建筑結構與受力

建筑結構與受力分析

S127曾金海、歐陽書臣、鄧曉寧

力學的分支學：理論力學、材料力學、結構力學、板殼力學、彈性力學、彈塑性力學、塑性力學、斷裂力學、流體力學、復合材料力學、實驗力學、計算力學、量子力學等。作為高等職業(yè)教育的一門課程，“建筑力學”的內容只是力學中最基本的應用廣泛的部分。它將靜力學、材料力學、結構力學三門課程的主要內容貫通融合成為一體。

建筑中由若干構件連接而成的能承受作用的平面或空間體系稱為建筑結構，在不致混淆時可簡稱結構。注：“作用”——能使結構或構件產生效應（內力、變形、裂縫等）的各種原因的總稱。作用可分為直接作用和間接作用。

直接作用——即習慣上所說的荷載，指施加在結構上的集中力或分布力系，如結構自重、家具及人群荷載、風荷載等。

間接作用——引起結構外加變形或約束變形的原因，如地震、基礎沉降、溫度變化等。結構——建筑物中承受荷載并起骨架作用的部分。構件——結構中的單個部分。

結構的組成

單層工業(yè)廠房荷載作用圖外荷載吊車荷載風（雪）壓單層工業(yè)廠房荷載作用圖平衡物體相對于地面處于靜止或作勻速直線運動的狀態(tài)稱為平衡。一、建筑力學的任務研究構件的承載能力—強度、剛度和穩(wěn)定性問題結構必須具備可靠、適用、耐久的功能。強度：在使用期內，務必使結構和構件安全可靠，不發(fā)生破壞，具有足夠的承載能力。結構和構件抵抗破壞的能力稱為強度。剛度：在使用期內，務必使結構和構件不發(fā)生影響正常使用的變形。結構或構件抵抗變形的能力稱為剛度。穩(wěn)定性：在使用期內，務必使結構和構件平衡形態(tài)保持穩(wěn)定。穩(wěn)定性是結構或構件保持原有平衡形態(tài)的能力。建筑力學研究平面桿件結構。2.結構按空間觀點分為：平面結構、空間結構。實體板（殼）桿件1.結構按幾何觀點分為：桿件結構、薄壁結構、實體結構。二、建筑力學的研究對象建筑力學的研究對象是結構。

構件平面桿系結構桿件的截面尺寸遠小長度特點板殼塊體桿結構分類薄壁桿1.建筑結構的概念建筑結構是建筑物的基本組成部分，建筑結構是指建筑物中用來承受各種作用的受力體系。通常，它又被稱為建筑物的骨架。組成結構的各個部件稱為構件。在房屋建筑中，組成結構的構件有板、梁、屋架、柱、墻、基礎等。

2.建筑結構的類型鋼筋混凝土結構鋼結構(1)按建筑材料劃分砌體（包括磚砌塊、石等）結構木結構塑料結構充氣結構墻體結構框架結構深梁結構筒體結構(2)按結構型式劃分拱結構網架結構空間薄壁(包括折板)結構鋼索結構艙體結構

單層結構(多用于單層工業(yè)廠房、食堂等)(3)按體型劃分多層結構(一般2～7層)高層結構(一般8層以上)大跨結構(跨度大約在40～50m以上)圖1-1建筑結構的各種形式（a）墻體結構；(b)框架結構；(c)深梁結構；(d)筒體結構；(e)拱結構；(f)網架結構；(g)空間薄壁結構；(h)鋼索結構；(i)折板結構桿件結構巴黎的埃菲爾鐵塔桿件結構桿件、板殼、實體復合結構__倫敦橋桿件結構___海洋石油鉆井平臺桿件結構___北京、中國體育場板殼結構_____悉尼歌劇院(澳大利亞)3.結構蘋所要雷解決狗的問鵲題(1)使骨架霉形成的瓦空間能田良好地保服務于擠人類生餓活、生短產的要靜求和人自類對美山觀的需弱要。前吧者是物蓋質的，領后者是逃精神的傲。這是夾結構之副所以存耐在的根妻本目的慮。(2)結構亞要抵斧御自餓然界踐各種恐作用亭力(地心貢吸力置、風渡力、或地震天力等)，因而扒需要有插抵抗力暗的功能底。這是謹結構之地所以存隆在的根卡本原因脊。(3閱)怎樣頌充分拾發(fā)揮與所采撓用材紹料的塑作用竊。這趙是結崗構的現(xiàn)另一揚重要犧功能古。材蛛料是蘆結構霜之所晌以存議在的木根本關條件(4長)結構所開要解決體的問題恰還有其緩它表現(xiàn)據，如連艱接構造忽問朋題、經要濟問題以等。建筑搭結構層的特驗點1.混凝土乎結構優(yōu)點：1）強度割高；2）耐久贈性好；3）耐火記性好；4）可牛模性館好；5）整絹體性舌好；6）易于纏就地取焰材。缺點：結構緞自重翻大、香抗裂開性較百差、組一旦綢損壞芳修復濾比較物困難、雄施工豈受季問節(jié)環(huán)煎境影插響較亭大等類。2.砌體度結構優(yōu)點啦：1)可就所地取籃材。2)具有很注好的耐安火性，粗較好的債化學穩(wěn)蘿定性和但大氣穩(wěn)觀定。3)一般昨較鋼貴筋混栽凝土命結構賀可以撒節(jié)約鳴水泥畝和鋼織材，察可以匆節(jié)約木責材，脖可連貨續(xù)施怕工。4)采用砌皂塊或大猾型板材概作墻體估時，可衡以減輕臣結構自灶重，加快丑施工減進度療，進潤行工膀業(yè)化扭生產零和施狂工2.砌體結鉆構缺點潛：1)自重姑大。2)砌筑工撇作相當嶺繁重。3)砂漿聰和磚滋石間內的粘山結力燈較弱團。4)粘土磚雜用量很感大，往混往占用箭農田，憐影響農拔業(yè)生產殊。5)砌塊結吉構造價楊略高于胳磚石結核構。3.鋼結去構優(yōu)點:1)鋼結構幼自重輕寧而承載體力高刑。2)鋼材最毀接近于貿勻質等欄向體鬼。3)鋼材的發(fā)塑性和鍬韌性好揭。4）鋼材努具有可吐焊性低。5)鋼結構雞具有不睡滲漏的縣特性嗽。6)鋼結吼構制跨造工掏廠化槍、施斯工裝超配化飼。缺點:1)鋼材棒耐腐錘蝕性也差，路應采刊取防擋護措膊施庭。2)鋼結構部耐熱性鄭能好，察但防火或性能差民。結構街的應刃用1.混凝坡土結廟構的圖工程濤應用(1)房屋礎建筑榮工程(2)橋梁憐工程(3淋)特種結死構與高悉聳結構(4)水利及租其他工閘程2.砌體結匆構(1)一般民皮用建筑棄中的基勾礎、內葵外墻、掏柱、過劫梁、屋斥蓋和地構溝等構饒件。(2柔)在工督業(yè)廠物房中焰，用葉來砌劑筑圍復護墻聯(lián)、煙刮囪、蜘料斗始、地貝溝、采管道攪支架華、對轎滲水僅性要令求不餡高的暈水池臭等特宜殊結駁構。(3)農村膝建筑伸如豬詢圈、緞糧倉社等。(4)在交通躺運輸方悔面，砌客體結構腫除可用映于橋梁慢，隧道五外，各族式地下幅渠道，庭涵洞，蹄擋土墻解也常用渾砌筑。(5席)在水利逮建設方廉面，可產以用石授料砌筑尼壩、堰野和渡槽靜等。3.鋼結構(1)重型工負業(yè)廠房(2)大跨度些結構(3擁)高聳結納構和高丙層建筑(4胃)受動碑力荷拒載作粒用的竟結構(5)可拆卸姜和移動預的結構(6妹)容器善和管炸道(7嘆)輕型押鋼結睡構(8怖)其他建罪筑物1.1荷載分薦類及荷蠅載代表現(xiàn)值建筑結剖構計算公基本原電則1.永久荷載永久荷食載亦稱夾恒荷載惠，是指朽在結構憲使用期恰間，其幻玉值不隨揭時間變躲化，或質者其變右化與平諒均值相圾比可忽賺略不計薪的荷載左，如結范構自重匆、土壓莊力、預悠應力等獵。2.可變荷載可變食荷載截也稱膨為活扮荷載跌，是舟指在銳結構撞使用堤期間支，其趣值隨氣時間成變化奔，且必其變抵化值渠與平世均值恭相比抽不可俗忽略祥的荷扛載，叢如樓槽面活而荷載巾、屋排面活櫻荷載奶、風慶荷載等、雪遼荷載竿、吊凱車荷申載等誰。3.偶然荷載在結束構使涂用期駝間不倍一定讀出現(xiàn)坑，而任一旦美出現(xiàn)層，其增量值霧很大灶且持問續(xù)時知間很耳短的厭荷載銳稱為蘆偶然修荷載路，如牢爆炸枯力、粒撞擊雹力等鑄。1.1荷載分爛類及荷蛙載代表態(tài)值建筑針結構勾計算育基本挪原則常用材長料單位爆體積的鎖自重（加單位kN吼/m屋3）循混凝勁土22~哭24，

鋼父筋混凝始土24獅~2克5，名水泥信砂漿20，

石墻灰砂漿嬸、混合庭砂漿17，

普似通磚18，詢普通雕磚（序機器撲制）19，

漿查砌普通息磚砌體18，馬漿砌行機磚滅砌體19。荷載標英準值（1）永久壇荷載標騾準值按構件田尺寸和亡構件單艙位體積摟自重的貞標準值惱來確定螺。1.2建筑跌結構刺概率義極限形狀態(tài)闊設計劇法建筑枯結構拼計算攻基本探原則結構卷的功叛能要皂求能承景受正疫常施誓工和淋使用斷時的鴉各種準作用著，以池及偶榨然事亦件發(fā)述生時料，仍悶能保柏持整乘體穩(wěn)罰定性敞。在正劣常使丹用時尊，能豪保證族具有騎良好媽的工翠作性撒能，西不出盾現(xiàn)過軌大的省變形識和裂忙縫。在正愚常使證用及封維護榴下，厘具有獻足夠捉的耐習久性貼能，杯不發(fā)選生銹蜜蝕和購風化米現(xiàn)象