建筑結(jié)構(gòu)選型01總論ppt課件

1、建筑結(jié)構(gòu)選型結(jié)構(gòu)是萬能的結(jié)構(gòu)是萬能的不合理的結(jié)構(gòu)是萬萬不能的不合理的結(jié)構(gòu)是萬萬不能的 緒緒 論論q結(jié)構(gòu)的定義結(jié)構(gòu)的定義q以一定的材料，建造具有足夠抵抗能力的空以一定的材料，建造具有足夠抵抗能力的空間骨架，抵御自然界可能發(fā)生的各種作用，間骨架，抵御自然界可能發(fā)生的各種作用，為人類的需要服務(wù)，即結(jié)構(gòu)。為人類的需要服務(wù)，即結(jié)構(gòu)。q結(jié)構(gòu)是運(yùn)用物質(zhì)條件的技術(shù)。結(jié)構(gòu)是運(yùn)用物質(zhì)條件的技術(shù)。q隨著材料與力學(xué)的進(jìn)步，結(jié)構(gòu)不斷向前發(fā)展。隨著材料與力學(xué)的進(jìn)步，結(jié)構(gòu)不斷向前發(fā)展。 緒緒 論論q結(jié)構(gòu)的主要作用結(jié)構(gòu)的主要作用q形成人類活動的空間形成人類活動的空間q由板平板、殼面板）、梁直梁、曲梁）、由板平板、殼面板）、梁

2、直梁、曲梁）、桁架、網(wǎng)架等這類水平方向的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，和桁架、網(wǎng)架等這類水平方向的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，和柱、墻、框架等這類豎直方向的結(jié)構(gòu)構(gòu)件組柱、墻、框架等這類豎直方向的結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成。成。q為人群和車輛提供通道為人群和車輛提供通道q用以上構(gòu)件組成橋梁結(jié)構(gòu)。用以上構(gòu)件組成橋梁結(jié)構(gòu)。q抵御自然界水、土、巖石等側(cè)向壓力的作用抵御自然界水、土、巖石等側(cè)向壓力的作用q水壩、護(hù)堤、擋土墻、隧道等水工結(jié)構(gòu)。水壩、護(hù)堤、擋土墻、隧道等水工結(jié)構(gòu)。q構(gòu)成為其它專門用途服務(wù)的空間構(gòu)成為其它專門用途服務(wù)的空間q煙囪、水塔、油罐、筒倉及水池等特種結(jié)構(gòu)。煙囪、水塔、油罐、筒倉及水池等特種結(jié)構(gòu)。 緒緒 論論q結(jié)構(gòu)所要解決的問題結(jié)構(gòu)所要解

3、決的問題q使骨架形成的空間能良好的服務(wù)于人類生活、使骨架形成的空間能良好的服務(wù)于人類生活、生產(chǎn)的要求和人類對美觀的需要；生產(chǎn)的要求和人類對美觀的需要；q能抵御自然界各種作用地心引力、風(fēng)力、能抵御自然界各種作用地心引力、風(fēng)力、地震作用等），因而需要有抵抗力；地震作用等），因而需要有抵抗力；q充分發(fā)揮所采用材料的作用；充分發(fā)揮所采用材料的作用；q實(shí)施過程中的施工技術(shù)問題；實(shí)施過程中的施工技術(shù)問題；q如連接構(gòu)造問題、經(jīng)濟(jì)問題。如連接構(gòu)造問題、經(jīng)濟(jì)問題。 緒緒 論論q結(jié)構(gòu)選型定義結(jié)構(gòu)選型定義q選擇一個結(jié)構(gòu)安全合理、施工技術(shù)可行的結(jié)選擇一個結(jié)構(gòu)安全合理、施工技術(shù)可行的結(jié)構(gòu)型式，達(dá)到建筑物的適用、經(jīng)濟(jì)、美

4、觀。構(gòu)型式，達(dá)到建筑物的適用、經(jīng)濟(jì)、美觀。q結(jié)構(gòu)選型的重要性結(jié)構(gòu)選型的重要性q只有正確符合結(jié)構(gòu)邏輯的建筑才具有真實(shí)的只有正確符合結(jié)構(gòu)邏輯的建筑才具有真實(shí)的表現(xiàn)力和實(shí)際的實(shí)踐性。表現(xiàn)力和實(shí)際的實(shí)踐性。q只有掌握結(jié)構(gòu)型式的基本力學(xué)特點(diǎn)及其適用只有掌握結(jié)構(gòu)型式的基本力學(xué)特點(diǎn)及其適用范圍，才能比較自由地進(jìn)行建筑創(chuàng)造。范圍，才能比較自由地進(jìn)行建筑創(chuàng)造。 緒緒 論論q主要內(nèi)容主要內(nèi)容q1.1 1.1 結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系q1.2 1.2 結(jié)構(gòu)選型與型式結(jié)構(gòu)選型與型式 q1.3 1.3 建筑材料的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)型建筑材料的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)型式式q1.4 1.4 建筑結(jié)構(gòu)選型的優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)選型的

5、優(yōu)化設(shè)計(jì) 1.1 結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系q1 結(jié)構(gòu)是房屋的骨架，是建筑物賴以存在的物結(jié)構(gòu)是房屋的骨架，是建筑物賴以存在的物質(zhì)基礎(chǔ)質(zhì)基礎(chǔ)q建筑材料和建筑技術(shù)的發(fā)展決定著結(jié)構(gòu)型式建筑材料和建筑技術(shù)的發(fā)展決定著結(jié)構(gòu)型式的發(fā)展，而結(jié)構(gòu)型式對建筑的影響最為直接的發(fā)展，而結(jié)構(gòu)型式對建筑的影響最為直接明顯。明顯。 q建筑與結(jié)構(gòu)相互影響又相互促進(jìn)。建筑與結(jié)構(gòu)相互影響又相互促進(jìn)。q建筑與結(jié)構(gòu)的時空關(guān)系建筑與結(jié)構(gòu)的時空關(guān)系q時間關(guān)系時間關(guān)系q結(jié)構(gòu)即建筑結(jié)構(gòu)即建筑建筑與結(jié)構(gòu)建筑與結(jié)構(gòu)建筑依賴結(jié)建筑依賴結(jié)構(gòu)構(gòu)q （古代）（古代） （近代）（近代） （現(xiàn)代）（現(xiàn)代）q空間關(guān)系空間關(guān)系q單層單層多層及中高層多層

6、及中高層超高層超高層 1.1 結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系q舉例舉例q十九世紀(jì)以前，材料和技術(shù)的局限性十九世紀(jì)以前，材料和技術(shù)的局限性q帕提農(nóng)神廟帕提農(nóng)神廟q羅馬萬神廟羅馬萬神廟q懸空寺懸空寺q應(yīng)縣木塔應(yīng)縣木塔q十九世紀(jì)以后，材料和技術(shù)的發(fā)展十九世紀(jì)以后，材料和技術(shù)的發(fā)展 古希臘帕提農(nóng)神廟古希臘帕提農(nóng)神廟q神廟坐西向東，由神廟坐西向東，由46根多立克柱環(huán)繞，長邊方向每根多立克柱環(huán)繞，長邊方向每邊邊17根，短邊方向每邊根，短邊方向每邊8根。根。古希臘帕提農(nóng)神廟古希臘帕提農(nóng)神廟q限于當(dāng)時的建筑技術(shù)和材料，只能采用簡單加工的限于當(dāng)時的建筑技術(shù)和材料，只能采用簡單加工的石梁和石柱。石梁和石柱。q粗

7、壯、堅(jiān)實(shí)粗壯、堅(jiān)實(shí)q空間小空間小q內(nèi)部石柱林立內(nèi)部石柱林立古羅馬萬神廟古羅馬萬神廟q萬神廟潘提翁神廟）（Pantneon）q是繼希臘神廟藝術(shù)的又一發(fā)展，充分利用拱券技術(shù)，材料為混凝土。q將希臘柱式結(jié)構(gòu)與拱券創(chuàng)造性結(jié)合在一起。q拱券式殿堂建筑，是世界上最大的圓頂建筑之一。 恒山懸空寺恒山懸空寺q始建于北魏后期，距今約1400年，木結(jié)構(gòu) q構(gòu)造q在懸崖上鑿洞，插入木梁鐵扁擔(dān)），一部分建筑架在木梁上，另一部分利用突出的巖石作為基礎(chǔ)。q木柱及插入巖石的巨大木梁承受重量。 q真正的重心撐在堅(jiān)硬巖石里，利用力學(xué)原理半插飛梁為基。 恒山懸空寺恒山懸空寺q施工施工q類似筑棧道的方法類似筑棧道的方法 ，閣樓的底

8、座鋪設(shè)在鐵扁擔(dān)上。，閣樓的底座鋪設(shè)在鐵扁擔(dān)上。q資料q木梁采用當(dāng)?shù)靥禺a(chǎn)鐵杉木加工成為方形；q立木為原木；q木材用桐油浸泡，不怕被白蟻咬，具有防腐作用。應(yīng)縣木塔應(yīng)縣木塔q始建于遼清寧二年(公元1056年)；q金明昌六年(公元1195年)增修完畢。q是我國現(xiàn)存最高最古的一座木構(gòu)塔式建筑 q臺基4m高，塔高67.31m，底層直徑30.27m，呈平面八角形。第一層立面重檐，以上各層均為單檐，共五層六檐，各層間夾設(shè)暗層，實(shí)為九層。應(yīng)縣木塔應(yīng)縣木塔q 木塔的設(shè)計(jì)，充分利用傳統(tǒng)建筑技巧，廣泛采用斗拱結(jié)構(gòu)，全塔共用斗拱54種，每個斗拱都有一定的組合形式，每層都形成了一個八邊形中空結(jié)構(gòu)層。q 各層均用內(nèi)、外兩圈

9、木柱支撐，每層外有24根柱子，內(nèi)有八根，木柱之間使用了許多斜撐、梁、枋和短柱，組成不同方向的復(fù)梁式木架。q 我國古代建筑藝術(shù)的最高水平。臺北臺北101大廈臺北國際金融中心）大廈臺北國際金融中心） q地下5層、地上101層q塔樓高508米q大廈的構(gòu)架完美體現(xiàn)了古代中國傳統(tǒng)的建筑藝術(shù)。q以吉祥數(shù)字“八作為設(shè)計(jì)單元，每8層為一個單元，模仿竹節(jié)構(gòu)筑的含義，也增加了大廈的牢固性。q大廈外墻刻有“如意圖案，代表著中國的傳統(tǒng)文化中的如意吉祥和幸運(yùn)。臺北臺北101大廈臺北國際金融中心）大廈臺北國際金融中心） q抗風(fēng)設(shè)計(jì)q92樓懸掛在大樓中心、直徑5.5米、重達(dá)800噸的懸浮阻尼球。q其主要功能是保護(hù)大廈的建筑

10、主體，避免大樓在強(qiáng)風(fēng)中大幅晃動。這個大圓球會吸收大樓的振動，再將能量傳遞、發(fā)散到下方的彈簧系統(tǒng)。巧妙地解決了搖晃問題。q強(qiáng)風(fēng)出現(xiàn)時阻尼器會擺動，大樓其它部分就可保持穩(wěn)定。這顆阻尼球平常只會擺動個幾厘米。擺蕩時，阻尼裝置內(nèi)的液體會穿過小孔，藉此消散風(fēng)的能量。臺北臺北101大廈臺北國際金融中心）大廈臺北國際金融中心） q抗震設(shè)計(jì)q可承受里氏7級以上的強(qiáng)烈地震，同時也能承受住百年不遇的強(qiáng)臺風(fēng)的襲擊。q此時，阻尼球?qū)[蕩1.5m,撞上一個防撞環(huán)；防撞環(huán)上另有8個的粘性緩沖器，可防止阻尼球進(jìn)一步擺蕩。這是第一套融入大樓整體設(shè)計(jì)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼系統(tǒng)。西爾斯大廈西爾斯大廈SEARS-TOWER）q1974年建

11、成q110層，高443mq底層平面68.6x68.6m的正方形，為9個筒的束筒體系，小框筒為22.9x22.9m的正方形，向上在50，66和90層分別減少23個小框筒，最后剩兩個小框筒到頂。516791西爾斯大廈西爾斯大廈SEARS-TOWER）q框筒密柱采用H形截面，柱截面自下向上逐漸分段減小。q設(shè)計(jì)總用鋼量為7.6萬噸， 平均用鋼量約150kg/m2。516791上海體育館上海體育館q國內(nèi)大型體育館之一,q1975年建成使用。q主館呈圓形，高33m，q屋頂網(wǎng)架跨度直徑110米，q可容納觀眾18000人。1.1 結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系q2 結(jié)構(gòu)的藝術(shù)作用結(jié)構(gòu)的藝術(shù)作用q各種結(jié)構(gòu)體系

12、的規(guī)律性本身具有裝飾效果。各種結(jié)構(gòu)體系的規(guī)律性本身具有裝飾效果。q把結(jié)構(gòu)的型式與建筑的空間藝術(shù)形象融合起把結(jié)構(gòu)的型式與建筑的空間藝術(shù)形象融合起來，即結(jié)構(gòu)本身富有美學(xué)表現(xiàn)力。建筑師必來，即結(jié)構(gòu)本身富有美學(xué)表現(xiàn)力。建筑師必須注意發(fā)揮這種表現(xiàn)力和利用這種裝飾效果，須注意發(fā)揮這種表現(xiàn)力和利用這種裝飾效果，自然地顯示結(jié)構(gòu)。自然地顯示結(jié)構(gòu)。q所謂自然的顯示結(jié)構(gòu)，不是說結(jié)構(gòu)就是美，所謂自然的顯示結(jié)構(gòu)，不是說結(jié)構(gòu)就是美，而是要袒露具有美學(xué)價值的部分，通過建筑而是要袒露具有美學(xué)價值的部分，通過建筑師的藝術(shù)加工，達(dá)到表現(xiàn)建筑美的目的，而師的藝術(shù)加工，達(dá)到表現(xiàn)建筑美的目的，而不是簡單地表現(xiàn)結(jié)構(gòu)本身。不是簡單地表現(xiàn)結(jié)

13、構(gòu)本身。q這樣，就可以使建筑最終達(dá)到實(shí)用、經(jīng)濟(jì)和這樣，就可以使建筑最終達(dá)到實(shí)用、經(jīng)濟(jì)和美觀的目的。美觀的目的。美國雷里美國雷里Rauleigh競技館競技館q結(jié)構(gòu)受力明確，形成自平衡體系。結(jié)構(gòu)受力明確，形成自平衡體系。q索、拱的材料強(qiáng)度充分發(fā)揮、基礎(chǔ)很小、施工方便。索、拱的材料強(qiáng)度充分發(fā)揮、基礎(chǔ)很小、施工方便。q斜拱的周邊以間距斜拱的周邊以間距2.4m的鋼柱支承，立柱兼作門窗的鋼柱支承，立柱兼作門窗的豎框，形成了以豎向分隔為節(jié)奏感很強(qiáng)的建筑造的豎框，形成了以豎向分隔為節(jié)奏感很強(qiáng)的建筑造型。型。q是世界上第一座優(yōu)秀的大跨度索網(wǎng)結(jié)構(gòu)屋蓋建筑，是世界上第一座優(yōu)秀的大跨度索網(wǎng)結(jié)構(gòu)屋蓋建筑，開創(chuàng)了現(xiàn)代建筑

14、索結(jié)構(gòu)的歷史。開創(chuàng)了現(xiàn)代建筑索結(jié)構(gòu)的歷史。羅馬小體育館羅馬小體育館q采用外露的叉形斜柱，有力的把巨大的裝配整體式采用外露的叉形斜柱，有力的把巨大的裝配整體式鋼筋砼網(wǎng)肋型扁圓球殼托起，結(jié)構(gòu)清晰、愉快，極鋼筋砼網(wǎng)肋型扁圓球殼托起，結(jié)構(gòu)清晰、愉快，極富結(jié)構(gòu)力度。富結(jié)構(gòu)力度。 意大利佛羅倫薩運(yùn)動場大看臺意大利佛羅倫薩運(yùn)動場大看臺q鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)，雨蓬的挑梁伸出鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)，雨蓬的挑梁伸出17m。q把雨蓬的挑梁外形與其彎矩圖二次拋物線統(tǒng)一把雨蓬的挑梁外形與其彎矩圖二次拋物線統(tǒng)一起來。但又不是簡單的統(tǒng)一，建筑師利用混凝土的起來。但又不是簡單的統(tǒng)一，建筑師利用混凝土的可塑性對挑梁的外輪廊進(jìn)行了藝術(shù)

15、處理，在挑梁的可塑性對挑梁的外輪廊進(jìn)行了藝術(shù)處理，在挑梁的支座附近挖了一個三角形孔，既減耗了結(jié)構(gòu)重力，支座附近挖了一個三角形孔，既減耗了結(jié)構(gòu)重力，也獲得了很好的藝術(shù)效果。也獲得了很好的藝術(shù)效果。意大利佛羅倫薩運(yùn)動場大看臺意大利佛羅倫薩運(yùn)動場大看臺q 這個建筑，直接地顯示了結(jié)構(gòu)的自然形體，進(jìn)行了恰如其分這個建筑，直接地顯示了結(jié)構(gòu)的自然形體，進(jìn)行了恰如其分的藝術(shù)加工，而又不做任何多余的裝飾，使結(jié)構(gòu)的形式與建的藝術(shù)加工，而又不做任何多余的裝飾，使結(jié)構(gòu)的形式與建筑空間藝術(shù)形象高度的融合起來，形象優(yōu)美，輕巧自然，給筑空間藝術(shù)形象高度的融合起來，形象優(yōu)美，輕巧自然，給人以建筑美的享受。人以建筑美的享受。q

16、 這個例子說明，建筑物的重力感、力的傳遞與其支承的關(guān)系，這個例子說明，建筑物的重力感、力的傳遞與其支承的關(guān)系，也就是結(jié)構(gòu)的作用，同樣也是建筑藝術(shù)表現(xiàn)力的重要源泉。也就是結(jié)構(gòu)的作用，同樣也是建筑藝術(shù)表現(xiàn)力的重要源泉。 2019世界杯漢城體育場世界杯漢城體育場剖面剖面平面平面立面立面1.1 結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系q2 結(jié)構(gòu)的藝術(shù)作用結(jié)構(gòu)的藝術(shù)作用q好的建筑設(shè)計(jì)，好的建筑設(shè)計(jì)， 建筑和結(jié)構(gòu)必然是有機(jī)結(jié)合建筑和結(jié)構(gòu)必然是有機(jī)結(jié)合的統(tǒng)一體。的統(tǒng)一體。q處理好建筑功能與建筑空間的關(guān)系，選擇合處理好建筑功能與建筑空間的關(guān)系，選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，根據(jù)建筑構(gòu)圖原理，進(jìn)行藝?yán)淼慕Y(jié)構(gòu)體系，根據(jù)建筑構(gòu)圖原理

17、，進(jìn)行藝術(shù)加工，發(fā)掘建筑結(jié)構(gòu)自身具有美學(xué)價值的術(shù)加工，發(fā)掘建筑結(jié)構(gòu)自身具有美學(xué)價值的因素，并利用它構(gòu)成藝術(shù)形象。因素，并利用它構(gòu)成藝術(shù)形象。1.2 建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)q1 結(jié)構(gòu)的選型結(jié)構(gòu)的選型q多層建筑多層建筑q砌體結(jié)構(gòu)，底層底部框架結(jié)構(gòu)；木結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)，底層底部框架結(jié)構(gòu)；木結(jié)構(gòu)q鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)；鋼框架結(jié)構(gòu)鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)；鋼框架結(jié)構(gòu)q高層建筑高層建筑q混凝土框架結(jié)構(gòu)，鋼框架結(jié)構(gòu)；混凝土框架結(jié)構(gòu)，鋼框架結(jié)構(gòu)；q鋼筋砼框架鋼筋砼框架剪力墻結(jié)構(gòu)，鋼框架剪力墻結(jié)構(gòu)，鋼框架支撐結(jié)支撐結(jié)構(gòu)；構(gòu)；q鋼筋砼剪力墻結(jié)構(gòu)；鋼筋砼剪力墻結(jié)構(gòu)；q鋼筋砼筒體結(jié)構(gòu)；鋼筋砼筒體結(jié)構(gòu)；q鋼鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)混凝土

18、組合結(jié)構(gòu)1.2 建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)q1 結(jié)構(gòu)的選型結(jié)構(gòu)的選型q單層大跨度建筑單層大跨度建筑q包括屋蓋結(jié)構(gòu)和主要承重結(jié)構(gòu)包括屋蓋結(jié)構(gòu)和主要承重結(jié)構(gòu)(如剛架或排架如剛架或排架)，q其中剛架與排架僅是力學(xué)計(jì)算方法上的區(qū)分，其中剛架與排架僅是力學(xué)計(jì)算方法上的區(qū)分，q并不反映建筑造型的類別，能夠表現(xiàn)建筑造并不反映建筑造型的類別，能夠表現(xiàn)建筑造型的是屋蓋結(jié)構(gòu)。型的是屋蓋結(jié)構(gòu)。q平面結(jié)構(gòu)體系平面結(jié)構(gòu)體系q門式剛架結(jié)構(gòu)門式剛架結(jié)構(gòu)q薄腹梁結(jié)構(gòu)薄腹梁結(jié)構(gòu)q桁架結(jié)構(gòu)桁架結(jié)構(gòu)q拱結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)1.2 建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)q1 結(jié)構(gòu)的選型結(jié)構(gòu)的選型q空間結(jié)構(gòu)體系空間結(jié)構(gòu)體系剛性結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)q薄殼

19、結(jié)構(gòu)薄殼結(jié)構(gòu)q網(wǎng)格結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)）網(wǎng)格結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)）q折板結(jié)構(gòu)折板結(jié)構(gòu)q空間結(jié)構(gòu)體系空間結(jié)構(gòu)體系柔性結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)q索結(jié)構(gòu)索結(jié)構(gòu)q薄膜結(jié)構(gòu)薄膜結(jié)構(gòu)q空間結(jié)構(gòu)體系空間結(jié)構(gòu)體系組合雜交構(gòu)造組合雜交構(gòu)造q索膜結(jié)構(gòu)索膜結(jié)構(gòu)q索梁結(jié)構(gòu)索梁結(jié)構(gòu)q索桁架結(jié)構(gòu)索桁架結(jié)構(gòu)1.2 建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)q2 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)q選定合理的結(jié)構(gòu)技術(shù)條件準(zhǔn)備）選定合理的結(jié)構(gòu)技術(shù)條件準(zhǔn)備）q當(dāng)?shù)氐慕Y(jié)構(gòu)材料及施工技術(shù)條件；當(dāng)?shù)氐慕Y(jié)構(gòu)材料及施工技術(shù)條件；q結(jié)構(gòu)荷載情況；地基基礎(chǔ)情況；結(jié)構(gòu)荷載情況；地基基礎(chǔ)情況；q試選結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)選型試選結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)選型q綜合考慮建筑的功能要求

20、和形象要求；綜合考慮建筑的功能要求和形象要求；q技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性；技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性；q技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、便利施工。技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、便利施工。1.2 建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)q2 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)q初步力學(xué)分析、初選結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺度初步力學(xué)分析、初選結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺度q各主要部件的強(qiáng)度、剛度、變形、穩(wěn)定分析；各主要部件的強(qiáng)度、剛度、變形、穩(wěn)定分析；q確定各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的具體形式與尺度；確定各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的具體形式與尺度；q進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較、做出優(yōu)選設(shè)計(jì)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較、做出優(yōu)選設(shè)計(jì)1.2 建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)q3 影響結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的主要因素影響

21、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的主要因素q客觀物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)條件基礎(chǔ)?？陀^物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)條件基礎(chǔ)。q建筑設(shè)計(jì)的功能要求；建筑設(shè)計(jì)的功能要求；q 劇院的觀眾廳；劇院的觀眾廳；q 體育館設(shè)計(jì)；體育館設(shè)計(jì)；q 工業(yè)建筑；工業(yè)建筑；q建筑結(jié)構(gòu)材料具備的條件；建筑結(jié)構(gòu)材料具備的條件；q 新型建材的適用性與局限性；新型建材的適用性與局限性；q結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展與計(jì)算手段的改進(jìn)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展與計(jì)算手段的改進(jìn)；q經(jīng)濟(jì)條件的制約投資成本的控制）；經(jīng)濟(jì)條件的制約投資成本的控制）；q地區(qū)自然條件的影響溫度、地質(zhì)、地震）地區(qū)自然條件的影響溫度、地質(zhì)、地震）1.2 建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)q4 建筑結(jié)構(gòu)方案的經(jīng)濟(jì)分析建筑結(jié)

22、構(gòu)方案的經(jīng)濟(jì)分析q綜合的經(jīng)濟(jì)分析：綜合的經(jīng)濟(jì)分析：q對于結(jié)構(gòu)方案不但要看它的一次投資造價，對于結(jié)構(gòu)方案不但要看它的一次投資造價，而且要看其長期的經(jīng)濟(jì)效益如維護(hù)、維修而且要看其長期的經(jīng)濟(jì)效益如維護(hù)、維修費(fèi)用，運(yùn)營費(fèi)用），除了以貨幣指標(biāo)核算結(jié)費(fèi)用，運(yùn)營費(fèi)用），除了以貨幣指標(biāo)核算結(jié)構(gòu)的建造成本以外，還要從材料的消耗減少構(gòu)的建造成本以外，還要從材料的消耗減少和勞動力節(jié)約等各項(xiàng)指標(biāo)來進(jìn)行衡量。和勞動力節(jié)約等各項(xiàng)指標(biāo)來進(jìn)行衡量。1.3 建筑材料的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)型式建筑材料的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)型式q結(jié)構(gòu)的合理性表現(xiàn)在首先表現(xiàn)在該結(jié)構(gòu)的材結(jié)構(gòu)的合理性表現(xiàn)在首先表現(xiàn)在該結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度能否充分發(fā)揮，即用最少的材料，獲

23、料強(qiáng)度能否充分發(fā)揮，即用最少的材料，獲得最大的效果。得最大的效果。q確定結(jié)構(gòu)型式時遵循的原則確定結(jié)構(gòu)型式時遵循的原則q選擇能充分發(fā)揮材料性能的結(jié)構(gòu)型式；選擇能充分發(fā)揮材料性能的結(jié)構(gòu)型式；q合理選用結(jié)構(gòu)材料。合理選用結(jié)構(gòu)材料。1.3.1結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)特點(diǎn)q1 磚石磚石q就地取材，經(jīng)濟(jì)；就地取材，經(jīng)濟(jì)；q各向異性抗壓高、抗拉、彎、折低）；各向異性抗壓高、抗拉、彎、折低）；q組砌，整體性差，自重大。組砌，整體性差，自重大。q2 木材木材q質(zhì)輕且堅(jiān)相對強(qiáng)度高）；質(zhì)輕且堅(jiān)相對強(qiáng)度高）；q就地取材，加工方便；就地取材，加工方便；q各向異性順紋，斜紋、橫紋）；各向異性順紋，斜紋、橫紋）；q

24、疵病影響；疵病影響；q易腐朽、易燃燒、易蟲蛀；易腐朽、易燃燒、易蟲蛀；q不符合環(huán)保政策。不符合環(huán)保政策。1.3.1結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)特點(diǎn)q3 砼砼q水泥工業(yè)污染嚴(yán)重；水泥工業(yè)污染嚴(yán)重；q各向異性抗壓高、抗拉、彎、折低）；各向異性抗壓高、抗拉、彎、折低）；q澆注，可塑性好，自重大。澆注，可塑性好，自重大。q4 鋼材鋼材q各向同性，相對強(qiáng)度高；各向同性，相對強(qiáng)度高；q防火性能差。防火性能差。q價格高。價格高。1.3.2充分發(fā)揮材料性能的結(jié)構(gòu)型式充分發(fā)揮材料性能的結(jié)構(gòu)型式q 構(gòu)件軸心受力比偏心受力或受彎狀態(tài)能更充構(gòu)件軸心受力比偏心受力或受彎狀態(tài)能更充分利用材料的強(qiáng)度。分利用材料的強(qiáng)度。

25、q因而，人們根據(jù)力學(xué)原理及材料的特性創(chuàng)造因而，人們根據(jù)力學(xué)原理及材料的特性創(chuàng)造出了多種型式的結(jié)構(gòu)，使這些結(jié)構(gòu)的構(gòu)件處出了多種型式的結(jié)構(gòu)，使這些結(jié)構(gòu)的構(gòu)件處于無彎矩的狀態(tài)或減小彎矩峰值，從而使材于無彎矩的狀態(tài)或減小彎矩峰值，從而使材料的抗拉和抗壓性能得到充分發(fā)揮。料的抗拉和抗壓性能得到充分發(fā)揮。1.3.2充分發(fā)揮材料性能的結(jié)構(gòu)型式充分發(fā)揮材料性能的結(jié)構(gòu)型式q受力狀態(tài)的比較受力狀態(tài)的比較qa中心受壓中心受壓 b受彎受彎1.3.3構(gòu)件和結(jié)構(gòu)形式的演變構(gòu)件和結(jié)構(gòu)形式的演變q構(gòu)件形式的演變q充分發(fā)揮材料強(qiáng)度q通常跨度的樓蓋梁q矩形截面a）q工字型截面b）q平行弦桁架c）q折線拱桁架d）1.3.3構(gòu)件和結(jié)

26、構(gòu)形式的演變構(gòu)件和結(jié)構(gòu)形式的演變q目的目的q充分發(fā)揮材料強(qiáng)度充分發(fā)揮材料強(qiáng)度q通常跨度的樓蓋梁通?？缍鹊臉巧w梁q矩形截面矩形截面q工字型截面工字型截面q格構(gòu)式梁桁架）格構(gòu)式梁桁架）q以提高梁的承載力和剛度圖以提高梁的承載力和剛度圖2b的通道）。的通道）。為了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的更大跨越，則必須按圖為了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的更大跨越，則必須按圖2b的的通道和，把梁演變成拱和索，它的橫向通道和，把梁演變成拱和索，它的橫向擴(kuò)展就變成了空間結(jié)構(gòu)，如圖擴(kuò)展就變成了空間結(jié)構(gòu)，如圖2c所示。所示。 1.3.3構(gòu)件和結(jié)構(gòu)形式的演變構(gòu)件和結(jié)構(gòu)形式的演變q提高構(gòu)件的承載力和剛度提高構(gòu)件的承載力和剛度a簡支梁彎矩圖簡支梁彎矩圖b伸臂梁彎矩圖伸臂梁彎矩圖c剛架彎矩圖剛架彎矩圖1.3.3構(gòu)件和結(jié)構(gòu)形式的演變構(gòu)件和結(jié)構(gòu)形式的演變q從構(gòu)件到結(jié)構(gòu)從構(gòu)件到結(jié)構(gòu)q實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的更大跨越。實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的更大跨越。1.3.3構(gòu)件和結(jié)構(gòu)形式的演變構(gòu)件和結(jié)構(gòu)形式的演變q從平面結(jié)構(gòu)到空間結(jié)構(gòu)從平面結(jié)構(gòu)到空間結(jié)構(gòu)q實(shí)現(xiàn)空間的更大跨越。實(shí)現(xiàn)空間的更大跨越。1.3.4 合理選用結(jié)構(gòu)材料合理選用結(jié)構(gòu)材料q選用材料的原則是揚(yáng)長避短