.,1,建筑結構原理,湯斌手機Q：531494319,1/40,.,2,第1章建筑結構,建筑建筑物、構筑物建筑結構建筑中用于承受各種作用、抵抗變形與破壞的骨架。建筑結構的功能安全性、適用性、耐久性,2/40,.,3,結構設計的基本問題合理確定受力體系以充分發(fā)揮材料的性能，把安全性、可靠性和經(jīng)濟性要求統(tǒng)一起來。,第1章建筑結構,3/40,.,4,1.1建筑結構的組成,建筑結構的基本構件有板、梁、墻、柱、基礎等。1、豎向承重結構體系沿高度方向的結構體系?；緲嫾饕菈Α⒅?，還有梁。2、水平承重結構體系沿水平方向的結構體系。主要有平板結構體系、梁扳結構體系、密肋結構體系。基本構件是梁和板。,4/40,.,5,5/40,.,6,1.1建筑結構的組成,3、下部結構基礎?；A承受墻、柱傳來的壓力并將它擴散到地基上去的下部結構物?；A材料：混凝土、毛石混凝土、鋼筋混凝土、磚、砌塊、毛石等。地基受結構上傳來的力影響的地層范圍。,6/40,.,7,1.2建筑結構的分類,1.2.1按建筑材料分類1混凝土結構，含：素混凝土結構由于混凝土受拉強度很低而受壓強度較高，素混凝土結構可用于較大體積的受壓構件。作為受彎構件使用是不合理的。,7/40,.,8,8/40,.,9,1.2建筑結構的分類,鋼筋混凝土結構,9/40,.,10,1.2建筑結構的分類,預應力混凝土結構通過在構件受力前張拉受拉鋼筋，利用鋼筋回縮的彈性力，在工作中的受拉區(qū)產(chǎn)生預壓應力，當構件工作時，此預壓應力可以全部或部分抵消工作拉應力，從而提高混凝土抗裂性能和剛度（減小工作變形）。,10/40,.,11,11/40,.,12,混凝土結構的主要優(yōu)缺點,優(yōu)點：耐久性好，基本上不需要保養(yǎng)維修；耐火性好；可模性好；抗震性好；骨料可就地取材，另外也可以利用工業(yè)廢料，有利于環(huán)境保護。缺點：自重大；抗裂性差；施工環(huán)節(jié)多，需要大量模板，施工工期長；拆除、改造難度大。,12/40,.,13,鋼筋混凝土材料目前的主要發(fā)展方向是：混凝土方面：高性能混凝土。1、輕質(zhì)高強；2、良好的工藝性能：坍落度、初凝、終凝時間的控制和強度發(fā)展規(guī)律的認識與應用；3、特種用途的混凝土。配筋材料方面：1、采用碳纖維、鋼纖維等材料形成纖維混凝土；2、鋼混凝土組合結構等新型結構形式的研究與應用。此外，在鋼筋混凝土結構的維修補強等方面，也有很多需要研究的問題。,13/40,.,14,1.2建筑結構的分類,2.鋼結構鋼結構是用鋼板、角鋼、工字鋼、槽鋼、鋼管和圓鋼等鋼材，通過焊接等有效方式連接所形成的結構。,14/40,.,15,15/40,.,16,鋼結構是建筑工程的主要形式之一，它與其它材料相比，有以下一些優(yōu)點：自重輕而承載力高輕質(zhì)高強，強度和比強度高；材質(zhì)均勻，性能好，結構可靠性高。鋼材更接近于勻質(zhì)等強體可直接使用材料力學的結論與公式。施工簡便，工期短；特別是鋼材具有可焊性，使結構制作與安裝都很便利；塑性和韌性好，結構延性好，抗震能力強。易于改造與加固。,16/40,.,17,鋼結構的主要缺點是：耐腐蝕性能差；耐熱性能好，但防火性能差；鋼材價格相對較高。,2/40,17/40,.,18,1.2建筑結構的分類,3.鋼-混凝土組合結構鋼-混凝土組合梁板結構,18/40,.,19,鋼-混凝土組合結構,型鋼混凝土結構以型鋼為骨架與鋼筋混凝土組成的結構。鋼管混凝土結構在封閉的薄壁剛觀眾澆筑混凝土形成的組合結構。,19/40,.,20,1.2建筑結構的分類,4.砌體結構砌體結構是用砂漿等膠結材料將磚、石和砌塊等塊材砌筑在一起而形成的結構。砌體結構在建筑工程中應用十分廣泛。在我國的多層住宅建筑中，用砌體內(nèi)外承重墻和鋼筋混凝土樓板組成的混合結構房屋占主導地位。在其他工業(yè)與民用建筑中砌體結構也有廣泛的用途。,20/40,.,21,砌體結構的主要優(yōu)缺點,主要優(yōu)點：耐久性好；耐火性好；材料來源方便；施工工藝簡便，造價低廉；隔熱保溫等熱工性能較好。主要缺點：強度低、自重大、整體性差，容易開裂，抗震性能不好；手工砌筑，勞動強度高，砌筑質(zhì)量變異性大；如使用粘土磚，燒制粘土磚與農(nóng)業(yè)爭地，污染環(huán)境，不利于保護環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。,21/40,.,22,1.2建筑結構的分類,5.木結構木結構是指由木材制成的承重結構。木結構構件有木構架、木柱、木梁、木屋架等。由于我國森林資源匱乏，為了保護生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，除了部分林區(qū)居民自建房屋和古建筑修復工程之外，木結構的應用已經(jīng)少見。本課程未涉及木結構內(nèi)容。,22/40,.,23,1.2建筑結構的分類,6.混合結構上述各類結構的混合使用。如型鋼混凝土和鋼結構的混合使用。（上海金茂大廈）目前常見混凝土結構和砌體結構的混合使用。,23/40,.,24,1.2建筑結構的分類,1.2.2按主體結構體系分類結構抗側(cè)移剛度的概念當在結構頂部施加一個單位力P=1時，結構頂部如果產(chǎn)生的水平位移為,則1/稱為結構的抗側(cè)移剛度。,24/40,.,25,1.2建筑結構的分類,按組成建筑主體結構的形式和受力系統(tǒng)可分為：1、墻體結構（包括砌體墻結構體系和鋼筋混凝體剪力墻結構體系）,25/40,.,26,1.2建筑結構的分類,2、框架結構3、排架結構體系4、框架-剪力墻結構體系5、筒體結構。,26/40,.,27,27/40,.,28,28/40,.,29,29/40,2010年1月4日，哈里發(fā)大樓落成啟用，以828米的高度成為世界第一高樓。,美國邁阿密計劃修建一座高達米的摩天大樓（名為“邁阿普雷斯”大廈），該大樓有望超過迪拜哈里發(fā)塔成為世界最高建筑。,.,30,1.2建筑結構的分類,1.2.3按結構層數(shù)分類單層建筑結構多層建筑結構高層建筑結構我國以10層及10層以上的建筑定義為高層建筑。高層建筑結構用鋼筋混凝土或鋼材建造。建筑高度超過100米或?qū)訑?shù)超過30層的稱為超高層建筑。,30/40,.,31,1.2建筑結構的分類,高層建筑的結構設計與多層結構有顯著的區(qū)別：一是風荷載和地震作用等水平方向作用引起的內(nèi)力和位移已成為結構設計的控制因素。二是結構抗側(cè)移剛度是結構設計的關鍵因素。,31/40,.,32,1.2建筑結構的分類,抗側(cè)移剛度的大小與結構體系緊密相關。我國建筑結構抗震設計規(guī)范對各類結構體系適用的最大高度作出了明確的限制。（參見教材P21表1.2.1、表1.2.2、表1.2.3）。有關概念我們將在第9章中介紹。,32/40,.,33,1.2建筑結構的分類,1.2.4按豎向荷載的傳力途徑分類建筑結構平面的短向稱為橫向，長向稱為縱向。按樓蓋荷載傳遞至承重結構的途徑，可分為橫向承重結構、縱向承重結構及縱橫向混合承重結構三種。,33/40,.,34,1.2建筑結構的分類,1.2.5按結構的空間作用分類平面結構計算時假定結構所承受的荷載以及內(nèi)力和變形都發(fā)生在同一個平面之內(nèi)?？臻g結構計算荷載、內(nèi)力、變形必須考慮空間的三維坐標。一般大跨度的屋蓋結構往往采用空間結構。常用的結構類型有：殼體結構、網(wǎng)架結構、懸索結構等?？臻g結構的主要優(yōu)點：自重輕；剛度大；結構形式多樣，可適應各種形式的建筑平面，造型美觀；空間鋼結構便于工業(yè)化生產(chǎn)等等?？臻g結構的主要缺點：計算復雜，施工比較復雜、困難，技術要求高。,34/40,.,35,1.3本課程的特點和教學要求,本課程的主要特點是：理論性強、實踐性強、新概念多，計算公式多，計算量較大，需要一定的力學基礎知識。,35/40,.,36,1.3本課程的特點和教學要求,在學習建筑結構課程時，應注意以下幾點：一、要注意掌握建筑結構所用材料的特性；二、要特別注意理論聯(lián)系實際，注意觀察，注意擴大知識面；三、要注意理解重要的概念，掌握基本理論，切忌死記硬背。解題是重要的，但解體的目的是理解基本概念和基本理論；,36/40,.,37,1.3本課程的特點和教學要求,四、要注意復習有關力學知識。結構課程對力學課知識的基本要求是：1、受力分析的方法。要求能夠正確的畫出受力圖；2、力的投影計算和力對點之矩的計算；3、靜力平衡的概念和靜力平衡方程的應用；4、桿件的基本變形和組合變形；彈性變形和塑性變形；5、內(nèi)力的概念和內(nèi)力圖的畫法。梁的彎矩、剪力圖是重點；常用的單跨靜定梁在常見荷載作用下的內(nèi)力分布規(guī)律和內(nèi)力值；6、應力的概念；梁的橫截面上的正應力和剪應力的分布規(guī)律；7、壓桿穩(wěn)定的概念；8、超靜定結構的基本概念、超靜定結構內(nèi)力計算的幾種基本方法。,37/40,.,38,1.3本課程的特點和教學要求,本專業(yè)的教學要求：通過本課程的學習，使同學們掌握建筑結構的基本原理和基本概念，形成正確閱讀理解各類結構施工圖的能力。計算能力和從事結構設計的熟練程度不做要求