建筑力学与结构

“建筑力学与结构”作为大学期间非常重要的一门课程，其在整个教学任务中属于比较重要的课程，难度较高，为必修课程。但是以往的教材由于概念讲述甚多，导致很多学生在学习完基本知识之后得不到有效的实践。高等职业教育的快速发展要求加强以市场的实用内容为主的教学，本书作为高等职业教育的教材，根据建设类专业人才培养方案和教学要求及特点编写，从市场的实际出发，坚持以全面素质教育为基础，以就业为导向，培养高素质的应用技能型人才。

本书的特点是将建筑力学与建筑结构等知识结合在一起进行介绍，缩减了学时，特别适合作为专业基础课程改革的教材使用。教材内容的设计是根据职业能力要求及教学特点，与建筑行业的岗位相对应，体现新的国家标准和技术规范；案例注重实用，内容精练翔实，文字叙述简练，图文并茂，充分体现了项目教学与综合训练相结合的主流思路。本书在编写时尽量做到内容通俗易懂、理论概述简洁明了、案例清晰实用，特别注重教材的实用性。

本书每章均添加了大量针对不同知识点的案例，结合案例和上下文可以帮助学生更好地理解所学内容，同时配有实训工作单，让学生学以致用。

本书与同类书相比具有如下显著特点。

(1)   新：穿插案例，清晰明了，形式独特。

(2)   全：知识点分门别类，包含全面，由浅入深，便于学习。

(3)   系统：知识讲解前后呼应，结构清晰，层次分明。

(4)   实用：理论和实际相结合，大量案例赏析，举一反三，学以致用。

(5)   赠送：除了的电子课件、教案、每章习题答案及模拟测试A、B试卷外，还相应地配套有大量的讲解音频、动画视频、三维模型、扩展图片、AR增强等，以扫描二维码的形式再次拓展建筑力学与结构的相关知识点，力求让初学者在学习时限度地接受新知识，更快、更高效地达到学习目的。

本书由淮阴师范学院董留群任主编，参加编写工作的还有中原工学院袁振霞，安阳学院建筑工程学院李泽红，河南工程学院管理工程学院闫莉，新疆交通科学研究院张鹏举，郑州财经学院王空前，北京城建集团有限责任公司贺相祯。其中董留群负责编写第1章、第7章，袁振霞负责编写第2章，李泽红负责编写第3章，闫莉负责编写第4章，张鹏举负责编写第5章，王空前负责编写第6章，贺相祯负责编写第8章，在此对在本书编写过程中的全体合作者和帮助者表示衷心的感谢！

本书在编写过程中，还得到了许多同行的支持与帮助，在此一并表示感谢。由于编者水平有限和时间紧迫，书中难免有错误和不妥之处，望广大读者批评指正。

编  者 

《建筑力学与结构》根据高职高专职业教育的要求，满足工程造价、工程管理、项目管理等相关专业的培养目标及教学改革要求，将理论力学、材料力学、结构力学与建筑结构相结合，按“必需、够用”为度的原则编写而成。 全书内容共8章，分别为认识建筑力学与结构、静力学基本知识及结构计算简图、混凝土与钢筋的力学性能、轴心受压(拉)构件力学性能、偏心受压构件的力学性能、受弯构件的设计、钢筋混凝土框架结构以及多层与高层房屋结构等。本书内容通俗易懂、实用，紧扣工程造价理论与实践，每章附有大量的案例，同时每章后面还设置了“实训练习”供学生课后练习使用，帮助学生巩固所学内容。 《建筑力学与结构》可作为高职高专、成人高校及民办高校的建筑学、城市规划、风景园林、建筑工程、岩土工程、结构工程、建筑工程技术、工程管理、工程造价、工程监理等土建施工类专业的教材，也可作为成人高等教育、自学考试、注册考试教材，同时也可作为结构设计人员、施工人员、工程监理人员等相关专业技术人员、企业管理人员业务知识学习培训用书。

第1章  认识建筑力学与结构 / 1

1.1  建筑力学概述 / 2

1.1.1  建筑力学的概念和任务 / 2

1.1.2  建筑力学的主要内容 / 3

1.2  建筑结构概述 / 5

1.2.1  建筑结构的概念和分类 / 5

1.2.2  建筑结构的作用 / 10

本章小结 / 12

实训练习 / 12

第2章  静力学基本知识及结构计算简图 / 17

2.1  静力学的基本知识 / 18

2.1.1  静力学简介 / 18

2.1.2  力与刚体 / 18

2.1.3  静力学基本公理 / 20

2.1.4  力矩和力偶 / 22

2.1.5  约束与约束反力 / 27

2.2  平面汇交力系的合成与平衡 / 30

2.2.1  力在直角坐标轴上的投影 / 30

2.2.2  平面汇交力系及其平衡条件 / 31

2.2.3  平面一般力系及平衡条件 / 32

2.3  建筑结构的计算简图 / 33

2.3.1  计算简图 / 33

2.3.2  工程结构案例简化分析 / 36

本章小结 / 37

实训练习 / 38

第3章  混凝土与钢筋的力学性能 / 43

3.1  混凝土的力学性能 / 44

3.1.1  混凝土的强度 / 44

3.1.2  混凝土的变形 / 46

3.2  钢筋的力学性能 / 50

3.2.1  钢筋的强度 / 50

3.2.2  钢筋的塑性和韧性 / 51

3.2.3  钢筋的徐变和松弛 / 51

3.2.4  钢筋的强度设计值 / 52

3.3  钢筋与混凝土的工作原理 / 53

3.3.1  粘结应力的概念 / 53

3.3.2  粘结应力的组成 / 56

3.3.3  粘结力的试验与粘结强度 / 56

3.3.4  钢筋的锚固和连接 / 60

本章小结 / 62

实训练习 / 62

第4章  轴心受压(拉)构件力学性能 / 67

4.1  轴力和轴力图基本知识 / 68

4.1.1  轴向拉伸和压缩时横截面上的内力 / 68

4.1.2  轴力与轴力图 / 70

4.2  拉(压)杆内的应力 / 72

4.2.1  拉(压)杆横截面上的应力 / 72

4.2.2  拉(压)杆斜截面上的应力 / 74

4.3  拉(压)杆的变形 / 75

4.3.1  变形、胡克定律 / 75

4.3.2  相对变形、泊松比 / 76

4.4  材料在拉伸和压缩时的力学性能 / 78

4.4.1  材料的拉伸和压缩试验 / 78

4.4.2  低碳钢拉伸时的力学性能 / 78

4.4.3  塑性材料和脆性材料的主要区别 / 81

4.5  应力集中与材料疲劳 / 82

4.5.1  应力集中的概念 / 82

4.5.2  交变应力与材料疲劳 / 82

4.5.3  应力集中对构件强度的影响 / 83

4.6  受压构件的一般构造要求 / 84

4.6.1  受压构件简介 / 84

4.6.2  受压构件的分类 / 84

4.6.3  受压构件的构造要求 / 85

本章小结 / 87

实训练习 / 87

第5章  偏心受压构件的力学性能 / 93

5.1  组合变形的基本概念 / 94

5.2  偏心压缩 / 95

5.2.1  单向偏心受压 / 95

5.2.2  双向偏心受压 / 98

5.2.3  截面核心 / 99

5.3  偏心受压构件面配筋设计 / 100

5.3.1  偏心受压构件正截面的破坏特征 / 100

5.3.2  大小偏心受压界限 / 101

5.3.3  附加偏心距和初始偏心距 / 102

5.4  矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算 / 102

5.4.1  非对称配筋矩形截面偏心

受压构件正截面受压承载力计算 / 102

5.4.2  对称配筋矩形截面偏心受

压构件正截面受压承载力

计算 / 114

本章小结 / 118

实训练习 / 118

第6章  受弯构件的设计 / 123

6.1  弯曲变形的内力 / 124

6.1.1  内力 / 124

6.1.2  内力方程和内力图 / 124

6.1.3  微分法作内力图 / 126

6.1.4  叠加法作内力图 / 127

6.1.5  弯曲变形正应力和强度校核 / 129

6.1.6  弯曲变形剪应力和强度校核 / 135

6.2  钢筋混凝土梁的设计 / 138

6.2.1  钢筋混凝土梁 / 138

6.2.2  梁的构造规定 / 140

6.2.3  单筋矩形截面梁的正截面承载力计算 / 142

6.2.4  双筋矩形截面梁的正截面承载力设计 / 146

6.2.5  梁的斜截面承载力的计算 / 148

6.3  钢筋混凝土板 / 150

6.3.1  钢筋混凝土板概述 / 150

6.3.2  板的构造规定 / 152

6.4  钢筋混凝土楼梯和雨篷 / 154

6.4.1  板式楼梯 / 154

6.4.2  梁式楼梯 / 155

6.4.3  雨篷 / 157

6.5  预应力混凝土构件 / 159

6.5.1  预应力混凝土概述 / 159

6.5.2  预应力混凝土的特点 / 160

6.5.3  预应力混凝土材料 / 162

6.5.4  施加预应力的方法 / 163

本章小结 / 165

实训练习 / 165

第7章  钢筋混凝土框架结构 / 171

7.1  钢筋混凝土现浇楼盖 / 172

7.2  单向板肋梁楼盖 / 173

7.2.1  单向板肋梁楼盖的定义 / 173

7.2.2  单向板肋梁楼盖的平面布置 / 174

7.2.3  单向板肋梁楼盖的结构计算 / 175

7.2.4  活荷载的不利组合 / 178

7.2.5  板的构造要求 / 179

7.2.6  次梁和主梁的构造要求 / 181

7.3  双向板肋梁楼盖 / 182

7.3.1  双向板肋梁楼盖的定义 / 182

7.3.2  双向板的主要试验结果 / 182

7.3.3  双向板的配筋和构造要求 / 183

7.4  现浇框架构造要求 / 184

7.4.1  框架梁构造要求 / 184

7.4.2  框架柱的构造要求 / 185

7.4.3  框架节点的构造要求 / 188

7.5  钢筋混凝土装配式楼盖 / 190

7.5.1  装配式楼盖概述 / 190

7.5.2  装配式楼盖的构件 / 190

7.5.3  装配式楼盖的连接 / 191

7.5.4  装配式楼盖构件的

计算要点 / 193

本章小结 / 193

实训练习 / 193

第8章  多层与高层房屋结构 / 199

8.1  多层与高层房屋结构的类型 / 200

8.1.1  多、高层建筑结构的设计特点 / 200

8.1.2  多、高层建筑结构常见的类型 / 201

8.2  多层和高层钢筋混凝土房屋的构造要求 / 205

8.2.1  剪力墙结构的构造要求 / 205

8.2.2  框架—剪力墙结构的构造要求 / 207

8.2.3  筒体结构的构造要求 / 208

本章小结 / 210

实训练习 / 211

参考文献 / 215

《建筑力学与结构》根据高职高专职业教育的要求，满足工程造价、工程管理、项目管理等相关专业的培养目标及教学改革要求，将理论力学、材料力学、结构力学与建筑结构相结合，按“必需、够用”为度的原则编写而成。 全书内容共8章，分别为认识建筑力学与结构、静力学基本知识及结构计算简图、混凝土与钢筋的力学性能、轴心受压(拉)构件力学性能、偏心受压构件的力学性能、受弯构件的设计、钢筋混凝土框架结构以及多层与高层房屋结构等。本书内容通俗易懂、实用，紧扣工程造价理论与实践，每章附有大量的案例，同时每章后面还设置了“实训练习”供学生课后练习使用，帮助学生巩固所学内容。 《建筑力学与结构》可作为高职高专、成人高校及民办高校的建筑学、城市规划、风景园林、建筑工程、岩土工程、结构工程、建筑工程技术、工程管理、工程造价、工程监理等土建施工类专业的教材，也可作为成人高等教育、自学考试、注册考试教材，同时也可作为结构设计人员、施工人员、工程监理人员等相关专业技术人员、企业管理人员业务知识学习培训用书。

《建筑力学与结构》将理论力学、材料力学、结构力学与建筑结构相结合，按“必需、够用”为度的原则编写，理论和实际相结合，大量案例赏析，举一反三，学以致用。配备电子课件、教案、每章习题答案及模拟测试A、B试卷、讲解音频、动画视频、三维模型、扩展图片、AR增强等教学资源。