第1章梁与悬挑结构.

1、建筑结构选型建筑结构选型课程任务：了解各种建筑结构的组成、课程任务：了解各种建筑结构的组成、构造、特性构造、特性, ,为结构选型、建筑设计打下为结构选型、建筑设计打下基础。基础。建筑建筑民用建筑民用建筑工业建筑工业建筑供人们生产、生活或供人们生产、生活或其它活动的场所其它活动的场所两个特质两个特质内在内在外在外在美观美观安全安全适用适用耐久耐久建筑结构建筑结构建筑的承重骨架建筑的承重骨架由许多结构构件组成由许多结构构件组成的系统，称建筑结构体系的系统，称建筑结构体系墙、柱等墙、柱等支撑水平构件或支撑水平构件或承受水平荷载承受水平荷载梁、板等梁、板等承受竖向荷载承受竖向荷载基础基础将荷载传递给将

2、荷载传递给地基地基建筑结构按材料分类建筑结构按材料分类（1 1）混凝土结构）混凝土结构（2 2）钢结构）钢结构（3 3）砌体结构）砌体结构（4 4）木结构）木结构（5 5）混合结构）混合结构建筑结构按承重结构分类建筑结构按承重结构分类（1 1）框架结构）框架结构（2 2）剪力墙结构）剪力墙结构（3 3）框架）框架- -剪力墙结构剪力墙结构（4 4）筒体结构）筒体结构建筑结构按其组成的体型分类建筑结构按其组成的体型分类（1 1）单层结构）单层结构（2 2）多层结构（）多层结构（2-92-9）（3 3）高层结构（）高层结构（10-10-）（4 4）大跨结构（约）大跨结构（约40-50m)40-50

3、m)影响建筑结构选型的因素影响建筑结构选型的因素（1 1）考虑建筑的使用功能）考虑建筑的使用功能（2 2）考虑结构的安全合理）考虑结构的安全合理（3 3）考虑施工的可能性）考虑施工的可能性（4 4）注意结构效益）注意结构效益（5 5）注意艺术上的造型美观等）注意艺术上的造型美观等建筑使用功能对建筑选型的影响某散装盐库结构选型中比较方案某散装盐库结构选型中比较方案排架结构排架结构拱结构拱结构?第第1 1章章 梁和悬挑结构梁和悬挑结构1.1 1.1 梁的型式梁的型式1.2 1.2 梁的受力与变形梁的受力与变形1.3 1.3 梁式结构的工程实例梁式结构的工程实例1.41.4悬挑结构悬挑结构一.梁的型

4、式按材料 1.石梁希腊阿提密斯庙希腊阿提密斯庙整个神殿最著名的是整个神殿最著名的是内部的两排大理石立柱，内部的两排大理石立柱，至少至少106106根，每根大约根，每根大约1212至至1818米高。米高。大理石大理石立柱长度最高立柱长度最高21.721.7米米一.梁的型式按材料 1.石梁希腊帕提农神庙希腊帕提农神庙采取八柱的多立克式，东西两面是8根柱子，南北两侧则是17根，东西宽东西宽3131米米，南北长70米。东西两立面（全庙的门面）山墙顶部距离地面19米，柱高柱高10.510.5米，柱底直径近米，柱底直径近2 2米米 福建泉州洛阳桥福建泉州洛阳桥浙江绍兴纤道桥浙江绍兴纤道桥一.梁的型式按材料

5、 1.石梁石材的受力特点：石材的受力特点：抗压强度高，抗拉强度很低抗压强度高，抗拉强度很低 一.梁的型式按材料 2.木梁北京故宫太和殿北京故宫太和殿太和殿面阔十一间，进深五间，太和殿面阔十一间，进深五间，高高26.92m26.92m，连同台基通高，连同台基通高35.05m,35.05m,宽约宽约6363米米 共有七十二根大柱共有七十二根大柱支撑其全部重量，支撑其全部重量，其中顶梁大柱最粗最高，直径为其中顶梁大柱最粗最高，直径为1.06m, 1.06m, 高为高为12.70m12.70m。明代用的是楠木，。明代用的是楠木，清代重建后，用的是松木，清代重建后，用的是松木，一.梁的型式按材料 2.木

6、梁木材的受力特点：木材的受力特点：抗压强度高，抗拉强度也高。且自重轻。抗压强度高，抗拉强度也高。且自重轻。与石梁相比与石梁相比优点：梁截面积小，跨度大，室内空间大。优点：梁截面积小，跨度大，室内空间大。缺点：防腐差、防蛀差、防火差缺点：防腐差、防蛀差、防火差 一.梁的型式按材料 3.钢梁上海世博会上海世博会某轻钢结构厂房某轻钢结构厂房一.梁的型式按材料 3.钢梁钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，故用于建造故用于建造大跨度大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；和超高、超重型的建筑物特别适宜；最符合一般最符合一般工程力学工程力学

7、的基本假定；材料塑性、韧性好，的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好。专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好。缺点：耐火性和耐腐性较差。缺点：耐火性和耐腐性较差。一.梁的型式按材料 4.钢筋混凝土梁混凝土混凝土是由胶凝材料是由胶凝材料水泥水泥、砂子砂子、石子石子和水，及掺和材料、外加剂等按一定的和水，及掺和材料、外加剂等按一定的比例拌和而成。凝固后坚硬如石，受压比例拌和而成。凝固后坚硬如石，受压

8、能力好，但受拉能力差，容易受拉断裂能力好，但受拉能力差，容易受拉断裂 。钢筋混凝土钢筋混凝土在混凝土受拉区域内在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋，或相应部位加入一定数量的钢筋，使两种材料粘结成一个整体，使两种材料粘结成一个整体，共同承受外力共同承受外力 一.梁的型式按截面型式双坡薄腹梁双坡薄腹梁空腹梁空腹梁鱼腹梁鱼腹梁矩形梁矩形梁T T形梁形梁一.梁的型式按曲面形状斜（直）梁或折线梁斜（直）梁或折线梁 曲面梁曲面梁一.梁的型式按支座约束条件超静定梁超静定梁静定梁静定梁多跨梁多跨梁单跨梁单跨梁二.梁的受力与变形二.梁的受力与变形1.1.构造简单构造简单2.2.支座不均匀沉降不支座不均

9、匀沉降不引起附加内力引起附加内力3.3.适合地基较差的建筑物适合地基较差的建筑物1.1.内力大内力大2.2.挠度大挠度大悬臂端视野开阔悬臂端视野开阔需要验算整体需要验算整体抗倾覆稳定性抗倾覆稳定性1.1.充分发挥材料作用充分发挥材料作用2.2.构造上容易实现构造上容易实现优点优点缺点缺点二.梁的受力与变形改变梁的跨度改变梁的跨度改善梁的受力改善梁的受力二.梁的受力与变形改变梁的受力改变梁的受力改善梁的受力改善梁的受力改变梁的受力改变梁的受力二.梁的受力与变形采用超静定梁采用超静定梁改变支座形式改变支座形式改善梁的受力改善梁的受力改变支座形式改变支座形式二.梁的受力与变形改善梁的受力改善梁的受力

10、增加梁的跨数增加梁的跨数二.梁的受力与变形改善梁的受力改善梁的受力三.梁式结构的工程实例上海浦东国际机场第二航站楼远眺上海浦东国际机场第二航站楼远眺三.梁式结构的工程实例上海浦东国际机场第二航站楼上海浦东国际机场第二航站楼三.梁式结构的工程实例上海浦东国际机场第二航站楼上海浦东国际机场第二航站楼中间跨（梭型张弦梁结构）中间跨（梭型张弦梁结构）Y Y型钢支柱型钢支柱Y Y型中柱的正立面和侧立面型中柱的正立面和侧立面Y Y型边柱的正立面和侧立面型边柱的正立面和侧立面候机长廊中部剖面 第一航站楼首都机场首都机场北京南站北京南站35 建筑特点：建筑特点： 悬挑结构悬挑结构无端部支撑构件、视野开阔、无端

11、部支撑构件、视野开阔、空间布置灵活，空间布置灵活，故常在体育场看台雨棚中故常在体育场看台雨棚中应用。应用。四.悬挑结构结构形式：结构形式：混凝土结构混凝土结构钢结构钢结构钢桁架结构钢桁架结构膜结构覆盖膜结构覆盖上海体育场上海体育场 73.5m73.5m 1.4 悬挑结构 结构安全性：结构安全性： 倾覆、倾覆、承载力、承载力、变形变形 1.4 悬挑结构 抗倾覆要求：抗倾覆要求： MrMovMov-悬挑构件的荷载（含恒载与活载）对倾覆点悬挑构件的荷载（含恒载与活载）对倾覆点o产生的倾覆力矩产生的倾覆力矩设计值设计值（恒载分项系数（恒载分项系数1.2，活载，活载分项系数分项系数1.4）；）；Mr悬挑构件的抗倾覆力矩悬挑构件的抗倾覆力矩设计值设计值, Mr0.9MGk （1）0.9为荷载分项系数（恒载对抗倾覆有利，为荷载分项系数（恒载对抗倾覆有利，G取取0.9，小于，小于1.2，以保证抗倾覆的可靠度）；，以保证抗倾覆的可靠度）； （2）MGk恒载抗倾覆力矩标准值。恒载抗倾覆力矩标准值。四.悬挑结构 1.4 悬挑结构上部压重平衡上部压重平衡 1.4 悬挑结构四.悬挑结构下部拉力平衡下部拉力平衡悬挑网架、悬挑网壳常见悬挑网架、悬挑网壳常见四.悬挑结构左右自平衡左右自平衡四.悬挑结构副跨框架平衡副跨框架平衡剧院挑台常用剧院挑台常用四.悬挑结构悬挑结构的受力悬挑结构的受力