建筑结构与构造-建筑结构

建筑结构与构造—建筑结构第1页/共50页2.1建筑结构基础知识2.2建筑结构的类型及风景园林建筑常用的结构形式2.3墙承重结构体系2.4框架结构体系2.5大跨度结构体系2.6高层建筑结构体系第2页/共50页一、建筑结构及其组成1、建筑结构建筑结构——建筑物中支撑荷载而起骨架作用的部分，是建筑物耐以生存的物质基础。简单的说，就是建筑的承重骨架。建筑结构体系——结构抵抗外部作用的构件组成方式。第一节建筑结构的基础知识第3页/共50页“作用”——能使结构或构件产生效应（内力、变形、裂缝等）的各种原因的总称。

作用分为：（1）直接作用即荷载：如结构自重、人群荷载、风荷载等；（2）间接作用：如地震、基础沉降、温度变化等。第4页/共50页在《民用建筑设计通则》（GB50352—2005）中对作用分为：（1）直接作用即荷载：如结构自重、人群荷载、风荷载等；包括：永久荷载、可变荷载、偶然荷载三大类.（2）间接作用：如地震、基础沉降、温度变化等。第5页/共50页按随时间的变异，结构上的荷载可分为以下三类：

1.永久荷载永久荷载亦称恒荷载，是指在结构使用期间，其值不随时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载。如结构自重、土压力、预应力等。

第6页/共50页2.可变荷载可变荷载也称为活荷载，是指在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载。3.偶然荷载在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间很短的荷载称为偶然荷载。第7页/共50页建筑结构的共同特点：(1)科学性强度：建筑结构或构造抵抗破坏的能力；刚度：建筑结构或构造抵抗变性的能力；稳定性：建筑结构或构造保持其原有平衡形式的能力。(2)实用性第8页/共50页2、建筑结构的组成建筑结构的组成

1.水平构件：梁、板等，用以承受竖向荷载。

2.竖向构件：柱、墙等，其作用是支承水平构件或承受水平荷载。

3.基础：其作用是将建筑物承受的荷载传至地基。第9页/共50页第10页/共50页二、建筑结构的功能要求1、建筑结构功能要求适用性耐久性安全性第11页/共50页

安全性——结构在正常施工和正常使用的条件下，能承受可能出现的各种作用；在设计规定的偶然事件（如强烈地震、爆炸、车辆撞击等）发生时和发生后，仍能保持必需的整体稳定性，即结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌。

适用性——结构在正常使用时具有良好的工作性能。例如，不会出现影响正常使用的过大变形或振动；不会产生使使用者感到不安的裂缝宽度等。第12页/共50页耐久性——结构在正常维护条件下具有足够的耐久性能，即在正常维护条件下结构能够正常使用到规定的设计使用年限。例如，结构材料不致出现影响功能的损坏，钢筋混凝土构件的钢筋不致因保护层过薄或裂缝过宽而锈蚀等。第13页/共50页结构的可靠性和可靠度的概念

结构可靠性——结构的安全性、适用性和耐久性的总称。结构可靠度——结构在规定时间内，在规定条件下，完成预定功能的概率。(规定时间指设计使用年限；规定条件指正常设计、正常施工、正常使用和正常维护，不包括错误设计、错误施工和违反原来规定的使用情况。)

第14页/共50页结构的可靠度是结构可靠性的概率度量，即对结构可靠性的定量描述。注意1：结构可靠度与结构使用年限长短有关。《统一标准》以结构的设计使用年限为计算结构可靠度的时间基准。注意2：结构的设计使用年限虽与结构使用寿命有联系，但不等同。当结构的使用年限超过设计使用年限后，并不意味着结构就要报废，但其可靠度将逐渐降低。第15页/共50页三、确定建筑结构的基本原则1、符合力学原理2、满足使用要求3、注意美观4、施工方便5、经济第16页/共50页结构设计过程：方案设计结构分析构件设计绘施工图工艺设计建筑工程设计内容建筑设计结构设计给排水设计暖通设计电气设计强电弱电四、建筑结构设计要点及步骤第17页/共50页结构选型上部结构类型下部结构选型结构布置定位轴线构件布置设置变形缝1、方案设计尺寸估算水平位置（定位轴线）竖向位置（标高）伸缩缝沉降缝防震缝第18页/共50页计算简图

2、结构分析（结构设计的重要内容）简化三原则尽可能反映实际受力特性偏于安全

简单

数学方法解析解数值解计算理论线弹性塑性

非线性

材料非线性几何非线性第19页/共50页截面设计节点设计3、构件设计4、绘制施工图正确规范简洁美观第20页/共50页第二节建筑结构的类型及园林建筑常用形式一、建筑结构的类型及应用概况1、按承重材料分第21页/共50页第22页/共50页第23页/共50页第24页/共50页第25页/共50页第26页/共50页第27页/共50页第28页/共50页第29页/共50页第30页/共50页第31页/共50页第32页/共50页第33页/共50页2、按受力特征第34页/共50页二、风景园林建筑常用的结构形式第35页/共50页第三节墙承重结构体系一、工作原理及特点工作原理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。特点墙本身要起到围隔空间的作用，又要承担屋盖和楼面的荷载。第36页/共50页二、发展及演变历程1、砌体墙结构2、大型板材与箱型结构第37页/共50页三、结构布置方案及适用范围结构布置是指梁、板、墙、柱等结构构件在房屋中的总体布局。第38页/共50页墙的类型按方向分：横墙和纵墙。横向外墙又称山墙。纵墙又分为内纵墙与外纵墙。外纵墙又称檐墙。第39页/共50页纵墙——沿建筑物长轴方向布置的墙；横墙——沿建筑物短轴方向布置的墙，外横墙俗称山墙。第40页/共50页①横墙承重体系②纵墙承重体系③双向承重体系④局部框架体系

第41页/共50页①横墙承重a荷载传递：板→横墙→基础→地基适用范围：房间面积不大，墙体位置比较固定的建筑开间‹4.2m。优点：1）横向刚度大，整体性好；

2）楼盖结构简单，便于施工；

3）外纵墙不承重，可设较大的门、窗。缺点：空间面积小，组合不灵活，墙体用料较多。第42页/共50页第43页/共50页②纵墙承重b荷载传递：板→梁→纵墙→基础→地基适用范围：房间面积较大，墙体位置在上下层可能出现变化的建筑。优点：横墙较少，空间划分灵活缺点：1）横向刚度较前者差；

2）需要设承重墙帮助形成侧向支撑；

3）纵墙上开门窗受限制，有集中荷载时应设壁柱；

4）由于跨度大,故楼板的厚度加大,用料增多。第44页/共50页第45页/共50页③纵横墙混合承重c荷载传递：板→（横墙、纵墙）→基础→地基适用范围：房间变化较多的建筑优点：建筑组合灵活、空间刚度较好缺点：墙体材料用量较多第46页/共50页第47页/共50页④半框架承重d荷载传递：板→梁→外纵墙（柱）→基础→地基适用范围：内部空间较大的建筑（内部框架承重，四周墙体承重）优点：承重内墙由柱代替，空间较大，梁的跨度不增加。缺点：a在受力性能上，