建筑結(jié)構(gòu)第一章

1、西南交通大學(xué)出版社PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 試卷下載： 教案下載： 建筑結(jié)構(gòu)制作：南寧學(xué)院主編：肖湘西南交通大學(xué)出版社第 一 篇建筑結(jié)構(gòu)概論制作：南寧學(xué)院主編：肖湘西南交通大學(xué)出版社第一篇 建筑結(jié)構(gòu)概論 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)。西南交通大學(xué)出版社第 一 章緒 論西南交通大學(xué)出版社第一節(jié) 建筑和結(jié)構(gòu)的關(guān)系 建筑和結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一體

2、即建筑物，具有兩個(gè)方面的特性：一是它的內(nèi)在特性，即安全性、適用性和耐久性；二是它的外在特性，即使用性和美學(xué)要求。前者取決于結(jié)構(gòu)，后者取決于建筑。西南交通大學(xué)出版社第一節(jié) 建筑和結(jié)構(gòu)的關(guān)系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(dòng)，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。西南交通大學(xué)出版社第二節(jié) 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(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)。這種危險(xiǎn)可能來(lái)自結(jié)構(gòu)自身，例如雨篷的傾覆(圖12)；也可能來(lái)自地基的不均勻沉陷或地基土的滑移(滑坡)，西南交通大學(xué)出版社第二節(jié) 建筑結(jié)

3、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(jì)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(guò)大變形、過(guò)寬的裂縫、局部損壞、振動(dòng)等。 5經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)部分造價(jià)通常不超過(guò)建筑總造價(jià)的30，因此結(jié)構(gòu)的采用應(yīng)當(dāng)是使建筑的總造價(jià)最經(jīng)濟(jì)。6美觀 美觀對(duì)結(jié)構(gòu)的要求有時(shí)甚至超過(guò)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。西南交通大學(xué)出版社第三節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的分類(lèi) 一、建筑結(jié)構(gòu)的分類(lèi) (一)按材料分類(lèi) 1混凝土結(jié)構(gòu)(concrete structuro) 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

4、體結(jié)構(gòu)(masonry structure) 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)(steel structure) 鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)。 4木結(jié)構(gòu)(wood structure) 木結(jié)構(gòu)是以木材為主制作的結(jié)構(gòu)。西南交通大學(xué)出版社第三節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的分類(lèi) (二)按受力和構(gòu)造特點(diǎn)分類(lèi) 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13)。西南交通

5、大學(xué)出版社第三節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的分類(lèi)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?？蚣軝M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14)。 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)。 西南交通大學(xué)出版社第三節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的分類(lèi)5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，還有框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-筒體結(jié)構(gòu)、筒中筒結(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。 西南交通大學(xué)出

6、版社第四節(jié) 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(jià)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。(一)多層和高層房屋結(jié)構(gòu)選型 通常把10層及10層以上(或高度大于28m)的房屋結(jié)構(gòu)稱為高層房屋結(jié)構(gòu)，而把9層及以下的房屋結(jié)構(gòu)稱為多層房屋結(jié)構(gòu)。多層和高層房屋結(jié)構(gòu)的主要承重結(jié)構(gòu)體系有：混合結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系等。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)選型1混合結(jié)構(gòu)體系這是多層民用房屋中最常用的一種結(jié)構(gòu)型式。其墻體、基礎(chǔ)等豎向構(gòu)件采用砌體結(jié)構(gòu)，而樓蓋、屋蓋等水平構(gòu)件則采用鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)。 2框架結(jié)構(gòu)體系 框架

7、結(jié)構(gòu)可分為橫向框架承重、縱向框架承重及縱橫雙向框架共同承重等布置形式 ， 框架結(jié)構(gòu)體系包括全框架結(jié)構(gòu)(一般簡(jiǎn)稱為框架結(jié)構(gòu))、底部框架上部磚房等結(jié)構(gòu)型式。 3剪力墻結(jié)構(gòu)體系 鋼筋混凝土剪力墻是指以承受水平荷載為主要目的(同時(shí)也承受相應(yīng)范圍內(nèi)的豎向荷載)而在房屋結(jié)構(gòu)中設(shè)置的成片鋼筋混凝土墻體(圖15)，其長(zhǎng)度可與房屋的總寬度相同，其高度可為房屋的總高，其厚度最薄時(shí)可到140mm。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)選型(1)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在框架的適當(dāng)部位(如山墻、樓、電梯間等處)設(shè)置剪力墻，組成框架-剪力墻結(jié)構(gòu)(圖16)?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移能力大大優(yōu)于框架結(jié)構(gòu)。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑

8、結(jié)構(gòu)選型(2)剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)縱橫交叉的房屋墻體都由剪力墻組成時(shí)，形成剪力墻結(jié)構(gòu)(圖17)。所謂框支層剪力墻，是指為適用房屋下部有大空間的需要而設(shè)置的由框架支承的剪力墻(圖18)。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)選型(3)筒體結(jié)構(gòu) 將房屋的剪力墻集中到房屋的外部或內(nèi)部組成一個(gè)豎向、懸臂的封閉箱體時(shí)，可以大大增強(qiáng)房屋的整體空間受力性能和抗側(cè)移能力，這種封閉的箱體稱為筒體。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)選型 4高層房屋結(jié)構(gòu)的布置要點(diǎn) (1)平面宜簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，盡量減少偏心；平面長(zhǎng)度L不宜過(guò)長(zhǎng)，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(shí))或5(地震烈度為8度和9度時(shí))；房屋平面局

9、部突出部分的長(zhǎng)度l不宜大于突出部分的寬度b(即lb1)，且不宜大于該方向總尺寸Bmax 的30(圖110)。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 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(guò)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111)。 (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(shí)，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。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)選型 (二)單層大跨度房屋結(jié)構(gòu)選型 1鋼筋混凝土單層廠房結(jié)構(gòu) (1)排架結(jié)構(gòu)這是一般鋼筋混凝土單層廠房的常用結(jié)構(gòu)型式(圖11

10、2)。其屋架(或薄腹梁)與柱頂鉸接，柱下端則嵌固于基礎(chǔ)頂面。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)選型 (2)剛架結(jié)構(gòu) 剛架是一種梁柱合一的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)常作為中小型單層廠房的主體結(jié)構(gòu)。它可以有三鉸、兩鉸及無(wú)鉸等幾種型式，可以做成單跨或多跨結(jié)構(gòu)(圖113)。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)選型 (3)拱結(jié)構(gòu) 拱是以承受軸壓力為主的結(jié)構(gòu)。由于拱的各截面上的內(nèi)力大致相等，因而拱結(jié)構(gòu)是一種有效的大跨度結(jié)構(gòu)，在橋梁和房屋中都有廣泛的應(yīng)用。拱同樣可分為三鉸、雙鉸或無(wú)鉸等幾種型式，其軸線常采用拋物線形狀(當(dāng)拱的矢高f拱跨度的14時(shí)，也可用圓弧代替)(圖l一14)。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑

11、結(jié)構(gòu)選型 為了可靠地傳遞拱的水平推力，可以采取如下一些措施：推力直接由鋼拉桿承擔(dān)(圖l15)。這種結(jié)構(gòu)方案可靠，應(yīng)用較多。由于拱下部的柱子不承擔(dān)推力，柱所需截面也較小。拱推力經(jīng)由側(cè)邊框架(剛架)傳至地基(116a)。此時(shí)框架應(yīng)有足夠的剛度，其基礎(chǔ)應(yīng)為整片式基礎(chǔ)。當(dāng)拱的水平推力不大且地基承載力大、壓縮性小時(shí)，水平推力可直接由地基抵抗(圖116b)。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)選型2其他型式的結(jié)構(gòu) (1)薄殼結(jié)構(gòu)薄殼結(jié)構(gòu)是一種以受壓為主的空間受力曲面結(jié)構(gòu)(圖117)。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)選型 (2)網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)按外形劃分為平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架(圖118)。西南交通大學(xué)出版社

12、第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)選型 平板網(wǎng)架的平面形狀可有正方形、矩形、扇形、菱形、多邊形、圓形及橢圓形等。平板網(wǎng)架可以是正放的(網(wǎng)架弦桿與邊界方向平行或垂直)，也可以是斜放的(弦桿與邊界斜交)(圖l19)。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)選型 (3)懸索結(jié)構(gòu) 懸索結(jié)構(gòu)包括索網(wǎng)、側(cè)邊構(gòu)件及下部支承結(jié)構(gòu)(圖120)。西南交通大學(xué)出版社第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)選型 (4)折板結(jié)構(gòu) 折板結(jié)構(gòu)可視為柱面殼的曲線由內(nèi)接多邊形代替的結(jié)構(gòu)，其計(jì)算和組成構(gòu)造也大致相同。折板的截面形式可以多種多樣(圖121)。西南交通大學(xué)出版社第五節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)課程的任務(wù)和學(xué)習(xí)法 在學(xué)習(xí)本課程時(shí)，應(yīng)該了解它任務(wù)，注意它的特點(diǎn)以便掌握學(xué)習(xí)方法。 (1)材料的特殊性 除鋼材外，其余結(jié)構(gòu)材料(如混凝土、砌體等)的力學(xué)性能都不同于材料力學(xué)中所學(xué)的勻質(zhì)彈性材料的性能。 (2)公式的實(shí)驗(yàn)性 由于混凝土和砌體材料的特殊性，故其計(jì)算公式一般是在試驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上建立的，因此應(yīng)注意相關(guān)公式的適用范圍。 西南交通大學(xué)出版社第五節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)課程的任務(wù)和學(xué)習(xí)法 (3)設(shè)計(jì)的規(guī)范性建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)是現(xiàn)行的各種有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。本書(shū)涉及的主要有：GB 5000920