第章 建筑工程

第四章

建筑工程

4.1基本构件4.2桁架结构与框架结构4.3单层及大跨空间结构4.4高层建筑4.5智能建筑与绿色建筑4.6特种结构4.7地下建筑土木工程概论建筑工程

建筑工程涉及的对象是房屋建筑结构工程师负责结构

(承重骨架)设计和房屋建筑的建造与维护高楼林立的城市、现代化工厂、标志性公共建筑，都与建筑工程息息相关土木工程概论建筑工程土木工程概论建筑工程土木工程概论建筑工程土木工程概论建筑工程土木工程概论建筑工程房屋建筑按层数分

单层建筑(1)

多层建筑(<8)

高层建筑(8)土木工程概论建筑工程

建筑结构是房屋的承重骨架(关系到建筑物的承载安全和耐久性)，属于承重体系，由基本构件组成建筑结构基本构件一般分为板、梁、柱、墙、基础、拱等土木工程概论4.1基本构件梁—

工程结构中水平设置（通常情况）或斜向设置（楼梯梁）

的受弯构件

普通梁（浅梁）:

截面高度与跨度之比约1／8～1/16

深梁:

高跨比1／4

通常梁的截面高度截面宽度(普通梁)

工程需要时梁宽可以大于梁高(扁梁)

梁高也可沿梁轴线变化(变截面梁)

土木工程概论4.1基本构件-4.1.1梁受弯、剪受弯、剪、扭1、梁按所用材料分：

石梁、木梁、钢梁、混凝土梁以及钢-混凝土组合梁等2、按常见支承方式分：

简支梁、连续梁、悬臂梁、两端固定梁、一端简支一端固定梁等3、按梁轴线形状分：

直线形梁、折线形梁、曲线形梁等4、按在结构中德作用分：

主梁、次梁、连系梁、圈梁、过梁等土木工程概论4.1基本构件-4.1.1梁1、梁按所用材料分：

石材抗拉强度低，为满足承载要求梁截面需要很大，所提供的跨度却很小，限制柱网尺寸，影响室内空间⑵木梁—我国古代应用普遍(庙宇,宫殿,民居直到近代仍广泛采用)

木材自重轻，抗拉、抗压强度均较高，能用比石梁小得多的截面跨越较大空间截面通常是方木或原木，随着工业进步，出现了胶合木(胶合板、胶合梁)结构胶合木能消除普通木材很多天然缺陷，耐腐防蛀，能阻燃且强度较高，可有效利用木材资源，是发展和应用方向土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.1梁梁⑶钢梁钢梁材料强度高高(所需截面尺寸寸小，所以自重重较轻)，塑性好，便于加工安装，，使用范围广钢材易生锈，防防火性能较差，，需定期进行维维护钢梁可由型钢直直接制作，最常常用的截面形式式有普通工字形截面面和宽翼缘工字字形截面梁跨度较时大，，可将钢板焊成组合工字形形或箱形截面普通工字形截面面钢梁高度取其翼缘宽度的的3~5倍土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.1梁梁常用钢梁梁截面形形状⑷混凝土梁—普通钢筋混凝凝土梁+预应力力钢筋混凝土梁梁普通钢筋混凝土土梁目前应用最广泛泛，由混凝土、、纵筋和箍筋组组成，共同受力力混凝土与石材相相似抗拉强度低低，在梁受拉区区设纵向钢筋抵抵抗弯矩引起的的拉力，混凝土土受压，钢筋受受拉剪力由混凝土和和箍筋共同承担担扭矩还需另设抗抗扭钢筋优点：构造简单单，施工方便可模性好，造价价低廉缺点：自重大,跨度大时挠挠度和裂缝宽度度控制困难(预应力）土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.1梁梁纵向受力钢筋箍筋预应力钢筋混凝土梁：通过配置预应力力钢筋，对受拉拉区混凝土施加加预压应力并使使梁产生向上的的预起拱，可有有效控制梁挠度度和裂缝宽度较高强度混凝土土+高强预预应力纵钢筋+箍筋（和酌情+普通通纵筋）从经济考虑，宜宜用于跨度＞12m的梁施加预应力方法法：两种先张法法后张法（有粘结和无粘粘结）预制预应力钢筋筋混凝土梁一般般用张预应力非地震或低烈度度地震设防区宜宜用无粘结预应应力梁高烈度地震设防防区宜用有粘结结预应力梁土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.1梁梁可节省材料，减减小截面尺寸混凝土梁常用截截面形式：矩形截面（一般梁高度是是宽的2~3倍倍——可用用较小截面获得得较大抗弯承载载力和刚度）扁梁：宽大于高的梁，，用于梁高受限限制时T形截面梁：：如梁与板整浇在一起，把与与梁相连一定宽度范围内的板板也可看作梁的一部分，形成成T形截面梁土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.1梁梁根据梁截面弯曲曲正应力分布特特征，远离中性性轴的材料会充分发挥挥效能，适当减减少中性轴附近近的材料并把它集中布置在在上下边缘处形形成工字形截面或或箱形截面，使截面受力合理理(施工较复杂),用于跨度大时跨度大荷载大的简支梁，跨中中弯矩最大，可用沿沿梁长变高度的双坡梁(屋面梁)和鱼腹式(梁吊车)梁等土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.1梁梁⑸钢-钢筋混凝土土组合梁受压区用混凝土土和受拉区用钢钢，二者通过抗抗剪连接件连接接形成(防止水平一层层层间的错动)的组合结构充分利用了钢和和混凝土各自的强度特点点结构延性好承载力高自重轻土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.1梁梁2、按常见支承方式式分：(1)简支支梁梁两端简单搁置置在支座上，支支座限制梁不产产生垂直移动和和水平移动、但但不限制梁端自自由转动一端铰支座—表示它可以自由由转动但不能平平移另一端滚动支座座—表示它既可转动动,也可平移梁的工程实际支支承构造与理想想的铰支经常有有差别简支梁属静定结结构（只用力的平衡衡原则即可算出出内力）支座不均匀沉降降不引起附加内内力简支梁一般小跨跨度时用经济截面高度：：跨度的1/8~1/12土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.1梁梁⑵连续梁：具有两个或两个个以上支座的梁梁连续梁特点:连续梁在梁的支支座截面处为负负弯矩(铰接边支座除除外),跨中截面为正弯矩,弯矩最大绝绝对值比简支梁梁小,荷载和和跨度相同时,连续梁截截面高相对较小小连续梁是超静定定结构（只用力的平衡衡原则不能算出出内力，还须添添加变形协调原原则）结构刚度大,整整体性好,局部破坏不一定定导致整个结构构破坏支座不均匀沉降降,会引起附加加内力土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.1梁梁⑶悬臂梁梁梁一端固定在支支座上，既不能能转动也不能水水平和垂直移动动(固定支座),另一端可自由转转动和移动(自由端）广泛用于阳台、、雨蓬、体育场场看台罩棚等悬臂梁根部受力力最大，同跨、、同均匀布分荷荷载时，悬臂梁梁最大弯矩是简支支梁的4倍最大挠度是简支支梁的近10倍倍悬臂梁外伸跨度度＜梁根部截面面高度6倍外伸跨度较大时时可沿梁长变化化截面高度使与梁的受力(弯矩)分布相适应，梁梁会显得轻盈美观(如意大利佛罗罗伦萨运动场看看台挑蓬)悬臂梁除验算强强度和变形，还还特须注意抗倾覆设计计土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.1梁梁⑷一端简支一端固固定梁：悬臂梁的自由端端加设滚动支座座⑸两端固定梁：梁两端都是固定定支座3、按梁轴线线形状分：⑴直线形梁梁(绝大部分梁，，可水平放置，，也可倾斜放置置)⑵折线形梁梁(主要用于楼梯梯斜梁，受力特特点同直线形梁梁，计算跨度等等于水平投影跨跨度,要特别注意转折折部位处理)⑶曲线形梁梁(受力特点:弯矩、剪力、受受扭矩)平面曲线梁(如弧形阳台)空间曲线梁(如螺旋楼梯)土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.1梁梁4、按在结构中的作作用分：次梁:一般直接承受板板传来的荷载，，再传递给主梁梁主梁:除承受板直接传传来的荷载外，，还承受次梁传传来的荷载连系梁:连接框架使成为为整体圈梁:用于砖混结构，，将其箍成整体，增强结结构整体抗震性能过梁：门窗洞口的上部部，承受洞口上部结构构荷载土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.1梁梁建筑楼盖中的主主梁、次梁4.1.2板支承在梁（或柱柱或墙）上用于于覆盖一个面在长、宽两个方向上的平平面尺寸远大于其厚度的受弯构件主要承受施加在在板面上的垂直直重力荷载或风风载通常水平放置(垂直重力荷荷载）斜向设置(如楼梯板——垂直重力荷荷载)和竖向设置(如墙板—垂垂直风载)板可用作楼板、、屋面板、基础础板、墙板等土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.2板板板的分类类按平面形式分：方形板、短形板板、圃形板及三三角形板按截面形式分：实心板、空心板板、槽形板按所用材料分：木板、钢板、钢钢筋混凝土板、、预应力板按受力形式分：单向板和双向板板土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.2板板单向板：两边支承的矩形形板或长边l2与短边l1之比l2／l1>2的四边边支承矩形板沿长边l2方向传递的荷载载6％土木工程程概论4.1基本构构件-4.1.2板板土木工程程概论双向板：长边l2与短边l1之比l2／l1>2的四边边支承矩形板板上荷载沿双向向传递到四边，，都不可忽略不不计4.1基本构构件-4.1.2板板柱——工程结构中承受竖竖向压力（主要））和弯矩的竖向构构件按截面形式分：方柱、圆柱、管拄、矩形柱、工工字形柱、H形柱柱、L形柱、十字型柱柱、双肢柱、格构构柱按所用材料分：石柱、砖柱、砌块柱、钢柱、钢钢筋砼柱、劲性钢钢筋砼柱、钢管砼柱和各种组合柱柱按破坏形态或长细细比分：短柱、长柱及中长长柱按受力特点分：轴心受压柱和偏心心受压柱土木工程概概论4.1基本构件件4.1.3柱轴心受压与偏心受受压柱(a)轴心受压柱柱(b)偏心受压柱钢柱用于大中型工工业厂房、大跨度度公共建筑、高层层建筑、轻型活动动房屋、工作平台台、栈桥和支架等等按截面形式分:实腹柱和格格构柱实腹柱——截面为一个整体（（常用截面为工字字形）格构柱——由两肢或多肢组成成、肢间用缀条或或缀板连接土木工程概概论图4．9钢钢柱的截面面形式(a)实实腹柱（（b）格构构柱4.1基本构件件4.1.3柱钢筋混凝土柱是最最常见的柱按制造和施工方法法分：现浇拄和预制柱柱劲性钢筋砼柱——内部配型钢与钢筋筋砼协同受力，柱断面面小，提高柱刚度度，用钢量大钢管混凝土柱———用钢管作外壳、内内浇混凝土，是劲性钢钢筋砼柱的另一种种形式土木工程概概论钢筋混凝土土柱北京建国门地铁站站钢管混凝土柱4.1基本构件件4.1.3柱从受力特点分：承重墙(承受梁、板传来来的压力及墙的自自重，有时还承受受水平荷载)+填充墙1.砌筑墙墙:由砌块和砂浆砌筑筑而成优点：就地取材(天然砌块—石石材，人工砌块块—粘土砖、、混凝土空心砌块块等，砌筑砂浆有有水泥砂浆和混合合砂浆),造价低，保温隔热热耐火、耐久性好好，广泛用于单多多层一般建筑(如教学楼、住宅宅等)不足：整体性差、不利抗抗震(墙体中设钢筋砼砼构造柱和圈梁或或用配筋砌体)，，手工砌筑，施工质质量控制难，烧制制粘土砖占农田(大力推广粉煤灰灰空心砌块，粉煤煤灰烧结砖等工业业废料生产的墙——填充墙为主)墙厚满足受力要求求且高厚比不能太太大(以免墙平面外失失稳)2.钢筋混凝土土墙多用于高层建筑(剪力墙结构或框框架—剪力墙结构构):除承受竖向荷载,主要抵抗地震或风风的水平作用土木工程概概论4.1基本构件件4.1.4墙墙把建筑物、机械设设备等的荷重传给给地基的结构构件件称为基础（如柱下基础、墙墙下基础）多用砖、石、混凝凝土或钢筋混凝土土等材料建成基础须足够的底面面积和埋置深度(保证地基强度和和稳定，且不发生生过大变形)上部结构形式、荷荷载大小、使用要要求、地基土构成成和物理力学性质质、地下水位高低低以及施工条件等等不同，基础也不不同，类型很多，，应进行技术和经经济方案比较综合合考虑土木工程概概论4.1基本构件件4.1.5基基础软弱土层(承载力<100kPa的土层)不适于做天然地基基上的浅基础时,可将浅基础做做在人工地基上天然地基上上的浅基础础埋置深度浅浅，基坑开开挖仅必要要才支护坑坑壁和排水水疏干地基不加处处理即可修修建上部，，工期短、、造价低设计时宜优优先用,困困难时时用大型或或复杂的基础形式式（连续基础础,桩基基础等）土木工工程概概论浅基础按基基础刚度分分：刚性基础扩展基础4.1基基本构件4.1.5基础础柱下钢筋砼砼扩展基础础由砖、毛石石、素混凝凝土和灰土土等材料做做成——满足刚刚性角条件件灰土基础：(石灰和土土按三分石石灰和七分分粘性土(体积比)配制———三七灰土土,用于于干燥的华华北和西北北)水中硬化慢慢、早期强强度低、抗抗水性差、、早期抗冻冻性差——地下水水位以上三合土基础础：（灰土+水泥——提高灰灰土的强度度和抗水性性）桥梁结构刚刚性基础常常用材料：混凝土、、粗石和片片石、砖可砌成任何何形状、但但抗腐蚀性(特别是盐盐碱地区)和抗抗冻性差——基础础四周最外外层砖可浸沥青青来可增加加抗腐蚀能力力土木工工程概概论(a)砖基基础(b)砌石基基础(c)素素混凝土基基础4.1基基本构件4.1.5基础础不能满足刚刚性角要求求的基础（可作成钢钢筋混凝土土基础）为增加基础础的整体性性加强基础纵纵向抗弯能能力土木工工程概概论墙下钢筋砼砼扩展基础础锥形（墙墙下和柱下下）台台阶形形（墙下和和柱下）有有肋肋（墙下））4.1基基本构件4.1.5基础础(1)单独独基础房屋建筑的的柱基础(2)条形形基础房屋建筑的的墙基础———连连续长条形形(3)筏板板基础和箱箱形基础(4)壳体体基础为改善基础础受力性能能、形式做做成壳体土木工工程概概论4.1基基本构件4.1.5基础础(1)单单独基础房屋建筑的的柱基础(2)条条形基础房屋建筑的的墙基础———连连续长条形形(3)筏筏板基础(4)箱箱形基础⑸壳体基础为改善基础础受力性能能、形式做做成壳体土木工工程概概论4.1基基本构件4.1.5基础础深基础础：位于地基深深处承载力力较高的土土层上、埋深5m或埋深基宽的基础桩基础地下连续墙墙墩基础沉井土木工工程概概论4.1基基本构件4.1.5基础础人工挖孔桩桩问世（100年年前的美国国）后，灌注桩基础础发展极大大很多新桩型型，单桩承承载力达数数千kN，最大桩径达达数米，深深度超100m还有预应力力管桩、钢钢管桩、空空心混凝土土桩、劲性性水泥土搅搅拌桩(在桩中心插插入型钢或或小直径预预制混凝土土桩)、复合桩基(考虑桩和和土共同工工作)等**新桩型是桩桩基础施工工机械取得得突破性进进展后发展展的土木工工程概概论上海金茂大大厦（地上88层层、高420.5m、桩深80m）4.1基基本构件4.1.5基础础※采用桩基基础的条件件①荷载大，，地基软弱弱，天然地地基承载力不足足②天然地基基承载力虽虽满足要求求，但沉降量过大大或建筑物对对沉降要求严严格③防水平力力作用下高高耸建(构构)筑物物倾覆、提提高抗倾覆稳定性或限制倾斜有特殊要求求（部分桩将将受到上拔拔力）④防新建建筑物物沉降影响邻邻近旧建筑筑物⑤有大吨位位重级工作作制吊车的的重型单层工工业厂房（吊车载重重量大使用用频繁，车车间内设备备平台多、、基础密集集，且有地地面荷载，，地基变形形大）土木工工程概概论4.1基基本构件4.1.5基础础⑥精密设备基础（安装和使使用过程中中对地基沉沉降及沉降降速率有严严格要求））和动力机械基础（对允许振振幅有要求求）⑦地震区消消除或减轻液化对建筑物的的危害、用桩穿过过液化土层层伸入到下下部密实稳稳定土层⑧浅层土为为杂填土或或欠固结土土、换填或地基基处理困难难或处理后仍仍不满足要要求⑨已有建筑筑物加层、纠偏偏、基础托托换其他情况依据“经济济合理、技技术可靠””的原则，，分析比较较后确定土木工工程概概论4.1基基本构构件4.1.5基基础拱———曲线结构构，主要要承受轴轴向压力力广泛用于于房建(砖砌门门窗拱形形过梁或或拱形大大跨结构构)和桥梁(拱桥)工程1、按铰数分分：三铰拱无铰拱双铰拱带拉杆的双铰拱拱土木工工程程概论论拱的的分分类类4.1基基本构构件4.1.6拱拱土木工工程程概论论4.1基基本构构件4.1.6拱拱2、拱拱的受力力特点自重作用用下悬索索自然成成抛物线线而受轴轴向拉力力，拱与与抛物线线方向相相反,受轴向压压力,而而弯矩矩和剪力力很小或或为零拱脚支座座有水平平推力,拱越越平缓,水平平推力越越大拱脚支座座应能可可靠地传传递和承承受水平平推力,否则则无法保保证安全全伦敦证券券交易所所长78米米横跨铁铁路之上上,架架空的办办公室10层用用4榀榀高达7层的的钢制抛抛物线无无铰拱支支撑,落落在拱拱上的支支撑柱承承压,吊吊于拱下下的吊柱柱受拉，，承载楼楼板梁土木工工程程概论论4.1基基本构构件4.1.6拱拱大厅跨度度95米米，矢高高18.4米，，钢筋砼波波形拱屋屋顶，拱拱身由每每段长4.5米的预预制钢丝丝网水泥泥拱段组组成，预预制拱段段先装在在临时支支架，再局部现现浇钢筋筋混凝土土成整体体意大利都灵灵展览览大厅厅土木工工程程概论论4.1基基本构构件4.1.6拱拱两铰落地地柱杆拱拱矢高和外外形合适适建筑功能能与结构构形式协协调统一一有效地利利用建筑筑空间,效果良良好湖南湘湘澧澧盐矿散装装盐库由以铰接接三角形形为单元元(空腹桁桁架是刚刚接四边边形)、、不承受垂直杆轴轴的荷载载的杆件组组成的格格构体系1、与梁梁相比桁桁架的优优点：桁架是把把梁纵截截面上受受力较小小的中间间部分挖挖空,到到只剩几几根小截截面连杆杆而成（1）受受力合合理，重重量变轻轻，适用跨度度＞梁结构（2）桁桁架节节点一般般假定铰铰结,设设计计计算简简单（3）桁桁架由由杆件拼拼装组成成，体系系多样化化(平行弦弦桁架、、三角形形桁架、、梯形桁桁架、弧弧形桁架架等),适应性强强⑷施工方便便，桁架架可整体体制造后后吊装，，也可在在施工现现场高空空拼装土木工工程程概论论4.2桁桁架结构构与框架架结构4.2.1桁架架2、桁桁架结构构受力特特点：⑴节节点一般般假定为为铰结(空腹桁桁架为刚刚接）⑵结结点荷载载作用下下，桁架架各杆件件只受轴轴心力⑶上上弦受压压,下下弦受受拉,形成力偶偶平衡外外载弯距距外荷剪力表表现为腹腹杆轴心心压力或或拉力⑷梁梁式桁架无横向支支座推力力，房屋建筑筑中桁架架常作屋屋盖承重重结构——屋屋架⑸桁桁架杆件件内力与与桁架外外形关系系密切，，桁架外形形与均载载下的简简支梁弯弯矩图越越接近，，各杆件件内力越越均匀土木工工程程概论论4.2桁桁架结构构与框架架结构—屋架3、屋架架结构形形式按使用材材料分：：木屋架、、钢-木木组合屋屋架、钢钢屋架、、轻型钢钢屋架、、钢筋混混凝土屋屋架、钢钢筋混凝凝土-钢钢组合屋屋架等按屋架外外形分：：三角形屋屋架、梯梯形屋架架、抛物物线屋架架、平行行弦屋架架等按受力特特点及材材料性能能分：桥式屋架架、无斜斜腹杆屋屋架或刚刚接桁架架、立体体桁架等等土木工工程程概论论4.2桁桁架结构构与框架架结构—屋架（1）木屋架豪式屋架架(HoweTruss——最常常用)：：三角形+梯梯形两种种特点点：①节节间宜大大小均匀匀，杆内内力不致致突变太太大，有有利于用用强度较较低的木木料杆件件②腹腹杆长度度与杆内内力变化化相协调调一致③结结点上相相交杆件件不多，，可用齿齿联结结结点④节节间长度度宜控制制在2~3m，，一般4~8节节间，适适用跨度度12~18m土木工工程程概论论4.2桁桁架结构构与框架架结构—屋架上弦下弦腹杆（2）钢－木组组合屋架架钢材拉杆杆、木材材压杆制制作的组组合桁架架用于跨度度较大或或湿木材材时，平平米建筑筑面积用用钢量增增加很少少却能显显著提高高结构可可靠性和和刚度(消除除了接头头非弹性性变形)适用跨度度：三角形屋屋架：12~18m梯形、折折线形等等多边形形屋架：：18~24m（3）钢屋架典型形式式：三角形屋屋架+梯形形屋架+平平行弦(矩形)屋架等土木工工程程概论论4.2桁桁架结构构与框架架结构—屋架选择屋架架外形、、划分弦弦杆节间间和布置置腹杆的的原则：：1）要满满足使用用功能要要求2）要使使杆件受受力合理理均匀：：外形与梁梁弯距图图相近，，短杆受受压、长杆受拉拉；荷载载布置在在节点3）要便便于施工工：杆件类型型宜少，，节点构构造简单单，杆间间夹角30ο~60ο4）要满满足运输输要求：：必要时可可分为若若干尺寸寸较小的的运送单单元三角形屋屋架：外形与均均载梁弯弯矩图相相差较大大，受力沿跨跨度分布布不均匀匀支座最大大、跨中中最小；；跨中屋架架高=(1/4~1/6)跨跨度从建筑物物整体布布局和屋屋面防水水需要上上弦坡度度较陡时时常用土木工工程程概论论4.2桁桁架结构构与框架架结构—屋架梯形屋屋架架：用于小屋屋面坡度度的屋盖盖结构外形较接接近均荷荷下弯矩矩图者腹腹杆较短短弦杆受力较匀匀屋架跨中高度度=(1/6~1/10)屋架跨跨度端部高度:1800~2100mm(缓坡)500~1000mm(陡坡)且≥(1/18)屋架架跨度平行弦桁架:用于托架或支支撑体系上、下弦平行行，腹杆长度度一致杆件类型少，，符合标准化化、工业化土木工程程概论论4.2桁架结结构与框架结结构—屋架（4）轻型钢钢屋架按结构形式分分：三角形屋架+三角拱屋架架+棱形屋架架三种上弦—小角钢钢下弦和腹杆——小角钢或圆圆钢屋面：斜坡坡屋面+平平坡屋面面两种三角形轻型钢钢屋架和三角角拱轻型钢屋屋架坡度：1/2~1/3适适用跨度≤≤18m、柱柱距4~6m、设有起重量≤≤50kN的的中、轻级工工作制桥式吊吊车的工业建筑和跨跨度≤18m的民用房屋屋的屋盖结构构芬克式+豪豪式两种土木工程程概论论4.2桁架结结构与框架结结构—屋架棱形：屋面坡坡度较平坦1/12~1/8最常用：（5）钢筋混混凝土屋架常见形式：梯形屋架、折折线形屋架、、拱形屋架、、无斜腹杆屋屋架等按是否对下弦弦施加预应力力分：钢筋混凝土屋屋架+预预应力混凝土土屋架钢筋混凝土屋屋架的适用跨跨度15~24m预应力混凝土土屋架的适用用跨度≥18~36m梯形屋架：上弦直线，屋屋面坡度1/10~1/12，卷材材防水屋面一般上弦节间间3m，下弦弦节间6m，，矢跨比(矢高与跨度度之比)1/6~1/8，屋架端端部高1.8~2.2m自重较大，刚刚度好适用于重型、、高温及采用用井式或横向向天窗的厂房房土木工程程概论论4.2桁架结结构与框架结结构—屋架折线形屋架：：屋架外形比较较合理，屋面面坡度平缓，，用于卷材防防水屋面的中中型厂房。常在端部增加加两个杆件使使屋面坡度均均匀一些，减减少油毡下滑滑和油膏流淌淌拱形屋架架：上弦为曲线形形（一般用抛物物线形，为制制作方便，改改用节点落在在抛物线上的的折线形），，矢高比：1/6~1/8屋架外形合理理，杆件受力力均匀，自重重轻、经济指指标好端部屋面坡度度太陡，常在在上弦上部加加设短柱而不不改变屋架上上弦坡度，使使屋面适合于于卷材防水土木工程程概论论4.2桁架结结构与框架结结构—屋架（6）钢筋混混凝土－钢组组合屋架屋架上弦（承受压力有有时还承受弯弯距）和受压腹杆用用钢筋混凝土土杆件，下弦弦和受拉腹杆杆用钢拉杆制制作的屋架常见形式：折折线形、三铰铰、两铰、五五角形组合屋屋架等折线形屋架：：屋面坡度约1/4，用于于石棉瓦、瓦瓦楞铁、构件件自防水等屋屋面(常在端部上上弦加设短柱柱使屋面坡度度均匀一致)两铰或三铰组组合屋架：上弦钢筋砼或或预应力砼构构件下弦型钢或钢钢筋顶接点刚接（两铰组合屋屋架）或铰接（三铰组合屋屋架）特点：杆件少,自自重轻,受受力明确,构构造简单,施工方便便(特适用于农农村中小型建建筑),屋面坡度：卷卷材防水—1/5,非非卷材防水——1/4土木工程程概论论4.2桁架结结构与框架结结构—屋架折线形三铰两铰五角形由梁和柱在节节点处刚接而而组成的结构构称作框架结结构优点：建筑平面布置置灵活，能够够获得较大的的使用空间建筑立面容易易处理，适用用于不同房屋屋造型多用于多层建建筑，高层建建筑用的较少少原因：框架结结构侧向刚度度较小，过高高时，水平荷荷载作用下会会产生较大侧侧移现浇钢筋砼框框架高度：非地震区区：≤≤60m地震区：：≤55m(设设防烈度度为7度度,0.05g)≤45m(设防烈烈度为8度,0.10g)≤25m(设防烈烈度为9度,0.20g)国内建成成的最高高钢筋砼砼框架———北北京长长城饭店店22层层，高80m土木工工程程概论论4.2桁桁架结构构与框架架结构4.2.2框架架框架结构构分类1、按所用材材料分类类：钢框架+钢钢筋混凝凝土框架架钢框架：：工厂预制制钢梁钢钢柱，施施工现场场拼装连连接成整整体自重轻、、抗震（（振）性性能好、、施工速速度快、、机械化化程度高高用钢量大大、造价价高、耐耐火性能能差、维维修费用用高钢筋砼框框架：取材方便便、造价价低廉、、耐久性性好、可可模性好好土木工工程程概论论4.2桁桁架结构构与框架架结构4.2.2框架架钢筋砼框框架分类类：按施工方方法分：：整体式+装装配式+装装配整体体式三种种整体式框框架(全全现浇框框架):现场支模模浇注而而成，整整体性好好，抗震震能力强强。泵送送混凝土土和组合合钢模板板的应用用，改变变了现场场搅拌、、费工费费时的缺缺点，目目前整体体式框架架得广泛泛应用装配式框框架:梁、柱等等构件预预制，施施工时吊吊装就位位，通过过节点进进行连接接。机械械化程度度高、施施工速度度快，但但整体性性较差，，抗震性性能亦弱弱，目前前工程应应用已少少装配整体体式框架架：兼有装配配式和整整体式框框架的优优点，预预制构件件现场吊吊装就位位后，用用在其上上浇注叠叠合层等等措施，，使框架架连成整整体。工工程中应应用较多多土木工工程程概论论4.2桁桁架结构构与框架架结构4.2.2框架架2、按框架结结构布置置方案分分类：横向承重重+纵向向承重+纵横双双向承重重方案三三种横向承重重方案：：竖向荷载载主要由由横向框框架承担担预制楼板板沿横向向布置现浇楼板板可设次梁传至横向向框架横向框架同时时承受横向水平风荷荷载和地地震作用用纵向设置置连系梁梁连接横横向框架架,连系梁与与柱形成成纵向框框架,承承受受纵向水平风荷荷载和地地震作用用，纵向向水平风风荷载常常忽略不不记(房端横横墙受风风面积小小，纵向向框架跨跨度一般般较多，，故分配配的框架架内力不不大)纵向地震震作用不不能忽略略土木工工程程概论论4.2桁桁架结构构与框架架结构4.2.2框架架纵向承重重方案：：竖向荷载载主要由由纵向框框架承担担预制楼板板沿纵向向布置,现浇楼楼板可设设次梁将将荷载传传至纵向向框架纵向框架架同时承受纵向向水平风荷荷载和纵纵向地震震作用横向设置置连系梁与与柱形成成横向框框架承受横向向水平风荷荷载和横横向地震震作用纵横双向向承重方方案：柱网为正正方形或或接近正正方形或楼面荷荷载较大大时采用用楼面常为为现浇双双向板楼楼盖或井井字梁楼楼盖两方向框框架同时时承受竖竖向和水水平荷载载土木工工程程概论论4.2桁桁架结构构与框架架结构4.2.2框架架4.2.3排排架结结构由屋架(或屋面面梁)、、柱和基础础组成，，柱与屋屋架铰接，而与基基础刚接按生产工工艺和使使用要求求：等高，不不等高和和锯齿形形（常用于于单向采采光的纺纺织厂））等钢筋混凝凝土排架架：我国单厂厂的基本本结构形形式跨度可超超过30m高度可达达20~30m或更高高吊车吨位位可达150t或更更大土木工工程程概论论4.2桁桁架结构构与框架架结构4.2.3排架架土木工工程程概论论4.3单单层及大大跨度房房屋结构构土木工工程程概论论4.3单单层及大大跨度房房屋结构构单层建筑分为一般般单层建筑和大跨跨度建筑。一般单层建筑按使使用目的分:民用单层建筑+单层工工业厂房民用单层建筑：砖混结构（墙体用砖墙、屋面面板用钢筋混凝土土板——单层住宅、、公共建筑、别墅墅等）单层工业厂房——钢筋混凝土柱或钢钢柱+钢钢屋架按结构形式分：排架结构（柱与基础为刚接、屋架与柱顶铰接）刚架结构（框架结构———梁、屋架与柱柱刚接）土木工程概概论4.3单层及大跨跨度房屋结构屋盖结构：承受屋面荷载屋面板+天窗窗架+屋架或或屋面粱+托托架屋面板以前多用自自重较大的大型预预制混凝土板、现现用压型钢板、天天窗架为车间通风风和采光用而架设设在屋架上。屋架架(屋面梁)是主主要承重构件，多多用钢桁架或变截截面的H形钢、托托架仅用于柱距比比屋架的间距大时时来支承屋架吊车梁：承受吊车的荷载，，将其传到柱上柱子：主要承重构件，将将上部结构荷载传传给基础支撑：增加整体稳定性基础：将柱子和基础梁传传来的荷载传给地地基维护结构：多由砖砌筑，也有有用压型钢板的土木工程概概论4.3单层及大跨跨度房屋结构土木工程概概论图4.13单单层装配式甲筋混混凝土厂房1屋‘面板；2一一天沟板；3‘天天窗架；4一屋架架；5一托架；6一吊车染；7三三排架柱8一抗风柱；9一一基础；10一连连系梁；11二基基础粱；12一天天窗架垂直支撑厂厂13一屋架下弦横横向水平支撑；14一屋架端部垂垂直支撑；15一一柱间支撑4.3单层及大跨跨度房屋结构轻型钢结构：柱子和梁均采用变变截面H型钢，梁梁柱节点刚接施工方便、施工周周期短、跨度大、、用钢量经济广泛应用于单层厂厂房、仓库、冷库库、候机厅、体育育馆土木工程概概论4.3单层及大跨跨度房屋结构沈阳科迅集集团有限限公司轻型型钢结构构厂房拱形彩板屋顶建筑筑：用拱形彩色热镀锌锌钢板作为屋面自重轻、工期短、、造价低、彩板之之间不漏水（专门机具咬合缝缝）土木工程概概论拱形彩板屋屋顶建筑筑4.3单层及大跨跨度房屋结构大跨度房屋结构常常用于公共建筑（大会堂、影剧院院、会展中心、体体育馆、体育场罩罩棚、火车站、航航空港等）和工业建筑（特别是航空工业和和造船工业中的总总装配车间、飞机机库、船体结构车车间等，根据装装配的船舶、飞机机等机器的大型尺尺寸或工艺过程要要求而定）大跨度结构方案具具有多样性特点（受制于建筑物用用途、使用条件及及造型要求差异性性）常用的大跨结构体体系有：网架结构、悬索结结构、网壳结构、、薄膜结构、薄壳结构、充气结结构、砼拱形桁架架等土木工程概概论4.3单层及大跨跨度房屋结构4.3.1网架结结构由许多杆件从两个个方向或几个方向向按一定规律组成成的高次超静定空空间结构（能承受来自各个个方向的荷载，最最常见的大跨度结结构形式，杆件采采用钢管或型钢现现场安装）上海师范学院球类类房（31.5m40.5m,1964,角钢—我国第第一座网架)首都体育馆（99mll2.2m矩矩形)—我国跨度最大大的矩形网架）深圳体育馆（90m×90m—间距63m四四柱支承网架，每每边悬挑13.5m）广州天河体育馆（对角线跨度107m—三向网架，正六边边形）上海体育馆（直径110m—三向网架、圆圆形平面土木工程概概论4.3单层及大跨跨度房屋结构首都机场四机位飞机库(双跨153m××90m)土木工程概概论4.3单层及大跨跨度房屋结构图4.43北京京首都机场的四机机位飞机库网架图4-44网架形形式4.3.1网架结结构1.网架结构的特点及及应用网架结构是一种新新型结构形式，它它是由许多杆件从从两个方向或几个个方向按一定规律律组成的高次超静静定空间结构。能能承受来自各个方方向的荷载。与平平面桁架结构相比比具有以下特点：：1、网架与平面桁桁架结构相比的特特点：(1)多向受力的空间结结构，比单向受力的平平面桁架适用跨度更大（一般30→60m，甚至60m以上）(2)网架是高次超静定空间结构，安全度大(3）网架结构整体空间刚度大，，稳定性能及抗震震性能好，安全储备高，对对于承受集中荷载载、非对称荷载、、局部超载、地基基不均匀沉陷等均均为有利(4）便于定型化、工业业化、工厂化、商商品化生产，集装箱运输，零零件尺寸小，重量量轻，便于存放、、装卸、运输和安安装，现场安装不不需要大型起重设设备土木工程概概论4.3单层及大跨跨度房屋结构图4.43北京京首都机场的四机机位飞机库网架4.3.1网架结结构1.网架结构的特点及及应用网架结构是一种新新型结构形式，它它是由许多杆件从从两个方向或几个个方向按一定规律律组成的高次超静静定空间结构。能能承受来自各个方方向的荷载。与平平面桁架结构相比比具有以下特点：：2、网架结构分类按外形：平板型网架+壳型网架（单曲、双曲）可单层也可双层双层网架分上、下弦平板型网架壳型网架（单层双曲）壳型网架（单层单曲）土木工程概概论4.3单层及大跨跨度房屋结构图4.43北京京首都机场的四机机位飞机库网架4.3.1网网架结构1.网架结构的特特点及应用网架结构是一一种新型结构构形式，它是是由许多杆件件从两个方向向或几个方向向按一定规律律组成的高次次超静定空间间结构。能承承受来自各个个方向的荷载载。与平面桁桁架结构相比比具有以下特特点：4.3.2悬悬索结构以一系列受拉拉索作为主要要承重构件，，这些索按一一定规律组成成各种不同形形式的体系，，并悬挂在相相应的支承结结构上一般用由高强强钢丝组成的的高强钢丝束束、钢铰线或或钢丝绳，也也可用圆钢筋筋、带钢或薄薄钢板等悬索结构在工工程上的最早早应用是桥梁梁我国汉朝已有有链索建桥，，后又有铁索索、绳索桥出出现（跨度104m大渡河泸泸定铁索桥））19世纪后国国外出现跨越越海峡的大跨跨钢缆桥土木工程程概论论4.3单层及及大跨度房屋屋结构图4.43北北京首都机机场的四机位位飞机库网架架4.3.1网网架结构1.网架结构的特特点及应用网架结构是一一种新型结构构形式，它是是由许多杆件件从两个方向向或几个方向向按一定规律律组成的高次次超静定空间间结构。能承承受来自各个个方向的荷载载。与平面桁桁架结构相比比具有以下特特点：1、悬索结构构的特点（1）主要承承重构件是““索”。只受受轴向拉力，，无弯距剪力力，受力简单单，利于用高高强钢铰线或或钢丝绳等钢钢材做“索””。自重小强强度大，能跨跨越大跨度。。支承结构耗耗费材较多，，用钢量超过过钢索。但只只要合理设计计施工，亦可可取得好综合合经济效益（2）需注意意用合理支座座形式对支座座水平反力进进行处理（3）施工便便捷，施工设设备简单，索索的架设安装装不需大型起起重设备、脚脚手架和模板板；还可用架架设好的钢索索安装屋面材材料（4）适应性性强，造型美美观。适用于于各种建筑平平面和外形轮轮廓。利用曲曲线索和不同同支承形式，，创造出新颖颖独特建筑造造型（5）可创造造具有良好物物理性能的建建筑物——双双曲下凹碟形形屋盖音响效效果极好土木工程程概论论4.3单层及及大跨度房屋屋结构图4.43北北京首都机机场的四机位位飞机库网架架4.3.1网网架结构1.网架结构的特特点及应用网架结构是一一种新型结构构形式，它是是由许多杆件件从两个方向向或几个方向向按一定规律律组成的高次次超静定空间间结构。能承承受来自各个个方向的荷载载。与平面桁桁架结构相比比具有以下特特点：悬索结构分：：单层索系+双层索系系+横向向加劲索系+索网四四大类北京亚运会朝朝阳体育馆——橄榄榄形平面、长长径96m、、短径66m屋面结构：索索网——索拱拱结构双曲钢拱+预应力力三角大墙土木工程程概论论北京亚运村朝朝阳体育馆4.3单层及及大跨度房屋屋结构土木工程程概论论4.3单层及及大跨度房屋屋结构4.3.3网网壳结构：：1、单层圆柱面网网壳按杆件排排列方式分(a)、单向斜杆正交交正放网格(b)交叉斜杆杆正交正放网网格(c)、联防防网格(d)、三三向网格土木工程程概论论4.3单层及及大跨度房屋屋结构2、球面网网壳按网格布布置分：肋环斜杆形网网格肋环形网格扇形三向网格格葵花形三向网网格短程线形三向网格土木工程程概论论4.3单层及及大跨度房屋屋结构北京体育学院院体育馆：3000座席席，面积7200m2，屋盖外围尺尺寸：59m×59m四片双曲抛物物面双层网网壳组成，网网壳构造两向向正交桁架网格与高均2.9m因高度限制与建筑要求组合网壳中间间矢高仅为3.5m(跨度的1/17)土木工程程概论论平板网架架结结构上海体育馆（直径110m圆形)——是我国国跨度最大的的圆形网架））广州新体育馆馆内景4.3单层及及大跨度房屋屋结构土木工程程概论论节点形式：焊接钢板节点点、焊接空心心球节点和螺螺栓球节点焊接空心球节节点：两个空心半半球对焊螺栓球节点：螺栓（高强）、钢球、销子子、套筒和锥锥头螺栓球节节点焊接空心心球节节点4.3单层及及大跨度房屋屋结构3．薄壳结构常用形状:圆圆顶、筒壳、折折板、双曲扁壳壳和双曲抛物面面壳圆顶结构(轴对称，在轴轴对称荷载下，，只产生两种对对称力)——径向力（（沿经线——垂垂直荷载下是压压力）——环向力（（沿纬线——垂垂直荷载下、上上部受压收缩直径变变小、环向压力力，下部靠近支承处受拉直直径增大、环向向拉力）——中间有一一截面是环向压压力向环向拉力力转变的交界面，环向向力为0，称为为“过渡缝”圆顶可光滑，也也可带肋我国最大的砼圆顶为新疆某车间圆圆顶屋盖世界最大的砼圆顶为美国西雅图金金郡圆球顶（直径为202m）加拿大多伦多体体育馆可伸缩钢圆顶(1989)（（外墙间距218m、直径为为192.4m）日本福冈体育馆馆可伸缩钢圆顶（1993）（（直径为213m）土木工程程概论4.3单层及大大跨度房屋结构构圆顶结构是轴对对称结构，在轴轴对称荷载下，，只产生两种轴轴对称力——径向力（（沿经线）垂直荷载下是压压力——环向力（（沿纬线）垂直荷载下、上部受压收缩直径变变小、环向压力，下部靠近支承处受拉直径增大大、环向拉力——中间有一截面是环向向压力向环向拉拉力转变的交界界面，环向力为0，称为“过渡缝””土木工程程概论受压环受拉环砼壳板压力拉力4.3单层及大大跨度房屋结构构4．混凝土拱形形桁架自重较大，施工工复杂，现已很很少采用贝尔格莱德的机机库（预应力砼桁架架结构，跨度为为135.8m——跨度最大的的拱形桁架）5．充气结构（薄膜结构）在玻璃丝增强塑塑料薄膜或尼龙龙布罩内部充气气形成一定的形形状，作为建筑筑空间的覆盖物物美国密执安州庞庞蒂亚光城“银色穹顶”空空气薄膜结构室内体育馆（1975）（234.9ml83.0m，，62.5m高高——最大的空气气薄膜结构）土木工程程概论4.3单层及大大跨度房屋结构构6．应力膜皮结结构用多块钢薄板板板片单元焊接而而成的空间结构构用于大跨的第一一例:美国巴顿鲁治的的应力膜皮屋盖盖（1959））直径为117m、高35.7m由一个外部管材材骨架形成的短短程线绗架支承承804个双边边长为4.6m的六角形钢板板片单元，钢板板厚3.2mm，，钢管直径152mm，壁厚厚3.2mm土木工程程概论4.3单层及及大跨度房屋结结构土木工程程概论用于居民住宅、、商场、办公楼楼乙旅馆等大量高层（8层）多层（8层）建筑涌现现多层高层的界限限、各国不一、、各专业也不一一（建筑以10层层为界，结构以以8层为界）上海浦东陆家嘴嘴金融区规划图图4．4多层及及高层建筑常用结构形式：：混合结构、框架架结构混合结构：用不同的材料建建造的房屋（通常墙体用砖砖砌体，屋面和和楼板采用钢筋筋混凝土结构———砖混结构））我国最高已达11层，局部达达12层►普通粘土砖破坏坏耕地资源，国国家逐渐禁止使用、、而推广空心砌砌块土木工程程概论4．4多层层与高层建筑（多层）土木工程程概论4．4多层层与高层建筑（多层）现浇钢筋混凝土土结构整体性好好适应各种有特殊殊布局的建筑►多层建筑可用现现浇结构，也可可用装配式或装装配整体式结构构装配式和装配整整体式结构采用预制构构件，现场组装、其整整体性较差，但便于工工业化生产翱机械化施施工►泵送混凝土（浇筑方便快捷捷、机械化施工工程度高）使现浇混凝土结结构逐渐趋于取取代装配式结构构土木工程程概论4．4多层层与高层建筑（多层）由梁和柱刚性连连接成骨架的结结构强度高、自重轻轻、整体性和抗抗震性能好承重梁柱之间有有空间，平面布布置灵活，使用用空间大使用广泛，主要要有多层工业厂厂房、仓库、商商场、办公楼等等土木工程程概论4．4多层层与高层建筑（框架结构）框架结结构1998年土木工程程概论20世纪90年年代后我国发展展迅速，高层和和超高层建筑如如雨后春笋般在在各大城市涌现现国内大陆最高——上海金茂大厦88层、高421.5m，世世界第44．4多层层与高层建筑（高层）世界最大最重的的“风阻尼器””两台世界最高速速电梯1楼到89楼仅仅39秒中国台北国际金融中心大厦101大楼101层、高508米世界第1马来西亚吉隆坡坡国家石油双子星星座大厦（双塔）88层、高451.9m，世世界第22004年1996年土木工程程概论4．3多层与与高层建筑（高层）1974年土木工程程概论高层结构主要结构形式：：框架结构剪力墙结构、框架—剪力墙结构框支剪力墙结构构简体结构等美国芝加哥西尔斯大楼110层、高443m世界第34．4多层与与高层建筑（高层）土木工程程概论4．4多层与与高层建筑（高层）土木工程程概论4．4多层与与高层建筑（高层）土木工程程概论4．4多层与与高层建筑（高层）土木工程程概论4．4多层与与高层建筑（高层）土木工程程概论4．4多层与与高层建筑（高层）土木工程程概论4．4多层与与高层建筑（高层）土木工程程概论4．4多层与与高层建筑（高层）受力体系由梁和和柱组成承受竖向荷载合合理、承受水平平荷载能力差用于房屋高度不不大、层数不多多时（风、地震等水水平荷载影响小小，竖载对结构构设计起控制作作用）房屋高度大、层层数多时，水平荷载影响大大，造成梁、柱柱截面尺寸过大大，不合理长城饭店主楼地下2层，地上上22层地上高82.85m土木工程程概论4．4多层层与高层建(一、高层框架架)长富宫饭店结构构标准层平面地下、上+26层,高90.85m剪力墙即一段钢钢筋混凝土墙体体，因抗剪能力力强而称剪力墙墙（在一定程度上上限制了建筑平平面布置的灵活活性）由框架与剪力墙墙协同受力，剪剪力墙承担绝大大部分水平荷载载（80%左右）），框架则以承受竖竖向荷载为主（可大大减小柱子的截面）用于办公楼、旅馆、住宅、及某些工艺用房房土木工程程概论4．4多层层与高层层建筑（二、框架—剪力力墙结构）框架—剪剪力墙结结构4．4多层层与高层层建筑（二、框架—剪力力墙结构）土木工程程概论广州中天广场大大厦（80层））平面北京工业大学科科技综合楼（16层）北京联大职业技技术师范学院（（13层）房屋更高、水平平荷载更大时，，宜用剪力墙结结构（全部由纵横布布置的剪力墙组组成）剪力墙同时承受受水平和竖向荷荷载剪力墙使空间分分隔固定，建筑筑布置不灵活一般用于住宅、、旅馆等土木工程程概论4.4多层与与高层建筑（三、剪力墙结构构）广州白云云宾馆标标准层平平面图（1976年)1+33层、、高112.45m，我国国第一座座100m建筑剪力墙墙结结构因土地紧紧张、采采用上部部住宅或或办公、、下部商商店的建建筑，两两者功能能不同，，上部住宅和办办公室需需小开间间，适合合用剪力墙结结构，下下部商店需大大空间，，适合用用框架结构构，两种结结构组合合在一起起，在交交界位置置设巨型型的转换换大梁（常接近近于一个个层高、、用做设设备层）），将上部剪剪力墙荷荷载传到到下部柱柱子———这这种结构构体系即即框支剪力力墙结构构体系设计时应应注意：上部剪力力墙刚度度大，下下部框架刚度度小，二二者差别别大，对对整体抗震震不利转换梁作作为连接接节点受受力复杂杂在高抗震震设防区区慎用4．4多多层层与与高层层建建筑(四四、框框支剪剪力力墙结结构构)土木工工程程概论论框支支剪剪力力墙墙结结构构由一个或或多个筒筒体作承承重结构构的高层层建筑体体系适用于层层数较多多的高层层建筑筒体在侧侧向风荷荷载作用用下，受受力类似似于刚性性的箱型型截面的的悬臂梁梁，迎风风面受拉拉，背风风面受压压筒体结构构分：框筒体体系系筒中筒体体系桁架筒体体系成束筒体体系等1．框筒筒体系内芯为剪剪力墙、、周边为为框架的筒筒体土木工工程程概论论4．4多多层层与高层层建筑(五、筒筒体结构构)深圳华联联大厦(1989)1+26层，88．8m高2．筒中中筒体系系当周边框框架柱布布置较密密时，可可将其视视为外筒筒，将内内芯的剪剪力墙视视为内筒筒，则构构成筒中中筒体系系广东国际际大厦(1990年)地上63层，地地下3层层高200.18m。土木工工程程概论论4．4多多层层与高层层建筑(五、筒筒体结构构)筒中筒体体系平面面示意图图土木工工程程概论论4．4多多层层与高层层建筑(五、筒筒体结构构)香港港中国银行行大厦3．桁架架筒体系系增设了斜斜撑以体体系体系系刚度和和结构承承受水平平荷载的的能力的的筒体结结构体系系1990年建成成52mx52m正方方形平面面70层、、315m高天线顶367.4m上部4个个巨型三三角形桁架（钢斜腹腹杆、钢钢筋砼竖竖杆）延伸到不不同高度度，仅一一个桁架到顶顶钢楼面支支承在巨巨型桁架架上桁架支承承在底部部三层高高的钢筋砼框框架上，，由4根根巨柱将荷载载传至基基础香港奔达达中心土木工工程程概论论4．4多多层层与高层层建筑(五、筒体结构)芝加哥西尔斯塔楼(1974)4．成束筒体系由多个筒体组成的的筒体结构地上110层，地地下3层高443m两根天线高475.18m1—50层由9个个小方筒连组成一个大方形简简体51-66层截去去对角线上的2个筒67～90层又截截去另一对角线上的另2个筒筒91层以上只保留留2个筒立面参差错落，富富有变和层次，简洁明快4.5.1智能建建筑（IB——intelligentbuilding））以建筑为平台兼备建筑设备、办办公自动化及通信信网络系统集结构、系统、服服务、管理及其最最优化组合能提供安全、高效效、舒适、便利建建筑环境的建筑多学科,多技术术系统综合集成，，涉及建筑、土木木、机械、动力、、通讯、计算机、、人体学、心理学学、行为学、美术术等领域基本内涵：以综合布线系统为为基础，计算机网网络为桥梁，综合合配置建筑及建筑筑群内的各功能子子系统，全面实现现对通信网络系统统、办公自动化系系统、建筑及建筑筑群内各种设备（空调、供热、给给排水、变配电、、照明、电梯、消消防、公共安全））等的综合管理土木工程概概论4.5智能能建筑与绿色建筑筑智能建筑的目的：：应用现代4C技术术（计算机、控制、、通讯和图形显示示）构成智能建筑结构构与系统，结合合现代化的服务与与管理方式给人们们提供安全、舒适的生生活、学习与工作作环境空间智能建筑主要体现现：⑴能“知道”建建筑内外所发生的的一切⑵能确定有效的的方式,为用户户提供方便、舒适适和富有创造性的的环境⑶能迅速“响应应”用户要求:实现办公自动化（OA）通讯自动化（CA）、建筑自动化（BA）建筑智能化的关键键技术：⑴、信息技术（IT）⑵⑵、现现代计算机技术⑶、现代通信技术术⑷⑷、现代自动控制制技术⑸、现代图形图象象显示技术⑹⑹、综合布线线技术⑺、系统集成技术术土木工程概概论4.5智能能建筑与绿色建筑筑“都市大厦”（CityPlaceBuilding）：：世界第一座智能大大厦(1984年1月月在美国康涅狄格格(Connecticut)州州哈特福德(Hartford)市市，由美国联合技技术建筑系统(UTBS)公司将将一旧金融大厦改改造而成接着日本东京一座座智能大厦相继建建成1985年11月月日本制定从智能能设备、智能家庭庭到智能建筑、智智能城市的发展计计划，成立“建设设省国家智能建筑筑专业委员会”和和“日本智能建筑筑研究会”（JIBI）英、法、德等国也也相继在20世纪纪80年代末90年代初开始发展展各具特色的智能能建筑新加坡拨巨资计划划把新加坡建成““智能城市花园””2000年亚洲智智能建筑学会在香香港成立土木工程概概论4.5智能能建筑与绿色建筑筑我国智能建筑在20世纪80年代代初就部分应用于于建筑