1.建筑结构课件第一章导论(修改版)

主讲丰振俭建筑结构

第一篇建筑结构导论课程名称

建筑结构

班级建筑工程管理14-1.2.3班授课时间2016年9月5日第1周星期一第5.6。7.8节教学内容第一章绪论，课程介绍；建筑结构的定义、分类及应用教学目的掌握建筑结构的定义、分类，了解其应用；明白学习本课程的作用及要求；教学重点和难点重点：建筑结构概念，建筑结构体系，混凝土结构；难点：建筑结构体系。授课方法课堂讲授+提问讨论教学用具

多媒体作业建筑结构图片浏揽。见作业布置

复习提问即兴教学内容、方法和过程

教学过程：2h完成，课程介绍+建筑结构的定义、分类及应用教师总结：建筑的本质是空间；建筑结构是建筑空间之本；安全可靠、经济合理的建筑结构必须符合力学原理。授课计划表教学内容总目录1.导论1-1.混凝土结构绪论2.混凝土结构材料的力学性能3.建筑结构设计准则和设计方法4.钢筋混凝土受弯构件5.钢筋混凝土受压构件6.钢筋混凝土受拉构件7.钢筋混凝土受扭构件目录总目录教学内容总目录8.预应力混凝土9.楼盖10.地震基础知识11.多.高层钢筋混凝土结构抗震设计12.砌体结构13.钢结构14.平法施工图识读

结构课是看家本领，坚决拿下！选用敎材:«建筑结构»郭继武主编中国建筑工业出版社第一版2012年8月«建筑结构识图与构造»周坚王红雨编著中国电力出版社第2版2015年6月推荐参考书:1.«建筑结构»胡兴福编著中国建筑工业出版社第三版2014年8月2.«混凝土结构复习与解题指导»张庆芳编著建工第一版2013年4月3.«混凝土结构与砌体结构习题精选及解答»王文睿主编建工第一版2012年8月全套课件制作:丰振俭§1建筑与结构的关系§2建筑结构的基本要求§3建筑结构的分类与应用§4建筑结构选型§5本课程的任务.学习方法及学习要求讨论五个问题:建筑结构导论

0建筑与结构的关系建筑的本质是空间.结构是空间之本.安全经济的结构须符合力学原理.导论主题

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我们先通过一个建筑物实例来分析一个建筑物的构成要素有哪些？§1.建筑与结构的关系

9实例分析某城市中心的一个影剧院总平面图底层平面图二层平面图剖面图立面细节Ⅰ立面细节Ⅱ俯视透视图又有一张透视图白天的效果图建筑介绍这是一座集影剧院、地下车库、商业、办公、娱乐等多项功能为一体的城市综合体。设计用地太小,几乎满铺用地往上5层,考虑与城市道路转角关系，建筑转角处切45°角。由于底层是商业的黄金地段，剧院只能放二层以上，通过大台阶将人引入。夹层为娱乐，三层为楼座，4,5层做办公，在剧场屋顶布置空中花园，五层办公室围绕布置，使得办公闹中有静，提高办公环境的品质。地下层为车库，总高控制在24m以下。建筑分析柱子两边做玻璃，顶层墙体退后成阳台，从而突出柱子，体现内部大空间意味。柱子之间作板，浮起来，将板划分成600×600方格，在上面随机开洞，或竖、或横、或点，组成“似是而非”的一些抽象图案，让建筑具有商业及文化的双重信息表达。颜色选了热烈一点的桔黄。在剧院主入口上方设计一导向性强的蓝色方形体块，夜晚的灯光从方盒子中向外射出，里面看到的是熙来攘往的观众，看演出的观众在此成为被看的对象，使建筑具有很好的趣味性，也期望形成视觉关注的焦点。临建设路的楼梯外墙采用透明玻璃，强调疏散通道，也使得连续的板在此有点变化。夹层处做钢结构玻璃雨蓬，外包兰色铝板，通过钢拉杆沿街展开，强调现代感，技术感。结构设计介绍设计利用框架结构特性，利用变框架布置出中间的大空间。又结合框架中梁承重，墙不承重，对外墙面进行构思和布置。丰富了立面效果。创造出了浓厚的商业气氛。

我们通过一个建筑实例的平立剖，并结合大家对建筑的认识，请思考一个建筑的构成要素有哪些？♣建筑功能、建筑空间、建筑形象、建筑构造♣建筑结构、建筑材料♣建筑设备23构成建筑的主要要素有建筑功能、建筑形象和建筑技术，我们称为建筑的三个基本要素。一、建筑结构的概念

所有房屋建筑都包含有基础、墙体、梁、柱、楼盖及屋盖等结构构件，它们组成房屋的骨架，承受各种外部作用，这种房屋骨架，就是建筑结构。剪力墙§1建筑和结构的关系建筑：是建筑物和构筑物的统称。建筑是人类为自己创造的物质生活环境,即为满足人们生活.生产或从事其他活动而创造的空间和通道环境。建筑物：指供人们直接进行生产.生活或其他活动的空间和通道场所。如工业建筑,民用建筑,公共建筑,农业建筑,水力水电建筑,交通运输建筑等。构筑物：一般指人们不直接在其内进行生产.生活活动的建造物。如烟囱.水塔.堤坝.挡土墙.蓄水池.栈桥.囤仓等。工艺流程：零散建筑材料

制作构件基础工程组装构件建筑结构围护.设备.装饰建筑物或构筑物板：提供活动面，直接承受并传递荷载；梁：板的支撑构件，承受板传来的荷载并传递；柱：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；墙：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；基础：将柱及墙等传来的上部结构荷载传给地基；索：悬挂构件或结构体系的主要传力单元；杆：组成空间构件，如屋架等。

基本(单元)构件解读:建筑空间---是人们凭借一定的建筑材料从自然空间中围隔出来的空间。空间性质发生改变，由自然空间变为人造空间;两重目的---人造空间主要服务于两重目的1.满足一定功能的使用要求;符合于功能的规定性---确定的量(大小,容量).确定的形(形状)和确定的质(避风雨,御寒暑,通风采光,交通等);2.满足一定的审美要求---具有统一和谐而又有变化的形式或艺术表现力;手段---为了安全可靠又经济合理地达到目的，要充分发挥岀材料的力学性能,巧妙地把各种材料制成构件並组合在一起,使其具有合理的荷载传递路径,使整体和各个构件都具有一定的强度.刚度和稳定性,符合静力平衡条件。符合于功能要求的空间称为适用空间;符合于审美要求的空间称为视觉空间(或意境空间);按照材料性能和力学原理围合的空间称为结构空间;建筑中要把三种空间统一为一个有机整体。道理在于三者形成的根据不同，各自受到的制约条件不同，各自所遵循的法则不同。这就要求多专业通力合作:一幢建筑物就好比一个人：1.它的规划就像人的生活环境，是由规划师负责的；2.它的布局和艺术处理相应于人的体型、容貌、气质，是由建筑师负责的；3.它的结构(建筑结构)好比人的骨骼和寿命，是由结构工程师负责的；4.它的给排水、供热通风和电气等设施就如人的器官、神经，是由设备工程师负责的。这就像自然界完好地塑造人一样，在城市和地区规划基础上建造房屋，是建设单位、勘察单位、设计单位的各种设计工程师和施工单位全面协调合作的过程。风力结构类同人的骨架---承重结构体系楼面自重及荷载建筑设计（选型、平、立、剖.建筑构造等）：（1）首先应该选择安全可靠.经济合理的结构方案（包括结构型式、体系、布置、施工方案）。

（2）一个成功的建筑工程师和各个专业人员必须具备建筑结构的基础理论和基本知识，“有了一定的技术知识，才能理解技术造型”。才能设计出满足人们对房屋的基本要求---（实用、美观、经济）。结构设计(方案.结构布置.构件设计.构造设计等):结构体系不同,结构荷载不同,选用材料不同，结构空间形式既有特点又有局限性,不同的空间形式不仅能适应不同的功能要求,且有其独特的表现力,这为创造结构美与建筑美髙度融合提供了可能性。结构工程师除了精通力学与结构理论之外,也应具有建筑学的基本知识。又如,澳大利亚悉尼歌剧院，始建于1957年，原方案由丹麦建筑师爱德松设计，由于地处海峡，强大的风荷载作用于壳体开口所在的一面，产生巨大的倾覆力矩，并使壳体受拉。这显然是选错了结构型式，在加上壳形各异，既不利于现浇，也不利于预制。进而造成施工工艺的严重失误。所以1963年不得不决定修改设计，改用预制的预应力三角拱。其拱身为很大的箱形截面，施工时，在75米直径的圆球面上割划出大小不同的三角瓣，作为十个壳体的曲面，以统一其曲率半径，获得统一的拱肋曲线，便于预制。该工程前后施工长达17年之久，最后于1963年造成。造价超出预算造价的14陪以上，最后的结构方案也是为了凑合已定艺术造型而迫不得才采用的办法。如：位于法国巴黎的埃菲尔铁塔，1887年始建，1889年建成，是19世纪世界上最高的钢结构建筑，至今仍是举世闻名的伟大工程。此塔的主持建造人工程师古斯塔夫.埃菲尔（GustaveEiffel），在设计和建造中，不但他所运用的力学、结构学和美学的概念和思路是巧妙的、协调的、统一的，而且他所做的实际工作是大量的、细致的、精确的，在整个制作和安装工程中没有出过一起事故以上提出了建筑、结构的四个层次的关系:(1)首先是合作(遇到矛盾，合作解决)；(2)其次是结合(我了解你，你了解我)；(3)第三是融合(我中有你，你中有我)；(4)最高级是统一(即是好建筑，又是好结构)。在工程实践中，各专业人员必须做到相互结合。可以肯定地说，一个好的建筑物的落成，必定是建筑师和结构工程师乃至设备工程师，施工工程师和谐结合的产物。建筑工作者应具有強烈的团队合作精神。此两例说明，作为一个建筑工程师，只有了解力学与结构原理、建筑材料和施工技术，才能选择安全可靠.经济合理的结构型式，并以此为前提，来体现建筑艺术，方能创作出理想的建筑设计。1.1.建筑结构定义:建筑物或构筑物中由若干构件按一定规则连接而成的能承受和传递《作用》的平面或空间几何不变体系。从力学观点看:力的传递路径就是结构。力走过的空间位置一定存在承力构件並传递力。结构是建筑承力传力的有机整体。

作用:使结构产生效应的各种原因(荷载.外加变形.约束变形等)分直接作用即荷载;如自重.风力.土压力等集中力或分布力;

间接作用如沉降.温度变化.收缩徐变.地震作用.制作误差;等作用效应S:作用引起结构及构件的反应,如支座反力.内力.变形.裂缝.振动等;结构抗力R:结构及构件承受各种作用的能力,它与材质.截面形状和尺寸.结构类别.环境等有关。为保证结构安全,应使S≤R。几何不变体系:各构件之间不产生相对刚体运动,整个结构体系相对地面靜止。建筑结构必须是几何不变体系。

§1建筑和结构的关系1.2建筑结构体系的构成:结构体系是指构件的组合方式;不同体系其受力变形特征不同,且影响经济性。各种结构体系一般由三个分体系组成:水平结构分体系

:沿建筑物水平方向,由梁.板.拉压杆等基本构件组成,主要有楼盖.屋面的板梁体系,框架体系等;承受并传递竖向力,传递水平力。竖向结构分体系:沿建筑物髙度方向,由柱.墙.筒体等基本构件组成,主要有框架体系.墙体系.筒体体系等;承受并传递竖向力和水平力。下部结构分体系:主要指结构的地下部分即基础(含地下室),承受建筑物全部荷载并有效地传到地基。往往与地基的选择和设计密切相关。35板梁柱墙结构总体系

结构的水平体系

结构的竖向体系

楼盖和屋盖等它们本身又是由许多构件组成

结构墙、框架、筒体等

在各种荷载作用下，它们不仅直接承受荷载，而且借助相互间的可靠连接，形成总体结构体系，以便更好地来抵抗外荷载。建筑结构的构成

水平结构体系和竖向结构体系互为支承，减小了各自的计算长度和跨度，大大提高了结构总体系的刚度和承载能力。应当指出，在建筑结构总体系中，结构构件间的可靠连接是十分重要的，只有可靠的连接，才能保证构件与结构体系之间力的传递，形成结构总体系。竖向结构体系水平结构体系可靠连接

地震震害调查表明，许多房屋虽然其主要承重构件在地震中基本上未受损害，或损害很轻，但构件间因连接不好，造成在地震中整个房屋“散架”而倒塌。

总的看来，建筑结构都是由各种构件（b）所组成的，如下图（a）所示的钢筋混凝土框架结构。1.2建筑结构由各个构件构成

这些构件（b）的截面尺寸、材料强度和配筋是由起控制作用的截面（例如跨中及支座截面）的内力所决定的，如下图（c）所示。

而钢筋混凝土构件是由混凝土和钢筋两种材料组成的，因此构件的截面应力分布、承载力以及变形和裂缝都与混凝土和钢筋这两种材料的应力应变关系及其相互作用密切相关，如下图（d）所示。40地震风吹雨打日晒结构上的作用自重+使用荷载柱下基础楼板柱主梁次梁墙楼梯墙下基础地下室底板力的传递路径就是结构.构件楼板地下室力的路径:板

次梁

主梁

柱墙

基础

地基

力的传递路径:

板次梁主梁柱墙基础地基

结构的定义建筑物实景图(使用功能及美覌)建筑物结构图(承重骨架)去掉建筑围护及装饰部分等0.1结构与建筑的关系板、梁柱结构由构件组成。建筑物或构筑物的基本构件一般有板.梁.柱.墙.楼梯和基础等,它们相互支撑,直接或间接.单独或共同地承受和传递各种荷载作用,形成建筑物和构筑物的空间承重骨架...一个有机整体,即建筑结构。墙结构的定义结构的定义单层工业厂房纵向受力图0.1结构与建筑的关系结构的定义力的传递路径就是结构力的传递路径就是结构风吸力1.3建筑建造在地壳表层且静止于地面,必涉及岩土.土力学.地基及基础的有关概念:

1.土：是岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积等物理、化学、生物作用，在地壳表面形成的各种散粒堆积物。

就土木工程领域而言，土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的颗粒堆积物。土与岩石的区分仅在于颗粒间胶结的强弱。2.土力学:研究土的应力、变形、强度和稳定以及土与结构物相互作用等规律的一门力学分支称为土力学。3.地基:支撑建筑物全部荷载、且受建筑物荷载影响的那一部分岩土层体称为地基。4.基础:建筑物向地基传递荷载的下部结构就是基础(参看图0-1)。

参天大树.枝繁叶茂无干不立.无根则倒建筑结构.似树干枝精心设计.精心施工上部结构,基础,地基三位一体，上部结构,基础,地基三位一体室外设计标高室内设计标高上部荷载d上部结构.基础.地基.三位一体土木工程是人类生活.生产和从事其他活动的空间场所,它相对地面靜止,是运动的特例。它要承受自然界和人为的各种作用,产生作用效应S;由于结构具有结构抗力R且当S≤R时,便可满足建筑和结构功能要求。为此必须分析结构受到哪些作用?它们是如何传递的?产生怎样的效应?如何设计结构和构件,使得满足S≤R，同时考虑经济性。故安全可靠又经济合理的建筑结构必须符合力学原理，土木工程技术与管理人员应有良好的力学和结构素养,具备处理结构的安全与经济这对基本矛盾的能力,结构设计的根本任务就是在可靠性与经济性之间寻求最佳平衡。上部结构+基础+地基三位一体构成建筑承重骨架。建筑结构是建筑赖以存在的物质基础,在一定意义上,建筑结构支配着建筑。§1建筑和结构的关系

建筑和结构的统一体即建筑物，具有两个方面的特性：一是它的外在特性，即使用性和美学要求。二是它的内在特性，即安全性、适用性和耐久性；前者取决于建筑结构，后者取决于结构。悉尼歌剧院重庆人民大会堂国家大剧院

建筑结构是保证房屋安全的重要手段。建筑结构的形式是为了满足建筑功能要求，为创造建筑的美而服务。建筑结构与建筑设计是两个既相互独立又紧密联系的专业工种。建筑结构是解决坚固问题，处于服务地位，由注册结构师完成；建筑设计是解决功能、适用和美观的问题，处于先行与主导地位，由注册建筑师完成。建筑设计必须和建筑结构有机结合起来，只有真正符合结构逻辑的建筑才具有真实的表现力和实际的可行性，富有建筑的个性。结构如同建筑的骨骼，支撑着建筑物；要克服重力，形成支撑体系通过满足技术要求来满足建筑的使用功能；如：无柱空间的设计，中厅空间的设计形成特定的建筑造型；如现在的一些大跨度建筑，其独特的外观造型是进行了正确的结构选型的结果结构科学的进步推动着建筑的发展。一部建筑史也是一部建筑结构发展史§2建筑结构的基本要求§2建筑结构的基本要求1、外在功能(使用功能.美观)---具有良好的工作性能，为使用和美观需要服务;2、内在功能(安全.适用.耐久)---具有抵抗力功能;3、整体性和刚度。连接构造问题;各种结构由零散的构件组合而成，要按一定规则和构造要求组装,确保结构的整体性和刚度4、(经济合理)---合理地利用建筑材料,慎密考虑环境;研究材料性能,扬长避短,适当搭配,经济合理,用最少的钱、最省的劳动力、最短的工期、最大限度地满足上述功能。♣§2建筑结构的基本要求平衡：结构或结构的任何一个部分都不发生运动。稳定：整体结构或结构的一部分作为整体不允许发生危险的运动，如倾覆和滑移等。强度：结构或结构的任何一部分在预计的荷载作用下必须安全可靠。适用：使用期间不发生过大的变形、裂缝和损坏等。经济：造价、施工及使用维护等。美观：精神需要（民族风格、时代风貌等）。结构设计的根本任务是解决安全与经济这对基本矛盾。§2建筑结构的基本要求1．平衡平衡的基本要求就是保证结构和结构的任何一部分都不发生运动，力的平衡条件总能得到满足。从宏观上看，建筑物总应该是静止的。建筑结构的整体或结构的任何部分都应当是几何不变的。§2建筑结构的基本要求2．稳定整体结构或结构的一部分作为刚体不允许发生危险的运动。这种危险可能来自结构自身，例如雨篷的倾覆(图1—2)；也可能来自地基的不均匀沉陷或地基土的滑移(滑坡)，§2建筑结构的基本要求

3．承载能力结构或结构的任何一部分在预计的荷载作用下必须安全可靠，具备足够的承载能力。

4．适用结构应当满足建筑物的使用目的，不应出现影响正常使用的过大变形、过宽的裂缝、局部损坏、振动等。

5．经济现代建筑的结构部分造价通常不超过建筑总造价的30％，因此结构的采用应当是使建筑的总造价最经济。

6．美观美观对结构的要求有时甚至超过承载能力的要求和经济要求，尤其是象征性建筑和纪念性建筑更是如此。

§3建筑结构的分类

一、建筑结构的分类

(一)按材料分类

1．混凝土结构(concretestructuro)

混凝土结构包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。

2．砌体结构(masonrystructure)

砌体结构是由块体(如砖、石和混凝土砌块)及砂浆经砌筑而成的结构。

3．钢结构(steelstructure)钢结构是以钢材为主制作的结构。

4．木结构(woodstructure)

木结构是以木材为主制作的结构。现浇砼框架结构板次梁主梁柱砖砌体结构钢拱桥梁结构木结构§3建筑结构的分类(二)按受力和构造特点分类

1．混合结构混合结构的楼、屋盖一般采用钢筋混凝土结构构件，而墙体及基础等采用砌体结构，“混合”之名即由此而得。

2．排架结构排架结构的承重体系是屋面横梁(屋架或屋面大梁)和柱及基础，主要用于单层工业厂房。屋面横梁与柱的顶端铰接，柱的下端与基础顶面固接。(图1—3)。排架结构§3建筑结构的分类

3．框架结构框架结构由横梁和柱及基础组成主要承重体系。框架横梁与框架柱为刚性连接，形成整体刚架；底层柱脚也与基础顶面固接(图1—4)。

4．剪力墙结构纵横布置的成片钢筋混凝土墙体称为剪力墙，剪力墙的高度往往从基础到屋顶，宽度可以是房屋的全宽。剪力墙与钢筋混凝土楼、屋盖整体连接，形成剪力墙结构。

框架结构剪力墙结构5.框架-剪力墙结构它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。框架结构的变形是剪切型，上部层间相对变形小，下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型，上部层间相对变形大，下部层间相对变形小。对于框剪结构，由于两种结构协同工作变形协调，形成了弯剪变形，从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比，使结构的侧向刚度得到了提高。从受力特点看，由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多，在水平荷载作用下，一般情况下，约80%以上用剪力墙来承担。6.筒体结构筒体结构是由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件称为筒体（由密柱框架组成的筒体称为框筒；由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒）。由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构，它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。图示为非州自杀者大楼即为o型密柱高梁框筒。高173m，于上世纪90年代烧毁。§3建筑结构的分类

7．其他形式的结构除上述形式的结构外，在高层和超高层房屋结构体系中，还有巨型框架结构、悬挂结构等；单层房屋中除排架结构外，还有刚架结构；在单层大跨度房屋的屋盖中，有壳体结构、网架结构、悬索结构等。§4

建筑结构选型♣结构型式的最佳选择，要考虑到建筑上的使用功能、结构上的安全合理、艺术上的造型美观、造价上的经济，以及施工上的可能条件，进行综合分析比较才能最后确定。常用选型有：

1.混合结构2.排架结构3.框架结构4.剪力墙结构5.框架—剪力墙结构6.筒体结构7.其他：如塔式结构、桅式结构、悬索、悬吊结构、壳体结构、网架结构等1.混合结构：1.混合结构：楼板、屋盖一般采用钢筋混凝土结构构件，墙体和基础采用砌体结构。A

房间的开间大部分相同，开间的尺寸符合钢筋混凝土板经济跨度的时候，常采用横墙承重的结构布置。B

房间的进深基本相同，进深的尺寸符合钢筋混凝土板的经济跨度时，常采用纵向承重的结构布置。C

当房屋的平面组合中，一部分房间的开间尺寸和另一部分房间的进深尺寸符合钢筋混凝土板的经济跨度时．房屋平面可以采用纵横墙承重的结构布置。

74（A）（B）（C）同济大学混合结构的教学楼（横墙承重）苏州虎丘塔北京四合院2、排架结构主要有屋面梁或屋架、柱和基础组成，主要应用于单层工业厂房中。柱固定在基础上，屋架或屋面梁与柱铰接。77排架结构3、框架结构体系

以由型钢或钢筋混凝土梁、柱组成的框架作为竖向承重和抗水平作用的结构体系。优点：建筑室内空间布置灵活，平面和立面变化丰富。缺点：在水平荷载作用下，结构的侧向刚度较小，水平位移较大，故称其为柔性结构体系。框架结构抗震性能较差，适用于非抗震设计、层数较少、建造高度不超过60m的建筑中。

走廊式和套间式的平面组合，当房间的面积较大、层高较高、荷载较重，或建筑物的层数较多时，通常采用钢筋混凝土或钢的框架结构。钢筋混凝土框架结构钢框架结构4、剪力墙结构（抗震墙）组成：由钢筋混凝土的墙体，组成房屋的结构体系。特点：钢筋混凝土墙体承受竖向荷载和水平荷载，有很大的抗侧刚度。但房屋被剪力墙分割成较小空间，不适用于需大空间的建筑物。应用：15-50层，用于高层住宅、旅馆、写字楼等。剪力墙结构体系适用于房间开间和进深尺寸较小、层数较多的中小型民用建筑。现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层住宅楼5.框架-剪力墙结构体系框剪结构的主要特点是：竖向荷载主要由框架承担，水平荷载主要由剪力墙承担。结合了框架结构和剪力墙结构的优点。85框架－剪力墙结构体系6、筒体结构组成：由钢筋混凝土墙或框架柱（框筒）组成。特点：将剪力墙集中到房屋内部或外围，形成空间封闭筒体，使结构既有极大的抗侧刚度，同时又能获得较大的空间。应用：一般用于45层左右甚至更高的建筑。小贴士：美国西尔斯大厦为成束筒结构。位于芝加哥市。由9个22.9米见方的正方形组成。大厦平面随层数增加而分段收缩，在51层以上切去两个对角正方形，67层以上切去另外两个对角正方形，91层以上又切去三个正方形，只剩下两个正方形到顶。筒体结构体系(a)框架—筒体结构

(b)筒中筒结构

(c)多重筒结构

(d)成束筒结构

（a）框架核心筒结构（b）筒中筒结构（c）成束筒结构几种筒体结构：89

筒体结构上海金茂大厦88层，建筑高度420.5m，建筑面积28.9万平方米，于1998年8月28日竣工。钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。90金茂大厦内部结构

上海金贸大厦采用的是框架－核心筒结构，建筑物88层，高420.5米。钢筋混凝土核心筒呈八角形，周边8根钢骨混凝土柱底部截面1.5mX5m，柱中配置2根焊接H型钢。91

哈利法塔，有160层，总高828米。建筑设计采用了一种具有挑战性的单式结构，由连为一体的管状多塔组成。哈利法塔的设计为伊斯兰教建筑风格，楼面为“Y”字形，并由三个建筑部份逐渐连贯成一核心体，从沙漠上升，以上螺旋的模式，减少大楼的剖面使它更加直往天际，至顶上，中央核心逐转化成尖塔。

929394桁架筒结构

香港新中银大厦香港中国银行大厦（1990）平面为52m×52m的正方形，70层，高315m，至天线顶高为367.4m。上部结构为4个巨型三角形桁架，斜腹杆为钢结构，竖杆为钢筋混凝土结构。钢结构楼面支承在巨型桁架上。4个巨型桁架支承在底部三层高的巨大钢筋混凝土框架上，最后由4根巨型柱将全部荷载传至基础。4个巨型桁架延伸到不同的高度，最后只有一个桁架到顶。

7.其它结构壳体结构网架结构悬吊结构充气结构……

壳体结构的特点：一种曲面形的空间结构。有很好的空间传力性能以较小的构件厚度覆盖大的空间，可做成各种形状，造型新颖，兼有承重和围护双重作用，能大幅度地节省材料。

网架结构的特点：由多根杆件按照一定的网格形式，通过节点连接而成的空间结构。杆件承受拉力或压力，重量轻、刚度大、抗震性能好等优点。

悬索结构的特点：构件受拉，能充分利用抗拉性能很好的材料，跨度大、自重小、材料省且便于施工。主、次拱均采用钢管网架由网架结构覆盖的交通空间屋盖用悬索结构的冰球馆索结构是将桥梁中的悬索“移植”到房屋建筑中，可以说是土木工程中结构形式互通互用的典型范例。悬索结构屋面覆盖的世博会展厅索结构是将桥梁中的悬索“移植”到房屋建筑中，可以说是土木工程中结构形式互通互用的典型范例。103水立方充气结构充气结构又称充气薄膜结构，是在玻璃丝增强塑料薄膜或尼龙布罩内部充气形成一定的形状，作为建筑空间的覆盖物。。“水立方”是世界上最大的膜结构工程，建筑外围采用世界上最先进的环保节能ETFE(四氟乙烯)膜材料。“水立方”整体建筑由3000多个气枕组成，气枕大小不一、形状各异，覆盖面积达到10万平方米，堪称世界之最。除了地面之外，外表都采用了膜结构。安装成功的气枕将通过事先安装在钢架上的充气管线充气变成“气泡”，整个充气过程由电脑智能监控，并根据当时的气压、光照等条件使“气泡”保持最佳状态。某体育场由半透明的充气膜结构覆盖，可根据不同球队的比赛改变外观颜色膜结构的空间研究大楼应力膜皮结构应力膜皮结构一般是用钢质薄板做成很多块各种板片单元焊接而成的空间结构。1959年建于美国巴顿鲁治的应力膜皮屋盖，直径为117m，高35.7m，由一个外部管材骨架形成的短程线桁架系来支承804个双边长为4.6m的六角形钢板片单元，钢板厚度大于3.2mm，钢管直径152mm，壁厚3.2mm。这是膜皮结构应用于大跨度的第一个例子。。1.多、高层建筑的划分（1）

世界高层建筑委员会1972年建议，将高层建筑划分为以下四类：第一类：9

16层，高度不超过50m;

第二类：17

25层，高度不超过75m;

第三类：26

40层，高度不超过100m;

第四类：40层以上，高度100m以上。（2）我国：低层建筑：1-3层，多层建筑：4-6层，7-9层为小高层；《高层建筑混凝土结构技术规程》:10层及以上的建筑或高度超过28m的住宅建筑或高度超过24m的其他民用建筑为高层建筑。《高层民用建筑设计防火规范》:建筑高度超过24m的其他民用建筑。超过100m为超高层建筑

3.3按建筑物层数分类(1)高层建筑结构需要较大的承载力。2.设计要求(2)高层建筑结构需要较大的刚度，以满足侧移要求。(3)抗震概念设计的重要性防止填充墙及装修损坏；防止主体结构开裂；防止过大附加内力导致建筑物倒塌。不影响正常使用；§4建筑结构选型4．高层房屋结构的布置要点

(1)平面宜简单、规则、对称，尽量减少偏心；平面长度L不宜过长，与其宽度B的比值L/B不宜大于6(地震烈度为6度和7度时)或5(地震烈度为8度和9度时)；房屋平面局部突出部分的长度l不宜大于突出部分的宽度b(即l／b≤1)，且不宜大于该方向总尺寸Bmax的30％(图1—10)。§4建筑结构选型(2)结构竖向体型应力求规则、均匀，避免有过大的外挑和内缩：其立面局部收进尺寸不大于该方向总尺寸的25％(图1—11)。

(3)结构沿竖向的侧移刚度变化宜均匀，构件截面由下至上应逐渐减小、不应突变。某一楼层刚度减小时，其刚度应不小于相邻上层刚度的70％．连续三层刚度逐层降低后，不小于降低前刚度的一半。

现代建筑往往具有体型复杂、功能综合的特征。这一方面为人们提供了良好的生活环境和工作条件，体现了建筑设计的人性化理念；另一方面也使建筑结构受力复杂、抗震性能变差、结构分析和设计方法复杂化。建筑方面和结构方面对比一下！3.4、复杂建筑结构体系

因此，从结构受力和抗震性能方面来说，工程设计中不宜采用复杂建筑结构，但实际工程中往往会遇到这些复杂结构，如（1）带转换层的结构、（2）带加强层的结构、（3）错层结构、（4）连体结构和（5）多塔楼结构等。五类复杂的结构体系一、带转换层的高层建筑结构

在同一幢高层建筑中，沿房屋高度方向建筑功能有时会发生变化。如下部楼层用作商业、文化娱乐，需要尽可能大的室内空间，要求柱网大、墙体少；

中间楼层为办公用房，可以在柱网中布置一定数量的墙体；上部楼层作为宾馆、住宅等用房，需要采用小柱网或布置较多的墙体。

为了满足上述使用功能要求，结构设计时，上部楼层可采用室内空间较小的剪力墙结构，中部楼层可采用框架--剪力墙结构，下部楼层则可布置为框架结构。

为了实现这种结构布置，必须在两种结构体系转换的楼层设置水平转换构件，即形成带转换层的结构。1、剪力墙结构的缺点是结构自重较大，建筑平面布置局限性大，较难获得大的建筑空间，当拟在底部设置较大空间时,往往作成框支剪力墙。例如布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共房间，以及在住宅底层布置商店和公共设施的要求，可将剪力墙结构底层或底部几层的部分剪力墙取消，用框架来代替，称为框支剪力墙。这种结构体系，由于底层柱的刚度小，上部剪力墙的刚度大，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大的内力及塑性变形，致使结构破坏较重。采用部分框支剪力墙、部分落地剪力墙，形成部分框支剪力墙结构，将部分剪力墙通过转换变为框架结构，形成底部大空间剪力墙结构，如图所示。2、在筒中筒结构中，外框筒为密柱深梁，无法为建筑物提供较大的出入口，此时可沿外框筒周边柱列设置转换层使下部柱的柱距扩大，形成大柱网，以满足设置较大出入口的需要，但转换层上、下部的结构类型并没有改变。二与筒中筒结构相比，框架-核心筒结构的侧向刚度比较小。为了提高其侧向刚度，减小水平荷载作用下核心筒的弯矩和侧移，可沿框架--核心筒结构房屋的高度方向，每隔20层左右，由核心筒伸出纵、横向伸臂与结构的外围框架柱相连，并沿外围框架设置一层楼高的带状水平梁或桁架。

这种结构称为带加强层的高层建筑结构，亦称框架—核心筒—伸臂结构体系（也称为伸臂—核心筒结构）。三、错层结构从结构受力和抗震性能来看，错层结构属竖向不规则结构，对结构抗震不利。首先，由于楼板分成数块，且相互错置，削弱了楼板协同结构整体受力的能力；其次，由于楼板错层，在一些部位形成短柱，使应力集中，对结构抗震不利。因此，应尽量不采用错层结构，特别是位于地震区的建筑应尽量避免采用错层结构，9度抗震设计时不应采用错层结构。连廊掉落对策：连廊与主体结构要么牢固连接，要么彻底分离。可以两面对挑；用滑动支座；隔震垫等。钢连廊与墙体连接处墙体破坏

某机械厂第一总装车间二层钢连廊与墙体连接处墙体破坏。建议连廊与主建筑脱开，用柱子单独承重。震害经验表明，地震区的连体高层建筑破坏严重，主要表现为连廊塌落，主体结构与连接体的连接部位破坏严重。两个主体结构之间设多个连廊的，高处的连廊首先破坏并塌落，底部的连廊也有部分塌落；两个主体结构高度不相等或体型、面积和刚度不同时，连体破坏尤为严重。五、多塔结构底部几层布置为大底盘，上部采用两个或两个以上的塔楼作为主体结构，下图所示为一大底盘多塔楼结构示意图。这种多塔楼结构的主要特点是在多个塔楼的底部有一个连成整体的大裙房，形成大底盘。128导论1.4建筑结构课程的要求、特点及学习方法建筑物的建造过程概述立项.评估.计划任务书概念设计.选址.前期地勘初步方案(关键阶段)技术设计.详勘施工图设计详勘，出施工设计图施工.补勘中间验收竣工验收交付使用维护本章目录作图思考结构计算简图简介：1）荷载简化（略）1)支座的简化计算简图中常用的有三种：固定铰支座、可动铰支座、固定端支座。

固定端支座固定铰支座固定铰支座固定端支座固定铰支座可动铰支座屋架与柱不能有相对位移但可发生微小的相对转动屋架与柱不能有相对位移但可发生微小的相对转动3)结点的简化构件之间的联结处为结点。在计算简图中，通常将结点简化为铰结点或刚结点。

木屋架

预埋螺栓木梁铰结点铰结点梁柱现浇刚结点刚性

相互为固定约束

屋架梁柱柱4)构件的简化构件杆件计算简图用轴线代替杆件用轴线表示,杆间联结用结点表示杆长用结点间的距离表示荷载的作用点移至轴线上变截面构件

梁梁柱柱铰接

刚接排架刚架阴影部分计算单元5)结构体系的简化平面排架框架结构平面图纵横向划分纵向刚架横向刚架

按结构计算简图的分类：

1)杆件结构——梁、拱、桁（网）架、刚架等单跨简支梁多跨连续梁拱曲梁有水平推力H无水平推力H桁架网架

平面刚架

空间刚架

2)薄壁结构—厚度远小于其它另两个尺度之结构平板折板结构

筒壳球壳

3)悬索结构悬索斜拉桥

悬索吊桥

1.

课程性质：建筑工程技术专业的主干专业基础课

2.

课程作用：

1.为后续课程建筑施工、施工项目管理、建筑地基与基础、建筑工程计量与计价等奠定基础；

2.为将来的职业工作——建筑施工技术与管理奠定结构方面的知识和能力;

3.适应与执业资格考试接轨。

(一)、课程定位§5建筑结构课程的任务和学习法

(一)、课程定位钢筋混凝土结构砌体结构钢结构大跨、高层建筑建筑结构抗震房建工程二.课程概况地基基础《建筑力学》课程主要阐述力学基础知识内容；

简化理论力学

材料力学结构力学

良好的力学基础力学课程的任务！！《建筑结构》的任务简化

混凝土结构

钢结构砌体结构

高层建筑结构

结构抗震结构设计原理

地基与基础扎实的结构理论与构造工管专业授课内容及学时分配建筑结构与识图导论.设计原理.材料性能12h混凝土基本构件.梁板结构24h钢筋混凝土多髙层房屋建筑16h混凝土结构识图.11G101简介20h砌体结构知识及识图8h钢结构知识及识图4h3.深刻理解重要的结构概念，掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。要求熟练掌握、深刻理解有关结构构造要求，并在今后的学习中不断加深理解。三课程特点1.本课程与建筑力学、建筑识图与构造、建筑材料等先修课程联系紧密，必须要不断复习上述课程中所涉及到的相关知识；2.本课程的内容多、符号多、计算公式多、构造规定也多，学习时要遵循教学大纲的要求，贯彻“少而精”的原则，加强重点内容的学习，注重难点的突破；4.加强正确识读结构施工图能力的训练。四、本课程具体的学习内容.要求及方法

(一).主要学习內容:1.结构设计的准则.方法及材料性能;2.混凝土结构.砌体结构.钢结构基础知识以及建筑抗震的基本常识;3.11G101系列简介；建筑结构施工图中梁.板.柱平法识图。(二).基本要求:1.树立髙度的职业责任感,事关人民生命和财产安全;2.树立強烈的工程意识,学以致用,解决工程实际问题;3.做学习的主人,刻苦认真,狠抓三基---基本概念.基本理论.基本技能;4.新常态下充满机遇和挑战,创新发展。九滴汗水＋一滴灵感=成功！★1.解决建筑结构问题的实质是力学原理与材料物性的结合,要充份注意材料的"个性"。

例如材料力学公式不能直接计算钢筋混凝土构件的承载力和变形,因为它是性能完全不同的两种材料的复合。仍可用平衡条件、物理条件和几何条件建立基本方程，但在具体应用时应注意钢筋混凝土这种复合材料性能上的特点。★2.计算方法是建立在理论研究与试验研究基础之上

根据构件受力性能试验，研究其破坏机理和受力性能，建立物理和数学模型，并根据试验数据拟合出半理论半经验公式。学习时一定要深刻理解构件的破坏机理和受力性能，特别要注意构件计算方法的适用条件及构造要求。(三).课程的学习方法(四).

课程特点与学习方法★3.构件与结构设计是一个综合性问题

涉及构件的承载力和变形计算，构件的截面形式、材料选用及配筋构造以及施工.经济等多种因素。

学习时要注意学会对多种因素进行综合分析，培养综合分析判断能力。★4.各种材料在强度和数量上存在一个合理的配比范围

例如钢筋和混凝土在面积上的比例及材料强度的搭配超过了规定范围，就会引起构件受力性能的改变，从而引起构件截面设计方法的改变，这是学习时必须注意的一个方面。

(四).课程特点与学习方法★5.课程的实践性强，应注意对规范的理解和运用。重视区域特点和工程实践经验,作到安全适用,经济合理,技术先进,确保质量,节能环保,方便施工。GB50010-2010GB50068-2001GB50009-201