造价入门建筑结构基本计算原理讲义

第一篇建筑结构基本计算原理(1-2章）第一章绪论1.1建筑结构的分类1.2各种建筑结构特点及应用情况1.3建筑结构基本理论及设计方法的发展1.4建筑结构课程的要求、注意的问题1第一章（共一讲）

本章的主要内容：建筑结构的分类；各类结构的优缺点及其应用和发展简况；本课程的学习方法和需要注意的问题。第一讲能力训练121.1建筑结构的分类一.建筑结构定义简单的说就是房屋的承重骨架。第一章总论1.1建筑结构的分类二、建筑结构的组成柱下基础楼板柱梁梁墙楼梯墙下基础地下室底板3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材料的不同分为：1）混凝土结构（以混凝土为主要材料的结构）包括：

钢筋混凝土结构—配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢骨架；

预应力混凝土结构—配置预应力钢筋的混凝土结构；

素混凝土结构—没有配置受力的钢筋的混凝土结构。42）钢结构:以钢材(钢板、型钢）为主制作的结构3）砌体结构:由块材通过砂浆砌筑而成的结构4)木结构:指全部或大部分用木材制作的结构5）混合结构:由两种及两种以上材料作为主要承重结构的房屋此外还有钢—混凝土组合结构、钢管混凝土等。

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：

1）框架结构2）剪力墙结构3）框架——剪力墙结构4）筒体结构。本章目录51）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。※可以做成预制或现浇框架，平面布置比较灵活，可以获得较大的使用空间，※比混合结构强度高整体性强，但随层数增多抗侧刚度不足。

请看框架结构组成第一章总论1.1建筑结构的分类62）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。※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。

请看剪力墙结构组成第一章总论1.1建筑结构的分类73）框架—剪力墙结构※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剪力墙。※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。

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84）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。

请看筒体结构组成

其它结构还有壳体结构、网架结构、悬索结构等等，它们大多用于大跨度结构中。第一章总论1.1建筑结构的分类91.2各种建筑结构特点及应用情况一.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.钢筋混凝土的组成：钢筋+混凝土(混凝土:现代主要的人造工程结构材料)2.两种材料的基本力学特性：

钢筋——抗拉与抗压强度较高，破坏时表现出较好的延性；

混凝土——抗压强度高，抗拉强度远低于其抗压强度（之比约为10%，破坏时具有明显的脆性性质）10第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况4.关于钢筋混凝土梁与素混凝土梁的比较试验：

（1）试验情况介绍：同条件下的对比试验；

请看素混凝梁实验（40秒)

请看钢筋混凝土梁实验(2分）3.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。素混凝土梁—承载力低，一开裂即告破坏，破坏前无预兆（为脆性）；

钢筋混凝土梁—承载力高，混凝土开裂后，其承担的拉应力转移到钢筋。请看图片（2）试验结果小结：11第一丧章好总课论1.腾2滥各种摆建筑弃结构妨特点歼及应醒用情悲况⑴钢筋向和混屑凝土款之间系存在邻有良刘好的增粘结然力，在释荷载作籍用下言，可工以保祖证两变种材茂料协速调变尸形，版共同步受力清；⑵钢筋扛与混考凝土赞具有辉基本雀相同告的温籍度线摆膨胀叮系数（钢材摊为1唇.2尽×1梯0-5，混含凝土栏为(欣1.渣0~淡1.柏5)借×1扣0-5），因此战当温娱度变艺化时遍，两章种材叮料不掘会产洋生过厕大的卵变形差而库导致收两者始间的死粘结纸力破足坏。5.钢筋泰与混馒凝土协共同正工作业的条最件：钢筋头（材解）和阔混凝背土两手种材答料的葵物理勒力学包性能炭很不战相同煎，他冠们可抄以结摧合在薪一起猜共同汤工作厌，是劝因为规：12第一贡章员总属论1.百2吸各种肉建筑饶结构倚特点徐及应雕用情计况6.配筋铃的基视本要求独：（1挎）钢蝇筋的降布置匀（即俱在结舍构中尚的位弹置）凭和数度量由随计算确拒定；（2娇）在滚钢筋惯的端够部应散有锚车固长蔽度或催弯钩蹦（常学称为俩构造要愚求）。137尖混凝孔土结鲁构的抢优缺届点：优点⑴眨材料见利用分合理：钢筋愉和混号凝土装的材弄料强然度可辟以得嗽到充艳分发侧挥，没结构套承载摧力与访刚度镜比例清合适迁，基微本无具局部散稳定送问题恒，单教位应左力价宽格低预，对碑于一关般工冻程结坐构，望经济常指标精优于释钢结俘构。⑵馋可模束性好苹：混凝教土可编根据宽需要喜浇筑何成各蚂种性进质和廊尺寸直，适慨用于眨各种才形状诱复杂胡的结题构，并如空豪间薄如壳、彻箱形尿结构料等。⑶跑耐久借性和蠢耐火斥性较孝好，惊维护暑费用初低：钢筋岭有混向凝土潜的保或护层饮，不班易产己生锈柳蚀，纷而混消凝土监的强版度随爷时间搭而增滴长；补混凝嗓土是昏不良坑热导油体，30旁mm厚混灯凝土坏保护祥层可耐眠火2小时，使齐钢筋青不致歪因升西温过坏快而袖丧失血强度。第一胸章场总驳论1.跌2屈各种羞建筑协结构度特点牢及应观用情瓣况14⑷棉现浇屑混凝志土结灶构的章整体鹊性好幅：通过躲合适离的配叫筋，约可获贸得较居好的处延性缓，适锄用于搞抗震类、抗抄爆结肝构；理同时搭防振仇性和者防辐跟射性大能较有好，眼适用静于防卡护结董构。⑸妨刚度危大、蠢阻尼销大：有利秆于结劝构的仰变形羽控制乌。⑹单易于猾就地稠取材指：混凝纠土所愁用的刮大量智砂、敌石，蹲易于今就地币取材闯，近启年来捡，已姻有利巷用工催业废赞料来哪制造债人工纪骨料灰，或版作为狭水泥闷的外君加成她分，尝改善宰混凝宰土的规性能。第一熟章激总论1.影2蜂各种释建筑丽结构帆特点版及应荒用情尚况15缺点绝：⑴推自重值大：不适妖用于祥大跨恭、高容层结董构。第一源章刑总论1.凭2打各种凶建筑廉结构欣特点锅及应居用情弄况⑵风抗裂笔性差铜：普通醋RC愤结构打，在砌正常弃使用集阶段枕往往丢带裂石缝工附作，迫环境延较差昨(露财天、碌沿海证、化贝学侵矛蚀)虚时会栏影响瞧耐久俱性；溜也限抬制了寻普通蛇RC钱用于习大跨劳结构正，高怒强钢晋筋无干法应耕用。⑶承载奔力有棵限：在重投载结抽构和辛高层姐建筑体底部干结构斩，构漫件尺路寸太灵大，拨减小隐使用嗽空间礼。⑷座施工徐复杂书，工榜序多（支塞模、天绑钢穿筋、位浇筑树、养夹护），工期蝇长，榨施工网受季某节、妙天气乐的影踢响较茶大。⑸混凝萌土结篇构一僻旦破鹿坏，处其修徐复、出加固么、补焰强比萌较困块难。168混凝倘土结喘构的龙发展宵与应季用概索况混凝医土结爹构的垒开始尺应用旬于土剧木工碗程距舰今仅光15塘0多尖年。18坡24年英阴国人蔽阿斯串普丁(J.铃As捆pd觉in)发明态硅酸醋盐水宿泥。18北49年法淘国人着朗波(L.锄La堆mb茫ot)制造顷了第超一只汇钢筋潮混凝戒土小之船。18慨72年在齐纽约较建造违第一进所钢则筋混口凝土北房屋敞。与砖深石结妻构、牧钢木暗结构雁相比芽，混着凝土勿结构农的历嚼史并布不长用，但扮发展酷非常浅迅速银，是星目前申土木孔工程代结构逮中应脖用最月为广蚊泛结溉构，燃而且高性替能混升凝土和新型盈混凝摄土结阁构形式盐还在屡不断充发展。第一船章蹄总论1.骗2嗓各种甩建筑姓结构受特点垮及应没用情聋况17第一测阶段秩：从钢逐筋混迅凝土杂的发都明至贫上世片纪初钢筋嫂和混荐凝土级的强音度都贞比较广低。主要肾用于粱建造系中小唇型楼体板、口梁、愚柱、驱拱和陕基础绒等构丈件。第一之章咸总他论1.疼2佣各种浙建筑异结构清特点覆及应仙用情添况混凝圾土结帖构的天发展在结蜘构方笛面：目摄前，往钢筋耻混凝啦土结电构向摩大跨值度、尸高层荒发展在材报料方辩面：向信高强上、轻口质、恶耐久摸、抗稻震的塘方向赵发展池。18第一阿章尺总锡论1.骑2弹各种暴建筑赛结构镰特点执及应旁用情探况第二桐阶段调：从上遥世纪获20害年代和到第降二次发世界桑大战猫前后混凝复土和旁钢筋凭强度讽的不芽断提选高。19自28景年法蓝国杰隆出的害土木互工程横师E支.F援re哗ys机sn惊et繁发明膀了预削应力陈混凝恼土，仰使得卷混凝流土结袍构可货以用拳来建川造大听跨度19第一邻章荒总裕论1.诞2及各种悔建筑绵结构讽特点经及应齐用情改况第三升阶段机：二战筛以后屑到现白在随着艰建设灰速度织加快绑，对消材料东性能竹和施忍工技旋术提碍出更淹高要材求，思出现拾装配悟式钢阔筋混鲜凝土格结构吐、泵首送商睬品混贫凝土绕等工野业化白生产增技术逮。高强消混凝描土和阳高强锹钢筋套的发躬展、逼计算众机的齐采用西和先训进施酬工机盆械设瓦备的系发明创，建墨造了供一大谷批超挖高层翅建筑朗、大闻跨度建桥梁搬、特晋长跨揉海隧识道、竭高耸沙结构惊等大袋型工肃程，与成为爽现代啊土木刺工程弄的标霜志。20二.砌体虎结构第一质章喇总苏论1.沸2采各种莫建筑草结构本特点港及应塔用情夸况1.砌体孔结构卷的组研成：砌块宰＋砂添浆2.材料歪的基扎本力膝学特寻性：砌体摊抗压睬强度储较高绒，但载抗拉诸强度袭很低密；3.某砌体萍结构膜的优烤缺点：优点：较易博就地训取材臣、具持有很浓好的兼耐火阳性，闭以及重较好犬的化骂学及丛大气填稳定朝性、预成本搂低较赛经济捏。缺点尺：自重崭大，毒强度清低、惰砌筑绘工作龟繁重沿、砂阅浆和盲砌块动的粘富结力谢较现弱靠、占轧用农害田，伤影响守环境。21第一突章快总它论1.考2索各种工建筑刷结构读特点汁及应雨用情偷况（1克）发蕉展：历史掩悠久迎：考元古资旧料表克明，乐我国舟在新叨石器异时代茶末期围（约秒60滑00掏－4公50熔0年窃前）毒，已朱有地及面木矿架建物筑和蛋木骨钻泥墙闯建筑宋。分为答三个芽阶段类：第一盆阶段扶：在清蝴朝末买年，右19交世纪垮中叶悼以前主要朗以城拌墙、欧佛塔刘和少锅数砖劲砌重尺型穹怨拱佛注殿以演及石券桥等洪。代表谨有万里赶长城、南鸽京灵牺谷寺泽无梁归殿后往面走地廊的魔砖砌闭穹窿忧、河北盛赵县帮的赵州卷桥。4.砌体即结构淘在我盏国的独的发改展与惜应用农情况：22第一晃章过总膨论1.分2胡各种恢建筑姓结构所特点益及应迈用情离况第三狐阶段打：解放佩后到泛现在在原少有基术础上星有了音长足捕的进涝步。法无论红在桥分梁、隐房屋辟，且茫在新结节构、切新技术术方惭面也焦有了肾很大适的发总展，以并建苦立了首具有纪我国特色秋的结磁构设眉计计膜算理扇论。第二绳阶段见：19质世纪示中叶榨到解玩放前砌体裂材料缴主要识还是惯粘土但砖，螺由于丢在封快建及荣后来孤的半裳殖民聋地半封猾建制皮度下至，砖签石结滨构的扛实践北和理斑论发扎展缓鹊慢。（2已）发柄展趋疮势：高强耽、空会心、脆薄壁寄大板城和配移筋砌钥体等。23三.钢结恩构第一斜章喝总联论1.诵2仓各种漠建筑锋结构组特点松及应咽用情室况1.钢结摊构的艰特点：优点依：（1）强兵度高讨、强登重比塘大；省塑性孕、韧柿性好模；（2）材德质均丢匀，洞符合保力学柳假定基，安滔全可类靠度溜高；（3）工德厂化呼生产脾，工电业化珍程度臭高，攀施工考速度进快；缺点抗：钢结受构耐咸热不驳耐火汇；易乔锈蚀脖，耐遇腐性简差。24第一钞章好总巷论1.冒2悲各种易建筑厕结构球特点暮及应维用情侧况2.钢结掩构的鬼应用：（1卷）重摊型结膝构及殿大跨田度建田筑结拴构；（2译）多祥层、逝高层躬及超康高层使建筑布结构鼓；（3展）轻著钢结后构；（4青）塔炕桅等骑高耸喘结构技；（5未）钢捷－混嫌凝土雹组合揪结构珠。我国蛾是最王早应喜用钢曲结构歉的国府家，例但是欣历史办的原乞因致连使现买代建炉筑钢畜结构恢的应沾用及测发展臂与发还达国湿家相蜜比，翻已有池相当蒜大的算差距。254钢结构的初始缺陷几何缺陷：初弯曲初倾斜杆件长度误差材料缺陷：钢材并非理想的匀质体和各向同性体本世章羡目规录第一窑章尿总就论工厂制造：验收、放样、加工、装配、矫正、除锈和涂漆工地安装：扩大拼装、吊装就位、临时固定、最后固定3钢结构的建造过程1.蝇2受各种勾建筑脖结构绒特点府及应败用情饿况5钢结构的发展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形式的革新结构优化设计261.垂3建筑冲结构横基本臭理论忽及设袜计方法述的发惊展一.结构猾设计竿方法奔的发旬展过辉程1.弹性相理论期为基秤础的敞容许稿应力种设计狠方法2.破坏万阶段驱设计灶方法3.极限井状态谊设计毁方法4.概率女设计纽奉法：以近扬似概袄率为闪基础哥的极帽限状态趣设计射法。未来款：全概胁率设庆计法费、生剪命全谨过程差设计慰法第一局章迎总尖论1.基3演建筑况结构忙基本某理论伤及设甘计方施法的窝发展27二.我国池现行筑结构丙设计李规范惨（部尿分）《建普筑结借构可鸭靠度抹设计循统一漫标准呼》G曾B5黑00慌68玩-2跨00飞1《建排筑结喇构荷壳载规属范》朋GB区50死09斧-2鸟00抬1《混京凝土沿结构系设计盐规范晴》G棒B5朱00炮10裹-2然00况2《砌赏体结脚构设验计规睁范》酸GB菊50被00藏3-绣20适01《钢姓结构衫设计座规范愿》GB蹈50沉01竹7-荒20枣03。设计尼人员喂必须法遵照粥各种谜结构递类型设计赔规范抚或规洽程进行盼设计门。各种较设计蝇规范动或规瓶程是谜具有迁约束枝性和楼立法珠性的屿文件澡，其币目的是使坝工程砖结构可的设闷计在敌符合柴国家茫经济呼政策堂的条群件下概，保葬证设梢计质量怒和工凶程项刑目的浓安全煤可靠副。注意爸在学夺习中樱，有智关基糊本理滚论的吐应用休最终钥都要锈落实箭到规社范的具体型规定名。第一讨章止总唱论1.集3雅建筑抛结构脉基本鲁理论锻及设撇计方板法的免发展本恶章佛目根录281.歪4建筑榨结构纤课程索的要离求、炮注意热的问题一.要求1.蹈掌握遇结构挤材料跑的力举学性炉能；2.毕掌握撤结构霉设计民的基卸本原晶则；3.蛾熟悉脖结构匪设计态规范沾和其古它相助应规聚范；4.贼熟练惹基本好的设旁计计案算、枝查阅钢有关煮表格纸和构伶造要护求；5.续学会痒识读呼结构遗施工宏图，斤正确犹理解绪设计枝意图。第一泪章闲总封论1.痒4据建筑拳结构号课程烤的要屠求、堤特点惠及学捡习方筋法291.贞4宗建筑朝结构讽课程稍的要韵求、座特点便及学献习方另法第一杯章腐总栽论1.烦应通降过实欣习、废参观丢等各踏种渠史道，睁了解透建筑降物各双构件疏的受锈力特刚点、敞结构隐布置算、结说构构烦造，炼从而刚来积遇累感吓性认徒识。二.宿学宽习中顾应注汽意的月问题2.裙完成柄一定仙量的貌习题闸有助狠于理晨解和扭掌握怎本课抄程的嫁内容宰和基绿本概在念；菜按要需求完墙成单厕项能啊力训纪练和垄综合柏能力毯训练蜘，在陶掌握稼知识翻的前狮提下饶培养删职业得能力椅。30第一把章红绪炼论1.谜4每建筑回结构醉课程逼的要名求、恐特点桂及学顿习方撇法3.钟建筑须结构教材料随的力悬学性饲能、捐结构崇构件象的内请力计颠算与料建筑候材料豪、建凶筑力动学课挣程密绞切相构关，张建筑香结构树课程掀是建域筑施垒工、隶建筑屡施工梢项目枪管理顿、地剂基与夹基础申等课净程的记基础泊课程耻。因吸此学绒好本欲课程宿，有俭助于血理解删和学首好其初他课经程。4.跪建筑迁结构笑构件鲁的计仙算方烘法，爽大部馆分是泡建立嫂在实旗验的词基础预上，救特别痒是混茫凝土袭和砌刻体构掉件，疮由于淋所用凤材料熟的物虎理力够学性驶能的展复杂输性，余对实泊验的砍依赖浑性很惹强。敏学习陆中要钩特别扒注意断计算轮公式医的适小用范非围和次限制悉条件及。31第一设章轰绪助论1.赤4嫁建筑贯结构烛课程酿的要趣求、桥特点环及学岩习方字法5.靠本课握程中普涉及宁众多这的构扬造措辆施与支结构酱计算楚，它孙们在铁课程日中有罩着同泡等重裕要的鬼地位伶。各今种构那造措方施是欧长期搂科学巾实验判和工劣程实沟践经义验的总总结具，是放对结殊构计啦算中亡未考券虑到学的因叙素所泡采取宝的技惹术措匹施。妥工程牲事故粥常常虫是由舅于不衔重视月构造钢措施示或构晴造措住施不纱当而掀发生员的。笔因此亏在学脾习中惩要充轨分重滋视构职造措修施和室构造牵处理哨，并滔注意夫弄清咽其中攀的道丧理。32第一挣章鄙绪摧论6.再建筑究结构亚设计铁规范布、规迫程是题多年谅来建时筑科滴学研态究成勺果和霜工程料实践床经验熄的总怎结，印是国阿家颁条布的遇技术托规定陪和标宴准，鉴已具洒有某锅些法搏律性爷质，毯设计北、施吃工、柔工程学管理欠人员挥应严富格遵按守和丢执行猫。在看学习约本课展程时朽，自骗觉查愧阅、脸熟悉欠有关肌规范榨，以仁便于垦工作铜中应够用。1.吧4害建筑述结构琴课程息的要泛求、怠特点亏及学偶习方茅法33第一故章获绪蜘论1.椅4顺建筑丑结构仔课程侵的要龙求、循特点键及学衬习方哄法三.本课篮程的芬教学蕉环节1.构课堂街教学通及讨过论；2.奏教学缩慧试验身；（喜实验佩录像弱）3.酱单项泳能力姨训练魔；（搅在课竖堂或绿课后善）4.坦综合零能力牲训练伪（专迎题训鞭练、聪课程历设计违）；5.娘工程怜经验党积累怎（自俱行安避排）。本荣章不目龙录作业思考题34◆容许周应力寨设计拉法◎钢筋纯混凝询土结单构的学受力均性能刺不是想弹性错的；◎结构纯中一街点达凡到容今许应罪力，懂结构举即认缠为失辰效；◎没有始考虑晒结构泽功能局的多吓样性兴要求秃；◎安全高系数林是凭分经验董确定往的，拔缺乏命科学苍依据。35◆破损猛阶段呆设计岔法整个删截面嘉达到忧极限疑承载除力才竞认为擦失效祖，考络虑了宾材料洽塑性撒和强俘度的蕉充分剃发挥网，极裙限荷化载可逆以直止接由尿试验乐验证渐，构蔬件的羽总安姜全度碍较为各明确专。◎但安全凡系数K仍然凭经维验确月定，◎没有裤考虑市结构泊功能机的多箱样性骗要求木的问臭题。36◆极限朝状态勇设计旺法除要债求对醋承载蛛力极较限状防态进巨行设坛计外猎，还辱包括渗的挠作度和寒裂缝仅宽度始（适愚用性泊）的拦极限命状态子的设稼计。对于济承载溉力极才限状涉态，签针对裳荷载剪、材穿料的尽不同日变异滔性，丽不再钥采用朝单一突的安炮全系婚数，唯而采第用的寒多系耗数表我达，◎材料考强度fck和fsk是根验据统傻计后吗按一节定保橡证率店取其绳下限鹊分位瞧值，违反映茧的材肚料强讲度的位变异粗性。◎荷载显值qik也尽着可能枣根据脂各种洒荷载务的统遮计资曲料，丘按一奖定保纵证率些取其华上限缝分位纷值。◎荷载斗系数kqi，材料壶强度胜系数kc和ks仍按绳经验脊确定其，但扣对于魄不同哥荷载献的变横异大酱小，抗可取效不同判的荷劳载系系数。37◆以概蚊率理弱论为漠基础玻的极丝式限状碑态设辞计法由于书实际选结构律中的曲不确降定性柏，因洲此无赛论如袄何设低计结穗构，旦都会肿有失倘效的泳可能鄙性存留在，钞只是雹可能疯性大莲小不配同而体已。为了哄科学求定量散的表厦示结愉构可拆靠性侍的大箱小，叮采用表概率虚方法拼是比先较合落理的耐。失效疏概率费越小披，表心示结寸构可鸭靠性毒越大培。因纹此，盈可以壶用失符效概毙率来央定量摄表示赶结构王可靠启性的具大小责。结构考可靠脸性的话概率苦度量喉称为结构育可靠旨度。当失乱效概扩率Pf小于滋某个棵值时泼，人金们因恨结构字失效养的可阴能性衔很小刊而不震再担奋心，科即可友认为控结构钉设计萌是可液靠的债。该励失效魄概率就限值省称为容许决失效锋概率[Pf]。失效梳概率Pf=P(S>R)383940