第三部分建筑结构

1、第三部分 建筑结构结构结构房屋建筑及其相关组成部分的房屋建筑及其相关组成部分的实体。从狭义上说，指各种工程实体的实体。从狭义上说，指各种工程实体的承重骨架。承重骨架。在房屋建筑中将建筑构造的各个构件组在房屋建筑中将建筑构造的各个构件组成一个承重的骨架成一个承重的骨架建筑结构。建筑结构。第一节第一节 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 砌体结构砌体结构钢筋混凝土墙承重结构钢筋混凝土墙承重结构剪力墙结构剪力墙结构生土建筑生土建筑墙体承重结构体系墙体承重结构体系以部分或全部建筑外墙以及若干固定不以部分或全部建筑外墙以及若干固定不变的建筑内墙作为垂直支承系统的一种体系变的建筑内墙

2、作为垂直支承系统的一种体系砌体墙承重砌体墙承重 钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统 墙体材料的来源丰富，施工墙体材料的来源丰富，施工方便，对建筑平面的适应性方便，对建筑平面的适应性强，因此大量应用于低层和强，因此大量应用于低层和多层的民用建筑，特别是住多层的民用建筑，特别是住宅、旅馆、学校、幼托、办宅、旅馆、学校、幼托、办公用房和一些小型商业用房、公用房和一些小型商业用房、工业厂房、诊疗所等工业厂房、诊疗所等 预制装配式的建筑平面相对较为规整，预制装配式的建筑平面相对较为规整，往往以横墙承重居多，使用不够灵活，往往以横墙承重居多，使用不够灵活，但能够适应一般的学校、宿舍、旅馆、但能够适应

3、一般的学校、宿舍、旅馆、住宅、办公等建筑的要求住宅、办公等建筑的要求 ；现浇的往往大量应用于高层建筑，特现浇的往往大量应用于高层建筑，特别是高层的办公楼、旅馆、病房、住别是高层的办公楼、旅馆、病房、住宅等建筑中宅等建筑中 某纵横墙混合承重的混合结构办公楼平面图某横墙承重的混合结构宿舍平面图某混合结构多层住宅平面纵、横墙混合承重的方案除应有一定数量的纵墙及横墙拉齐以加强建筑物的刚纵、横墙混合承重的方案除应有一定数量的纵墙及横墙拉齐以加强建筑物的刚度、满足抗震的要求外度、满足抗震的要求外 ，其墙体的布置相对较为自由，在平面组合方面可获，其墙体的布置相对较为自由，在平面组合方面可获得交通组织的方便并

4、能够形成较好的采光和通风的条件，尤其适用于民用住宅得交通组织的方便并能够形成较好的采光和通风的条件，尤其适用于民用住宅 砌体墙承重砖石结构的住宅和小型旅馆砖墙承重的混合结构多层学生宿舍某混合结构的多层教学楼 一、砌体结构（砖混结构）一、砌体结构（砖混结构） 1. 砖混结构楼房的构造砖混结构楼房的构造 构成：屋盖、砖墙、钢筋混凝土楼板、楼构成：屋盖、砖墙、钢筋混凝土楼板、楼梯、砖基础、门窗及其他。梯、砖基础、门窗及其他。 2. 结构特征结构特征 砖混结构是墙承重结构。砖混结构是墙承重结构。钢筋混凝土墙承重系统预制装配式钢筋混凝土墙承重体系住宅示意预制楼板预制外墙板预制内墙板(a)(b)板材装配式

5、建筑钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统1967年蒙特利尔世界博览会展出的预制装配式盒子住宅现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层住宅楼现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层住宅楼钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层办公楼现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层办公楼钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统 二、钢筋混凝土剪力墙房屋二、钢筋混凝土剪力墙房屋 1. 构成构成 由屋盖和楼板、钢筋混凝土承重墙、基础、由屋盖和楼板、钢筋混凝土承重墙、基础、楼梯、阳台、雨蓬等组成。楼梯、阳台、雨蓬等组成。 2. 结构特征结构特征 楼板和墙体均为现浇或预制钢筋混凝土结楼板和

6、墙体均为现浇或预制钢筋混凝土结构，具有良好的整体性，不仅能承受较大构，具有良好的整体性，不仅能承受较大的垂直荷载，而且能承受较大的水平方向的垂直荷载，而且能承受较大的水平方向的荷载及地震荷载。的荷载及地震荷载。R.C剪力墙房屋钢筋混凝土钢筋混凝土条基条基钢筋混凝钢筋混凝土承重墙土承重墙 三、生土建筑三、生土建筑 用粘性土、木材、卵石建筑于地面之上、用粘性土、木材、卵石建筑于地面之上、地下的建筑。地下的建筑。 福建土楼福建土楼DVD。第二节第二节 骨架结构体系所适骨架结构体系所适用的建筑类型用的建筑类型 骨架结构体系骨架结构体系在构思上用两根柱子和在构思上用两根柱子和一根横梁来取代一片承重墙。这

7、样使得建一根横梁来取代一片承重墙。这样使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且筑结构构件所占据的空间大大减少，而且在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因此较均不承重，可以灵活布置和移动，因此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且建筑立面处或是内部空旷的建筑物，而且建筑立面处理也较为灵活。理也较为灵活。对于建筑布局的灵活对于建筑布局的灵活性的意义主要体现在性的意义主要体现在内部需要较多的大空内部需要较多的大空间间 框架结构体系框架结构体系 框剪、框筒等体系框剪、框

8、筒等体系 单层刚架、拱单层刚架、拱 排架排架 板柱体系板柱体系 骨架结构体系骨架结构体系框架结构建筑的特点：由于墙体不用承重，故可以创造开敞的空间，且作为围护分隔的墙体可以根据各个楼层的不同需要设置，无需上下对齐n一层平面一层平面n二层平面二层平面框架结构支承系统 钢筋混凝土框架支承的大型体育馆的看台下部室内空间框架结构建筑的围护及分隔墙体的选材及布置 一一. 框架结构房屋框架结构房屋 1. 构成构成 由屋盖与楼板、框架梁、框架柱、柱基础、由屋盖与楼板、框架梁、框架柱、柱基础、框架墙组成。框架墙组成。 2. 结构特征结构特征 由钢筋混凝土主梁、次梁和柱形成的框架由钢筋混凝土主梁、次梁和柱形成的

9、框架作为建筑物的骨架，梁和柱之间的连接为作为建筑物的骨架，梁和柱之间的连接为刚性结点。屋盖楼板上的荷载通过梁、柱刚性结点。屋盖楼板上的荷载通过梁、柱传到基础。墙体全部为自承重墙，只起分传到基础。墙体全部为自承重墙，只起分隔和围护作用。隔和围护作用。框架结构框架结构体系体系R.CR.C独立独立柱基础柱基础屋架等与柱子之间铰屋架等与柱子之间铰接，能够承受大型的接，能够承受大型的起重设备运行时所产起重设备运行时所产生的动荷载生的动荷载 框架结构体系框架结构体系 框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系 单层刚架、拱单层刚架、拱 排架排架 板柱体系板柱体系 骨架结构体系骨架结构体系排架结构某单层厂房室内 二二

10、. 排架结构房屋排架结构房屋 （一）构成（一）构成 如图。如图。 由屋盖、吊车梁、柱子、基础、支撑、围由屋盖、吊车梁、柱子、基础、支撑、围护结构组成。护结构组成。 3. 结构特征结构特征 柱子是结构中的主要承重构件，而其外墙柱子是结构中的主要承重构件，而其外墙仅起围护作用。仅起围护作用。铰接排架铰接排架结构结构构件详图槽型预制槽型预制屋面板屋面板R.C基础基础工字钢工字钢牛腿牛腿预埋钢板预埋钢板预制柱预制柱思考题：思考题：下面（下面（ ）属于墙承重结构。）属于墙承重结构。砖木结构砖木结构砖混结构砖混结构钢筋混凝土剪力墙钢筋混凝土剪力墙1. 框架结构框架结构常采用柱和屋架构成体系作为其承重骨架常

11、采用柱和屋架构成体系作为其承重骨架的建筑称为（的建筑称为（ ）建筑。）建筑。砖混结构砖混结构框架结构框架结构排架结构排架结构剪力墙结构剪力墙结构框架结构具有的优点有（框架结构具有的优点有（ ）建筑平面尺寸灵活建筑平面尺寸灵活造价低造价低强度高强度高抗震性好抗震性好剪力墙结构与砖混结构最大的区别是剪力墙结构与砖混结构最大的区别是（ ）。）。二者材料不同二者材料不同承受竖向荷载能力不同承受竖向荷载能力不同施工工艺不同施工工艺不同承受风荷载能力不同承受风荷载能力不同钢筋混凝土框架结构的承重结构包括钢筋混凝土框架结构的承重结构包括（ ）。）。外墙外墙梁梁柱柱楼板楼板门与窗门与窗框剪体系的建筑物，剪力墙

12、的框剪体系的建筑物，剪力墙的布置除满足结构方面的需要外，布置除满足结构方面的需要外，如能与建筑空间的布置相协调，如能与建筑空间的布置相协调，更能发挥框架原有的灵活性。更能发挥框架原有的灵活性。框筒等体系的建筑物，筒体在框筒等体系的建筑物，筒体在垂直方向的适当变形，可以造垂直方向的适当变形，可以造成丰富的建筑体型成丰富的建筑体型框架结构体系框架结构体系 框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系 单层刚架、拱单层刚架、拱 排架排架 板柱体系板柱体系 骨架结构体系骨架结构体系 三三. 框架框架剪力墙结构体系房屋剪力墙结构体系房屋 四四. 筒体结构房屋筒体结构房屋 形式：形式： 框架内单筒、单筒外移式框架单筒

13、结构、框架内单筒、单筒外移式框架单筒结构、框架外筒结构、筒中筒和成组筒。如图。框架外筒结构、筒中筒和成组筒。如图。美国芝加哥西尔斯大厦的束筒框架结构布置及体型变化第三节 空间结构体系所适用的建筑类型 空间结构支承系统空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式属于空间薄壁结构，又属于空间薄壁结构，又可分为曲面壳和折板两可分为曲面壳和折板两种。对建筑而言，结构种。对建筑而言，结构本身就形成了本身就形成了“面面”，而且可以切削而且可以切削薄壳薄壳 网架网架 膜

14、膜 混合形混合形式式 悬索悬索 一、一、 薄壳结构薄壳结构由壳面和边缘构件组成。由壳面和边缘构件组成。特点：由钢筋混凝土制造，跨度大，节特点：由钢筋混凝土制造，跨度大，节省材料，无中间支撑。省材料，无中间支撑。 罗马小体育宫圆形网状扁球壳屋顶罗马小体育宫圆形网状扁球壳屋顶折板成角度铺设折板成角度铺设用作建筑物的屋面用作建筑物的屋面折板水平铺设折板水平铺设用作建筑物的屋面用作建筑物的屋面 折板作为支承某体育馆屋顶的垂直构件(a) 立面(b)剖面折板薄壳结构建筑折板薄壳结构建筑空间结构支承系统空间结构支承系统由许多杆件按照受力的合理性有规由许多杆件按照受力的合理性有规律地排列组合而成，可以分为平板

15、律地排列组合而成，可以分为平板网架和网壳两种。网架空间整体性网架和网壳两种。网架空间整体性好。好。薄壳薄壳 网架网架 膜膜 混合形混合形式式 悬索悬索 由网架结构覆盖的交通空间由网架结构覆盖的交通空间n空间网架在建筑物入口处的运用空间网架在建筑物入口处的运用 二、二、 网架结构网架结构 分平板形网架和壳形网架。分平板形网架和壳形网架。 特点：特点： （1）由许多杆件按照一定规律组成的网状结构。）由许多杆件按照一定规律组成的网状结构。结构安全度较高。结构安全度较高。 （2）在节点荷载的作用下，各杆件主要承受轴）在节点荷载的作用下，各杆件主要承受轴力，空间刚度大，整体性强，稳定性好。力，空间刚度大

16、，整体性强，稳定性好。 （3）能够利用较小的杆件建造大跨度结构，而）能够利用较小的杆件建造大跨度结构，而且杆件类型统一，便于工厂化生产。且杆件类型统一，便于工厂化生产。曲面网架的大型展示空间及运动馆曲面网架的大型展示空间及运动馆单层网壳日本名古屋体育馆圆形直径圆形直径=187.2m，采用，采用杆长约为杆长约为10m的的三向网格布置的三向网格布置的单层网壳。于单层网壳。于1996年建成，是年建成，是目前世界上最大目前世界上最大的单层网壳。的单层网壳。日本名古屋体育馆内部日本名古屋体育馆内部空腹网壳国家大剧院主体建筑由外部围护钢结构壳体和内部主体建筑由外部围护钢结构壳体和内部2416个坐席的歌剧院

17、、个坐席的歌剧院、2017个坐席的音乐厅、个坐席的音乐厅、1040个坐席的戏剧院、公共大厅及配套用房组成。个坐席的戏剧院、公共大厅及配套用房组成。外部围护钢结构空腹网壳呈半椭球形，其平外部围护钢结构空腹网壳呈半椭球形，其平面投影东西方向长轴长度为面投影东西方向长轴长度为212.20米，南北方向米，南北方向短轴长度为短轴长度为143.64米，建筑物高度为米，建筑物高度为46.285米米 。国家大剧院整个壳体钢结构重达国家大剧院整个壳体钢结构重达6475吨，东吨，东西向长轴跨度西向长轴跨度212.2米，是目前世界上最大的穹米，是目前世界上最大的穹顶。顶。 长212.20米，宽143.64米，高度4

18、6.285米空间结构支承系统空间结构支承系统用高强钢丝做拉索，加上高强的边缘构件以及下部用高强钢丝做拉索，加上高强的边缘构件以及下部的支承构件，使结构自重极大地减小，而跨度大大的支承构件，使结构自重极大地减小，而跨度大大增加。除稳定性相对较差外，是比较理想的大跨屋增加。除稳定性相对较差外，是比较理想的大跨屋盖结构形式。对于建筑而言，由于拉索显示出柔韧盖结构形式。对于建筑而言，由于拉索显示出柔韧的状态，使得结构形式轻巧且具有动感的状态，使得结构形式轻巧且具有动感薄壳薄壳 网架网架 膜膜 混合形混合形式式 悬索悬索 三、悬索结构三、悬索结构 由钢索、边缘构件和下部支承结构组成。由钢索、边缘构件和下部支承结构组成。 结构特征：悬索是轴心受拉构件。结构特征：悬索是轴心受拉构件。 结构的优点：结构的优点： （1）受力合理，节约材料。）受力合理，节约材料。 （2）能跨越很大的跨度而不需中间支承。）能跨越很大的跨度而不需中间支承。 （3）施工方便。）施工方便。 （4）可使建筑物获得良好的物理性能。）可使建筑物获得良好的物理性能。屋盖用悬索结构的