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文檔簡介

主講豐振儉建筑結(jié)構(gòu)

第一篇建筑結(jié)構(gòu)導(dǎo)論課程名稱

建筑結(jié)構(gòu)

班級建筑工程管理14-1.2.3班授課時間2016年9月5日第1周星期一第5.6。7.8節(jié)教學(xué)內(nèi)容第一章緒論,課程介紹;建筑結(jié)構(gòu)的定義、分類及應(yīng)用教學(xué)目的掌握建筑結(jié)構(gòu)的定義、分類,了解其應(yīng)用;明白學(xué)習(xí)本課程的作用及要求;教學(xué)重點和難點重點:建筑結(jié)構(gòu)概念,建筑結(jié)構(gòu)體系,混凝土結(jié)構(gòu);難點:建筑結(jié)構(gòu)體系。授課方法課堂講授+提問討論教學(xué)用具

多媒體作業(yè)建筑結(jié)構(gòu)圖片瀏攬。見作業(yè)布置

復(fù)習(xí)提問即興教學(xué)內(nèi)容、方法和過程

教學(xué)過程:2h完成,課程介紹+建筑結(jié)構(gòu)的定義、分類及應(yīng)用教師總結(jié):建筑的本質(zhì)是空間;建筑結(jié)構(gòu)是建筑空間之本;安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的建筑結(jié)構(gòu)必須符合力學(xué)原理。授課計劃表教學(xué)內(nèi)容總目錄1.導(dǎo)論1-1.混凝土結(jié)構(gòu)緒論2.混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則和設(shè)計方法4.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件5.鋼筋混凝土受壓構(gòu)件6.鋼筋混凝土受拉構(gòu)件7.鋼筋混凝土受扭構(gòu)件目錄總目錄教學(xué)內(nèi)容總目錄8.預(yù)應(yīng)力混凝土9.樓蓋10.地震基礎(chǔ)知識11.多.高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計12.砌體結(jié)構(gòu)13.鋼結(jié)構(gòu)14.平法施工圖識讀

結(jié)構(gòu)課是看家本領(lǐng),堅決拿下!選用敎材:?建筑結(jié)構(gòu)?郭繼武主編中國建筑工業(yè)出版社第一版2012年8月?建筑結(jié)構(gòu)識圖與構(gòu)造?周堅王紅雨編著中國電力出版社第2版2015年6月推薦參考書:1.?建筑結(jié)構(gòu)?胡興福編著中國建筑工業(yè)出版社第三版2014年8月2.?混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)與解題指導(dǎo)?張慶芳編著建工第一版2013年4月3.?混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)習(xí)題精選及解答?王文睿主編建工第一版2012年8月全套課件制作:豐振儉§1建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系§2建筑結(jié)構(gòu)的基本要求§3建筑結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用§4建筑結(jié)構(gòu)選型§5本課程的任務(wù).學(xué)習(xí)方法及學(xué)習(xí)要求討論五個問題:建筑結(jié)構(gòu)導(dǎo)論

0建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系建筑的本質(zhì)是空間.結(jié)構(gòu)是空間之本.安全經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)須符合力學(xué)原理.導(dǎo)論主題

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我們先通過一個建筑物實例來分析一個建筑物的構(gòu)成要素有哪些?§1.建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

9實例分析某城市中心的一個影劇院總平面圖底層平面圖二層平面圖剖面圖立面細(xì)節(jié)Ⅰ立面細(xì)節(jié)Ⅱ俯視透視圖又有一張透視圖白天的效果圖建筑介紹這是一座集影劇院、地下車庫、商業(yè)、辦公、娛樂等多項功能為一體的城市綜合體。設(shè)計用地太小,幾乎滿鋪用地往上5層,考慮與城市道路轉(zhuǎn)角關(guān)系,建筑轉(zhuǎn)角處切45°角。由于底層是商業(yè)的黃金地段,劇院只能放二層以上,通過大臺階將人引入。夾層為娛樂,三層為樓座,4,5層做辦公,在劇場屋頂布置空中花園,五層辦公室圍繞布置,使得辦公鬧中有靜,提高辦公環(huán)境的品質(zhì)。地下層為車庫,總高控制在24m以下。建筑分析柱子兩邊做玻璃,頂層墻體退后成陽臺,從而突出柱子,體現(xiàn)內(nèi)部大空間意味。柱子之間作板,浮起來,將板劃分成600×600方格,在上面隨機(jī)開洞,或豎、或橫、或點,組成“似是而非”的一些抽象圖案,讓建筑具有商業(yè)及文化的雙重信息表達(dá)。顏色選了熱烈一點的桔黃。在劇院主入口上方設(shè)計一導(dǎo)向性強(qiáng)的藍(lán)色方形體塊,夜晚的燈光從方盒子中向外射出,里面看到的是熙來攘往的觀眾,看演出的觀眾在此成為被看的對象,使建筑具有很好的趣味性,也期望形成視覺關(guān)注的焦點。臨建設(shè)路的樓梯外墻采用透明玻璃,強(qiáng)調(diào)疏散通道,也使得連續(xù)的板在此有點變化。夾層處做鋼結(jié)構(gòu)玻璃雨蓬,外包蘭色鋁板,通過鋼拉桿沿街展開,強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代感,技術(shù)感。結(jié)構(gòu)設(shè)計介紹設(shè)計利用框架結(jié)構(gòu)特性,利用變框架布置出中間的大空間。又結(jié)合框架中梁承重,墻不承重,對外墻面進(jìn)行構(gòu)思和布置。豐富了立面效果。創(chuàng)造出了濃厚的商業(yè)氣氛。

我們通過一個建筑實例的平立剖,并結(jié)合大家對建筑的認(rèn)識,請思考一個建筑的構(gòu)成要素有哪些??建筑功能、建筑空間、建筑形象、建筑構(gòu)造?建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料?建筑設(shè)備23構(gòu)成建筑的主要要素有建筑功能、建筑形象和建筑技術(shù),我們稱為建筑的三個基本要素。一、建筑結(jié)構(gòu)的概念

所有房屋建筑都包含有基礎(chǔ)、墻體、梁、柱、樓蓋及屋蓋等結(jié)構(gòu)構(gòu)件,它們組成房屋的骨架,承受各種外部作用,這種房屋骨架,就是建筑結(jié)構(gòu)。剪力墻§1建筑和結(jié)構(gòu)的關(guān)系建筑:是建筑物和構(gòu)筑物的統(tǒng)稱。建筑是人類為自己創(chuàng)造的物質(zhì)生活環(huán)境,即為滿足人們生活.生產(chǎn)或從事其他活動而創(chuàng)造的空間和通道環(huán)境。建筑物:指供人們直接進(jìn)行生產(chǎn).生活或其他活動的空間和通道場所。如工業(yè)建筑,民用建筑,公共建筑,農(nóng)業(yè)建筑,水力水電建筑,交通運(yùn)輸建筑等。構(gòu)筑物:一般指人們不直接在其內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn).生活活動的建造物。如煙囪.水塔.堤壩.擋土墻.蓄水池.棧橋.囤倉等。工藝流程:零散建筑材料

制作構(gòu)件基礎(chǔ)工程組裝構(gòu)件建筑結(jié)構(gòu)圍護(hù).設(shè)備.裝飾建筑物或構(gòu)筑物板: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,如屋架等。

基本(單元)構(gòu)件解讀:建筑空間---是人們憑借一定的建筑材料從自然空間中圍隔出來的空間??臻g性質(zhì)發(fā)生改變,由自然空間變?yōu)槿嗽炜臻g;兩重目的---人造空間主要服務(wù)于兩重目的1.滿足一定功能的使用要求;符合于功能的規(guī)定性---確定的量(大小,容量).確定的形(形狀)和確定的質(zhì)(避風(fēng)雨,御寒暑,通風(fēng)采光,交通等);2.滿足一定的審美要求---具有統(tǒng)一和諧而又有變化的形式或藝術(shù)表現(xiàn)力;手段---為了安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理地達(dá)到目的,要充分發(fā)揮岀材料的力學(xué)性能,巧妙地把各種材料制成構(gòu)件並組合在一起,使其具有合理的荷載傳遞路徑,使整體和各個構(gòu)件都具有一定的強(qiáng)度.剛度和穩(wěn)定性,符合靜力平衡條件。符合于功能要求的空間稱為適用空間;符合于審美要求的空間稱為視覺空間(或意境空間);按照材料性能和力學(xué)原理圍合的空間稱為結(jié)構(gòu)空間;建筑中要把三種空間統(tǒng)一為一個有機(jī)整體。道理在于三者形成的根據(jù)不同,各自受到的制約條件不同,各自所遵循的法則不同。這就要求多專業(yè)通力合作:一幢建筑物就好比一個人:1.它的規(guī)劃就像人的生活環(huán)境,是由規(guī)劃師負(fù)責(zé)的;2.它的布局和藝術(shù)處理相應(yīng)于人的體型、容貌、氣質(zhì),是由建筑師負(fù)責(zé)的;3.它的結(jié)構(gòu)(建筑結(jié)構(gòu))好比人的骨骼和壽命,是由結(jié)構(gòu)工程師負(fù)責(zé)的;4.它的給排水、供熱通風(fēng)和電氣等設(shè)施就如人的器官、神經(jīng),是由設(shè)備工程師負(fù)責(zé)的。這就像自然界完好地塑造人一樣,在城市和地區(qū)規(guī)劃基礎(chǔ)上建造房屋,是建設(shè)單位、勘察單位、設(shè)計單位的各種設(shè)計工程師和施工單位全面協(xié)調(diào)合作的過程。風(fēng)力結(jié)構(gòu)類同人的骨架---承重結(jié)構(gòu)體系樓面自重及荷載建筑設(shè)計(選型、平、立、剖.建筑構(gòu)造等):(1)首先應(yīng)該選擇安全可靠.經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案(包括結(jié)構(gòu)型式、體系、布置、施工方案)。

(2)一個成功的建筑工程師和各個專業(yè)人員必須具備建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論和基本知識,“有了一定的技術(shù)知識,才能理解技術(shù)造型”。才能設(shè)計出滿足人們對房屋的基本要求---(實用、美觀、經(jīng)濟(jì))。結(jié)構(gòu)設(shè)計(方案.結(jié)構(gòu)布置.構(gòu)件設(shè)計.構(gòu)造設(shè)計等):結(jié)構(gòu)體系不同,結(jié)構(gòu)荷載不同,選用材料不同,結(jié)構(gòu)空間形式既有特點又有局限性,不同的空間形式不僅能適應(yīng)不同的功能要求,且有其獨特的表現(xiàn)力,這為創(chuàng)造結(jié)構(gòu)美與建筑美髙度融合提供了可能性。結(jié)構(gòu)工程師除了精通力學(xué)與結(jié)構(gòu)理論之外,也應(yīng)具有建筑學(xué)的基本知識。又如,澳大利亞悉尼歌劇院,始建于1957年,原方案由丹麥建筑師愛德松設(shè)計,由于地處海峽,強(qiáng)大的風(fēng)荷載作用于殼體開口所在的一面,產(chǎn)生巨大的傾覆力矩,并使殼體受拉。這顯然是選錯了結(jié)構(gòu)型式,在加上殼形各異,既不利于現(xiàn)澆,也不利于預(yù)制。進(jìn)而造成施工工藝的嚴(yán)重失誤。所以1963年不得不決定修改設(shè)計,改用預(yù)制的預(yù)應(yīng)力三角拱。其拱身為很大的箱形截面,施工時,在75米直徑的圓球面上割劃出大小不同的三角瓣,作為十個殼體的曲面,以統(tǒng)一其曲率半徑,獲得統(tǒng)一的拱肋曲線,便于預(yù)制。該工程前后施工長達(dá)17年之久,最后于1963年造成。造價超出預(yù)算造價的14陪以上,最后的結(jié)構(gòu)方案也是為了湊合已定藝術(shù)造型而迫不得才采用的辦法。如:位于法國巴黎的埃菲爾鐵塔,1887年始建,1889年建成,是19世紀(jì)世界上最高的鋼結(jié)構(gòu)建筑,至今仍是舉世聞名的偉大工程。此塔的主持建造人工程師古斯塔夫.埃菲爾(GustaveEiffel),在設(shè)計和建造中,不但他所運(yùn)用的力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)和美學(xué)的概念和思路是巧妙的、協(xié)調(diào)的、統(tǒng)一的,而且他所做的實際工作是大量的、細(xì)致的、精確的,在整個制作和安裝工程中沒有出過一起事故以上提出了建筑、結(jié)構(gòu)的四個層次的關(guān)系:(1)首先是合作(遇到矛盾,合作解決);(2)其次是結(jié)合(我了解你,你了解我);(3)第三是融合(我中有你,你中有我);(4)最高級是統(tǒng)一(即是好建筑,又是好結(jié)構(gòu))。在工程實踐中,各專業(yè)人員必須做到相互結(jié)合。可以肯定地說,一個好的建筑物的落成,必定是建筑師和結(jié)構(gòu)工程師乃至設(shè)備工程師,施工工程師和諧結(jié)合的產(chǎn)物。建筑工作者應(yīng)具有強(qiáng)烈的團(tuán)隊合作精神。此兩例說明,作為一個建筑工程師,只有了解力學(xué)與結(jié)構(gòu)原理、建筑材料和施工技術(shù),才能選擇安全可靠.經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)型式,并以此為前提,來體現(xiàn)建筑藝術(shù),方能創(chuàng)作出理想的建筑設(shè)計。1.1.建筑結(jié)構(gòu)定義:建筑物或構(gòu)筑物中由若干構(gòu)件按一定規(guī)則連接而成的能承受和傳遞《作用》的平面或空間幾何不變體系。從力學(xué)觀點看:力的傳遞路徑就是結(jié)構(gòu)。力走過的空間位置一定存在承力構(gòu)件並傳遞力。結(jié)構(gòu)是建筑承力傳力的有機(jī)整體。

作用:使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)的各種原因(荷載.外加變形.約束變形等)分直接作用即荷載;如自重.風(fēng)力.土壓力等集中力或分布力;

間接作用如沉降.溫度變化.收縮徐變.地震作用.制作誤差;等作用效應(yīng)S:作用引起結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的反應(yīng),如支座反力.內(nèi)力.變形.裂縫.振動等;結(jié)構(gòu)抗力R:結(jié)構(gòu)及構(gòu)件承受各種作用的能力,它與材質(zhì).截面形狀和尺寸.結(jié)構(gòu)類別.環(huán)境等有關(guān)。為保證結(jié)構(gòu)安全,應(yīng)使S≤R。幾何不變體系:各構(gòu)件之間不產(chǎn)生相對剛體運(yùn)動,整個結(jié)構(gòu)體系相對地面靜止。建筑結(jié)構(gòu)必須是幾何不變體系。

§1建筑和結(jié)構(gòu)的關(guān)系1.2建筑結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)成:結(jié)構(gòu)體系是指構(gòu)件的組合方式;不同體系其受力變形特征不同,且影響經(jīng)濟(jì)性。各種結(jié)構(gòu)體系一般由三個分體系組成:水平結(jié)構(gòu)分體系

:沿建筑物水平方向,由梁.板.拉壓桿等基本構(gòu)件組成,主要有樓蓋.屋面的板梁體系,框架體系等;承受并傳遞豎向力,傳遞水平力。豎向結(jié)構(gòu)分體系:沿建筑物髙度方向,由柱.墻.筒體等基本構(gòu)件組成,主要有框架體系.墻體系.筒體體系等;承受并傳遞豎向力和水平力。下部結(jié)構(gòu)分體系:主要指結(jié)構(gòu)的地下部分即基礎(chǔ)(含地下室),承受建筑物全部荷載并有效地傳到地基。往往與地基的選擇和設(shè)計密切相關(guān)。35板梁柱墻結(jié)構(gòu)總體系

結(jié)構(gòu)的水平體系

結(jié)構(gòu)的豎向體系

樓蓋和屋蓋等它們本身又是由許多構(gòu)件組成

結(jié)構(gòu)墻、框架、筒體等

在各種荷載作用下,它們不僅直接承受荷載,而且借助相互間的可靠連接,形成總體結(jié)構(gòu)體系,以便更好地來抵抗外荷載。建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)成

水平結(jié)構(gòu)體系和豎向結(jié)構(gòu)體系互為支承,減小了各自的計算長度和跨度,大大提高了結(jié)構(gòu)總體系的剛度和承載能力。應(yīng)當(dāng)指出,在建筑結(jié)構(gòu)總體系中,結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的可靠連接是十分重要的,只有可靠的連接,才能保證構(gòu)件與結(jié)構(gòu)體系之間力的傳遞,形成結(jié)構(gòu)總體系。豎向結(jié)構(gòu)體系水平結(jié)構(gòu)體系可靠連接

地震震害調(diào)查表明,許多房屋雖然其主要承重構(gòu)件在地震中基本上未受損害,或損害很輕,但構(gòu)件間因連接不好,造成在地震中整個房屋“散架”而倒塌。

總的看來,建筑結(jié)構(gòu)都是由各種構(gòu)件(b)所組成的,如下圖(a)所示的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。1.2建筑結(jié)構(gòu)由各個構(gòu)件構(gòu)成

這些構(gòu)件(b)的截面尺寸、材料強(qiáng)度和配筋是由起控制作用的截面(例如跨中及支座截面)的內(nèi)力所決定的,如下圖(c)所示。

而鋼筋混凝土構(gòu)件是由混凝土和鋼筋兩種材料組成的,因此構(gòu)件的截面應(yīng)力分布、承載力以及變形和裂縫都與混凝土和鋼筋這兩種材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及其相互作用密切相關(guān),如下圖(d)所示。40地震風(fēng)吹雨打日曬結(jié)構(gòu)上的作用自重+使用荷載柱下基礎(chǔ)樓板柱主梁次梁墻樓梯墻下基礎(chǔ)地下室底板力的傳遞路徑就是結(jié)構(gòu).構(gòu)件樓板地下室力的路徑:板

次梁

主梁

柱墻

基礎(chǔ)

地基

力的傳遞路徑:

板次梁主梁柱墻基礎(chǔ)地基

結(jié)構(gòu)的定義建筑物實景圖(使用功能及美覌)建筑物結(jié)構(gòu)圖(承重骨架)去掉建筑圍護(hù)及裝飾部分等0.1結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系板、梁柱結(jié)構(gòu)由構(gòu)件組成。建筑物或構(gòu)筑物的基本構(gòu)件一般有板.梁.柱.墻.樓梯和基礎(chǔ)等,它們相互支撐,直接或間接.單獨或共同地承受和傳遞各種荷載作用,形成建筑物和構(gòu)筑物的空間承重骨架...一個有機(jī)整體,即建筑結(jié)構(gòu)。墻結(jié)構(gòu)的定義結(jié)構(gòu)的定義單層工業(yè)廠房縱向受力圖0.1結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系結(jié)構(gòu)的定義力的傳遞路徑就是結(jié)構(gòu)力的傳遞路徑就是結(jié)構(gòu)風(fēng)吸力1.3建筑建造在地殼表層且靜止于地面,必涉及巖土.土力學(xué).地基及基礎(chǔ)的有關(guān)概念:

1.土:是巖石經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積等物理、化學(xué)、生物作用,在地殼表面形成的各種散粒堆積物。

就土木工程領(lǐng)域而言,土是指覆蓋在地表的沒有膠結(jié)和弱膠結(jié)的顆粒堆積物。土與巖石的區(qū)分僅在于顆粒間膠結(jié)的強(qiáng)弱。2.土力學(xué):研究土的應(yīng)力、變形、強(qiáng)度和穩(wěn)定以及土與結(jié)構(gòu)物相互作用等規(guī)律的一門力學(xué)分支稱為土力學(xué)。3.地基:支撐建筑物全部荷載、且受建筑物荷載影響的那一部分巖土層體稱為地基。4.基礎(chǔ):建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)就是基礎(chǔ)(參看圖0-1)。

參天大樹.枝繁葉茂無干不立.無根則倒建筑結(jié)構(gòu).似樹干枝精心設(shè)計.精心施工上部結(jié)構(gòu),基礎(chǔ),地基三位一體,上部結(jié)構(gòu),基礎(chǔ),地基三位一體室外設(shè)計標(biāo)高室內(nèi)設(shè)計標(biāo)高上部荷載d上部結(jié)構(gòu).基礎(chǔ).地基.三位一體土木工程是人類生活.生產(chǎn)和從事其他活動的空間場所,它相對地面靜止,是運(yùn)動的特例。它要承受自然界和人為的各種作用,產(chǎn)生作用效應(yīng)S;由于結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)抗力R且當(dāng)S≤R時,便可滿足建筑和結(jié)構(gòu)功能要求。為此必須分析結(jié)構(gòu)受到哪些作用?它們是如何傳遞的?產(chǎn)生怎樣的效應(yīng)?如何設(shè)計結(jié)構(gòu)和構(gòu)件,使得滿足S≤R,同時考慮經(jīng)濟(jì)性。故安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理的建筑結(jié)構(gòu)必須符合力學(xué)原理,土木工程技術(shù)與管理人員應(yīng)有良好的力學(xué)和結(jié)構(gòu)素養(yǎng),具備處理結(jié)構(gòu)的安全與經(jīng)濟(jì)這對基本矛盾的能力,結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本任務(wù)就是在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間尋求最佳平衡。上部結(jié)構(gòu)+基礎(chǔ)+地基三位一體構(gòu)成建筑承重骨架。建筑結(jié)構(gòu)是建筑賴以存在的物質(zhì)基礎(chǔ),在一定意義上,建筑結(jié)構(gòu)支配著建筑?!?建筑和結(jié)構(gòu)的關(guān)系

建筑和結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一體即建筑物,具有兩個方面的特性:一是它的外在特性,即使用性和美學(xué)要求。二是它的內(nèi)在特性,即安全性、適用性和耐久性;前者取決于建筑結(jié)構(gòu),后者取決于結(jié)構(gòu)。悉尼歌劇院重慶人民大會堂國家大劇院

建筑結(jié)構(gòu)是保證房屋安全的重要手段。建筑結(jié)構(gòu)的形式是為了滿足建筑功能要求,為創(chuàng)造建筑的美而服務(wù)。建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)計是兩個既相互獨立又緊密聯(lián)系的專業(yè)工種。建筑結(jié)構(gòu)是解決堅固問題,處于服務(wù)地位,由注冊結(jié)構(gòu)師完成;建筑設(shè)計是解決功能、適用和美觀的問題,處于先行與主導(dǎo)地位,由注冊建筑師完成。建筑設(shè)計必須和建筑結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合起來,只有真正符合結(jié)構(gòu)邏輯的建筑才具有真實的表現(xiàn)力和實際的可行性,富有建筑的個性。結(jié)構(gòu)如同建筑的骨骼,支撐著建筑物;要克服重力,形成支撐體系通過滿足技術(shù)要求來滿足建筑的使用功能;如:無柱空間的設(shè)計,中廳空間的設(shè)計形成特定的建筑造型;如現(xiàn)在的一些大跨度建筑,其獨特的外觀造型是進(jìn)行了正確的結(jié)構(gòu)選型的結(jié)果結(jié)構(gòu)科學(xué)的進(jìn)步推動著建筑的發(fā)展。一部建筑史也是一部建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展史§2建筑結(jié)構(gòu)的基本要求§2建筑結(jié)構(gòu)的基本要求1、外在功能(使用功能.美觀)---具有良好的工作性能,為使用和美觀需要服務(wù);2、內(nèi)在功能(安全.適用.耐久)---具有抵抗力功能;3、整體性和剛度。連接構(gòu)造問題;各種結(jié)構(gòu)由零散的構(gòu)件組合而成,要按一定規(guī)則和構(gòu)造要求組裝,確保結(jié)構(gòu)的整體性和剛度4、(經(jīng)濟(jì)合理)---合理地利用建筑材料,慎密考慮環(huán)境;研究材料性能,揚(yáng)長避短,適當(dāng)搭配,經(jīng)濟(jì)合理,用最少的錢、最省的勞動力、最短的工期、最大限度地滿足上述功能。?§2建筑結(jié)構(gòu)的基本要求平衡:結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的任何一個部分都不發(fā)生運(yùn)動。穩(wěn)定:整體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為整體不允許發(fā)生危險的運(yùn)動,如傾覆和滑移等。強(qiáng)度:結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的任何一部分在預(yù)計的荷載作用下必須安全可靠。適用:使用期間不發(fā)生過大的變形、裂縫和損壞等。經(jīng)濟(jì):造價、施工及使用維護(hù)等。美觀:精神需要(民族風(fēng)格、時代風(fēng)貌等)。結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本任務(wù)是解決安全與經(jīng)濟(jì)這對基本矛盾?!?建筑結(jié)構(gòu)的基本要求1.平衡平衡的基本要求就是保證結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的任何一部分都不發(fā)生運(yùn)動,力的平衡條件總能得到滿足。從宏觀上看,建筑物總應(yīng)該是靜止的。建筑結(jié)構(gòu)的整體或結(jié)構(gòu)的任何部分都應(yīng)當(dāng)是幾何不變的?!?建筑結(jié)構(gòu)的基本要求2.穩(wěn)定整體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體不允許發(fā)生危險的運(yùn)動。這種危險可能來自結(jié)構(gòu)自身,例如雨篷的傾覆(圖1—2);也可能來自地基的不均勻沉陷或地基土的滑移(滑坡),§2建筑結(jié)構(gòu)的基本要求

3.承載能力結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的任何一部分在預(yù)計的荷載作用下必須安全可靠,具備足夠的承載能力。

4.適用結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿足建筑物的使用目的,不應(yīng)出現(xiàn)影響正常使用的過大變形、過寬的裂縫、局部損壞、振動等。

5.經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)部分造價通常不超過建筑總造價的30%,因此結(jié)構(gòu)的采用應(yīng)當(dāng)是使建筑的總造價最經(jīng)濟(jì)。

6.美觀美觀對結(jié)構(gòu)的要求有時甚至超過承載能力的要求和經(jīng)濟(jì)要求,尤其是象征性建筑和紀(jì)念性建筑更是如此。

§3建筑結(jié)構(gòu)的分類

一、建筑結(jié)構(gòu)的分類

(一)按材料分類

1.混凝土結(jié)構(gòu)(concretestructuro)

混凝土結(jié)構(gòu)包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

2.砌體結(jié)構(gòu)(masonrystructure)

砌體結(jié)構(gòu)是由塊體(如磚、石和混凝土砌塊)及砂漿經(jīng)砌筑而成的結(jié)構(gòu)。

3.鋼結(jié)構(gòu)(steelstructure)鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)。

4.木結(jié)構(gòu)(woodstructure)

木結(jié)構(gòu)是以木材為主制作的結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)澆砼框架結(jié)構(gòu)板次梁主梁柱磚砌體結(jié)構(gòu)鋼拱橋梁結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)§3建筑結(jié)構(gòu)的分類(二)按受力和構(gòu)造特點分類

1.混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)的樓、屋蓋一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,而墻體及基礎(chǔ)等采用砌體結(jié)構(gòu),“混合”之名即由此而得。

2.排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)的承重體系是屋面橫梁(屋架或屋面大梁)和柱及基礎(chǔ),主要用于單層工業(yè)廠房。屋面橫梁與柱的頂端鉸接,柱的下端與基礎(chǔ)頂面固接。(圖1—3)。排架結(jié)構(gòu)§3建筑結(jié)構(gòu)的分類

3.框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)由橫梁和柱及基礎(chǔ)組成主要承重體系。框架橫梁與框架柱為剛性連接,形成整體剛架;底層柱腳也與基礎(chǔ)頂面固接(圖1—4)。

4.剪力墻結(jié)構(gòu)縱橫布置的成片鋼筋混凝土墻體稱為剪力墻,剪力墻的高度往往從基礎(chǔ)到屋頂,寬度可以是房屋的全寬。剪力墻與鋼筋混凝土樓、屋蓋整體連接,形成剪力墻結(jié)構(gòu)。

框架結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)5.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)它是框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)兩種體系的結(jié)合,吸取了各自的長處,既能為建筑平面布置提供較大的使用空間,又具有良好的抗側(cè)力性能。框剪結(jié)構(gòu)中的剪力墻可以單獨設(shè)置,也可以利用電梯井、樓梯間、管道井等墻體。框架結(jié)構(gòu)的變形是剪切型,上部層間相對變形小,下部層間相對變形大。剪力墻結(jié)構(gòu)的變形為彎曲型,上部層間相對變形大,下部層間相對變形小。對于框剪結(jié)構(gòu),由于兩種結(jié)構(gòu)協(xié)同工作變形協(xié)調(diào),形成了彎剪變形,從而減小了結(jié)砍的層間相對位移比和頂點位移比,使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度得到了提高。從受力特點看,由于框剪結(jié)構(gòu)中的剪力墻側(cè)向剛度比框架的側(cè)向剛度大得多,在水平荷載作用下,一般情況下,約80%以上用剪力墻來承擔(dān)。6.筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)是由密柱高梁空間框架或空間剪力墻所組成,在水平荷載作用下起整體空間作用的抗側(cè)力構(gòu)件稱為筒體(由密柱框架組成的筒體稱為框筒;由剪力墻組成的筒體稱為薄壁筒)。由一個或數(shù)個筒體作為主要抗側(cè)力構(gòu)件而形成的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu),它適用于平面或豎向布置繁雜、水平荷載大的高層建筑。圖示為非州自殺者大樓即為o型密柱高梁框筒。高173m,于上世紀(jì)90年代燒毀?!?建筑結(jié)構(gòu)的分類

7.其他形式的結(jié)構(gòu)除上述形式的結(jié)構(gòu)外,在高層和超高層房屋結(jié)構(gòu)體系中,還有巨型框架結(jié)構(gòu)、懸掛結(jié)構(gòu)等;單層房屋中除排架結(jié)構(gòu)外,還有剛架結(jié)構(gòu);在單層大跨度房屋的屋蓋中,有殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)等?!?

建筑結(jié)構(gòu)選型?結(jié)構(gòu)型式的最佳選擇,要考慮到建筑上的使用功能、結(jié)構(gòu)上的安全合理、藝術(shù)上的造型美觀、造價上的經(jīng)濟(jì),以及施工上的可能條件,進(jìn)行綜合分析比較才能最后確定。常用選型有:

1.混合結(jié)構(gòu)2.排架結(jié)構(gòu)3.框架結(jié)構(gòu)4.剪力墻結(jié)構(gòu)5.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)6.筒體結(jié)構(gòu)7.其他:如塔式結(jié)構(gòu)、桅式結(jié)構(gòu)、懸索、懸吊結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等1.混合結(jié)構(gòu):1.混合結(jié)構(gòu):樓板、屋蓋一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,墻體和基礎(chǔ)采用砌體結(jié)構(gòu)。A

房間的開間大部分相同,開間的尺寸符合鋼筋混凝土板經(jīng)濟(jì)跨度的時候,常采用橫墻承重的結(jié)構(gòu)布置。B

房間的進(jìn)深基本相同,進(jìn)深的尺寸符合鋼筋混凝土板的經(jīng)濟(jì)跨度時,常采用縱向承重的結(jié)構(gòu)布置。C

當(dāng)房屋的平面組合中,一部分房間的開間尺寸和另一部分房間的進(jìn)深尺寸符合鋼筋混凝土板的經(jīng)濟(jì)跨度時.房屋平面可以采用縱橫墻承重的結(jié)構(gòu)布置。

74(A)(B)(C)同濟(jì)大學(xué)混合結(jié)構(gòu)的教學(xué)樓(橫墻承重)蘇州虎丘塔北京四合院2、排架結(jié)構(gòu)主要有屋面梁或屋架、柱和基礎(chǔ)組成,主要應(yīng)用于單層工業(yè)廠房中。柱固定在基礎(chǔ)上,屋架或屋面梁與柱鉸接。77排架結(jié)構(gòu)3、框架結(jié)構(gòu)體系

以由型鋼或鋼筋混凝土梁、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。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??蚣芙Y(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。

走廊式和套間式的平面組合,當(dāng)房間的面積較大、層高較高、荷載較重,或建筑物的層數(shù)較多時,通常采用鋼筋混凝土或鋼的框架結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)鋼框架結(jié)構(gòu)4、剪力墻結(jié)構(gòu)(抗震墻)組成:由鋼筋混凝土的墻體,組成房屋的結(jié)構(gòu)體系。特點:鋼筋混凝土墻體承受豎向荷載和水平荷載,有很大的抗側(cè)剛度。但房屋被剪力墻分割成較小空間,不適用于需大空間的建筑物。應(yīng)用:15-50層,用于高層住宅、旅館、寫字樓等。剪力墻結(jié)構(gòu)體系適用于房間開間和進(jìn)深尺寸較小、層數(shù)較多的中小型民用建筑。現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻體系的高層住宅樓5.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系框剪結(jié)構(gòu)的主要特點是:豎向荷載主要由框架承擔(dān),水平荷載主要由剪力墻承擔(dān)。結(jié)合了框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。85框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系6、筒體結(jié)構(gòu)組成:由鋼筋混凝土墻或框架柱(框筒)組成。特點:將剪力墻集中到房屋內(nèi)部或外圍,形成空間封閉筒體,使結(jié)構(gòu)既有極大的抗側(cè)剛度,同時又能獲得較大的空間。應(yīng)用:一般用于45層左右甚至更高的建筑。小貼士:美國西爾斯大廈為成束筒結(jié)構(gòu)。位于芝加哥市。由9個22.9米見方的正方形組成。大廈平面隨層數(shù)增加而分段收縮,在51層以上切去兩個對角正方形,67層以上切去另外兩個對角正方形,91層以上又切去三個正方形,只剩下兩個正方形到頂。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)

(a)框架核心筒結(jié)構(gòu)(b)筒中筒結(jié)構(gòu)(c)成束筒結(jié)構(gòu)幾種筒體結(jié)構(gòu):89

筒體結(jié)構(gòu)上海金茂大廈88層,建筑高度420.5m,建筑面積28.9萬平方米,于1998年8月28日竣工。鋼筋混凝土核心筒,外框鋼骨混凝土及鋼柱。90金茂大廈內(nèi)部結(jié)構(gòu)

上海金貿(mào)大廈采用的是框架-核心筒結(jié)構(gòu),建筑物88層,高420.5米。鋼筋混凝土核心筒呈八角形,周邊8根鋼骨混凝土柱底部截面1.5mX5m,柱中配置2根焊接H型鋼。91

哈利法塔,有160層,總高828米。建筑設(shè)計采用了一種具有挑戰(zhàn)性的單式結(jié)構(gòu),由連為一體的管狀多塔組成。哈利法塔的設(shè)計為伊斯蘭教建筑風(fēng)格,樓面為“Y”字形,并由三個建筑部份逐漸連貫成一核心體,從沙漠上升,以上螺旋的模式,減少大樓的剖面使它更加直往天際,至頂上,中央核心逐轉(zhuǎn)化成尖塔。

929394桁架筒結(jié)構(gòu)

香港新中銀大廈香港中國銀行大廈(1990)平面為52m×52m的正方形,70層,高315m,至天線頂高為367.4m。上部結(jié)構(gòu)為4個巨型三角形桁架,斜腹桿為鋼結(jié)構(gòu),豎桿為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)樓面支承在巨型桁架上。4個巨型桁架支承在底部三層高的巨大鋼筋混凝土框架上,最后由4根巨型柱將全部荷載傳至基礎(chǔ)。4個巨型桁架延伸到不同的高度,最后只有一個桁架到頂。

7.其它結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)懸吊結(jié)構(gòu)充氣結(jié)構(gòu)……

殼體結(jié)構(gòu)的特點:一種曲面形的空間結(jié)構(gòu)。有很好的空間傳力性能以較小的構(gòu)件厚度覆蓋大的空間,可做成各種形狀,造型新穎,兼有承重和圍護(hù)雙重作用,能大幅度地節(jié)省材料。

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點:由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式,通過節(jié)點連接而成的空間結(jié)構(gòu)。桿件承受拉力或壓力,重量輕、剛度大、抗震性能好等優(yōu)點。

懸索結(jié)構(gòu)的特點:構(gòu)件受拉,能充分利用抗拉性能很好的材料,跨度大、自重小、材料省且便于施工。主、次拱均采用鋼管網(wǎng)架由網(wǎng)架結(jié)構(gòu)覆蓋的交通空間屋蓋用懸索結(jié)構(gòu)的冰球館索結(jié)構(gòu)是將橋梁中的懸索“移植”到房屋建筑中,可以說是土木工程中結(jié)構(gòu)形式互通互用的典型范例。懸索結(jié)構(gòu)屋面覆蓋的世博會展廳索結(jié)構(gòu)是將橋梁中的懸索“移植”到房屋建筑中,可以說是土木工程中結(jié)構(gòu)形式互通互用的典型范例。103水立方充氣結(jié)構(gòu)充氣結(jié)構(gòu)又稱充氣薄膜結(jié)構(gòu),是在玻璃絲增強(qiáng)塑料薄膜或尼龍布罩內(nèi)部充氣形成一定的形狀,作為建筑空間的覆蓋物。?!八⒎健笔鞘澜缟献畲蟮哪そY(jié)構(gòu)工程,建筑外圍采用世界上最先進(jìn)的環(huán)保節(jié)能ETFE(四氟乙烯)膜材料?!八⒎健闭w建筑由3000多個氣枕組成,氣枕大小不一、形狀各異,覆蓋面積達(dá)到10萬平方米,堪稱世界之最。除了地面之外,外表都采用了膜結(jié)構(gòu)。安裝成功的氣枕將通過事先安裝在鋼架上的充氣管線充氣變成“氣泡”,整個充氣過程由電腦智能監(jiān)控,并根據(jù)當(dāng)時的氣壓、光照等條件使“氣泡”保持最佳狀態(tài)。某體育場由半透明的充氣膜結(jié)構(gòu)覆蓋,可根據(jù)不同球隊的比賽改變外觀顏色膜結(jié)構(gòu)的空間研究大樓應(yīng)力膜皮結(jié)構(gòu)應(yīng)力膜皮結(jié)構(gòu)一般是用鋼質(zhì)薄板做成很多塊各種板片單元焊接而成的空間結(jié)構(gòu)。1959年建于美國巴頓魯治的應(yīng)力膜皮屋蓋,直徑為117m,高35.7m,由一個外部管材骨架形成的短程線桁架系來支承804個雙邊長為4.6m的六角形鋼板片單元,鋼板厚度大于3.2mm,鋼管直徑152mm,壁厚3.2mm。這是膜皮結(jié)構(gòu)應(yīng)用于大跨度的第一個例子。。1.多、高層建筑的劃分(1)

世界高層建筑委員會1972年建議,將高層建筑劃分為以下四類:第一類:9

16層,高度不超過50m;

第二類:17

25層,高度不超過75m;

第三類:26

40層,高度不超過100m;

第四類:40層以上,高度100m以上。(2)我國:低層建筑:1-3層,多層建筑:4-6層,7-9層為小高層;《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》:10層及以上的建筑或高度超過28m的住宅建筑或高度超過24m的其他民用建筑為高層建筑。《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》:建筑高度超過24m的其他民用建筑。超過100m為超高層建筑

3.3按建筑物層數(shù)分類(1)高層建筑結(jié)構(gòu)需要較大的承載力。2.設(shè)計要求(2)高層建筑結(jié)構(gòu)需要較大的剛度,以滿足側(cè)移要求。(3)抗震概念設(shè)計的重要性防止填充墻及裝修損壞;防止主體結(jié)構(gòu)開裂;防止過大附加內(nèi)力導(dǎo)致建筑物倒塌。不影響正常使用;§4建筑結(jié)構(gòu)選型4.高層房屋結(jié)構(gòu)的布置要點

(1)平面宜簡單、規(guī)則、對稱,盡量減少偏心;平面長度L不宜過長,與其寬度B的比值L/B不宜大于6(地震烈度為6度和7度時)或5(地震烈度為8度和9度時);房屋平面局部突出部分的長度l不宜大于突出部分的寬度b(即l/b≤1),且不宜大于該方向總尺寸Bmax的30%(圖1—10)。§4建筑結(jié)構(gòu)選型(2)結(jié)構(gòu)豎向體型應(yīng)力求規(guī)則、均勻,避免有過大的外挑和內(nèi)縮:其立面局部收進(jìn)尺寸不大于該方向總尺寸的25%(圖1—11)。

(3)結(jié)構(gòu)沿豎向的側(cè)移剛度變化宜均勻,構(gòu)件截面由下至上應(yīng)逐漸減小、不應(yīng)突變。某一樓層剛度減小時,其剛度應(yīng)不小于相鄰上層剛度的70%.連續(xù)三層剛度逐層降低后,不小于降低前剛度的一半。

現(xiàn)代建筑往往具有體型復(fù)雜、功能綜合的特征。這一方面為人們提供了良好的生活環(huán)境和工作條件,體現(xiàn)了建筑設(shè)計的人性化理念;另一方面也使建筑結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜、抗震性能變差、結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計方法復(fù)雜化。建筑方面和結(jié)構(gòu)方面對比一下!3.4、復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)體系

因此,從結(jié)構(gòu)受力和抗震性能方面來說,工程設(shè)計中不宜采用復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu),但實際工程中往往會遇到這些復(fù)雜結(jié)構(gòu),如(1)帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)、(2)帶加強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)、(3)錯層結(jié)構(gòu)、(4)連體結(jié)構(gòu)和(5)多塔樓結(jié)構(gòu)等。五類復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系一、帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)

在同一幢高層建筑中,沿房屋高度方向建筑功能有時會發(fā)生變化。如下部樓層用作商業(yè)、文化娛樂,需要盡可能大的室內(nèi)空間,要求柱網(wǎng)大、墻體少;

中間樓層為辦公用房,可以在柱網(wǎng)中布置一定數(shù)量的墻體;上部樓層作為賓館、住宅等用房,需要采用小柱網(wǎng)或布置較多的墻體。

為了滿足上述使用功能要求,結(jié)構(gòu)設(shè)計時,上部樓層可采用室內(nèi)空間較小的剪力墻結(jié)構(gòu),中部樓層可采用框架--剪力墻結(jié)構(gòu),下部樓層則可布置為框架結(jié)構(gòu)。

為了實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置,必須在兩種結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件,即形成帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)。1、剪力墻結(jié)構(gòu)的缺點是結(jié)構(gòu)自重較大,建筑平面布置局限性大,較難獲得大的建筑空間,當(dāng)擬在底部設(shè)置較大空間時,往往作成框支剪力墻。例如布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共房間,以及在住宅底層布置商店和公共設(shè)施的要求,可將剪力墻結(jié)構(gòu)底層或底部幾層的部分剪力墻取消,用框架來代替,稱為框支剪力墻。這種結(jié)構(gòu)體系,由于底層柱的剛度小,上部剪力墻的剛度大,形成上下剛度突變,在地震作用下底層柱會產(chǎn)生很大的內(nèi)力及塑性變形,致使結(jié)構(gòu)破壞較重。采用部分框支剪力墻、部分落地剪力墻,形成部分框支剪力墻結(jié)構(gòu),將部分剪力墻通過轉(zhuǎn)換變?yōu)榭蚣芙Y(jié)構(gòu),形成底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu),如圖所示。2、在筒中筒結(jié)構(gòu)中,外框筒為密柱深梁,無法為建筑物提供較大的出入口,此時可沿外框筒周邊柱列設(shè)置轉(zhuǎn)換層使下部柱的柱距擴(kuò)大,形成大柱網(wǎng),以滿足設(shè)置較大出入口的需要,但轉(zhuǎn)換層上、下部的結(jié)構(gòu)類型并沒有改變。二與筒中筒結(jié)構(gòu)相比,框架-核心筒結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比較小。為了提高其側(cè)向剛度,減小水平荷載作用下核心筒的彎矩和側(cè)移,可沿框架--核心筒結(jié)構(gòu)房屋的高度方向,每隔20層左右,由核心筒伸出縱、橫向伸臂與結(jié)構(gòu)的外圍框架柱相連,并沿外圍框架設(shè)置一層樓高的帶狀水平梁或桁架。

這種結(jié)構(gòu)稱為帶加強(qiáng)層的高層建筑結(jié)構(gòu),亦稱框架—核心筒—伸臂結(jié)構(gòu)體系(也稱為伸臂—核心筒結(jié)構(gòu))。三、錯層結(jié)構(gòu)從結(jié)構(gòu)受力和抗震性能來看,錯層結(jié)構(gòu)屬豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu),對結(jié)構(gòu)抗震不利。首先,由于樓板分成數(shù)塊,且相互錯置,削弱了樓板協(xié)同結(jié)構(gòu)整體受力的能力;其次,由于樓板錯層,在一些部位形成短柱,使應(yīng)力集中,對結(jié)構(gòu)抗震不利。因此,應(yīng)盡量不采用錯層結(jié)構(gòu),特別是位于地震區(qū)的建筑應(yīng)盡量避免采用錯層結(jié)構(gòu),9度抗震設(shè)計時不應(yīng)采用錯層結(jié)構(gòu)。連廊掉落對策:連廊與主體結(jié)構(gòu)要么牢固連接,要么徹底分離??梢詢擅鎸μ?;用滑動支座;隔震墊等。鋼連廊與墻體連接處墻體破壞

某機(jī)械廠第一總裝車間二層鋼連廊與墻體連接處墻體破壞。建議連廊與主建筑脫開,用柱子單獨承重。震害經(jīng)驗表明,地震區(qū)的連體高層建筑破壞嚴(yán)重,主要表現(xiàn)為連廊塌落,主體結(jié)構(gòu)與連接體的連接部位破壞嚴(yán)重。兩個主體結(jié)構(gòu)之間設(shè)多個連廊的,高處的連廊首先破壞并塌落,底部的連廊也有部分塌落;兩個主體結(jié)構(gòu)高度不相等或體型、面積和剛度不同時,連體破壞尤為嚴(yán)重。五、多塔結(jié)構(gòu)底部幾層布置為大底盤,上部采用兩個或兩個以上的塔樓作為主體結(jié)構(gòu),下圖所示為一大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)示意圖。這種多塔樓結(jié)構(gòu)的主要特點是在多個塔樓的底部有一個連成整體的大裙房,形成大底盤。128導(dǎo)論1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點及學(xué)習(xí)方法建筑物的建造過程概述立項.評估.計劃任務(wù)書概念設(shè)計.選址.前期地勘初步方案(關(guān)鍵階段)技術(shù)設(shè)計.詳勘施工圖設(shè)計詳勘,出施工設(shè)計圖施工.補(bǔ)勘中間驗收竣工驗收交付使用維護(hù)本章目錄作圖思考結(jié)構(gòu)計算簡圖簡介:1)荷載簡化(略)1)支座的簡化計算簡圖中常用的有三種:固定鉸支座、可動鉸支座、固定端支座。

固定端支座固定鉸支座固定鉸支座固定端支座固定鉸支座可動鉸支座屋架與柱不能有相對位移但可發(fā)生微小的相對轉(zhuǎn)動屋架與柱不能有相對位移但可發(fā)生微小的相對轉(zhuǎn)動3)結(jié)點的簡化構(gòu)件之間的聯(lián)結(jié)處為結(jié)點。在計算簡圖中,通常將結(jié)點簡化為鉸結(jié)點或剛結(jié)點。

木屋架

預(yù)埋螺栓木梁鉸結(jié)點鉸結(jié)點梁柱現(xiàn)澆剛結(jié)點剛性

相互為固定約束

屋架梁柱柱4)構(gòu)件的簡化構(gòu)件桿件計算簡圖用軸線代替桿件用軸線表示,桿間聯(lián)結(jié)用結(jié)點表示桿長用結(jié)點間的距離表示荷載的作用點移至軸線上變截面構(gòu)件

梁梁柱柱鉸接

剛接排架剛架陰影部分計算單元5)結(jié)構(gòu)體系的簡化平面排架框架結(jié)構(gòu)平面圖縱橫向劃分縱向剛架橫向剛架

按結(jié)構(gòu)計算簡圖的分類:

1)桿件結(jié)構(gòu)——梁、拱、桁(網(wǎng))架、剛架等單跨簡支梁多跨連續(xù)梁拱曲梁有水平推力H無水平推力H桁架網(wǎng)架

平面剛架

空間剛架

2)薄壁結(jié)構(gòu)—厚度遠(yuǎn)小于其它另兩個尺度之結(jié)構(gòu)平板折板結(jié)構(gòu)

筒殼球殼

3)懸索結(jié)構(gòu)懸索斜拉橋

懸索吊橋

1.

課程性質(zhì):建筑工程技術(shù)專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課

2.

課程作用:

1.為后續(xù)課程建筑施工、施工項目管理、建筑地基與基礎(chǔ)、建筑工程計量與計價等奠定基礎(chǔ);

2.為將來的職業(yè)工作——建筑施工技術(shù)與管理奠定結(jié)構(gòu)方面的知識和能力;

3.適應(yīng)與執(zhí)業(yè)資格考試接軌。

(一)、課程定位§5建筑結(jié)構(gòu)課程的任務(wù)和學(xué)習(xí)法

(一)、課程定位鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)大跨、高層建筑建筑結(jié)構(gòu)抗震房建工程二.課程概況地基基礎(chǔ)《建筑力學(xué)》課程主要闡述力學(xué)基礎(chǔ)知識內(nèi)容;

簡化理論力學(xué)

材料力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)

良好的力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)課程的任務(wù)??!《建筑結(jié)構(gòu)》的任務(wù)簡化

混凝土結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)

高層建筑結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

地基與基礎(chǔ)扎實的結(jié)構(gòu)理論與構(gòu)造工管專業(yè)授課內(nèi)容及學(xué)時分配建筑結(jié)構(gòu)與識圖導(dǎo)論.設(shè)計原理.材料性能12h混凝土基本構(gòu)件.梁板結(jié)構(gòu)24h鋼筋混凝土多髙層房屋建筑16h混凝土結(jié)構(gòu)識圖.11G101簡介20h砌體結(jié)構(gòu)知識及識圖8h鋼結(jié)構(gòu)知識及識圖4h3.深刻理解重要的結(jié)構(gòu)概念,掌握設(shè)計計算的基本功,切忌死記硬背。要求熟練掌握、深刻理解有關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求,并在今后的學(xué)習(xí)中不斷加深理解。三課程特點1.本課程與建筑力學(xué)、建筑識圖與構(gòu)造、建筑材料等先修課程聯(lián)系緊密,必須要不斷復(fù)習(xí)上述課程中所涉及到的相關(guān)知識;2.本課程的內(nèi)容多、符號多、計算公式多、構(gòu)造規(guī)定也多,學(xué)習(xí)時要遵循教學(xué)大綱的要求,貫徹“少而精”的原則,加強(qiáng)重點內(nèi)容的學(xué)習(xí),注重難點的突破;4.加強(qiáng)正確識讀結(jié)構(gòu)施工圖能力的訓(xùn)練。四、本課程具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容.要求及方法

(一).主要學(xué)習(xí)內(nèi)容:1.結(jié)構(gòu)設(shè)計的準(zhǔn)則.方法及材料性能;2.混凝土結(jié)構(gòu).砌體結(jié)構(gòu).鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識以及建筑抗震的基本常識;3.11G101系列簡介;建筑結(jié)構(gòu)施工圖中梁.板.柱平法識圖。(二).基本要求:1.樹立髙度的職業(yè)責(zé)任感,事關(guān)人民生命和財產(chǎn)安全;2.樹立強(qiáng)烈的工程意識,學(xué)以致用,解決工程實際問題;3.做學(xué)習(xí)的主人,刻苦認(rèn)真,狠抓三基---基本概念.基本理論.基本技能;4.新常態(tài)下充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn),創(chuàng)新發(fā)展。九滴汗水+一滴靈感=成功!★1.解決建筑結(jié)構(gòu)問題的實質(zhì)是力學(xué)原理與材料物性的結(jié)合,要充份注意材料的"個性"。

例如材料力學(xué)公式不能直接計算鋼筋混凝土構(gòu)件的承載力和變形,因為它是性能完全不同的兩種材料的復(fù)合。仍可用平衡條件、物理條件和幾何條件建立基本方程,但在具體應(yīng)用時應(yīng)注意鋼筋混凝土這種復(fù)合材料性能上的特點?!?.計算方法是建立在理論研究與試驗研究基礎(chǔ)之上

根據(jù)構(gòu)件受力性能試驗,研究其破壞機(jī)理和受力性能,建立物理和數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)擬合出半理論半經(jīng)驗公式。學(xué)習(xí)時一定要深刻理解構(gòu)件的破壞機(jī)理和受力性能,特別要注意構(gòu)件計算方法的適用條件及構(gòu)造要求。(三).課程的學(xué)習(xí)方法(四).

課程特點與學(xué)習(xí)方法★3.構(gòu)件與結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個綜合性問題

涉及構(gòu)件的承載力和變形計算,構(gòu)件的截面形式、材料選用及配筋構(gòu)造以及施工.經(jīng)濟(jì)等多種因素。

學(xué)習(xí)時要注意學(xué)會對多種因素進(jìn)行綜合分析,培養(yǎng)綜合分析判斷能力。★4.各種材料在強(qiáng)度和數(shù)量上存在一個合理的配比范圍

例如鋼筋和混凝土在面積上的比例及材料強(qiáng)度的搭配超過了規(guī)定范圍,就會引起構(gòu)件受力性能的改變,從而引起構(gòu)件截面設(shè)計方法的改變,這是學(xué)習(xí)時必須注意的一個方面。

(四).課程特點與學(xué)習(xí)方法★5.課程的實踐性強(qiáng),應(yīng)注意對規(guī)范的理解和運(yùn)用。重視區(qū)域特點和工程實踐經(jīng)驗,作到安全適用,經(jīng)濟(jì)合理,技術(shù)先進(jìn),確保質(zhì)量,節(jié)能環(huán)保,方便施工。GB50010-2010GB50068-2001GB50009-201

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