建筑結(jié)構(gòu)基第1章 緒論

1、 出版社 建筑分社1.1 1.1 建筑結(jié)構(gòu)的基本概念建筑結(jié)構(gòu)的基本概念 建筑一般是指建筑物和構(gòu)筑物的通稱。建筑物是供人建筑一般是指建筑物和構(gòu)筑物的通稱。建筑物是供人們在其中從事生產(chǎn)、生活和進行各種社會活動的房屋或場們在其中從事生產(chǎn)、生活和進行各種社會活動的房屋或場所；構(gòu)筑物是僅僅為滿足生產(chǎn)、生活的某一方面需要而建所；構(gòu)筑物是僅僅為滿足生產(chǎn)、生活的某一方面需要而建造的工程設(shè)施。造的工程設(shè)施。1 1、建筑的定義、建筑的定義1 出版社 建筑分社 注：注： “ “作用作用” 能使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應（內(nèi)力、能使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應（內(nèi)力、變形、裂縫等）的各種原因的總稱。變形、裂縫等）的各種原因的總稱。 2

2、 2、建筑結(jié)構(gòu)的定義、建筑結(jié)構(gòu)的定義 建筑結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)）建筑結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)） 建筑中由若干構(gòu)件連接而成的能建筑中由若干構(gòu)件連接而成的能承受作用的平面或空間體系。承受作用的平面或空間體系。直接作用直接作用 即荷載：如結(jié)構(gòu)自重、人群荷載、風即荷載：如結(jié)構(gòu)自重、人群荷載、風 荷載等；荷載等； 作作用用分分為為間接作用：如地震、基礎(chǔ)沉降、溫度變化等。間接作用：如地震、基礎(chǔ)沉降、溫度變化等。2 出版社 建筑分社 建筑結(jié)構(gòu)按承重結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)按承重結(jié)構(gòu)所用的材料不同分類所用的材料不同分類木結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)1.1.1 1.1.1 按所用材料分類按所用材料分類

3、3 出版社 建筑分社一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預應力混凝土結(jié)構(gòu)預應力混凝土結(jié)構(gòu)4 出版社 建筑分社1 1）就地取材；）就地取材；2 2）耐久性好；）耐久性好；3 3）整體性好；）整體性好；4 4）可模性好；）可模性好；5 5）耐火性好。）耐火性好。1 1）自重大；）自重大；2 2）抗裂性能差；）抗裂性能差；3 3）現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板用量大；）現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板用量大；4 4）工期長。）工期長。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點主要優(yōu)點：主要優(yōu)點：主要缺點：主要缺點：5 出版社 建筑分社由塊體（磚、石材、砌塊）和砂漿砌筑

4、而成的墻、柱由塊體（磚、石材、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)稱為砌體結(jié)構(gòu)。作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)稱為砌體結(jié)構(gòu)。 二、二、 砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)6 出版社 建筑分社7 出版社 建筑分社主要優(yōu)點：主要優(yōu)點： 1 1）取材方便，造價低廉；）取材方便，造價低廉； 2 2）具有良好的耐火性及耐久性；）具有良好的耐火性及耐久性； 3 3）具有良好的保溫、隔熱、隔音性能，節(jié)能效果好；）具有良好的保溫、隔熱、隔音性能，節(jié)能效果好； 4 4）施工簡單，技術(shù)容易掌握和普及，也不需要特殊）施工簡單，技術(shù)容易掌握和普及，也不需要特殊 的設(shè)備。的設(shè)備。主要缺點：主要缺點：自重大，強度低，整體

5、性差，砌筑工作強度大。自重大，強度低，整體性差，砌筑工作強度大。8 出版社 建筑分社以鋼材為主制以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)作的結(jié)構(gòu) 。三、三、 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)9 出版社 建筑分社10 出版社 建筑分社11 出版社 建筑分社主要優(yōu)點：主要優(yōu)點：1 1）材料強度高，自重輕，塑性和韌性好，材質(zhì)均勻；）材料強度高，自重輕，塑性和韌性好，材質(zhì)均勻；2 2）便于工廠生產(chǎn)和機械化施工，便于拆卸，施工工期短；）便于工廠生產(chǎn)和機械化施工，便于拆卸，施工工期短；3 3）具有優(yōu)越的抗震性能；）具有優(yōu)越的抗震性能；4 4）無污染、可再生、節(jié)能、安全，符合建筑可持續(xù)發(fā)展的）無污染、可再生、節(jié)能、安全，符合建筑可持續(xù)發(fā)展的 原則

6、，可以說鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展是原則，可以說鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展是2121世紀建筑文明的體現(xiàn)。世紀建筑文明的體現(xiàn)。 主要缺點：主要缺點： 易腐蝕，需經(jīng)常油漆維護，故維護費用較高；鋼結(jié)構(gòu)的易腐蝕，需經(jīng)常油漆維護，故維護費用較高；鋼結(jié)構(gòu)的耐火性差，當溫度達到耐火性差，當溫度達到250250時，鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)將會發(fā)生較時，鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)將會發(fā)生較大變化；當溫度達到大變化；當溫度達到500500時，結(jié)構(gòu)會瞬間崩潰，完全喪失時，結(jié)構(gòu)會瞬間崩潰，完全喪失承載能力。承載能力。12 出版社 建筑分社 指全部或大部分指全部或大部分用木材制作的結(jié)構(gòu)。用木材制作的結(jié)構(gòu)。 四、木結(jié)構(gòu)四、木結(jié)構(gòu)13 出版社 建筑分社14 出版社 建筑分社1

7、5 出版社 建筑分社16 出版社 建筑分社17 出版社 建筑分社主要優(yōu)點：主要優(yōu)點： 易于就地取材，制作簡單。易于就地取材，制作簡單。主要缺點：主要缺點： 易燃、易腐蝕、變形大，并且木材使用受到易燃、易腐蝕、變形大，并且木材使用受到 國家嚴格限制。國家嚴格限制。 18 出版社 建筑分社1.1.2 1.1.2 按承重結(jié)構(gòu)形式分類按承重結(jié)構(gòu)形式分類一、磚混結(jié)構(gòu)一、磚混結(jié)構(gòu) 磚混結(jié)構(gòu)是指由砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件和其他材料制成的構(gòu)件所磚混結(jié)構(gòu)是指由砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件和其他材料制成的構(gòu)件所組成的結(jié)構(gòu)。其豎向承重構(gòu)件采用磚墻、磚柱，水平承重構(gòu)組成的結(jié)構(gòu)。其豎向承重構(gòu)件采用磚墻、磚柱，水平承重構(gòu)件采用鋼筋混凝土梁、板。件采

8、用鋼筋混凝土梁、板。 由于磚混結(jié)構(gòu)具有就地取材、施工方便、造價低等優(yōu)點，由于磚混結(jié)構(gòu)具有就地取材、施工方便、造價低等優(yōu)點，廣泛應用于六層以下的住宅、辦公、教學樓以及跨度小的單廣泛應用于六層以下的住宅、辦公、教學樓以及跨度小的單層工業(yè)廠房中。層工業(yè)廠房中。19 出版社 建筑分社20 出版社 建筑分社二、框架結(jié)構(gòu)二、框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)是以梁、柱為主的承重骨架組成的結(jié)構(gòu)。多以鋼框架結(jié)構(gòu)是以梁、柱為主的承重骨架組成的結(jié)構(gòu)。多以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主。筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主。 框架結(jié)構(gòu)具有建筑平面布置靈活的特點，容易滿足生產(chǎn)工框架結(jié)構(gòu)具有建筑平面布置靈活的特點，容易滿足生產(chǎn)工藝和使用的要求。它既可以滿足大

9、空間的商場、生產(chǎn)車間等的藝和使用的要求。它既可以滿足大空間的商場、生產(chǎn)車間等的要求，也可用于住宅、辦公樓、醫(yī)院和學校建筑。要求，也可用于住宅、辦公樓、醫(yī)院和學校建筑。 框架結(jié)構(gòu)比磚混結(jié)構(gòu)具有較高的強度，較好的延性和整體框架結(jié)構(gòu)比磚混結(jié)構(gòu)具有較高的強度，較好的延性和整體性，因此其抗震性能較好。但框架結(jié)構(gòu)超過一定高度后，其側(cè)性，因此其抗震性能較好。但框架結(jié)構(gòu)超過一定高度后，其側(cè)向剛度將明顯減小，這是在水平荷載作用下，其側(cè)向位移較大。向剛度將明顯減小，這是在水平荷載作用下，其側(cè)向位移較大。因此，框架結(jié)構(gòu)多用于因此，框架結(jié)構(gòu)多用于1515層以下建筑。層以下建筑。21 出版社 建筑分社22 出版社 建筑

10、分社三、框架三、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 框架框架剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架縱、橫向的適當位置，在柱剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架縱、橫向的適當位置，在柱與柱之間設(shè)置幾道一定厚度的鋼筋混凝土墻體而成的。由于與柱之間設(shè)置幾道一定厚度的鋼筋混凝土墻體而成的。由于這種結(jié)構(gòu)中的剪力墻平面內(nèi)的側(cè)向剛度比框架的側(cè)向剛度大這種結(jié)構(gòu)中的剪力墻平面內(nèi)的側(cè)向剛度比框架的側(cè)向剛度大的多，所以，在水平荷載作用下產(chǎn)生的剪力主要由剪力墻來的多，所以，在水平荷載作用下產(chǎn)生的剪力主要由剪力墻來承受，豎向荷載主要由框架承擔，較好地充分發(fā)揮了剪力墻承受，豎向荷載主要由框架承擔，較好地充分發(fā)揮了剪力墻和框架的各自優(yōu)點，在高層建筑中采用框架和框架的各

11、自優(yōu)點，在高層建筑中采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)比剪力墻結(jié)構(gòu)比框架結(jié)構(gòu)更經(jīng)濟合理?？蚣芙Y(jié)構(gòu)更經(jīng)濟合理。23 出版社 建筑分社24 出版社 建筑分社四、剪力墻結(jié)構(gòu)四、剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻結(jié)構(gòu)是由縱、橫向的鋼筋混凝土墻所組成的結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)是由縱、橫向的鋼筋混凝土墻所組成的結(jié)構(gòu)，這種墻體除抵抗水平荷載和豎向荷載作用外，還可對房屋起這種墻體除抵抗水平荷載和豎向荷載作用外，還可對房屋起維護和分割作用。剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體較多，側(cè)向剛度大，適維護和分割作用。剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體較多，側(cè)向剛度大，適應于高層住宅的建筑。應于高層住宅的建筑。25 出版社 建筑分社五、筒體結(jié)構(gòu)五、筒體結(jié)構(gòu) 筒體結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻圍成側(cè)向剛度

12、很大的筒體，筒體結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻圍成側(cè)向剛度很大的筒體，為了滿足采光的要求，在筒壁上開有孔洞，稱為空腹筒或框為了滿足采光的要求，在筒壁上開有孔洞，稱為空腹筒或框筒。當建筑物高度更高，側(cè)向剛度要求更大時，可采用筒中筒。當建筑物高度更高，側(cè)向剛度要求更大時，可采用筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由空腹外筒和實腹內(nèi)筒組成，內(nèi)外筒之筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由空腹外筒和實腹內(nèi)筒組成，內(nèi)外筒之間用剛度很大的樓板相聯(lián)系，使之共同工作，形成一個空間間用剛度很大的樓板相聯(lián)系，使之共同工作，形成一個空間結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 筒體結(jié)構(gòu)多應用于高層和超高層建筑物，如酒店、通訊筒體結(jié)構(gòu)多應用于高層和超高層建筑物，如酒店、通訊大樓等。大樓等

13、。26 出版社 建筑分社27 出版社 建筑分社六、大跨結(jié)構(gòu)六、大跨結(jié)構(gòu) 大跨結(jié)構(gòu)通常采用鋼筋混凝土柱作為豎向承重結(jié)構(gòu)，屋大跨結(jié)構(gòu)通常采用鋼筋混凝土柱作為豎向承重結(jié)構(gòu)，屋蓋采用網(wǎng)架、薄殼或懸索結(jié)構(gòu)。主要應用于體育館、鐵路及蓋采用網(wǎng)架、薄殼或懸索結(jié)構(gòu)。主要應用于體育館、鐵路及航空港等公共建筑。航空港等公共建筑。28 出版社 建筑分社1.2 1.2 建筑結(jié)構(gòu)的歷史和發(fā)展趨勢建筑結(jié)構(gòu)的歷史和發(fā)展趨勢29 出版社 建筑分社埃及金字塔埃及金字塔羅馬斗獸場羅馬斗獸場30 出版社 建筑分社31 31 出版社 建筑分社32 32 出版社 建筑分社33 33 出版社 建筑分社東方明珠塔東方明珠塔 北京西客站北京西

14、客站上海證券大廈上海證券大廈34 出版社 建筑分社35 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算理論方面，先憑經(jīng)驗估算構(gòu)件截面，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算理論方面，先憑經(jīng)驗估算構(gòu)件截面，在我國建國初期采用容許應力法確定截面。到在我國建國初期采用容許應力法確定截面。到2020世紀世紀7070年代，年代，采用破損極限狀態(tài)法設(shè)計結(jié)構(gòu)構(gòu)件。采用破損極限狀態(tài)法設(shè)計結(jié)構(gòu)構(gòu)件。8080年代發(fā)展為多系數(shù)考慮年代發(fā)展為多系數(shù)考慮單一系數(shù)表達的半概率極限狀態(tài)法，單一系數(shù)表達的半概率極限狀態(tài)法，8080年代末引用了近似概率年代末引用了近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法。到本世紀初，又全面進行修訂成現(xiàn)行使用的極限狀態(tài)設(shè)計法。到本世紀初，又全面進行修訂成現(xiàn)行使

15、用的一套規(guī)范體系。一套規(guī)范體系。 35 出版社 建筑分社（1 1）混凝土結(jié)構(gòu)材料向輕、強、新、復發(fā)展；）混凝土結(jié)構(gòu)材料向輕、強、新、復發(fā)展；（2 2）高強鋼筋快速發(fā)展應用；）高強鋼筋快速發(fā)展應用；（3 3）砌體材料向輕、強發(fā)展；）砌體材料向輕、強發(fā)展；（4 4）鋼結(jié)構(gòu)材料向高效能方向發(fā)展。）鋼結(jié)構(gòu)材料向高效能方向發(fā)展。（1 1）大跨結(jié)構(gòu)向空間鋼網(wǎng)架、懸索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)方向發(fā)展；）大跨結(jié)構(gòu)向空間鋼網(wǎng)架、懸索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)方向發(fā)展；（2 2）組合結(jié)構(gòu)發(fā)展很快；（勁性鋼筋混凝土、鋼管混凝土、）組合結(jié)構(gòu)發(fā)展很快；（勁性鋼筋混凝土、鋼管混凝土、型鋼混凝土、外鋼框架型鋼混凝土、外鋼框架- -內(nèi)核心筒等）內(nèi)

16、核心筒等）（3 3）高層砌體結(jié)構(gòu)已開始應用。（磚墻）高層砌體結(jié)構(gòu)已開始應用。（磚墻- -核心筒、預應核心筒、預應力砌體等）力砌體等）36 出版社 建筑分社（1 1）工業(yè)廠房及多層住宅正在向工業(yè)化方向發(fā)展，建筑）工業(yè)廠房及多層住宅正在向工業(yè)化方向發(fā)展，建筑構(gòu)件的定型化、標準化大大加快建筑結(jié)構(gòu)工業(yè)化進程。構(gòu)件的定型化、標準化大大加快建筑結(jié)構(gòu)工業(yè)化進程。 （2 2）在高層建筑中，施工方法也有了很大的改進，大模）在高層建筑中，施工方法也有了很大的改進，大模板滑模等施工方法已得到大量的推廣與應用板滑模等施工方法已得到大量的推廣與應用 。37 出版社 建筑分社1.3 1.3 本課程的任務(wù)和學習方法本課程的

17、任務(wù)和學習方法一、本課程的主要內(nèi)容及任務(wù)一、本課程的主要內(nèi)容及任務(wù)1.1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 主要講述混凝土、鋼材的基本力學性質(zhì)，鋼筋混凝土結(jié)主要講述混凝土、鋼材的基本力學性質(zhì)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按概率極限狀態(tài)的設(shè)計方法，鋼筋混凝土和預應力混凝土構(gòu)按概率極限狀態(tài)的設(shè)計方法，鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算和一般構(gòu)造要求。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算和一般構(gòu)造要求。 學完鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)后，能進行一般工業(yè)與民用房屋結(jié)學完鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)后，能進行一般工業(yè)與民用房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選型與計算和繪制施工圖；了解混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件一構(gòu)構(gòu)件的選型與計算和繪制施工圖；了解混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般構(gòu)造要求。般構(gòu)造要求。38 出版

18、社 建筑分社2.2.砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu) 主要講述砌體結(jié)構(gòu)的基本計算原理、材料的力學性質(zhì)、主要講述砌體結(jié)構(gòu)的基本計算原理、材料的力學性質(zhì)、砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件及磚混結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計與計算。砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件及磚混結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計與計算。學完砌體結(jié)構(gòu)后，能進行單層及多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的受學完砌體結(jié)構(gòu)后，能進行單層及多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的受力分析及計算，了解砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般構(gòu)造要求。力分析及計算，了解砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般構(gòu)造要求。3.3.鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)講述鋼結(jié)構(gòu)計算的基本原理，材料的受力性能。講述鋼結(jié)構(gòu)計算的基本原理，材料的受力性能。通過學習，了解鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接與計算，了解鋼屋蓋通過學習，了解鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接與計算，了解鋼屋蓋的構(gòu)造。的構(gòu)造。39 出版社 建筑分社4.4.建筑結(jié)構(gòu)抗震建筑結(jié)構(gòu)抗震 講述地震的基本知識和地震對建筑物的影響，以及常見講