第三節 建筑結構構造要求

★ 考點預測

1.我國普通鋼筋混凝土中配置的鋼筋主要是熱軋鋼筋，預應力鋼筋混凝土中常用中、高強鋼絲和鋼絞線。

2.鋼筋常用種類：HPB235、HRB335、HRB400、RRB400。

3.建筑鋼筋分類：有明顯流幅的鋼筋和無明顯流幅的鋼筋。

4.鋼筋成分：鐵、碳、錳、硅、釩、鈦等；有害元素：硫、磷等。

5.影響鋼筋和混凝土粘結強度的因素：混凝土強度、保護層厚度和鋼筋凈距。

6.鋼筋混凝土梁，適筋梁，不能超筋和少筋，否則為脆性破壞。

7.斜截面影響因素，剪跨比、混凝土強度、腹筋。

8.單向板，l/b>3，雙向板l/b<2。特別強調，不論單雙向板，短向受力較大，配筋較多，且板底短向配筋應置于長向配筋之下。

9.影響砌體結構抗壓強度的因素：磚的強度等級、砂漿的強度等級、砌筑的質量等。

10.墻體的主要構造措施包括：伸縮縫、沉降縫和圈梁。

11.鋼結構的連接方式包括：焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接。

12.建筑構造要求及建筑裝飾裝修構造要求，詳細閱讀。

★ 答疑教室

1.建筑熱工環境技術應該關注哪些基本要求？分別詳細說明其內容。

答：（1）關注建筑物的傳熱機理，傳熱大多是輻射、對流和導熱三種方式綜合作用的結果。

（2）關注材料的熱導率，熱導率是材料的一個非常重要的熱物理指標，它表示材料傳遞熱量的能力。熱導率越小，材料絕熱性能越好。

（3）關注材料的蓄熱系數，材料的蓄熱系數表示材料儲蓄熱量的能力。蓄熱系數大，則蓄熱性能好。

（4）關注材料的體形系數，體形系數指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積V0的比值（面積中不包括地面和不采暖樓梯間隔墻與戶門的面積）。體形系數越大，耗熱量比值越大。

2.裝飾裝修構造設計要求中裝修構造必須解決的問題都有哪些？

答：（1）與建筑主體的附著與剝落。

（2）裝修層的厚度與分層，均勻與平整等問題。

（3）與建筑主體結構的受力和溫度變化相一致的構造。

（4）提供良好的建筑物理環境、生態環境、室內無污染環境、色彩無障礙環境。

（5）構造的防火、防水、防潮、防空氣滲透和防腐處理。

3.建筑防火工程有哪些設計要求？

答：（1）構件的耐火極限。耐火極限指對任一建筑構件按時間—溫度標準曲線進行耐火試驗，從受到火的作用時起，到失去支持能力或完整性被破壞或失去隔火作用時為止的這段時間，用小時（h）表示。

（2）建筑的耐火等級。①我國防火規范規定，以下建筑的耐火等級分為四級：九層及九層以下的住宅（包括底層設置商業服務網點的住宅）和建筑高度不超過24m的其他民用建筑以及建筑高度超過24m的單層公共建筑；地下民用建筑；單層、多層和高層工業建筑。②高層建筑的耐火等級應分為一、二兩級。

（3）防火和防煙分區。防火分區是由能限制火災蔓延的防火分級結構圍起來的建筑區間。防火分區不僅包括水平方向的、根據建筑面積的劃分，還包括垂直方向的、按層次進行的劃分。防火分區兼防煙分割，分區內各處應做到防止煙火滲透。

4.樓梯防火的主要要求有哪些方面？

答：（1）樓梯間及其前室內不應附設燒水間，可燃材料儲藏室，非封閉的電梯井，可燃氣體管道，甲、乙、丙類液體管道等。

（2）在住宅內，可燃氣體管道如必須局部水平穿過樓梯間時，應采取可靠的保護設施。

（3）室外疏散樓梯和每層出口處平臺，均應采取非燃燒材料制作；平臺的耐火極限不應低于1h，樓梯段的耐火極限應不低于0.25h；在樓梯周圍2m內的墻面上，除疏散門外，不應設其他門窗洞口；疏散門不應正對樓梯段。疏散出口的門內、門外1. 40m范圍內不應設踏步，且門必須向外開，并不應設置門檻。

5.墻體建筑構造設計原則有哪些？

答：（1）在內外墻做各種連續整體裝修時，如抹灰類、貼面磚等，主要解決與主體結構的附著，防止脫落和表面的開裂。根據結構的受力特點和變形縫的位置，正確處理裝修層的分縫和接縫設計。

（2）在結構梁板與外墻連接處和圈梁處、由于結構的變形會引起外墻裝修層的開裂，設計時應考慮分縫措施。

（3）當外墻為內保溫時，在窗過梁，結構梁板與外墻連接處和圈梁處產生冷橋現象，引起室內墻面的結露，在此處裝修時，應采取相應措施；如外墻為外保溫，則不存在此類問題。

（4）建筑主體受溫度的影響而產生的膨脹、收縮必然會影響墻面的裝修層，凡是墻面的整體裝修層必須考慮溫度的影響，做分縫處理。

（5）使用膠粘劑的材料（如細木工板、膠合板、密度板等）和油漆制品，將對室內造成甲醛和苯的污染；選材時應按國家規范要求執行。

（6）在保溫、隔熱方面應和建筑節能設計結合，減少能源的消耗。

（7）有特殊要求的室內的聲學環境（音樂廳、電影院等演出性建筑）設計，應正確選擇材料，進行正確的構造設計。

（8）墻面的色彩應遵照色彩對大多數人產生的有益影響進行設計。

6.適筋梁正截面受力分幾個階段？各階段受力特點是什么？

答：分三個受力階段：第I階段，梁處于彈性工作階段；第II階段，梁處于帶裂工作階段；第III階段，梁即被破壞。

7.單向板、雙向板受力特點是什么？

答：兩對邊支撐的板或四邊支撐板當長短之比大于等于3時為單向板，其受力特點：一個方向受彎；四邊支撐板當長短之比小于等于2時為雙向板，其受力特點：雙向受彎。

8.連續梁板受力特點有哪些？

答：跨中有正彎矩，支座有負彎矩。跨中按最大正彎矩計算正筋，支座按最大負彎矩計算負筋。

★ 真題趨勢

1.下列裝修材料中，屬于功能材料的是（）?！?012】

A.壁紙

B.木龍骨

C.防水涂料

D.水泥【答案】C

【解析】按照裝修材料在裝修構造中所處部位和所起作用的不同，裝修材料可分為：結構材料、功能材料、裝飾材料、輔助材料等。功能材料是指能起到防火、防水、隔聲等作用的材料。如：防火涂料、防水涂料、玻璃棉、巖棉等。因此答案為C。

2.房間進行涂飾裝修，必須使用耐水膩子的是（）?！?012】

A.起居室

B.餐廳

C.衛生間

D.書房

【答案】C

【解析】對于涂飾工程的要求，廚房、衛生間、地下室墻面必須使用耐水膩子。

3.《網殼結構技術規程》（JGJ 61—2003）規定，單塊雙曲拋物面殼體的矢高可取二個對角支承點之間距離的（）?！?009】

A.1/8～1/6

B.1/7～1/5

C.1/6～1/4

D.1/4～1/2

【答案】D

【解析】《網殼結構技術規程》（JGJ 61—2003）規定，單塊雙曲拋物面殼體的矢高可取二個對角支承點之間距離的1/4～1/2。

4.在建筑結構中，從基礎到上部結構全部斷開的變形縫是（）?！?010】

A.伸縮縫

B.沉降縫

C.防震縫

D.溫度縫

【答案】B

【解析】沉降縫的基礎必須分開。

5.如圖1-8所示，Pl、P2分別為兩個相互垂直力的合力。關于Pl、P2的關系，正確的是（）?！?010】

A.Pl=P2

B.P2=3Pl

C.Pl< P2<3Pl

D.P2>3Pl

【答案】C

【解析】(

6.下列常見建筑結構體系中，適用房屋建筑高度最高的結構體系是（）。【2010】

A.框架

B.剪力墻

C.框架—剪力墻

D.簡體

【答案】D

【解析】簡體結構適用于房屋建筑高度最高的結構體系。

7.關于建筑物體形系數和耗熱量比值的關系，正確的是（）?！?010】

A.體形系數越大，耗熱量比值越大

B.體形系數越大，耗熱量比值越小

C.體形系數越小，耗熱量比值越大

D.耗熱量比值與體形系數無關

【答案】A

【解析】體形系數越大，耗熱量比值越大；體形系數越小，耗熱量比值越小。

8.下列地面面層中，屬于整體面層的是（）?！?011】

A.水磨石面層

B.花崗石面層

C.大理石面層

D.實木地板面層

【答案】A

【解析】水磨石或者水泥砂漿地面都屬于整體面層。

9.根據《混凝土結構設計規范》（GB 50010—2002），混凝土梁鋼筋保護層的厚度是指（）的距離。【2011】

A.箍筋外表面至梁表面

B.箍筋形心至梁表面

C.主筋外表面至梁表面

D.主筋形心至梁表面

【答案】C

【解析】根據《混凝土結構設計規范》（GB 50010—2002），混凝土梁鋼筋保護層的厚度是指主筋外表面至梁表面的距離。

10.影響磚砌體抗壓強度的主要因素有（）?！?011】

A.磚砌體的截面尺寸

B.磚的強度等級

C.砂漿的強度及厚度

D.磚的截面尺寸

E.操作人員的技術水平

【答案】BCE

【解析】影響磚砌體抗壓強度的主要因素包括：磚的強度等級；砂漿的強度等級及其厚度；砌筑質量（包括飽滿度、砌筑時磚的含水率、操作人員的技術水平等）。

11.可能造成外墻裝修層脫落、表面開裂的原因有（）?！?011】

A.結構發生變形

B.粘結不好

C.結構材料與裝修材料的變形不一致

D.裝修材料彈性過大

E.結構材料的強度偏高

【答案】ABC

【解析】DE兩項不是原因。

★ 強化自測

一、單選題

1.依據規范規定，一般民用建筑樓梯的梯段凈高不宜小于（）米。

A.1.8

B.2.2

C.2.4

D.2.8

2.普通鋼筋混凝土結構用鋼的主要品種是（）。

A.熱軋鋼筋

B.熱處理鋼筋

C.鋼絲

D.鋼絞線

3.在鋼筋混凝土梁中，箍筋的主要作用是（）。

A.承受由于彎矩作用而產生的拉力

B.承受由于彎矩作用而產生的壓力

C.承受剪力

D.承受因混凝土收縮和溫度變化產生的應力

4.當設計最高地下水位低于地下室底板0.30米～0.50米，且基地范圍內的土壤及回填土無形成上層滯水可能時，可采用（）。

A.防水做法

B.防潮做法

C.泛水做法

D.散水做法

5.砌體結構墻、柱高厚比驗算，是為了保證墻、柱滿足（）要求。

A.受壓承載力

B.受剪承載力

C.局部受壓承載力

D.穩定性

6.矩形板，長、寬尺寸為6m×2.4m，板的跨度為2.4m，單向支承于6m跨度的梁上，若板的自重加使用荷載的設計值為12kN/m2，則梁的線荷載為（）kN/m。

A.14.4

B.28.8

C.36

D.72

7.如圖1-9所示，四根梁材料、截面均相同，在受相同的均布荷載作用下，撓度最小的是（）。

8.矩形截面懸臂梁，端部受集中力P作用。當集中力增大為2P，并將梁的高度增加到原來的2倍，則端部位移是原來的（）。

A.2倍

B.1倍

C.1/2倍

D.1/4倍

9.如建筑物的高度相同，則其平面形式中為（）時體形系數最小，隨著體形系數的增加，單位面積的傳熱量也相應加大。

A.正方形

B.圓形

C.長方形

D.菱形

10.鋼筋混凝土梁受力特征表述，（）是錯誤的。

A.拉區只考慮鋼筋受拉

B.壓區只考慮混凝土受壓

C.梁的正截面破壞形態與配筋量有關

D.允許設計成超筋梁

11.樓梯踏步的寬度b和高度h的關系應滿足（）。

A.2h+b=550mm～600mm

B.2b-h=550mm～620mm

C.2h+b=600mm～620mm

D.2b-h=620mm～650mm

12.沉降縫的設置特點是（）。

A.地面以上部分應設置縫

B.從基礎底面到屋頂全部斷開

C.從基礎頂面到屋頂全部斷開

D.從墊層頂面到屋頂全部斷開

13.當散水采用混凝土時，宜按（）間距設置伸縮縫。

A.20米～30米

B.25米～45米

C.30米～50米

D.40米～60米

14.鋼結構中的鉸接柱腳，常用于（）柱，錨栓只起固定位置和安裝的作用。

A.軸心受壓

B.偏心受壓

C.軸心受拉

D.偏心受拉

15.室外疏散樓梯和每層出口處平臺，均應采?。ǎ┲谱?。

A.難燃燒材料

B.可燃燒材料

C.非燃燒材料

D.易燃燒材料

16.超筋梁與少筋梁的破壞是沒有預兆的（）。

A.彈性破壞

B.沖擊破壞

C.脆性破壞

D.彈塑性破壞

17.屋面保溫材料應選用孔隙多、表觀密度小、導熱系數（）的材料。

A.大

B.小

C.強

D.弱

18.對于磚、砂漿的強度分級和磚砌體的力學特征表述，（）是錯誤的。

A.砂漿強度分五級m15、m10、m7.5、m5、m2.5

B.磚砌體的抗拉強度很高

C.磚的強度等級分五級：MU30、MU25、MU20、MUl5、MUl0

D.影響磚砌體的強度的主要因素是磚和砂漿的強度

19.關于鋼筋混凝土適筋梁正截面受力分析的第三階段，下列敘述正確的是（）。

A.鋼筋、混凝土都處在彈性工作階段

B.鋼筋屈服后，應力仍繼續增加

C.是計算正常使用極限狀態變形和裂縫的依據

D.是梁正截面承載能力的極限狀態計算的依據

20.當梁端下砌體的局部受壓承載力不滿足要求時，常采用設置混凝土或鋼筋混凝土（）的方法。

A.圈梁

B.過梁

C.構造柱

D.墊塊

二、多選題

21.高層建筑的外開窗和公共疏散門不應采用（）。

A.外開窗

B.推拉窗

C.內開窗

D.側拉門

E.轉門

22.為防止鋼筋混凝土梁的斜截面破壞，可采取的措施有（）。

A.限制最小截面尺寸

B.配置彎起鋼筋

C.配置箍筋

D.增大主筋截面

E.做成雙筋梁

23.梁位移與下列（）因素有關。

A.荷載

B.桿件的長細比

C.材料性能

D.構件的截面

E.構件的跨度

24.裝飾裝修細部工程中的護欄和扶手制作和安裝中，護欄高度、欄桿間距、安裝位置必須符合規范要求，下列表述正確的有（）。

A.幼兒園樓梯欄桿垂直桿件間的凈距不應大于0.11m

B.中小學室外樓梯及水平欄桿（或欄板）的高度不應小于1.10m

C.多層住宅室內樓梯扶手高度不應小于0.80m

D.當護欄一側距樓地面高度為10m及以上時，護欄玻璃應使用鋼化玻璃

E.幼兒園陽臺的護欄凈高不應小于1.2m

25.砌體結構工程中，墻體的主要構造措施有（）。

A.伸縮縫

B.剪力墻

C.沉降縫

D.圈梁

E.防震縫

26.混凝土的結構特點有（）。

A.耐久性和耐火性較好

B.維護費用高

C.可模性好

D.自重大

E.抗裂性較差，施工復雜，工期較長

27.砌體結構的特點包括（）。

A.抗拉強度高

B.材料經濟

C.抗彎性能好

D.抗壓性能好

E.耗費大量能源

28.磚砌體作為受壓構件的驗算包括（）。

A.構造柱承載力驗算

B.穩定性通過高厚比驗算

C.墻體極限狀態承載力驗算

D.局部受壓承載力驗算

E.圈梁處承載力驗算

29.鋼梁和鋼柱連接時，可將梁支承在柱頂上或連接于柱的側面，二者均可做成（）。

A.鉸接

B.搭接

C.剛接

D.錨具連接

E.綁扎連接

【答案及解析】

1.B【解析】梯段凈高不應小于2.20米。

2.A【解析】普通鋼筋混凝土結構用鋼的主要品種是熱軋鋼筋。

3.C【解析】箍筋主要是承擔剪力的，在結構上還能固定受力鋼筋的位置，以便綁扎成鋼筋骨架。

4.B【解析】當設計最高地下水位低于地下室底板0.30米～0.50米，且基地范圍內的土壤及回填土無形成上層滯水可能時，可采用防潮做法。

5.D【解析】通過高厚比驗算滿足穩定性要求。

6.A【解析】梁的線荷載等于半跨板上的面荷載，2.4m÷2×12kN/m2=14.4kN/m。

7.D【解析】在梁材料、截面均相同，在受相同的均布荷載作用下，梁的撓度僅與彎矩有關。兩端固定的梁，跨中彎矩最小，則撓度最小。

8.D【解析】在端部集中荷載的作用下，梁端部位移公式為Pl3/3EI，其中I=BH 3/12，當梁的高度增加到原來的2倍時，I值增大為原來的8倍；荷載增大為2P時，端部位移是原來的1/4倍。

9.B【解析】體形系數為建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。如建筑物的高度相同，則其平面形式為圓形時體形系數最小，依次為正方形、長方形以及其他組合形式。隨著體形系數的增加，單位面積的傳熱量也相應加大。建筑的長寬比越大，則體形系數就越大，耗熱量比值也越大。

10.D【解析】設計為超筋梁將使梁在沒有明顯預兆的情況下，混凝土突然發生破壞，屬脆性破壞，且鋼筋未屈服，造成鋼材浪費。故，鋼筋混凝土梁不允許設計成超筋梁。

11.C【解析】本題考察樓梯的空間尺度要求。樓梯踏步的寬度 b 和高度 h 的關系應滿足2h+b=600mm～620mm。

12.B【解析】沉降縫的設置是為了防止房屋的不均勻沉降而造成的房屋開裂。沉降縫的基礎必須分開。

13.A【解析】當散水采用混凝土時，宜按20m～30m間距設置伸縮縫。

14.A【解析】鋼結構中的鉸接柱腳，常用于軸心受壓柱，錨栓只起固定位置和安裝的作用。為接近鉸接的假設，錨栓應盡量布置在底板中央部位。

15.C【解析】室外疏散樓梯和每層出口處平臺，均應采取非燃燒材料制作。這是對樓梯的防火構造要求。

16.C【解析】規范中對梁的配筋量作出明確規定，不允許設計成超筋梁和少筋梁，它們的破壞是沒有預兆的脆性破壞。

17.B【解析】屋面保溫材料應選用孔隙多、表觀密度小、導熱系數小的材料。

18.B【解析】砌體的受力特點是抗壓強度較高而抗拉強度很低。

19.D【解析】適筋梁正截面受力分析第三階段：鋼筋屈服后，應力不再增加，應變迅速增大，混凝土裂縫向上發展，中和軸迅速上移，混凝土受壓區高度減小，梁的撓度急劇增大，當混凝土達到極限壓應變時，混凝土被壓碎，梁即破壞。此階段是承載能力的極限狀態計算的依據。

20.D【解析】在大多數情況下，擱置于砌體墻或柱上的梁或板，由于其彎曲變形，使得傳至砌體的局部壓應力均為非均勻分布。當梁端下砌體的局部受壓承載力不滿足要求時，常采用設置混凝土或鋼筋混凝土墊塊的方法。

21.ADE【解析】高層建筑宜采用推拉窗；公共疏散門應具有自行關閉的功能。

22.ABC【解析】為了防止鋼筋混凝土梁的斜截面破壞，通常采用下列措施：

（1）限制梁的截面最小尺寸，其中包含混凝土強度等級因素；

（2）適當配置箍筋，并滿足規范的構造要求；

（3）當上述措施還不能滿足要求時，可適當配置彎起鋼筋，并滿足規范的構造要求。

23.ACDE【解析】梁位移與下列因素有關：荷載、材料的性能、構件的截面、構件的跨度。

24.ABE【解析】C項，居住建筑扶手高度不應小于0.90m，樓梯水平段欄桿長度大于0.50m時，其扶手高度不應小于1.05m；D項，護欄玻璃應使用公稱厚度不小于12mm的鋼化玻璃或鋼化夾層玻璃；當護欄一側距樓地面高度為5m及以上時，應使用鋼化夾層玻璃。

25.ACD【解析】本題考查砌體房屋結構的主要構造要求。墻體的構造措施主要包括三個方面，即伸縮縫、沉降縫和圈梁。

26.ACDE【解析】混凝土結構的優點：

（1）強度較高，鋼筋和混凝土兩種材料的強度都能充分利用；

（2）可模性好，適用面廣；

（3）耐久性和耐火性較好，維護費用低；

（4）現澆混凝土結構的整體性好，延性好，適用于抗震抗爆結構，同時防振性和防輻

射性能較好，適用于防護結構；

（5）易于就地取材。

混凝土結構的缺點：自重大，抗裂性較差，施工復雜，工期較長。

27.BDE【解析】砌體結構的優點：砌體材料抗壓性能好，保溫、耐火、耐久性能好；材料經濟，就地取材；施工簡便，管理、維護方便。

砌體結構的缺點：砌體的抗壓強度相對于板材的強度來說較高，抗彎、抗拉強度則較低；粘土磚所需土源要占用大片良田，更要耗費大量的能源；自重大，施工勞動強度高，運輸損耗大。

28.BCD【解析】砌體作為受壓構件的驗算分為三個方面：

（1）穩定性。通過高厚比驗算滿足；

（2）墻體極限狀態承載力驗算；

（3）受壓構件在梁、柱等承壓部位處的局部受壓承載力驗算。

29.AC【解析】鋼梁和鋼柱連接時，可將梁支承在柱頂上或連接于柱的側面，二者均可做成鉸接或剛接。