《建筑施工手冊(cè)》（第四版）之第一冊(cè) 2 常用結(jié)構(gòu)計(jì)算

《建筑施工手冊(cè)》

（第四版）

第一冊(cè)

2常用結(jié)構(gòu)計(jì)算

目錄

2常用結(jié)構(gòu)計(jì)算................................................3

2-1荷載與結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算表....................................3

2-1-1荷載................................................3

2-1-2結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算表.....................................11

2-2建筑地基基礎(chǔ)計(jì)算.......................................53

2-2-1地基基礎(chǔ)計(jì)算用表..................................53

2-2-2地基及基礎(chǔ)計(jì)算....................................56

2-3混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算.........................................62

2-3-1混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算規(guī)定.............................62

2-3-2混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算用表.................................64

2-3-3混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算公式.................................70

2-4砌體結(jié)構(gòu)計(jì)算...........................................77

2-4-1砌體結(jié)構(gòu)的計(jì)算用表.................................77

2-4-2砌體結(jié)構(gòu)計(jì)算公式...................................82

2-5鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算.............................................87

2-5-1鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算用表.....................................87

2-5-2鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算公式....................................94

2-5-3鋼管結(jié)構(gòu)計(jì)算......................................102

2-5-4鋼與混凝土組合梁計(jì)算..............................106

2-6木結(jié)構(gòu)計(jì)算............................................110

2-6-1木結(jié)構(gòu)計(jì)算用表....................................110

2-6-2木結(jié)構(gòu)計(jì)算公式....................................116

2常用結(jié)構(gòu)計(jì)算

2-1荷載與結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算表

2-1-1荷載

1.結(jié)構(gòu)上的荷載

結(jié)構(gòu)上的荷載分為下列三類：

（1）永久荷載如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。

（2）可變荷載如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪

活載等。

（3）偶然荷載如爆炸力、撞擊力等。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)不同荷載應(yīng)采用不同的代表值。

對(duì)永久荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。

對(duì)可變荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值或準(zhǔn)永久值作為代表值。

對(duì)偶然荷載應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)使用的特點(diǎn)確定其代表值。

2.荷載組合

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)使用過程中在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的荷載，按承載能力極限狀

態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行荷載（效應(yīng)）組合，并應(yīng)取各自的最不利的效應(yīng)組合進(jìn)

行設(shè)計(jì)。

對(duì)于承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)按荷載效應(yīng)的基本組合或偶然組合進(jìn)行荷載（效應(yīng)）組

合。

YoSWR（2-1）

式中Yo——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；

S——荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；

R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計(jì)值。

對(duì)于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定：

（1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合

第3頁共119頁

s=NGSGK+ZQISQIK+2>Q沙ciSQiK

i=2（2-2）

式中yG----永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)；

YQi——第i個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)，其中YQI為可變荷載Q1的分項(xiàng)系數(shù)；

SGK——按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值GK計(jì)算的荷載效應(yīng)值；

SQiK一一按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qik計(jì)算的荷載效應(yīng)值，其中SQIK為諸可變荷載效應(yīng)

中起控制作用者；

小ci——可變荷載Qi的組合值系數(shù)；

n一一參與組合的可變荷載數(shù)。

（2）由永久荷載效應(yīng)控制的組合

n

S=7GSGK+2yQ仲ciSQiK

i=1(2-3)

（3）基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù)

1）永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)

當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)：

對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.2；

對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.35；

當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)：

一般情況下應(yīng)取1.0；

對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算，應(yīng)取0.9。

2）可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)

一般情況下應(yīng)取1.4；

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)活荷載應(yīng)取1.3。

對(duì)于偶然組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值宜按下列規(guī)定確定：偶然荷載的代表值不乘

分項(xiàng)系數(shù)；與偶然荷載同時(shí)出現(xiàn)的其他荷載可根據(jù)觀測(cè)資料和工程經(jīng)驗(yàn)采用適當(dāng)?shù)拇?/p>

值。

3.民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)（見表2-1）

民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)表2-1

第4頁共119頁

項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)值組合值系數(shù)頻遇值系數(shù)準(zhǔn)永久值系數(shù)

次類別(kN/m2)

收V|/fVq

(1)住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院

0.50.4

病房、托兒所、幼兒園

1

(2)教室、試驗(yàn)室、閱覽室、會(huì)議室、

2.00.70.60.5

醫(yī)院門診室

2食堂、餐廳、一般資料檔案室2.50.70.60.5

(1)禮堂、劇場(chǎng)、影院、有固定座位的

3.00.70.50.3

3看臺(tái)

(2)公共洗衣房3.00.70.60.5

(1)商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場(chǎng)

3.50.70.60.5

4大廳及其旅客等候室

(2)無固定座位的看臺(tái)3.50.70.50.3

(1)健身房、演出舞臺(tái)4.00.70.60.5

5

(2)舞廳4.00.70.60.3

(1)書庫、檔案庫、貯藏室5.0

60.90.90.8

(2)密集柜書庫12.0

7通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房7.00.90.90.8

汽車通道及停車庫：

(1)單向板樓蓋(板跨不小于2m)

客車4.00.70.70.6

消防車35.00.70.70.6

8

(2)雙向板樓蓋和無梁樓蓋(柱網(wǎng)尺寸

不小于6mX6m)

客車2.50.70.70.6

消防車20.00.70.70.6

廚房(1)一般的2.00.70.60.5

9

(2)餐廳的4.00.70.70.7

浴室、廁所、盟洗室：

10(1)第1項(xiàng)中的民用建筑2.00.70.50.4

(2)其他民用建筑2.50.70.60.5

走廊、門廳、樓梯：

(1)宿舍、旅館、醫(yī)院病房托兒所、幼

2.00.70.50.4

11兒園、住宅

(2)辦公樓、教室、餐廳、醫(yī)院門診部2.50.70.60.5

(3)消防疏散樓梯，其他民用建筑3.50.70.50.3

陽臺(tái)：

12(1)一般情況2.5

0.70.60.5

(2)當(dāng)人群有可能密:集時(shí)3.5

注：1.本表所給各項(xiàng)活荷載適用于一般使用條件，當(dāng)使用荷載較大或情況特殊時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況采

用。

2.第6項(xiàng)書庫活荷載當(dāng)書架高度大于2m時(shí)，書庫活荷載尚應(yīng)按每米書架高度不小于2.5kN/m2

確定。

3.第8項(xiàng)中的客車活荷載只適用于停放載人少于9人的客車；消防車活荷載是適用于滿載總重

為300kN的大型車輛；當(dāng)不符合本表的要求時(shí)，應(yīng)將車輪的局部荷載按結(jié)構(gòu)效應(yīng)的等效原則，換算

為等效均布荷載。

第5頁共119頁

4.第11項(xiàng)樓梯活荷載，對(duì)預(yù)制樓梯踏步平板，尚應(yīng)按1.5kN集中荷載驗(yàn)算。

5.本表各項(xiàng)荷載不包括隔墻自重和二次裝修荷載。對(duì)固定隔墻的自重應(yīng)按恒荷載考慮，當(dāng)隔墻

位置可靈活自由布置時(shí)，非固定隔墻的自重應(yīng)取每延米長(zhǎng)墻重(kN/m)的1/3作為樓面活荷載的附

加值(kN/m2)計(jì)入，附加值不小于1.0kN/m2o

設(shè)計(jì)樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時(shí)，表2-1中的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值在下列情況下應(yīng)乘以

規(guī)定的折減系數(shù)。

(1)設(shè)計(jì)樓面梁時(shí)的折減系數(shù)

1)第1(1)項(xiàng)當(dāng)樓面梁從屬面積超過25m2時(shí)，應(yīng)取0.9；

2)第1(2)~7項(xiàng)當(dāng)樓面梁從屬面積超過50m2時(shí)應(yīng)取0.9；

3)第8項(xiàng)對(duì)單向板樓蓋的次梁和槽形板的縱肋應(yīng)取0.8；對(duì)單向板樓蓋的主梁應(yīng)取

0.6；對(duì)雙向板樓蓋的梁應(yīng)取0.8；

4)第9~12項(xiàng)應(yīng)采用與所屬房屋類別相同的折減系數(shù)。

(2)設(shè)計(jì)墻、柱和基礎(chǔ)時(shí)的折減系數(shù)

1)第1(1)項(xiàng)應(yīng)按表2-2規(guī)定采用；

2)第1(2)~7項(xiàng)應(yīng)采用與其樓面梁相同的折減系數(shù)；

3)第8項(xiàng)對(duì)單向板樓蓋應(yīng)取0.5；對(duì)雙向板樓蓋和無梁樓蓋應(yīng)取0.8；

4)第9~12項(xiàng)應(yīng)采用與所屬房屋類別相同的折減系數(shù)。

注：樓面梁的從屬面積應(yīng)按梁兩側(cè)各延伸二分之一梁間距的范圍內(nèi)的實(shí)際面積確定。

活荷載按樓層的折減系數(shù)表2-2

墻、柱、基礎(chǔ)計(jì)算截面以上的層數(shù)12?34?56?89-20>20

1.00

計(jì)算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù)0.850.700.650.600.55

(0.90)

注：當(dāng)樓面梁的從屬面積超過25m2時(shí)，應(yīng)采用括號(hào)內(nèi)的系數(shù)。

樓面結(jié)構(gòu)上的局部荷載可換算為等效均布活荷載。

4.屋面活荷載

水平投影面上的屋面均布活荷載，按表2-3采用。

屋面均布活荷載，不應(yīng)與雪荷載同時(shí)組合。

屋面均布活荷載表2-3

標(biāo)準(zhǔn)值組合值系數(shù)頻遇值系數(shù)準(zhǔn)永久值系數(shù)

項(xiàng)次類別

2

(kN/m)VbVfVq

1不上人的屋面0.50.70.50

2上人的屋面2.00.70.50.4

3屋頂花園3.00.70.60.5

第6頁共119頁

注：1.不上人的屋面，當(dāng)施工或維修荷載較大時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況采用；對(duì)不同結(jié)構(gòu)應(yīng)按有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)

范的規(guī)定，將標(biāo)準(zhǔn)值作0.2kN/m2的增減。

2.上人的屋面，當(dāng)兼作其他用途時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)樓面活荷載采用。

3.對(duì)于因屋面排水不暢、堵塞等引起的積水荷載，應(yīng)采取構(gòu)造措施加以防止；必要時(shí)，應(yīng)按積

水的可能深度確定屋面活荷載。

4.屋頂花園活荷載不包括花圃土石等材料自重。

5.施工和檢修荷載及欄桿水平荷載

（1）設(shè)計(jì)屋面板、檀條、鋼筋混凝土挑檐、雨篷和預(yù)制小梁時(shí)，施工或檢修集中

荷載（人和小工具的自重）應(yīng)取LOkN,并應(yīng)在最不利位置處進(jìn)行驗(yàn)算。

注：①對(duì)于輕型構(gòu)件或較寬構(gòu)件，當(dāng)施工荷載超過上述荷載時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況驗(yàn)算，或采用加

墊板、支撐等臨時(shí)設(shè)施承受。

②當(dāng)計(jì)算挑檐、雨篷承載力時(shí)，應(yīng)沿板寬每隔1.0m取一個(gè)集中荷載；在驗(yàn)算挑檐、雨篷傾覆時(shí)，

應(yīng)沿板寬每隔2.5~3.0m取一個(gè)集中荷載。

（2）樓梯、看臺(tái)、陽臺(tái)和上人屋面等的欄桿頂部水平荷載，應(yīng)按下列規(guī)定采用：

1）住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、幼兒園，應(yīng)取0.5kN/m；

2）學(xué)校、食堂、劇場(chǎng)、電影院、車站、禮堂、展覽館或體育館，應(yīng)取l.OkN/mo

當(dāng)采用荷載準(zhǔn)永久組合時(shí)，可不考慮施工和檢修荷載及欄桿水平荷載。

6.動(dòng)力系數(shù)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的動(dòng)力計(jì)算，在有充分依據(jù)時(shí)，可將重物或設(shè)備的自重乘以動(dòng)力系數(shù)

后按靜力計(jì)算進(jìn)行。

搬運(yùn)和裝卸重物以及車輛起動(dòng)和剎車的動(dòng)力系數(shù)，可采用1.1-1.3,其動(dòng)力作用只考

慮傳至樓板和梁。

直升飛機(jī)在屋面上的荷載，也應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)，對(duì)具有液壓輪胎起落架的直升飛機(jī)

可取1.4；其動(dòng)力荷載只傳至樓板和梁。

7.雪荷載

屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下式計(jì)算：

Sk=UrSO（2-4）

式中Sk---雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）；

Ur一一屋面積雪分布系數(shù)（表2-4）;

so---基本雪壓（kN/n?）。

基本雪壓可按全國(guó)基本雪壓圖（圖2-1）近似確定。

第7頁共119頁

古蓮

0.50

]000地

/滿洲里

0.60,50

0.60—*^^>/*■***-

0.70"

（0600.40，齊齊哈爾

030<,。'哈爾濱

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“'二連浩特\Cb.70

-0.30、

0.201.70

呼和浩特火，決

年夫

銀川

太原。Y石家聲0400.40

寧0.30

延安0.20

、。濟(jì)南

0叫青島

02西安（020

0.40

0.50一寶雞。.,州’

0.50

0.50

0.50拉第0.60上海

成都

020武漢

重慶

0.500.50；.30

、A60

J0.40韶山。叱”,30

0.30,20

0.27士羅3臺(tái)灣島/

昆明貴陽東沙群島,

臺(tái)北海南岳/|

西沙群島

....南T/。廣州'中沙群島'

@誼關(guān)/嚙冰曙

//

南沙群島

/

1曾母暗沙

-南海諸島

Q440公里

圖27全國(guó)基本雪壓分布圖（單位：kN/m2）屋面積雪分布系數(shù)表2?4

第8頁共119頁

第9頁共119頁

2.第4、5項(xiàng)只適用于坡度aW25°的一般工業(yè)廠房屋面。

3.第7項(xiàng)雙跨雙坡或拱形屋面，當(dāng)aW25°或f/LWO.l時(shí)，只采用均勻分布情況。

4.多跨層面的積雪分布系數(shù)，可參照第7項(xiàng)的規(guī)定采用。

設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)及屋面的承重構(gòu)件時(shí)，可按下列規(guī)定采用積雪的分布情況：

(1)屋面板和檀條按積雪不均勻分布的最不利情況采用；

(2)屋架和拱殼可分別按積雪全跨均勻分布情況、不均勻分布的情況和半跨的均勻分

布的情況采用；

(3)框架和柱可按積雪全跨的均勻分布情況采用。

8.風(fēng)荷載

垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下述公式計(jì)算：

(1)當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)

=(2-5)

式中3k——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；

3z——高度z處的風(fēng)振系數(shù)；

us一一風(fēng)荷載體型系數(shù)；

Uz一一風(fēng)壓高度變化系數(shù)；

2

3o---基本風(fēng)壓(kN/m)o

(2)當(dāng)計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)

3&=￡gz3。(2-6)

式中Pgz——高度Z處的陣風(fēng)系數(shù)。

基本風(fēng)壓按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)給出的50年一遇的風(fēng)壓采用，但

不得小于0.3kN/m2。

第10頁共119頁

2-1-2結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算表

.構(gòu)件常用截面的幾何與力學(xué)特征表（表2-5）

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常用截面幾何與力學(xué)特征表表2-5

截面積截面邊緣至對(duì)主軸的慣性矩截面抵抗矩回轉(zhuǎn)半徑

序號(hào)截面簡(jiǎn)圖

A主軸的距離＞IWi

-?

工L

2

11=加3W=-^bh

1-aA=bh：=0.289&

，十0

16

11

—11----------

X。/”=多

2A=gbh￡=0.236h

-3LF-人加3w24bM

L

11

_(6[+26)九(廬+4H1+屏)M

yi~3(61+6)231-12(61+26)

A=%(b+b\)h(b+4bbi+h])h/M+4電+從

(6+2bi)h36(6+bjw（及+4加|+狀）必D+O[

,2-3(&i+b)2—12(2仇+6)

第12頁共119頁

截面積截面邊緣至對(duì)主軸的慣性矩截面抵抗矩回轉(zhuǎn)半徑

A主軸的距離,JWi

1.卬二1碗31,

2=d，?=一d

A=~4dyTI=占64nd324

；T(/一左1,T(T)2

A-4-y=Td]=京(不-4i=~Jd+d\

33*=5289JBHF

A=BH-bhy='^H1=^(BH-bh)W=AJ(BH3-43)

OH

2a1=古(々4-a；)W=0.118(J-金

A=a-aiy=72i=0.289Jaz+a1

第13頁共

截面積截面邊緣至對(duì)主軸的慣性矩截面抵抗矩回轉(zhuǎn)半徑

A主軸的距離yIWi

1幅+(B-&)/w=—

1=/[布+耐-(8-6)xy\

A=&+H2Bt+bh

?2=出71X(力一￡>]w=—

2力

W=±[BH3-(B-

9on

w1=—

yii=Ji

-(B2-6)(*2—2)3

w2--

-(Bi-6)(,1-力)3]>2

第14頁共119頁

截面積截面邊緣至對(duì)主軸的慣性矩截面抵抗矩回轉(zhuǎn)半徑

序號(hào)截面簡(jiǎn)圖

A主軸的距離yIWi

336官+(8-6)『

I=-^[bh+(B-b)t]1L0289X/娟+3一》3

W—------------------*—1289x

6九0-Vbh+(B-b)t

:=0.289

I=7T[BH3-(B-6)A3]W=TL[BH3-(B-6)A3]

LZOrt

VBH-(B-b)h

￡=0.289

1ZOrt/BH3-(B-〃))3

VBH-(B-b)h

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截面積截面邊緣至對(duì)主軸的慣性矩截面抵抗矩回轉(zhuǎn)半徑

序號(hào)截面簡(jiǎn)圖

A主軸的距離IWi

yi-n-y2

1/=_y[By2-(B-6)

)2=三

A=bH+(B-b)tvy.=—，=

X(九一，)3+勿打R

bH2+(B-b)t2

bH+(B-b)t

:V

I3B+H

A-28[B+H)W-°優(yōu)圖3音+1)i=0.289W

y2T(3")xJB+H

151+一

cX舊書?--H.l3H±B

15,2-2，，用3孔)皿，=啜3號(hào)+1)iy=0.289B、

/H+B

2277

一￡―**

16

(Hi)W尸儀Hi)/。,2896

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截面積截面邊緣至對(duì)主軸的慣性矩截面抵抗矩回轉(zhuǎn)半徑

序號(hào)截面簡(jiǎn)圖

A主軸的距離yIWi

1-0.59等