第3章-混凝土结构设计的基本原则-自学笔记
学习目标：
1．掌握工程结构极限状态的基本概念，包括对结构的作用、结构的功能要求、设计基准期、设计使用年限和两类极限状态；
2．了解结构可靠度的基本原理；熟悉近似概率极限状态设计法在混凝土结构设计中的应用。
3.1 结构的功能要求和极限状态
3.1.1 结构的功能要求
结构设计的基本目的是什么？在一定的经济条件下，结构在预定的使用期限内满足设计所预期的各项功能。
结构的功能要求包括哪些方面？
1．安全性
结构在规定的使用期间内，应能承受在正常施工、正常使用情况下可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等作用。在偶然事件发生时和发生后，结构应能保持整体稳定性，不应发生倒塌或连续破坏而造成生命、财产的严重损失。
2．适用性
结构在正常使用期间，具有良好的工作性能，比如不发生影响正常使用的过大变形、振动，或产生让使用者感到不安、宽度过大的裂缝等。
3．耐久性
结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性，即在各种因素的影响下，结构的承载力和刚度不应随时间有过大的降低，而导致结构在其预定使用期间内丧失安全性和适用性，降低使用寿命。
3.1.2 结构的极限状态
什么是结构的极限状态？整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态，比如，构件即将开裂、即将倾覆、即将滑移、即将曲屈、即将失稳破坏等。当能完成预定的各项功能时，结构处于有效状态；反之，则处于失效状态，有效状态和失效状态之间的界限状态，称为极限状态，极限状态是结构开始失效的标志。
结构的极限状态包括哪些类型？承载能力极限状态和正常使用极限状态。
1．承载能力极限状态
什么是承载能力极限状态？结构或构件达到最大承载能力、疲劳破坏或者达到不适于继续承载的变形时的状态，称为承载能力极限状态。超过承载能力极限状态后，结构或构件就不能满足安全性的要求。
承载能力极限状态的表现：
（1）结构或构件达到最大承载力（包括疲劳）；
（2）结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移）；
（3）结构或地基塑性变形过大而不适于继续承载；
（4）结构形成几何可变体系（超静定结构中出现过多的塑性铰）；
（5）结构或构件丧失稳定（比如细长受压构件的压曲失稳）。
2．正常使用极限状态
什么是正常使用极限状态？结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。超过了正常使用极限状态，结构或构件就不能保证适用性和耐久性的功能要求。
正常使用极限状态的表现：
（1）过大的变形、侧移，往往会导致非结构构件受力破坏，会给人不安全感或导致结构不能正常使用（比如吊车梁的过大变形而导致不能使用）等；
（2）过大的裂缝，给人不安全感，并往往导致钢筋锈蚀等耐久性问题；
（3）过大的振动，往往会给人不舒适感，并影响精密仪器的使用；
（4）影响正常使用的其他特定状态。
3.1.3 结构的安全等级
由表3-1所示，安全等级及其对应的建筑物类型是根据结构破坏可能产生的后果的严重程度确定的。
表3-1 建筑结构的安全等级
安全等级影响程度建筑物类型
一级很严重重要的建筑物
二级严重一般的建筑物
三级不严重次要的建筑物
3.2 结构的可靠度和极限状态方程
3.2.1 结构上的作用、作用效应及结构抗力
（1）结构上的作用
结构上的作用是指什么？结构上的作用是指施加在结构或构件上的力，以及引起结构变形和产生内力的原因。
结构上的作用的分类：按作用方式分类；按随时间的变异分类。
按作用方式分类可分为直接作用和间接作用两种。
直接作用是指施加在结构上的荷载，比如说恒荷载、活荷载、风荷载和雪荷载等；
间接作用是指引起结构外加变形和约束变形的其他作用，比如地震、爆炸冲击波、地基不均匀沉降、温度变化、混凝土收缩、徐变、焊接变形等。
按随时间的变异分类，可分为三类：
①永久作用（通常称为永久荷载或恒荷载）；
②可变作用（通常称为可变荷载或活荷载）；
③偶然作用。
（2）作用效应
作用效应是指什么？直接作用和间接作用施加在结构构件上，由此在结构内产生的内力和变形（如轴力、剪力、弯矩、扭矩以及挠度、转角和裂缝等），称为作用效应。
（3）结构抗力
什么是结构抗力？结构抗力是指整个结构或结构构件承受作用效应（即内力和变形）的能力，如构件的承载能力、刚度等。
对于混凝土结构构件，当其截面尺寸、混凝土强度等级以及钢筋的种类、配筋的数量及方式等确定后，构件截面便具有了一定的抗力，该抗力值可按一定的计算模式确定。
影响抗力的主要因素：材料性能（强度等级、变形模量等）、几何参数（构件尺寸等）和计算模式的精确性（抗力计算所采用的基本假设和计算公式的精确性）等。
结构上的作用（特别是可变作用）与时间有关，结构抗力也随时间发生变化。
3.2.2 结构的可靠性和可靠度
什么叫做结构的可靠性？结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的可靠性。它是结构安全性、适用性和耐久性的总称。当结构的作用效应小于结构抗力时，结构处于可靠状态，反之结构将失效。
什么叫做结构的可靠度？结构可靠度则是指结构在规定时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，即结构可靠度是结构可靠性的概率度量。其中，“规定的时间”是指“设计使用年限”；“规定的条件”是指正常设计、正常施工、正常使用和正常维护的条件，不包括非正常的、人为的错误等。
3.2.3 设计使用年限、设计基准期和实际使用寿命
1．设计使用年限
设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用、完成预定功能的时期，即结构在规定的条件下所应达到的使用年限。
表3-2设计使用年限分类
类别设计使用年限（年）示例
1 2 3 4
5
25
50
100
临时性建筑结构
易于替换的结构构件
普通房屋和构筑物
标志性建筑和特别重要的建筑结构
2．设计基准期
设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数，它是结构可靠度分析的一个时间范围。
设计基准期可根据结构设计使用年限的要求适当选定。一般来说，设计使用年限长，设计基准期可能长一些；设计使用年限短，设计基准期可能短一些。
3．实际使用寿命
实际使用寿命是结构不能满足其预定的安全性、适用性和耐久性的功能要求，从建成使用到退出服役的实际使用时间。
3.2.4 极限状态方程及可靠指标
这一小节是用概率统计理论来描述结构的极限状态和可靠指标，给出了相应的数学表达式，请学有余力的同学自学，考试不作要求。
3.3 极限状态设计表达式
3.3.1 荷载和材料强度的取值
1．荷载标准值
建筑结构设计时，对不同荷载效应采用不同的荷载代表值。荷载代表值主要是标准值、组合值、频遇值和准永久值等。其中，荷载标准值是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值，是现行国家标准《建筑结构荷载规范》中对各类荷载规定的设计取值。荷载的其它代表值可以以标准值为基础乘以适当的系数后得到。
2．材料强度标准值
钢筋和混凝土的强度标准值是钢筋混凝土结构按极限状态设计时采用的材料强度基本代表值。
3.3.2 分项系数
为什么要引入分项系数？为避免结构设计时直接进行复杂的概率方面的计算，并考虑到传统的结构设计习惯和实用上的简便。
如何使用分项系数？将荷载标准值乘以荷载分项系数得到荷载设计值，将材料强度标准值除以材料分项系数得到材料强度设计值，以设计值作为代表值进行结构抗力和作用效应的验算，来代替可靠指标的计算，并达到目标可靠指标的要求。
3.3.3 承载能力极限状态设计表达式
3.3.4 正常使用极限状态设计表达式
3.3.3和3.3.4不要求掌握，学有余力的同学可以进一步学习。
小结
（1）结构设计的本质是科学地解决结构物的可靠性与经济性之间的矛盾。结构可靠度是结构可靠性（安全性、适用性和耐久性的总称）的概率度量。结构安全性的概率度量是结构可靠度中最重要的内容。
设计基准期和设计使用年限是两个不同的概念。设计基准期为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数，设计使用年限表示结构在规定的条件下所应达到的使用年限，二者均不等同于结构的实际寿命或耐久年限。
（2）作用于建筑物上的荷载可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。永久荷载可用随机变量概率模型来描述，服从正态分布；可变荷载可用随机过程概率模型来描述。
（3）对承载能力极限状态的荷载效应组合，应采用基本组合（对持久和短暂设计状况）或偶然组合（对偶然设计状况）；对正常使用极限状态的荷载效应组合，按荷载的持久性和不同的设计要求采用三种组合：标准组合、频遇组合和准永久组合。对持久状况，应进行正常使用极限状态设计；对短暂状况，可根据需要进行正常使用极限状态设计。
（4）钢筋和混凝土强度的概率分布属正态分布。钢筋强度标准值是具有不小于97%保证率的偏低强度值，混凝土强度标准值是具有95%保证率的偏低强度值。钢筋和混凝土的强度设计值是用各自的强度标准值除以相应的材料分项系数而得到。正常使用极限状态设计时，材料强度一般取标准值。承载能力极限状态设计时，取用材料强度设计值。
（5）结构的极限状态分为两类：承载能力极限状态和正常使用极限状态。以相应于结构各种功能要求的极限状态作为结构设计依据的设计方法，称为极限状态设计法。在极限状态设计法中，若以结构的失效概率或可靠指标来度量结构可靠度，并且建立结构可靠度与结构极限状态之间的数学关系，即为概率极限状态设计法，能够比较充分地考虑各有关因素的客观变异性，使所设计的结构比较符合预期的可靠度要求。
（6）概率极限状态设计表达式与以往的多系数极限状态设计表达式形式上相似，但两者有本质区别。概率极限状态设计表达式中的各项系数是根据结构构件基本变量的统计特性，以可靠性分析经优选确定的，它们起着相当于设计可靠指标的作用；而多系数极限状态设计表达式采用的各种安全系数主要是根据工程经验确定的。
筏板基础设计分析 1 筏板基础埋深及承载力的确定 天然筏板基础属于补偿性基础, 因此地基的确定有两种方法. 一是地基承载力设计值的直接确定法. 它是根据地基承载力标准值按照有关规范通过深度和宽度的修正得到承载力设计值, 并采用原位试验(如标惯试 验、压板试验等) 与室内土工试验相结合的综合判断法来确定岩土的特性. 二是按照补偿性基础分析地基承载力. 例如: 某栋地上28 层、地下2 层(底板埋深10m ) 的高层建筑, 由于将原地面下10m 厚的原土挖去建造地下室, 则卸土土压力达180kpa, 约相当于11 层楼的荷载重量;如果地下水位为地面下2m , 则水的浮托力为80kpa, 约相当于5 层楼的荷载重量, 因此实际需要的地基承载力为14 层楼的荷载. 即当地基承载力标准值f ≥ 250kpa 时就能满足设计要求, 如果筏基底板适当向外挑出, 则有更大的可靠度. 2天然筏板基础的变形计算 地基的验算应包括地基承载力和变形两个方面, 尤其对于高层或超高层建筑, 变形往往起着决定性的控制作用. 目前的理论水平可以说对地基变形的精确计算还比较困难, 计算结果误差较大, 往往使工程设计人员难以把握, 有时由于计算沉降量偏大, 导致原来可以采用天然地基的高层建筑, 不适当地采用了桩基础, 使基础设计过于保守, 造价提高, 造成浪费.采用各向同性均质线性变形体计算模型,用分层总和法计算出的自由沉降量往往同实测的地基变形量不同, 这是受多种因素的影响造成的. (1) 这种理论的假定条件遵循虎克定律, 即应力—应变呈直线关系, 土体任何一点都不能产生塑性变 形, 与土体的实际应力—应变状态不相一致; (2) 公式中S = 7S6 z iAi- z i- 1Ai- 1ES i[ 2 ] 采用的计算参数系室内有侧限固结试验测得的压缩模量ESi , 试验条件与基础底面压缩层不同深度处的实际侧限条件不同; (3) 利用公式计算的建筑物沉降量只与基础尺寸有关, 而实测沉降量已受到上部结构与基础刚度的调 整.采用箱型基础或筏板基础的高层建筑物,由于其荷载大、基础宽, 因而压缩层深度大,与一般多层建筑物不同, 地基不是均一持力层. 因此在地基变形计算的公式中引入了一个沉降计算经验系数7S. 通过实际沉降观测与计算沉降量的比较, 适应高层建筑物箱型基础与筏板基础的沉降计算经验系数, 主要与压力和地层条件相关, 尤其与附加压力和主要压缩层中(0. 5 倍基础宽度的深度以内) 砂、卵石所占的百分比密切相关. 由于该系数7S 仅用于对附加压力产生的地基固结沉降变形部分进行调整, 所以《建筑地基基础设计规范》规定可根据地区沉降观测资料及经验确定.计算高层建筑的地基变形时, 由于基坑开挖较深, 卸土较厚往往引起地基的回弹变形而使地基微量隆起. 在实际施工中回弹再压缩模量较难测定和计算, 从经验上回弹量约为公式计算变形量10%～30% , 因此高层建筑的实际沉降观测结果将是上述计算值的1. 1～ 1. 3 倍左右. 应该指出高层建筑基础由于埋置太深,地基回弹再压缩变形往往在总沉降中占重要地位, 有些高层建筑若设置3～4 层(甚至更多层) 地下室时, 总荷载有可能等于或小于卸土荷载重量, 这样的高层建筑地基沉降变形将仅由地基回弹再压缩变形决定. 由此看来, 对于高层建筑在计算地基沉降变形中, 地基回弹再压缩变形不但不应忽略, 而应予以重视和考虑.
《基础工程》课程设计 ——某办公楼桩基础设计 一：设计资料 1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。地下水位在地面以下 2.0m ，地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。 建筑安全等级为Ⅱ级，已知作用到基础顶面处的柱荷载： 轴向力kN F K 2850=，力矩m kN M ?=0.395，水平力kN H 42=。 2、根据地基条件和施工设备，采用钢筋混凝土预制桩，以黄土粉质粘土为桩 尖持力层。 钢筋混凝土预制桩断面尺寸为400mm ×400mm 。桩长根据地质勘察资料和《规 范》知一般应选择硬土层作为桩端持力层故确定第3层粘土为桩端持力层。查《规范》和经验知：桩顶嵌入承台0.1m 。由题目要求知采用钢筋混凝土预制桩，故由经验选择选择桩截面为方桩，为400mm ×400mm ，桩长至少为2m+9m+0.1m=11.1m 查规范知桩端嵌入持力层为5d-10d 故选择5d ，所以桩长为11.1+5x0.4=13.1m 故选择桩长为13m 。有《规范》知承台埋深一般为1-2米，选承台埋深为D=2m ，桩端进持力层2m 。初步确定承台尺寸为2×2m 。 3、桩身混凝土强度为C35，所以，轴心抗压强度设计值 f c ＝ 16.7MPa ，弯曲强度设计值为f m ＝19MPa ，主筋采用：4Φ18，强度设计值： f y ＝310MPa 4、承台混凝土强度为C30。轴心抗压强度设计值为 f c ＝14.3MPa ，弯曲抗压强度设计值为 f m ＝16.5MPa 。 设计要求： 1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算； 2、确定桩数和桩的平面布置图； 3、群桩中基桩的受力验算 4、承台结构设计及验算； 5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图， 承台配筋和必要的施工说明； 6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010主要修订内容 1.完善规范的完整性，从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，补充结构抗倒塌设计的原则，增强结构的整体稳固性。 2. 完善承载力极限状态设计内容，增加以构件分项系数进行应力设计等内容。 3. 钢筋混凝土构件按荷载效应准永久组合计算裂缝宽正常使用极限状态设计，钢筋混凝土构件按荷载效应准永久组合计算裂缝宽度，预应力构件稍放松；调整了裂缝宽度计算中的构件受力特征系数取值。 4.增加楼盖舒适度要求，规定了楼板竖向自振频率的限制。 5. 完善耐久性设计方法，除环境条件外，提出环境作用等级概念。 6. 增加了既有结构设计的基本规定。增加了既有结构设计的基本规定。 7. 淘汰低强钢筋，纳入高强、高性能钢筋；提出钢筋延性（极限应变）的要求。 8. 补充并筋（钢筋束）的配筋形式及相关规定。 9. 结构分析内容适当得到扩展，提出非荷载效应分析原则。 10. 对结构侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化方法。 11. 完善了连续梁、连续板考虑塑性内力重分布进行内力调幅的设计方法。 12. 补充、完善材料本构关系及混凝土多轴强度准则的内容。 13. 构件正截面承载力计算：“任意截面”移至正文，“简化计算”移至附录。 14. 截面设计中完善了构件自身挠曲影响的相关规定。 15. 修改了受弯构件的斜截面的受剪承载力计算公式。 16. 改进了双向受剪承载力计算的相关规定。 17. 补充在拉、弯、剪、扭作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱设计的相关规定。 18. 修改了受冲切承载力计算公式。 19. 补充了预应力混凝土构件疲劳验算的相关公式。 20. 增加按开裂换算截面计算在荷载效应准永久或标准组合下的截面应力。 21. 宽度大于0.2mm 的开裂截面，增加按应力限制钢筋间距的要求。 22. 挠度计算中增加按荷载效应准永久组合时长期刚度的计算公式。 23. 增加了无粘结预应力混凝土受弯构件刚度、裂缝计算方法。 24. 考虑耐久性影响适当调整了钢筋保护层厚度的规定，一股情况下稍增，恶劣环境下大幅度增加。 25. 提出钢筋锚固长度修正系数，考虑厚保护层、机械锚固等方式控制锚固长度。 26. 框架柱修改为按配筋特征值及绝对值双控钢筋的最小配筋率，稍有提高。 27. 大截面构件的最小配筋适当降低。 28. 增加了板柱结构及现浇空心楼板的构造要求。 29. 在梁柱节点中引入钢筋机械锚固的形式。 30. 补充了多层房屋结构墙体配筋构造的基本要求。 31. 补充了二阶段成形的竖向叠合式受压构件（柱、墙）的设计原则及构造要求。 32. 完善装配式混凝土结构的设计原则以及装配式楼板、粱、柱、墙的构造要求。 33. 提出了预制自承重构件的设计原则；增补了内埋式吊具及吊装孔有关要求。 34. 补充、完善了各种预应力锚固端的配筋构造要求。 35. 调整了预应力混凝土的收缩、徐变及新材料、新工艺预应力损失数值计算。 36. 调整先张法布筋及端部构造，后张法布筋及孔道布置的构造要求。
第三章《设计过程、原则及评价》练习题 一、选择题 1、设计的一般过程包括：①发现与明确问题；②制作模型或原型；③制定设计方案；④产品的使用和维护；⑤测试、评估和优化。正确的顺序是（） A、①②③④⑤ B、①③②⑤④ C、③①②④⑤ D、⑤④①③② 2、设计过程中最富有挑战性的环节是（） A、需求调查 B、设计分析 C、方案构思 D、模型或原型制作 3、设计定位的实质是（）。 A、创新思维 B、明确设计要求 C、发现人们需求 D、提出设计课题 4、设计要求是在哪一步提出来的（） A、发现和明确问题 B、制定设计方案 C、模型或原型的制作 D、测试、评估和优化 5、在制定设计方案阶段，收集和处理信息指的是（）。 Ａ人们的需求Ｂ类似产品的信息Ｃ限制条件的信息Ｄ具有创新思维的信息。 6、从模拟信号手机发展到数字信号手机的创新过程是一个（） A、原理创新 B、结构创新 C、材料创新 D、工艺创新 7、李明针对晚上开门摸不到钥匙孔的情况，想对钥匙进行设计改进，在钥匙上增加照明功能。这种改进属于（） A、原理创新 B、功能扩展 C、新技术应用 D、外观设计 8、产品使用的安全性属于设计中的实用原则中的（）功能 A、物理 B、生理 C、心理 D、社会 9、新型快餐盒以谷物秸杆为材料做成，用过后可直接转化为牲畜饲料或肥料。这符合了设计中的哪项基本原则（） A、美观性原则 B、经济性原则 C、创新性 D、可持续发展原则
10、目前，正规厂家设计生产的家用燃气灶都具有熄灭自动关闭阀门的功能，以避免出现意外。从设计的角度分析，主要考虑的是（） A、安全性 B、创新性 C、科学性 D、可持续发展 11、设计的核心是（） A、生产出产品 B、制订出生产工艺流程 C、革新 D、创新 12、2007年6月14日信息产业部颁布新款手机的充电器都要统一使用新标准。目前，已经有14家企业生产的15种型号的统一接口手机充电器通过了国家验证。这一标准的颁布主要体现（）。 A、道德原则 B、美观原则 C、技术规范原则 D、可持续发展原则 13、小明到电器商场去购买电冰箱，导购员介绍某款冰箱时说：“这款电冰箱采用了无氟制冷技术，外壳和部件是采用可回收的新型工程塑料制成的。”导购员的介绍主要是针对产品的（）。 A、环保性能 B、牢固可靠 C、操作方便 D、性能价格比 14、一般地说，产品首先必须满足使用者的功能需求，所以作为一个设计者在设计产品的过程中，其基本原则应为（） A、发明性 B、科学性 C、创新性 D、实用性 15、价值优化原理公式是：功能成本比＝功能÷成本。其提高功能成本比的方法为（） A、在功能不变的前提下降低成本 B、在功能不变的前提下增加成本 C、在价格增加的条件下增加成本 D、在增加功能的同时增加成本 16、在制定设计方案时，往往要通过各种渠道，尽可能广泛地收集设计所需的信息，通过对各种信息的归纳与分析，挖掘影响设计的主要因素，大胆提出各种设计想法，并依据一定条件对各种想法进行筛选，确定最终的设计方案。以下说法正确的是：（） A、好的设计方案仅有一个； B、好的设计方案不会仅有一个； C、好设计方案有无数个； D、好的方案不需要什么改进
第三章典型部件设计 1.主轴部件应满足那些基本要求？ 答：主轴部件应满足的基本要求有旋转精度、刚度、抗振性、温升热变形和精度保持性等。主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷、低速转动条件下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度。主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用下抵抗变形的能力，通常以主轴前端产生单位位移的弹性变形时，在位移方向上所施加的作用力来定义，主轴部件的刚度是综合刚度，它是主轴、轴承等刚度的综合反映。主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。主轴部件的振动会直接影响工件的表面加工质量，刀具的使用寿命，产生噪声。主轴部件的精度保持性是指长期地保持其原始制造精度的能力，必须提高其耐磨性。 2.主轴轴向定位方式有那几种？各有什麽特点？适用场合 答：（1）前端配置两个方向的推力轴承都分布在前支撑处；特点：在前支撑处轴承较多，发热大，升温高；但主轴承受热后向后伸，不影响轴向精度；适用场合：用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床。 （2）后端配置两个方向的推力轴承都布置在后支撑处；特点：发热小、温度低，主轴受热后向前伸长，影响轴向精度；适用范围：用于普通精度机床、立铣、多刀车床。 （3）两端配置两个方向的推力轴承分别布置在前后两个支撑处；特点：这类配置方案当主轴受热伸长后，影响轴承的轴向间隙，为避免松动，可用弹簧消除间隙和补偿热膨胀；适用范围：用于短主轴，如组合机床。 （4）中间配置两个方向的推力轴承配置在前支撑后侧；特点：此方案可减少主轴的悬伸量，使主轴热膨胀后向后伸长，但前支撑结构复杂，温升可能较高。3.试述主轴静压轴承的工作原理 答：主轴静压轴承一般都是使用液体静压轴承，液体静压轴承系统由一套专用供油系统、节流器和轴承三部分组成。静压轴承由供油系统供给一定压力油，输进轴和轴承间隙中，利用油的静压压力支撑载荷、轴颈始终浮在压力油中。所以，轴承油膜压强与主轴转速无关，承载能力不随转速而变化。静压轴承与动压轴承相比有如下优点：承载能力高；旋转精度高；油膜有均化误差的作用，可提高加工精度；抗振性好；运转平稳；既能在极低转速下工作，也能在极高转速下工作；摩擦小，轴承寿命长。
为方便了解规范修订的变化并提出意见，将本次修订的主要内容简述如下：为方便了解规范修订的变化并提出意见，将本次修订的主要内容简述 1 完善规范的完整性，完善规范的完整性从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，补充结完整性，从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，适当扩展到整体结构“ 构方案”和“结构抗倒塌设计”的原则，增强结构的整体稳固性。构方案”结构抗倒塌设计” 的原则，增强结构的整体稳固性。 3 完善承载力极限状态设计内容，增加以构件分项系数进行应力设计等内容。 钢筋混凝土构件按荷载效应准永久组合计算裂缝宽正常使用极限状态设计，钢筋混凝土构件按荷载效应准永久组合计算裂缝宽 度，预应力构件稍放松；调整了裂缝宽度计算中的构件受力特征系数取值。度，预应力构件稍放松；调整了裂缝宽度计算中的构件受力特征系数取值。 4 增加楼盖舒适度要求，规定了楼板竖向自振频率的限制。 5 完善耐久性设计方法，除环境条件外，提出环境作用等级概念。完善耐久性设计方法，除环境条件外，提出环境作用等级概念除环境条件外，提出环境作用等级概念。 6 增加了既有结构设计的基本规定。增加了既有结构设计的基本规定。既有结构设计的基本规定 7 淘汰低强钢筋，纳入高强、高性能钢筋；提出钢筋延性（极限应变）的要求。淘汰低强钢筋，纳入高强、高性能钢筋；提出钢筋延性（极限应变）的要求 8 补充并筋（钢筋束）的配筋形式及相关规定。补充并筋（钢筋束）的配筋形式及相关规定及相关规定。 9 结构分析内容适当得到扩展，提出非荷载效应分析原则。结构分析内容适当得到扩展提出非荷载效应分析原则。适当得到扩展， 10
对结构侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化方法。侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化10 对结构侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化方法。 11 完善了连续梁、连续板考虑塑性内力重分布进行内力调幅的设计方法。 12 补充、完善材料本构关系及混凝土多轴强度准则的内容。 “ 任意截面”“ 简化计算”13 构件正截面承载力计算：任意截面”移至正文，简化计算”移至附录。 截面设计中完善了构件自身挠曲影响的相关规定。14 截面设计中完善了构件自身挠曲影响的相关规定。 修改了受弯构件的斜截面的受剪承载力计算公式。15 修改了受弯构件的斜截面的受剪承载力计算公式。 改进了16 改进了双向受剪承载力计算的相关规定。 17 补充在拉、弯、剪、扭作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱设计的相关规定。扭作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱设计的相关规定 修改了受冲切承载力计算公式。18 修改了受冲切承载力计算公式。 19 补充了预应力混凝土构件疲劳验算的相关公式。 20 增加按开裂换算截面计算在荷载效应准永久或标准组合下的截面应力。 21 宽度大于 0.2mm 的开裂截面，增加按应力限制钢筋间距的要求。 22 挠度计算中增加按荷载效应准永久组合时长期刚度的计算公式。挠度计算中增加按荷载效应准永久组合时长期刚增加按荷载效应准永久组合时长期刚度 23 增加了无粘结预应力混凝土受弯构件刚度、裂缝计算方法。增加了 24 考虑耐久性影响适当调整了钢筋保护层厚度的规定，一股情况下稍增，恶劣考虑耐久性影响适当调整了钢筋保护层厚度的规定，一股情况下稍增，恶劣适当调整了钢筋保护层厚度的规定，一股情况下稍 环境下大幅度增加。
施工组织设计的基本原则 ①配套投产,根据建设项目的生产工艺流程、投产先后顺序,都要服从施工组织总设计的规划和安排。安排各单位工程开竣工期限，满足配套投产； ②确定重点,保证进度； ③建设总进度一定要留有适当的余地; ④重视施工准备,有预见地把各项准备工作做在工程开工的前头； ⑤选择有效的施工方法,优先采用新技术、新工艺，确保工程质量和生产安全; ⑥充分利用正式工程,节省暂设工程的开支； ⑦施工总平面图的总体布置和施工组织总设计规划应协调一致、互为补充。 施工组织设计一般分为三个阶段: 1、施工条件设计(或称施工组织基本概况); 2、施工组织总设计； ３、各个建筑物等单位工程的施工设计。 施工组织设计目录 一、编制说明 二、编制依据 三、工程概况 1、工程名称及规模
２、工程范围及内容 3、建筑与结构 4、电气工程 5、给排水工程 ６、采暖工程 ７、材料做法 8、工期要求 ９、质量要求 10、安全及环保要求 1１、自然条件 12、施工条件 13、相关单位 二、施工总体组织及规划１、总体主导思路 2、项目管理组织 ３、施工队伍部署及任务划分4、施工准备 ５、各部门职责 6、施工总平面布置 7、总体施工组织方案 ８、施工工期目标规划 9、工程质量目标规划
10、安全、文明施工与环保目标规划 三、施工进度计划安排 1、总工期计划安排 ２、工程项目阶段性目标计划 ３、施工进度计划横道图 四、劳动力计划安排 五、主要施工机械设备配备 六、主要材料（设备)供应进度计划 七、主要分部、分项工程施工方法技术及措施 1、施工测量 2、基坑(槽)土方开挖与回填 ３、基础工程施工 4、模板工程 5 、钢筋工程 ６、砼工程 ７、砖砌体工程施工 8、室内墙面、天棚装修 9、窗安装 10、普通地砖地面 11、外墙外保温 1２、脚手架工程 １３、屋面防水施工
技术与设计1第三章设计过程原则及评价测试题学校班级姓名 考生须知：本卷共4大题，47小题，考试时间90分钟，满分100分。 一、选择题（本题有20小题，每小题2分，共40分，每小题只有1个选项正确，多选、错选、不选均得零分。将选出的答案选项字母填在相应的空格内） 1、设计的一般过程包括：①发现与明确问题；②制作模型或原型；③制定设计方案；④产品的使用和维护；⑤测试、评估和优化。正确的顺序是（） A、①②③④⑤ B、①③②⑤④ C、③①②④⑤ D、⑤④①③② 2、设计过程中最富有挑战性的环节是（） A、需求调查 B、设计分析 C、方案构思 D、模型或原型制作 3、在“发现与明确问题”的基础上，紧接着“制定设计方案”环节可细分为（） A、收集信息方案构思设计分析方案呈现方案筛选 B、收集信息设计分析方案构思方案呈现方案筛选 C、设计分析收集信息方案构思方案筛选方案呈现 D、收集信息方案构思方案筛选设计分析方案呈现 4、设计要求是在哪一步提出来的（） A、发现和明确问题 B、制定设计方案 C、模型或原型的制作 D、测试、评估和优化 5、产品使用的安全性属于设计中的实用原则中的（）功能 A、物理 B、生理 C、心理 D、社会 6、新型快餐盒以谷物秸杆为材料做成，用过后可直接转化为牲畜饲料或肥料。这符合了设计中的哪项基本原则（） A、美观性原则 B、经济性原则 C、创新性 D、可持续发展原则 7、从模拟信号手机发展到数字信号手机的创新过程是一个（） A、原理创新 B、结构创新 C、材料创新 D、工艺创新 8、李明针对晚上开门摸不到钥匙孔的情况，想对钥匙进行设计改进，在钥匙上增加照明功能。这种改进属于（） A、原理创新 B、功能扩展 C、新技术应用 D、外观设计 9、设计的交流有多种方式，其中具有感性、直观且最具有技术特征的表达方式是（） A、口头语言 B、文本和图表 C、技术图样和模型 D、计算机演示和网页 10、目前，正规厂家设计生产的家用燃气灶都具有熄灭自动关闭阀门的功能，以避免出现意外。从设计的角度分析，主要考虑的是（） A、安全性 B、创新性 C、科学性 D、可持续发展 11、设计的核心是（） A、生产出产品 B、制订出生产工艺流程 C、制定出技术规范 D、创新 12、小明到电器商场去购买电冰箱，导购员介绍某款冰箱时说：“这款电冰箱采用了无氟制冷技术，外壳和部件是采用可回收的新型工程塑料制成的。”导购员的介绍主要是针对产品的（）进行评价的。 A、环保性能 B、牢固可靠 C、操作方便 D、性能价格比
展览设计的11个基本原则 （1）和谐。许多人认为，在所有规律中，和谐是展台设计最重要的一条规律。展台是由很多因素，包括布局、照明、色彩、图表、展品、展架、展具等组成。好的设计是将这些因素组合成一体，帮助展出者达到展出目的。但万事都有一个度的把握，过于完美也就失去的意义。 （2）简洁。展台越复杂就越容易使参观者迷惑，就越不容易造成清晰、强烈的印象。一般人在瞬间只能接受有限的信息。观众行走匆忙，若不能在瞬间获得明确的信息，观众就不会产生兴趣。另外，展台复杂也容易降低展台人员的工作效率。 展品要选择有代表性的摆放，次要产品可以不展示。展出公司往往以为数量能显示价值，因此大量堆放展品，在有限的空间堆砌展品效果其实最差。选择布置展品必须有选择，有所舍弃。 不要使用所有设计和布置手段。简洁、明快是吸引观众的最好办法。照片、图表、文字说明应当明确、简炼。与展出目标和展出内容无关的设计装饰应减少到最低程度。不要在展台墙板上挂贴零碎的东西，比如展览手册、小照片等。不要让无关的东西分散观众的注意力。 画蛇添足，有时是客户要求，有时是设计人自认清高坚持员则。学会换位思考，没有人愿意去欣赏一个自己认为过于逻嗦的作品。 （3）突出焦点。展示应有中心、有焦点。焦点选择应服务于展出目的，一般会是特别的产品--新产品、最重要的产品或者最被看重的产品。通过位置、布置、灯光等手段突出重点展品。咨询台也可以是焦点。声像设备也可以将参观者吸引到展台。为产生最大展示效果，应设计布置焦点，但是焦点不可多，通常只设一个。焦点过多容易分散参观者的注意，减弱整体印象，可以通过单独陈列、利用射灯等手段突出、强调重点展品。 有时，一个作品需要画龙点精之笔，展台设计也一样，也许需要一束光或一点不同的色调使个性富有活力。 （4）表达明确的主题，传达明确的信息。主题是展出者希望传达给参观者的基本信息和印象，通常是展出者本身或产品。表达明确的主题从一方面看就是使用焦点，从另一方面看就是使用合适的色彩、图表和布置，用协调一致的方式以造成统一的印象。 预算充足的展出者往往会建造豪华的展台，给参观的各方人士留下深刻的印象，但是可能并没有传达明确的主题和信息。设计人员往往注意吸引力、震撼力，而忽略表达明确的商业意图，或者忽略宣传产品。 使用设计、布置手段和用品要服务于展出目标，要与展出内容一致。不要贴挂与展出目标无关的照片、图面。不要播放与展出内容无关的背景音乐。 如果只是为了豪华或者根据客户的价位来出图，你可以说不是一个好的设计师。图的实用性直接与设计有关系。 （5）建立醒目标志。与众不同能吸引更多的参观者，使参观者更容易识别寻找，使未走进展台的参观者也会留下印象。设计要独特，但是不要脱离展出目标和商业形象。 到外去看别人的设计图，到最后只有一种可能，自已不知道应该设计什么样的图，没有主题。 （6）从目标观众的角度做设计。传统的设计，特别是像庙宇、宫殿、银行等，强调永恒、权威和壮观。但是在竞争的展览会上，展出成功与否在很大程度上靠观众的兴趣和反应。因此，展览设计要考虑人，主要是目标观众的目的、情绪、兴趣、观点、反应等因素。从目标观众的角度进行设计，容易引起目标观众的注意、共鸣，并给目标观众留下比较深的印象。 （7）考虑空间。设计人员还需考虑展台工作人员数量和参观者数量。拥挤的展台效率不高，还会使一些目标观众失去兴趣和耐心。反过来空荡的展台也会有相同的效果。由于设计人员对展台面积没有多少决定权，所以主要靠在设计安排上下功夫，比如布局、展台展架
施工组织设计的基本原则 ①配套投产，根据建设项目的生产工艺流程、投产先后顺序，都要服从施工组织总设计的规划和安排。安排各单位工程开竣工期限，满足配套投产； ②确定重点，保证进度； ③建设总进度一定要留有适当的余地; ④重视施工准备，有预见地把各项准备工作做在工程开工的前头； ⑤选择有效的施工方法，优先采用新技术、新工艺，确保工程质量和生产安全； ⑥充分利用正式工程，节省暂设工程的开支； ⑦施工总平面图的总体布置和施工组织总设计规划应协调一致、互为补充。 施工组织设计一般分为三个阶段： 1、施工条件设计(或称施工组织基本概况)； 2、施工组织总设计； 3、各个建筑物等单位工程的施工设计。 施工组织设计目录 一、编制说明 二、编制依据 三、工程概况 1、工程名称及规模
2、工程范围及内容 3、建筑与结构 4、电气工程 5、给排水工程 6、采暖工程 7、材料做法 8、工期要求 9、质量要求 10、安全及环保要求 11、自然条件 12、施工条件 13、相关单位 二、施工总体组织及规划 1、总体主导思路 2、项目管理组织 3、施工队伍部署及任务划分 4、施工准备 5、各部门职责 6、施工总平面布置 7、总体施工组织方案 8、施工工期目标规划 9、工程质量目标规划
10、安全、文明施工与环保目标规划 三、施工进度计划安排 1、总工期计划安排 2、工程项目阶段性目标计划 3、施工进度计划横道图 四、劳动力计划安排 五、主要施工机械设备配备 六、主要材料(设备)供应进度计划 七、主要分部、分项工程施工方法技术及措施 1、施工测量 2、基坑（槽）土方开挖与回填 3、基础工程施工 4、模板工程 5 、钢筋工程 6、砼工程 7、砖砌体工程施工 8、室内墙面、天棚装修 9、窗安装 10、普通地砖地面 11、外墙外保温 12 、脚手架工程 13、屋面防水施工
第三章《设计的过程、原则及评价》单元练习 班级学号姓名 一、填空题 1．设计的一般过程：（1）发现与明确问题（2）制定设计方案（①收集②设计分析③构 思④方案呈现⑤方案筛选）（3）制作（4）测试、评估及优化（5）产品的。2．设计的一般原则：（1）创新原则（2）原则（3）原则（4）美观原则（5）道德原则（6）原则（7）可持续发展原则（其中是设计的核心） 3．设计的评价： （1）从评价对象分:对设计过程的评价和对设计的评价两类；从评价者来分:设计者自我评价（自评）和的评价（他评）两类。 （2）对最终产品的评价有两个基本依据：一是参照设计的一般原则进行评价，二是依据事先制定的进行评价。 二、选择题： 1．设计的一般过程：①发现与明确问题②制作模型或原型③制定设计方案④产品的使用和维护⑤测试、评估和优化。正确的顺序是（） А．①②③④⑤B．①③②⑤④C．③①②④⑤D．⑤④①③② 2．在发现与明确问题的基础上，紧接着制定设计方案为（） A．收集信息方案构思设计分析方案呈现方案筛选 B．收集信息设计分析方案构思方案呈现方案筛选 C．设计分析收集信息方案构思方案筛选方案呈现 D．收集信息方案构思方案筛选设计分析方案呈现 3．在校运动会上某同学发现，有很大一部分同学不喜欢稳坐在看台上观看比赛，而是喜欢更接近现场，于是在比赛项目结束的中间过程有很大一部分同学会选择坐在地上，或者坐到裁判桌子上。于是他想根据这一现象为同学们设计一种便携式的小板凳。根据你所学的设计过程，你觉得这位同学首先要做的是（）A．提出设计题目，明确设计要求B．收集设计所需要的信息 C．绘制草图D．提出解决问题的多个设想 4．著名艺术家韩美林是北京奥运吉祥物创作修改组的组长，他曾经说 过：“你知道吗？经历了五六次设计人员的变动，五六十次设计方案的 改动，画了四五千张设计草图，这5个小‘福娃’才得以诞生。”从他 的话里，我们可以知道（）。 A．设计是解决问题的重要途径 B．设计需要多种知识 C．设计需要多人共同完成 D．设计需要不断改进 5．陈晨同学制作的便携式小凳，在评估的过程中听取了大家的意见，将凳脚板由原来（甲）的形状增开了缺口得了一个“肩”（乙），这是出于什么原因的考虑？（） A．使外观更加美观B．使结构强度得到增强 C．使重量进一步减轻D．使成本进一步降低 甲乙 6．上右图是一款名为“老板泄愤笔座”的笔座，在市场上非常畅销，很受工薪阶级 欢迎。这个笔座的设计主要体现了设计的哪一个原则（） A．经济原则B．美观原则C．道德原则D．创新原则 7．2007年6月14日，信息产业部颁布新款手机的充电器都要统一使用新标准。目前，已经有14家企业生产的15种型号的统一接口手机充电器通过了国家验证，这一标准的颁布主要体现了：（）
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 3基本设计和规定 1.1.8未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。 1.2..1根据建筑结构破坏后果的严重程度，建筑结构划分为三个安全等级。设计 时应根据具体情况，按照表3.2.1的规定选用相应的安全等级。 表3.2.1 建筑结构的安全等级 1.1.3混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值?ck、?tk应按表4.1.3采用。 表4.1.3 混凝土强度标准值（N/mm2） c t 表4.1.4 混凝土强度设计值（N/mm2） 的强度设计值应乘以系数0.8；当构件质量（如混凝土成型、截面和轴线尺寸等）确有保证时，可不受此限制； 2.离心混凝土的强度设计值应按专门标准取用。 1.2.2钢筋的强度标准值应具有不小于95％的保证率。热轧钢筋的强度标准值系 表示。预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋的强度标根据屈服强度确定，用? yk 准值系根据极限抗拉强度确定，用? 表示。 ptk 普通钢筋的强度标准值应按表4.2.2－1采用；预应力钢筋的强度标准值应按
表4.2.2－2采用。 各种直径钢筋、钢绞线和钢丝的公称截面面积、计算截面面积及理论重量应按附录B 采用。 表4.2.2-1 普通钢筋强度标准值（N/mm 2） 2 当采用直径大于40mm 的钢筋时，应有可靠的工程经验。 表4.2.2-2 预应力钢筋强度标准值（N/mm 2） 称直径Dg ，钢丝和热处理钢筋的直径d 均指公称直径； 2 消除应力光面钢丝直径d 为4～9mm ，消除应力螺旋肋钢丝直径d 为4～8mm 。 4.2.3普通钢筋的抗拉强度设计值?y 及抗压强度设计值?′y 应按表4.2.3－1采用；预应力钢筋的抗拉强度设计值?py 及抗压强度设计值?′py 应按表4.2.3－2采用。 当构件中配有不同种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自的强度设计值。 表4.2.3-1 普通钢筋强度设计值（N/mm 2） 300 N/mm 2取用。 表4.2.3－2 预应力钢筋强度设计值（N/mm 2）
基础工程学 第一章 1 建筑物下面的土层或岩体承担着建筑物的全部荷载，将受到建筑物荷载影响的那一部分土层（相当于压缩层范围内土层）或岩层称为地基，而将建（构）筑物的下部结构称为基础。 2 土层分布较均匀的地基称为均质地基。 3特殊性土地基主要指湿陷性黄土地基膨胀土地基软土地基冻土地基等。 4 湿陷性黄土地基 湿陷性黄土（在一定压力下受水侵湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉的黄土） 5 膨胀土地基 因膨胀土的粘粒成分主要由亲水矿物（如蒙脱 石水云母等）组成，吸水膨胀失水收缩或反 复涨缩是膨胀土地基的变形特点。 6 软土地基 由淤泥淤泥质土冲填土杂填土或其他高压缩性土层构成的地基属软土地基。 7 冻土地基 在寒冷地区，土中液态水因温度低于0 摄氏度而 结冰因冰胶结土粒形成冻土。冻土分为季节性冻 土（冬季冻结，春季融化）和多年性冻土（在年 平均气温低于0 摄氏度的地区，仅表层土因气温
升高而融化，其下部土层终年处于冻结状态）。 8 无筋扩展基础（刚性基础） 砖基础毛石基础灰土基础混凝土基础等均 属无筋扩展基础，也称刚性基础。 9 钢筋混凝土基础属柔性基础。 10 墙下条形基础 墙下条形基础分刚性及柔性两种。 11单独（独立）基础独立基础按基础形式又可分为墩式基础杯形基础及壳体基础。常见的墩式基础有垂直式斜坡式及阶梯式。杯形基础多用于装配式钢筋混凝土桩基，为了便于预制柱竖立于基础之上，在基础上预留出杯口，故称为杯形基础。壳体基础常作为烟囱水塔料仓等筒形构筑物的基础。 12 为了满足地基承载力的要求，将基础底面积扩大，形成柱列（单向）或柱网（双向）下的条形基础，以及整片连续设置于建筑物之下的筏板基础箱型基础等，均属连续基础。 13 按基础的特殊作用及特殊施工方法分a 地下连续墙基础 b 沉井基础 c 桩基础 14 按基础的埋置xx 分 a 浅基础 bxx 基础 15基础工程设计时需注意的事项a对地质资料的分析判断 b对上部结构的分析 c保证设计方案的合理性
受冲切承载力计算 6.5.1 在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板，其受冲切承载力应符合下列规定（图）： （a）局部荷载作用下；（b）集中反力作用下 图 6.5.1板受冲切承载力计算 1－冲切破坏锥体的斜截面；2－计算截面；3－计算界面的周长；4－冲切破坏锥体的底面线 F l≤（βh f t＋σpc，m）ηu m h0（6.5.1-1） 公式（6.5.1-1）中的系数η，应按下列两个公式计算，并取其中较小值： η1＝＋βs（6.5.1-2） （6.5.1-3） 式中：F l——局部荷载设计值或集中反力设计值；板柱结构，取柱所承受的轴向压力设计值的层间差值减去柱顶冲切破坏锥体范围内板所承受的荷载设计值；当有不平衡弯矩时，应按本规范第 6.5.6 条的规定确定； βh——截面高度影响系数：当 h 不大于 800mm 时，取βh为；当 h 不小于2000mm 时，取βh为，其间按线性内插法取用； σpc,m——计算截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值宜控制在 mm2～mm2范围内； u m——计算截面的周长，取距离局部荷载或集中反力作用面积周边 h0/2 处板垂直截面的最不利周长； h0——截面有效高度，取两个方向配筋的截面有效高度平均值；
η1——局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数； η2——计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系数； βs——局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，βs不宜大于 4；当βs小于 2 时取 2；对圆形冲切面，βs取 2； αs——柱位置影响系数：中柱，αs取 40；边柱，αs取 30；角柱，αs取 20。 6.5.2 当板开有孔洞且孔洞至局部荷载或集中反力作用面积边缘的距离不大于 6h0时，受冲切承载力计算中取用的计算截面周长 u m，应扣除局部荷载或集中反力作用面积中心至开孔外边画出两条切线之间所包含的长度（图）。 图 6.5.2 邻近孔洞时的临界界面周长 1－局部荷载或集中反力作用面；2－计算截面周长；3－孔洞；4－应扣除的长度 注：当图中 l1大于 l2时，孔洞边长 l2用代替 6.5.3 在局部荷载或集中反力作用下，当受冲切承载力不满足本规范第条的要求且板厚受到限制时，可配置箍筋或弯起钢筋。此时，受冲切截面及受冲切承载力计算应符合下列条件： 1 受冲切截面 F l≤ηu m h0（6.5.3-1） 2 配置箍筋、弯起钢筋时的受冲切承载力 F l≤（0.5f t＋σpc,m）ηu m h0＋＋α（6.5.3-2） 式中：f yv——箍筋的抗拉强度设计值，按本规范第 4.2.3 条的规定采用； A svu——与呈45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部箍筋截面面积；
《基础工程设计原理》课程教学大纲 课程编号：031181 学分：3 总学时：51 大纲执笔人：袁聚云大纲审核人：李镜培 一、课程性质与目的 本课程为土木工程、地质工程和港口工程专业必修的专业基础课程，课时为51学时。本课程主要讲授常见的地基基础的设计理论和计算方法方面的内容，包括地基模型及其参数的确定、浅基础设计的基本原理、浅基础结构设计、桩基础、沉井基础、基坑围护、地基处理、特殊土地基以及动力机器基础。通过学习使学生掌握地基基础设计的基本原理，具有进行一般工程基础设计规划的能力，同时具有从事基础工程施工管理的能力，对于常见的基础工程事故，能作出合理的评价。 二、课程基本要求 (一)绪论 了解基础工程的重要性，熟悉建(构)筑物对地基的要求。了解基础工程发展概况，学科特点以及课程内容、要求和学习方法。 (二) 地基模型及其参数的确定 1.掌握线性弹性地基模型及其参数的确定 2.了解非线性弹性地基模型及其参数的确定 3.熟悉地基模型的选择原则 (三) 浅基础设计的基本原理 1. 熟悉基础选用原则及设计计算原则 2. 掌握地基承载力的确定方法 3. 掌握基础底面尺寸的确定方法 4. 掌握地基变形和稳定性的验算方法 5. 熟悉减轻不均匀沉降危害的措施 (四) 浅基础结构设计 1. 掌握刚性浅基础结构设计与计算方法 2. 掌握常用钢筋混混凝土浅基础结构设计与计算方法 (五) 桩基础 1. 掌握竖向荷载下单桩和群桩承载力的确定方法 2. 掌握水平荷载下单桩和群桩承载力的确定方法 3. 掌握桩基础设计与计算 4. 了解桩基础施工 (六) 沉井基础 1.了解沉井的构造及施工工艺 2.熟悉沉井的设计与计算方法 (七) 基坑围护 1.了解支护结构的类型及特点 2.掌握重力式水泥土挡墙设计计算 3.熟悉排桩或地下连续墙式支护结构设计计算 4.了解井点降水及土方开挖 (八) 地基处理
6.5 受冲切承载力计算 6.5.1在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板，其受冲切承载力应符合下列规定（图6.5.1）： （a）局部荷载作用下；（b）集中反力作用下 图 6.5.1板受冲切承载力计算 1－冲切破坏锥体的斜截面；2－计算截面；3－计算界面的周长；4－冲切破坏锥体的底面线 F l≤（0.7βh f t＋0.25σpc，m）ηu m h0（6.5.1-1） 公式（6.5.1-1）中的系数η，应按下列两个公式计算，并取其中较小值： η1＝0.4＋1.2/βs（6.5.1-2） （6.5.1-3）
式中：F l——局部荷载设计值或集中反力设计值；板柱结构，取柱所承受的轴向压力设计值的层间差值减去柱顶冲切破坏锥体围板所承受的荷载设计值；当有不平衡弯矩时，应按本规第6.5.6 条的规定确定； βh——截面高度影响系数：当h 不大于800mm 时，取βh为1.0；当h 不小于2000mm 时，取βh为0.9，其间按线性插法取用； σpc,m——计算截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值宜控制在1.0N/mm2～3.5N/mm2围； u m——计算截面的周长，取距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2 处板垂直截面的最不利周长； h0——截面有效高度，取两个方向配筋的截面有效高度平均值； η1——局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数； η2——计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系数； βs——局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，βs不宜大于4；当βs小于2 时取2；对圆形冲切面，βs取2； αs——柱位置影响系数：中柱，αs取40；边柱，αs取30；角柱，αs取20。 6.5.2当板开有孔洞且孔洞至局部荷载或集中反力作用面积边缘的距离不大于6h0 时，受冲切承载力计算中取用的计算截面周长u m，应扣除局部荷载或集中反力作用面积中心至开孔外边画出两条切线之间所包含的长度（图 6.5.2）。
《混凝土结构设计规》（GB50010－2002） 作者：未知法规来源：本站原创点击数： 1975 更新时间：2006-6 -14 《混凝土结构设计规》（GB50010－2002）施工工程师、监理工程师必读条文与理解应用注意事项 前言 我国新版《混凝土结构设计规》GB50010－2002经历4年半的修订，已由国家建设部和国家质量监督检验检疫总局于2002年02月20日联合发布，自2002年04月01日起施行。 一 新版《混凝土结构设计规》GB50010－2002较原版《混凝土结构设计规》GBJ10－1989改动的主要容有： 1 结构设计的基本规定 （1）增加了有关耐久性的规定； （2）提高了混凝土强度等级并调整了设计参数 （3）规定普通钢筋混凝土结构以热轧带肋HRB400（III）级钢筋为主导钢筋、预应力混凝土结构高强低松弛钢丝和钢绞线为主导钢筋、各种冷加工钢筋（冷拉、冷拔、冷轧、冷扭）不再列入规而交由行业规程管理。 （4）增加了混凝土结构分析的有关容 2 混凝土结构的设计计算 （1）预应力构件的计算要求 （2）正截面承载能力计算 （3）受压构件设计方法的改进 （4）斜截面承载力计算
（5）其他承载力计算 3 基本构造要求及构件规定 （1）伸缩缝和保护层厚度 （2）受力钢筋的锚固和连接 （3）钢筋的最小配筋率 （4）钢筋延伸长度的确定 （5）板、梁、墙中的裂缝控制措施 （6）框架节点设计方法的完善 （7）深受弯构件的设计 4混凝土结构抗震设计 （1）提高了混凝土结构抗震设计的安全储备 （2）调整了轴压比限值及抗震构造措施 二 针对许多施工工程师和施工监理工程师在施工现场工作繁忙、没有时间系统研习设计规的实际，编撰了本“中华人民国国家标准《混凝土结构设计规》（GB50010－2002）施工工程师和施工监理 工程师必读条文与相关资讯”。期望本文在帮助施工工程师和施工监理工程师学习理解和运用国家标准《混凝土结构设计规》（GB50010－2002）方面有所帮助，正是编者所企盼的。 必读条文的选取主要是材料指标和基本构造要求及构件规定，这些个容既是施工工程师和施工监理工程师必须掌握的，又是施工验算规没有给出的，也是这次修订的重头戏。 三 凡例：条文前提示（普通）规条文原文对条文的理解与应用注意事项 凡例：条文前提示（强制性）规条文原文对条文的理解与应用注 意事项 四 限于编者水平，对新版《混凝土结构设计规》GB50010－2002的理解不一定能切中要义，也难免产生理解方面的偏差，这是需要读者批评指正的。条文的正式解释，已随规条文一起由中国建筑工业出版，专此说明。