01第一章建筑结构概论

第一章建筑结构概论董冬什么是建筑？建筑：人类为了满足自身精神和物质方面的需要，而创造出来的固定的空间环境。第一节建筑的含义及分类

一、建筑的含义

建筑：建筑是建筑物与构筑物的总称。建筑物：是为了满足社会的需要、利用所掌握的物质技术手段，在科学规律与美学法则的支配下，通过对空间的限定、组织而创造的人为的社会生活环境。如住宅、学校、办公楼、影剧院、体育馆等。

构筑物：是指人们一般不直接在内进行生产和生活的建筑，如桥梁、城墙、堤坝、水塔、蓄水池、烟囱、贮油罐等。以下哪些建筑物？哪些是构筑物？二、建筑物的分类

（一）按使用功能分类1．民用建筑：指供人们工作、学习、生活、居住用的建筑物。

居住建筑公共建筑生活服务性建筑：如餐饮类、菜场、浴场等；

文教建筑：

如各类教学建筑、图书馆等；

重庆大学建筑城规学院建筑馆托幼建筑：

指幼儿园、托儿所；

科研建筑：

如研究所、科研试验场馆等；

费城理查德医学研究楼

医疗建筑：

如医院、诊所、疗养院等；

商业建筑：

如商店、商场等；

行政办公建筑：

如各类政府机构用房、办公楼等；

交通建筑：

如各类空港码头、汽车站、地铁站等；

杜勒斯国际机场候机厅

通讯广播建筑：

如电视台、电视塔、广播电台、邮电局、电讯局等；

体育建筑：

如各类体育竞技场馆、体育训练场馆等；

日本代代木体育馆展览建筑：

如展览馆、博物馆等

旅馆建筑：

如宾馆、饭店、招待所等；

观演建筑园林建筑：

如公园、动物园、植物园、各类城市绿化小品等；

纪念性建筑：

如纪念堂、陵园等中山陵炎黄艺术馆

宗教建筑：如各种寺庙、教堂等;

2、工业建筑：为工业生产服务的生产车间及为生产服务的辅助车间、动力用房、仓贮等。

3．农业建筑：指供农（牧）业生产和加工用的建筑，如种子库、温室、畜禽饲养场、农副产品加工厂、农机修理厂（站）等。二、按建筑物的高度或层数分：单层建筑低层建筑：1－3层；多层建筑：4－6层；中高层建筑：7－9层高层建筑：10层或28m以上超高层建筑：高度超过100米的建筑物，不论住宅或公共建筑均为超高层建筑。混凝土结构

（1）混凝土结构的概念素混凝土结构混凝土结构钢筋混凝土结构预应力混凝土结构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。1）自重大；2）抗裂性能差；3）现浇结构模板用量大；4）工期长等等。（2）钢筋混凝土结构的特点钢筋和混凝土共同工作的原因

1）钢筋表面与混凝土之间存在粘结作用。

2）变形协调作用3）混凝土对钢筋的保护作用

在以上各种作用中，钢筋与混凝土之间存在粘结作用是钢筋与混凝土能够一起共同工作的最主要原因摩擦力机械咬合力胶结力粘结作用砌体结构（1）概念由块体（砖、石材、砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构。

（2）特点主要优点：

1）取材方便，造价低廉；2）具有良好的耐火性及耐久性；3）具有良好的保温、隔热、隔音性能，节能效果好；4）施工简单，技术容易掌握和普及，也不需要特殊的设备。主要缺点：自重大，强度低，整体性差，砌筑劳动强度大。以钢材为主制作的结构。钢结构（1）概念（2）特点主要优点：1）材料强度高，自重轻，塑性和韧性好，材质均匀；2）便于工厂生产和机械化施工，便于拆卸，施工工期短；3）具有优越的抗震性能；4）无污染、可再生、节能、安全，符合建筑可持续发展的原则，可以说钢结构的发展是21世纪建筑文明的体现。主要缺点：易腐蚀，需经常油漆维护，故维护费用较高；钢结构的耐火性差，当温度达到250℃时，钢结构的材质将会发生较大变化；当温度达到500℃时，结构会瞬间崩溃，完全丧失承载能力。木结构（1）概念指全部或大部分

用木材制作的结构。（2）特点

主要优点：易于就地取材，制作简单。

主要缺点：易燃、易腐蚀、变形大，并且木材使用受到国家严格限制。混合结构（1）概念由两种及两种以上材料作为主要承重结构的房屋称为混合结构。（2）特点不仅具有钢结构建筑自重轻、截面尺寸小、施工进度快、抗震性能好的特点，还兼有钢筋混凝土结构刚度大、防火性能好、成本低的优点。52

大跨结构桁架结构桁架结构是一种基于三角形的几何稳定性的结构框架，由仅承受轴向拉力或轴向压力的线性杆件构成，节点传递杆件的线性力，承受剪力，不传递弯矩。桁架结构的线性杆件之间可以铰接，也可以刚接。54

四角锥体网架三角锥体网架网架结构大跨结构55

壳体圆顶筒壳折板双曲扁壳双曲抛物面壳大跨结构56

大跨结构悬索、膜结构57

上海东方明珠游船码头虹口足球场上海体育馆昆明宝海公园建筑结构的发展状况钢结构：19世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋。目前，世界上最高的钢结构房屋—马来西亚吉隆坡石油大厦的高度达450m。

建筑结构的发展与应用状况混凝土结构：1850年，法国人郎波特（L﹒Lambot）制成了铁丝网水泥砂浆的小船。1861年，法国人莫尼埃（Joseph﹒Monier）获得了制造钢筋混凝土构件的专利。20世纪30年代预应力混凝土结构出现。目前，世界上最高的钢筋混凝土结构房屋为朝鲜平壤柳京饭店，高度达305.4m。砌体结构砖的生产：西周（前1134～前771）最伟大的石砌体结构建筑：赵州桥最伟大的砖石结构建筑：万里长城水泥的发明：19世纪20年代统一粘土砖规格：1952年配筋砌体的应用：20世纪60年代轻质、高强块材的应用：20世纪80年代

建筑结构的发展趋势1.理论方面全过程可靠度理论;模糊可靠度的概念正在建立;结构的非线性分析;全概率极限状态设计方法。2.材料方面混凝土结构的材料将向轻质、高强、新型、复合方向发展;高强钢筋快速发展;砌体结构材料向轻质高强的方向发展;钢结构材料向高效能方向发展。

3.结构方面大跨度结构向空间钢网架、悬索结构、薄壳结构方向发展;高层砌体结构开始应用;组合结构成为结构发展的方向。第二节建筑结构的类型一、建筑物的构造

一、基础：基础是房屋底部与地基接触的承重结构，它的作用是把房屋上部的荷载传给地基。

二、墙：墙是建筑物的承重结构和围护构件。

三、楼板层和地坪层：楼板层是水平方向的承重结构，并用来分隔楼层之间的空间。

四、楼梯：楼梯是房屋的垂直交通工具，作为人们上下楼层和发生紧急事故时疏散人流之用。

五、屋顶：屋顶是房屋顶部的围护构件，抵抗风、雨、雪的侵袭和太阳辐射热的影响。屋顶又是房屋的承重结构，承受风、雪和施工期间的各种荷载。

六、门窗：门主要用来通行人流，窗主要用来采光和通风。

除上述六部分八大构件以外，还有一些附属部分，如阳台、雨篷、台阶、烟囱等。组成房屋的各部分各自起着不同的作用，但归纳起来是两大类，即承重构件和围护构件。二、建筑结构建筑结构的定义建筑结构（结构）——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。

注：“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。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