2026环球网校一级建造师《建筑工程管理与实务》考点精讲第4讲-1.3建筑结构体系和设计作用（荷载）

【考点】结构可靠性要求☆☆☆

考频：2017年单、多；2018年单；2021年单；2023年单

安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。【口诀：施耐庵】

 

功能要求	应用实例
安全性 （不发生破坏）	可能遭遇爆炸、撞击、罕遇地震等偶然事件和人为失误时，结构应保持整体稳固性，不应出现与起因不相称的破坏后果
	当发生火灾时，结构应在规定的时间内保持承载力和整体稳固性 （关键词：破坏、倒塌、整体稳固）
适用性 （不影响工作）	吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行；水池出现裂缝便不能蓄水；需要对变形、裂缝等进行必要的控制 （关键词：变形、裂缝、振幅）
耐久性	不致因混凝土的老化、腐蚀或钢筋的锈蚀等影响结构的使用寿命 （关键词：老化、腐蚀、锈蚀）

1.结构的安全性（定量要求）

• 结构安全等级划分为一级、二级、三级。
• 住宅建筑结构的安全等级不应低于二级。【2026新变】
• 结构部件的安全等级不得低于三级。
• 房屋建筑结构的设计工作年限不应低于下表所示：

类别	设计工作年限（年）
临时性建筑结构	5
普通房屋和构筑物	50
特别重要的建筑结构	100

• 严禁下列影响结构使用安全的行为：

①未经技术鉴定或设计认可，擅自改变结构用途和使用环境。

②损坏或者擅自变动结构体系及抗震措施。

③擅自增加结构使用荷载。

④损坏地基基础。

⑤违章存放爆炸性、毒害性、放射性、腐蚀性等危险物品。

⑥影响毗邻结构使用安全的结构改造与施工。

【例题·单选】当发生火灾时，结构应在规定时间内保持必要整体性和整体稳固性，属于结构的

（ ）功能。【2023】【2015】

A.稳定性

B.适用性

C.安全性

D.耐久性

【答案】C

【解析】安全性：结构体系应具有合理的传力路径，能够将结构可能承受的各种作用从作用点传递到抗力构件。当发生可能遭遇爆炸、撞击、罕遇地震等偶然事件和人为失误时，结构应保持整体稳固性，不应出现与起因不相称的破坏后果。当发生火灾时，结构应在规定的时间内保持承载力和整体稳固性。

【例题·多选】建筑结构应具有的功能有（ ）。【2017】与【2022】综合改编

A.安全性

B.舒适性

C.适用性

D.耐久性

E.美观性

【答案】ACD

【解析】安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。也称之为结构的功能性要求。

【例题·单选】普通房屋的设计使用年限通常为（ ）年。

A.40 B.50

C.60 D.70

【答案】B

【解析】本题考查结构的设计使用年限。普通房屋的设计使用年限是50年。故本题答案为B。

2.结构工程的适用性

（1）杆件刚度与梁的位移计算梁的变形主要是弯矩引起的，叫弯曲变形。

悬臂梁的竖向位移计算公式如下：

𝑞𝑙⁴

 

影响梁的位移变形因素除荷载外，还有：

	E	成成成	反比
	I		反比
l的4次方			正比

①材料性能：与材料的弹性模量        。

②构件的截面：与截面的惯性矩        。

③构件的跨度：与跨度，此因素影响最大。

（2）混凝土结构的裂缝控制裂缝控制主要针对梁（受弯构件）及受拉构件，裂缝控制分为三个等级：

①构件

不出现拉应力	；
，	但不超过混凝土的抗拉强度

②构件虽有拉应力                        ；

③允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值。

对①、②等级的混凝土构件，一般只有预应力构件才能达到。

 

 

【例题·单选】影响悬臂梁端部位移最大的因素是（ ）。

A.荷载

B.材料性能

C.构件的截面

D.构件的跨度

【答案】D

【解析】构件跨度是影响梁位移的最大因素。

【例题·单选】梁变形除与荷载大小有关外，还（ ）。

A.与材料的弹性模量E成反比，与截面的惯性矩I成正比

B.与材料的弹性模量E成正比，与截面的惯性矩I成反比

C.与材料的弹性模量E成正比，与截面的惯性矩I成正比

D.与材料的弹性模量E成反比，与截面的惯性矩I成反比

【答案】D

【解析】影响梁变形的因素除荷载外，还有：（1）材料性能：与材料的弹性模量 E 成反比；（2）构件的截面：与截面的惯性矩I成反比；（3）构件的跨度：与跨度L的4次方成正比。

3.结构工程的耐久性

• 混凝土结构耐久性的环境类别

环境类别	名称	劣化机理
Ⅰ	一般环境	正常大气作用引起钢筋锈蚀
Ⅱ	冻融环境	反复冻融导致混凝土损伤
Ⅲ	海洋氯化物环境	氯盐侵入引起钢筋锈蚀
Ⅳ	除冰盐等其他氯化物环境	氯盐侵入引起钢筋锈蚀
Ⅴ	化学腐蚀环境	硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀

• 混凝土结构耐久性的要求

①混凝土最低强度等级

一般环境下配筋混凝土结构满足耐久性要求的混凝土最低强度等级

 

环境类别与作用等级		设计使用年限
	100年	50年	30年
I-A	C30	C25	C25
I-B	C35	C30	C25
I-C	C40	C35	C30

 

注：预应力混凝土楼板混凝土最低强度等级不应低于C30，其他预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不应低于C40。【2022单】

②混凝土材料与钢筋最小保护层要求【2016单】

低于

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下表要求，

不应低于

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

C25和C20。

当采用的混凝土强度等级比下表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。

一般环境中混凝土材料与钢筋最小保护层厚度（精简）

		板、墙等面形构件		梁、柱等条形构件
		混凝土强度等级	最小保护层厚度	混凝土强度等级	混凝土保护层厚度
I-A	50年	≥C25	20mm	C25	25mm
				≥C30	20mm
	100年	≥C30	20mm	C30	25mm
				≥C35	20mm

 

注：直接接触土体浇筑的构件，其混凝土保护层厚度不应小于70mm。【2021单】

【例题·单选】混凝土结构的环境类别Ⅱ是指（ ）。

A.一般环境

B.海洋氯化物环境

C.冻融环境

D.化学腐蚀环境

【答案】C

【解析】

环境类别	名称	劣化机理
Ⅰ	一般环境	正常大气作用引起钢筋锈蚀
Ⅱ	冻融环境	反复冻融导致混凝土损伤
Ⅲ	海洋氯化物环境	氯盐侵入引起钢筋锈蚀
Ⅳ	除冰盐等其他氯化物环境	氯盐侵入引起钢筋锈蚀
Ⅴ	化学腐蚀环境	硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀

【例题·单选】一般环境中，直接接触土体浇筑的构件，其钢筋的混凝土保护层厚度不应小于（ ） mm。【2021】

A.55 B.60

C.70 D.80

【答案】C

【解析】本题考查混凝土的耐久性要求。直接接触土体浇筑的构件，其混凝土保护层厚度不应小于70mm。

【例题·单选】设计使用年限为 50 年，加大了保护层厚度的大截面钢筋混凝土柱，其混凝土强度等级不应低于（ ）。【2016改编】

A.C15     B.C20     C.C25     D.C30

【答案】B

【解析】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下表要求，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。

【总结】

 

【考点】常见结构体系与应用☆☆

考频：2018多；2020单；2024单；

1.常见结构体系与应用—结构支撑体系

结构类型		适用性及特点
支撑体系	混合结构	楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢木结构，墙和柱采用砌体结构住宅建筑最适合采用混合结构，一般在6层以下【2024单】
	框架结构	优点：建筑平面布置灵活，可形成较大建筑空间缺点：侧向刚度较小，会产生过大的侧移
	剪力墙结构	既承受垂直荷载，也承受水平荷载，墙体既受剪又受弯优点：侧向刚度大，水平荷载作用下侧移小缺点：结构建筑平面布置不灵活，结构自重也较大剪力墙结构多应用于住宅建筑，不适用于大空间的公共建筑
	框架-剪力墙结构	具有框架结构与剪力墙结构的双重优点剪力墙主要承受水平荷载竖向荷载主要由框架承担框架-剪力墙结构适用于不超过170m高的建筑
	筒体结构	抵抗水平荷载最有效的结构体系；可分为框架-核心筒结构、筒中筒结构以及多筒结构等适用于高度不超过300m的建筑

 

 

 

2.常见结构体系与应用—屋架结构体系

屋架结构体系	分类	受力特点
	桁架结构	利用截面较小的杆件组成截面较大的构件单层厂房的屋架常选用桁架结构
	网架结构	网架结构可分为平板网架和曲面网架平板网架采用较多优点：空间受力体系，杆件主要承受轴向力，受力合理，节约材料，整体性能好，刚度大，抗震性能好
	拱式结构	主要内力是轴向压力，可利用抗压性能良好的混凝土建造大跨度的拱式结构它适用于体育馆、展览馆等建筑
	悬索结构	主要用于体育馆、展览馆等大跨度结构主要承重构件是受拉的钢索，用高强度钢绞线或钢丝绳制成

 

             

【小总结】

• 随高度逐渐增加，最适合使用的结构体系排序为：混合、框架、框剪、剪力墙、筒体结构；且抗震能力逐渐增强；
• 屋架结构中，桁架与网架的区别在于，前者一般是平面受力结构，后者为空间受力结构；都是节点受力，且为杆件轴向力；
• 屋架结构中，拱承受压力，主要受拉的为悬索结构。

【例题·多选】关于剪力墙优点的说法，正确的有（ ）。【2018】

A.结构自重大

B.水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】剪力墙结构的优点是侧向刚度大，水平荷载作用下侧移小；缺点是剪力墙的间距小，结构建筑平面布置不灵活，不适用于大空间的公共建筑。

【例题·单选】常用建筑结构体系应用高度的说法正确的有（ ）。【2020】与【2024】综合改编

A.筒体结构适用于不超过180m的结构，应用高度最高

B.剪力墙结构适用于高度不超过170m的结构

C.框架结构的应用高度不超过6层的建筑

D.混合结构一般应用于不大于6层的住宅建筑

【答案】D

【解析】筒体结构适用于不超过300m的建筑；框架-剪力墙结构适用于不超过170m的建筑；住宅建筑最适合采用混合结构，一般在6层以下。

【例题·单选】大跨度拱式结构主要利用混凝土良好的（ ）。

A.抗拉性能

B.抗压性能

C.抗弯性能

D.抗剪性能

【答案】B

【解析】拱是一种有推力的结构，它的主要内力是轴向压力，可利用抗压性能良好的混凝土建造大跨度的拱式结构。

【考点】工程结构设计要求☆☆ 考频：2022单； 1.两种极限状态

分 类	承载能力极限状态	①结构构件或连接因超过材料强度而破坏，或因过度变形而不适于继续承载 ②整个结构或其一部分作为刚体失去平衡 ③结构转变为机动体系 ④结构或结构构件丧失稳定 ⑤结构因局部破坏而发生连续倒塌 ⑥地基丧失承载力而破坏 ⑦结构或结构构件发生疲劳破坏
	正常使用极限状态	①影响外观、使用舒适性或结构使用功能的变形 ②造成人员不舒适或者结构使用功能受限的振动 ③影响外观、耐久性或结构使用功能的局部损坏

 

2.结构设计的基本内容：

①结构方案。

②作用的确定及作用效应分析。

③结构及构件的设计和验算。

④结构及构件的构造、连接措施。

⑤结构耐久性的设计。

⑥施工可行性。

【例题·单选】结构超出承载能力极限状态的是（ ）。【2022】

A.影响结构使用功能的局部破坏

B.影响耐久性的局部破坏

C.结构发生疲劳破坏

D.造成人员不适的振动

【答案】C

【解析】当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态：

• 结构构件或连接因超过材料强度而破坏，或因过度变形而不适于继续承载。
• 整个结构或其一部分作为刚体失去平衡。
• 结构转变为机动体系。
• 结构或结构构件丧失稳定。
• 结构因局部破坏而发生连续倒塌。
• 地基丧失承载力而破坏。
• 结构或结构构件发生疲劳破坏。

【例题·多选】承载能力极限状态对应要素指标不包括（ ）。

A.强度破坏

B.过大振幅

C.失去平衡

D.过大的变形

E.疲劳破坏

【答案】BD

【解析】本题考查两种极限状态。承载力极限状态是指①结构构件或连接因超过材料强度而破坏，或因过度变形而不适于继续承载；②整个结构或其一部分作为刚体失去平衡；③结构转变为机动体系； ④结构或结构构件丧失稳定；⑤结构因局部破坏而发生连续倒塌；⑥地基丧失承载力而破坏；⑦结构或结构构件发生疲劳破坏。

【考点】作用（荷载）的分类☆☆☆

考频：2019多；2020单；2021多；2023单；2024单；2025单

1.作用（荷载）的分类

作用的分类
直接作用 （力 ）	永久作用 【采用标准值】 【2024单】	结构自重、土压力、预加应力
	可变作用 【采用标准值、组合值、频遇值或准永久值】	楼面和屋面活荷载、起重机荷载、雪荷载和覆冰荷载、风荷载
	偶然作用	爆炸、撞击、火灾、地震
间接作用	温度作用、混凝土收缩、徐变【2023单】

2.结构作用的规定

• 结构自重的标准值应按结构构件的设计尺寸与材料密度计算确定。对于自重变异较大的材料和构件，对结构不利时自重的标准值取上限值，对结构有利时取下限值。
• 位置固定的永久设备自重应采用设备铭牌重量值。当无铭牌重量时，应按实际重量计算。
• 隔墙自重作为永久作用时，应符合位置固定的要求。位置可灵活布置的轻质隔墙自重应按可变荷载考虑。
• 土压力应按设计埋深与土的单位体积自重计算确定。土的单位体积自重应根据计算水位分别取不同密度进行计算。
• 预加应力应考虑时间效应影响，采用有效预应力。
• 基本风压应根据基本风速值进行计算，且其取值不得低于3kN/m²。【2025单】

【例题·多选】属于偶然作用（荷载）的有（ ）。【2019】

A.雪荷载

B.风荷载

C.火灾

D.地震

E.吊车荷载

【答案】CD

【解析】直接作用中的偶然作用包括爆炸、撞击、火灾、地震等。

【例题·单选】结构上的永久作用的代表值应采用（ ）。【2024】

A.标准值

B.组合值

C.频遇值

D.准永久值

【答案】A

【解析】结构上的作用根据随时间变化的特性分为永久作用、可变作用和偶然作用，其代表值应符合下列规定：

①永久作用，应采用标准值。

②可变作用，应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值。

③偶然作用，应按结构设计使用特点确定其代表值。

【例题·单选】下列属于结构设计间接作用（荷载）的是（ ）。【2023】

A.预加应力

B.起重机荷载

C.撞击力

D.混凝土收缩

【答案】D 【解析】间接作用是指在结构上引起外加变形和约束变形的其他作用，例如温度作用、混凝土收缩、徐变等。

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