智慧的結構ppt

1、智慧的結構體系智慧的結構體系研研 究究 生：陳生：陳 晨晨學科方向：建筑與土木工程學科方向：建筑與土木工程 建筑結構的定義和功能建筑結構的定義和功能 建筑結構選型的原則建筑結構選型的原則 影響建筑結構選型的因素影響建筑結構選型的因素 建筑結構的組成和分類建筑結構的組成和分類 國內外經典建筑結構展示國內外經典建筑結構展示建筑結構建筑結構（Building Structure）是形成一）是形成一定空間造型，并具有承受人為和自然界施定空間造型，并具有承受人為和自然界施加于建筑物的各種荷載作用的體系，是房加于建筑物的各種荷載作用的體系，是房屋建筑的空間受力骨架體系，是建筑物得屋建筑的空間受力骨架體系，

2、是建筑物得以存在的基礎。以存在的基礎。 建筑結構的定義和功能建筑結構的定義和功能1.建筑結構的定義建筑結構的定義2.建筑結構的功能建筑結構的功能首先是首先是骨架所形成的空間能良好地為人類生骨架所形成的空間能良好地為人類生活與生產服務，并滿足人類對美觀的需求，活與生產服務，并滿足人類對美觀的需求，為此須選擇合理的結構型式。為此須選擇合理的結構型式。其次是其次是應合理選擇結構的材料和受力體系，應合理選擇結構的材料和受力體系，充分發(fā)揮所用材料的作用，使結構具有抵御充分發(fā)揮所用材料的作用，使結構具有抵御自然界各種作用的能力，如結構自重、使用自然界各種作用的能力，如結構自重、使用荷載、風荷載和地震作用等

3、。荷載、風荷載和地震作用等。結構的作用結構的作用：承擔荷載：承擔荷載構件構件：是結構的組成部分，如梁、板、：是結構的組成部分，如梁、板、 柱、基礎等柱、基礎等結構荷載結構荷載：自重、外部荷載作用（活荷載、：自重、外部荷載作用（活荷載、風荷載、雪荷載、地震荷載等）、變形作用風荷載、雪荷載、地震荷載等）、變形作用（溫度變化引起的變形、地基沉降等）、環(huán)（溫度變化引起的變形、地基沉降等）、環(huán)境作用（大氣污染作用等）境作用（大氣污染作用等）3.建筑結構的基本功能要求建筑結構的基本功能要求可靠可靠、適用適用、耐久耐久以及在偶然事故中，以及在偶然事故中，當局部結構遭到破壞后，仍能保持結構當局部結構遭到破壞后

4、，仍能保持結構的整體完整性的整體完整性壓縮空間：壓縮空間： 在建筑設計中，空間組合和建筑造型的主要環(huán)節(jié)是選擇最佳結構方案，即結構選型。結構選型應遵循以下原則： （1）適應建筑功能的要求 對于有些公共建筑，其功能有視聽要求，如體育館為保證較好的觀看效果，比賽大廳不得設柱子，必須采用大跨度結構 建筑結構選型的原則建筑結構選型的原則 （2）滿足建筑造型的需要 對于建筑造型復雜、平面和里面特別不規(guī)則的建筑結構選型，要按實際需要在適當部位設置防震縫，形成較多有規(guī)則的結構單元。 （3）充分發(fā)揮結構自身的優(yōu)勢 每種結構形式都有各自的特點和不足，有其各自的適用范圍，所以要結合建筑設計的具體情況進行結構選型。

5、（4）考慮材料和施工的條件 由于材料和施工技術的不同，其結構形式也不同。例如：砌體結構所用材料多為就地取材，施工簡單，適用于低層、多層建筑。當鋼材供應緊缺或施工技術不完善時，不可大量采用鋼結構。 （5）盡可能降低造價 當幾種結構形式都有肯呢個滿足建筑設計條件時，經濟條件就是決定因素，盡量采用能降低工程造價的承擔結構形式。 （1）結合建筑物的適用功能要求做好結構 選型 任何建筑物都具有對客觀空間環(huán)境的要求，根據(jù)這些要求可以大體確定建筑物的尺度、規(guī)模與相互關系。首先，結構選型時應注意盡可能降低結構構件的高度，選擇與建筑物使用空間相適應的結構形式。 影響結構選型的因素影響結構選型的因素 （2）建筑結

6、構型式對建筑風格和建筑藝術的影響 建筑結構型式對建筑風格和建筑藝術的影響極為明顯 （3）結構選型時還應注意結構的幾何體型對聲學效果的影響，對采光的影響以及對屋面排水的影響 （4）建筑結構材料及其他因素對結構選型的影響 比較梁式結構和軸心受力結構的受力狀態(tài)，我們可以看出，梁的截面應力分布極不均勻，除邊緣纖維達到最大許用應力外，大部分材料的應力遠遠低于許用應力，即材料強度并未充分利用，而軸心受力狀態(tài)因截面應力分布均勻更能充分利用到最低程度，從而形成工字形截面構件它比矩形截面構件獲得了更大的抗彎慣性矩。 （5）影響建筑結構形式的因素還包括建筑施工的生產技術水平以及經濟指標等 衡量結構方案經濟型的手段

7、是進行綜合經濟分析。所謂綜合經濟分析就是要從以下幾個方面綜合考慮問題： 1.不但要考慮某個結構方案付諸實施時的一次投資費用，還要考慮其全壽命期費用。 2.除了以貨幣指標核酸結構的建造成本外，還要從節(jié)省材料消耗和節(jié)省勞動力等來衡量 3.在結構方案比較時還應綜合考慮一次性初始投資和建設速度的關系 建筑結構的組成和分類建筑結構的組成和分類 1.建筑結構的組成 1.1 承受豎向荷載的水平構件 （1）板的長、寬兩個方向的尺寸遠遠大于其厚度尺寸。板有平板、曲面板和斜板。 （2）梁的界面寬度和高度尺寸遠遠小于其跨度尺寸。梁有直梁、曲梁和斜梁。 （3）桁架、網(wǎng)架由桿件組成，且桿件截面尺寸遠遠小于其長度尺寸。

8、1.2 支撐水平構件或承擔水平荷載的構件 （1）柱截面尺寸遠小于其高度，承受梁傳來的荷載。 （2）墻體的長、寬兩個方向的尺寸遠大于其厚度尺寸，承受梁、板傳來的荷載。 （3）基礎是建筑物與地基相聯(lián)系的部分，承受建筑物的全部荷載并傳至地基。 2.結構的分類 建筑結構是由許多結構構件組成的一個系統(tǒng)，其中主要的額手里系統(tǒng)成為結構總體系。結構總體系雖然千變萬化，但總是由水平結構體系、豎向結構體系和基礎結構體系三部分組成。 水平結構體系：一般由板、梁、桁架組成，如板-梁結構體系和桁架體系。其作用為在水平方向，它起隔板作用，并保持豎向結構的穩(wěn)定；在豎直方向，它通過構件的彎曲變形承受樓面或屋面的豎向荷載，并把

9、它傳遞給豎向承重體系。 豎向結構體系：一般由柱、墻、筒體組成，如框架體系、墻體體系和并筒體系等。其作用為：在水平方向，抵抗水平作用力，如風荷載、地震作用等，也把它們傳遞給基礎體系；在豎直方向，承受水平結構體系傳來的全部荷載，并把它們傳給基礎體系。 基礎結構體系：一般是由獨立基礎、條形基礎、交叉基礎、片筏基礎、箱形基礎以及樁、深井組成。其作用為：把上述兩類結構體系傳來的重力荷載全部傳給地基；承受基面以上的上部結構傳來的水平作用力，并把它們傳給地基；限制整個結構的沉降，避免不允許的不均勻沉降和結構的滑移。 結構水平體系和豎向體系之間的基本矛盾是，豎向結構構件之間的距離越大，水平結構構件所需要的材料

10、用量越多。好的結構概念設計因該需求到一個最開闊、最靈活的可利用空間，滿足人滿適用的功能和美觀的需求，而為此所付出的材料和施工消耗最少，而且能適合本地區(qū)的自然條件（氣候、地質、水文、地形等）根據(jù)建筑結構的外形特點分類 （1）底層結構（1-3層，多用于單層廠房、食堂、影劇院、倉庫等） （2）多層結構（2-7層） （3）高層結構（一般在8層以上） （4）超高層（100m以上）世界第一高樓：迪拜塔樓高：828m世界上最高的雙塔樓：吉隆坡雙子塔樓高：525m根據(jù)結構所采用的材料分類 （1）鋼筋混凝土結構 （2）砌體結構（砌磚體、石砌體、小型砌塊、大型砌塊、多孔磚砌塊） （3）鋼結構 （4）木結構 （5）

11、薄膜結構根據(jù)建筑結構的主要結構形式分類 （1）墻體結構（以墻體作為支撐水平構件及承擔水平力的結構） （2）框架結構（由梁和柱剛性連接的骨架結構） （3）框架-剪力墻結構（抗震墻結構） （4）剪力墻結構（墻體既承擔水平構件傳來的豎向荷載，同時也承擔風力和地震力傳來的水平荷載） （5）筒體結構（由剪力墻組成或密柱框筒組成） （6）框架結構 （7）拱形結構 （8）網(wǎng)架結構（以網(wǎng)架做屋蓋） （9）空間薄壁結構（包括剝殼、折板、幕式結構） （10）鋼索結構（懸索結構，以鋼纜或鋼拉桿為主要承重構件）根據(jù)結構受力特點分類 （1）平面結構體系 （2）空間結構體系按材料劃分結構的特點 混凝土結構 優(yōu)點：強度高、

12、耐久性好、耐火性好、可模性好、整體性好，易于就地取材 缺點：結構自重大、抗裂性較差、修復較困難、施工受環(huán)境影響大 混凝土結構的工程應用 （1）房屋建筑工程 （2）橋梁工程 （3）特種結構與高聳結構 （4）水利及其他工程混凝土結構 砌體結構 優(yōu)點：易就地取材、耐火性好、化學穩(wěn)定性好、節(jié)約木材可連續(xù)施工、施工進度快 缺點：自重大、砌筑工作繁重、砂漿和磚石間的粘結力較弱、粘土磚用量大、砌塊結構造價略高于磚石結構 砌體結構的應用 （1）一般民用建筑的基礎、內外墻、柱、屋蓋等構件 （2）工業(yè)長風中，用來砌筑圍護墻、煙囪、管道支架等特殊結構 （3）農村建筑如豬圈、糧倉等 （4）交通運輸方面，用于橋梁隧道、

13、各式地下渠道、涵洞、擋土墻等結構 （5）水利建設方面，可以用于石料砌筑壩、堰和渡槽等 鋼結構 優(yōu)點：自重輕、承載力高、塑性韌性好、可焊性高、具有不滲透的特性、鋼結構具有制造工廠化、施工裝配化 缺點：鋼材耐腐蝕性差、鋼結構耐熱性能好，但防火性能差、剛度差 鋼結構的應用 （1）重型工業(yè)廠房 （2）大跨度結構 （3）高聳結構和高層建筑 （4）受動力荷載作用的結構 （5）可拆卸和移動的結構 （6）容器和管道 （7）輕型鋼結構 （8）其他建筑物鋼結構鋼結構鋼結構鋼結構 木結構 優(yōu)點：得房率高、工期短、節(jié)能、環(huán)?？稍偕?，是公認的綠色建筑 缺點：木材受拉和受剪都是脆性破壞、潮濕狀態(tài)下易腐蝕、承載力有限，不宜

14、做高層和大跨結構、受資源限制，不宜大規(guī)模推廣 木結構的應用 木結構是單純有不猜或主要由木材承受荷載的結構，通過各種金屬連接件進行連接和固定。這種結構因為是由天然材料所組成，受著材料本身條件的限制，因而木材多用于民用核中小型工業(yè)廠房的屋蓋中 薄膜結構 優(yōu)點：自重輕、跨度大、建筑造型自由豐富、施工方便、經濟型、安全性、透光性 缺點：耐久性差、單層膜結構保溫性差、隔音效果差、不利于環(huán)保 薄膜結構的應用 多用于植物園、水族館、體育場等設施當中薄膜結構薄膜結構 按結構類型劃分結構的特點 1.混合結構 同一結構體系中存在兩種或兩種以上的材料作為承重結構的房屋結構。 優(yōu)點：承重的縱橫墻體系采用磚砌，容易滿足

15、剛度要求、只有樓蓋采用鋼筋混凝土結構，造價低 缺點：磚砌墻體強度低、抗震性能差、施工速度慢 2.框架結構 框架結構指的是由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構成承重體系的結構。即由梁和柱組成框架共同抵抗適用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。采用結構的房屋墻體不承重，僅起到維護和分隔作用。 3.剪力墻結構 剪力墻結構是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構的梁柱，能承擔各類荷載引起的內力，并能有效控制結構的水平力，這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結構成為剪力墻結構。 優(yōu)點：能承擔豎向荷載、抵抗水平荷載、側向剛度大 缺點：剪力墻不能被拆除或破壞，不利于形成大空間 4.框架剪力墻結構 在框架結構中適當?shù)牟?/p>

16、位增設一定數(shù)量的額混凝土剪力墻，形成的框架和剪力墻結合在一起承受水平和豎向荷載的體系叫做框架剪力墻結構。 優(yōu)點：易于分隔空間、立面易于變化、抗震性能較好 缺點：抗側移剛度較小、受水平荷載后成剪切型變形 5.筒體結構 筒體結構由框架-剪力墻結構與全剪力墻結構綜合演變和發(fā)展而來。筒體結構是將剪力墻或密柱框架集中到房屋的內部和外圍而形成的空間封閉式的筒體。 優(yōu)點：特點是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間 缺點：只多用于高層、超高層建筑 6.桁架結構 由桿件組成格構化的一種梁式結構。各桿件只受軸力，而不受彎矩和剪力。由于大多用于建筑的屋蓋結構，桁架通常也被稱作屋架。 特點：各桿件受力均以單向拉、壓為主，通過對上下玹桿和腹桿的合理布置，可適應結構內部的彎矩和剪力分布，結構布置靈活，應用范圍廣 7.網(wǎng)架結構 由多跟桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點連接而成的空間結構。一般網(wǎng)架是雙層，在某些情況下也可做成三層。 特點：是高次超靜定結構，空間剛度大、整體性好、抗震能力強、自重輕、用鋼量省 8.拱式結構 拱式結構是一種主要承受軸向壓力并由兩端推力維持平衡的曲線或折線形構件。由拱圈以及支