建筑結(jié)構(gòu)基第1章 緒論

1、 出版社 建筑分社1.1 1.1 建筑結(jié)構(gòu)的基本概念建筑結(jié)構(gòu)的基本概念 建筑一般是指建筑物和構(gòu)筑物的通稱。建筑物是供人建筑一般是指建筑物和構(gòu)筑物的通稱。建筑物是供人們?cè)谄渲袕氖律a(chǎn)、生活和進(jìn)行各種社會(huì)活動(dòng)的房屋或場(chǎng)們?cè)谄渲袕氖律a(chǎn)、生活和進(jìn)行各種社會(huì)活動(dòng)的房屋或場(chǎng)所；構(gòu)筑物是僅僅為滿足生產(chǎn)、生活的某一方面需要而建所；構(gòu)筑物是僅僅為滿足生產(chǎn)、生活的某一方面需要而建造的工程設(shè)施。造的工程設(shè)施。1 1、建筑的定義、建筑的定義1 出版社 建筑分社 注：注： “ “作用作用” 能使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)（內(nèi)力、能使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)（內(nèi)力、變形、裂縫等）的各種原因的總稱。變形、裂縫等）的各種原因的總稱。 2

2、 2、建筑結(jié)構(gòu)的定義、建筑結(jié)構(gòu)的定義 建筑結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)）建筑結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)） 建筑中由若干構(gòu)件連接而成的能建筑中由若干構(gòu)件連接而成的能承受作用的平面或空間體系。承受作用的平面或空間體系。直接作用直接作用 即荷載：如結(jié)構(gòu)自重、人群荷載、風(fēng)即荷載：如結(jié)構(gòu)自重、人群荷載、風(fēng) 荷載等；荷載等； 作作用用分分為為間接作用：如地震、基礎(chǔ)沉降、溫度變化等。間接作用：如地震、基礎(chǔ)沉降、溫度變化等。2 出版社 建筑分社 建筑結(jié)構(gòu)按承重結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)按承重結(jié)構(gòu)所用的材料不同分類所用的材料不同分類木結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)1.1.1 1.1.1 按所用材料分類按所用材料分類

3、3 出版社 建筑分社一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)4 出版社 建筑分社1 1）就地取材；）就地取材；2 2）耐久性好；）耐久性好；3 3）整體性好；）整體性好；4 4）可模性好；）可模性好；5 5）耐火性好。）耐火性好。1 1）自重大；）自重大；2 2）抗裂性能差；）抗裂性能差；3 3）現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板用量大；）現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板用量大；4 4）工期長(zhǎng)。）工期長(zhǎng)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：5 出版社 建筑分社由塊體（磚、石材、砌塊）和砂漿砌筑

4、而成的墻、柱由塊體（磚、石材、砌塊）和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)稱為砌體結(jié)構(gòu)。作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)稱為砌體結(jié)構(gòu)。 二、二、 砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)6 出版社 建筑分社7 出版社 建筑分社主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)： 1 1）取材方便，造價(jià)低廉；）取材方便，造價(jià)低廉； 2 2）具有良好的耐火性及耐久性；）具有良好的耐火性及耐久性； 3 3）具有良好的保溫、隔熱、隔音性能，節(jié)能效果好；）具有良好的保溫、隔熱、隔音性能，節(jié)能效果好； 4 4）施工簡(jiǎn)單，技術(shù)容易掌握和普及，也不需要特殊）施工簡(jiǎn)單，技術(shù)容易掌握和普及，也不需要特殊 的設(shè)備。的設(shè)備。主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：自重大，強(qiáng)度低，整體

5、性差，砌筑工作強(qiáng)度大。自重大，強(qiáng)度低，整體性差，砌筑工作強(qiáng)度大。8 出版社 建筑分社以鋼材為主制以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)作的結(jié)構(gòu) 。三、三、 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)9 出版社 建筑分社10 出版社 建筑分社11 出版社 建筑分社主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)：1 1）材料強(qiáng)度高，自重輕，塑性和韌性好，材質(zhì)均勻；）材料強(qiáng)度高，自重輕，塑性和韌性好，材質(zhì)均勻；2 2）便于工廠生產(chǎn)和機(jī)械化施工，便于拆卸，施工工期短；）便于工廠生產(chǎn)和機(jī)械化施工，便于拆卸，施工工期短；3 3）具有優(yōu)越的抗震性能；）具有優(yōu)越的抗震性能；4 4）無污染、可再生、節(jié)能、安全，符合建筑可持續(xù)發(fā)展的）無污染、可再生、節(jié)能、安全，符合建筑可持續(xù)發(fā)展的 原則

6、，可以說鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展是原則，可以說鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展是2121世紀(jì)建筑文明的體現(xiàn)。世紀(jì)建筑文明的體現(xiàn)。 主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)： 易腐蝕，需經(jīng)常油漆維護(hù)，故維護(hù)費(fèi)用較高；鋼結(jié)構(gòu)的易腐蝕，需經(jīng)常油漆維護(hù)，故維護(hù)費(fèi)用較高；鋼結(jié)構(gòu)的耐火性差，當(dāng)溫度達(dá)到耐火性差，當(dāng)溫度達(dá)到250250時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)將會(huì)發(fā)生較時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)將會(huì)發(fā)生較大變化；當(dāng)溫度達(dá)到大變化；當(dāng)溫度達(dá)到500500時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)瞬間崩潰，完全喪失時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)瞬間崩潰，完全喪失承載能力。承載能力。12 出版社 建筑分社 指全部或大部分指全部或大部分用木材制作的結(jié)構(gòu)。用木材制作的結(jié)構(gòu)。 四、木結(jié)構(gòu)四、木結(jié)構(gòu)13 出版社 建筑分社14 出版社 建筑分社1

7、5 出版社 建筑分社16 出版社 建筑分社17 出版社 建筑分社主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)： 易于就地取材，制作簡(jiǎn)單。易于就地取材，制作簡(jiǎn)單。主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)： 易燃、易腐蝕、變形大，并且木材使用受到易燃、易腐蝕、變形大，并且木材使用受到 國(guó)家嚴(yán)格限制。國(guó)家嚴(yán)格限制。 18 出版社 建筑分社1.1.2 1.1.2 按承重結(jié)構(gòu)形式分類按承重結(jié)構(gòu)形式分類一、磚混結(jié)構(gòu)一、磚混結(jié)構(gòu) 磚混結(jié)構(gòu)是指由砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件和其他材料制成的構(gòu)件所磚混結(jié)構(gòu)是指由砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件和其他材料制成的構(gòu)件所組成的結(jié)構(gòu)。其豎向承重構(gòu)件采用磚墻、磚柱，水平承重構(gòu)組成的結(jié)構(gòu)。其豎向承重構(gòu)件采用磚墻、磚柱，水平承重構(gòu)件采用鋼筋混凝土梁、板。件采

8、用鋼筋混凝土梁、板。 由于磚混結(jié)構(gòu)具有就地取材、施工方便、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，由于磚混結(jié)構(gòu)具有就地取材、施工方便、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于六層以下的住宅、辦公、教學(xué)樓以及跨度小的單廣泛應(yīng)用于六層以下的住宅、辦公、教學(xué)樓以及跨度小的單層工業(yè)廠房中。層工業(yè)廠房中。19 出版社 建筑分社20 出版社 建筑分社二、框架結(jié)構(gòu)二、框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)是以梁、柱為主的承重骨架組成的結(jié)構(gòu)。多以鋼框架結(jié)構(gòu)是以梁、柱為主的承重骨架組成的結(jié)構(gòu)。多以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主。筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主。 框架結(jié)構(gòu)具有建筑平面布置靈活的特點(diǎn)，容易滿足生產(chǎn)工框架結(jié)構(gòu)具有建筑平面布置靈活的特點(diǎn)，容易滿足生產(chǎn)工藝和使用的要求。它既可以滿足大

9、空間的商場(chǎng)、生產(chǎn)車間等的藝和使用的要求。它既可以滿足大空間的商場(chǎng)、生產(chǎn)車間等的要求，也可用于住宅、辦公樓、醫(yī)院和學(xué)校建筑。要求，也可用于住宅、辦公樓、醫(yī)院和學(xué)校建筑。 框架結(jié)構(gòu)比磚混結(jié)構(gòu)具有較高的強(qiáng)度，較好的延性和整體框架結(jié)構(gòu)比磚混結(jié)構(gòu)具有較高的強(qiáng)度，較好的延性和整體性，因此其抗震性能較好。但框架結(jié)構(gòu)超過一定高度后，其側(cè)性，因此其抗震性能較好。但框架結(jié)構(gòu)超過一定高度后，其側(cè)向剛度將明顯減小，這是在水平荷載作用下，其側(cè)向位移較大。向剛度將明顯減小，這是在水平荷載作用下，其側(cè)向位移較大。因此，框架結(jié)構(gòu)多用于因此，框架結(jié)構(gòu)多用于1515層以下建筑。層以下建筑。21 出版社 建筑分社22 出版社 建筑

10、分社三、框架三、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 框架框架剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架縱、橫向的適當(dāng)位置，在柱剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架縱、橫向的適當(dāng)位置，在柱與柱之間設(shè)置幾道一定厚度的鋼筋混凝土墻體而成的。由于與柱之間設(shè)置幾道一定厚度的鋼筋混凝土墻體而成的。由于這種結(jié)構(gòu)中的剪力墻平面內(nèi)的側(cè)向剛度比框架的側(cè)向剛度大這種結(jié)構(gòu)中的剪力墻平面內(nèi)的側(cè)向剛度比框架的側(cè)向剛度大的多，所以，在水平荷載作用下產(chǎn)生的剪力主要由剪力墻來的多，所以，在水平荷載作用下產(chǎn)生的剪力主要由剪力墻來承受，豎向荷載主要由框架承擔(dān)，較好地充分發(fā)揮了剪力墻承受，豎向荷載主要由框架承擔(dān)，較好地充分發(fā)揮了剪力墻和框架的各自優(yōu)點(diǎn)，在高層建筑中采用框架和框架的各

11、自優(yōu)點(diǎn)，在高層建筑中采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)比剪力墻結(jié)構(gòu)比框架結(jié)構(gòu)更經(jīng)濟(jì)合理。框架結(jié)構(gòu)更經(jīng)濟(jì)合理。23 出版社 建筑分社24 出版社 建筑分社四、剪力墻結(jié)構(gòu)四、剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻結(jié)構(gòu)是由縱、橫向的鋼筋混凝土墻所組成的結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)是由縱、橫向的鋼筋混凝土墻所組成的結(jié)構(gòu)，這種墻體除抵抗水平荷載和豎向荷載作用外，還可對(duì)房屋起這種墻體除抵抗水平荷載和豎向荷載作用外，還可對(duì)房屋起維護(hù)和分割作用。剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體較多，側(cè)向剛度大，適維護(hù)和分割作用。剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體較多，側(cè)向剛度大，適應(yīng)于高層住宅的建筑。應(yīng)于高層住宅的建筑。25 出版社 建筑分社五、筒體結(jié)構(gòu)五、筒體結(jié)構(gòu) 筒體結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻圍成側(cè)向剛度

12、很大的筒體，筒體結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻圍成側(cè)向剛度很大的筒體，為了滿足采光的要求，在筒壁上開有孔洞，稱為空腹筒或框?yàn)榱藵M足采光的要求，在筒壁上開有孔洞，稱為空腹筒或框筒。當(dāng)建筑物高度更高，側(cè)向剛度要求更大時(shí)，可采用筒中筒。當(dāng)建筑物高度更高，側(cè)向剛度要求更大時(shí)，可采用筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由空腹外筒和實(shí)腹內(nèi)筒組成，內(nèi)外筒之筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由空腹外筒和實(shí)腹內(nèi)筒組成，內(nèi)外筒之間用剛度很大的樓板相聯(lián)系，使之共同工作，形成一個(gè)空間間用剛度很大的樓板相聯(lián)系，使之共同工作，形成一個(gè)空間結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 筒體結(jié)構(gòu)多應(yīng)用于高層和超高層建筑物，如酒店、通訊筒體結(jié)構(gòu)多應(yīng)用于高層和超高層建筑物，如酒店、通訊大樓等。大樓等

13、。26 出版社 建筑分社27 出版社 建筑分社六、大跨結(jié)構(gòu)六、大跨結(jié)構(gòu) 大跨結(jié)構(gòu)通常采用鋼筋混凝土柱作為豎向承重結(jié)構(gòu)，屋大跨結(jié)構(gòu)通常采用鋼筋混凝土柱作為豎向承重結(jié)構(gòu)，屋蓋采用網(wǎng)架、薄殼或懸索結(jié)構(gòu)。主要應(yīng)用于體育館、鐵路及蓋采用網(wǎng)架、薄殼或懸索結(jié)構(gòu)。主要應(yīng)用于體育館、鐵路及航空港等公共建筑。航空港等公共建筑。28 出版社 建筑分社1.2 1.2 建筑結(jié)構(gòu)的歷史和發(fā)展趨勢(shì)建筑結(jié)構(gòu)的歷史和發(fā)展趨勢(shì)29 出版社 建筑分社埃及金字塔埃及金字塔羅馬斗獸場(chǎng)羅馬斗獸場(chǎng)30 出版社 建筑分社31 31 出版社 建筑分社32 32 出版社 建筑分社33 33 出版社 建筑分社東方明珠塔東方明珠塔 北京西客站北京西

14、客站上海證券大廈上海證券大廈34 出版社 建筑分社35 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算理論方面，先憑經(jīng)驗(yàn)估算構(gòu)件截面，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算理論方面，先憑經(jīng)驗(yàn)估算構(gòu)件截面，在我國(guó)建國(guó)初期采用容許應(yīng)力法確定截面。到在我國(guó)建國(guó)初期采用容許應(yīng)力法確定截面。到2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代，年代，采用破損極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件。采用破損極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件。8080年代發(fā)展為多系數(shù)考慮年代發(fā)展為多系數(shù)考慮單一系數(shù)表達(dá)的半概率極限狀態(tài)法，單一系數(shù)表達(dá)的半概率極限狀態(tài)法，8080年代末引用了近似概率年代末引用了近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。到本世紀(jì)初，又全面進(jìn)行修訂成現(xiàn)行使用的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。到本世紀(jì)初，又全面進(jìn)行修訂成現(xiàn)行使

15、用的一套規(guī)范體系。一套規(guī)范體系。 35 出版社 建筑分社（1 1）混凝土結(jié)構(gòu)材料向輕、強(qiáng)、新、復(fù)發(fā)展；）混凝土結(jié)構(gòu)材料向輕、強(qiáng)、新、復(fù)發(fā)展；（2 2）高強(qiáng)鋼筋快速發(fā)展應(yīng)用；）高強(qiáng)鋼筋快速發(fā)展應(yīng)用；（3 3）砌體材料向輕、強(qiáng)發(fā)展；）砌體材料向輕、強(qiáng)發(fā)展；（4 4）鋼結(jié)構(gòu)材料向高效能方向發(fā)展。）鋼結(jié)構(gòu)材料向高效能方向發(fā)展。（1 1）大跨結(jié)構(gòu)向空間鋼網(wǎng)架、懸索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)方向發(fā)展；）大跨結(jié)構(gòu)向空間鋼網(wǎng)架、懸索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)方向發(fā)展；（2 2）組合結(jié)構(gòu)發(fā)展很快；（勁性鋼筋混凝土、鋼管混凝土、）組合結(jié)構(gòu)發(fā)展很快；（勁性鋼筋混凝土、鋼管混凝土、型鋼混凝土、外鋼框架型鋼混凝土、外鋼框架- -內(nèi)核心筒等）內(nèi)

16、核心筒等）（3 3）高層砌體結(jié)構(gòu)已開始應(yīng)用。（磚墻）高層砌體結(jié)構(gòu)已開始應(yīng)用。（磚墻- -核心筒、預(yù)應(yīng)核心筒、預(yù)應(yīng)力砌體等）力砌體等）36 出版社 建筑分社（1 1）工業(yè)廠房及多層住宅正在向工業(yè)化方向發(fā)展，建筑）工業(yè)廠房及多層住宅正在向工業(yè)化方向發(fā)展，建筑構(gòu)件的定型化、標(biāo)準(zhǔn)化大大加快建筑結(jié)構(gòu)工業(yè)化進(jìn)程。構(gòu)件的定型化、標(biāo)準(zhǔn)化大大加快建筑結(jié)構(gòu)工業(yè)化進(jìn)程。 （2 2）在高層建筑中，施工方法也有了很大的改進(jìn)，大模）在高層建筑中，施工方法也有了很大的改進(jìn)，大模板滑模等施工方法已得到大量的推廣與應(yīng)用板滑模等施工方法已得到大量的推廣與應(yīng)用 。37 出版社 建筑分社1.3 1.3 本課程的任務(wù)和學(xué)習(xí)方法本課程的

17、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法一、本課程的主要內(nèi)容及任務(wù)一、本課程的主要內(nèi)容及任務(wù)1.1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 主要講述混凝土、鋼材的基本力學(xué)性質(zhì)，鋼筋混凝土結(jié)主要講述混凝土、鋼材的基本力學(xué)性質(zhì)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按概率極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法，鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)按概率極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法，鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算和一般構(gòu)造要求。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算和一般構(gòu)造要求。 學(xué)完鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)后，能進(jìn)行一般工業(yè)與民用房屋結(jié)學(xué)完鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)后，能進(jìn)行一般工業(yè)與民用房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選型與計(jì)算和繪制施工圖；了解混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件一構(gòu)構(gòu)件的選型與計(jì)算和繪制施工圖；了解混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般構(gòu)造要求。般構(gòu)造要求。38 出版

18、社 建筑分社2.2.砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu) 主要講述砌體結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算原理、材料的力學(xué)性質(zhì)、主要講述砌體結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算原理、材料的力學(xué)性質(zhì)、砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件及磚混結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)與計(jì)算。砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件及磚混結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)與計(jì)算。學(xué)完砌體結(jié)構(gòu)后，能進(jìn)行單層及多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的受學(xué)完砌體結(jié)構(gòu)后，能進(jìn)行單層及多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的受力分析及計(jì)算，了解砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般構(gòu)造要求。力分析及計(jì)算，了解砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般構(gòu)造要求。3.3.鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)講述鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本原理，材料的受力性能。講述鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本原理，材料的受力性能。通過學(xué)習(xí)，了解鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接與計(jì)算，了解鋼屋蓋通過學(xué)習(xí)，了解鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接與計(jì)算，了解鋼屋蓋的構(gòu)造。的構(gòu)造。39 出版社 建筑分社4.4.建筑結(jié)構(gòu)抗震建筑結(jié)構(gòu)抗震 講述地震的基本知識(shí)和地震對(duì)建筑物的影響，以及常見講