第1章梁及懸挑結(jié)構(gòu)

1、建筑結(jié)構(gòu)選型建筑結(jié)構(gòu)選型課程任務(wù)：了解各種建筑結(jié)構(gòu)的組成、課程任務(wù)：了解各種建筑結(jié)構(gòu)的組成、構(gòu)造、特性構(gòu)造、特性, ,為結(jié)構(gòu)選型、建筑設(shè)計(jì)打下為結(jié)構(gòu)選型、建筑設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)?；A(chǔ)。建筑建筑民用建筑民用建筑工業(yè)建筑工業(yè)建筑供人們生產(chǎn)、生活或供人們生產(chǎn)、生活或其它活動(dòng)的場(chǎng)所其它活動(dòng)的場(chǎng)所兩個(gè)特質(zhì)兩個(gè)特質(zhì)內(nèi)在內(nèi)在外在外在美觀美觀安全安全適用適用耐久耐久建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)建筑的承重骨架建筑的承重骨架由許多結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成由許多結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的系統(tǒng)，稱建筑結(jié)構(gòu)體系的系統(tǒng)，稱建筑結(jié)構(gòu)體系墻、柱等墻、柱等支撐水平構(gòu)件或支撐水平構(gòu)件或承受水平荷載承受水平荷載梁、板等梁、板等承受豎向荷載承受豎向荷載基礎(chǔ)基礎(chǔ)將荷載傳遞給將

2、荷載傳遞給地基地基建筑結(jié)構(gòu)按材料分類建筑結(jié)構(gòu)按材料分類（1 1）混凝土結(jié)構(gòu)）混凝土結(jié)構(gòu)（2 2）鋼結(jié)構(gòu)）鋼結(jié)構(gòu)（3 3）砌體結(jié)構(gòu)）砌體結(jié)構(gòu)（4 4）木結(jié)構(gòu)）木結(jié)構(gòu)（5 5）混合結(jié)構(gòu)）混合結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)按承重結(jié)構(gòu)分類建筑結(jié)構(gòu)按承重結(jié)構(gòu)分類（1 1）框架結(jié)構(gòu)）框架結(jié)構(gòu)（2 2）剪力墻結(jié)構(gòu)）剪力墻結(jié)構(gòu)（3 3）框架）框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)（4 4）筒體結(jié)構(gòu)）筒體結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)按其組成的體型分類建筑結(jié)構(gòu)按其組成的體型分類（1 1）單層結(jié)構(gòu)）單層結(jié)構(gòu)（2 2）多層結(jié)構(gòu)（）多層結(jié)構(gòu)（2-92-9）（3 3）高層結(jié)構(gòu)（）高層結(jié)構(gòu)（10-10-）（4 4）大跨結(jié)構(gòu)（約）大跨結(jié)構(gòu)（約40-50m)40-50

3、m)影響建筑結(jié)構(gòu)選型的因素影響建筑結(jié)構(gòu)選型的因素（1 1）考慮建筑的使用功能）考慮建筑的使用功能（2 2）考慮結(jié)構(gòu)的安全合理）考慮結(jié)構(gòu)的安全合理（3 3）考慮施工的可能性）考慮施工的可能性（4 4）注意結(jié)構(gòu)效益）注意結(jié)構(gòu)效益（5 5）注意藝術(shù)上的造型美觀等）注意藝術(shù)上的造型美觀等建筑使用功能對(duì)建筑選型的影響某散裝鹽庫(kù)結(jié)構(gòu)選型中比較方案某散裝鹽庫(kù)結(jié)構(gòu)選型中比較方案排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)?第第1 1章章 梁和懸挑結(jié)構(gòu)梁和懸挑結(jié)構(gòu)1.1 1.1 梁的型式梁的型式1.2 1.2 梁的受力與變形梁的受力與變形1.3 1.3 梁式結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例梁式結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例1.41.4懸挑結(jié)構(gòu)懸挑結(jié)構(gòu)一.梁的型

4、式按材料 1.石梁希臘阿提密斯廟希臘阿提密斯廟整個(gè)神殿最著名的是整個(gè)神殿最著名的是內(nèi)部的兩排大理石立柱，內(nèi)部的兩排大理石立柱，至少至少106106根，每根大約根，每根大約1212至至1818米高。米高。大理石大理石立柱長(zhǎng)度最高立柱長(zhǎng)度最高21.721.7米米一.梁的型式按材料 1.石梁希臘帕提農(nóng)神廟希臘帕提農(nóng)神廟采取八柱的多立克式，東西兩面是8根柱子，南北兩側(cè)則是17根，東西寬東西寬3131米米，南北長(zhǎng)70米。東西兩立面（全廟的門面）山墻頂部距離地面19米，柱高柱高10.510.5米，柱底直徑近米，柱底直徑近2 2米米 福建泉州洛陽(yáng)橋福建泉州洛陽(yáng)橋浙江紹興纖道橋浙江紹興纖道橋一.梁的型式按材料

5、 1.石梁石材的受力特點(diǎn)：石材的受力特點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度很低抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度很低 一.梁的型式按材料 2.木梁北京故宮太和殿北京故宮太和殿太和殿面闊十一間，進(jìn)深五間，太和殿面闊十一間，進(jìn)深五間，高高26.92m26.92m，連同臺(tái)基通高，連同臺(tái)基通高35.05m,35.05m,寬約寬約6363米米 共有七十二根大柱共有七十二根大柱支撐其全部重量，支撐其全部重量，其中頂梁大柱最粗最高，直徑為其中頂梁大柱最粗最高，直徑為1.06m, 1.06m, 高為高為12.70m12.70m。明代用的是楠木，。明代用的是楠木，清代重建后，用的是松木，清代重建后，用的是松木，一.梁的型式按材料 2.木

6、梁木材的受力特點(diǎn)：木材的受力特點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度也高。且自重輕?？箟簭?qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度也高。且自重輕。與石梁相比與石梁相比優(yōu)點(diǎn)：梁截面積小，跨度大，室內(nèi)空間大。優(yōu)點(diǎn)：梁截面積小，跨度大，室內(nèi)空間大。缺點(diǎn)：防腐差、防蛀差、防火差缺點(diǎn)：防腐差、防蛀差、防火差 一.梁的型式按材料 3.鋼梁上海世博會(huì)上海世博會(huì)某輕鋼結(jié)構(gòu)廠房某輕鋼結(jié)構(gòu)廠房一.梁的型式按材料 3.鋼梁鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強(qiáng)，鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強(qiáng)，故用于建造故用于建造大跨度大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜；和超高、超重型的建筑物特別適宜；最符合一般最符合一般工程力學(xué)工程力學(xué)

7、的基本假定；材料塑性、韌性好，的基本假定；材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動(dòng)力荷載；可有較大變形，能很好地承受動(dòng)力荷載；建筑工期短；其工業(yè)化程度高，可進(jìn)行機(jī)械化程度高的建筑工期短；其工業(yè)化程度高，可進(jìn)行機(jī)械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)；加工精度高、效率高、密閉性好。專業(yè)化生產(chǎn)；加工精度高、效率高、密閉性好。缺點(diǎn)：耐火性和耐腐性較差。缺點(diǎn)：耐火性和耐腐性較差。一.梁的型式按材料 4.鋼筋混凝土梁混凝土混凝土是由膠凝材料是由膠凝材料水泥水泥、砂子砂子、石子石子和水，及摻和材料、外加劑等按一定的和水，及摻和材料、外加劑等按一定的比例拌和而成。凝固后堅(jiān)硬如石，受壓比例拌和而成。凝固后堅(jiān)硬如石，受壓

8、能力好，但受拉能力差，容易受拉斷裂能力好，但受拉能力差，容易受拉斷裂 。鋼筋混凝土鋼筋混凝土在混凝土受拉區(qū)域內(nèi)在混凝土受拉區(qū)域內(nèi)或相應(yīng)部位加入一定數(shù)量的鋼筋，或相應(yīng)部位加入一定數(shù)量的鋼筋，使兩種材料粘結(jié)成一個(gè)整體，使兩種材料粘結(jié)成一個(gè)整體，共同承受外力共同承受外力 一.梁的型式按截面型式雙坡薄腹梁雙坡薄腹梁空腹梁空腹梁魚腹梁魚腹梁矩形梁矩形梁T T形梁形梁一.梁的型式按曲面形狀斜（直）梁或折線梁斜（直）梁或折線梁 曲面梁曲面梁一.梁的型式按支座約束條件超靜定梁超靜定梁靜定梁靜定梁多跨梁多跨梁?jiǎn)慰缌簡(jiǎn)慰缌憾?梁的受力與變形二.梁的受力與變形1.1.構(gòu)造簡(jiǎn)單構(gòu)造簡(jiǎn)單2.2.支座不均勻沉降不支座不均

9、勻沉降不引起附加內(nèi)力引起附加內(nèi)力3.3.適合地基較差的建筑物適合地基較差的建筑物1.1.內(nèi)力大內(nèi)力大2.2.撓度大撓度大懸臂端視野開闊懸臂端視野開闊需要驗(yàn)算整體需要驗(yàn)算整體抗傾覆穩(wěn)定性抗傾覆穩(wěn)定性1.1.充分發(fā)揮材料作用充分發(fā)揮材料作用2.2.構(gòu)造上容易實(shí)現(xiàn)構(gòu)造上容易實(shí)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)二.梁的受力與變形改變梁的跨度改變梁的跨度改善梁的受力改善梁的受力二.梁的受力與變形改變梁的受力改變梁的受力改善梁的受力改善梁的受力改變梁的受力改變梁的受力二.梁的受力與變形采用超靜定梁采用超靜定梁改變支座形式改變支座形式改善梁的受力改善梁的受力改變支座形式改變支座形式二.梁的受力與變形改善梁的受力改善梁的受力

10、增加梁的跨數(shù)增加梁的跨數(shù)二.梁的受力與變形改善梁的受力改善梁的受力三.梁式結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第二航站樓遠(yuǎn)眺上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第二航站樓遠(yuǎn)眺三.梁式結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第二航站樓上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第二航站樓三.梁式結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第二航站樓上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第二航站樓中間跨（梭型張弦梁結(jié)構(gòu)）中間跨（梭型張弦梁結(jié)構(gòu)）Y Y型鋼支柱型鋼支柱Y Y型中柱的正立面和側(cè)立面型中柱的正立面和側(cè)立面Y Y型邊柱的正立面和側(cè)立面型邊柱的正立面和側(cè)立面候機(jī)長(zhǎng)廊中部剖面 第一航站樓首都機(jī)場(chǎng)首都機(jī)場(chǎng)北京南站北京南站35 建筑特點(diǎn)：建筑特點(diǎn)： 懸挑結(jié)構(gòu)懸挑結(jié)構(gòu)無(wú)端部支撐構(gòu)件、視野開闊、無(wú)端

11、部支撐構(gòu)件、視野開闊、空間布置靈活，空間布置靈活，故常在體育場(chǎng)看臺(tái)雨棚中故常在體育場(chǎng)看臺(tái)雨棚中應(yīng)用。應(yīng)用。四.懸挑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式：結(jié)構(gòu)形式：混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼桁架結(jié)構(gòu)鋼桁架結(jié)構(gòu)膜結(jié)構(gòu)覆蓋膜結(jié)構(gòu)覆蓋上海體育場(chǎng)上海體育場(chǎng) 73.5m73.5m 1.4 懸挑結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)安全性：結(jié)構(gòu)安全性： 傾覆、傾覆、承載力、承載力、變形變形 1.4 懸挑結(jié)構(gòu) 抗傾覆要求：抗傾覆要求： MrMovMov-懸挑構(gòu)件的荷載（含恒載與活載）對(duì)傾覆點(diǎn)懸挑構(gòu)件的荷載（含恒載與活載）對(duì)傾覆點(diǎn)o產(chǎn)生的傾覆力矩產(chǎn)生的傾覆力矩設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值（恒載分項(xiàng)系數(shù)（恒載分項(xiàng)系數(shù)1.2，活載，活載分項(xiàng)系數(shù)分項(xiàng)系數(shù)1.4）；）；Mr懸挑構(gòu)件的抗傾覆力矩懸挑構(gòu)件的抗傾覆力矩設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值, Mr0.9MGk （1）0.9為荷載分項(xiàng)系數(shù)（恒載對(duì)抗傾覆有利，為荷載分項(xiàng)系數(shù)（恒載對(duì)抗傾覆有利，G取取0.9，小于，小于1.2，以保證抗傾覆的可靠度）；，以保證抗傾覆的可靠度）； （2）MGk恒載抗傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值。恒載抗傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值。四.懸挑結(jié)構(gòu) 1.4 懸挑結(jié)構(gòu)上部壓重平衡上部壓重平衡 1.4 懸挑結(jié)構(gòu)四.懸挑結(jié)構(gòu)下部拉力平衡下部拉力平衡懸挑網(wǎng)架、懸挑網(wǎng)殼常見(jiàn)懸挑網(wǎng)架、懸挑網(wǎng)殼常見(jiàn)四.懸挑結(jié)構(gòu)左右自平衡左右自平衡四.懸挑結(jié)構(gòu)副跨框架平衡副跨框架平衡劇院挑臺(tái)常用劇院挑臺(tái)常用四.懸挑結(jié)構(gòu)懸挑結(jié)構(gòu)的受力懸挑結(jié)構(gòu)的受力