1A412000 结构设计与构造
1A41 结构可靠性要求
一、结构工程的安全性
1.结构的功能要求
（1）安全性——在正常施工和正常使用的条件下，不破坏、不整体稳定性、不倒塌。
（2）适用性——在正常使用时，不过大的变形、过早裂缝或过大的振幅。
（3）耐久性——在正常维护的条件下，不因混凝土老化、腐蚀或钢筋锈蚀而影响使用寿命。
安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。
2.两种极限状态
我国的设计就是基于极限状态的设计。
承载力极限状态——如强度破坏、倾覆、滑移、疲劳破坏等。
正常使用极限状态——如过度变形、开裂、振幅等。
3.杆件的受力形式
结构杆件的基本受力形式按其变形特点可归纳为以下五种：拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。实际结构中的构件往往是几种受力形式的组合，如梁承受弯曲与剪力；柱子受到压力与弯矩等。
4.材料强度的基本概念
材料有抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。
5.杆件稳定的基本概念
在工程结构中，受压杆件如果比较细长，受力达到一定的数值（这时一般未达到强度破坏）时，杆件突然发生弯曲，以致引起整个结构的破坏，这种现象称为失稳。
二、结构工程的适用性
三、建筑结构工程的耐久性
1.建筑结构耐久性的含义
结构耐久性是指结构在规定的工作环境中，在预期的使用年限内，在正常维护条件下不需进行大修就能完成预定功能的能力。
结构设计使用年限
设计使用年限分类
3.混凝土结构耐久性的环境类别
环境类别
4.混凝土结构环境作用等级
环境作用等级
当结构构件受到多种环境类别共同作用时，应分别满足每种环境类别单独作用下的耐久性要求。
5.混凝土结构耐久性的要求
（1）混凝土最低强度等级
结构构件的混凝土强度等级应同时满足耐久性和承载能力的要求。
大截面混凝土墩柱在加大钢筋混凝土保护层厚度的前提下，其混凝土强度等级可低于表1A41-5的要求，但降低幅度不应超过两个强度等级，且设计使用年限为100年和50年的构件，其强度等级不应低于C25和C20。
（2）一般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层
一般环境中的配筋混凝土结构构件，其普通钢筋的保护层最小厚度与相应的混凝土强度等级、最大水胶比应符合表1A41-5的要求。
当采用的混凝土强度等级比表1A41-5的规定低一个等级时，混凝土保护层厚度应增加5mm；当低两个等级时，混凝土保护层厚度应增加10mm。
具有连续密封套管的后张预应力钢筋、其混凝土保护层厚度可与普通钢筋相同且不应小于孔道直径的1/2；否则应比普通钢筋增加10mm。
先张法构件中预应力钢筋在全预应力状态下的保护层厚度可与普通钢筋相同，否则应比普通钢筋增加10mm。
直径大于16mm的热轧预应力钢筋保护层厚度可与普通钢筋相同。
★历年真题
【】直接接触土体浇筑的普通钢筋混凝土构件，其混凝上保护层厚度不应小于（ ）。
A.50mm B.60mm
C.70mm D.80mm
【答案】C
【解析】直接接触土体浇筑的普通钢筋混凝土构件，其混凝土保护层厚度不应小于70mm。
【】海洋环境下，引起混凝土内钢筋锈蚀的主要因素是（ ）。
A.混凝土硬化 B.反复冻融
C.氯盐 D.硫酸盐
【答案】C
【解析】见表1A41-2，在环境类别为Ⅲ，海洋氯化物环境下，钢筋和混凝土的腐蚀机理为氯盐引起的钢筋锈蚀。
★典型例题
1.一般环境中，要提高混凝土结构的设计使用年限，对混凝土强度等级和水胶比的要求是（ ）。
A.提高强度等级，提高水胶比 B.提高强度等级，降低水胶比
C.降低强度等级，提高水胶比 D.降低强度等级，降低水胶比
【答案】B
【解析】控制水灰比和减少用水量是配制高强度混凝土的关键之一，施工时如果水灰比和用水量不加严格控制，水灰比增大混凝土强度会明显下降。
2.临时性结构的使用年限为（ ）年。
A.5 B.10
C.15D.20
【答案】A
【解析】临时性结构的使用年限是5年。
3.安全性、适用性和耐久性概括称为结构的（ ）。
A.稳定性B.安全性
C.可靠性D.合理性
【答案】C
【解析】安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。
4.冻融环境中的混凝土结构的环境类别为（ ）类。
A.ⅠB.Ⅱ
C.ⅢD.Ⅳ
【答案】B
【解析】根据表1A41-2，冻融环境中的混凝土结构的环境类别为Ⅱ类。
1A41 结构设计
一、常用建筑结构体系和应用
二、结构设计作用（荷载）
（一）作用（荷载）的分类
（二）荷载对结构的影响
1.永久荷载对结构的影响；
2.可变荷载对结构的影响；
3.偶然荷载对结构的影响；
4.地面的大面积超载对结构的影响；
5.装修对结构的影响及对策：
（1）装修时不能自行改变原来的建筑使用功能，如若必要改变时，应该取得原设计单位的许可。
（2）在进行楼面和屋面装修时，新的装修构造做法产生的荷载值不能超过原有建筑装修构造做法的荷载值。如若超过，应对楼盖和屋盖结构的承载能力进行分析计算，控制在允许的范围之内。
（3）在装修施工中，不允许在原有承重结构构件上开洞凿孔，降低结构构件的承载能力。如果实在需要，应该经原设计单位的书面有效文件许可，方可施工。
（4）装修时，不得自行拆除任何承重构件，或改变结构的承重体系；更不能自行做夹层或增加楼层。如果必须增加面积，使用方应委托原设计单位或有相应资质的设计单位进行设计。改建结构的施工也必须有相应的施工资质。
（5）装修施工时，不允许在建筑内楼面上堆放大量建筑材料，如水泥、砂石，以免引起结构的破坏。
（6）装修施工时，应注意建筑结构变形缝的维护：
1）变形缝间的模板和杂物应该清除干净，确保结构的自由变形；
2）关于沉降缝现在常采用后浇带的处理方式来解决沉降差异的问题；
3）防震缝的宽度应满足相邻结构单元可能出现方向相反的振动而不致相撞的要求，当房屋高度在15m以下时，其宽度也不应小于5cm。
建筑结构变形缝的装修构造，必须满足建筑结构单元的自由变形，以防结构的破坏。
★历年真题
【】装饰施工中，需在承重结构上开洞凿孔，应经相关单位书面许可，其单位是（ ）。
A.原建设单位 B.原设计单位
C.原监理单位 D.原施工单位
【答案】B
【解析】在装修施工中，不允许在原有承重结构构件上开洞凿孔，降低结构构件的承载能力。如果实在需要，应经原设计单位的书面有效文件许可，方可施工。
【】关于剪力墙结构优点的说法，正确的有（ ）。
A.结构自重大 B.平荷载作用下侧移小
C.侧向刚度大 D.间距小
E.平面布置灵活
【答案】BC
【解析】剪力墙结构的优点：侧向刚度大，水平荷载作用下侧移小。
★典型例题
1.在非地震区，最有利于抵抗风荷载作用的高层建筑平面形状是（ ）。
A.圆形 B.正方形
C.十字形D.菱形
【答案】A
【解析】在非地震区，风荷载是建筑结构的主要水平力。建筑体型直接影响风的方向和流速，改变着风压的大小。实验证明，平面为圆形的建筑比方形或矩形建筑，其风压可减小近40%。所以在高层建筑中，常看到圆形建筑。它不仅风压小，而且各向的刚度比较接近，有利于抵抗水平力的作用。
2.对作用于框架结构体系的风荷载和地震力，可简化成（ ）进行分析。
A.节点间的水平分布力 B.节点上的水平集中力
C.节点间的竖向分布力 D.节点上的竖向集中力
【答案】B
【解析】一般不超过l5层。框架结构的内力分析通常是用计算机进行精确分析。常用的手工近似法是：竖向荷载作用下用分层计算法；水平荷载作用下用反弯点法。风荷载和地震力可简化成节点上的水平集中力进行分析。
3.房屋建筑筒中筒结构的内筒，一般由（ ）组成。
A.电梯间和设备间 B.楼梯间和卫生间
C.设备间和卫生间 D.电梯间和楼梯间
【答案】D
【解析】内筒一般由电梯间、楼梯间组成。内筒与外筒由楼盖连接成整体，共同抵抗水平荷载及竖向荷载。
4.薄壁空间结构属于空间受力结构，主要承受曲面内的（ ）。
A.剪力 B.弯矩
C.轴向压力 D.轴向拉力
【答案】C
【解析】薄壁空间结构属于空间受力结构，主要承受曲面内的轴向压力。
5.某剪力墙结构，其中（ ）属于剪力墙要承担的水平荷载。
A.剪力墙自重 B.风荷载
C.地震荷载 D.安装活荷载
E.雪荷载
【答案】BC
【解析】选项A、D、E属于垂直荷载。
