建筑結(jié)構(gòu)第(第1章)—緒論(2課時(shí))

1、東華理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系東華理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu) 楊勇楊勇 E-mail: Tel:辦公地點(diǎn)：南昌校區(qū)地學(xué)樓602412051957 撫州校區(qū)國防科技樓612 第一篇 建筑結(jié)構(gòu)概論第一章 緒論 1 建筑結(jié)構(gòu)的概念 2 建筑結(jié)構(gòu)的分類 建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu) 作作 用用 作用作用間接作用：間接作用：直接作用：直接作用： 指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力系即指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力系即荷載。荷載。指引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。指引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。如混凝土的收縮、溫度變化、基礎(chǔ)沉降差、地震等如混凝土的收縮、溫度變化、基

2、礎(chǔ)沉降差、地震等建筑結(jié)構(gòu)一般都是由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)件建筑結(jié)構(gòu)一般都是由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的：組成的：1、水平構(gòu)件。、水平構(gòu)件。用以承受豎向荷載的構(gòu)件。用以承受豎向荷載的構(gòu)件。（1）板：包括平板、曲板、斜板）板：包括平板、曲板、斜板（2）梁：直梁、曲梁、斜梁。）梁：直梁、曲梁、斜梁。（3）桁架、網(wǎng)架、等。）桁架、網(wǎng)架、等。2、豎向構(gòu)件。、豎向構(gòu)件。用以支承水平構(gòu)件或承擔(dān)豎向荷載用以支承水平構(gòu)件或承擔(dān)豎向荷載的構(gòu)件。的構(gòu)件。 (1)(1)柱；柱； （2 2）墻體；墻體；3、基、基 礎(chǔ)。礎(chǔ)。用以將建筑物所承受的所有荷載傳用以將建筑物所承受的所有荷載傳至地基上。至地基上。結(jié)構(gòu)的組成結(jié)構(gòu)的組成 ：由若干個(gè)單元所

3、組成的結(jié)構(gòu)骨架。：由若干個(gè)單元所組成的結(jié)構(gòu)骨架?；净? (單元單元) )構(gòu)件構(gòu)件 板：提供活動(dòng)面，直接承受并傳遞荷載；板：提供活動(dòng)面，直接承受并傳遞荷載； 梁：板的支撐構(gòu)件，承受板傳來的荷載并傳遞；梁：板的支撐構(gòu)件，承受板傳來的荷載并傳遞； 柱：承受樓面體系（梁、板）傳來的荷載并傳遞；柱：承受樓面體系（梁、板）傳來的荷載并傳遞； 墻：承受樓面體系（梁、板）傳來的荷載并傳遞；墻：承受樓面體系（梁、板）傳來的荷載并傳遞； 基礎(chǔ)：將柱及墻等傳來的上部結(jié)構(gòu)荷載傳給地基；基礎(chǔ)：將柱及墻等傳來的上部結(jié)構(gòu)荷載傳給地基； 索：懸掛構(gòu)件或結(jié)構(gòu)體系的主要傳力單元；索：懸掛構(gòu)件或結(jié)構(gòu)體系的主要傳力單元； 桿：組

4、成空間構(gòu)件，如屋架、支撐等。桿：組成空間構(gòu)件，如屋架、支撐等。 建筑結(jié)構(gòu)分類按材料分類1. 混凝土是人工石材，它由石子、砂粒、水泥、外加劑和水按一定比例拌合而成，簡稱“砼”?；炷敛牧舷裉烊皇囊粯?，承受壓力的能力很強(qiáng)，但抵抗拉力的能力卻很弱。而鋼材則不然，其抗壓和抗拉的能力都很強(qiáng)。于是，人們利用兩種材料各自的特點(diǎn)，把它們有機(jī)地結(jié)合在一起共同工作，形成了用 于 工 程 實(shí) 際 的 以 混 凝 土 為 主 制 作 的 結(jié) 構(gòu)以 混 凝 土 為 主 制 作 的 結(jié) 構(gòu)（Concrete Structure）。緒緒 論論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類素素 混混 凝凝 土結(jié)土結(jié) 構(gòu)構(gòu)

5、;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);（Reinforced Reinforced Concrete tructureConcrete tructure，也可簡稱也可簡稱RCRC）、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu);（Prestressed Prestressed ConcreteConcrete，也簡稱，也簡稱PCPC）鋼管混凝土結(jié)構(gòu)鋼管混凝土結(jié)構(gòu);鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)等。等。土木工程中常用的砼結(jié)構(gòu)主要包括土木工程中常用的砼結(jié)構(gòu)主要包括 :2. Masonry structure由塊體（磚、石材、各種砌塊）和砂漿砌筑而成的由塊體（磚、石材、各種砌塊）和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力

6、構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，包括磚砌墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，包括磚砌體結(jié)構(gòu)、石砌體結(jié)構(gòu)和砌塊砌體結(jié)構(gòu)。體結(jié)構(gòu)、石砌體結(jié)構(gòu)和砌塊砌體結(jié)構(gòu)。3. 以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)。以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)。4. 全部或大部分用木材制作的結(jié)構(gòu)。全部或大部分用木材制作的結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用最廣泛應(yīng)用最廣泛混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、耐久性好、強(qiáng)度高、耐久性好、抗震性好、并具可抗震性好、并具可塑性塑性自重大、抗裂能力差、自重大、抗裂能力差、費(fèi)工費(fèi)模板費(fèi)工費(fèi)模板一般民用建筑、多高層一般民用建筑、多高層建筑、工業(yè)廠

7、房、大跨建筑、工業(yè)廠房、大跨結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)造價(jià)低廉、耐火性造價(jià)低廉、耐火性好、施工方便、工好、施工方便、工藝簡單、就地取材藝簡單、就地取材自重大、強(qiáng)度低、抗自重大、強(qiáng)度低、抗震性能差、砌筑工作震性能差、砌筑工作繁重、粘土用量大繁重、粘土用量大五六層以下的民用房屋、五六層以下的民用房屋、中小廠房的承重結(jié)構(gòu)、中小廠房的承重結(jié)構(gòu)、大型工業(yè)廠房的圍護(hù)結(jié)大型工業(yè)廠房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、重量輕、強(qiáng)度高、重量輕、質(zhì)地均勻、運(yùn)輸方質(zhì)地均勻、運(yùn)輸方便便易銹蝕、耐火性能差易銹蝕、耐火性能差大跨重型結(jié)構(gòu)、受動(dòng)荷大跨重型結(jié)構(gòu)、受動(dòng)荷載結(jié)構(gòu)、可拆卸結(jié)構(gòu)、載結(jié)構(gòu)、可拆卸結(jié)構(gòu)、輕型結(jié)構(gòu)、容器及其它輕型

8、結(jié)構(gòu)、容器及其它木結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)取材加工方便、材取材加工方便、材質(zhì)輕且強(qiáng)度較大質(zhì)輕且強(qiáng)度較大各向異性、易燃、易各向異性、易燃、易裂、易翹曲、易腐蝕裂、易翹曲、易腐蝕大中城市基本停用大中城市基本停用u按受力體系分類按受力體系分類 混合結(jié)構(gòu) 排架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)：主要(豎向)受力體系由梁和柱組成； 剪力墻結(jié)構(gòu)：主要(豎向)受力體系由墻組成； 筒體結(jié)構(gòu)：四周封閉的墻形成筒； 塔式結(jié)構(gòu)：下端固定、上端自由的高聳構(gòu)筑物； 懸索、懸吊結(jié)構(gòu)：由拉索及邊緣構(gòu)件組成的承重結(jié)構(gòu)； 殼體結(jié)構(gòu):由曲面形板與邊緣構(gòu)件組成的空間結(jié)構(gòu)； 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)：由多根桿件通過節(jié)點(diǎn)連結(jié)形成的空間結(jié)構(gòu)；1.混合結(jié)構(gòu)體系混合結(jié)構(gòu)體系 磚內(nèi)墻磚內(nèi)墻地

9、面地面基礎(chǔ)基礎(chǔ)基礎(chǔ)基礎(chǔ)圈梁圈梁磚內(nèi)墻磚內(nèi)墻預(yù)制鋼筋預(yù)制鋼筋混土樓板混土樓板圈梁圈梁外墻外墻鋼筋混凝鋼筋混凝土過梁土過梁圈梁圈梁女兒墻女兒墻鋼筋混鋼筋混凝土梁凝土梁圈梁兼圈梁兼過梁過梁磚外墻磚外墻磚混結(jié)構(gòu)房屋磚混結(jié)構(gòu)房屋磚墻承重的混合結(jié)構(gòu)多層學(xué)生宿舍某混合結(jié)構(gòu)的多層教學(xué)樓混合結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍混合結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍1）主要優(yōu)點(diǎn)）主要優(yōu)點(diǎn)（1）主要承重結(jié)構(gòu)（承重墻）是用磚（或其他塊體）砌筑而 成，這種材料任何地區(qū)都有，便于就地取材。（2）墻體既是圍護(hù)和分隔需要，又可作為承重結(jié)構(gòu)，一舉二得（3）施工比較簡單，進(jìn)度快，技術(shù)要求低，施工設(shè)備簡單。2）主要缺點(diǎn)）主要缺點(diǎn)（1）砌體強(qiáng)度比混凝土強(qiáng)度低

10、得多，故建造房屋的層數(shù)有限一般不超過7層。（2）砌體是脆性材料，抗壓能力尚可；抗拉，抗剪強(qiáng)度都很低，因此抗震性能較差。（3）多層磚房一般宜采用剛性方案，故其橫墻間距受到限制，因此不可能獲得較大的空間，故一般只能用于住宅，普通辦公樓、小型醫(yī)院等民用建筑以及中小型工業(yè)建筑。 2.排架結(jié)構(gòu)3. 緒緒 論論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類 建筑室內(nèi)空間布置靈活，平面和立面變化豐富。建筑室內(nèi)空間布置靈活，平面和立面變化豐富。 ：在水平荷載作用下，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小，水平在水平荷載作用下，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小，水平位移較大，故稱其為柔性結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)抗震性能位移較大，故稱其為柔性結(jié)構(gòu)體系

11、?？蚣芙Y(jié)構(gòu)抗震性能較差，適用于非抗震設(shè)計(jì)、層數(shù)較少、較差，適用于非抗震設(shè)計(jì)、層數(shù)較少、建造高度不超過建造高度不超過60m60m的建筑中。的建筑中。地面地面鋼筋混凝鋼筋混凝土基礎(chǔ)土基礎(chǔ)鋼筋混凝鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁土基礎(chǔ)梁鋼筋混鋼筋混凝土梁凝土梁鋼筋混鋼筋混凝土梁凝土梁磚外圍磚外圍護(hù)墻護(hù)墻鋼筋混鋼筋混凝土柱凝土柱預(yù)制鋼筋混預(yù)制鋼筋混凝土樓板凝土樓板鋼筋混鋼筋混凝土柱凝土柱鋼筋混凝鋼筋混凝土樓板土樓板鋼筋混鋼筋混凝土梁凝土梁磚外磚外圍護(hù)圍護(hù)墻墻混凝土混凝土散水散水鋼筋混凝土全框架承重結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土全框架承重結(jié)構(gòu)1、按構(gòu)件組、按構(gòu)件組成劃分為兩種成劃分為兩種類型類型（1）梁板式結(jié)構(gòu)。由梁、板、柱三種基本構(gòu)

12、件組成骨架形成的框架結(jié)構(gòu)。（2）無梁式結(jié)構(gòu)。由板和柱子組成的結(jié)構(gòu)。2、按框架的施工方法劃分為四種類型、按框架的施工方法劃分為四種類型（1）現(xiàn)澆整體式框架）現(xiàn)澆整體式框架框架全部構(gòu)件均在現(xiàn)場澆成整體。整體性和抗震性能好。構(gòu)件尺寸不受標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件限制。（2）裝配式框架）裝配式框架1）可加速施工進(jìn)度，提高建筑工業(yè)化程度；2）節(jié)點(diǎn)構(gòu)造剛性差，抗震性能差。（3）半現(xiàn)澆框架）半現(xiàn)澆框架梁、柱現(xiàn)澆，樓板預(yù)制或現(xiàn)澆柱，預(yù)制梁板。1）梁、柱整體性較好，適用于抗震建筑；2）樓板預(yù)制可節(jié)約模板。（4）裝配整體式框架）裝配整體式框架預(yù)制梁、柱，裝配時(shí)通過局部現(xiàn)澆混凝土使構(gòu)件聯(lián)結(jié)成整體。1）保證了節(jié)點(diǎn)的剛接，結(jié)構(gòu)整體性好；

13、2）可省去連接件；3）增加了后澆可節(jié)省模板及加快進(jìn)度。 城市商廈城市商廈，五層，框架結(jié)構(gòu)，建筑底層開敞商業(yè)空間的獲得，建筑立面玻璃幕墻圓柱體的實(shí)現(xiàn)都來自于框架體系的運(yùn)用。一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大、抗側(cè)力性能好，同時(shí)抗震性結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大、抗側(cè)力性能好，同時(shí)抗震性能也較好。適宜于建造高層建筑，一般在能也較好。適宜于建造高層建筑，一般在10104040層范圍內(nèi)都層范圍內(nèi)都可采用，在可采用，在20203030層的房屋中應(yīng)用較為泛。層的房屋中應(yīng)用較為泛。剪力墻間距太小剪力墻間距太小(3(38m)8m)，平，平面布置往往受到限制而不夠靈活。面布置往往受到限

14、制而不夠靈活。4. 剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻剪力墻雙排雙排密集密集鋼筋鋼筋網(wǎng)網(wǎng) 一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類 既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，又有較既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，又有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力，大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力，因而廣泛地應(yīng)用于高層辦公因而廣泛地應(yīng)用于高層辦公樓及賓館建筑。樓及賓館建筑。5. 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻剪力墻框架框架鋼筋鋼筋籠子籠子雙排密集雙排密集鋼筋網(wǎng)鋼筋網(wǎng)鋼筋混凝鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁土基礎(chǔ)梁地面地面獨(dú)立獨(dú)立基礎(chǔ)基礎(chǔ)鋼筋混鋼筋混凝土柱凝土柱鋼筋混凝鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁土基礎(chǔ)梁鋼筋混鋼筋混凝土梁凝土梁

15、鋼筋混鋼筋混凝土梁凝土梁磚外墻磚外墻內(nèi)承重墻內(nèi)承重墻圈梁兼過梁圈梁兼過梁構(gòu)造柱構(gòu)造柱鋼筋混凝鋼筋混凝土樓板土樓板6、底層框架承結(jié)構(gòu)、底層框架承結(jié)構(gòu)緒緒 論論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類6. 筒體結(jié)構(gòu)體系筒體結(jié)構(gòu)體系(a)框架框架筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu) (b)筒中筒結(jié)構(gòu)筒中筒結(jié)構(gòu) (c)多重筒結(jié)構(gòu)多重筒結(jié)構(gòu) (d)成束筒結(jié)構(gòu)成束筒結(jié)構(gòu) 適用于層數(shù)超過適用于層數(shù)超過40405050層時(shí)的超高層建筑。層時(shí)的超高層建筑。核心筒核心筒框架框架中筒中筒連梁連梁外筒外筒 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及其建筑造型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及其建筑造型（一）受力特點(diǎn)、適用范圍（一）受力特點(diǎn)、適用范圍 網(wǎng)架是一種由很多桿件以一定規(guī)律組成

16、的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)： （1）桿件之間互相起支撐作用，形成多向受力的空間結(jié)構(gòu)，故其整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、空間剛度大，有利于抗震； （2）當(dāng)荷載作用于網(wǎng)架各節(jié)點(diǎn)上時(shí)，桿件主要承軸向力，故能充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，節(jié)省材料； （3）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高度小，可以有效地利用空間； （4）結(jié)構(gòu)的桿件規(guī)格統(tǒng)一，有利于工廠化生產(chǎn)； （5）網(wǎng)架形式多樣，可創(chuàng)造豐富多彩的建筑形式。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要用來建造大跨度公共建筑的屋頂，適用于多種平面形狀，如圓形、方形、三角形、多邊形等各種平面的建筑。（二）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)型式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)按其外形分為平板網(wǎng)架(網(wǎng)架）和曲面網(wǎng)架(網(wǎng)殼） 按建造材料可分為鋼網(wǎng)架、木網(wǎng)架、鋼筋混凝土網(wǎng)架； 按網(wǎng)架身身的構(gòu)造又可

17、分為單層網(wǎng)架、雙層網(wǎng)架、三層網(wǎng)架 平板網(wǎng)架一般為雙層，曲面網(wǎng)架可以是單層網(wǎng)架或雙層網(wǎng)架 平板網(wǎng)架多采用鋼管或角鋼制作。曲面網(wǎng)架可采用木、鋼、鋼筋混凝土，我國受木材資源少的限制，很少用木材制作網(wǎng)架而多采用鋼網(wǎng)架，有時(shí)也采用鋼筋混凝土網(wǎng)架。 平板網(wǎng)架自身不產(chǎn)生推力，支座為簡支，構(gòu)造比較簡單，可以適用于各種形狀的建筑平面，所以應(yīng)用最廣泛。 曲面網(wǎng)架多數(shù)是有推力的結(jié)構(gòu)，支座條件比較復(fù)雜，但外形美觀，建筑造型獨(dú)具特色。平板網(wǎng)架的類型平板網(wǎng)架的類型平板網(wǎng)架按其構(gòu)造方式不同，可分：兩向正交正放兩向正交斜放兩向斜交斜放三向交叉體系交叉桁架體系三角錐體系四角錐體系六角錐體系角錐體系常見8.剛架和拱剛架和拱 剛架

18、是由直線桿件組成的具有剛性節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。 拱是一種以受軸向力為主的結(jié)構(gòu)，分無鉸拱、兩鉸拱、三鉸拱三種。9.薄殼結(jié)構(gòu)薄殼結(jié)構(gòu) 這是一種曲面的薄壁結(jié)構(gòu)，材料多采用鋼筋混凝土；按曲面生成的形式，可分為筒殼、圓頂薄殼和雙曲拋物面殼等，還可以通過對空間曲面的切削與組合，形成造型奇特新穎的建筑。10.折板結(jié)構(gòu)折板結(jié)構(gòu) 這是由若干狹長的薄板以一定角度相交成折線形的空間薄壁結(jié)構(gòu)體系；常見的形式有V形、梯形等。11懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu) 這是一種以一系列高強(qiáng)鋼索作為主要承重構(gòu)件，并按一定規(guī)律懸掛在相應(yīng)支承結(jié)構(gòu)上的空間張力結(jié)構(gòu)，可根據(jù)各種平面形狀和外形輪廓的要求，組成不同的建筑；懸索結(jié)構(gòu)有單、雙層懸索結(jié)構(gòu)及索網(wǎng)結(jié)構(gòu)等。13薄