《多層建筑結(jié)構(gòu)》課件

多層建筑結(jié)構(gòu)課程簡介課程內(nèi)容本課程涵蓋多層建筑結(jié)構(gòu)的基本概念、設(shè)計原則、荷載計算、構(gòu)件設(shè)計、抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)施工與維護(hù)等內(nèi)容，全面系統(tǒng)地介紹多層建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識。課程安排本課程共分為若干個章節(jié)，每個章節(jié)包含理論講解、案例分析和習(xí)題練習(xí)，旨在幫助學(xué)員全面掌握多層建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識。學(xué)習(xí)方式課程目標(biāo)1知識目標(biāo)掌握多層建筑結(jié)構(gòu)的基本概念、設(shè)計原則、荷載計算、構(gòu)件設(shè)計、抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)施工與維護(hù)等知識。2能力目標(biāo)能夠運用所學(xué)知識進(jìn)行多層建筑結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計和計算，并解決實際工程中遇到的相關(guān)問題。素質(zhì)目標(biāo)建筑結(jié)構(gòu)的定義與作用定義建筑結(jié)構(gòu)是指建筑物中承受荷載的骨架體系，包括梁、柱、墻、樓板、基礎(chǔ)等構(gòu)件。作用建筑結(jié)構(gòu)的主要作用是承受建筑物自身的重力以及各種外部荷載，保證建筑物的安全、穩(wěn)定和正常使用。多層建筑的特點與類型特點層數(shù)較多，一般在3層以上，結(jié)構(gòu)形式多樣，荷載傳遞復(fù)雜。類型按結(jié)構(gòu)材料可分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)等；按結(jié)構(gòu)形式可分為框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)等。設(shè)計要點需要綜合考慮建筑功能、結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)性、施工條件等因素，選擇合適的結(jié)構(gòu)體系和材料。多層建筑結(jié)構(gòu)體系概述框架結(jié)構(gòu)由梁和柱組成的框架承受豎向和水平荷載。剪力墻結(jié)構(gòu)由剪力墻承受水平荷載，框架承受豎向荷載。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)框架和剪力墻共同承受豎向和水平荷載。結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則與規(guī)范1安全可靠結(jié)構(gòu)必須能夠安全可靠地承受各種荷載，保證人員和財產(chǎn)的安全。2經(jīng)濟(jì)合理結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)盡量節(jié)約材料和降低造價，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。3適用美觀結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足建筑功能和美觀要求，與建筑風(fēng)格相協(xié)調(diào)。4符合規(guī)范結(jié)構(gòu)設(shè)計必須符合國家和地方的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。荷載類型與組合恒載結(jié)構(gòu)自重、固定設(shè)備重等。1活載人員、家具、可移動設(shè)備重等。2風(fēng)荷載風(fēng)對建筑物的作用力。3地震作用地震對建筑物的作用力。4恒載的計算結(jié)構(gòu)自重根據(jù)結(jié)構(gòu)材料的密度和體積計算。固定設(shè)備重根據(jù)設(shè)備清單和設(shè)備重量計算?；钶d的確定屋面活載0.5kN/m2樓面活載根據(jù)使用功能確定，如住宅2.0kN/m2，辦公樓2.5kN/m2風(fēng)荷載的分析1風(fēng)壓高度變化系數(shù)隨高度增加而增大。2風(fēng)力系數(shù)與建筑物形狀和風(fēng)向有關(guān)。地震作用的考慮1地震烈度表示地面震動強弱的程度。2場地類別影響地震動參數(shù)。3結(jié)構(gòu)類型影響地震反應(yīng)。荷載組合的原則基本組合考慮永久荷載和可變荷載同時作用。偶然組合考慮地震作用或風(fēng)荷載等偶然荷載作用。梁的類型與設(shè)計簡支梁兩端鉸支的梁。連續(xù)梁多跨連續(xù)的梁。懸臂梁一端固定，一端自由的梁。簡支梁的設(shè)計受力分析計算彎矩和剪力。截面設(shè)計選擇合適的截面尺寸和配筋。連續(xù)梁的設(shè)計1彎矩調(diào)幅可以適當(dāng)調(diào)整彎矩值，減小負(fù)彎矩。2支座負(fù)彎矩需要加強支座處的配筋。懸臂梁的設(shè)計端部彎矩端部彎矩最大，需要加強配筋。撓度控制需要控制撓度，保證正常使用。梁的受力分析1計算跨度確定梁的計算跨度。2荷載計算計算梁上的各種荷載。3內(nèi)力計算計算彎矩、剪力和撓度。梁的配筋計算正截面配筋根據(jù)彎矩計算受拉鋼筋面積。斜截面配筋根據(jù)剪力計算箍筋和彎起鋼筋。柱的類型與設(shè)計軸心受壓柱柱的軸線與荷載作用線重合。偏心受壓柱柱的軸線與荷載作用線不重合。軸心受壓柱的設(shè)計強度計算根據(jù)軸向壓力計算所需截面面積。穩(wěn)定計算考慮柱的穩(wěn)定性，防止失穩(wěn)。偏心受壓柱的設(shè)計1一階偏心荷載作用線與柱軸線只有一個方向的偏心。2二階偏心荷載作用線與柱軸線有兩個方向的偏心。柱的受力分析軸向壓力柱承受的豎向壓力。彎矩由于偏心荷載作用產(chǎn)生的彎矩。柱的配筋計算1縱向鋼筋承受軸向壓力和彎矩。2箍筋防止縱向鋼筋失穩(wěn)和提高抗剪能力。墻的類型與設(shè)計承重墻承受建筑物大部分荷載的墻。剪力墻主要承受水平荷載的墻。承重墻的設(shè)計強度計算根據(jù)軸向壓力計算所需墻體厚度。穩(wěn)定計算考慮墻體的穩(wěn)定性，防止失穩(wěn)。剪力墻的設(shè)計1抗剪強度抵抗水平剪力的能力。2抗彎強度抵抗彎矩的能力。墻的受力分析軸向壓力墻體承受的豎向壓力。剪力墻體承受的水平剪力。墻的配筋計算1水平鋼筋抵抗水平剪力。2豎向鋼筋抵抗軸向壓力和彎矩。樓板的類型與設(shè)計現(xiàn)澆樓板在現(xiàn)場澆筑的樓板。預(yù)制樓板在工廠預(yù)制的樓板?，F(xiàn)澆樓板的設(shè)計單向板主要沿一個方向受力的樓板。雙向板沿兩個方向受力的樓板。預(yù)制樓板的設(shè)計1板縫處理需要進(jìn)行可靠的板縫處理，保證整體性。2運輸和安裝需要考慮運輸和安裝的方便性。樓板的受力分析彎矩樓板承受的彎矩。剪力樓板承受的剪力。樓板的配筋計算1受拉鋼筋承受彎矩產(chǎn)生的拉力。2分布鋼筋抵抗溫度和收縮應(yīng)力?；A(chǔ)的類型與設(shè)計條形基礎(chǔ)沿墻或柱列設(shè)置的基礎(chǔ)。獨立基礎(chǔ)每個柱單獨設(shè)置的基礎(chǔ)。筏形基礎(chǔ)整體澆筑的板式基礎(chǔ)。條形基礎(chǔ)的設(shè)計地基承載力地基能夠承受的最大壓力。基礎(chǔ)寬度根據(jù)地基承載力確定基礎(chǔ)寬度。獨立基礎(chǔ)的設(shè)計1階梯形階梯形基礎(chǔ)。2錐形錐形基礎(chǔ)。筏形基礎(chǔ)的設(shè)計整體性筏形基礎(chǔ)整體性好，抗不均勻沉降能力強。適用性適用于地基承載力較低的情況?；A(chǔ)的受力分析1地基反力地基對基礎(chǔ)的反作用力。2彎矩基礎(chǔ)承受的彎矩。3剪力基礎(chǔ)承受的剪力。基礎(chǔ)的配筋計算受拉鋼筋抵抗彎矩產(chǎn)生的拉力。抗剪鋼筋抵抗剪力。多層建筑結(jié)構(gòu)的整體分析空間協(xié)同工作建筑結(jié)構(gòu)的整體分析需要考慮各個構(gòu)件之間的空間協(xié)同工作。荷載傳遞路徑明確荷載傳遞路徑，保證結(jié)構(gòu)的安全性。結(jié)構(gòu)的簡化計算1計算簡圖采用簡化計算圖，方便計算。2簡化公式采用簡化公式，快速計算。計算機輔助分析有限元分析采用有限元軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。建模建立結(jié)構(gòu)模型。計算進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算?？拐鹪O(shè)計的概念1小震不壞在小地震作用下，結(jié)構(gòu)不損壞或輕微損壞。2中震可修在中等地震作用下，結(jié)構(gòu)可以修復(fù)。3大震不倒在大地震作用下，結(jié)構(gòu)不倒塌?？拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防烈度根據(jù)地震發(fā)生的概率確定設(shè)防烈度。抗震等級根據(jù)建筑物的重要性確定抗震等級?？拐鸫胧┨岣哐有蕴岣呓Y(jié)構(gòu)的延性，使其能夠吸收更多的地震能量。調(diào)整剛度調(diào)整結(jié)構(gòu)的剛度，使其能夠更好地抵抗地震作用?？拐饦?gòu)造加強連接加強構(gòu)件之間的連接，防止構(gòu)件脫落。設(shè)置抗震墻設(shè)置抗震墻，提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。結(jié)構(gòu)抗震驗算1位移驗算驗算結(jié)構(gòu)的位移是否滿足規(guī)范要求。2應(yīng)力驗算驗算結(jié)構(gòu)的應(yīng)力是否滿足規(guī)范要求。多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實例設(shè)計流程明確設(shè)計任務(wù)、初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、施工圖設(shè)計。設(shè)計依據(jù)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、地質(zhì)勘察報告、建筑設(shè)計圖。實例一：住宅樓設(shè)計1結(jié)構(gòu)選型選擇合適的結(jié)構(gòu)體系。2荷載計算計算各種荷載。3構(gòu)件設(shè)計設(shè)計梁、柱、墻、樓板和基礎(chǔ)。實例二：辦公樓設(shè)計大空間辦公樓需要提供較大的空間。設(shè)備需要考慮各種設(shè)備的布置。實例三：教學(xué)樓設(shè)計安全教學(xué)樓的安全性非常重要。經(jīng)濟(jì)需要考慮經(jīng)濟(jì)性。結(jié)構(gòu)施工的要求材料質(zhì)量使用符合規(guī)范要求的材料。施工工藝采用正確的施工工藝。施工質(zhì)量控制1過程控制加強施工過程的控制。2檢驗進(jìn)行必要的檢驗。結(jié)構(gòu)的維護(hù)與加固定期檢查定期檢查結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。加固對于損壞的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。常見結(jié)構(gòu)問題與處理1裂縫處理裂縫。2變形糾正變形。3腐蝕防止腐蝕。課程總結(jié)基本概念回顧多層建筑