建筑结构概论

1.建筑结构课程介绍；2.建筑结构的类型，各类结构的优缺点及其应用和发展简况。第一章建筑结构概论本章主要内容一、课程功能课程性质：专业基础课。课程任务：1.为后续课程建筑施工、施工项目管理、建筑工程计量与计价等奠定基础；2.为将来的职业工作——建筑施工技术与管理奠定结构方面的知识和能力。建筑结构课程介绍二、课程教学目标知识目标：掌握建筑结构常用材料的种类和性质；掌握建筑结构及结构构件的构造知识；掌握一般建筑结构构件（或连接）的设计方法。能力目标：具有进行一般建筑结构构件（受弯、轴向受压构件）截面设计与承载力复核的能力；具有一般多层砌体结构设计的能力；具有分析和处理实际施工过程中遇到的一般结构问题的能力；具有正确识读建筑结构施工图的能力。德育目标：运用各种教学手段密切联系工程实际，激发学生的求知欲望，培养学生科学严谨的工作态度和创造性工作能力；培养学生热爱专业，热爱本职工作的精神；培养学生一丝不苟的学习态度和工作作风。1.1.1建筑结构的定义建筑结构——建筑中由若干构件连接而成的能承受各种作用的平面或空间体系。§1.1建筑结构的概念1.1.2建筑结构的组成1.水平构件：梁、板等，用以承受竖向荷载。2.竖向构件：柱、墙等，其作用是支承水平构件或承受水平荷载。3.基础：将建筑物承受的荷载传至地基。1.1.3建筑结构的分类建筑结构按承重结构所用的材料不同分类木结构钢结构砌体结构混凝土结构混合结构1.1.3.11.混凝土结构（1）混凝土结构的概念素混凝土结构混凝土结构钢筋混凝土结构预应力混凝土结构101）就地取材；2）耐久性好；3）整体性好；4）可模性好；5）耐火性好。1）自重大；2）抗裂性能差；3）现浇结构模板用量大4）工期长。（2）钢筋混凝土结构的特点主要优点：主要缺点：（3）钢筋和混凝土共同工作的原因1）钢筋表面与混凝土之间存在粘结作用。2）变形协调作用3）混凝土对钢筋的保护作用钢筋与混凝土之间存在粘结作用是钢筋与混凝土能够一起共同工作的最主要原因。摩擦力机械咬合力胶结力粘结作用2.砌体结构（1）概念由块体（砖、石材、砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构。（2）特点主要优点：1）取材方便，造价低廉；2）具有良好的耐火性及耐久性；3）具有良好保温、隔热、隔音性能，节能效果好；4）施工简单，技术容易掌握和普及，也不需要特殊的设备。主要缺点：自重大，强度低，整体性差，砌筑劳动强度大。以钢材为主要材料制作的结构。3.钢结构（1）概念（2）特点主要优点：1）材料强度高，自重轻，塑性和韧性好，材质均匀2）便于工厂生产和机械化施工及拆卸，施工工期短；3）具有优越的抗震性能；4）无污染、可再生、节能、安全，符合建筑可持续发展的原则，可以说钢结构的发展是21世纪建筑文明的体现。主要缺点：易腐蚀，需经常油漆维护，故维护费用较高；钢结构的耐火性差，当温度达到250℃时，钢结构的材质将会发生较大变化，当温度达到600℃时，结构会瞬间崩溃，完全丧失承载能力。4.木结构（1）概念指全部或大部分用木材制作的结构。（2）特点主要优点：易于就地取材，制作简单。主要缺点：易燃、易腐蚀、变形大，并且木材使用受到国家严格限制。5.混合结构（1）概念由两种及两种以上材料作为主要承重结构的房屋称为混合结构。（2）特点可以综合利用各材料的优点而避免其缺点。如钢-砼结构不仅具有钢结构建筑自重轻、截面尺寸小、施工进度快、抗震性能好的特点，还兼有钢筋混凝土结构刚度大、防火性能好、成本低的优点。按承重结构类型的不同分类排架结构框架剪力墙结构框架结构砖混结构剪力墙结构筒体结构其他结构1.1.3.21.砖混结构砖混结构由砌体和钢筋混凝土材料共同承受外荷载的作用，墙体（或柱）及基础等采用砌体结构，而楼盖、屋盖等采用钢筋混凝土构件的结构。主要用于层数不多的民用建筑，如住宅、宿舍、办公楼、旅馆等。2.框架结构框架结构由纵梁、横梁和柱以刚接或铰接相连系而构成承重体系的结构。既可用钢材制成钢框架结构，也可用混凝土制成钢筋混凝土框架结构。建造高度一般为30m左右。3.剪力墙是由钢筋混凝土浇筑成的墙体。由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构，称为剪力墙结构。抗侧移刚度大，整体性好，但空间布置受限。一般建造比较高的建筑物，15~30层的住宅和旅馆等小开间的高层建筑多采用。4.框架－剪力墙结构是在框架纵、横方向的适当位置，在柱与柱之间设数道钢筋混凝土墙体而形成的结构体系。它是框架和剪力墙的有机结合。用于20层左右的工业与民用建筑。5.筒体结构筒体结构是用钢筋混凝土墙体围成的各向抗侧移刚度都很大的筒体所组成的结构。筒体的基本形式有三种：框架筒、筒中筒及多筒。6.排架结构构排架结构是由屋架（或屋面梁）、柱和基础组成。屋架与柱顶铰接，柱与基础刚接。单层排架结构为12~20m，可以为单跨和多跨，广泛用于各种单层工业厂房建筑。7.其它形式的结构门式刚架结构、薄腹梁结构、桁架结构、拱结构、薄壳结构、网架结构、悬索结构等。1.2.1建筑结构的发展状况Q钢结构：19世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋。目前，世界上最高的钢结构房屋—马来西亚吉隆坡石油大厦的高度达452m。§1.2建筑结构的发展与应用状况目前，世界上最高的建筑—台湾101大楼高度达508m。Q混凝土结构：1850年，法国人郎波特（L﹒Lambot）制成了铁丝网水泥砂浆的小船。1861年，法国人莫尼埃获得了制造钢筋混凝土构件的专利。20世纪30年代预应力混凝土结构出现。Q砌体结构•砖的生产：西周（前1134～前771）•最伟大的石砌体结构建筑：赵州桥•最伟大的砖石结构建筑：万里长城•水泥的发明：19世纪20年代•统一粘土砖规格：1952年•配筋砌体的应用：20世纪60年代•轻质、高强块材的应用：20世纪80年代赵州桥（安济桥）：1991年被美国土木工程学会选为世界土木工程技术的第12个里程碑。1.2.2建筑结构的发展趋势1.理论方面l全过程可靠度理论;l模糊可靠度的概念正在建立;l结构的非线性分析;l全概率极限状态设计方法。2.材料方面l混凝土结构的材料将向轻质、高强、新型、复合方向发展;l高强钢筋快速发展;l砌体结构材料向轻质高强的方向发展;l钢结构材料向高效能方向发展。3.结构方面l大跨度结构向空间钢网架、悬索结构、薄壳结构方向发展;l高层砌体结构开始应用;l组合结构成为结构发展的方向。结束