建筑结构教学讲解课件

1、1建筑结构建筑结构 长沙理工大学土木工程学院建筑工程系主讲人：陈 伟231.1 1.1 建筑结构的分类建筑结构的分类一一. .建筑结构定义建筑结构定义 简单的说就是房屋的简单的说就是房屋的承重骨架。承重骨架。第一章 总论1.1 建筑结构的分类二、建筑结构的组成二、建筑结构的组成柱下基础楼板柱梁梁墙楼梯墙下基础地下室底板4第一章 总论1.1 建筑结构的分类三.建筑结构的分类按所用按所用材料材料的不同分为：的不同分为：1 1）混凝土结构混凝土结构（以混凝土为主要材料的结构）包括：（以混凝土为主要材料的结构）包括： 钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢骨架；配置受力的普通钢筋，

2、钢筋网或钢骨架； 预应力混凝土结构预应力混凝土结构 配置预应力钢筋的混凝土结构；配置预应力钢筋的混凝土结构； 素混凝土结构素混凝土结构 没有配置受力的钢筋的混凝土结构没有配置受力的钢筋的混凝土结构。52 2）钢结构钢结构: :以钢材以钢材( (钢板、型钢）钢板、型钢）为主制作的结构为主制作的结构3 3）砌体结构砌体结构: :由块材通过砂浆砌筑而成的结构由块材通过砂浆砌筑而成的结构4) 4) 木结构木结构 : :指全部或大部分用木材制作的结构指全部或大部分用木材制作的结构5）混合结构混合结构:由两种及两种以上材料作为主要承重结构由两种及两种以上材料作为主要承重结构 的房屋的房屋此外还有此外还有钢

3、钢混凝土组合结构混凝土组合结构、钢管混凝土钢管混凝土等。等。 第一章 总论1.1 建筑结构的分类 按其承重结构的类型分为：按其承重结构的类型分为： 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。6钢混凝土组合梁板结构钢混凝土组合梁板结构，梁下部用钢梁，上部用，梁下部用钢梁，上部用混凝土（一般采用压型钢混凝土（一般采用压型钢板混凝土组合板）。钢板混凝土组合板）。钢梁和混凝土板之间用剪力梁和混凝土板之间用剪力连接件连接。主要用于高连接件连接。主要用于高层楼盖、吊车梁和桥梁结层楼盖、吊车梁和桥梁结构。构。优点：钢混凝土组合梁优点：钢

4、混凝土组合梁截面中混凝土主要受压，截面中混凝土主要受压，钢梁受拉，充分利用材料钢梁受拉，充分利用材料。混凝土板参与组合梁工。混凝土板参与组合梁工作，提高钢梁的竖向和侧作，提高钢梁的竖向和侧向刚度。向刚度。缺点：钢材易腐蚀，耐火缺点：钢材易腐蚀，耐火性差。性差。钢混凝土组合梁板结构781 1）框架结构）框架结构采用采用梁、柱组成的结构体系作为建筑承重结构梁、柱组成的结构体系作为建筑承重结构。框架结构的主要构件是框架结构的主要构件是梁和柱，而墙体只是作为梁和柱，而墙体只是作为 围护构件。围护构件。可以做成可以做成预制或现浇框架预制或现浇框架，平面布置比较灵活，平面布置比较灵活， 可以获得较大的使用

5、空间，可以获得较大的使用空间，比混合结构强度高整体性强，但随层数增多抗侧比混合结构强度高整体性强，但随层数增多抗侧 刚度不足刚度不足。 请看框架结构组成请看框架结构组成第一章 总论1.1 建筑结构的分类9绪绪 论论一、建筑结构的概念及分类一、建筑结构的概念及分类 建筑室内空间布置灵活，平面和立面变化丰富。建筑室内空间布置灵活，平面和立面变化丰富。 ：在水平荷载作用下，结构的侧向刚度较小，水平在水平荷载作用下，结构的侧向刚度较小，水平位移较大，故称其为柔性结构体系。框架结构抗震性能位移较大，故称其为柔性结构体系。框架结构抗震性能较差，适用于非抗震设计、层数较少、较差，适用于非抗震设计、层数较少、

6、建造高度不超过建造高度不超过60m60m的建筑中。的建筑中。102 2）剪力墙结构剪力墙结构 利用建筑物的利用建筑物的纵向及横向的钢筋混凝土墙纵向及横向的钢筋混凝土墙体作为体作为 主要承重构件，再配以梁板组成的承重结构体系。主要承重构件，再配以梁板组成的承重结构体系。其墙体同时也起围护及分割房间的作用。其墙体同时也起围护及分割房间的作用。整体性好，刚度大，抗震性能好，适于建造高层整体性好，刚度大，抗震性能好，适于建造高层 建筑（建筑（10105050层范围内都适用）。层范围内都适用）。不过剪力墙间距太小，平面布置不灵活，自重不过剪力墙间距太小，平面布置不灵活，自重 大，不适应建造公共建筑，一般

7、适用于建造住宅大，不适应建造公共建筑，一般适用于建造住宅。 请看剪力墙结构组成请看剪力墙结构组成第一章 总论1.1 建筑结构的分类11绪绪 论论一、建筑结构的概念及分类一、建筑结构的概念及分类 结构整体性好，刚度大、抗侧力性能好，同时抗震结构整体性好，刚度大、抗侧力性能好，同时抗震性能也较好。适宜于建造高层建筑，一般在性能也较好。适宜于建造高层建筑，一般在10104040层范围内层范围内都可采用，在都可采用，在20203030层的房屋中应用较为泛。层的房屋中应用较为泛。剪力墙间距太小剪力墙间距太小(3(38m)8m)，平面布置往往受到限制而不够灵活。平面布置往往受到限制而不够灵活。123 3）

8、框架框架剪力墙结构剪力墙结构 框架结构的基础上，沿框架纵、横方向的某些位框架结构的基础上，沿框架纵、横方向的某些位 置，在柱与柱之间设置数道钢筋混凝土墙体作为置，在柱与柱之间设置数道钢筋混凝土墙体作为 剪力墙。剪力墙。因此它是框架和剪力墙的有机结合，综合了二者因此它是框架和剪力墙的有机结合，综合了二者 的优点：一个布置灵活，一个抗侧力高的优点：一个布置灵活，一个抗侧力高。 请看框架剪力墙结构组成请看框架剪力墙结构组成第一章 总论1.1 建筑结构的分类13绪绪 论论一、建筑结构的概念及分类一、建筑结构的概念及分类 既有框架结构布置灵活、使用方便的优点，又有较既有框架结构布置灵活、使用方便的优点，

9、又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层办公大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层办公楼及宾馆建筑。楼及宾馆建筑。144 4）筒体结构筒体结构 用钢筋混凝土墙组成一个筒体作为房屋的承重结构用钢筋混凝土墙组成一个筒体作为房屋的承重结构筒体可以由筒体可以由密柱深梁密柱深梁组成一个筒体，也可以用组成一个筒体，也可以用多个多个 筒体组成筒中筒、束筒，还可以将框架和筒体联合筒体组成筒中筒、束筒，还可以将框架和筒体联合 起来组成框筒结构。起来组成框筒结构。筒体结构在各个方向的抗侧刚度都很大，是目前高筒体结构在各个方向的抗侧刚度都很大，是目前高 层建筑中较多采用的结构形式。框筒是上个世纪

10、层建筑中较多采用的结构形式。框筒是上个世纪6060 年代由美国工程师法卢齐坎恩第一次提出来的。年代由美国工程师法卢齐坎恩第一次提出来的。 请看筒体结构组成请看筒体结构组成 其它结构还有其它结构还有壳体结构壳体结构、网架结构网架结构、悬索结构悬索结构等等等，它们大多用于大跨度结等，它们大多用于大跨度结构中构中。第一章 总论1.1 建筑结构的分类15绪绪 论论一、建筑结构的概念及分类一、建筑结构的概念及分类(a)框架框架筒体结构筒体结构 (b)筒中筒结构筒中筒结构 (c)多重筒结构多重筒结构 (d)成束筒结构成束筒结构 适用于层数超过适用于层数超过40405050层时的超高层建筑。层时的超高层建筑

11、。161.2 1.2 各种建筑结构特点及应用情况各种建筑结构特点及应用情况一.钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构 第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况 1.1.钢筋混凝土的组成：钢筋混凝土的组成： 钢筋钢筋+ +混凝土混凝土 ( (混凝土混凝土: :现代主要的人造工程结构材料现代主要的人造工程结构材料) ) 2.2.两种材料的基本力学特性：两种材料的基本力学特性： 钢筋钢筋 抗拉与抗压强度较高，抗拉与抗压强度较高，破坏时表现出破坏时表现出较好的延性较好的延性； 混凝土混凝土抗压强度高，抗压强度高，抗拉强度远低于其抗压强度抗拉强度远低于其抗压强度 （之比约为（之比约为10%10%，破坏时具有

12、明显的破坏时具有明显的脆性性质脆性性质）17第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况 4.4.关于钢筋混凝土梁与素混凝土梁的比较试验：关于钢筋混凝土梁与素混凝土梁的比较试验： （1 1）试验情况介绍：同条件下的对比试验；）试验情况介绍：同条件下的对比试验； 请看素混凝梁实验请看素混凝梁实验（4040秒秒) ) 请看钢筋混凝土梁实验请看钢筋混凝土梁实验(2(2分）分）3.3.配筋的基本原则配筋的基本原则 ：使钢筋在结构中处于受拉；使混凝土在结构中处于受压。使钢筋在结构中处于受拉；使混凝土在结构中处于受压。 素混凝土梁素混凝土梁 承载力低，一开裂即告破坏，破坏前承载力低，一开裂即告破坏，破坏

13、前无预兆（为脆性）；无预兆（为脆性）； 钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁承载力高，混凝土开裂后，其承担的承载力高，混凝土开裂后，其承担的拉应力转移到钢筋拉应力转移到钢筋。 请看图片请看图片（2 2）试验结果小结：）试验结果小结：18第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况 钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力； 钢筋与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数钢筋与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数（钢材为钢材为1.21.21010-5-5，混凝土为，混凝土为(1.01.

14、5)(1.01.5)1010-5-5），），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏差而导致两者间的粘结力破坏。5.5.钢筋与混凝土共同工作的条件： 钢筋（材）和混凝土两种材料的物理力学性能很钢筋（材）和混凝土两种材料的物理力学性能很不相同，他们可以结合在一起共同工作，是因为：不相同，他们可以结合在一起共同工作，是因为：19第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况 6.6.配筋的基本配筋的基本要求要求 ：（1 1）钢筋的布置（即在结构中的位置）和数量由计）钢筋的布置（即在结构中的位置）和数量由计算确定；算确定；（2

15、 2）在钢筋的端部应有锚固长度或弯钩（常称为构）在钢筋的端部应有锚固长度或弯钩（常称为构造要求）造要求）。207 7 混凝土结构的优缺点：混凝土结构的优缺点：优点优点 材料利用合理材料利用合理： 钢筋和混凝土的材料强度可以得到充分发挥，结构承载钢筋和混凝土的材料强度可以得到充分发挥，结构承载力与刚度比例合适，基本无局部稳定问题，单位应力价格低，力与刚度比例合适，基本无局部稳定问题，单位应力价格低，对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。 可模性好：可模性好： 混凝土可根据需要浇筑成各种性质和尺寸，适用于各种混凝土可根据需要浇筑成各种性质和尺寸，适用于各种形状

16、复杂的结构，如空间薄壳、箱形结构等。形状复杂的结构，如空间薄壳、箱形结构等。 耐久性和耐火性较好，维护费用低：耐久性和耐火性较好，维护费用低： 钢筋有混凝土的保护层，不易产生锈蚀，而混凝土的强度钢筋有混凝土的保护层，不易产生锈蚀，而混凝土的强度随时间而增长；混凝土是不良热导体，随时间而增长；混凝土是不良热导体，30mm厚混凝土保护层厚混凝土保护层可耐火可耐火2小时小时，使钢筋不致因升温过快而丧失强度，使钢筋不致因升温过快而丧失强度。第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况 21 现浇混凝土结构的整体性好：现浇混凝土结构的整体性好： 通过合适的配筋，可获得较好的延性，适用于抗震、抗爆通过合

17、适的配筋，可获得较好的延性，适用于抗震、抗爆结构；同时防振性和防辐射性能较好，适用于防护结构。结构；同时防振性和防辐射性能较好，适用于防护结构。 刚度大、阻尼大：刚度大、阻尼大： 有利于结构的变形控制。有利于结构的变形控制。 易于就地取材：易于就地取材： 混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年来，已有混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年来，已有利用工业废料来制造人工骨料，或作为水泥的外加成分，改利用工业废料来制造人工骨料，或作为水泥的外加成分，改善混凝土的性能善混凝土的性能。第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况22 缺点：缺点： 自重大：自重大：不适用于大跨、高层结构。不适

18、用于大跨、高层结构。第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况 抗裂性差：抗裂性差：普通普通RC结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，环境较差环境较差(露天、沿海、化学侵蚀露天、沿海、化学侵蚀)时会影响耐久性；也限制了时会影响耐久性；也限制了普通普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。用于大跨结构，高强钢筋无法应用。 承载力有限：承载力有限：在重载结构和高层建筑底部结构，构件尺寸在重载结构和高层建筑底部结构，构件尺寸太大，减小使用空间。太大，减小使用空间。 施工复杂，工序多施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护）（支模、绑钢筋、浇筑、养护），工期长，施

19、工受季节、天气的影响较大。工期长，施工受季节、天气的影响较大。 混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。238 8 混凝土结构的发展与应用概况混凝土结构的发展与应用概况混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。多年。v1824年英国人阿斯普丁年英国人阿斯普丁(J.Aspdin)发明硅酸盐水泥。发明硅酸盐水泥。v1849年法国人朗波年法国人朗波(L.Lambot)制造了第一只钢筋混制造了第一只钢筋混凝土小船。凝土小船。v 1872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。 与

20、砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并不长，但发展非常迅速，是目前土木工程结构中应并不长，但发展非常迅速，是目前土木工程结构中应用最为广泛结构，而且用最为广泛结构，而且高性能混凝土高性能混凝土和和新型混凝土结新型混凝土结构构形式还在不断发展形式还在不断发展。第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况24第一阶段：第一阶段：从钢筋混凝土的发明至上世纪初从钢筋混凝土的发明至上世纪初钢筋和混凝土的强度都比较低。钢筋和混凝土的强度都比较低。主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构件。构件。第一章 总论1.2

21、 各种建筑结构特点及应用情况混凝土结构的发展在结构方面在结构方面：目前，钢筋混凝土结构向大跨度、高层发展：目前，钢筋混凝土结构向大跨度、高层发展 在材料方面在材料方面：向高强、轻质、耐久、抗震的方向发展。：向高强、轻质、耐久、抗震的方向发展。 25第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况第二阶段：第二阶段：从上世纪从上世纪2020年代到第二次世界大战前后年代到第二次世界大战前后混凝土和钢筋强度的不断提高。混凝土和钢筋强度的不断提高。19281928年法国杰出的土木工程师年法国杰出的土木工程师E.FreyssnetE.Freyssnet发明了预发明了预应力混凝土，使得混凝土结构可以用来建造

22、大跨度应力混凝土，使得混凝土结构可以用来建造大跨度26第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况第三阶段：第三阶段：二战以后到现在二战以后到现在随着建设速度加快，对材料性能和施工技术提出更随着建设速度加快，对材料性能和施工技术提出更高要求，出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混高要求，出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混凝土等工业化生产技术。凝土等工业化生产技术。高强混凝土和高强钢筋的发展、计算机的采用和先高强混凝土和高强钢筋的发展、计算机的采用和先进施工机械设备的发明，建造了一大批超高层建筑、进施工机械设备的发明，建造了一大批超高层建筑、大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程，大跨度

23、桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程，成为现代土木工程的标志。成为现代土木工程的标志。27二.砌体结构砌体结构 第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况 1.1.砌体结构的组成：砌体结构的组成：砌块砂浆砌块砂浆 2.2.材料的基本力学特性：材料的基本力学特性： 砌体抗压强度较高，但抗拉强度很低；砌体抗压强度较高，但抗拉强度很低；3.3.砌体结构的优缺点砌体结构的优缺点：优点优点： 较易就地取材、具有很好的耐火性，以及较好的化学及大较易就地取材、具有很好的耐火性，以及较好的化学及大气稳定性、成本低较经济。气稳定性、成本低较经济。缺点：缺点： 自重大，强度低、砌筑工作繁重、砂浆和砌块的粘结

24、力较自重大，强度低、砌筑工作繁重、砂浆和砌块的粘结力较 弱、占用农田，影响环境弱、占用农田，影响环境。28第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况 （1 1）发展：）发展： 历史悠久：考古资料表明，我国在新石器时代末期（约历史悠久：考古资料表明，我国在新石器时代末期（约6000600045004500年前），已有地面木架建筑和木骨泥墙建筑。年前），已有地面木架建筑和木骨泥墙建筑。分为三个阶段：分为三个阶段：第一阶段：第一阶段：在清朝末年，在清朝末年，1919世纪中叶以前世纪中叶以前 主要以城墙、佛塔和少数砖砌重型穹拱佛殿以及石桥等。主要以城墙、佛塔和少数砖砌重型穹拱佛殿以及石桥等。 代表

25、有代表有万里长城万里长城、南京灵谷寺无梁殿后面走廊的砖砌穹窿、南京灵谷寺无梁殿后面走廊的砖砌穹窿、 河北赵县的河北赵县的赵州桥赵州桥。 4.4.砌体结构在我国的的发展与应用情况砌体结构在我国的的发展与应用情况：29第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况 第三阶段：第三阶段：解放后到现在解放后到现在 在原有基础上有了长足的进步。无论在桥梁、房屋，且在在原有基础上有了长足的进步。无论在桥梁、房屋，且在新结构、新技术方面也有了很大的发展，并建立了具有我国新结构、新技术方面也有了很大的发展，并建立了具有我国特色的结构设计计算理论。特色的结构设计计算理论。第二阶段：第二阶段：1919世纪中叶到解

26、放前世纪中叶到解放前 砌体材料主要还是粘土砖，由于在封建及后来的半殖民地砌体材料主要还是粘土砖，由于在封建及后来的半殖民地半封建制度下，砖石结构的实践和理论发展缓慢。半封建制度下，砖石结构的实践和理论发展缓慢。（2 2）发展趋势：）发展趋势：高强、空心、薄壁大板和配筋砌体等高强、空心、薄壁大板和配筋砌体等。30三.钢结构钢结构 第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况 1.1. ：优点：优点：缺点：缺点： 31第一章 总论1.2 各种建筑结构特点及应用情况 2. 2. ：324 4 钢结构的初始缺陷钢结构的初始缺陷几何缺陷：几何缺陷：初弯曲初弯曲 初倾斜初倾斜 杆件长度误差杆件长度误差材

27、料缺陷材料缺陷：钢材并非理想的匀质体和各向同性体：钢材并非理想的匀质体和各向同性体第一章 总论工厂制造：工厂制造：验收、放样、加工、装配、矫正、除锈和涂漆验收、放样、加工、装配、矫正、除锈和涂漆工地安装：工地安装：扩大拼装、吊装就位、临时固定、最后固定扩大拼装、吊装就位、临时固定、最后固定3 3 钢结构的建造过程钢结构的建造过程1.2 各种建筑结构特点及应用情况 5 5 钢结构的发展钢结构的发展 发展低合金高强度钢材和型钢品种发展低合金高强度钢材和型钢品种 结构和构件设计计算方法的深入研究结构和构件设计计算方法的深入研究 结构形式的革新结构形式的革新 结构优化设计结构优化设计33 作用作用 作

28、用作用间接作用：间接作用：直接作用：直接作用： 指施加在结构上的集中力或分布力系即指施加在结构上的集中力或分布力系即荷载。荷载。指引起结构外加变形或约束变形的原因。指引起结构外加变形或约束变形的原因。如混凝土的收缩、温度变化、基础沉降差、地震等如混凝土的收缩、温度变化、基础沉降差、地震等一、结构作用、抗力一、结构作用、抗力 结构抗力结构抗力结构承受作用效应的能力。结构承受作用效应的能力。1.3 1.3 建筑结构的基本理论及设计方法建筑结构的基本理论及设计方法34二、荷载分类及荷载代表值二、荷载分类及荷载代表值1. 荷载定义：荷载定义：施加在结构上的集中力或分布力，称为荷载施加在结构上的集中力或

29、分布力，称为荷载直接作用直接作用引起结构外加变形或约束变形的原因引起结构外加变形或约束变形的原因间接作用间接作用2. 荷载分类：荷载分类：在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。也称恒荷载或恒平均值相比可以忽略不计的荷载。也称恒荷载或恒载。比如结构自重或土压力等。载。比如结构自重或土压力等。在结构使用期间，其值随时间变化，或其变化与平均在结构使用期间，其值随时间变化，或其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。也称活荷载或活载。值相比不可以忽略不计的荷载。也称活荷载或活载。比如楼面活载、屋面活载、雪荷载、风荷载、吊车荷

30、比如楼面活载、屋面活载、雪荷载、风荷载、吊车荷载等。载等。在结构使用期间不一定出现，而一旦出现在结构使用期间不一定出现，而一旦出现,其量值很其量值很大而持续时间较短的荷载。比如爆炸力、撞击力等。大而持续时间较短的荷载。比如爆炸力、撞击力等。a. 永久荷载永久荷载b.可变荷载可变荷载c. 偶然荷载偶然荷载353. 荷载代表值荷载代表值结构计算时，需根据不同的设计要求采用不同的结构计算时，需根据不同的设计要求采用不同的 荷载数值。荷载数值。荷载基本代表值。指在结构使用期间，在正常荷载基本代表值。指在结构使用期间，在正常情况下出现具有一定保证率的最大荷载。情况下出现具有一定保证率的最大荷载。当结构同

31、时承受两种或两种以上可变荷载时，当结构同时承受两种或两种以上可变荷载时，除主导荷载（产生荷载效应最大的荷载）取除主导荷载（产生荷载效应最大的荷载）取标准值，其他伴随荷载取小于其标准值的组标准值，其他伴随荷载取小于其标准值的组合值为代表值。合值为代表值。在设计基准期内经常作用在结构上的可变在设计基准期内经常作用在结构上的可变荷载荷载。kccQQ kqqQQ kkorQG作用于结构上时而出现，持续时间较短的作用于结构上时而出现，持续时间较短的较大可变荷载。较大可变荷载。kffQQa. 荷载标准值荷载标准值b.可变荷载组合值可变荷载组合值c. 可变荷载准永久值可变荷载准永久值d.可变荷载频遇值可变荷

32、载频遇值36二、恒荷载二、恒荷载按构件或材料单位体积（或单位面积）自重平均值确定。按构件或材料单位体积（或单位面积）自重平均值确定。三、楼面及屋面活荷载三、楼面及屋面活荷载1. 民用建筑楼面活载见民用建筑楼面活载见P11 表表2-1。2. 屋面均布活载分屋面均布活载分“上人上人”和和“不上人不上人”两类。两类。见见荷载规荷载规范范3. 雪荷载雪荷载orkSS基本雪压。见基本雪压。见荷载规范荷载规范kS雪荷载标准值雪荷载标准值oSr屋面积雪分布系数，即基本雪压换算为屋面水平投影面上屋面积雪分布系数，即基本雪压换算为屋面水平投影面上的雪荷载的换算系数。的雪荷载的换算系数。4. 风荷载风荷载ozsz

33、kkzosz风荷载标准值风荷载标准值基本风压，见基本风压，见荷载规范荷载规范风压高度变化系数风压高度变化系数风荷载体型系数，风荷载体型系数，+为为压力，压力，-为吸力为吸力高度高度z处风振系数处风振系数37四、建筑结构设计方法四、建筑结构设计方法（一）（一） 结构功能要求结构功能要求在在设计基准期设计基准期（一般一般5050年年，也有，也有100100和和2525年）内，满足功年）内，满足功能要求，即能要求，即安全性安全性，适用性，耐久性适用性，耐久性。u安全性：满足特定的与建筑物功能相适应的承载力极限状态u适用性：保证结构在日常使用中满足要求u耐久性：保证结构的承载力的持续时间与环境适应度功

34、能函数：功能函数：Z=R-S=g(X1,X2,X3Z=R-S=g(X1,X2,X3.Xn.Xn) )S S作用效应。由作用引起的结构或构件的反应。作用效应。由作用引起的结构或构件的反应。R R结构抗力。结构或构件承受作用效应的能力。结构抗力。结构或构件承受作用效应的能力。结果分析结果分析uZ=R-S0：uZ=R-S0：uZ=R-S=0：处于可靠状态；处于不可靠状态，即失效；处于极限状态，此方程称极限状态方程38（四）、（四）、 建筑物的重要度与基准期建筑物的重要度与基准期我国将建筑物的重要程度分为三级，不同级别在计算中取不同的重要度系我国将建筑物的重要程度分为三级，不同级别在计算中取不同的重要

35、度系数数0 0 ：一级，破坏后果极其严重，属于重要的建筑物；一级，破坏后果极其严重，属于重要的建筑物；0 0 =1.1 =1.1二级，破坏后果比较严重，属于一般的建筑物；二级，破坏后果比较严重，属于一般的建筑物；0 0 =1.0 =1.0三级，破坏后果相对不严重，属于比较次要的建筑物。三级，破坏后果相对不严重，属于比较次要的建筑物。0 0 =0.9 =0.9结构的设计基准期结构的设计基准期1.1.结构保证其设计可靠度指标的时间期限成为设计基准期，即在基准期结构保证其设计可靠度指标的时间期限成为设计基准期，即在基准期 内，结构的可靠度指标完全满足设计要求；内，结构的可靠度指标完全满足设计要求；2

36、.2.设计基准期是测算最大荷载重现期的基本期限；设计基准期是测算最大荷载重现期的基本期限；3.3.在超过设计基准期后，并非意味着结构的失效，而是其可靠度有所降在超过设计基准期后，并非意味着结构的失效，而是其可靠度有所降低，因此基准期不能等同于建筑物的使用寿命；低，因此基准期不能等同于建筑物的使用寿命；4.4.我国对于多数建筑物的设计基准期均为我国对于多数建筑物的设计基准期均为5050年，特殊建筑物可以除外；年，特殊建筑物可以除外；39（二）、建筑结构的极限状态（二）、建筑结构的极限状态1. 结构的可靠性结构的可靠性在规定的时间内（设计使用年限），在规定的在规定的时间内（设计使用年限），在规定的

37、条件下（正常设计、正常施工和正常使用），条件下（正常设计、正常施工和正常使用），完成预定功能的概率，称为结构的可靠度。完成预定功能的概率，称为结构的可靠度。安全性、适用性、耐久性安全性、适用性、耐久性b.结构的可靠度结构的可靠度a. 结构的可靠性结构的可靠性2. 极限状态极限状态结构或构件达到正常使用或耐久性能的某结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。如过大变形、开裂、振动等。项规定限值。如过大变形、开裂、振动等。结构或构件达到最大承载力或产生不适于结构或构件达到最大承载力或产生不适于继续承载的变形。如倾覆、疲劳破坏、压继续承载的变形。如倾覆、疲劳破坏、压屈等。屈等。b.正常使用极限

38、状态正常使用极限状态a. 承载能力极限状态承载能力极限状态我国结构设计是以概率理论为基础的极限状态设计法。我国结构设计是以概率理论为基础的极限状态设计法。整个结构或结构的一部分超过某一特定状态，或不整个结构或结构的一部分超过某一特定状态，或不能满足设计规定的某一功能要求的特定状态。能满足设计规定的某一功能要求的特定状态。402. 正常使用极限状态正常使用极限状态 变形、裂缝宽度的验算。变形、裂缝宽度的验算。1)其危害程度低于承载力，故可靠度可适当降低，不考虑其危害程度低于承载力，故可靠度可适当降低，不考虑0，荷载取标准值。荷载取标准值。2)可变荷载作用长短对于变形、裂缝大小有明显影响。可变荷载

39、作用长短对于变形、裂缝大小有明显影响。1. 承载能力极限状态表达式承载能力极限状态表达式（三）、极限状态设计表达式（三）、极限状态设计表达式b.由永久荷载控制的效应组合由永久荷载控制的效应组合a. 由可变荷载控制的效应组合由可变荷载控制的效应组合 kkRniQikciQikQQGkGooafRSSSS,211 kkRniQikciQiGkGooafRSSS,1 QiG&永久荷载和可变荷载分项系数。永久荷载和可变荷载分项系数。41a. 标准组合一个极限状态被超越时将产生严重的永久性标准组合一个极限状态被超越时将产生严重的永久性 损害的情况。损害的情况。b.频遇组合一个极限状态被超越时将产生局部损

40、害、较大变形频遇组合一个极限状态被超越时将产生局部损害、较大变形 或短暂振动。或短暂振动。c. 准永久组合用于当长期效应是决定性因素的情况。准永久组合用于当长期效应是决定性因素的情况。CSSSSniQikcikQGk 21 CSSSniQikqiGk 1 CSSSSniQikqikQfGk 211 421.4 1.4 建筑结构课程的要求、注意的建筑结构课程的要求、注意的问题问题一.要求要求1.1.掌握结构材料的力学性能；掌握结构材料的力学性能；2.2.掌握结构设计的基本原则；掌握结构设计的基本原则；3.3.熟悉结构设计规范和其它相应规范；熟悉结构设计规范和其它相应规范；4.4.熟练基本的设计计

41、算、查阅有关表格和构造要求；熟练基本的设计计算、查阅有关表格和构造要求；5.5.学会识读结构施工图，正确理解设计意图学会识读结构施工图，正确理解设计意图。 第一章 总论1.4 建筑结构课程的要求、特点及学习方法431.4 建筑结构课程的要求、特点及学习方法第一章 总论1.应通过实习、参观等各种渠道，了解建筑物各构件的受应通过实习、参观等各种渠道，了解建筑物各构件的受力特点、结构布置、结构构造，从而来积累感性认识。力特点、结构布置、结构构造，从而来积累感性认识。二. 学习中应注意的问题2.完成一定量的习题有助于理解和掌握本课程的内容和基完成一定量的习题有助于理解和掌握本课程的内容和基本概念；按要

42、求完成单项能力训练和综合能力训练，在掌本概念；按要求完成单项能力训练和综合能力训练，在掌握知识的前提下培养职业能力。握知识的前提下培养职业能力。44第一章 绪论1.4 建筑结构课程的要求、特点及学习方法3.建筑结构材料的力学性能、结构构件的内力计算与建筑建筑结构材料的力学性能、结构构件的内力计算与建筑材料、建筑力学课程密切相关，建筑结构课程是建筑施工、材料、建筑力学课程密切相关，建筑结构课程是建筑施工、建筑施工项目管理、地基与基础等课程的基础课程。因此建筑施工项目管理、地基与基础等课程的基础课程。因此学好本课程，有助于理解和学好其他课程。学好本课程，有助于理解和学好其他课程。4.建筑结构构件的计算方法，大部分是建立在实验的基础建筑结构构件的计算方法，大部分是建立在实验的基础上，特别是混凝土和砌体构件，由于所用材料的物理力学上，特别是混凝土和砌体构件，由于所用材料的物理力学性能的复杂性，对实验的依赖性很强。学习中要特别注意性能的复杂性，对实验的依赖性很强。学习中要特别注意计算公式的适用范围和限制条件。计算公式的适用范围和限制条件。 45第一章 绪