1、1建筑結構知識 及構造2 本講主要內容：建筑結構的分類；各類結構的優缺點及其應用和發展簡況；3一、 建筑結構的分類1.建筑結構定義簡單的說就是房屋的承重骨架。2.建筑結構的組成柱下基礎樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎地下室底板52）鋼結構:以鋼材(鋼板、型鋼）為主制作的結構3）砌體結構:由塊材通過砂漿砌筑而成的結構4) 木結構 :指全部或大部分用木材制作的結構5）混合結構:由兩種及兩種以上材料作為主要承重結構 的房屋此外還有鋼混凝土組合結構、鋼管混凝土等。 按其承重結構的類型分為： 1）框架結構2）剪力墻結構3）框架剪力墻結構4）筒體結構。61）框架結構采用梁、柱組成的結構體系作為建筑承重結構?？蚣芙Y

2、構的主要構件是梁和柱，而墻體只是作為 圍護構件?？梢宰龀深A制或現澆框架，平面布置比較靈活， 可以獲得較大的使用空間，比混合結構強度高整體性強，但隨層數增多抗側 剛度不足。 72）剪力墻結構 利用建筑物的縱向及橫向的鋼筋混凝土墻體作為 主要承重構件，再配以梁板組成的承重結構體系。其墻體同時也起圍護及分割房間的作用。整體性好，剛度大，抗震性能好，適于建造高層 建筑（1050層范圍內都適用）。不過剪力墻間距太小，平面布置不靈活，自重 大，不適應建造公共建筑，一般適用于建造住宅。83）框架剪力墻結構 框架結構的基礎上，沿框架縱、橫方向的某些位 置，在柱與柱之間設置數道鋼筋混凝土墻體作為 剪力墻。因此它

3、是框架和剪力墻的有機結合，綜合了二者 的優點：一個布置靈活，一個抗側力高。 10二、各種建筑結構特點及應用情況（一）鋼筋混凝土結構 1.鋼筋混凝土的組成： 鋼筋+混凝土 (混凝土:現代主要的人造工程結構材料) 2.兩種材料的基本力學特性： 鋼筋 抗拉與抗壓強度較高，破壞時表現出較好的延性； 混凝土抗壓強度高，抗拉強度遠低于其抗壓強度 （之比約為10%，破壞時具有明顯的脆性性質）12 鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結力，在荷載作用下，可以保證兩種材料協調變形，共同受力；5.鋼筋與混凝土共同工作的條件： 鋼筋（材）和混凝土兩種材料的物理力學性能很不相同，他們可以結合在一起共同工作，是因為：熱軋帶肋

4、鋼筋與混凝土間的粘結作用主要依靠機械咬合力146.混凝土結構的優缺點：優點 材料利用合理： 鋼筋和混凝土的材料強度可以得到充分發揮，結構承載力與剛度比例合適，基本無局部穩定問題，單位應力價格低，對于一般工程結構，經濟指標優于鋼結構。 可模性好： 混凝土可根據需要澆筑成各種性質和尺寸，適用于各種形狀復雜的結構，如空間薄殼、箱形結構等。 耐久性和耐火性較好，維護費用低： 鋼筋有混凝土的保護層，不易產生銹蝕，而混凝土的強度隨時間而增長；混凝土是不良熱導體，30mm厚混凝土保護層可耐火2小時，使鋼筋不致因升溫過快而喪失強度。15 現澆混凝土結構的整體性好： 通過合適的配筋，可獲得較好的延性，適用于抗震

5、、抗爆結構；同時防振性和防輻射性能較好，適用于防護結構。 剛度大、阻尼大： 有利于結構的變形控制。 易于就地取材： 混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年來，已有利用工業廢料來制造人工骨料，或作為水泥的外加成分，改善混凝土的性能。16缺點： 自重大：不適用于大跨、高層結構。 抗裂性差：普通RC結構，在正常使用階段往往帶裂縫工作，環境較差(露天、沿海、化學侵蝕)時會影響耐久性；也限制了普通RC用于大跨結構，高強鋼筋無法應用。 承載力有限：在重載結構和高層建筑底部結構，構件尺寸太大，減小使用空間。 施工復雜，工序多（支模、綁鋼筋、澆筑、養護），工期長，施工受季節、天氣的影響較大。 混凝土結構一

6、旦破壞，其修復、加固、補強比較困難。172005年11月15日，“鳥巢”工程混凝土主體結構提前封頂。 該工程總建筑面積25.8萬平方米，地上高度69.21米，整個建筑造型呈橢圓的馬鞍形。此次完工的混凝土結構主體分地下一層，地上七層，三層碗狀斜看臺可容納觀眾9.1萬人。 “鳥巢”設計用鋼量4.2萬噸，是目前國內外體育場館中用鋼量最多、規模最大、施工難度最大、擁有多項世界頂級施工技術難題的大型鋼結構工程。該工程設計使用年限為100年。 該工程總承包方北京城建集團表示，混凝土結構封頂后，“鳥巢”工程進入難度最大的大型鋼結構和土建二次結構施工。北京奧運主體育場“鳥巢”工程在建設中 189.混凝土的發展

7、與應用狀況 材料的發展趨勢：1）混凝土結構材料向輕、強、新、復發展；2）高強鋼筋快速發展；3）砌體材料向輕、強發展；4）鋼結構材料向高效能方向發展。1）大跨結構向空間鋼網架、懸索結構、薄殼結構方向發展；2）組合結構發展很快；（勁性鋼筋混凝土、鋼管混凝土、型鋼混凝土、 外鋼框架-內核心筒等）3）高層砌體結構已開始應用。（磚墻-核心筒、預應力砌體等）結構的發展趨勢：20迪拜塔迪拜是世界建筑上的一個傳奇。十幾年前，迪拜還是中東地區一個貌不驚人的城市，但現在已經成為世界矚目的中心，被譽為“夢幻城市”?！笆澜绲谝桓叨取?、“世界上最大的購物中心”、“世界上最豪華的地鐵”，關于迪拜的新聞頻頻見諸報端。 21

8、（二）砌體結構 1.砌體結構的組成：砌塊砂漿 2.材料的基本力學特性： 砌體抗壓強度較高，但抗拉強度很低；3.砌體結構的優缺點：優點： 較易就地取材、具有很好的耐火性，以及較好的化學及大氣穩定性、成本低較經濟。缺點： 自重大，強度低、砌筑工作繁重、砂漿和砌塊的粘結力較 弱、占用農田，影響環境。232. 鋼結構的應用 ：（1）重型結構及大跨度建筑結構；（2）多層、高層及超高層建筑結構；（3）輕鋼結構；（4）塔桅等高聳結構；（5）鋼混凝土組合結構。我國是最早應用鋼結構的國家，但是歷史的原因致使現代建筑鋼結構的應用及發展與發達國家相比，已有相當大的差距。 244.鋼結構的初始缺陷幾何缺陷：初彎曲 初

9、傾斜 桿件長度誤差材料缺陷：鋼材并非理想的勻質體和各向同性體工廠制造：驗收、放樣、加工、裝配、矯正、除銹和涂漆工地安裝：擴大拼裝、吊裝就位、臨時固定、最后固定3 鋼結構的建造過程5.鋼結構的發展發展低合金高強度鋼材和型鋼品種結構和構件設計計算方法的深入研究結構形式的革新結構優化設計26五、 建筑結構設計的基本內容建筑工程設計內容建筑設計結構設計給排水設計暖通設計電氣設計建筑設計基本要求功能要求美觀要求經濟要求環保要求結構設計過程：方案設計結構分析構件設計繪施工圖建筑設備工藝設計27建筑結構設計流程方案設計結構分析構件設計截面尺寸估算結構選型結構布置變形縫設置計算單元計算簡圖內力及變形計算荷載計算荷載、內力組合承載能力抗震設計正常使用2830 3132 33 34 35 廣州白云賓館36004000800080006600030003600030006600080008000400036007000078507850230033層，112.45米，剪力墻結構，1976年建成，國內首棟百米高層。3637鋼管