土木工程(专业)概论（第4版）课件：建筑工程概述

建筑工程概述1引言

人们对房屋的基本要求是：

1实用美观经济21引言设计流程初步设计阶段施工图阶段施工阶段①初步设计构思；②明确各种功能要求；③形成总体设计方案；④处理协调各设计工种的技术问题；⑤进行各设计工种的细部设计；⑥绘制施工图，撰写设计说明书，完成总体设计；⑦将施工图和设计说明书交付施工部门，设计人员向施工人员交底；⑧实施施工，并由工程监理人员进行工程质量和工程进度的监督；⑨竣工，房屋落成，交付使用。2建筑物的类别2建筑物的类别（1）按建筑物的使用性质分

居住建筑公共建筑商业建筑文教卫生建筑工业建筑农业建筑32建筑物的类别（2）按房屋结构采用的材料分

生土结构

木结构

砌体结构

钢筋混凝土结构

钢—混凝土组合结构

钢结构

张拉整体结构42建筑物的类别（3）按结构体系分

承重墙结构

板-柱体系

框架结构

筒体结构

错列桁架结构

拱结构

壳体结构

折板结构

网架结构

悬挂式结构

53生土结构建筑物3生土结构建筑物

6图1生土结构建筑73生土结构建筑物半坡村遗址房屋示意图夯土为墙，茅草做顶——迄今还在应用

3生土结构建筑物8希腊的帕特农神庙

3生土结构建筑物9图2山西窑洞图3陕西下沉式窑洞3生土结构建筑物10图4欧洲现代多层土住宅图5现代夯土建筑施工3生土结构建筑物11图6欧洲现代夯土住宅23生土结构建筑物12图7四川凉山州夯土建筑村民活动中心3生土结构建筑物13图8四川凉山州夯土建筑民居4木结构建筑物4木结构建筑物14各种木结构示意4木结构建筑物15目前中国最高的木结构建筑是山西应县木塔。该塔建于公元1056年，外观5层，内有4个暗层，实为9层，平面为八角形，底层直径30.27m，塔高67.31m。山西应县木塔

4木结构建筑物16

1981年，美国华盛顿州阿纳海姆市建成的塔科马体育馆，其主体结构为胶合木穹顶结构，直径162m，穹顶距地面47m，屋盖由414个高度为762mm的弧形胶合木梁组成，是当时世界上最大的木结构穹顶。5砌体结构建筑物5砌体结构建筑物

砌体是由不同尺寸和形状的砖石、混凝土砌块或其他块材用砂浆砌筑成的整体，形成为一种复合材料，用这种复合材料做成承重构件的结构称为砌体结构。175砌体结构建筑物18混凝土小型空心砌块块型195砌体结构建筑物古罗马斗兽场（石结构）

砌体结构

5砌体结构建筑物20

古希腊的巴台农神殿，它是先在地下深处的基础上砌3～4层大理石台阶式平台，在平台上用石块叠成长立柱，在柱顶安放石过梁、石腰带和飞檐，形成人字形屋顶。立柱通常由几个像鼓一样的单元构件连接而成，它们用埋置在铅内的销钉对中，其间设有砂浆。在将单元构件仔细连接后，再由熟练雕工雕刻成凹槽。5砌体结构建筑物21陕西泾阳的崇文宝塔，也称“泾阳塔”，是目前国内第一砌体结构高塔，原建于唐朝，1556年关大地震震毁，1591年重建，塔体为青砖八面棱柱体，底层平面为八面形，每边长9m，周长72m，从塔内地面至塔顶总高87.218m，高度为与全国砖塔之首。

5砌体结构建筑物22世界上最高的现代砌体结构办公用楼房是1891年在美国芝加哥建成的莫纳德·洛克大楼，它长62m，宽21m，共16层，是一幢带有电梯的大厦，沿用至今。5砌体结构建筑物23神剑城堡饭店位于美国内华达州，是几幢高强加筋砌体（其抗压强度达到约28MPa）的28层饭店大楼。5砌体结构建筑物24我国20世纪50年代以来砌体结构的发展过程6混凝土结构建筑物6混凝土结构建筑物

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。

素混凝土结构是指不配置钢筋的混凝土结构，在工程中应用较少。

钢筋混凝土结构是指在混凝土内配置钢筋的结构。

预应力混凝土结构指在结构构件制作时，预先在构件受拉的部位施加预压应力，以改善结构在使用期间的性能。256混凝土结构建筑物261903年在美国辛辛那提建成了世界第一幢混凝土结构高层建筑——英格尔大楼。6混凝土结构建筑物27英格尔大楼马来西亚吉隆坡石油双塔大厦6混凝土结构建筑物28马来西亚双塔佩特纳斯大厦6混凝土结构建筑物29混凝土结构建筑在高度上居世界第二位的是美国芝加哥的特朗普国际酒店大厦，2009年建成。主体结构高340.1m，连同桅杆总高423.2m，地上92层，沿高度方向在16层、29层和51层三次向内收进。6混凝土结构建筑物30我国的广州中信广场由3座塔楼和裙房组成，1996年建成。它的主塔楼为80层高的办公楼，采用钢筋混凝土框架筒体结构，高322.5m，连同桅杆（钢塔）总高382.5m，为目前国内最高、世界第五高的混凝土结构建筑。316混凝土结构建筑物台北101又称台北101大楼，是目前世界第二高楼（2010年）建筑面积28.95万平方米，建筑高度508米，建筑层数：地上101层，地下5层；结构形式为钢筋混凝土结构，新式的巨型结构；建筑造价580亿元新台币。2003年竣工后成为世界第一高楼。随后又被迪拜的哈利法塔（828米）和广州塔（600米）所超越，落于世界第三。6混凝土结构建筑物32

意大利罗马小体育宫是1960年为罗马奥运会修建的圆形体育馆,屋盖为钢筋混凝土网格型薄壳结构。圆顶直径60m，由1620个壁厚25mm的菱形槽板拼装而成，在槽板上再浇一层混凝土以增加整体性，兼做防水层。圆壳由36根Y形斜撑支承，沿着最直接的路线将拱顶推力传到地环上去，斜撑根部空间无法利用，于是把它划到隔墙以外，不仅在外形上显示了建筑的结构特色，而且形象地表现了独具风格的艺术效果。6混凝土结构建筑物33

悉尼歌剧院位于澳大利亚悉尼港，建造在伸入海中的一块狭小地段上，远看似群帆泊岸，由3组、10对壳片组成，以环境优美和建筑造型独特而闻名于世。该建筑物虽为钢筋混凝土结构，但与罗马小体育宫完全不同的是，它的外部造型与内部功能没有联系，内部形状由吊在钢筋混凝土壳上的钢桁架决定。346混凝土结构建筑物威海体育中心35山东威海体育中心造型独特新颖，象一只待飞的飞行器。体育场看台主体结构采用钢筋混凝土斜向框架。看台上空设一大型轻质罩蓬，采用膜结构设计。其外缘水平投影呈近似椭圆形，轮廓尺寸236m×209m，内环尺寸205m×143m，罩蓬覆盖面积约25000m2。罩蓬由44座伞型膜结构单元连接而成，各伞形膜结构单元由膜、桅杆、前脊索、后脊索及谷索组成。膜面采用聚氯乙烯涂层的聚酯纤维膜材，外加PVDF面层。6混凝土结构建筑物7钢结构建筑物7钢结构建筑物钢结构建筑物是以钢材作为主要承重材料的建筑物。钢结构通常由型钢、钢管、钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件之间采用焊缝、螺栓或铆钉连接。有些钢结构还用钢绞线、钢丝绳（束）组成。钢结构常用于跨度大、高度大、荷载大、动力作用大的各种建筑及其他土木工程结构中。367钢结构建筑物37西尔斯大厦和帝国州大厦纽约帝国州大厦于1931年建成，曾保持世界最高的纪录40多年；目前它的高度仍位于世界全钢结构建筑物的第二位。帝国州大厦平面尺寸为130m×60m，在第6、30层处收进，至85层平面缩为40m×24m，85层以上是一个直径约为10m、高61m的圆塔，塔身高度相当于17层楼，塔顶距地面381m，因此，号称该大厦有102层。7钢结构建筑物38芝加哥约翰·汉考克大厦是1970年建成的钢结构建筑，100层，332m高，底层平面为79.2m×48.7m，顶层平面为48.6m×30.4m，为上小下大的截锥体，建筑重心下移，抗倾覆能力强。结构形式为钢斜撑周边桁筒体系.397钢结构建筑物地王大厦，正式名称为信兴广场大厦高69层，总高度383.95米结构形式为钢框架-RC核心筒；用钢量24500吨是全国第一个钢结构高层建筑它的宽与高之比例为1：9，创造了世界超高层建筑“扁”最“瘦”的纪录。407钢结构建筑物津塔地上75层，地下4层，该楼借鉴了中国传统折纸艺术形式，是天津第一高楼。津塔为全钢结构超高层建筑，外形设计吸收了中国传统元素，呈风帆造型。417钢结构建筑物帝国大厦，位于美国纽约市，共102层。帝国大厦拥有许多世界之最：在建筑史上创每周修建4层半楼的纪录；每天参加施工的人员高达4000人，全部工作量超过700万工时；共使用6万吨钢、1000万块砖、80万公里长的电缆与电线，安装了73部电梯、电梯速度高达每分钟427米。427钢结构建筑物西尔斯大厦(SearsTower)

是位于美国伊利诺伊州芝加哥的一幢摩天大楼。楼高442.3米，共地上108层，地下3层，总建筑面积418000平方米。大厦采用由钢框架构成的成束筒结构体系，外部用黑铝和镀层玻璃幕墙围护。整个大厦平面随层数增加而分段收缩。7钢结构建筑物43

中国香港的汇丰银行大楼为全钢结构，大楼地上45层、地下4层，高175m，底层平面尺寸为55m×72m。为使底层成为全开敞式大空间，与前后广场连成一体，限制上部框架落地，采用了钢结构悬吊体系，由8根格构式巨型钢柱和5层巨型钢桁架组成主体结构，承担整个建筑的水平和竖向荷载。7钢结构建筑物44美国明尼亚波利斯的联邦储备银行大楼是一幢11层的以钢悬索结构为主体的建筑物，悬索跨越83.2m，仅两端支承在截面和刚性极大的筒体结构上。7钢结构建筑物451993年建成的日本福冈体育馆，其直径222m的屋盖是世界上最大的球面网壳，更为著名的是该屋盖具有开合性，它的球形屋盖由3块可旋转的扇形网壳组成，最下面一块固定，中间和上面两块扇形沿圆周导轨移动，开合方式为回转重叠式，体育馆可呈全封闭、开启1/3或开启2/3等不同状态。7钢结构建筑物46国家体育场（鸟巢）是一个巨型空间马鞍形钢桁架编织式鸟巢结构，平面尺寸为340m×292m，顶部中间留有183m×127.5m的开口，整体的承重结构由一系列门式刚架绕着内环旋转组成一个三维空间承重体系。477钢结构建筑物空间结构487钢结构建筑物国家体育场位于北京，是2008北京奥运会的主体育场。“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱，同时以少数支撑性的结构钢座位骨架，中间填充非结构性的钢材形成鸟巢外形的主体网架，配合钢混永久性的基础和座席，形成场馆主体。主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,长轴为332.3米，短轴为296.4米，最高点高度为68.5米，最低点高度为42.8米。钢结构总用钢量为4.2万吨。7钢结构建筑物49南京奥林匹克体育中心主体育场的俯视平面为直径2860m的圆，屋顶钢结构体系是由与水平面成45°倾斜、跨度为360.06m的三角形变截面的钢桁架拱和104榀钢箱梁形成的空间马鞍形屋面罩棚组成。作为整个屋盖结构的灵魂——主拱，其拱脚支座距离为360.06m，实际跨度为361．582m，弧线长度为415m，主拱顶标高65m，单榀质量1635t，堪称世界第一斜拱。7钢结构建筑物50北京奥运会自行车馆总建筑面积32250m2，局部地下一层，地上三层。下部为钢筋混凝土结构。上部屋盖采用双层球面焊接网壳结构。该屋面水平投影为圆形，直径149.5m，矢高14.69m。网壳厚度2.8m，顶高329m。整个屋盖系统由24组向外倾斜15°、垂直高度10.35m的人字柱支承。8钢-混凝土组合结构建筑物8钢-混凝土组合结构建筑物钢-混凝土组合结构建筑物是采用钢构件和钢筋混凝土构件（或钢-混凝土组合构件）共同组成结构体系所形成的建筑物。这种组合可使钢和混凝土两种材料取长补短，取得良好的技术经济效果。钢-混凝土组合结构的构件有组合板、组合梁、组合柱等。其中，钢管混凝土柱的应用已有80多年的历史。5152世界上最高的建筑物是钢-混凝土组合结构体系的哈利法（迪拜）塔。该塔于2004年1月开工，2010年1月4日竣工。它的总高度为828m（其中768m～828m为钢桅杆），全部楼层有206层，其中办公用的楼层有162层，总建筑面积527000m²。视频：壮丽的迪拜塔视频：从迪拜塔鸟瞰音乐喷泉8钢-混凝土组合结构建筑物53中国台北金融大厦，在钢-混凝土组合结构建筑物中，是高度排“全球第三、中国第一”的建筑物。它从地面到屋顶的高度有448m，至桅杆顶509m。地下5层、地上101层，也称台北101大厦。该大厦在2002年台湾3·31地震中，两座施工吊具被震落，造成伤亡事故；2003年初又发生两次火警，这些连续的意外使竣工时间拖延到2004年9月。8钢-混凝土组合结构建筑物54

上海环球金融中心于2008年建成，目前为“我国内地最高、世界排名第四”的组合结构建筑物，位于上海陆家嘴金融贸易区。主体建筑为地下3层，地上101层，总高度492m，采用了外筒为巨型桁架筒体、内部为钢筋混凝土筒体的筒中筒结构。55楼层：地上101层；地下3层总建筑面积：381,600m2业主：上海环球金融中心有限公司上海秀仕酒店经营有限公司上海秀仕观光会务有限公司总包：中国建筑股份有限公司牵头与上海建工组成的总承包联合体设计：KPF建筑师事务所(美)

入江三宅设计事务所(日)

构造计画研究所(日)

赖思里·罗伯逊联合股份公司(美)

建筑设备设计研究所(日)

华东建筑设计研究院中船第九设计院中建上海建筑设计研究院

中国最高的大楼：上海环球金融中心56天津于家堡诺德英蓝国际金融中心，300米，63层，在建

建安费约：19亿元总建筑面积212882平方米，地上建筑面积为174446平方米，地下建筑面积为38436平方米结构类型：巨柱核心筒建筑高度299.45米，地上63层，地下4层，基坑深度21.5m8钢-混凝土组合结构建筑物57南京紫峰大厦是我国内地第二高的钢-混凝土组合结构建筑物，于2010年9月在南京落成。建筑屋面高度381m，至天线顶尖高度450m，是一幢地下4层、地上89层的办公及商业双用建筑。紫峰大厦是带加强层的框架核心筒混合结构体系，采用型钢混凝土柱、钢梁和钢筋混凝土核心筒。8钢-混凝土组合结构建筑物58深圳平安金融中心9张拉结构和膜结构建筑物9张拉结构和膜结构建筑物张拉结构是由一系列受拉的直线形或曲线形索及相应构件所组成的承重结构，属于承受张拉力的结构。膜结构则是用多种高强薄膜材料和加强构件（如钢架、张拉式钢索）通过一定方式使其内部产生一定的预拉应力，形成一种作为屋盖结构的空间形状并能承受一定的外荷载的空间结构形式。599张拉结构和膜结构建筑物60

北京工人体育馆建成于1961年，是我国早期张拉结构的代表作，可容纳15000名观众。圆形屋顶采用车辐式双层悬索体系，直径94m。屋盖形如自行车车轮，上下层各72根钢索锚于内环和外环上，内环受拉，为直径16mm、高11m的钢环；外环受压，用截面为2m×2m的钢筋混凝土制作。上下索均施加预应力以保证结构的刚度。9张拉结构和膜结构建筑物61

国家游泳中心是2008年北京奥运会的新场馆，建筑体型简单，为177m×177m×30m的方盒子状。但这个外表面布满水泡的方盒子却是一种全新的结构体系，是空间网架结构和膜结构大家族中的新成员。水泡”是轻盈的，而支承这种“轻盈体”的却是一个造型独特的大力士——“新型多面体空间网格结构”。62水立方9张拉结构和膜结构建筑物9张拉结构和膜结构建筑物63世界上张拉结构和悬索结构中跨度最大的是美国亚特兰大乔治亚穹顶。该建筑物是1992年亚特兰大奥运会的主体育馆，平面为椭圆形（193m×240m），是一种以双曲抛物面为基本单元的新型索穹顶结构，整个屋盖周边支承在一个预应力环上，预应力环是一个宽7.9m、高1.5m的预应力混凝土环梁。9张拉结构和膜结构建筑物64

1997年建成的上海八万人体育场,其看台挑篷为大型钢管空间结构，由径向64榀大悬挑主桁架和2～4