建筑结构 第一讲 绪论

第一讲绪论

建筑结构主讲人：丰正伟

第一篇建筑结构概论

丰正伟，专业道路与桥梁工程、结构工程；

毕业后工作于厦门厦工重工有限公司（原厦工集团）。主要从事的工作：

桥梁、轻钢厂房的钢结构施工图设计及图纸审核；

钢结构制作工艺及施工现场的技术指导和协调工作。联系方式：

办公室：理工楼4F-17

手机/p>

Email：fengzhengwei@

第一篇建筑结构概论

(1-3章）

第一章绪论1.1、建筑结构的概念1.2、建筑设计与结构设计的关系1.3、建筑结构的分类

1.3.1按材料分类1.3.2按受力和结构特点分类1.3.3按建筑物层数分类：高层、多层、低层1.4、建筑结构课程的要求1.1、建筑结构的概念：

1.1.1、建筑是形成一定空间及造型，并具有承受人为和自然界施加于建筑物的各种荷载作用，使建筑物得以安全使用的骨架，用来满足人类的生产、生活需求以及对建筑物的美观要求。北京故宫上一张下一张主页退出周庄建筑上一张下一张主页退出

住宅建筑

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上海大剧院

想：还包括哪些？

工业厂房、矿井、铁路、道路（高速及城市公路等）、桥梁、隧道（公路及海底隧道）、地铁站及地下空间、港口、住宅以及公共设施的建筑物、构筑物等等。上一张下一张主页退出

（钢结构）工业厂房

1.1.2、结构是在建筑中，由若干构件（如梁、板、柱等）连接而构成的能承受各种外界作用（如荷载、温度变化、地基不均匀沉降等）的体系。上一张下一张主页退出（钢筋砼框架结构）办公楼

1.2、建筑设计与结构设计的关系：1、结构设计是建筑三大构成要素中建筑技术的组成内容，是保证房屋安全的重要手段。

2、结构设计的型式是为了满足建筑功能要求，为创造建筑的美而服务。上一张下一张主页退出

3、结构设计是解决支撑体系问题，处于服务地位，由注册结构师完成。

4、建筑设计是解决功能、适用和美观的问题，处于先行与主导地位，由注册建筑师完成。

5、建筑设计必须和结构设计有机结合起来，只有真正符合结构逻辑的建筑才具有真实的表现力和实际的可行性，富有建筑的个性。上一张下一张主页退出1.3建筑结构的分类简单的说就是房屋的承重骨架。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1.3.1按材料分类1.混凝土结构：素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。适用范围：广泛用于一般工业与民用建筑及多种特种结构（水塔、水池、烟囱等）中。优点：节约钢材、耐火耐久、可模性好、整体性好。缺点：自重大，抗裂性差。

混凝土结构

（三峡重力坝）2.砌体结构：由块材及砂浆砌筑而成的结构。适用范围：主要用于居住建筑和多层民用房屋（如办公楼、教学楼、旅馆等）中。优点：易于就地取材，成本低。结构耐久性和耐腐蚀性好。缺点：自重大，施工砌筑进度慢，整体性差。

砌体结构3.钢结构：以钢材为主的结构。适用范围：主要用于大跨度的建筑屋盖（如体育馆、剧院等）、吊车吨位很大或跨度很大的工业厂房骨架，以及超高层建筑的房屋骨架。优点：钢结构材料质量均匀、强度高，构件截面小、重量轻，可焊性好，制造工艺简单。缺点：钢材易腐蚀，耐火性差，成本高。4.木结构：以木材为主的结构。适用范围：受到自然条件的限制，仅在山区和林区使用。优点：制作简单，自重轻，容易加工。缺点：易燃、易腐蚀。网架结构拱结构膜结构深圳会展中心钢屋架结构网壳结构国家大剧院天津奥林匹克体育场桥梁结构悬索结构西班牙迪加航空港国家体育场

砖木结构（西安钟楼鼓楼）

5.钢－混凝土组合结构：结构构件用型钢和混凝土组成，或型钢、钢筋和混凝土组成。（1）钢－混凝土组合楼板（见下图）（2）钢骨混凝土结构（又称劲性混凝土结构）：以型钢为骨架外包钢筋混凝土组成的结构。其截面形式见附图。（以深圳帝王大厦为例）（3）钢管混凝土结构：在封闭的薄壁钢管中浇注混凝土形成的组合结构，一般用作受压构件。（以日本东京中央区高层住宅为例）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，上部用混凝土（一般采用压型钢板－混凝土组合板）。钢梁和混凝土板之间用剪力连接件连接。主要用于高层楼盖、吊车梁和桥梁结构。优点：钢－混凝土组合梁截面中混凝土主要受压，钢梁受拉，充分利用材料。混凝土板参与组合梁工作，提高钢梁的竖向和侧向刚度。缺点：钢材易腐蚀，耐火性差。

钢骨混凝土结构深圳帝王大厦81层，高325米。建成时是我国目前最高的钢－混凝土组合结构，58层以下采用钢骨混凝土柱。日本东京中央区高层住宅（a）标准层平面（b）梁柱接头

该住宅地上33层，高99.9米，采用钢管混凝土柱、钢骨混凝土梁结构，是钢－混凝土组合结构的一个成功范例。内部2排柱用圆管，外部4排柱用方管，混凝土强度36-42MPa。1.3.2、按受力和结构特点分类

1、混合结构：楼、屋盖一般采用钢筋混凝土结构构件，墙体和基础采用砌体结构。2、排架结构：主要承重体系是屋面横梁（屋架或屋面大梁）、柱及基础，主要用于单层工业厂房。3、框架结构：由横梁和柱及基础组成的主要承重体系。4、剪力墙结构：纵、横布置的成片钢筋混凝土墙体称为剪力墙。剪力墙和钢筋混凝土楼、屋盖整体连接形成剪力墙结构。5、其他形式的结构：（1）高层和超高层结构体系中有：框架－剪力墙结构、框架－筒体结构、筒中筒结构等（2）单层厂房：刚架结构（3）单层大跨度房屋的屋盖：壳体结构、网架结构、悬索结构等1）框架结构※采用梁、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梁和柱，而墙体只是作为围护构件。※平面布置比较灵活，可以获得较大的使用空间

由梁、柱构件通过结点连接组成的结构称为框架。框架结构体系框架结构是多层房屋的主要结构形式，也是高层建筑的基本结构单元。2）剪力墙结构

※利用建筑物的纵向及横向的钢筋混凝土墙体作为主要承重构件，再配以梁板组成的承重结构体系。※整体性好，刚度大，抗震性能好，适于建造高层建筑（10－50层范围内都适用）。※不过剪力墙间距太小，平面布置不灵活，自重大，不适应建造公共建筑，一般适用于建造住宅。

剪力墙钢筋布置

剪力墙结构体系3）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※筒体可以由密柱深梁组成一个筒体，也可以用多个筒体组成筒中筒、束筒，还可以将框架和筒体联合起来组成框筒结构。※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60年代由美国工程师法卢齐－坎恩第一次提出来的。筒体结构筒体的基本形式

实腹筒、框筒、桁架筒、筒中筒等实腹筒、框筒、桁架筒、筒中筒纽约世界贸易中心大楼(WorldTradeCenterTowers)1972年建造，110层，高402m，钢结构。纽约世界贸易中心：大楼于1966年开工，历时7年，1973年竣工以后，以411米的高度作为110层的摩天巨人而载入史册。它是由5幢建筑物组成的综合体。其主楼呈双塔形，塔柱边宽63.5米。大楼采用钢结构，用钢7万8千吨，楼的外围有密置的钢柱，墙面由铝板和玻璃窗组成，有“世界之窗”之称。撞机倒塌瞬间混合结构剪力墙结构框架结构排架结构1.3.3按建筑物层数分类：高层、多层、低层自左向右：台北101大楼、芝加哥席尔斯大楼、吉隆坡双子星大楼、上海金茂大厦、香港国际金融中心、纽约帝国大厦多层及高层划分：《高层建筑混凝土结构技术规程》1~9层为多层建筑，10层及以上的建筑或高度超过28m的建筑为高层建筑。《高层民用建筑设计防火规范》十层及十层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）；建筑高度超过24m的公共建筑。高层建筑结构的特点：A.高层建筑中，水平荷载和地震作用对结构设计起着决定性的作用；

B.动力反应不可低估；C.结构轴向变形、剪切变形以及温度、沉降的影响加剧；D.材料用量、工程造价呈抛物线关系增长。1.4、建筑结构课程的要求将建筑与结构进行一些必要的联系。从建筑师的观点出发，分析建筑设计中的结构选型问题。应充分熟悉各种结构形式的基本力学特点、应用范围，并能够进行简单的力学计算。掌握基本的结构概念，结合本国国情，从建筑师的角度分析和解释建筑设计中的结构选型问题。建筑设计和结构设计（1）一栋优秀的建筑是合作的产物：建筑师、结构工程师、设备工程师。（2）一个好的建筑设计，必须要有一个好的结构型式。（3）结构选型