建筑结构之基本构件介绍

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重点内容回顾下列各项哪些属于建筑范畴，哪些属于结构范畴？

①

让一栋楼与周边的环境协调

②

在钢筋混凝土柱里配足够多的钢筋

③

设计疏散路线

④

给钢构件涂防火涂料

⑤

避免构件在受压时失稳

⑥

设置防火卷帘，把建筑分成几个区

⑦

预留一定的保护层厚度，防止钢筋生锈

⑧

采取措施，以避免楼板振动过大3

重点内容回顾

简述结构设计的主要过程①

确定合理的结构模型②

确定模型上作用的荷载③

计算模型的荷载效应④

根据计算结果和构造措施对构件进行设计⑤

绘制施工图第2章

基本构件简介4从简单到复杂-构件的“进化”过程

第2章

基本构件简介五种基本受力状态5

第2章

基本构件简介五种基本受力状态6

第2章

基本构件简介

五种基本受力状态受扭的情况7

第2章

基本构件简介五种基本受力状态8

第2章

基本构件简介五种基本受力状态9NL/

bh2

=1.5NL/bh2

第2章

基本构件简介

基本构件—杆杆件：以承受拉、压力为主的一维构件10σ

=

N

/

A=

N

/bh1614σ

=

M

/W

=N应力关系

NN

第2章

基本构件简介

基本构件—杆变形关系NNN∆

=

N

/

EA

=

N

/Ebh=∆

=

NL34Ebh3

NL348EI

如果构件的跨高比L/h=10，受弯的材料应力

比受拉大15倍，变形大25倍！承受拉压力比承受弯矩要高效得多！

11

第2章

基本构件简介

基本构件—杆原因分析：两个不均匀：同截面不均匀，不同截面不均匀不均匀→材料利用率低

12受拉受弯横截面

第2章

基本构件简介基本构件—杆13增加斜杆，水平侧移为原来的1/18.5N

第2章

基本构件简介基本构件—杆

N14增加斜杆，减小框架的弯矩，增大轴力，侧移减小

第2章

基本构件简介基本构件—杆：压杆失稳

N15失稳的实质是弯曲破坏16

第2章

基本构件简介基本构件—杆：压杆失稳

拉杆是否存在失稳问题？

失稳原因：存在偏心→产生弯矩→二阶增

大→弯曲破坏

几点说明：①长细比是控制失稳的关键参

数；②高强材料受压时，失稳是控制因素；

（强度高→截面小→长细比大）③失稳是

钢结构最普遍的破坏模式；④混凝土构件

一般不涉及失稳问题。

第2章

基本构件简介基本构件—杆：防止失稳的措施17设支撑-加劲肋

第2章

基本构件简介基本构件—杆：防止失稳的措施18设支撑-屋面板

第2章

基本构件简介基本构件—杆：防止失稳的措施19设支撑-杆件支撑

第2章

基本构件简介基本构件—杆：防止失稳的措施20和混凝土组成组合结构-钢筋混凝土结构

第2章

基本构件简介基本构件—杆：防止失稳的措施21和混凝土组成组合结构-钢管混凝土

第2章

基本构件简介

基本构件—杆：防止失稳的措施22和混凝土组成组合结构-型钢混凝土

第2章

基本构件简介基本构件—杆的应用：钢筋23拉压力偶抵抗弯矩

第2章

基本构件简介基本构件—杆的应用：桁架N

N24上下弦杆形成力偶抗弯

第2章

基本构件简介

基本构件—梁（承担弯、剪、扭的一维构件）承担弯矩：25拉压力偶抵抗弯矩

第2章

基本构件简介

基本构件—梁（承担弯、剪、扭的一维构件）承担剪力：26箍筋和弯起钢筋

第2章

基本构件简介

基本构件—梁（承担弯、剪、扭的一维构件）承担扭矩：

T(θT)27纵筋和箍筋组成的钢筋笼来抗扭T(θT)

第2章

基本构件简介

基本构件—梁（承担弯、剪、扭的一维构件）承担扭矩：28混凝土中的剪应力分布τmaxT

第2章

基本构件简介

基本构件—梁（承担弯、剪、扭的一维构件）承担扭矩：29混凝土中的剪应力分布tw

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化30鱼腹梁

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化31加腋梁

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化32加腋梁

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化33悬臂梁

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化34工字钢梁

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化35预应力工字型截面混凝土梁

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化36预应力工字型截面混凝土梁

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化37蜂窝梁

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化38镂空梁

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化39桁架33.5→76.8

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化40钢筋的进步=σ/E

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化41预应力混凝土梁

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化42预应力混凝土梁

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化43预应力张弦梁张弦→立柱受压→桁架反拱→外荷载→反拱恢复

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化44哈尔滨会展中心128m

第2章

基本构件简介基本构件—梁的优化45北京农展馆

第2章

基本构件简介基本构件—拱（将弯矩转化为压力）46自然材料中普遍以抗压为主主压力迹线为拱形→拱可以利用抗压材料实现大跨度

主应力迹线

第2章

基本构件简介基本构件—拱47天然拱形石59m

第2章

基本构件简介基本构件—拱（石砌拱桥）48赵州桥37.4m

第2章

基本构件简介基本构件—拱（钢管混凝土拱桥）49

第2章

基本构件简介基本构件—拱（桁架拱桥）50由桁架构成拱

第2章

基本构件简介基本构件—拱（水平推力）51拱在竖向荷载作用下产生水平推力

第2章

基本构件简介基本构件—拱（拱脚）52两侧土压力过大

第2章

基本构件简介基本构件—拱（拱脚）53两侧土压力过大

基本构件—拱（拉杆拱）第2章

基本构件简介54拉杆平衡水平力

第2章

基本构件简介基本构件—拱（拉杆拱）55梁受拉作为拉杆f

第2章

基本构件简介基本构件—拱（拱的形状）56压弯构件l

第2章

基本构件简介基本构件—拱（拱的失稳）57

第2章

基本构件简介基本构件—索（将竖向力转化为拉力）58

第2章

基本构件简介基本构件—索（藤索桥）59

第2章

基本构件简介基本构件—索（藤索桥）60理想主义者的藤索桥

第2章

基本构件简介基本构件—索（悬索桥）6162

第2章

基本构件简介

理想

小时候开班会

理想：把功名滤掉，你仍然希望坚持的事

为了理想去努力的人，往往比那些只为挣钱而挣钱的人能够挣到更多的钱

坚持自己的理想，让大家看到坚持理想的人也可以成功

第2章

基本构件简介基本构件—索（索的不稳定性）63

第2章

基本构件简介基本构件—索（双向索的工程应用）64

第2章

基本构件简介基本构件—柱（压弯构件）65大偏压与小偏压

第2章

基本构件简介基本构件—柱（受压失稳）66门式刚架柱失稳

第2章

基本构件简介基本构件—柱（受弯应力分布不均）67工字型截面柱

第2章

基本构件简介基本构件—柱（受弯应力分布不均）

思考：

下面两种H型钢布置

哪个更合理？

主受力方向H型钢柱主受力方向

68

第2章

基本构件简介基本构件—柱（受弯应力分布不均）69格构式柱：缀条

第2章

基本构件简介基本构件—柱（受弯应力分布不均）70格构式柱：交叉缀条

第2章

基本构件简介基本构件—柱（受弯应力分布不均）71格构式柱：缀板

第2章

基本构件简介基本构件—板（以受弯为主的二维构件）

平面内和平面外

板的两个作用：NN72承担并分配竖向力约束柱的转角使各柱侧移相同

第2章

基本构件简介基本构件—板（单向板和双向板）73两边支承时为单向板四边支承时看长宽比

第2章

基本构件简介基本构件—板（双向板的主受力方向）矩形板长边方向配筋多，还是短边方向配筋多？74挠度相同曲率不同

第2章

基本构件简介基本构件—板（双向板的内力分布）75跨中变形大，越接近支座变形越小

第2章

基本构件简介基本构件—板（板带配筋）76分板带配筋：中间板带按计算配筋边缘板带配筋取中间板带的一半边缘板带l/4中间板带l/2边缘板带l/4

第2章

基本构件简介基本构件—板的优化（空心板）77施工图

第2章

基本构件简介基本构件—板的优化（空心板）78工程实例

第2章

基本构件简介基本构件—板的优化（平面网架）

支撑杆

上弦杆79下弦杆腹杆

第2章

基本构件简介基本构件—板的优化（平面网架）80球铰焊接，杆件受轴力③

第2章

基本构件简介基本构件—板的优化（平面网架）81网架的内力分布①②思考：①~③处的下弦杆，哪个受力最大？

第2章

基本构件简介基本构件—板的优化（平面网架）82

第2章

基本构件简介基本构件—壳（曲线二维受力构件）83竖向荷载作用下产生压力或拉力

第2章

基本构件简介基本构件—壳（曲线二维受力构件）84麻省理工学院礼堂

第2章

基本构件简介基本构件—壳（曲线二维受力构件）85悉尼歌剧院

第2章

基本构件简介基本构件—壳（曲线二维受力构件）86国家大剧院

第2章

基本构件简介基本构件—壳的优化（网壳）87

第2章

基本构件简介基本构件—壳的优化（网壳）88石景山体育馆

第2章

基本构件简介基本构件—膜（受拉的二维构件）89将竖向荷载转化为拉力

第2章

基本构件简介基本构件—膜（张拉膜）90济南机场停车场

第2章

基本构件简介基本构件—膜（充气膜）91水立方

第2章

基本构件简介基本构件—墙（竖向二维构件）

承担竖向荷载：承重墙

承担水平荷载：剪力墙

维护分隔结构：外墙、隔墙92

第2章

基本构件简介基本构件—墙（平面内，平面外）NN93

第2章

基本构件简介基本构件—墙（混凝土剪力墙）94

第2章

基本构件简介