j建筑結(jié)構(gòu)第五版(第1章)-緒論(2課時)

工程結(jié)構(gòu)河北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程管理第一篇建筑結(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3建筑結(jié)構(gòu)課程體系建筑結(jié)構(gòu)——

由若干構(gòu)件連接而成的能承受建筑物上各種作用的平面或空間體系（骨架體系）。作用——

使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)（內(nèi)力、變形、裂縫）的各種原因的總稱。作用間接作用：直接作用：指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力系即荷載。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、地震等建筑結(jié)構(gòu)一般都是由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的：1、水平構(gòu)件。用以承受豎向荷載的構(gòu)件。（1）板：包括平板、曲板、斜板（2）梁：直梁、曲梁、斜梁。（3）桁架、網(wǎng)架、等。2、豎向構(gòu)件。用以支承水平構(gòu)件或承擔(dān)豎向荷載的構(gòu)件。

(1)柱；

（2）墻體；3、基礎(chǔ)。用以將建筑物所承受的所有荷載傳至地基上。結(jié)構(gòu)的組成：由若干個單元所組成的結(jié)構(gòu)骨架。基本(單元)構(gòu)件

板：提供活動面，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；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；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；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.混凝土結(jié)構(gòu)——

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，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。于是，人們利用兩種材料各自的特點，把它們有機地結(jié)合在一起共同工作，形成了用于工程實際的以混凝土為主制作的結(jié)構(gòu)（ConcreteStructure）。緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類素混凝土結(jié)構(gòu);鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);（ReinforcedConcretetructure，也可簡稱RC）、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu);（PrestressedConcrete，也簡稱PC）鋼管混凝土結(jié)構(gòu);鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)等。土木工程中常用的砼結(jié)構(gòu)主要包括

:2.砌體結(jié)構(gòu)——Masonrystructure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)。3.鋼結(jié)構(gòu)——

以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)。4.木結(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)應(yīng)用最廣泛混凝土結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)優(yōu)點缺點應(yīng)用范圍建筑結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)強度高、耐久性好、抗震性好、并具可塑性自重大、抗裂能力差、費工費模板一般民用建筑、多高層建筑、工業(yè)廠房、大跨結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)造價低廉、耐火性好、施工方便、工藝簡單、就地取材自重大、強度低、抗震性能差、砌筑工作繁重、粘土用量大五六層以下的民用房屋、中小廠房的承重結(jié)構(gòu)、大型工業(yè)廠房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)強度高、重量輕、質(zhì)地均勻、運輸方便易銹蝕、耐火性能差大跨重型結(jié)構(gòu)、受動荷載結(jié)構(gòu)、可拆卸結(jié)構(gòu)、輕型結(jié)構(gòu)、容器及其它木結(jié)構(gòu)取材加工方便、材質(zhì)輕且強度較大各向異性、易燃、易裂、易翹曲、易腐蝕大中城市基本停用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；

桅式結(jié)構(gòu)：豎立的細(xì)長桅桿和纖繩所組成的構(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)點連結(jié)形成的空間結(jié)構(gòu)；1.混合結(jié)構(gòu)體系——主要承重構(gòu)件由不同的材料組成的房屋。如房屋的樓蓋和屋蓋采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（或木結(jié)構(gòu)），而墻、柱基礎(chǔ)等豎向承重構(gòu)件采用砌體材料。磚內(nèi)墻地面基礎(chǔ)基礎(chǔ)圈梁磚內(nèi)墻預(yù)制鋼筋混土樓板圈梁外墻鋼筋混凝土過梁圈梁女兒墻鋼筋混凝土梁圈梁兼過梁磚外墻磚混結(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)缺點和應(yīng)用范圍1）主要優(yōu)點（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（1）砌體強度比混凝土強度低得多，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.框架結(jié)構(gòu)體系——

以由鋼筋混凝土梁、柱組成的框架作為豎向承重和抗水平作用的結(jié)構(gòu)體系。緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類

優(yōu)點：建筑室內(nèi)空間布置靈活，平面和立面變化豐富。

缺點：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。框架結(jié)構(gòu)抗震性能較差，適用于非抗震設(shè)計、層數(shù)較少、建造高度不超過60m的建筑中。地面鋼筋混凝土基礎(chǔ)鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁鋼筋混凝土梁鋼筋混凝土梁磚外圍護(hù)墻鋼筋混凝土柱預(yù)制鋼筋混凝土樓板鋼筋混凝土柱鋼筋混凝土樓板鋼筋混凝土梁磚外圍護(hù)墻混凝土散水鋼筋混凝土全框架承重結(jié)構(gòu)1、按構(gòu)件組成劃分為兩種類型（1）梁板式結(jié)構(gòu)。由梁、板、柱三種基本構(gòu)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（1）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1）可加速施工進(jìn)度，提高建筑工業(yè)化程度；2）節(jié)點構(gòu)造剛性差，抗震性能差。（3）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）裝配整體式框架預(yù)制梁、柱，裝配時通過局部現(xiàn)澆混凝土使構(gòu)件聯(lián)結(jié)成整體。1）保證了節(jié)點的剛接，結(jié)構(gòu)整體性好；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，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現(xiàn)都來自于框架體系的運用。利用建筑物的鋼筋混凝土墻體作為抗側(cè)力構(gòu)件并同時承受豎向荷載的結(jié)構(gòu)體系。一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類優(yōu)點：結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大、抗側(cè)力性能好，同時抗震性能也較好。適宜于建造高層建筑，一般在10～40層范圍內(nèi)都可采用，在20～30層的房屋中應(yīng)用較為泛。缺點：剪力墻間距太小(3～8m)，平面布置往往受到限制而不夠靈活。4.剪力墻結(jié)構(gòu)體系——剪力墻雙排密集鋼筋網(wǎng)

在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，豎向荷載主要由框架承受，水平荷載主要由剪力墻承受。一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類

優(yōu)點：既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的優(yōu)點，又有較大的剛度和較強的抗震能力，因而廣泛地應(yīng)用于高層辦公樓及賓館建筑。5.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系——剪力墻框架鋼筋籠子雙排密集鋼筋網(wǎng)鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁地面獨立基礎(chǔ)鋼筋混凝土柱鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁鋼筋混凝土梁鋼筋混凝土梁磚外墻內(nèi)承重墻圈梁兼過梁構(gòu)造柱鋼筋混凝土樓板6、底層框架承結(jié)構(gòu)

由剪力墻或密柱框架組成的筒體具有很大的空間剛度和抗側(cè)、抗扭能力，用于承受水平荷載。筒體有如以樓板作為剛性隔板加勁的箱形截面豎向懸臂梁。緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類6.筒體結(jié)構(gòu)體系——(a)框架—筒體結(jié)構(gòu)

(b)筒中筒結(jié)構(gòu)

(c)多重筒結(jié)構(gòu)

(d)成束筒結(jié)構(gòu)

適用于層數(shù)超過40～50層時的超高層建筑。核心筒框架中筒連梁外筒

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及其建筑造型（一）受力特點、適用范圍網(wǎng)架是一種由很多桿件以一定規(guī)律組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。特點：（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、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)點上時，桿件主要承軸向力，故能充分發(fā)揮材料的強度，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，建筑造型獨具特色。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.剛架和拱剛架是由直線桿件組成的具有剛性節(jié)點的結(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)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)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)這是一種以一系列高強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