建筑結(jié)構(gòu)(改) PPT課件

1 建筑結(jié)構(gòu)與建筑材料 制作 包倍磊 2 1 建筑結(jié)構(gòu)的組成 建筑結(jié)構(gòu)的概念 建筑中由若干構(gòu)件連接而成的能承受作用的平面或空間體系 作用 能使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng) 內(nèi)力 變形 裂縫等 的各種原因的總稱 作用分為 a直接作用即荷載 如結(jié)構(gòu)自重 人群荷載 風荷載等 b間接作用 如地震 基礎(chǔ)沉降 溫度變化等 3 建筑結(jié)構(gòu)由豎向承重結(jié)構(gòu)體系 水平承重結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)組成 水平構(gòu)件 柱 梁 板等 用以承受豎向荷載 豎向構(gòu)件 柱 墻等 其作用是支承水平構(gòu)件或承受水平荷載 基礎(chǔ) 其作用是將建筑物承受的荷載傳至地基 建筑物本身的重量 雨 雪 家具 人及活動所帶來的附加荷載等 風和地震等 4 2 建筑結(jié)構(gòu)的分類 按所用材料的不同分為 1 混凝土結(jié)構(gòu) 以混凝土為主要材料的結(jié)構(gòu) 2 鋼結(jié)構(gòu) 以鋼材 鋼板 型鋼 為主制作的結(jié)構(gòu)3 砌體結(jié)構(gòu) 由塊材通過砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)4 木結(jié)構(gòu) 指全部或大部分用木材制作的結(jié)構(gòu)5 混合結(jié)構(gòu) 由兩種及兩種以上材料作為主要承重結(jié)構(gòu)的房屋按結(jié)構(gòu)形式不同分為排架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 剪力墻結(jié)構(gòu) 框架 剪力墻結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)大跨結(jié)構(gòu) 5 1 混凝土結(jié)構(gòu)分為 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 配置受力的普通鋼筋 鋼筋網(wǎng)或鋼骨架 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 配置預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu) 橋梁等 素混凝土結(jié)構(gòu) 沒有配置受力的鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu) 按施工可分為現(xiàn)澆式和裝配式 按所用材料的不同分 6 鋼筋與混凝土共同工作的條件 鋼筋 材 和混凝土兩種材料的物理力學性能不相同 他們可以結(jié)合在一起共同工作 是因為 鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結(jié)力 在荷載作用下 可以保證兩種材料協(xié)調(diào)變形 共同受力 7 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點主要優(yōu)點 1 就地取材混凝土所用的大量砂 石 易于就地取材 2 耐久性好鋼筋有混凝土的保護層 不易產(chǎn)生銹蝕 而混凝土的強度隨時間而增長 3 整體性好通過合適的配筋 可獲得較好的延性 適用于抗震 抗爆結(jié)構(gòu) 同時防振性和防輻射性能較好 適用于防護結(jié)構(gòu) 4 可模性好混凝土可根據(jù)需要澆筑成各種性質(zhì)和尺寸 適用于各種形狀復雜的結(jié)構(gòu) 如空間薄殼 箱形結(jié)構(gòu)等 5 耐火性好混凝土是不良熱導體 30mm厚混凝土保護層可耐火2小時 使鋼筋不致因升溫過快而喪失強度 8 主要缺點 1 自重大不適用于大跨 高層結(jié)構(gòu) 2 抗裂性能差普通RC結(jié)構(gòu) 在正常使用階段往往帶裂縫工作 環(huán)境較差 露天 沿海 化學侵蝕 時會影響耐久性 也限制了普通RC用于大跨結(jié)構(gòu) 高強鋼筋無法應(yīng)用 3 工序多 支模 綁鋼筋 澆筑 養(yǎng)護 工期長 施工受季節(jié) 天氣的影響較大 9 2 砌體結(jié)構(gòu)概念由塊體 磚 石材 砌塊 和砂漿砌筑而成的墻 柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)稱為砌體結(jié)構(gòu) 又稱磚石結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)目前主要應(yīng)用于多層住宅 醫(yī)院 辦公樓等 10 11 特點主要優(yōu)點 1 取材方便 造價低廉 2 具有良好的耐火性及耐久性 3 具有良好的保溫 隔熱 隔音性能 節(jié)能效果好 4 施工簡單 技術(shù)容易掌握和普及 也不需要特殊的設(shè)備 主要缺點 自重大 強度低 整體性差 砌筑勞動強度大 12 3 鋼結(jié)構(gòu)概念以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu) 桿件之間采用焊接 螺栓或鉚釘連接 常用于工業(yè)廠房 體育館等大跨結(jié)構(gòu) 高層建筑 13 14 特點主要優(yōu)點 1 材料強度高 自重輕 塑性和韌性好 材質(zhì)均勻 2 便于工廠生產(chǎn)和機械化施工 便于拆卸 施工工期短 3 具有優(yōu)越的抗震性能 4 無污染 可再生 節(jié)能 安全 符合建筑可持續(xù)發(fā)展的原則 可以說鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展是21世紀建筑文明的體現(xiàn) 主要缺點 易腐蝕 需經(jīng)常油漆維護 故維護費用較高 鋼結(jié)構(gòu)的耐火性差 當溫度達到250 時 鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)將會發(fā)生較大變化 當溫度達到500 時 結(jié)構(gòu)會瞬間崩潰 完全喪失承載能力 15 4 木結(jié)構(gòu)概念指全部或大部分用木材制作的結(jié)構(gòu) 特點主要優(yōu)點 易于就地取材 制作簡單 主要缺點 易燃 易腐蝕 變形大 并且木材使用受到國家嚴格限制 16 17 5 混合結(jié)構(gòu)概念由兩種及兩種以上材料作為主要承重結(jié)構(gòu)的房屋稱為混合結(jié)構(gòu) 特點不僅具有鋼結(jié)構(gòu)建筑自重輕 截面尺寸小 施工進度快 抗震性能好的特點 還兼有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剛度大 防火性能好 成本低的優(yōu)點 18 19 6 鋼 混凝土組合結(jié)構(gòu)概念結(jié)構(gòu)構(gòu)件用型鋼和混凝土制作 或用鋼筋 型鋼 混凝土制作的結(jié)構(gòu) 特點強度高 抗震性能 20 按結(jié)構(gòu)形式的不同分 排架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)框架 剪力墻結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)大跨結(jié)構(gòu) 21 1 排架結(jié)構(gòu)概念排架的結(jié)構(gòu) 排架的組成是以柱子 兩邊的柱子 有一個屋架支撐在柱子上 形成了這樣的一排 下面又是一排 在這兩排上面上屋架之間放上一個板子形成個空架連續(xù)的房子 排架由屋架 或屋面梁 柱和基礎(chǔ)組成 柱與屋架鉸接 與基礎(chǔ)剛接 是單層廠房結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形式 特點是在自身的平面內(nèi)承載力和剛度都較大 而排架間的承載能力則較弱 通常在兩個支架之間應(yīng)該加上相應(yīng)的支撐 避免風荷載的一個推動 發(fā)生側(cè)向的移動 適合用于單層的工業(yè)廠房 22 2框架結(jié)構(gòu)概念 采用梁 柱組成的結(jié)構(gòu)體系作為建筑承重結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件是梁和柱 而墻體只是作為圍護構(gòu)件 特點 可以做成預(yù)制或現(xiàn)澆框架 平面布置比較靈活 可以獲得較大的使用空間 比混合結(jié)構(gòu)強度高整體性強 但隨層數(shù)增多抗側(cè)剛度不足 23 3剪力墻結(jié)構(gòu)概念 利用建筑物的縱向及橫向的鋼筋混凝土墻體作為主要承重構(gòu)件 再配以梁板組成的承重結(jié)構(gòu)體系 其墻體同時也起圍護及分割房間的作用 特點 整體性好 剛度大 抗震性能好 適于建造高層建筑 10 50層范圍內(nèi)都適用 不過剪力墻間距太小 平面布置不靈活 自重大 不適應(yīng)建造公共建筑 一般適用于建造住宅 24 4框架 剪力墻結(jié)構(gòu)概念 框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上 沿框架縱 橫方向的某些位置 在柱與柱之間設(shè)置數(shù)道鋼筋混凝土墻體作為剪力墻 特點 它是框架和剪力墻的有機結(jié)合 綜合了二者的優(yōu)點 一個布置靈活 一個抗側(cè)力高 25 5筒體結(jié)構(gòu)概念 用鋼筋混凝土墻組成一個筒體作為房屋的承重結(jié)構(gòu)筒體可以由密柱深梁組成一個筒體 也可以用多個筒體組成筒中