第4章建筑工程

1、第四章 建筑工程內(nèi) 容第一節(jié) 基本構(gòu)件第二節(jié) 單層與多層建筑第三節(jié) 高層與超高層建筑第四節(jié) 特種結(jié)構(gòu)第五節(jié) 未來展望第一節(jié) 基本構(gòu)件屋面板 板平面尺寸大而厚道小的受彎構(gòu)件。按用途分為樓板、屋面板、基礎(chǔ)板和墻板等。 梁受彎構(gòu)件梁分類截面形式截面尺寸深梁、扁梁和變截面梁矩形梁、T形梁、倒T形梁、L形梁、Z形梁、槽形梁、箱形梁、空腹梁、迭和梁鋼梁、鋼筋混凝土梁、預應力混凝土梁、木梁、鋼與混凝土組合梁等支承形式材料位置簡支梁、懸臂梁和連續(xù)梁等主梁、次梁、連梁、圈梁、過梁等 柱主要承受壓力，有時也同時承受彎矩的豎向構(gòu)件。柱分類截面形式方柱、圓柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、L形柱、十字形柱、雙支柱、

2、構(gòu)件柱石柱、磚柱、砌塊柱、木柱、鋼柱、鋼筋混凝土柱、勁性鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土柱和各種組合柱破壞特征材料受力短柱、長柱和中長柱軸心受壓柱和偏心受壓柱 拱曲線結(jié)構(gòu)，承受軸向壓力。 位于河北省井陘縣蒼巖位于河北省井陘縣蒼巖山風景區(qū)，架設在峽谷峭壁山風景區(qū)，架設在峽谷峭壁上，原名上，原名蒼樓蒼樓，是福慶寺的，是福慶寺的主體建筑之一，它以橋上建主體建筑之一，它以橋上建危樓的獨特造型，稱奇于世，危樓的獨特造型，稱奇于世，橋長米，寬米，單孔橋長米，寬米，單孔空腹式石拱橋，由道獨空腹式石拱橋，由道獨立弧券縱向排列而成。橋下立弧券縱向排列而成。橋下有石階三百余級，拾級而上有石階三百余級，拾級而上可達橋樓殿。

3、樓殿建在石橋可達橋樓殿。樓殿建在石橋上，面寬五間，石橋建造年上，面寬五間，石橋建造年代為公元年。代為公元年。 第二節(jié) 單層與多層建筑 單層建筑和單層工業(yè)廠房 輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑 金屬拱形波紋屋蓋結(jié)構(gòu)建筑單層建筑施工中輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房（無吊車梁）施工中輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房（有吊車梁）輕型鋼結(jié)構(gòu)別墅輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅北京汽車銷售中心北京汽車銷售中心 金屬拱形波紋屋蓋結(jié)構(gòu)建筑 大跨度結(jié)構(gòu)指跨度大于60m的建筑。常用于展覽館、體育館、飛機庫等，結(jié)構(gòu)體系有：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、懸吊結(jié)構(gòu)、索膜結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、應力蒙皮結(jié)構(gòu)等大跨度建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)西安城運村體育館廣州新體育館主場館內(nèi)景網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)全國最大跨度的球

4、殼全國最大跨度的球殼漳州漳州后石電廠球形煤倉后石電廠球形煤倉懸索結(jié)構(gòu) 1958年建成的美國耶魯大學溜冰館是典型的組合懸索結(jié)構(gòu)。屋蓋年建成的美國耶魯大學溜冰館是典型的組合懸索結(jié)構(gòu)。屋蓋結(jié)構(gòu)由沿建筑物縱向軸豎立的中央鋼筋混凝土平面大拱和兩側(cè)的兩片結(jié)構(gòu)由沿建筑物縱向軸豎立的中央鋼筋混凝土平面大拱和兩側(cè)的兩片預應力索網(wǎng)組成。曲面屋蓋造型極為美觀，外形有些象一只古怪的海預應力索網(wǎng)組成。曲面屋蓋造型極為美觀，外形有些象一只古怪的海龜似的甲殼動物。龜似的甲殼動物。中央大中央大拱的跨拱的跨度近度近100m.兩片索網(wǎng)的承重索兩片索網(wǎng)的承重索高端錨掛在鋼筋混高端錨掛在鋼筋混凝土大拱上。凝土大拱上。另一端錨掛在縱另

5、一端錨掛在縱向曲墻頂端的鋼向曲墻頂端的鋼筋混凝土曲梁上筋混凝土曲梁上美國耶魯大學溜冰館入口處。美國耶魯大學溜冰館入口處。大拱與曲梁的軸線大拱與曲梁的軸線均為平面拋物線。均為平面拋物線。 1960年間，年間，德國斯圖加特大學的井賴德國斯圖加特大學的井賴.奧托先生奧托先生（Frei Otto）,先后于先后于1962和和1965年發(fā)表了研究膜結(jié)構(gòu)的成果，并同帳篷制造廠商合作，做了一年發(fā)表了研究膜結(jié)構(gòu)的成果，并同帳篷制造廠商合作，做了一些帳篷式膜結(jié)構(gòu)和鋼索結(jié)構(gòu)，其中最受人注目的是些帳篷式膜結(jié)構(gòu)和鋼索結(jié)構(gòu)，其中最受人注目的是1967年在蒙特利爾博覽年在蒙特利爾博覽會的西德館會的西德館，其后在歐洲，尤其是

6、德國，可以說是，其后在歐洲，尤其是德國，可以說是開了膜結(jié)構(gòu)商業(yè)化的先開了膜結(jié)構(gòu)商業(yè)化的先河河。1968年，美國紐約的建筑師布羅（年，美國紐約的建筑師布羅（Davis Brody)和哥倫比亞的大衛(wèi)和哥倫比亞的大衛(wèi).蓋蓋格教授合力爭取到了日本大阪世界博覽會美國館的設計權(quán)。格教授合力爭取到了日本大阪世界博覽會美國館的設計權(quán)。索膜結(jié)構(gòu) 沙特利雅德體育場看臺張拉式膜結(jié)構(gòu)挑蓬。該體育場外徑沙特利雅德體育場看臺張拉式膜結(jié)構(gòu)挑蓬。該體育場外徑288m，看臺挑蓬由，看臺挑蓬由24個連在一起的形狀相同的單支柱帳篷式索個連在一起的形狀相同的單支柱帳篷式索膜結(jié)構(gòu)單元組成。膜結(jié)構(gòu)單元組成。 1970年建成的日本大阪萬國

7、博覽會的富士集團廳采用年建成的日本大阪萬國博覽會的富士集團廳采用氣承式膜結(jié)構(gòu)（臨時建筑）是第一個現(xiàn)代意義的大跨度膜氣承式膜結(jié)構(gòu)（臨時建筑）是第一個現(xiàn)代意義的大跨度膜結(jié)構(gòu)。同時參展的美國館也采用了氣肋式膜結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。同時參展的美國館也采用了氣肋式膜結(jié)構(gòu)。充氣結(jié)構(gòu) 1988年建成的日本東京后樂園棒球場屋蓋是鋼索與氣承膜組成的索膜結(jié)構(gòu)。 該建筑是日本最大的室內(nèi)體育場，地下兩層，地上6層，屋蓋直徑201m. 屋蓋用雙層聚四氟乙烯玻璃纖維布制成，外膜厚0.8mm，內(nèi)膜厚0.35mm，薄膜是用28根直徑為80mm、間距為8.5m雙向正交配置的鋼索支撐。屋頂總重406噸，面積28000平方米，平均每平方米重

8、12.5kg,是日本最輕的屋頂。氣承式索氣承式索膜結(jié)構(gòu)：在薄膜覆蓋的空間內(nèi)充氣，利用膜結(jié)構(gòu)：在薄膜覆蓋的空間內(nèi)充氣，利用內(nèi)外氣差來承受荷載，并與鋼索共同形成結(jié)構(gòu)。內(nèi)外氣差來承受荷載，并與鋼索共同形成結(jié)構(gòu)。BP gas station in Germany by Heiz Isler The shell is only 3 inches thick（1 inch =25.4 millimetres ）薄殼結(jié)構(gòu)中國國家大劇院鳥巢場館圣路易斯國際機場 St. Louis International Airport 我國以8層為界限，低于8層者稱為多層建筑。主要應用于居民住宅、商場、辦公樓、旅館等建筑

9、，常用結(jié)構(gòu)形式為混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)。多層建筑屋面板混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)豎向荷載通過磚墻傳到基礎(chǔ)上框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)豎向荷載通過柱子傳到基礎(chǔ)上裝配整體式樓板現(xiàn)澆混凝土樓板 高層建筑分類：916層（最高為50m）；1725層（最高到75m）；2640層（最高到100m）；40層以上（即超高層建筑）。我國規(guī)定超過100m的為超高層。 世界十大高層建筑 主要結(jié)構(gòu)形式：框架結(jié)構(gòu) 框架剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻結(jié)構(gòu)，框支剪力墻結(jié)構(gòu) 筒體結(jié)構(gòu)。第三節(jié) 高層與超高層建筑主塔樓主塔樓平面為平面為正方形正方形 廣東國際大廈廣東國際大廈1990年建成，為當年建成，為當時我國國內(nèi)最高的時我國國內(nèi)最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

10、，地上，地上63層，地下兩層，層，地下兩層，局部局部4層。為層。為筒中筒中筒結(jié)構(gòu)筒結(jié)構(gòu)體系，外筒體系，外筒31.137m,矩形平矩形平面，由面，由24根中柱和根中柱和4根異型角柱組成。根異型角柱組成。周邊框架外筒剪力墻內(nèi)筒外灘遠眺金茂大廈外灘遠眺金茂大廈西爾斯大廈西爾斯大廈是世界最高是世界最高的全鋼結(jié)構(gòu)的全鋼結(jié)構(gòu)建筑建筑高高442m，110層，建筑面層，建筑面積積41.38萬平萬平方米，建于方米，建于1974年。年。 它的標準層是一個在九個23m 23m成束筒結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成的69 69m的方形平面。西爾斯大廈位于美國芝加哥。上圖是芝加西爾斯大廈位于美國芝加哥。上圖是芝加哥的高層建筑哥的高層建筑

11、第四節(jié) 特種結(jié)構(gòu) 特種用途的工程結(jié)構(gòu)，包括高聳結(jié)構(gòu)、海洋工程結(jié)構(gòu)、管道工程結(jié)構(gòu)、容器結(jié)構(gòu)和核電站結(jié)構(gòu)等煙囪 工業(yè)中的常用構(gòu)筑物，按材料可分為磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪和鋼煙囪。施工中混凝土煙囪唐山陡河發(fā)電廠唐山陡河發(fā)電廠210m煙囪煙囪山西神頭二電廠煙囪我國單筒煙囪最高的，270m高水塔濟南污水處理廠蛋形消化池濟南污水處理廠蛋形消化池北京石景山煤氣儲備廠北京石景山煤氣儲備廠大連南關(guān)嶺國家糧食儲備庫大連南關(guān)嶺國家糧食儲備庫每個倉筒內(nèi)徑為每個倉筒內(nèi)徑為10m,壁厚壁厚250mm，從漏斗，從漏斗口起高口起高31.7m。我國連云港糧倉群由我國連云港糧倉群由28只鋼筋混凝土散裝糧倉組成只鋼筋混凝土散裝糧倉組成大雁國家糧食倉儲庫霍林河露天礦原煤群倉核電站 反應堆是核電站的心臟，它是使原子核裂變的鏈式反應能夠有控制地持續(xù)進行的裝置，是利用核能的一種最重要大