建筑結(jié)構(gòu)概論緒論講義

建筑結(jié)構(gòu)緒論緒論建筑結(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）。一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類作用——

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（一）建筑結(jié)構(gòu)按建造材料的不同分類緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類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(jiǎn)稱“砼”。混凝土材料像天然石材一樣，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)（ConcreteStructure）。緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類2.砌體結(jié)構(gòu)——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)。素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（ReinforcedConcreteStructure，也可簡(jiǎn)稱RC）、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（PrestresedConcrete，也簡(jiǎn)稱PC）和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、纖維混凝土結(jié)構(gòu)等。土木工程中常用的砼結(jié)構(gòu)主要包括: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。（二）建筑結(jié)構(gòu)按承重結(jié)構(gòu)類型的不同分類緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類結(jié)構(gòu)布置方案縱橫墻承重方案內(nèi)框架承重方案橫墻承重方案縱墻承重方案2.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(diǎn)：建筑室內(nèi)空間布置靈活，平面和立面變化豐富。

缺點(diǎn)：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)抗震性能較差，適用于非抗震設(shè)計(jì)、層數(shù)較少、建造高度不超過(guò)60m的建筑中。

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(shí)承受豎向荷載的結(jié)構(gòu)體系。緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類

優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)：剪力墻間距太小(3～8m)，平面布置往往受到限制而不夠靈活。3.剪力墻結(jié)構(gòu)體系——

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。緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類

優(yōu)點(diǎn)：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，因而廣泛地應(yīng)用于高層辦公樓及賓館建筑。4.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系——

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5.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(guò)40～50層時(shí)的超高層建筑。結(jié)構(gòu)體系框架剪力墻框架剪力墻框架筒體框筒筒中筒適用層數(shù)10～1510～3010～2010～4040～5040～60可建層數(shù)204025505575各種結(jié)構(gòu)體系的適用層數(shù)和可建層數(shù)緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類受力特點(diǎn)（三）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類如下圖a所示簡(jiǎn)支梁受彎后，截面中和軸以上部分受壓，以下部分受拉。如該梁由素砼構(gòu)成，則由于砼的抗拉強(qiáng)度很小，梁的下部會(huì)在較小的荷載作用下開裂，在荷載持續(xù)作用下，裂縫隨即急速上升，導(dǎo)致梁驟然脆斷，此時(shí)梁上部砼的抗壓強(qiáng)度還未充分利用。若在梁的下部受拉區(qū)配置適量的鋼筋，當(dāng)受拉區(qū)砼開裂后，中和軸以下拉區(qū)的拉力主要由鋼筋承受，中和軸以上受壓區(qū)的壓應(yīng)力仍由砼承受，與素砼梁不同，此時(shí)荷載仍可以繼續(xù)增加，直到受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，隨著荷載的進(jìn)一步增加，上部受壓區(qū)的砼也被壓碎，梁才破壞(圖b)。這樣，砼的抗壓能力和鋼筋的抗拉能力都得到充分的利用，于是就較大幅度地提高了梁的承載能力。受拉區(qū)受壓區(qū)中和軸···受拉鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)除了能較合理地應(yīng)用鋼筋和砼兩種材料的性能外，還有下列一些優(yōu)點(diǎn)：緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類優(yōu)點(diǎn)⑴可模性好：砼可根據(jù)需要澆筑成各種性質(zhì)和尺寸，適用于各種形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)（空間薄殼、箱形結(jié)構(gòu)等。⑵耐久性和耐火性較好，維護(hù)費(fèi)用低：砼的強(qiáng)度隨齡期而增長(zhǎng)，砼保護(hù)層包裹鋼筋，使鋼筋不易銹蝕，故只要保護(hù)層厚度適當(dāng)，其耐久性較好。若處于侵蝕性環(huán)境，還可適當(dāng)選用水泥品種及外加劑，增大保護(hù)層厚度，就能滿足工程要求；砼是不良熱導(dǎo)體，30mm厚混凝土保護(hù)層可耐火2小時(shí)，使鋼筋不致因升溫過(guò)快而喪失強(qiáng)度。⑸易于就地取材：混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，并可采用工業(yè)廢料制成人工骨料，或作為水泥的外加成分，改善混凝土的性能。緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類⑶現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的剛度大、整體性好：且通過(guò)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(shí)防振性和防輻射性能較好，適用于防護(hù)結(jié)構(gòu)。⑷節(jié)約鋼材

混凝土結(jié)構(gòu)合理地應(yīng)用了材料的性能，在一般情況下可以代替鋼結(jié)構(gòu)，從而能節(jié)約鋼材、降低造價(jià)。⑶承載力有限：在重載結(jié)構(gòu)和高層建筑底部結(jié)構(gòu)，構(gòu)件尺寸太大，減小使用空間。⑷施工復(fù)雜：工序多（支模、綁鋼筋、澆筑、養(yǎng)護(hù)），工期長(zhǎng)，施工受季節(jié)、天氣的影響較大。⑸混凝土結(jié)構(gòu)一旦破壞，其修復(fù)、加固、補(bǔ)強(qiáng)比較困難。緒論一、建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類缺點(diǎn)⑴自重大：不適用于大跨、高層結(jié)構(gòu)。⑵抗裂性差：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(xué)侵蝕)時(shí)會(huì)影響耐久性；也限制了普通RC用于大跨結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)鋼筋無(wú)法應(yīng)用。1824年英國(guó)人阿斯普丁發(fā)明了硅酸鹽水泥。1849年法國(guó)人朗波制造了第一只鋼筋混凝土小船。1872年在紐約建造了第一所鋼筋混凝土房屋?；炷两Y(jié)構(gòu)開始應(yīng)用于土木工程距今僅150多年。與磚石結(jié)構(gòu)、鋼木結(jié)構(gòu)相比，混凝土結(jié)構(gòu)的歷史并不長(zhǎng)，但發(fā)展非常迅速，是目前土木工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)，而且高性能混凝土和新型混凝土結(jié)構(gòu)形式還在不斷發(fā)展。二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)況及其應(yīng)用緒論二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)況及其應(yīng)用第一階段：從鋼筋混凝土的發(fā)明至上世紀(jì)初。鋼筋和混凝土的強(qiáng)度都比較低。主要用于建造中小型樓板、梁、柱、拱和基礎(chǔ)等構(gòu)件。計(jì)算理論：結(jié)構(gòu)內(nèi)力和構(gòu)件截面計(jì)算均套用彈性理論，采用容許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法。緒論混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)況及其應(yīng)用第二迅階段秋：從上濁世紀(jì)叉20筑年代棟到第應(yīng)二次書世界班大戰(zhàn)初前后放?；炷送梁蜋z鋼筋鞏強(qiáng)度寬的不負(fù)斷提漁高。19夸28康年法斧國(guó)杰懇出的文土木爛工程捧師E墊.F哲re電ys幻玉sn喬et泳發(fā)明降了預(yù)曬應(yīng)力凍混凝虜土，罩使得和砼結(jié)欠構(gòu)可己用于桌建造膜大跨伯度建格筑。計(jì)算普理論皇：前蘇詳聯(lián)著病名的洋混凝幟土結(jié)嬸構(gòu)專朱家格駱沃茲泊捷夫嫩開始宵考慮意混凝洲土塑換性性熊能的歲破損搜階段湖設(shè)計(jì)做法，50年代利又提盈出更纖為合命理的惹極限挨狀態(tài)愿設(shè)計(jì)絲式法，候奠定槽了現(xiàn)咬代鋼模筋混咸凝土削結(jié)構(gòu)毒的基姓本計(jì)飄算理濫論。緒論二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)況及其應(yīng)用第三扔階段勁：二戰(zhàn)乘以后狐到現(xiàn)狀在隨著況建設(shè)貸速度蜂加快席，對(duì)災(zāi)材料漢性能柱和施擱工技頑術(shù)提險(xiǎn)出更售高要嬸求，換出現(xiàn)催裝配當(dāng)式鋼隆筋混充凝土嬌結(jié)構(gòu)啦、泵粒送商羞品混錘凝土槍等工嘩業(yè)化姨生產(chǎn)蘇技術(shù)森。高強(qiáng)疑混凝熟土和劉高強(qiáng)繪鋼筋爭(zhēng)的發(fā)棍展、何計(jì)算滋機(jī)的掃采用狗和先揚(yáng)進(jìn)施逗工機(jī)尤械設(shè)負(fù)備的初發(fā)明氧，建恩造了疲一大馬批超型高層猜建筑旋、大諒跨度腳橋梁湖、特乘長(zhǎng)跨略海隧鴿道、養(yǎng)高聳贈(zèng)結(jié)構(gòu)立等大住型工框程，愚成為葬現(xiàn)代北土木菠工程兔的標(biāo)定志。設(shè)計(jì)某計(jì)算蓄理論格：發(fā)展束了以闊概率揪理論鉆為基猴礎(chǔ)的拳極限睛狀態(tài)返設(shè)計(jì)她法，伶基礎(chǔ)傻理論淡問(wèn)題芳大都年得到定解決展，而甜新型配混凝陵土材恥料及酒其復(fù)秧合結(jié)滔構(gòu)形壘式的證出現(xiàn)智又不撓斷提屑出新費(fèi)的課侍題，劃并不根斷促臺(tái)進(jìn)混事凝土靜結(jié)構(gòu)馳的發(fā)燦展。緒論二、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)況及其應(yīng)用三、本課程的任務(wù)和學(xué)習(xí)方法三、結(jié)本課極程的腔任務(wù)暈和學(xué)冠習(xí)方物法緒論鋼筋唉混凝袖土結(jié)膚構(gòu)砌體診結(jié)構(gòu)鋼結(jié)福構(gòu)地基卡基礎(chǔ)建筑烏結(jié)構(gòu)忘抗震建筑壤結(jié)構(gòu)穴課程1.歲了解貧建筑威結(jié)構(gòu)驚計(jì)算紀(jì)的基港本原清則；緒論三、本課程的任務(wù)和學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)乳目的2.悶掌握靈鋼筋饞砼結(jié)佳構(gòu)、意砌體縣結(jié)構(gòu)書和鋼包結(jié)構(gòu)柔基本綠構(gòu)件沈的計(jì)死算方屋法；3.串理解慨結(jié)構(gòu)平構(gòu)件指和建逮筑基街礎(chǔ)的左基本吹構(gòu)造捧要求印；4.登能正日確識(shí)善讀結(jié)綠構(gòu)施禿工圖英，并萍能理饒解建右筑施霧工中梯的一研般結(jié)斥構(gòu)問(wèn)作題。3.燈深刻艱理解角重要裹的結(jié)釀構(gòu)概溉念，奏掌握蔥設(shè)計(jì)財(cái)計(jì)算絮的基務(wù)本功塔，切敞記死駛記硬蠶背。要求扒熟練掀掌握痛、深正刻理殺解有獎(jiǎng)關(guān)結(jié)勿構(gòu)構(gòu)焦造要顆求，并在茂今后膽的學(xué)井習(xí)中伸不斷單加深豈理解礙。緒論學(xué)習(xí)警要求1.儉本課綁程與建筑妙力學(xué)膛、建翁筑識(shí)摧圖與泛構(gòu)造碑、建紗筑材泥料等先監(jiān)修課握程聯(lián)彼系緊山密，射必須潔要不灑斷復(fù)紋習(xí)上努述課紀(jì)程中敘所涉