建筑結(jié)構(gòu)選型1

1、一、一、建筑結(jié)構(gòu)選型建筑結(jié)構(gòu)選型概念及意義概念及意義 1 1、建筑結(jié)構(gòu)的定義建筑結(jié)構(gòu)的定義 2 2、建筑結(jié)構(gòu)選型的內(nèi)容建筑結(jié)構(gòu)選型的內(nèi)容 3 3、建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的、建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 關(guān)系關(guān)系二、結(jié)構(gòu)選型的基本原則二、結(jié)構(gòu)選型的基本原則 1 1、內(nèi)容、內(nèi)容 2 2、建筑結(jié)構(gòu)選型的原則、建筑結(jié)構(gòu)選型的原則建筑結(jié)構(gòu)選型建筑結(jié)構(gòu)選型 建筑包括哪些？建筑包括哪些？ 工業(yè)廠房、礦井、鐵路、道路（高速及城市公路等）、工業(yè)廠房、礦井、鐵路、道路（高速及城市公路等）、橋梁、隧道（公路及海底隧道）、地鐵站及地下空間、橋梁、隧道（公路及海底隧道）、地鐵站及地下空間、港口、住宅以及港口、住宅以及公共設(shè)施公共設(shè)

2、施的建筑物、的建筑物、構(gòu)筑物構(gòu)筑物等等等等。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)是在建筑中，由若干是在建筑中，由若干構(gòu)件構(gòu)件（如梁、板、柱等）（如梁、板、柱等）連接而構(gòu)成的能承受各種外界作用（如荷載、溫度變連接而構(gòu)成的能承受各種外界作用（如荷載、溫度變化、地基不均勻沉降等）的體系?；⒌鼗痪鶆虺两档龋┑捏w系。 結(jié)構(gòu)包括哪些？結(jié)構(gòu)包括哪些？1 1、建筑結(jié)構(gòu)的定義：、建筑結(jié)構(gòu)的定義： 建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)是指形成一定是指形成一定空間及造型空間及造型，并具有，并具有承受承受人為和自然界施加于建筑物的各種人為和自然界施加于建筑物的各種荷載荷載作用，使建筑作用，使建筑物得以安全使用的骨架，物得以安全使用的骨架，用來滿足人類的生產(chǎn)、

3、生活用來滿足人類的生產(chǎn)、生活需求以及對建筑物的美觀要求。需求以及對建筑物的美觀要求。 一、建筑結(jié)構(gòu)選型概念及意義一、建筑結(jié)構(gòu)選型概念及意義2 2、建筑結(jié)構(gòu)選型的內(nèi)容：、建筑結(jié)構(gòu)選型的內(nèi)容： 1.1.建筑設(shè)計(jì)中的各類建筑設(shè)計(jì)中的各類結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和主要構(gòu)件主要構(gòu)件的分類形式、的分類形式、受力特點(diǎn)；受力特點(diǎn)； 2.2.各種建筑結(jié)構(gòu)形式的各種建筑結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用范圍及型式選擇應(yīng)用范圍及型式選擇； 3.3.高層結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)高層結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)，以及其他結(jié)構(gòu)形式在構(gòu)，以及其他結(jié)構(gòu)形式在土建工程中的土建工程中的具體應(yīng)用的具體應(yīng)用的條件和方法條件和方法； 4.4.在進(jìn)行建筑構(gòu)思和設(shè)計(jì)在進(jìn)行建筑構(gòu)思和設(shè)計(jì)中，把握

4、結(jié)構(gòu)選型的合理中，把握結(jié)構(gòu)選型的合理性與可行性，做出比較經(jīng)性與可行性，做出比較經(jīng)濟(jì)合理、濟(jì)合理、切實(shí)可行切實(shí)可行的建筑的建筑方案。方案。 建筑結(jié)構(gòu)選型敘述了各種常見結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的基本建筑結(jié)構(gòu)選型敘述了各種常見結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的基本理論以及原理，全面系統(tǒng)的介紹了建筑結(jié)構(gòu)的形式，包理論以及原理，全面系統(tǒng)的介紹了建筑結(jié)構(gòu)的形式，包括：桁架、剛架、拱、薄殼、網(wǎng)架、網(wǎng)殼、懸索、薄膜括：桁架、剛架、拱、薄殼、網(wǎng)架、網(wǎng)殼、懸索、薄膜結(jié)構(gòu)、混合空間結(jié)構(gòu)、多層建筑結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)、混合空間結(jié)構(gòu)、多層建筑結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)、樓蓋結(jié)構(gòu)等，對上述結(jié)構(gòu)選型分別介紹結(jié)構(gòu)組成、受力樓蓋結(jié)構(gòu)等，對上述結(jié)構(gòu)選型分別介紹結(jié)構(gòu)

5、組成、受力特點(diǎn)、布置方式、特點(diǎn)、布置方式、適用范圍適用范圍、構(gòu)造要點(diǎn)等。構(gòu)造要點(diǎn)等。3 3、建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系：、建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系： 1. 1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑是建筑三大構(gòu)成要素中建筑技三大構(gòu)成要素中建筑技術(shù)的組成內(nèi)容，是術(shù)的組成內(nèi)容，是保證保證房屋安全房屋安全的重要手段。的重要手段。 2.2.建筑設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)是為了滿是為了滿足建筑足建筑功能要求功能要求，為創(chuàng)，為創(chuàng)造建筑的美而服務(wù)。造建筑的美而服務(wù)。 3. 3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是解決支撐體系是解決支撐體系問題，處于服務(wù)地位，由注冊結(jié)問題，處于服務(wù)地位，由注冊結(jié)構(gòu)師完成。構(gòu)師完成。 4.4.建筑設(shè)計(jì)是解決功能、適建筑設(shè)計(jì)是解

6、決功能、適用和美觀的問題，處于先行與主用和美觀的問題，處于先行與主導(dǎo)地位，由注冊建筑師完成。導(dǎo)地位，由注冊建筑師完成。 5.5.建筑設(shè)計(jì)必須和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)必須和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合起來，有機(jī)結(jié)合起來，只有真正符合結(jié)只有真正符合結(jié)構(gòu)邏輯的建筑才具有真實(shí)的表現(xiàn)構(gòu)邏輯的建筑才具有真實(shí)的表現(xiàn)力和實(shí)際的可行性，富有建筑的力和實(shí)際的可行性，富有建筑的個性。個性。二、建筑結(jié)構(gòu)選型的原則：二、建筑結(jié)構(gòu)選型的原則： 在建筑設(shè)計(jì)中，空間組合和建筑造型的主要環(huán)在建筑設(shè)計(jì)中，空間組合和建筑造型的主要環(huán)節(jié)是節(jié)是選擇最佳結(jié)構(gòu)方案選擇最佳結(jié)構(gòu)方案，即結(jié)構(gòu)選型。結(jié)構(gòu)選型應(yīng)遵，即結(jié)構(gòu)選型。結(jié)構(gòu)選型應(yīng)遵循以下原則：循以下原則：

7、1.1.適應(yīng)適應(yīng)建筑功能建筑功能的要求；的要求； 2.2.滿足滿足力學(xué)原理力學(xué)原理； 3.3.考慮材料和施工的條件；考慮材料和施工的條件； 4.4.充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)優(yōu)勢并考慮經(jīng)濟(jì)；充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)優(yōu)勢并考慮經(jīng)濟(jì)； 5.5.注意美觀；注意美觀；1.1.適應(yīng)建筑功能的要求適應(yīng)建筑功能的要求 對于有些公共建筑，其功能有視聽對于有些公共建筑，其功能有視聽要求要求，如：，如：體育館為保證較好的觀看視覺效果，比賽大廳內(nèi)體育館為保證較好的觀看視覺效果，比賽大廳內(nèi)不能不能設(shè)柱設(shè)柱，必須采用，必須采用大跨度結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu)；大型超市為滿足購物的；大型超市為滿足購物的需要，室內(nèi)空間具有流動性和靈活性，所以應(yīng)采用框需要，室內(nèi)

8、空間具有流動性和靈活性，所以應(yīng)采用框架結(jié)構(gòu)。架結(jié)構(gòu)。2.2.滿足力學(xué)原理滿足力學(xué)原理 建筑結(jié)構(gòu)選型的依據(jù)是建筑結(jié)構(gòu)選型的依據(jù)是建筑力學(xué)建筑力學(xué)的理論基礎(chǔ)，只的理論基礎(chǔ)，只有在充分考慮建筑受力的基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)造型的安全性有在充分考慮建筑受力的基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)造型的安全性才能得到可靠的保證，因此研究建筑結(jié)構(gòu)選型的基礎(chǔ)才能得到可靠的保證，因此研究建筑結(jié)構(gòu)選型的基礎(chǔ)就是就是掌握各種結(jié)構(gòu)造型的受力原理掌握各種結(jié)構(gòu)造型的受力原理，了解，了解各種結(jié)構(gòu)造各種結(jié)構(gòu)造型的適用范圍型的適用范圍。地上地上2020層，地下層，地下1 1層，高層，高72.472.4米，標(biāo)準(zhǔn)層高米，標(biāo)準(zhǔn)層高3.33.3米米 地上地上1919層，

9、高層，高75.575.5米米3.3.考慮材料和施工的條件考慮材料和施工的條件 由于材料和施工技術(shù)的不同，其結(jié)構(gòu)形式也不由于材料和施工技術(shù)的不同，其結(jié)構(gòu)形式也不同。例如：砌體結(jié)構(gòu)所用材料多為就地取材，施工簡同。例如：砌體結(jié)構(gòu)所用材料多為就地取材，施工簡單，適用于低層、多層建筑。當(dāng)鋼材供應(yīng)緊缺或鋼材單，適用于低層、多層建筑。當(dāng)鋼材供應(yīng)緊缺或鋼材加工、施工技術(shù)不完善時，不可大量采用鋼結(jié)構(gòu)。加工、施工技術(shù)不完善時，不可大量采用鋼結(jié)構(gòu)。4.4.充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)優(yōu)勢并合理造價(jià)充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)優(yōu)勢并合理造價(jià) 每種結(jié)構(gòu)型式都有各自的特點(diǎn)和不足，有其各自每種結(jié)構(gòu)型式都有各自的特點(diǎn)和不足，有其各自的的適用范圍適用范圍，所

10、以要結(jié)合建筑設(shè)計(jì)的具體情況進(jìn)行結(jié)，所以要結(jié)合建筑設(shè)計(jì)的具體情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型。當(dāng)幾種結(jié)構(gòu)形式都有可能滿足建筑設(shè)計(jì)條件構(gòu)選型。當(dāng)幾種結(jié)構(gòu)形式都有可能滿足建筑設(shè)計(jì)條件時，時，經(jīng)濟(jì)條件經(jīng)濟(jì)條件就是決定因素，盡量采用能降低工程造就是決定因素，盡量采用能降低工程造價(jià)的結(jié)構(gòu)形式。價(jià)的結(jié)構(gòu)形式。5.5.建筑美學(xué)建筑美學(xué) 建筑外形的藝術(shù)美并不是以投資的多少為決定因建筑外形的藝術(shù)美并不是以投資的多少為決定因素。事實(shí)上，只要在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，巧妙地運(yùn)用素。事實(shí)上，只要在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，巧妙地運(yùn)用物質(zhì)技術(shù)手段和構(gòu)圖法則，努力創(chuàng)新，完全可以用較物質(zhì)技術(shù)手段和構(gòu)圖法則，努力創(chuàng)新，完全可以用較少的投資設(shè)計(jì)和建造出適用、

11、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的建少的投資設(shè)計(jì)和建造出適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的建筑物來。筑物來。怎么樣更好的學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)選型？怎么樣更好的學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)選型？ 1 1、注意觀察：、注意觀察：身邊的建筑，把平時書本上的內(nèi)容和實(shí)際身邊的建筑，把平時書本上的內(nèi)容和實(shí)際看到的相聯(lián)系?？吹降南嗦?lián)系。 2 2、收集資料：、收集資料：了解新工藝、新技術(shù)和新材料。了解新工藝、新技術(shù)和新材料。 3 3、課程設(shè)計(jì)：、課程設(shè)計(jì)：自己動手做，不要總看別人做，看和做不自己動手做，不要總看別人做，看和做不一樣。一樣。 4 4、勤思考：、勤思考：多多問自己幾個為什么？問自己幾個為什么？特點(diǎn)：涉及面廣、內(nèi)容龐雜、概念較多、專業(yè)性強(qiáng)、特點(diǎn)：涉

12、及面廣、內(nèi)容龐雜、概念較多、專業(yè)性強(qiáng)、實(shí)踐性較強(qiáng)。實(shí)踐性較強(qiáng)。建筑結(jié)構(gòu)選型建筑結(jié)構(gòu)選型第一章第一章 梁和懸挑結(jié)構(gòu)梁和懸挑結(jié)構(gòu)梁梁v定義：定義：由支座支承的主要由支座支承的主要承受彎矩和剪力承受彎矩和剪力的構(gòu)件的構(gòu)件。v優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：傳力明確傳力明確、分析方便、制作簡單、在中小跨度建筑得到大量、分析方便、制作簡單、在中小跨度建筑得到大量的應(yīng)用。的應(yīng)用。v缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：與桁架、拱等結(jié)構(gòu)相比其受力性能差。與桁架、拱等結(jié)構(gòu)相比其受力性能差。1.1 1.1 梁的型式梁的型式v1.1.11.1.1 梁按材料分類梁按材料分類 石梁、木梁、鋼梁、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土梁、石梁、木梁、鋼梁、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力

13、混凝土梁、鋼鋼- -鋼筋混凝土組合梁等等鋼筋混凝土組合梁等等v1.1.21.1.2 梁按截面形式分類梁按截面形式分類 矩形截面梁、矩形截面梁、T T形截面梁、槽形截面梁、工字形截面梁、形截面梁、槽形截面梁、工字形截面梁、圓形截面梁、箱形截面梁等圓形截面梁、箱形截面梁等v1.1.31.1.3 梁按支座約束條件分類梁按支座約束條件分類 靜定梁、超靜定梁靜定梁、超靜定梁1.1 1.1 梁的型式梁的型式v梁按功能分類梁按功能分類 有結(jié)構(gòu)梁，如基礎(chǔ)地梁、框架梁等，與柱、承重墻等有結(jié)構(gòu)梁，如基礎(chǔ)地梁、框架梁等，與柱、承重墻等豎向構(gòu)件共同構(gòu)成空間結(jié)構(gòu)體系；有構(gòu)造梁，如圈梁、過梁、豎向構(gòu)件共同構(gòu)成空間結(jié)構(gòu)體系

14、；有構(gòu)造梁，如圈梁、過梁、連系梁等，起到抗裂、抗震、穩(wěn)定等構(gòu)造性作用。連系梁等，起到抗裂、抗震、穩(wěn)定等構(gòu)造性作用。v梁按結(jié)構(gòu)工程屬性分類梁按結(jié)構(gòu)工程屬性分類 框架梁、剪力墻支承的框架梁、內(nèi)框架梁、梁、砌體墻框架梁、剪力墻支承的框架梁、內(nèi)框架梁、梁、砌體墻梁、砌體過梁、剪力墻連梁、剪力墻暗梁、剪力墻邊框梁。梁、砌體過梁、剪力墻連梁、剪力墻暗梁、剪力墻邊框梁。v梁按施工工藝分類梁按施工工藝分類 現(xiàn)澆梁、預(yù)制梁現(xiàn)澆梁、預(yù)制梁 石材抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低。高度大，而跨度較小石材抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低。高度大，而跨度較小, ,使柱網(wǎng)尺寸受到限制，影響室內(nèi)空間的使用。使柱網(wǎng)尺寸受到限制，影響室內(nèi)空間的使用

15、。石梁石梁1.1.1 1.1.1 梁按材料分類梁按材料分類福建泉州洛陽橋福建泉州洛陽橋浙江紹興纖道橋浙江紹興纖道橋v木梁在我國古代的廟宇、木梁在我國古代的廟宇、宮殿中應(yīng)用極為普遍。宮殿中應(yīng)用極為普遍。木材自重輕，木材自重輕，抗拉、抗抗拉、抗壓強(qiáng)度均較高壓強(qiáng)度均較高。因此，。因此，一般地，較之石梁，木一般地，較之石梁，木梁截面小、跨度大，室梁截面小、跨度大，室內(nèi)空間開闊，使用方便。內(nèi)空間開闊，使用方便。但木材的但木材的防腐、防蛀、防腐、防蛀、防火性能差防火性能差，且資源有，且資源有限，因此現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)限，因此現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中已漸漸被淘汰。中已漸漸被淘汰。木梁木梁桁桁木建筑側(cè)面圖木建筑側(cè)面圖脊瓜柱脊

16、瓜柱椽椽三架梁三架梁五架梁五架梁駝峰駝峰枋枋抱頭梁抱頭梁穿插枋穿插枋膠合木膠合木 用膠粘方法將木料或木料與膠合板拼接成用膠粘方法將木料或木料與膠合板拼接成尺寸與形狀符合要求而又具有整體木材效能的構(gòu)尺寸與形狀符合要求而又具有整體木材效能的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)。件和結(jié)構(gòu)。 膠合木結(jié)構(gòu)于膠合木結(jié)構(gòu)于19071907年首先在德國問世，至年首先在德國問世，至4040年代中期已發(fā)展成為現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的一個重要分支。年代中期已發(fā)展成為現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的一個重要分支。廣泛應(yīng)用于各種工程上。廣泛應(yīng)用于各種工程上。鋼梁鋼梁v 鋼梁鋼梁強(qiáng)度高強(qiáng)度高、施工方便、適用范圍廣。、施工方便、適用范圍廣。v 鋼梁鋼梁自重自重比相同跨度混凝土梁要

17、比相同跨度混凝土梁要輕輕。v 鋼材防腐、鋼材防腐、防火性能較差防火性能較差，造價(jià)和維修費(fèi)用高，很少直，造價(jià)和維修費(fèi)用高，很少直接使用實(shí)腹鋼梁，常采用其他結(jié)構(gòu)形式。接使用實(shí)腹鋼梁，常采用其他結(jié)構(gòu)形式。v 較之混凝土梁，鋼梁在設(shè)計(jì)中除了需要進(jìn)行強(qiáng)度和撓度較之混凝土梁，鋼梁在設(shè)計(jì)中除了需要進(jìn)行強(qiáng)度和撓度核核查查外，還需要進(jìn)行穩(wěn)定性核外，還需要進(jìn)行穩(wěn)定性核查查，包括整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)，包括整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定兩方面的穩(wěn)定性核定兩方面的穩(wěn)定性核查查。鋼筋混凝土梁：鋼筋混凝土梁：鋼筋混凝土梁由混凝土和鋼筋鋼筋混凝土梁由混凝土和鋼筋共同工作，共同工作，混凝土受壓，鋼筋受拉，混凝土受壓，鋼筋受拉，受力明確，受力明

18、確，構(gòu)造簡單，但其自重較大，跨度一般不超過構(gòu)造簡單，但其自重較大，跨度一般不超過1212米。米。預(yù)應(yīng)力混凝土梁：預(yù)應(yīng)力混凝土梁：預(yù)應(yīng)力混凝土梁在受拉區(qū)施預(yù)應(yīng)力混凝土梁在受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)力，可有效控制裂縫和撓度。預(yù)應(yīng)力混凝加預(yù)應(yīng)力，可有效控制裂縫和撓度。預(yù)應(yīng)力混凝土梁，適用跨度更大，一般可達(dá)土梁，適用跨度更大，一般可達(dá)18m18m，也有超過，也有超過30m30m的。的。 鋼鋼- -鋼筋混凝土梁：鋼筋混凝土梁：下部鋼材受拉，上部鋼筋下部鋼材受拉，上部鋼筋混凝土受壓，充分利用其材料特性?；炷潦軌?，充分利用其材料特性。1.1.2 1.1.2 梁按截面形式分類梁按截面形式分類超靜定梁超靜定梁 靜定梁靜定

19、梁靜定多跨梁靜定多跨梁連續(xù)梁連續(xù)梁1.1.3 1.1.3 梁按支座約束條件分類梁按支座約束條件分類優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)1.1.構(gòu)造簡單構(gòu)造簡單2.2.支座不均勻沉降支座不均勻沉降不引不引起附加內(nèi)力起附加內(nèi)力3.3.適合地基較差的適合地基較差的建筑物建筑物1.1.內(nèi)力大內(nèi)力大2.2.撓度大撓度大懸臂端視野開懸臂端視野開闊闊需要驗(yàn)算需要驗(yàn)算整體抗整體抗傾傾覆穩(wěn)定性覆穩(wěn)定性1.1.充分發(fā)揮材料作充分發(fā)揮材料作用用2.2.構(gòu)造上容易實(shí)現(xiàn)構(gòu)造上容易實(shí)現(xiàn)簡支梁簡支梁懸臂梁懸臂梁外伸梁外伸梁梁按支撐情況分類：梁按支撐情況分類：1.2 1.2 梁的受力與變形梁的受力與變形改善梁的受力改善梁的受力1.1.改改變梁的跨度變梁的跨度改善梁的受力改善梁的受力2.2.改改變梁的受力變梁的受力改善梁的受力改善梁的受力3.3.改改變支座形式變支座形式1.3 1.3 梁式結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例梁式結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例大沽河航道橋的