建筑演示稿 第1章

第一篇建筑結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理第一章緒論1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況1.3建筑結(jié)構(gòu)基本理論及設(shè)計(jì)方法的發(fā)展1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、注意的問(wèn)題1第一章（共一講）

本章的主要內(nèi)容：建筑結(jié)構(gòu)的分類；各類結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用和發(fā)展簡(jiǎn)況；本課程的學(xué)習(xí)方法和需要注意的問(wèn)題。第一講能力訓(xùn)練121.1建筑結(jié)構(gòu)的分類一.建筑結(jié)構(gòu)定義簡(jiǎn)單的說(shuō)就是房屋的承重骨架。第一章總論1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類二、建筑結(jié)構(gòu)的組成柱下基礎(chǔ)樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎(chǔ)地下室底板3第一章總論1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類三.建筑結(jié)構(gòu)的分類按所用材料的不同分為：1）混凝土結(jié)構(gòu)（以混凝土為主要材料的結(jié)構(gòu)）包括：

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)—配置受力的普通鋼筋，鋼筋網(wǎng)或鋼骨架；

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)—配置預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)；

素混凝土結(jié)構(gòu)—沒(méi)有配置受力的鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)。42）鋼結(jié)構(gòu):以鋼材(鋼板、型鋼）為主制作的結(jié)構(gòu)3）砌體結(jié)構(gòu):由塊材通過(guò)砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)4)木結(jié)構(gòu):指全部或大部分用木材制作的結(jié)構(gòu)5）混合結(jié)構(gòu):由兩種及兩種以上材料作為主要承重結(jié)構(gòu)的房屋此外還有鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土等。

第一章總論1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類按其承重結(jié)構(gòu)的類型分為：

1）框架結(jié)構(gòu)2）剪力墻結(jié)構(gòu)3）框架——剪力墻結(jié)構(gòu)4）筒體結(jié)構(gòu)。本章目錄51）框架結(jié)構(gòu)※采用梁、柱組成的結(jié)構(gòu)體系作為建筑承重結(jié)構(gòu)?！蚣芙Y(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件是梁和柱，而墻體只是作為圍護(hù)構(gòu)件?！梢宰龀深A(yù)制或現(xiàn)澆框架，平面布置比較靈活，可以獲得較大的使用空間，※比混合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高整體性強(qiáng)，但隨層數(shù)增多抗側(cè)剛度不足。

請(qǐng)看框架結(jié)構(gòu)組成第一章總論1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類62）剪力墻結(jié)構(gòu)

※利用建筑物的縱向及橫向的鋼筋混凝土墻體作為主要承重構(gòu)件，再配以梁板組成的承重結(jié)構(gòu)體系?！鋲w同時(shí)也起圍護(hù)及分割房間的作用?！w性好，剛度大，抗震性能好，適于建造高層建筑（10－50層范圍內(nèi)都適用）?！贿^(guò)剪力墻間距太小，平面布置不靈活，自重大，不適應(yīng)建造公共建筑，一般適用于建造住宅。

請(qǐng)看剪力墻結(jié)構(gòu)組成第一章總論1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類73）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)※框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，沿框架縱、橫方向的某些位置，在柱與柱之間設(shè)置數(shù)道鋼筋混凝土墻體作為剪力墻?！虼怂强蚣芎图袅Φ挠袡C(jī)結(jié)合，綜合了二者的優(yōu)點(diǎn)：一個(gè)布置靈活，一個(gè)抗側(cè)力高。

請(qǐng)看框架－剪力墻結(jié)構(gòu)組成第一章總論1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類84）筒體結(jié)構(gòu)※用鋼筋混凝土墻組成一個(gè)筒體作為房屋的承重結(jié)構(gòu)※筒體可以由密柱深梁組成一個(gè)筒體，也可以用多個(gè)筒體組成筒中筒、束筒，還可以將框架和筒體聯(lián)合起來(lái)組成框筒結(jié)構(gòu)?！搀w結(jié)構(gòu)在各個(gè)方向的抗側(cè)剛度都很大，是目前高層建筑中較多采用的結(jié)構(gòu)形式。框筒是上個(gè)世紀(jì)60年代由美國(guó)工程師法盧齊－坎恩第一次提出來(lái)的。

請(qǐng)看筒體結(jié)構(gòu)組成

其它結(jié)構(gòu)還有殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)等等，它們大多用于大跨度結(jié)構(gòu)中。第一章總論1.1建筑結(jié)構(gòu)的分類91.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況一.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況1.鋼筋混凝土的組成：鋼筋+混凝土(混凝土:現(xiàn)代主要的人造工程結(jié)構(gòu)材料)2.兩種材料的基本力學(xué)特性：

鋼筋——抗拉與抗壓強(qiáng)度較高，破壞時(shí)表現(xiàn)出較好的延性；

混凝土——抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于其抗壓強(qiáng)度（之比約為10%，破壞時(shí)具有明顯的脆性性質(zhì)）10第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況4.關(guān)于鋼筋混凝土梁與素混凝土梁的比較試驗(yàn)：

（1）試驗(yàn)情況介紹：同條件下的對(duì)比試驗(yàn)；

請(qǐng)看素混凝梁實(shí)驗(yàn)（40秒)

請(qǐng)看鋼筋混凝土梁實(shí)驗(yàn)(2分）3.配筋的基本原則：使鋼筋在結(jié)構(gòu)中處于受拉；使混凝土在結(jié)構(gòu)中處于受壓。素混凝土梁—承載力低，一開(kāi)裂即告破壞，破壞前無(wú)預(yù)兆（為脆性）；

鋼筋混凝土梁—承載力高，混凝土開(kāi)裂后，其承擔(dān)的拉應(yīng)力轉(zhuǎn)移到鋼筋。請(qǐng)看圖片（2）試驗(yàn)結(jié)果小結(jié)：11第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況⑴鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結(jié)力，在荷載作用下，可以保證兩種材料協(xié)調(diào)變形，共同受力；⑵鋼筋與混凝土具有基本相同的溫度線膨脹系數(shù)（鋼材為1.2×10-5，混凝土為(1.0~1.5)×10-5），因此當(dāng)溫度變化時(shí)，兩種材料不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形差而導(dǎo)致兩者間的粘結(jié)力破壞。5.鋼筋與混凝土共同工作的條件：鋼筋（材）和混凝土兩種材料的物理力學(xué)性能很不相同，他們可以結(jié)合在一起共同工作，是因?yàn)椋?2第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況6.配筋的基本要求：（1）鋼筋的布置（即在結(jié)構(gòu)中的位置）和數(shù)量由計(jì)算確定；（2）在鋼筋的端部應(yīng)有錨固長(zhǎng)度或彎鉤（常稱為構(gòu)造要求）。137混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)⑴材料利用合理：

鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度可以得到充分發(fā)揮，結(jié)構(gòu)承載力與剛度比例合適，基本無(wú)局部穩(wěn)定問(wèn)題，單位應(yīng)力價(jià)格低，對(duì)于一般工程結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)。⑵可模性好：

混凝土可根據(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)，如空間薄殼、箱形結(jié)構(gòu)等。⑶耐久性和耐火性較好，維護(hù)費(fèi)用低：

鋼筋有混凝土的保護(hù)層，不易產(chǎn)生銹蝕，而混凝土的強(qiáng)度隨時(shí)間而增長(zhǎng)；混凝土是不良熱導(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。第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況14⑷現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好：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)。⑸剛度大、阻尼大：

有利于結(jié)構(gòu)的變形控制。⑹易于就地取材：

混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年來(lái)，已有利用工業(yè)廢料來(lái)制造人工骨料，或作為水泥的外加成分，改善混凝土的性能。第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況15缺點(diǎn)：⑴自重大：不適用于大跨、高層結(jié)構(gòu)。第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況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。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。168混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用概況混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)始應(yīng)用于土木工程距今僅150多年。1824年英國(guó)人阿斯普丁(J.Aspdin)發(fā)明硅酸鹽水泥。1849年法國(guó)人朗波(L.Lambot)制造了第一只鋼筋混凝土小船。

1872年在紐約建造第一所鋼筋混凝土房屋。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。第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況17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。第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展在結(jié)構(gòu)方面：目前，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)向大跨度、高層發(fā)展

在材料方面：向高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐久、抗震的方向發(fā)展。

18第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況第二階段：從上世紀(jì)20年代到第二次世界大戰(zhàn)前后混凝土和鋼筋強(qiáng)度的不斷提高。1928年法國(guó)杰出的土木工程師E.Freyssnet發(fā)明了預(yù)應(yīng)力混凝土，使得混凝土結(jié)構(gòu)可以用來(lái)建造大跨度19第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況第三階段：二戰(zhàn)以后到現(xiàn)在隨著建設(shè)速度加快，對(duì)材料性能和施工技術(shù)提出更高要求，出現(xiàn)裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、泵送商品混凝土等工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。高強(qiáng)混凝土和高強(qiáng)鋼筋的發(fā)展、計(jì)算機(jī)的采用和先進(jìn)施工機(jī)械設(shè)備的發(fā)明，建造了一大批超高層建筑、大跨度橋梁、特長(zhǎng)跨海隧道、高聳結(jié)構(gòu)等大型工程，成為現(xiàn)代土木工程的標(biāo)志。20二.砌體結(jié)構(gòu)

第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況1.砌體結(jié)構(gòu)的組成：砌塊＋砂漿

2.材料的基本力學(xué)特性：

砌體抗壓強(qiáng)度較高，但抗拉強(qiáng)度很低；3.砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：較易就地取材、具有很好的耐火性，以及較好的化學(xué)及大氣穩(wěn)定性、成本低較經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：自重大，強(qiáng)度低、砌筑工作繁重、砂漿和砌塊的粘結(jié)力較弱、占用農(nóng)田，影響環(huán)境。21第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況（1）發(fā)展：

歷史悠久：考古資料表明，我國(guó)在新石器時(shí)代末期（約6000－4500年前），已有地面木架建筑和木骨泥墻建筑。分為三個(gè)階段：第一階段：在清朝末年，19世紀(jì)中葉以前主要以城墻、佛塔和少數(shù)磚砌重型穹拱佛殿以及石橋等。代表有萬(wàn)里長(zhǎng)城、南京靈谷寺無(wú)梁殿后面走廊的磚砌穹窿、河北趙縣的趙州橋。

4.砌體結(jié)構(gòu)在我國(guó)的的發(fā)展與應(yīng)用情況：22第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況第三階段：解放后到現(xiàn)在在原有基礎(chǔ)上有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。無(wú)論在橋梁、房屋，且在新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)方面也有了很大的發(fā)展，并建立了具有我國(guó)特色的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算理論。第二階段：19世紀(jì)中葉到解放前砌體材料主要還是粘土磚，由于在封建及后來(lái)的半殖民地半封建制度下，磚石結(jié)構(gòu)的實(shí)踐和理論發(fā)展緩慢。（2）發(fā)展趨勢(shì)：高強(qiáng)、空心、薄壁大板和配筋砌體等。23三.鋼結(jié)構(gòu)

第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況1.鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）強(qiáng)度高、強(qiáng)重比大；塑性、韌性好；（2）材質(zhì)均勻，符合力學(xué)假定，安全可靠度高；（3）工廠化生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，施工速度快；缺點(diǎn)：

鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火；易銹蝕，耐腐性差。

24第一章總論1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況2.鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用：（1）重型結(jié)構(gòu)及大跨度建筑結(jié)構(gòu)；（2）多層、高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)；（3）輕鋼結(jié)構(gòu)；（4）塔桅等高聳結(jié)構(gòu)；（5）鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)。我國(guó)是最早應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的國(guó)家，但是歷史的原因致使現(xiàn)代建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用及發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，已有相當(dāng)大的差距。

254鋼結(jié)構(gòu)的初始缺陷幾何缺陷：初彎曲初傾斜桿件長(zhǎng)度誤差材料缺陷：鋼材并非理想的勻質(zhì)體和各向同性體本章目錄第一章總論工廠制造：驗(yàn)收、放樣、加工、裝配、矯正、除銹和涂漆工地安裝：擴(kuò)大拼裝、吊裝就位、臨時(shí)固定、最后固定3鋼結(jié)構(gòu)的建造過(guò)程1.2各種建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況5鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展發(fā)展低合金高強(qiáng)度鋼材和型鋼品種結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算方法的深入研究結(jié)構(gòu)形式的革新結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)261.3建筑結(jié)構(gòu)基本理論及設(shè)計(jì)方法的發(fā)展一.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展過(guò)程

1.彈性理論為基礎(chǔ)的容許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法2.破壞階段設(shè)計(jì)方法3.極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法4.概率設(shè)計(jì)法：以近似概率為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。未來(lái)：全概率設(shè)計(jì)法、生命全過(guò)程設(shè)計(jì)法第一章總論1.3建筑結(jié)構(gòu)基本理論及設(shè)計(jì)方法的發(fā)展27二.我國(guó)現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（部分）

《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB5009-2001《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50003-2001《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003。設(shè)計(jì)人員必須遵照各種結(jié)構(gòu)類型設(shè)計(jì)規(guī)范或規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)。各種設(shè)計(jì)規(guī)范或規(guī)程是具有約束性和立法性的文件，其目的是使工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在符合國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的條件下，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量和工程項(xiàng)目的安全可靠。注意在學(xué)習(xí)中，有關(guān)基本理論的應(yīng)用最終都要落實(shí)到規(guī)范的具體規(guī)定。第一章總論1.3建筑結(jié)構(gòu)基本理論及設(shè)計(jì)方法的發(fā)展本章目錄281.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、注意的問(wèn)題一.要求1.掌握結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能；2.掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則；3.熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和其它相應(yīng)規(guī)范；4.熟練基本的設(shè)計(jì)計(jì)算、查閱有關(guān)表格和構(gòu)造要求；5.學(xué)會(huì)識(shí)讀結(jié)構(gòu)施工圖，正確理解設(shè)計(jì)意圖。

第一章總論1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法291.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法第一章總論1.應(yīng)通過(guò)實(shí)習(xí)、參觀等各種渠道，了解建筑物各構(gòu)件的受力特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，從而來(lái)積累感性認(rèn)識(shí)。二.學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問(wèn)題2.完成一定量的習(xí)題有助于理解和掌握本課程的內(nèi)容和基本概念；按要求完成單項(xiàng)能力訓(xùn)練和綜合能力訓(xùn)練，在掌握知識(shí)的前提下培養(yǎng)職業(yè)能力。30第一章緒論1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法3.建筑結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力計(jì)算與建筑材料、建筑力學(xué)課程密切相關(guān)，建筑結(jié)構(gòu)課程是建筑施工、建筑施工項(xiàng)目管理、地基與基礎(chǔ)等課程的基礎(chǔ)課程。因此學(xué)好本課程，有助于理解和學(xué)好其他課程。4.建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算方法，大部分是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，特別是混凝土和砌體構(gòu)件，由于所用材料的物理力學(xué)性能的復(fù)雜性，對(duì)實(shí)驗(yàn)的依賴性很強(qiáng)。學(xué)習(xí)中要特別注意計(jì)算公式的適用范圍和限制條件。31第一章緒論1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法5.本課程中涉及眾多的構(gòu)造措施與結(jié)構(gòu)計(jì)算，它們?cè)谡n程中有著同等重要的地位。各種構(gòu)造措施是長(zhǎng)期科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，是對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算中未考慮到的因素所采取的技術(shù)措施。工程事故常常是由于不重視構(gòu)造措施或構(gòu)造措施不當(dāng)而發(fā)生的。因此在學(xué)習(xí)中要充分重視構(gòu)造措施和構(gòu)造處理，并注意弄清其中的道理。32第一章緒論6.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程是多年來(lái)建筑科學(xué)研究成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，是國(guó)家頒布的技術(shù)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，已具有某些法律性質(zhì)，設(shè)計(jì)、施工、工程管理人員應(yīng)嚴(yán)格遵守和執(zhí)行。在學(xué)習(xí)本課程時(shí)，自覺(jué)查閱、熟悉有關(guān)規(guī)范，以便于工作中應(yīng)用。1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法33第一章緒論1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法三.本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)1.課堂教學(xué)及討論；2.教學(xué)試驗(yàn)；（實(shí)驗(yàn)錄像）3.單項(xiàng)能力訓(xùn)練；（在課堂或課后）4.綜合能力訓(xùn)練（專題訓(xùn)練、課程設(shè)計(jì)）；5.工程經(jīng)驗(yàn)積累（自行安排）。本章目錄作業(yè)思考題34◆容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法◎鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能不是彈性的；◎結(jié)構(gòu)中一點(diǎn)達(dá)到容許應(yīng)力，結(jié)構(gòu)即認(rèn)為失效；◎沒(méi)有考慮結(jié)構(gòu)功能的多樣性要求；◎安全系數(shù)是憑經(jīng)驗(yàn)確定的，缺乏科學(xué)依據(jù)。35◆破損階段設(shè)計(jì)法整個(gè)截面達(dá)到極限承載力才認(rèn)為失效，考慮了材料塑性和強(qiáng)度的充分發(fā)揮，極限荷載可以直接由試驗(yàn)驗(yàn)證，構(gòu)件的總安全度較為明確。

◎但安全系數(shù)K仍然憑經(jīng)驗(yàn)確定，

◎沒(méi)有考慮結(jié)構(gòu)功能的多樣性要求的問(wèn)題。36◆極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法除要求對(duì)承載力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)外，還包括的撓度和裂縫寬度（適用性）的極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)。對(duì)于承載力極限狀態(tài)，針對(duì)荷載、材料的不同變異性，不再采用單一的安全系數(shù)，而采用的多系數(shù)表達(dá)，◎

材料強(qiáng)度

fck和fsk

是根據(jù)統(tǒng)計(jì)后按一定保證率取其下限分位值，反映的材料強(qiáng)度的變異性?！?/p>

荷載值

qik也盡可能根據(jù)各種荷載的統(tǒng)計(jì)資料，按一定保證率取其上限分位值?！蚝奢d系數(shù)

kqi，材料強(qiáng)度系數(shù)kc和

ks仍按經(jīng)驗(yàn)確定，但對(duì)于不同荷載的變異大小，可取不同的荷載系數(shù)。37◆以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法由于實(shí)際結(jié)構(gòu)中的不確定性，因此無(wú)論如何設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，都會(huì)有失效的可能性存在，只是可能性大小不同而已。為了科學(xué)定量的表示結(jié)構(gòu)可靠性的大小，采用概率方法是比較合理的。失效概率越小，表示結(jié)構(gòu)可靠性越大。因此，可以用失效概率來(lái)定量表示結(jié)構(gòu)可靠性的大小。結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量稱為結(jié)構(gòu)可靠度。當(dāng)失效概率Pf小于某個(gè)值時(shí)，人們因結(jié)構(gòu)失效的可能性很小而不再擔(dān)心，即可認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是可靠的。該失效概率限值稱為容許失效概率[Pf]。失效概率Pf=P(S>R)383940

4142PPPP素混凝土梁承載力小，破壞突然鋼筋混凝土梁承載力大，變形性能好，破壞有預(yù)告配筋的作用：（1）提高結(jié)構(gòu)的承載力；（2）調(diào)整結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)。

43北京飯店新樓44

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廣州白云賓館36004000800080006600030003600030006600080008000400036007000078507850230033層，112.45米，剪力墻結(jié)構(gòu)，1976年建成，國(guó)內(nèi)首棟百米高層。4849鋼管混凝土結(jié)構(gòu)工程實(shí)例美國(guó)西雅圖雙聯(lián)廣場(chǎng)大廈58層四根大鋼管混凝土柱混凝土抗壓強(qiáng)度133Mpa直徑3.05m管壁厚30mm承受60%豎向荷載50鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)51筒中筒結(jié)構(gòu)體系深圳發(fā)展中心52多筒結(jié)構(gòu)體系成束筒53巨形框架結(jié)構(gòu)5455565758砌體結(jié)構(gòu)59鋼結(jié)構(gòu)60木結(jié)構(gòu)61混合結(jié)構(gòu)62萬(wàn)里長(zhǎng)城63趙州橋64第一講思考題1、什么是建筑結(jié)構(gòu)？按照所用材料的不同，建筑結(jié)構(gòu)可以分為哪幾類？各有何特點(diǎn)？2、混凝土結(jié)構(gòu)房屋中各個(gè)構(gòu)件的受力特點(diǎn)是什么？3、簡(jiǎn)述建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及材料發(fā)展方向。65第一章建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則661.荷載分類；2.荷載代表值；3.結(jié)構(gòu)的功能；4.結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)；5.結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力；6.概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。本章主要內(nèi)容一67重點(diǎn)1、荷載分類；荷載代表值；2、結(jié)構(gòu)的功能；結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)；3、結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力。難點(diǎn)結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力。681.1.1荷載分類按隨時(shí)間的變異，結(jié)構(gòu)上的荷載可分為以下三類：

1.永久荷載永久荷載亦稱恒荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間變化，或者其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的荷載。如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。

§1.1荷載分類及荷載代表值692.可變荷載可變荷載也稱為活荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的荷載。3.偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載稱為偶然荷載。701.1.2荷載代表值1.荷載代表值定義：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于不同的荷載和不同的設(shè)計(jì)情況，應(yīng)賦予荷載不同的量值，該量值即荷載代表值。2.荷載標(biāo)準(zhǔn)值定義：荷載標(biāo)準(zhǔn)值就是結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)具有一定概率的最大荷載值,它是荷載的基本代表值。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期——為確定可變荷載代表值而選定的時(shí)間參數(shù)，一般取為50年。71（1）永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載主要是結(jié)構(gòu)自重及粉刷、裝修，固定設(shè)備的重量。一般可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸和材料或結(jié)構(gòu)構(gòu)件單位體積（或面積）的自重標(biāo)準(zhǔn)值確定。對(duì)于自重變異性較大的材料，在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)其對(duì)結(jié)構(gòu)有利或不利的情況，分別取其自重的下限值或上限值。[例]取鋼筋混凝土單位體積自重標(biāo)準(zhǔn)值為25kN/m3，則截面尺寸為200×500mm的鋼筋混凝土矩形截面梁的自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.2×0.5×25=2.5kN/m。72（2）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)按表1.1.1采用。1）可變荷載準(zhǔn)永久值定義：在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常達(dá)到或超過(guò)的那部份荷載值（總的持續(xù)時(shí)間不低于25年），稱為可變荷載準(zhǔn)永久值。可變荷載準(zhǔn)永久值可表示為ψqＱk，其中Ｑk為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，ψq為可變荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)。ψq值見(jiàn)表1.1.1。732）可變荷載組合值定義：兩種或兩種以上可變荷載同時(shí)作用于結(jié)構(gòu)上時(shí)，除主導(dǎo)荷載（產(chǎn)生最大效應(yīng)的荷載）仍可以其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值外，其他伴隨荷載均應(yīng)以小于標(biāo)準(zhǔn)值的荷載值為代表值，此即可變荷載組合值?？勺兒奢d組合值可表示為ψcＱk。其中ψc為可變荷載組合值系數(shù)，其值按表1.1.1查取。743）可變荷載頻遇值 定義：對(duì)可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值（總的持續(xù)時(shí)間不低于50年），稱為可變荷載頻遇值。可變荷載頻遇值可表示為ψfＱk。其中ψf為可變荷載頻遇值系數(shù)，其值按表1.1.1查取。75§1.2建筑結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法1.2.1極限狀態(tài)1.結(jié)構(gòu)的功能要求（1）結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果（危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會(huì)影響等）的嚴(yán)重性，采用不同的安全等級(jí)。根據(jù)破壞后果的嚴(yán)重程度，建筑結(jié)構(gòu)劃分為三個(gè)安全等級(jí)。

76表1.2.1建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)安全等級(jí)破壞后果建筑物類型一級(jí)很嚴(yán)重重要的房屋二級(jí)嚴(yán)重一般的房屋三級(jí)不嚴(yán)重次要的房屋77（2）結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限

定義：房屋建筑在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)下所應(yīng)達(dá)到的持久年限。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)按下表采用。類別設(shè)計(jì)使用年限（年）示例15臨時(shí)性結(jié)構(gòu)225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋和構(gòu)筑物4100紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)781.1荷載分類及荷載代表值第一章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則（1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)項(xiàng)次類別標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)組合值系Ψc頻偶值系Ψf準(zhǔn)永久值系數(shù)Ψq1（1）住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園（2）教室、實(shí)驗(yàn)室、閱覽室、會(huì)議室、醫(yī)院門(mén)診室2.00.70.50.60.40.52食堂、辦公樓中的一般資料檔案室2.50.70.60.53（1）禮堂、劇場(chǎng)、影院、有固定座位的看臺(tái)（2）公共洗衣房3.03.00.70.70.50.60.30.54（1）商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場(chǎng)大廳及其旅客等候室（2）無(wú)固定座位的看臺(tái)3.53.50.70.70.60.50.50.3791.1荷載分類及荷載代表值第一章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則5（1）健身房、演出舞臺(tái)（2）舞廳4.04.00.70.70.60.60.50.36（1）書(shū)庫(kù)、檔案室、儲(chǔ)藏室（2）密集柜書(shū)庫(kù)5.012.00.90.90.87通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房7.00.90.90.88汽車通道及停車庫(kù)（1）單向板樓蓋（板跨不小于2m）客車消防車（2）雙向板樓蓋和無(wú)梁樓蓋（柱網(wǎng)尺寸不小于6m×6m）客車消防車4.035.02.520.00.70.70.70.70.70.70.70.70.60.60.60.6（1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）801.1荷載分類及荷載代表值第一章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則9廚房（1）一般的（2）餐廳2.04.00.70.70.60.70.50.710浴室、廁所、盥洗室：（1）第1項(xiàng)中的民用建筑（2）其他民用建筑2.02.50.70.70.50.60.40.511走廊、門(mén)廳、樓梯：（1）宿舍、旅館、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園、住宅（2）辦公樓、教室、餐廳、醫(yī)院門(mén)診部（3）消防疏散樓梯、其他民用建筑2.02.53.50.70.70.70.50.60.50.40.50.312陽(yáng)臺(tái)：（1）一般情況（2）當(dāng)人群有可能密集時(shí)2.53.50.70.60.5注：①本表所列各項(xiàng)活荷載適用于一般使用條件，當(dāng)使用荷載大時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況采用。②本表各項(xiàng)荷載不包括隔墻自重和二次裝修荷載。（1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）81（3）結(jié)構(gòu)的功能要求1）結(jié)構(gòu)的功能要求

功能要求適用性耐久性安全性82

安全性——結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用的條件下，能承受可能出現(xiàn)的各種作用；在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件（如強(qiáng)烈地震、爆炸、車輛撞擊等）發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性，即結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生局部的損壞而不致發(fā)生連續(xù)倒塌。

適用性——結(jié)構(gòu)在正常使用時(shí)具有良好的工作性能。例如，不會(huì)出現(xiàn)影響正常使用的過(guò)大變形或振動(dòng)；不會(huì)產(chǎn)生使使用者感到不安的裂縫寬度等。83耐久性——結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下具有足夠的耐久性能，即在正常維護(hù)條件下結(jié)構(gòu)能夠正常使用到規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限。例如，結(jié)構(gòu)材料不致出現(xiàn)影響功能的損壞，鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋不致因保護(hù)層過(guò)薄或裂縫過(guò)寬而銹蝕等。842）結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度的概念

結(jié)構(gòu)可靠性——結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性的總稱。結(jié)構(gòu)可靠度——結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。規(guī)定時(shí)間指設(shè)計(jì)使用年限；規(guī)定條件指正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和正常維護(hù)，不包括錯(cuò)誤設(shè)計(jì)、錯(cuò)誤施工和違反原來(lái)規(guī)定的使用情況。85結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量，即對(duì)結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述。注意1：結(jié)構(gòu)可靠度與結(jié)構(gòu)使用年限長(zhǎng)短有關(guān)?！督y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》以結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠度的時(shí)間基準(zhǔn)。注意2：結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限雖與結(jié)構(gòu)使用壽命有聯(lián)系，但不等同。當(dāng)結(jié)構(gòu)的使用年限超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限后，并不意味著結(jié)構(gòu)就要報(bào)廢，但其可靠度將逐漸降低。862.結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)（1）定義整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部份，超