建筑工程(木、石砌結(jié)構(gòu))

第五章土木工程的類型建筑工程（房屋建筑、古建筑、園林、建筑整體搬遷）橋梁工程道路工程特種結(jié)構(gòu)鐵路、高速鐵路和地鐵水利工程

給排水工程2/3/202315.1建筑工程的類別按使用性質(zhì)①住宅建筑如別墅、宿舍、公寓等。它內(nèi)部房屋的尺度雖小，但使用布局卻十分重要，對(duì)朝向、采光、隔熱、隔音等建筑技術(shù)問題有較高要求。它的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件為樓板和墻體，層數(shù)1～6層至10～20層不等。②公共建筑如展覽館、劇院、體育館、候機(jī)樓等。它是大量人群聚集的場所，室內(nèi)空間和尺度都很大，人流走向問題突出，對(duì)使用功能及其設(shè)施的要求很高。它經(jīng)常采用將梁柱連接在一起的大跨度框架結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)架、拱、殼結(jié)構(gòu)等為主體結(jié)構(gòu)，層數(shù)以單層或低層居多。③商業(yè)建筑如商店，銀行，商業(yè)寫字樓，賓館，含寫字樓、公寓、娛樂場、停車場的綜合樓等。由于它也是人群聚集的場所，有著與公共建筑類似的要求。它往往做成高層建筑，對(duì)結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)型式有較高的要求。2/3/20232④文教衛(wèi)生建筑如圖書館、實(shí)驗(yàn)樓、醫(yī)院等。它有較強(qiáng)的針對(duì)性，如圖書館有書庫、實(shí)驗(yàn)樓要安置特殊實(shí)驗(yàn)設(shè)備、醫(yī)院有手術(shù)室和各種醫(yī)療設(shè)施。它經(jīng)常采用框架結(jié)構(gòu)為主體結(jié)構(gòu)，層數(shù)以4～10層的多層為主。⑤工業(yè)建筑如重型機(jī)械廠房、紡織廠房（單層輕工業(yè)）、制藥廠房、食品廠房（多層輕工業(yè)）等。它往往有巨大的荷載，沉重的撞擊和振動(dòng)，需要巨大的空間，有溫濕度、防爆、防塵、防菌等恃殊要求，以及要考慮生產(chǎn)產(chǎn)品的起吊運(yùn)輸設(shè)備和生產(chǎn)路線等。單層工業(yè)建筑經(jīng)常采用的是鉸接框架（也稱排架）結(jié)構(gòu)，多層工業(yè)建筑往往采用剛接框架結(jié)構(gòu)。⑥農(nóng)業(yè)建筑如暖棚、畜牧場等，它往往采用的是輕型鋼結(jié)構(gòu)。2/3/20233

按結(jié)構(gòu)體系2/3/20234①墻體結(jié)構(gòu)；（在高層建筑中也稱剪力墻結(jié)構(gòu)）利用房屋的墻體作為豎向承重和抵抗水平荷載（如風(fēng)荷載或水平地震荷載）的結(jié)構(gòu)。墻體同時(shí)也作為維護(hù)及房間分隔構(gòu)件。②框架結(jié)構(gòu)；采用梁、柱組成的框架作為房屋的豎向承重結(jié)構(gòu)，并同時(shí)承受水平荷載。其中如梁和柱整體連接，其間不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)、可以承受彎矩的稱剛接框架結(jié)構(gòu)；如梁和柱非整體連接，其間可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)、不能承受彎矩的稱鉸接框架結(jié)構(gòu)。2/3/20235梁柱式結(jié)構(gòu)2/3/20236墻板式結(jié)構(gòu)2/3/20237③筒體結(jié)構(gòu)利用房間四周墻體形成的封閉筒體（也可利用房屋外圍由間距很密的柱與截面很高的梁，組成一個(gè)形式上像框架，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)有許多窗洞的筒體）作為主要抵抗水平荷載的結(jié)構(gòu)。也可以利用框架和筒體組合成框架－筒體結(jié)構(gòu)。2/3/20238屋蓋的結(jié)構(gòu)類型④桁架結(jié)構(gòu)利用整層高的析架橫向跨越房屋兩外柱之間的空間，并利用衍架交替在各樓層平面上錯(cuò)列的方法增加整個(gè)房屋的剛度，也使居住單元的布置更加靈活，這種結(jié)構(gòu)體系稱錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu)2/3/20239⑤拱結(jié)構(gòu)；以在一個(gè)平面內(nèi)受力的，由曲線（或折線）形構(gòu)件組成的拱所形成的結(jié)構(gòu)，來承受整個(gè)房屋的豎向荷載和水平荷載。⑥空間薄殼結(jié)構(gòu)；由曲面形板與邊緣構(gòu)件（梁、拱或桁架）組成的空間結(jié)構(gòu)。它能以較薄的板面形成承載能力高、剛度大的承重結(jié)構(gòu)，能覆蓋大跨度的空間而無需中間支柱。2/3/202310⑦空間折板結(jié)構(gòu)由多塊平板組合而成的空間結(jié)構(gòu)，是一種既能承重又可圍護(hù)，用料較省，剛度較大的薄壁結(jié)構(gòu)，。⑧網(wǎng)架結(jié)構(gòu)由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式，通過節(jié)點(diǎn)連接而成的空間結(jié)構(gòu)，具有空間受力、重量輕、剛度大、可跨越較大跨度、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。2/3/202311⑨鋼索結(jié)構(gòu)樓面荷載通過吊索或吊桿傳遞到支承柱上去，再由往傳遞到基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)。2/3/2023122/3/202313按層高2～7層房屋——多層8～20層或高度為24m以上的——高層；（≥10層以上的作為高層建筑）30層以上——超高層；按使用材料木結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（包括勁性鋼筋混凝土、鋼管混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土）鋼結(jié)構(gòu)薄膜充氣結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)2/3/2023145.2建筑工程主要結(jié)構(gòu)類型簡介和著名建筑工程掠影2/3/2023155.2.1木結(jié)構(gòu)建筑2/3/2023162/3/2023172/3/202318應(yīng)縣木塔，建于遼清寧二年（公元1056年），金明昌六年（公元1195年）增修完畢。是我國現(xiàn)存最高最古的一座木構(gòu)塔式建筑。與金字塔、埃菲爾鐵塔、比薩斜塔并稱為四大名塔。《視頻》2/3/202319日本出云的木結(jié)構(gòu)圓頂，直徑140.7m，是世界上跨度最大的木結(jié)構(gòu)。2/3/202320挪威建造的膠合層木屋架最大跨度達(dá)85.8m，1993年建成2/3/202321田螺坑土樓群共5座,中間一座是方樓，圍繞四周的是3座圓樓和1座橢圓形樓。中央電視臺(tái)‘探索·發(fā)現(xiàn)’欄目《土樓探秘》和《福建的百年民居》夯土木結(jié)構(gòu)——內(nèi)框外筒結(jié)構(gòu)2/3/2023225.2.2砌體結(jié)構(gòu)建筑古代砌體結(jié)構(gòu)建筑的典型做法可以從古希臘萬神毆和巴臺(tái)農(nóng)神的構(gòu)造中看出，它是先在地下深處設(shè)置用石灰?guī)r塊石做成的基礎(chǔ)．在基礎(chǔ)上砌3～4層大理石平臺(tái)，在平臺(tái)上用石塊疊成長立柱，在往頂安放石過梁、石腰帶和飛檐，形成人字形屋頂。立柱通常由幾個(gè)像鼓一樣的單元構(gòu)件連接而成，它們用埋置在鉛內(nèi)的銷釘對(duì)中，其間設(shè)有砂漿。在將單元構(gòu)件仔細(xì)連接后，才由熟練雕工雕刻成凹槽。2/3/202323巴臺(tái)農(nóng)神殿的前廳與萬神殿相似，后面用砌體結(jié)構(gòu)做成有圓屋頂?shù)膱A形祭祀殿堂。該圓球形頂部直徑約43.6m（143ft），頂端為8.2m（27ft）直徑的孔洞，洞口至地平面也為43.6m（143ft）高，球面用方形的下厚上薄、下大上小的平頂磚鑲扳疊合砌成，并在木支架上成型。圓球形屋頂在自重作用下有向四周推出的外推力，因而，需要在圓周邊上砌筑約6m（20ft）厚的圓筒形墻體加以支承。雖然這圓筒形墻很厚，但是內(nèi)部是空的，用雙層筒拱將兩側(cè)邊墻連接起來，形成一個(gè)剛度和強(qiáng)度都很大的圓捅。2/3/202324巴黎圣母院［NotreDamedeParis］是世界著名歌德式教堂建筑，始建于1163年，約建成于1180年，建筑平面寬47m，深125m，可容納萬人。它是12世紀(jì)西方典型的有劃時(shí)代創(chuàng)造性的砌體結(jié)構(gòu)建筑。采用的是以柱墩骨架、券拱和飛扶壁（flyingbuttress）等組成的磚石框架結(jié)構(gòu)，墻體不承重。2/3/202325由于在始建時(shí)就決定它的中廳（也稱中殿nave）要比同期其他教堂的中廳高1／4～l／3的高度，使得中廳兩側(cè)的墻體要承受更大的風(fēng)力；為了迎接這個(gè)挑戰(zhàn)，建造者開發(fā)設(shè)計(jì)了飛扶壁的結(jié)構(gòu)做法。飛扶壁是外墻外側(cè)的既高又薄的扶壁，頂部呈弧形拱狀，它越過側(cè)廊屋頂．抵住中廳骨架拱腳，可以承受通過四方肋形穹頂磚券拱傳來的外推力以及施加于中廳側(cè)墻的風(fēng)力；同時(shí)，它還能解脫兩側(cè)墻體的承重功能，使墻上可以開設(shè)各種形狀的大玻璃窗。飛扶壁不僅受力合理，而且建筑造型美觀，又有利于室內(nèi)采光，在結(jié)構(gòu)上是一個(gè)了不起的創(chuàng)造。在巴黎圣母院建成后很快它就被后來建造的歌德式教堂所仿造．在西方曾風(fēng)靡一時(shí)。2/3/202326在十四五世紀(jì)間，中國佛寺建筑上出現(xiàn)一種拱券式的磚結(jié)構(gòu)殿堂，通稱為「無梁殿」,我國無梁殿有五處：南京靈谷寺、峨眉山萬佛寺、北京房山萬佛堂、北京香山相寶寺及安徽三祖寺。南京靈谷寺無梁殿原名無量殿，是靈谷寺內(nèi)的一座主要建筑。建于明洪武十四年(1381)，因殿內(nèi)供奉無量壽佛，故名無量殿。整個(gè)建筑沒有梁柱，也不用寸木，自基到頂全用巨磚壘砌成拱形，因此又稱做無梁殿。2/3/202327明代建造的南京靈谷寺無梁殿以磚拱券為主體結(jié)構(gòu)．室內(nèi)空間為一大型磚拱，總長53.5m．總寬37.35m，縱橫兩個(gè)方向均為磚砌穹拱．無一根梁。中列最大跨度11.25m，凈高11.4m，前后列跨度5m。，凈高7.4m，與列正交的小洞跨度3.85n。，凈高5.9m．外部出檐、斗拱、檁、枋等均以磚石仿造木構(gòu)件制作。殿宇高闊，氣勢宏偉，堪稱我國目前最古最大的一座磚建殿宇。2/3/202328河北定縣開元寺塔（又稱料敵塔）干公元1055年建成，是當(dāng)時(shí)世界上最高的砌體結(jié)構(gòu)。它