建筑结构绪论

1.1建筑结构的组成

1.2建筑结构的分类

按建筑材料分

1.2.2按主体结构体系分

1.2.3按结构层数分

1.2.4按结构的空间作用分

第一章建筑结构建筑结构绪论1建筑结构建筑是建筑物与构筑物的总称。建筑物是人类利用物质技术手段，在科学规律和美学法则的支配下，通过对空间的限定、组织而创造的人为社会生活与生产环境。构筑物是人们一般不进入其内生活和直接进行生产活动的建筑。建筑中由若干构件连接而成的能承受作用的平面或空间体系称为建筑结构，是建筑物的承重骨架。建筑结构的基本任务：首先是服务于人类对空间的应用和美观要求；其次是抵御自然界或认为的各种作用；三是利用建筑材料并充分发挥其作用。作用可分为直接作用和间接作用

直接作用即习惯上所说的荷载，是指施加在结构上的集中力或分布力系，如结构自重、家具及人群荷载、风荷载等。间接作用是指引起结构外加变形或约束变形的原因，如地震、基础沉降、温度变化等。结构的作用包括抵抗结构自重作用自重是地球上的任何物体均存在的基本物理特征。结构的自重在计算中经常被简化为均布性的竖直荷载。自重可以保证结构自身对于外部荷载作用的稳定性——惯性。承担外部施加重力结构上的各种附加物，上部结构是附加的外部重力。结构的作用承担侧向力与作用对于较低的建筑物，侧向力并不构成主要的破坏作用。随着建筑物的增高，侧向力成为影响建筑物的主要作用。常见的侧向作用有风和地震作用。特定的构筑物除了风与地震外，还要承担特定的侧向力。承担特殊力与作用建筑物可能由于特殊的功能或原因，承担特殊的作用。设计使用状态，对称受力施工状态，非对称受力1.1建筑结构的组成建筑结构由水平承重结构体系、竖向承重结构体系和地下结构组成。水平承重体系包括梁、板等，用以承受竖向荷载；

竖向承重体系包括柱、墙等，其作用是支承水平构件或承受水平荷载；

地下结构包括地基和基础。结构的组成1.2建筑结构的分类按材料的不同分为：ConcreteStructureBlockStructureTimberStructureSteelStructure＊混凝土结构

＊砌体结构

＊钢结构

＊木结构1.2建筑结构的分类混凝土结构包括：＊钢筋混凝土结构

＊预应力结构

＊素混凝土结构

ReinforcedConcreteStructurePrestressedConcreteStructurePlainConcreteStructure

钢筋混凝土梁与素混凝土梁的破坏情况对比钢筋混凝土结构优点：

（1）就地取材（2）耐久性好（3）整体性好（4）可模性好（5）耐火性好钢筋混凝土结构缺点：

自重大抗裂性能差模板用量大工期长克服缺点的方法：采用轻质、高强的混凝土，可克服自重大的缺点；采用预应力混凝土，可克服容易开裂的缺点；掺入纤维做成纤维混凝土可克服混凝土的脆性；采用预制构件，可减小模板用量，缩短工期。

混凝土外加剂聚丙烯抗裂防渗纤维高强度混凝土用钢纤维

1、良好的粘结力2、温度线膨胀系数接近3、足够的保护层厚度钢筋与混凝土共同工作的原因：钢筋混凝土保护层塑料垫块一是混凝土结硬时体积收缩，将钢筋紧紧握住而产生的摩擦力；

二是由于钢筋表面凹凸不平而产生的机械咬合力；

三是混凝土与钢筋接触表面间的胶结力。

其中机械咬合力约占50%；粘结作用由三部分组成：热轧带肋钢筋与混凝土间的粘结作用

主要依靠机械咬合力杭州城站火车站预应力混凝土结构由于混凝土的抗拉性能很差，使得钢筋混凝土构件出现了两个问题：1、钢筋混凝土受拉、受弯等构件通常带裂缝工作；

2、为保证结构耐久性，必须限制裂缝宽度。解决问题的首先想到的方法：

1、加大截面尺寸——自重过大；

2、采用高强度钢筋——裂缝过宽，无法满足使用要求；

3、提高混凝土强度等级——抗裂性能提高不明显。

上述方法都不能很好地解决大跨度结构，以及承受动载结构

中裂缝宽度过大，变形严重的问题。继续思考：

能否借助混凝土较高的抗压能力来弥补其抗拉能力的不足？预应力混凝土的基本概念１、预应力构件

基本原理：

预先在混凝土受拉区施加压应力，使其减小或抵消荷载引起的拉应力，将构件受到的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态，即可控制构件裂缝宽度，甚至可以使构件不产生裂缝。预应力与木桶鸡：

木桶在制作过程中，用铁箍把木板箍紧，目的是为了使木板间产生环向预压力，装水或装汤后，由水产生环向拉力，预压力抵消掉全部拉力，就不会漏水。预应力混凝土的分类分为全预应力混凝土

和部份预应力混凝土两类。在使用荷载作用下，不允许截面上混凝土出现拉应力的构件，称为全预应力混凝土，属严格要求不出现裂缝的构件；

允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许值的构件，则称为部分预应力混凝土，属允许出现裂缝的构件。预应力混凝土的特点1、增强结构抗裂性和抗渗性2、改善结构耐久性3、提高结构与构件的刚度，减少变形4、提高结构的抗疲劳能力5、减轻构件自重7、合理利用高强材料6、提高构件的跨越能力8、工序较多，施工较复杂，且需张拉设备和锚具等。注意：预应力混凝土不能提高构件的承载能力。也就是说，当截面和材料相同时，预应力混凝土与普通钢筋混凝土受弯构件承载能力相同。混凝土结构的工程应用

房屋建筑

单层及多层房屋，如单层厂房、多层厂房、多层框架结构等；高层建筑，如框架结构、剪力墙结构、筒体结构、框筒结构、筒中筒结构、桁架筒结构、成束筒结构等；大跨屋盖结构，包括平面结构体系和空间结构体系。

地下建筑工程

包括各种工业、交通、民用和军用的地下工程，如矿井和巷道、铁路隧道和道路隧道、地下铁道和水底隧道、地下仓库和油库，以及各种用途的输水和其他的水式隧道等。

特种工程结构

包括高耸结构、海洋工程结构、管道结构和容器结构等。如烟囱、冷却塔、水池、筒仓、料斗、料仓和储罐、电视塔等。

道路和桥梁

水利工程

如坝、水电站、拦洪坝、引水渡槽、船闸、船坞、码头、污水池、港口、排灌管等。钢结士构的幸特点仓和应牢用范含围1.轻质书高强;由于钢柴材强度宾高，结勇构需要鸟的构件届截面小泻,结构扑自重轻文。a=奔容重量/强箩度,纳a令越小受，结乏构相晶对越款轻。钢材迈：a肯=1附.7醉～3善.7余×1弊0-4/m；木材：铺a=5竞.4×荐10-4李/m；钢砼拆：a烟=吼18但×1盟0-4潜/m；一、钢循结构的司特点澳大利亚啤酒中心2.钢材的塑性和韧性好；塑性和韧性是概付念上肯完全次不同庆的两袭个物围理量净。塑性——阶承受议静力愧荷载声时，裙材料帆吸收教变形次能的驱能力。塑性好扒，会使拜结构一这般情况葬下不会纽奉由于偶鉴然超载旺而突然蛙断裂姿，给帆人以约安全筛保证被；韧性——怠承受参动力冈荷载盗时，虽材料何吸收自能量课的多恰少。韧性虏好，呀说明寄材料拦具有户良好伙的动霞力工捆作性痛能。3.材质籍均匀省、各那向同粉性，戴接近抛理想借的弹苏塑性爪体，同与力束学球假定弓符合深较好泼;钢材屈希服前看荐作弹性葱材料,恳屈服以备后看作治塑性或谎弹塑性蒸材料4.制作斜、安装驼简便，艳工期短雨，符合疲工业化渡要求;国家大剧院屋架安装钢结构住宅5、密闭性箩好，不滑渗漏;6、钢材耐晶热性好叙，耐火棒性差;当结构践表面长节期受辐成射热达150帖℃以上尚或在懒短时节间内筑可能张受到蛙火焰狐作用渡时，湿须采痒用隔奥热和舰防火朱措施各。7、钢材耐是腐蚀性路差。二、乘钢结告构的洽应用羡范围1.大跨度找结构网架结构拱结构桥梁天津体育场千年穹顶西班牙迪加航空港上海会展中心单层贱厂房多层花工业船厂房2.派工斗业厂悟房金陵石化总厂3.斥承呈受动逝力荷夸载及地震胶作用陵的结尸构帝王大厦4.高层档建筑逗与高凡耸结婚构金茂大厦88层420米北京财富中心东京千年塔5.道路、俩桥梁结繁构6.水利狱、水工属结构海上石油平台(1)段.波纹拱春壳结构7.轻型房怀屋钢结蹲构(2)门式醋刚架棚结构（3掩）多鞭层轻歉型房数屋建穗筑活动车库8.可匹拆卸、序移动房疫屋及移动个结构9.构筑失物10.建筑小许品砌体结衰构历史炎悠久，堂“秦砖戏汉瓦”猜之说，舱代表两滩千年前帜，我国抖砖瓦材弃料运用滚已很普压遍。强十九安世纪中艳叶发明四了水泥牙（cem魂ent），盾加入投砂浆饺，形栏成水柔泥砂水浆等何，提龄高了常砌体劲强度铸。深古代战采用贫砌体阅结构迈的几街个著刑名建惹筑：凶长奔城、绿嵩岳盐寺砖仅塔、剪安济你桥、穷大雁社塔、益无梁娱殿等联。砌体结商构的定捐义：是指靠由块间材通丘过砂采浆铺掌砌而奇成的慕结构孤。块材包括幕了砖剖、石晴和各闯种砌果块，砂浆包括了使水泥砂拦浆、石核灰砂浆程、混合章砂浆贝以及砌趴块专用垦砂浆。嵩岳絮寺砖矛塔：嵩岳寺喜，是屹济立在“认五岳”壁之中岳挣——河拐南省嵩摔山南麓致的一座赛古老佛辫刹。建瓶于北魏辽，是我湾国现存框大型古虚塔实物梁中年代支最早的浊一座，著具有极凶高的建星筑和艺热术价值性，它高势39.凤8米，鼠共15歌层，底遣层直径悲10.趁6米，我内径5惠米，壁扶厚2.望5米，罩如此多撞层之高抢塔在全益国范围宪内罕有练。它是锐一座砖升塔，全摸塔除塔嗽刹和基值石外，烛均以砖亡砌筑，活砖呈灰痰黄色，千以粘土湾砌缝。络汉魏时或塔多为脉木构楼紫阁式，迅后来才巩渐渐被毫砖石材疑料代替勇，嵩岳郑寺塔则水是这一帽转化的多最早实廊例，因鹊而极为溜可贵。外该塔的雪外形和宿下层平洒面为十往二边形糠，是现伯存塔的励实物中玻的孤例衔。西安大锈雁塔：全称“耐慈恩寺违大雁塔唯”，位趁于距西愿安市区仅4公里裁的慈恩骆寺内，遇始建于痒公元6辱52年虹，是一辆座楼阁孝式砖塔断，塔高霜64余贿米，塔伟基边长眠25米记，共有孙七层，毫塔身呈胸方形锥遣体。全球塔采用娇磨砖对姿缝，砖候墙上显贯示出棱确柱，可献以明显依分出墙纵壁开间恶，具有退中国传饶统建筑须艺术的谅风格。我国掠古代痰砌体窃结构户：现代黎砌体慌结构砌体结缘瑞构的特启点：砌体鼻结构犁的优点1）叉、取找材方薪便录2）忍、性姜能优理良司3）扁、施蛾工简炼单壮4）陵、造崇价低秧廉砌体据结构余的缺点：南1）拼、强匠度较舞低己2）娱、自梢重较门大迈3）引、劳屠动量撞大尤4）沈、占纵用农亡田基于陪这些朽特点续，砌性体结惜构的首使用赞受一鸽定的胁限制大，主要弯适用雹于受塌压构饱件。溉如：睡用作叙住宅编、办偏公楼爱、学继校、驱旅馆坏、小资型礼拴堂、畅小型团厂房挡的墙鸟柱基我础等穷。《砌苏体结泽构设午计规际范》推（G联B5双00捏03径-2符00粥1）1.2点建筑结津构的分膊类按受力和厌构造特曲点的不肃同分段为：＊墙体结构（卵砌体墙安体和剪铁力墙）势＊框架结构花＊排架结构＊框架汇-剪恩力墙结构＊筒体结构剪力绞墙结热构（盟抗震绣墙）组成：由钢种筋混凝努土的墙踩体，组颗成房屋椅的结构恳体系。特点：钢筋嘉混凝土植墙体承腊受竖向刘荷载和考水平荷渔载，有店很大的堂抗侧刚兄度。振但房屋您被剪力岔墙分割立成较小猾空间，专不适用含于需大贡空间的辜建筑物器。应用：15-龄50层似，用于留高层住宁宅、旅嚼馆、写应字楼等亲。剪力墙盘结构体庸系框架结赌构体系以由昨钢筋圆混凝贷土梁也、柱塞组成伞的框缝架作刮为竖盒向承元重和剧抗水蝇平作膏用的川结构液体系漂。一、建位筑结构欲的概念养及分类优点孝：建筑室躲内空间亮布置灵肆活，平纯面和立赶面变化钱丰富。缺点：在水平庭荷载作歌用下，套结构的漏侧向刚砌度较小允，水平熔位移较烂大，故郊称其为斜柔性结参构体系怀。框架峰结构抗改震性能邻较差，畏适用于矩非抗震财设计、哄层数较耽少、建造规高度锯不超众过6错0m闸的建赞筑中询。框架概结构应用：充非地凝震区蝴，建星15后－2茄0层众，柿地震请区，舞建1尾0层燥以下嘴。排架嗽结构辉体系框架病-剪瓣力墙蹦结构修（框他剪结广构）组成：由若端干框架烈和局部章剪力墙捐组成。特点：竖向激荷载主软要由框讽架承担尸，水平氧荷载主定要由剪傅力墙承革担。兼拨有框架摩体系和翠剪力墙疤体系的占优点。应用：1仰5~湾30尝层的脊办公箱楼、愿公寓岁、旅婚馆等识。小贴士绸：改北京东铸华金座初项目，情位于北桐京市宣披武区牛竟街，由胃华尔森讯集团开河发建设爪，总建泡筑面积楚约10乔万平方培米，建双筑高度呜73.规84米鲁，地上遥20层亏、地下远3层。兄东华金尽座集商痰业、娱嫂乐、居毒住功能坡为一体陪，地下挎室为人招防工程卡及车库关，裙房肺12层柿为商场矩、餐厅膀，裙房识3层为谜会所。塞4层以丢上主体渴建筑分补为三部煌分：1早8层的冻北楼为廊住宅，轰20层回的东西饥塔楼为葵酒店式壤公寓。双结构形粥式为框绳架剪力丛墙结构停。一、建福筑结构爆的概念百及分类框架-支剪力墙江结构体杏系筒体类结构组成：由钢摇筋混凝叮土墙或宾框架柱善（框筒曲）组成异。特点：将剪双力墙集贿中到房济屋内部疼或外围鼓，形成便空间封汗闭筒体驶，使结找构既有师极大的俘抗侧刚捏度，同名时又能苗获得较帆大的空小间。应用：一般播用于4知5层左厨右

甚狭至更高材的建筑甩。小贴士势：收美国西两尔斯大极厦为成余束筒结啄构。位皱于芝加魔哥市。薄由9个厦22.山9米见典方的正刷方形组宋成。大播厦平面数随层数伍增加而脑分段收斩缩，在劝51层疏以上切揪去两个缩慧对角正馋方形，鬼67层后以上切坟去另外鹅两个对效角正方虽形，9康1层以策上又切霉去三个真正方形舰，只剩爷下两个险正方形亩到顶。筒体龙结构榨体系(a)框架—筒体结抵构(b妇)筒中吓筒结僵构(c昆)多重独筒结谅构(d符)成束筒像结构（a）枪框架核败心筒结演构窄（收b）度筒中筒励结构俊（批c）成望束筒结宰构几种订筒体赛结构瓦：世界依十大沈高层连：第一望（台击北1季01辈大楼盟）被称为战“台北猜新地标辅”的1叉01大茶楼于挂199扫8年1望月动工码，主体剩工程于咬200摄3年1指0月完诞工。有跨世界最且大且最宽重的“勾风阻尼婆器”，惹还有两缺台世界赶最高速客的电梯腰，从一都楼到8扒9楼，详只要3并9秒的衫时间。软在世界液高楼协茅会颁发场的证书菊里，台啄北10毯1大楼手拿下了今“世界榨高楼”昆四项指惕标中的摄三项世葱界之最率，即“芒最高建朱筑物”赖（50带8Ｍ）衣“最高难使用楼商层”(耻438牲米)和汤“最高沃屋顶高慈度”(池448毯米)。国家石筑油公司之双塔大鸭楼位于认吉隆坡攻市中心劫美芝律下，高8过8层，厦是当今嚷世界名生冠的超材级建筑愈。巍峨讨壮观，钥气势雄斜壮，是渐马来西散亚的骄跨傲。雪它吴曾以4闭51.挨9米的到高度打忧破了美暖国芝加蔬哥希尔炒斯大楼葡保持了谈22年饿的最高提记录。游这个工展程于1御993记年12裙月27仇日动工骡，19妙96年穴2月1钉3日正兵式封顶支，19处97年筝建成使分用。登畏上双塔粮大楼，危整个吉骆隆坡市门秀丽风点光尽收妈眼底，好夜间城留内万灯毒齐放，岗景色尤搭为壮美枣。世界瓜十大叫高层棚：第二（挎国家浅石油互公司低双塔咽大楼逼）西尔醋斯大国厦是贸位于亚美国颗伊利翻诺州烂芝加园哥的怨一幢饼摩天训大楼降，楼隐高4妙42敌米，脚共地贴上1透08遭层，梦由建革筑师死密斯驳·凡掀德勒嗽所设涨计。餐美野国伊朋利诺酷伊州守的芝庆加哥驴市堪御称摩骨天大风楼的疤发源夸地。柔它是掌为西刊尔斯盗--恭娄巴第克公张司建盗造的和，于积19朱73旗年竣顿工。哗西腾尔斯纲大厦辩由9筝座塔凶楼组装成。纤它们返的钢乡丰结构番框架搞焊接逐在一坡起，膜这样皮也助熔于减集少因骆其高戒度所虎造成尺的在扬风中逢摇动崇。所怠有的原塔楼受宽度汤相同没，但呢高度姨不一带。大垃厦外晚面的弟黑色寸环带寒巧妙谅地遮大盖了菜服务鲜性设灾施区搅。西步尔斯嗓大厦霜有1狗10使层，躬一度驶是世掌界上夏最高够的办旷公楼承。每趁天约预的1含.6伸5万胡人到挣这里也上班衡。在悦第1肝03泪层有肝一个倘供观羞光者尼俯瞰外全市岁用的垒观望将台。详它距琴地面叔41饲2米曾，天捎气晴戏朗时夕可以耕看到摇美国素的4篇个州您。世界招十大朽高层医：第暂三（蹈西尔宰斯大岭厦省）1.2赠建筑结略构的分勒类按结构层垄数的不同湖分