第7章 构件设计.
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第7章受拉构件的截面承载力
(2)矩形截面小偏心受拉构件正截面承载力计算 (2)矩形截面小偏心受拉构件正截面承载力计算
1）不对称配筋 ①基本公式： 基本公式：
′ N u e = f y A s′ ( h0 − a s )
(1)
′ N u e′ = f y As ( h0 − as )
'
(2)
' s
e = 0.5h − e0 − as , e = e0 + 0.5h − a
截面校核：按公式（ ）进行。 ② 截面校核：按公式（2）进行。
本节结束！ 本节结束！
7.3 偏心受拉构件的斜截面承载力计算
轴拉力的存在使斜裂缝贯通全截面， 轴拉力的存在使斜裂缝贯通全截面，从而不 存在剪压区，降低了斜截面承载力。因此， 存在剪压区，降低了斜截面承载力。因此，受拉 构件的斜截面承载力公式是在受弯构件相应公式 的基础上减去轴拉力所降低的抗剪强度部分， 的基础上减去轴拉力所降低的抗剪强度部分，即 0.2N。 。
②截面设计：已知构件尺寸、材料强度等级和内力， 截面设计：已知构件尺寸、材料强度等级和内力， 求配筋。此情况下基本公式中有二个未知数，直接求 求配筋。此情况下基本公式中有二个未知数， 解。 ③截面校核：一般已知构件尺寸、配筋、材料强度， 截面校核：一般已知构件尺寸、配筋、材料强度， 偏心距e 由式（ ）和式（ ）都可直接求出N， 偏心距 0，由式（ 1）和式（ 2）都可直接求出 ， 并 取其较小者。 取其较小者。
e = e0 − 0 .5 h + a s
2）适用条件 ） 同大偏心受压构件。 同大偏心受压构件。 3）不对称配筋计算方法 ） ①截面设计；类似于大偏心受压构件。 截面设计；类似于大偏心受压构件。 ②截面校核，一般已知构件尺寸、配筋、材料强度。 截面校核，一般已知构件尺寸、配筋、材料强度。 若再已知N可求出 可求出x和 或再已知e 则可求出x和 。 若再已知 可求出 和e0或再已知 0则可求出 和N。 4）对称配筋计算方法 ）
建筑结构第7章 钢筋混凝土受拉构件
公式适用条件：
2a s x b h0
a's h0 -a's h0 as
as
7-2 大偏心受拉构件
第7 章
钢筋混凝土受拉构件
当时 x 2a s ，令 x 2a s ，则：
Ne As ) f y (h0 as
h e eo a s 2
截面设计时，当其他条件已知，求As和A's时，可设 x=ξbh0，将
λ: 计算截面的剪跨比 λ=a/h0（a为集中荷载至支座截面或节点边缘的距
离），
nA 当 λ<1.5 时，取 λ=1.5 ；当 λ=3。 sv时，取 1 当上式右侧计算值小于 f yv λ>3 h 0 时，应取等
于 f nAsv1 h ，且 0.36 f t bh0 yv 0
s
nAsv1 f yv h0 s
本章结束
轴心受拉构件纵向受拉钢筋在截面中对称布置或沿截Байду номын сангаас周边均匀布置。
从限制裂缝宽度的角度，宜选配直径小的受拉钢筋。 轴心受拉构件一侧的受拉钢筋的配筋率应不小于0.2%和0.45ft / fy中的较
大值。
轴拉构件及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用绑扎接头。
第7 章
钢筋混凝土受拉构件
二、 正截面承载力计算
贯通全截面的斜裂缝，使斜截面受剪承载力降低。受剪承载力的降低与轴 向拉力N近乎成正比。 《混凝土设计规范》规定矩形截面偏心受拉构件的受剪承载力 的计算公式为
nAsv1 1.75 V f t bh0 f yv h0 0.2 N 1.0 s
N: 与剪力设计值V相应的轴向拉力设计值；
第7 章
钢筋混凝土受拉构件
07-受拉构件-PPT课件
即将开裂时：
s
Es Ec
c
E c
N Ncr
cftk sAs 2Eftk
图7-2
E'c=0.5Ec 故开裂轴力：
c= ftk,
s = 2Eftk
Ncr = Ac ftk + 2Eftk As
7.2 轴心受拉构件承载力
第七章 受拉构件的截面承载力
混凝土开裂后： 砼退出工作，应力全部由钢筋承担。
As，裂缝间距小，max 小，反之亦然。
第七章 受拉构件的截面承载力
将式（7-3）转化为下式：
a1 fcbx2 / 2 a1 fcbh0 x Ne f 'y A's (h0 a's ) 0
代入数据得 1.011.91000 x2 / 2 1.011.91000 255x
240000 395 300 565 (255 45) 0
第七章 受拉构件的截面承载力
7.2.3 构造要求
纵 筋： 数量：As,min 0.2%bh ( 一侧 ) As,min 0.45ft/fybh (一侧) 接长：焊接或搭接长度 300mm
布置：沿截面周边均匀布置， 宜优选直径较小的钢筋。
箍 筋：
固定纵筋位置
7.2 轴心受拉构件承载力
§7.3 偏心受拉构件正截面承载力计算
xb 2
)
240000 395 1.011.91000140 (255 140 / 2) 0 300 (255 45)
取As’=ρminbh=0.002×1000×300=600mm2,选用直径 12mm的HRB335钢筋，@200mm(As’=565mm2)
该题由求算As’及As的问题转化为已知As’求As的 问题。此时x不在是界限值xb了，必须重新求x的值， 计算方法和偏心受压构件计算类同。由式（7-3）计 算x值。
s
Es Ec
c
E c
N Ncr
cftk sAs 2Eftk
图7-2
E'c=0.5Ec 故开裂轴力：
c= ftk,
s = 2Eftk
Ncr = Ac ftk + 2Eftk As
7.2 轴心受拉构件承载力
第七章 受拉构件的截面承载力
混凝土开裂后： 砼退出工作，应力全部由钢筋承担。
As，裂缝间距小，max 小，反之亦然。
第七章 受拉构件的截面承载力
将式（7-3）转化为下式：
a1 fcbx2 / 2 a1 fcbh0 x Ne f 'y A's (h0 a's ) 0
代入数据得 1.011.91000 x2 / 2 1.011.91000 255x
240000 395 300 565 (255 45) 0
第七章 受拉构件的截面承载力
7.2.3 构造要求
纵 筋： 数量：As,min 0.2%bh ( 一侧 ) As,min 0.45ft/fybh (一侧) 接长：焊接或搭接长度 300mm
布置：沿截面周边均匀布置， 宜优选直径较小的钢筋。
箍 筋：
固定纵筋位置
7.2 轴心受拉构件承载力
§7.3 偏心受拉构件正截面承载力计算
xb 2
)
240000 395 1.011.91000140 (255 140 / 2) 0 300 (255 45)
取As’=ρminbh=0.002×1000×300=600mm2,选用直径 12mm的HRB335钢筋，@200mm(As’=565mm2)
该题由求算As’及As的问题转化为已知As’求As的 问题。此时x不在是界限值xb了，必须重新求x的值， 计算方法和偏心受压构件计算类同。由式（7-3）计 算x值。
第7-2章 墙梁
第七章圈梁、过梁、墙梁、挑梁的设计•7.1 圈梁•7.2 过梁•7.3 挑梁•7.4 墙梁7.4 墙梁一、墙梁定义由支承墙体的钢筋混凝土梁及其上计算高度范围内墙体所组成的能共同工作的组合构件称为墙梁。
•墙梁中承托砌体墙和楼（屋）盖的混凝土简支梁、连续梁和框架梁，称为托梁。
•墙梁中考虑组合作用的计算高度范围内的砌体墙，简称为墙体•墙梁的计算高度范围内墙体顶面处的现浇钢筋混凝土圈梁，称为顶梁。
•墙梁支座处与墙体垂直相连接的纵向落地墙体，称为翼墙。
支承情况：简支墙梁、连续墙梁、框支墙梁；受荷性质：承重墙梁、自承重墙梁开洞情况：无洞口墙梁、有洞口墙梁7.4 墙梁二、墙梁分类•墙梁适用范围•墙梁的一般规定商店-住宅、车库—住宅、小型生产车间三、墙梁的一般规定7.4 墙梁☆洞口设置要求：墙梁计算高度范围内每跨允许设置一个洞口；洞口边至支座中心的距离a i 距边支座不应小于0.15l 0i ，距中支座不应小于0.07l 0i 。
h w ——墙体计算高度。
h b ——托梁截面高度。
l 0i ——墙梁计算跨度。
b h ——洞口宽度。
h h ——洞口高度，对窗洞取洞顶至托梁顶面距离。
b h /l oi•全荷载法•弹性地基梁法•GBJ3-88规范方法•GB50003-2001规范方法不考虑托梁和墙体的共同作用，所有荷载全部由托梁承受，托梁按受弯构件计算。
将托梁以上的墙体视为托梁的弹性地基，弹性地基的反力即为托梁所受的竖向荷载，托梁按受弯构件设计。
提出了考虑组合作用的单跨墙梁的计算方法提出了考虑组合作用的简支墙梁、连续墙梁和多跨框支墙梁的设计方法三、计算方法衍变7.4 墙梁•两侧主压应力迹线直接指向支座，中部主压应力迹线则呈拱形指向支座，托梁顶面在两支座附近受到较大的竖向压力和剪应力作用。
•墙体在支座的斜上方多处于拉、压复合受力状态。
托梁内主拉应力迹线基本平行于托梁的轴线墙梁的主应力迹线图☆无洞口墙梁可模拟为组合拱受力机构。
七章钢筋混凝土受扭构件承载力计算
﹡﹡截面各部分受力：
翼缘 —— 纯扭；
腹板—— 剪扭；
全截面——弯剪扭分别配筋再叠加。
（五）箱形截面剪扭构件承载力计算
1、一般剪扭构件 抗扭承载力下式计算：
T 0.35ht ftWt 1.2
f yv
Ast1 Acor s
2、集中力作用下的独立剪扭构件
（7-14）
（六）箱形截面弯剪扭构件承载力计算
（3）按照叠加原则计算剪扭的箍筋用量和纵筋用量。
（二）矩形截面弯扭构件承载力计算
图7-11 弯扭构件的钢筋叠加
（三）矩形截面弯剪扭构件承载力计算
﹡《规范》规定，其纵筋截面面积由受弯承载力和受扭 承载力所需的钢筋截面面积相叠加，箍筋截面面积则由 受剪承载力和受扭承载力所需的箍筋截面面积相叠加， 其具体计算方法如下：
（3）当箍筋或纵筋过多时，为部分超配筋破坏。
（4）当箍筋和纵筋过多时，为完全超配筋破坏。
因此，在实际工程中，尽量把构件设计成（2）、（3）， 避免出现（1）、（4）。
(二)抗扭钢筋配筋率对受扭构件受力性能的影响
《规范》采用纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值 进行控制， （0.6≤ ≤1.7）
f y Astl s
﹡像矩形、T形和I形截面一样，箱形截面弯剪扭 构件承载力计算中，弯矩按纯弯构件计算剪力和 扭矩按剪扭构件计算。
三、受扭构件计算公式的适用条件及构造要求
（一）截面尺寸限制条件
当 hw b 4
时，
V bh0
T 0.8Wt
0.25c
fc
（7-15）
当
hw
b6
时，
V bh0
T 0.8Wt
0.2c
fc
——混凝土抗拉强度设计值；
翼缘 —— 纯扭；
腹板—— 剪扭；
全截面——弯剪扭分别配筋再叠加。
（五）箱形截面剪扭构件承载力计算
1、一般剪扭构件 抗扭承载力下式计算：
T 0.35ht ftWt 1.2
f yv
Ast1 Acor s
2、集中力作用下的独立剪扭构件
（7-14）
（六）箱形截面弯剪扭构件承载力计算
（3）按照叠加原则计算剪扭的箍筋用量和纵筋用量。
（二）矩形截面弯扭构件承载力计算
图7-11 弯扭构件的钢筋叠加
（三）矩形截面弯剪扭构件承载力计算
﹡《规范》规定，其纵筋截面面积由受弯承载力和受扭 承载力所需的钢筋截面面积相叠加，箍筋截面面积则由 受剪承载力和受扭承载力所需的箍筋截面面积相叠加， 其具体计算方法如下：
（3）当箍筋或纵筋过多时，为部分超配筋破坏。
（4）当箍筋和纵筋过多时，为完全超配筋破坏。
因此，在实际工程中，尽量把构件设计成（2）、（3）， 避免出现（1）、（4）。
(二)抗扭钢筋配筋率对受扭构件受力性能的影响
《规范》采用纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值 进行控制， （0.6≤ ≤1.7）
f y Astl s
﹡像矩形、T形和I形截面一样，箱形截面弯剪扭 构件承载力计算中，弯矩按纯弯构件计算剪力和 扭矩按剪扭构件计算。
三、受扭构件计算公式的适用条件及构造要求
（一）截面尺寸限制条件
当 hw b 4
时，
V bh0
T 0.8Wt
0.25c
fc
（7-15）
当
hw
b6
时，
V bh0
T 0.8Wt
0.2c
fc
——混凝土抗拉强度设计值；
第7章压弯构件解读
的压弯构件出现压弯构件在弯矩作用平面内失稳时，视 构件截面形状、尺寸比例、构件长度以及残余应力分布 的不同，构件进入塑性的区域可能只在构件长度的中间 部分截面受压最大的一侧、或同时在截面两侧、或仅在 截面受拉一侧（如图），最后一种情况可能在单轴对称 截面。
单向压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算方法目前有 三种，即按边缘纤维屈服准则的方法、按极限承载能力 准则的方法和实用计算公式。 下面介绍钢结构设计规范采用的边缘纤维屈服准则。 边缘纤维屈服准则的方法是用应力问题代替稳定计算的 近似方法，即以构件截面应力最大的边缘纤维开始屈服 时的荷载，亦即构件在弹性阶段的最大荷载，作为压弯 构件的稳定承载力。这一准则的表达式为：
7.3压弯构件的强度
根据不同的强度准则，采用不同的公式计算，具体见第 4章的有关拉弯构件的内容。 如图，对矩形截面的塑性状态进行分解，分别可得轴心 压力和弯矩：
如同拉弯构件，可得： Ｎ M 1 矩形截面 Ｎ Mp p
2
式中：Np——M=0时，截面所能承受的最大轴力， Np=bhfy。
绘出的相关曲线如图。 《规范》采用直线式：
Ｎ
M 1 Np Mp
为了不使构件产生过大的变形，考虑截面只是部分发展 塑性，将Np=Anfy和Mp=γxwxfy代入式 ,以f代fy,可得单向 压弯构件的强度验算公式：
x
Mx N f An xWnx
推广到双向压弯构件：
My Mx N f An xWnx yWny
mx M x
N W1x (1 x ) N Ex
fy
上式可用来计算格构式或冷弯薄壁型钢压弯构件的稳定。 对于实腹式压弯构件，规范采用压溃理论确定临界力。 为了限制偏心或长细比较大的构件的变形，只允许截面 塑性发展总深度≤h/4（h是截面高度）。根据对11种常 见截面形式进行的计算比较，规范对上式作了修正，用 来验算实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性： mx M x N f N x A xW1x (1 0.8 ' ) N Ex 式中 N—所计算构件段范围内的轴向压力；
第7章 钢轴心受力及拉弯、压弯构件
第7章 钢轴心受力及拉弯压弯构件
14
临界力： 临界力：
π EI π EA π EA Ncr = 2 = = 2 2 l λ (l / i)
临界应力： 临界应力：
2
2
2
Ncr π E σcr = = 2 A λ
欧拉临界力
南航土木工程系
2
Ncr 和临界应力 σcr常记为 NE和 σE
第7章 钢轴心受力及拉弯压弯构件 15
初挠度： 初挠度：
πx y0 = v0 sin l
2
平衡微分方程： 平衡微分方程：
d y EI 2 + N ( y0 + y ) = 0 dx
d y πx EI 2 + Ny = − Nv0 sin dx l
南航土木工程系 第7章 钢轴心受力及拉弯压弯构件 25
2
求得： 求得：
N NE πx y= v0 sin N l 1− NE
π Et I π Et A N cr = 2 = 2 l0 λ 2 π Et σ cr = 2 λ
南航土木工程系 第7章 钢轴心受力及拉弯压弯构件 21
2
2
柱子曲线： 柱子曲线： σ cr
−λ
曲线
（1）通过试验测得钢材的平均 σ − ε 关系曲线 ） （2）依据 σ − ε 关系曲线得到钢材的 σ − Et ） 关系式或关系曲线 （3）给定任一 σ cr 值，通过 σ − Et 关系式或 ） 关系曲线得出相应的 Et ； （4）依据切线模量公式求出相应的长细比 λ ， ） 得到一组 σ cr 和 λ ； （5）绘制弹塑性屈曲阶段的 σ cr − λ 关系曲线 ） 图中的AB段 （图中的 段）。
（微弯杆） 微弯杆） 偏心） （偏心） 弹塑性） （弹塑性）
第七章 偏心受压构件的强度计算
影响，各截面所受的弯矩不再是Ne0,而
变成N（e0+y）见图（7-4）所示，y为构件 任意点的水平侧向挠度。在柱高度中心处，
y
N
侧向挠度最大，截面上的弯矩为N（e0+f）。
一般,把偏心受压构件截面弯矩中心的Ne0称为初始弯矩或一
阶弯矩（不考虑侧向挠度时的弯矩），将Nf或Ny称为附加弯矩或
二阶弯矩。
由于二阶弯矩的影响，将造成偏心受压构件不同的破坏类型。(见教材122 页图7-12) 短柱——材料破坏,即由于截面中材料达到其强度极限而发生的破坏； 长柱(8<lo /h≤30) ——材料破坏 细长柱——失稳破坏。即当偏心压力达到最大值时，侧向挠度f突然剧增， 但材料未达到其强度极限情况下发生的破坏。由于失稳破坏与材料破坏有本 质的区别，设计中一般尽量不采用细长柱。
rb N j e M u Rg Ag (h0 a ' ) （7-12） rs 当按式（7-12）求得的正截面承载力M u比不考虑受压钢筋A/g时更小，则 在计算中不应考虑受压钢筋A/g 。
'
3）当偏心压力作用的偏心距很小，即小偏心受压情况下且全截面受压。 若靠近偏心压力一侧的纵向钢筋A/g配置较多，而远离偏心压力一侧的纵向钢 筋Ag配置较少时，钢筋Ag的应力可能达到受压屈服强度，离偏心压力较远一 侧的混凝土也有可能压坏，这时的截面应力分布如图（7-8）所示。为使钢筋 Ag数量不致过少，防止出现一侧压应力负担较大引起的破坏，《公路桥规》 规定：对于小偏心受压构件，若偏心压力作用于钢筋Ag合力点和A/g合力点之 间时，尚应符合下列条件：
e
e/
e0
e/
x
Ra
z
x 2a '
rb / Rg Ag C rs
第7章 受扭构件
■
■
二、破坏特征 按照配筋率的不同，受扭构件的破坏形态也可分为适筋破坏、 少筋破坏和超筋破坏。 ◆ 对于箍筋和纵筋配置都合适的情况，与临界（斜）裂缝相交的 钢筋都能先达到屈服，然后混凝土压坏，与受弯适筋梁的破坏 类似，具有一定的延性。破坏时的极限扭矩与配筋量有关。 ◆ 当配筋数量过少时，配筋不足以承担混凝土开裂后释放的拉应 力，一旦开裂，将导致扭转角迅速增大，与受弯少筋梁类似， 呈受拉脆性破坏特征，受扭承载力取决于混凝土的抗拉强度。 ◆ 当箍筋和纵筋配置都过大时，则会在钢筋屈服前混凝土就压坏， 为受压脆性破坏。受扭构件的这种超筋破坏称为完全超筋，受 扭承载力取决于混凝土的抗压强度。
¼ Ê Ô ø Å ¤ª ×
ß Á ± º ¿ ¹ Å ¤Õ ¸ ¶ È Ð ¡
在超静定结构，扭矩是由相邻构件的变形受到约束而产生的， 扭矩大小与受扭转的抗扭刚度有关， 称为协调扭转。 对于约束扭转，由于受扭构件在受力过程中的非线性性质，扭 矩大小与构件受力阶段的刚度比有关，不是定值，需要考虑内 力重分布进行扭矩计算。
Astl ft tl tl,min 0.85 bh fy
(2)箱形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算公式
实验和理论研究表明，当截面宽度和高度、混凝 土强度及配筋完全相同时，一定壁厚箱形截面构件的 受扭承载力与实心截面构件是相同的。
Ast1 f yv s
Tu 0.35 h ftWt 1.2 z tw h 2.5 1.0 bh
受弯承载力因扭矩的存s 1 f y As
当扭矩较大,弯矩和剪力较小,且顶部纵筋小于底部纵筋时发生。 扭矩引起顶部纵筋的拉应力很大，而弯矩引起的压应力很小，所 以导致顶部纵筋拉应力大于底部纵筋，构件破坏是由于顶部纵筋 先达到屈服，然后底部混凝土压碎，承载力由顶部纵筋拉应力所 控制。
第七章拉弯和压弯构件
例7.1 如下图所示拉弯构件，承受的荷载的设计 值为：轴向拉力800kN，横向均布荷载7kN/m。 试选择其截面，设截面无削弱，材料为Q235钢。
解：
试采用普通工字钢I28a，截面面积A＝55.37cm2， 自重0.43kN/m，Wx＝508cm3，ix＝11.34cm，iy＝2.49cm。 构件截面最大弯距Mx＝（7+0.43×1.2）×62/8＝
Af＝aAW a＝Af/AW
（7.4）
工字形截面绕强轴受弯的压弯构件轴力弯距相 关曲线：式（7.3）、式（7.4）曲线
规范采用直线式相关公式代替曲线公式：
（7.5）
曲线与直线相差不大 直线考虑附加挠度的 不利影响 直线代替曲线偏安全
式（7.3）和 （7.4）曲线
式（7.5）直线
考虑截面塑性部分发展
➢ W1x－按受压最大纤维确定的毛截面的模量
较适用于格构式构件，
对短粗实腹杆偏于安全，对细长实腹杆偏于不安全
❖ 7.3.1.2 最大强度准则
容许截面塑性深入，以具有各种初始缺陷的 构件为计算模型，求解其极限承载能力
考虑一定初弯曲和实测残 余应力数值计算得到200 条相关曲线
考虑截面的塑性发展，借用边缘纤维屈 服准则公式（7.10）根据极限承载力曲 线，得出近似相关公式：
压弯构件
拉弯构件
拉弯和压弯构件也可按其截面形式分为 实腹式构件和格构式构件两种
➢ 当受力较小时，可选用热轧型钢或冷弯薄壁 型钢截面
➢ 当受力较大时，可选用钢板焊接组合截面或 型钢与型钢、型钢与钢板的组合截面
➢ 当构件计算长度较大且受力较大时，为提高 截面的抗弯刚度，采用格构式截面
➢ 对称截面一般适用于所受弯矩值不大或正负 弯矩值相差不大的情况
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程序流程图的主要缺点如下： （1）图形只描述了流程，并不表示数据结构。 （2）控制流由箭头表示，使得程序员可以不顾 结构化设计原则，随意转移控制。 （3）使程序员过早考虑程序的控制流程，不考 虑程序的全局结构，本质上不支持逐步求精。 （4）程序流程图的每个符号对应于源程序的一 行代码，对于提高大型系统的可理解性作用甚微。
3、PAD图（问题分析图）
PAD图是问题分析图（problem analysis diagram）的英文缩写，它是又一种主要用于描 述软件详细设计的图形表示工具，现已得到一 定程度的推广。 PAD图用二维树型结构图表示程序的控制流， 将这种图翻译成程序代码比较容易。
PAD图（问题分析图）
A P B (a) 顺序结构 (b) 选择结构 B A
实例
问题描述：“…某公司规定，对于大于70马力的机 器或已运行15年以上的机器，应给予优先维修处 理…”。用判定表可以清楚地表示与上述每种条件组 合相对应的维修处理的算法，如表7.1所示。
表7.1 用判定表计算行李费的算法
1 功率大于70马力 运行超过15年 优先维修处理 F F 2 T F × 3 T F × 4 T T ×
WHILE P (c) WHILE 型循环结构 P1 A1 P2 A2 P= … Pn An
S
UNT IL P
S(dΒιβλιοθήκη UNT IL 型循环结构(f) 语句标号
(g) 定义 (e) 多分支结构
PAD图的基本符号
开始
结束
前面图7.3实例对应的PAD图
7.2.2判定表工具
当算法中包含多重嵌套的条件选择时，用程序流程图、盒 图、PAD图或后面即将介绍的构件级设计语言(PDL)都不易 清楚地描述。然而判定表却能够清晰地表示复杂的条件组 合与应做的动作之间的对应关系。 一张判定表由4部分组成，左上部列出所有条件，称为条件 桩，左下部是所有可能做的动作，称为动作桩，右上部是 条件项，表示各种条件组合的一个矩阵，右下部是动作项， 是和每种条件组合相对应的动作。判定表中任何一个条件 组合的特定取值及其相应要执行动作称为规则，右半部的 每一列实质上就是一条规则，判定表中列出多少组条件取 值，也就有多少条规则。
第七章 构件级设计
7.1 构件级设计的任务
构件级设计的任务主要有两方面： 其一是在软件体系结构设计的基础上，对软件结构图中 的软件构件进行详细内部设计细节和控制过程的描述， 即描述每一个构件确定采用的算法和块内数据结构。在 描述时应有开发单位或设计人员自由选择某种规范的、 具有清晰描述过程细节能力的表达工具。
其二是编写软件的“构件级设计规格说明书”，这样在 编码阶段，程序员就可以根据软件构件详细设计文档进 行编码。
构件级设计过程的工作
1．确定每个构件采用的算法。选择某种适当的设计工 具描述算法的过程，并写出构件的详细过程性描述； 2．确定每一构件使用的数据结构； 3．确定构件接口的详细信息，包括对系统外部的接口 和用户界面，对系统内部其他模块的接口，以及关于 构件输入数据、输出数据及局部数据的全部细节。 在构件级设计阶段结束时，应该把上述工作的结果写 入构件级设计规格说明书，作为下一阶段（编码阶段） 工作的依据。
盒图（N-S图）
N-S图的主要优点是简单易学，描述的处理逻辑一定是结 构化的，保证了程序质量；所有程序结构均用方框来表示， 易于表达嵌套结构，也可以表示模块的层次结构，程序的 结构清晰可见；N-S图只有一个入口和一个出口，不能随 意的控制转移，保证了程序有良好的结构，而且功能域 （即，一个特定控制结构的作用域）明确，形象直观，具 有良好的可见度。坚持使用盒图作为详细设计的工具，可 以使程序员逐步养成用结构化方式思考问题和解决问题。 N-S图的主要缺点是修改比较困难。
7.2 构件级设计的工具
•进行软件构件设计时，应采用合适的方式来 描述模块内问题解决过程的细节。 •描述程序处理过程的工具称为构件级设计工 具。 •一般可以分为图形、表格和语言3类
7.2.1常用图形描述工具
1、程序流程图
程序流程图又称程序框图，它是一种应用最广 泛、最古老的软件设计工具。 流程图的组成很简单，其中方框表示处理步骤， 菱形框代表逻辑条件，而箭头则表示控制流向。 它的优点主要是：表达算法简明直观，易于理 解，便于初学者掌握。
IF 条件 1到n条语句 ELSEIF 条件 1到n条语句 ┆ ELSEIF 条件 1到n条语句 ENDIF
DO 判断重复的条件 1到n条语句 ENDDO
图7.8 PDL描述的IF结构图
图7.9 PDL描述的IF结构
伪码作为详细设计工具有如下一些优点： 已经有自动处理程序存在，可以自由转换，由于处理 的描述与自然语言接近，所以便于程序员理解。 可以作为注释直接插在源程序中间，有助于保护程序 和文档的一致性； 可以使用普通的正文编辑程序或文字处理系统方便地 完成书写和编辑； PDL的缺点是不如其他图形工具形象直观。描述复杂的 条件组合与动作间的对应关系时，不如判定表清晰简 单。
作其他处理
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7.2.3 伪代码工具
伪代码（Pseudo Code）也称为伪码，它是一种用 比较灵活的伪码语言(PDL)进行构件级设计的文字 描述工具。它并非是真正的代码，也不能在计算机 上执行，但形式上与代码相似。它比较灵活，用它 来描述软件设计，工作量比画图小，又较易转换为 真正的代码。 伪码的结构一般分为内外两层，外层语法应符合一 般程序设计语言常用的语法规则，而内层语法则用 一些简单的句子、短语和通用的数学符号，来描述 程序应执行的功能。
为使程序流程图能描述结构化程序，应限制流程 图只能由图7.2所示的顺序结构、条件结构、两 种循环结构及多分支结构这几种基本结果组成。 结构可以互相嵌套，形成更复杂的组合结构。
图7.2程序流程图基本结构
标准流程图示例
2、盒图（N-S图）
盒图的提出是出于要有一种 不允许违背结构程序设计精 神的图形工具的考虑，避免 流程图在描述程序逻辑时的 随意性与灵活性。 盒图用图形的方法描述处理 逻辑，以一种结构化的方式， 严格限制一个处理到另一个 处理的控制转移，也叫N-S 图。