《建筑结构》课件

建筑结构本课件将介绍建筑结构的基础知识，包括结构类型、材料、设计原则和常见问题。课程大纲建筑结构简介定义、作用、分类建筑载荷自重、活荷载、环境荷载常见建筑结构体系砖石、木、钢、钢筋混凝土结构结构设计砖石、木、钢、钢筋混凝土结构设计1.建筑结构简介建筑结构是建筑物中承载和传递荷载、保证建筑物安全稳定的骨架。1.1建筑结构的定义1定义建筑结构是指构成建筑物并能承受其自身重量和各种荷载的骨架体系。2作用它承担着维持建筑物稳定、安全、耐久和功能完备的重要职责。1.2建筑结构的作用安全保障建筑结构的主要作用是确保建筑物的安全性和稳定性，抵御各种外部荷载，如风力、地震、雪载等，确保建筑物不会倒塌或发生变形。承载功能建筑结构需要承载建筑物的自重、使用荷载以及各种外部荷载，将这些荷载传递到基础，从而使建筑物能够正常使用。美观和功能建筑结构不仅要满足安全和承载要求，还要兼顾美观和功能，例如建筑物的空间布局、采光、通风等。1.3建筑结构的分类钢筋混凝土结构以钢筋混凝土作为主要承重结构，广泛应用于住宅、商业建筑等。钢结构以钢材作为主要承重结构，具有强度高、重量轻、施工速度快等优点。木结构以木材作为主要承重结构，常见于小型建筑和乡村住宅。砖石结构以砖、石、混凝土等材料作为主要承重结构，传统建筑常用结构。2.建筑载荷建筑荷载是指作用于建筑物上的各种外力，包括自重、活荷载、风荷载、地震荷载等。自重建筑物本身的重量，包括墙体、楼板、屋顶、门窗等。活荷载建筑物使用过程中可能产生的可变荷载，如人员、家具、设备等。2.1自重结构材料建筑结构的材料如钢筋、混凝土、砖块等，都具有一定的重量，称为自重。固定设施建筑内部的固定设施，比如墙体、楼板、屋顶等，也属于自重的一部分。其他部分其他部分，比如管道、电线等，也会对建筑结构产生一定的荷载。2.2活荷载定义活荷载是指在建筑物使用过程中，由于人们活动、物品放置、设备运行等因素所产生的可变荷载。分类活荷载可分为：人员荷载、家具荷载、设备荷载、储藏荷载等。影响因素活荷载的大小和分布受建筑物的用途、建筑结构形式、使用条件等因素的影响。2.3环境荷载风荷载风对建筑物表面的压力，随风速和建筑物形状变化。雪荷载积雪对屋顶产生的压力，与积雪厚度和屋顶坡度有关。地震荷载地震时地面运动产生的惯性力，对建筑物产生影响。温度荷载温度变化导致建筑材料膨胀或收缩，产生应力。常见的建筑结构体系砖石结构历史悠久，造价低廉，但承载力有限木结构轻便环保，易于施工，但防火性能差钢结构强度高，抗震性能好，但造价较高钢筋混凝土结构综合性能优越，应用广泛，但施工周期较长3.1砖石结构耐用砖石结构坚固耐用，可抵御恶劣天气和时间侵蚀。美观砖石可以塑造各种建筑风格，为建筑增添美感和历史感。环保砖石是一种天然材料，可循环利用，符合可持续发展理念。3.2木结构可持续木材是一种可再生资源，其生长周期相对较短。轻质木结构建筑的重量相对较轻，可以减少基础设施的成本。保温性好木材具有良好的保温性能，可以有效地减少建筑物的能耗。3.3钢结构强度高钢材具有较高的抗拉强度和抗压强度，能够承受较大的载荷。延展性好钢材具有良好的延展性，能够在承受较大变形的情况下不发生断裂。可回收利用钢材可以反复回收利用，减少资源浪费，有利于环境保护。3.4钢筋混凝土结构优势强度高、耐久性好、抗震性能强、可塑性强，广泛应用于各种建筑结构。特点由钢筋和混凝土两种材料组成，钢筋承担拉力，混凝土承担压力。应用适用于高层建筑、桥梁、水坝等大型工程。4.砖石结构设计砖石结构特点承载力强、耐久性好、造价低廉。抗震性能抗震性能相对较差，需要进行加强设计。4.1砖石结构特点强度高砖石结构强度高，承载能力强。耐久性好砖石结构耐用，经受时间考验。施工简单砖石结构施工工艺成熟，易于操作。4.2砖石结构受力分析受力特点砖石结构主要依靠砖、砂浆的整体性来承受荷载，并通过墙体、柱子等构件来传递荷载。受力方式砖石结构主要承受垂直荷载，例如屋顶的重量、楼板的重量、家具的重量等。受力分析通过分析砖石结构的受力特点，可以了解其承受荷载的能力，并根据不同的荷载类型和大小选择合适的砖石结构形式和尺寸。4.3砖石结构设计要点抗震砖石结构的抗震性能较差，应采取抗震措施。基础应根据地质条件选择合适的基础类型。墙体墙体应采用优质砖，并进行合理的砌筑。木结构设计木结构特点重量轻，强度高，加工方便，可再生性好适用于跨度较小，荷载较轻的建筑设计要点木材的防腐防虫处理防火措施节点连接设计5.1木结构特点可持续性木材是一种可再生资源，对环境的影响较小。轻便木结构的重量较轻，在运输和施工过程中更方便。保温性好木材具有良好的保温性能，可以有效地降低建筑能耗。抗震性能木结构具有良好的抗震性能，可以有效地减少地震灾害带来的损失。木结构受力分析轴向拉伸木结构通常用于屋架、梁和柱等结构构件，这些构件在承载荷载时会受到拉伸力，这被称为轴向拉伸力。轴向压缩木结构的柱子和支撑构件也会承受来自上部结构的压力，导致轴向压缩力。木结构的强度和稳定性在压缩力下显得尤为重要。弯曲梁在承载荷载时会发生弯曲，这会导致木材的上下表面分别受到拉伸和压缩力，从而产生弯曲应力。木结构设计要点1材料选择选择优质木材，干燥且无缺陷。2结构连接使用可靠的连接方法，如钉、螺钉、胶合板。3防腐处理对木材进行防腐处理，防止腐烂和虫害。4防火措施采取防火措施，提高木材的防火性能。6.钢结构设计轻巧坚固钢材强度高，重量轻，可以建造跨度大、高度高的建筑，节省材料和施工成本。可塑性强钢材可塑性好，易于加工成各种形状，可以满足各种建筑结构的要求。6.1钢结构特点高强度钢材具有较高的强度和韧性，可以承受较大的荷载。可塑性钢材具有良好的可塑性，可以根据需要进行加工成各种形状。易于加工钢材可以采用各种加工方法，例如切割、焊接、铆接等。6.2钢结构受力分析拉力钢结构在承受拉力时，其内部会产生拉应力，并沿着材料的纵向方向延伸。压力钢结构在承受压力时，其内部会产生压应力，并沿着材料的纵向方向缩短。弯曲钢结构在承受弯曲力时，其内部会产生拉应力和压应力，同时也会产生剪应力。6.3钢结构设计要点强度与稳定性钢结构具有高强度和良好的塑性，但同时要关注结构的稳定性，避免失稳。连接方式钢结构连接方式多种多样，要根据具体情况选择合适的连接方式，保证连接强度和可靠性。防火防腐钢结构易受腐蚀和火灾的影响，需要进行有效的防火防腐处理。施工工艺钢结构施工需要专业团队和先进的施工技术，确保结构安全和质量。钢筋混凝土结构设计特点高强度、抗震性能优异耐久性好、可塑性强施工工艺成熟、造价相对较低优势广泛应用于高层建筑、桥梁、水利工程等7.1钢筋混凝土结构特点强度高钢筋混凝土结构具有高强度和抗压性，可以承受较大的荷载。耐久性好钢筋混凝土结构具有较好的耐久性，不易腐蚀，使用寿命较长。整体性强钢筋混凝土结构整体性强，可以很好地传递荷载，并能有效地防止局部破坏。钢筋混凝土结构受力分析受拉和受压钢筋混凝土结构主要依靠钢筋承担拉力，混凝土承担压力，共同工作。协同工作钢筋和混凝土的材料特性互补，共同发挥作用，形成一个整体结构。承载力钢筋混凝土结构具有较高的承载能力，能够承受较大的荷载和压力。钢筋混凝土结构设计要点1强度设计确保结构能够承受