国防《土木工程概论》PPT课件 第4章
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4.1
建筑工程概述
4.2 单层与多层建筑
4.3 高层与超高层建筑
4.4 特 种 结 构
4.5
智能建筑
建筑工程既包括房屋建筑物和附属构筑 物的工程实体，也包 括由此进行的规划、勘察、设计和施工等各项技术。
图4-1 迪拜阿拉伯塔酒店 （又名帆船酒店）
图4-2 印度泰姬陵
4.1.1 建 筑 的 定 义
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
3.索结构 索结构是将桥梁中的悬索“移植”到房屋建筑中，可以说是土木工 程中结构形式互通互用的典型范例。
(a)外景
(b)内部
图4-8 北京工人体育馆
(c)结构示意 图4-9 悬索结构屋盖
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
4.索膜结构
索膜结构是用钢索和薄膜材料共同形成的结构形式。它将薄膜和索 张紧在刚性或柔性的边缘上，或者将薄膜和索悬挂在若干独立的节 点上，通过张拉建立预应力而获得确定的形状，这种索膜结构称为 张拉式索膜结构。
图4-15 美国南极科考站
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
4.2.3 多 层 建 筑
图4-16施工中的砖混结构民宅
图4-17 框架结构
4.2.3 多 层 建 筑
高层和超高层建筑的主要结构形式有框架结构、框架-剪力墙 结构、剪力墙结构、框支剪力墙结构和筒体结构等。
图4-18 台北101大楼
图4-19 上海环球金融中 心（左）与金茂大厦（右）
4.3.1 概 述
框架结构的受力体系由梁和柱组成，用以承受竖向荷载是合理 的，但承受水平荷载（例如风荷载和地震水平荷载）的能力很差。
图4-20 北京长城饭店
4.3.2 框 架 结 构
当建筑物高度更高时，水平荷载的影响将很大，如采用框架结 构，需要将梁、柱的截面尺寸做得很大，这是不经济的，而用钢筋 混凝土墙体承担水平荷载更合理。
图4-10 张拉式索膜结构
图4-11气承式索膜结构（日 本东京后乐园棒球场）
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
5.充气悬浮结构 充气悬浮结构是充气膜结构中的一种，它是在增强塑料薄膜或尼龙 布罩内充入较轻的 气体，使其形成一定的形状，并悬浮起来作为 建筑的覆盖物。
图4-12深圳龙岗商业中心（设计方案）
图4-38 瑞典马尔默水塔
4.4.2 水 塔
按 所 用 的 材 料 不
按 平 面 形 状 不 同
按 施 工 方 法 不 同
同
4.4.3 水 池
图4-39 室外游泳池
图4-40 地下封闭式污水处理池
4.4.3 水 池
图4-41 水厂清水池
图4-42 蓄水池
图4-43 景观喷水池
4.4.3 水 池
图4-31 辽宁绥中电厂钢筋混凝土烟囱
4.4.1 烟 囱
图4-32 自立式钢烟囱
图4-33 塔架式钢烟囱
图4-34 拉线式玻璃 钢烟囱
4.4.1 烟 囱
水塔是用于储水和配水的高耸结构，是建筑工程中常用的给水 工程构筑物，用来保持和调节给水管网中的水量和水压。水塔由水 箱、塔身和基础三部分组成。
图4-35 圆柱壳式水箱水塔
（6）施工单位
（5）结构工程师
（2）建筑师
（4）勘察单位
（3）设备工程师
4.1.3 工 程 建 设 中 各 方 职 责
4.2.1 一 般 单 层 建 筑
图4-3 单层别墅
图4-4 单层厂房
4.2.1 一 般 单 层 建 筑
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
1.网架结构 网架结构是由钢杆件组成的平面网格结构，是大跨度结构中最常见 的结构形式。网架结构为空间结构，故一般称为空间网架。
筒仓是用于贮存粒状和粉状松散物体（如粮食、面粉、水泥、 碎煤、精矿粉等）的筒状立式容器。筒仓可作为生产企业调节和短 期贮存生产用原料的附属设施，也可作为长期贮存粮食的仓库。
(a)现代化粮仓
(b)散装水泥料筒仓 图4-44 筒仓
(c)煤仓
4.4.4 筒 仓
4.5.1 智 能 建 筑 的 定 义
4.5.2 智 能 建 筑 的 分 类
图4-21 框架-剪力墙结构示意
图4-22某框架-剪力墙住 宅楼（12层）
4.3.3 框 架 剪 力 墙 结 构
当房屋的层数更多、高度更高时，横向水平荷载成为主要荷 载，对结构设计起控制作用。
图4-23 剪力墙结构
图4-24 广州白云宾馆
4.3.4 剪 力 墙 结 构
框支剪力墙结构的上部剪力墙的刚度较大，而下部框架结构的 刚度较弱，其差别一般较大，为上刚下柔的结构，这对整幢建筑的 抗震是非常不利的。
图4-36 倒锥壳式水箱水塔
4.4.2 水 塔
(a)
(b)
(c)
图4-37 水塔水箱的几种形式
(d)
4.4.2 水 塔
按所用的材料不同，水塔可分为钢筋混凝土水塔、钢水塔、砖 石塔身和钢筋混凝土水箱组合的水塔。水塔的基础有钢筋混凝土圆 板基础、环板基础、单锥壳与组合锥壳基础，以及桩基础。当水塔 容量较小、高度不大时，也可用砖石材料砌筑的刚性基础。
1.单层建筑的结构形式有哪些？ 2.谈谈你对索结构、膜结构、充气结构的认识和理 解。 3.低层建筑、多层建筑和高层建筑是怎样分类的？ 4.低层和多层建筑的结构形式主要有哪些？观察你 所在的教学楼，试分析它的结构形式。
5.高层建筑的结构形式有哪些？你所在的城市有哪 些典型的高层建筑？试分析它们的结构形式。 6.列举你周围的特殊结构建筑物，说明它们的材料 和结构特点。 7.智能建筑由哪些系统组成？你认为智能建筑应该 具有哪些功能。 8.观察你周围的建筑物，看看哪些系统采用了智能 化技术。
4.5.3 智 能 建 筑 的 系 统 组 成
4.5.4 我 国 智 能 建 筑 的 发 展 概 况
图4-45 上海证券大厦
图4-46 北京京广中心
图4-47北京中国国 际贸易中心（三期）
4.5.4 我 国 智 能 建 筑 的 发 展 概 况
图4-48 深圳地王大厦
图4-49 深圳赛格广场
4.5.4 我 国 智 能 建 筑 的 发 展 概 况
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
6.薄壳结构 薄壳结构为曲面的薄板结构，可分为筒壳、折板、双曲扁壳、双曲 抛物面壳和圆顶薄壳等形式。
图4-13 罗马小体育宫
图4-14 澳大利亚悉尼歌剧院
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
7.应力蒙皮结构 应力蒙皮结构是在空间构架的纵、横肋上蒙上一层金属板。该金属 板不仅可以承受板面外的荷载，也可以承受板面内的荷载，使薄板 和杆件形成共同受力体系。
421一般单层建筑421一般单层建筑图44单层厂房图43单层别墅422大跨度单层建筑422大跨度单层建筑a外景b内部图45北京首都体育馆422大跨度单层建筑图46长春五环体育馆图47网壳结构干煤棚施工422大跨度单层建筑图48北京工人体育馆图49悬索结构屋盖a外景b内部c结构示意422大跨度单层建筑图410张拉式索膜结构图411气承式索膜结构日本东京后乐园棒球场422大跨度单层建筑图412深圳龙岗商业中心设计方案422大跨度单层建筑图413罗马小体育宫图414澳大利亚悉尼歌剧院422大跨度单层建筑图415美国南极科考站423多层建筑423多层建筑图416施工中的砖混结构民宅图417框架结构431概述图418台北101大楼图419上海环球金融中心左与金茂大厦右432框架结构图420北京长城饭店433框架剪力墙结构图421框架剪力墙结构示意图422某框架剪力墙住宅楼12层434剪力墙结构图423剪力墙结构图424广州白云宾馆435框支剪力墙结构图425某大底盘框支剪力墙结构商住楼33层436筒体结构436筒体结构图426广州中信大厦图427广东国际大厦436筒体结构图428香港中银大厦图429美国芝加哥西尔斯大厦441烟囱441烟囱图430砖烟囱图431辽宁绥中电厂钢筋混凝土烟囱441烟囱图432自立式钢烟囱图433塔架式钢烟囱图434拉线式玻璃钢烟囱442水塔图435圆柱壳式水箱水塔图436倒锥壳式水箱水塔442水塔a图437水塔水箱的几种形式bcd442水塔图438瑞典马尔默水塔443水池按所用的材料不同按平面形状不同按施工方法不同443水池图439室外游泳池图440地下封闭式污水处理池443水池图442蓄水池图443景观喷水池图441水厂清水池444筒仓图444筒仓a现代化粮仓b散装水泥料筒仓c煤仓451智能建筑的定义452智能建筑的分类453智能建筑的系统组成454我国智能建筑的发展概况454我国智能建筑的发展概况图445上海证券大厦图446北京京广中心图447北京中国国际贸易中心三期454我国智能建筑的发展概况图448深圳地王大厦图449深圳赛格广场
（a）外景
（b）内部
图4-5 北京首都体育馆
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
2.网壳结构 网壳结构是由钢杆件组成的曲面网格结构。网壳与网架的区别在于 曲面与平面。网壳结构由于本身特有的曲面而具有较大的刚度，因 而有可能做成单层，这是它不同于平板型网架的一个特点。
图4-6 长春五环体育馆
图4-7 网壳结构干煤棚施工
图4-25 某大底盘框支剪力墙结构商住楼（33层）
4.3.5 框 支 剪 力 墙 结 构
4.3.6 筒 体 结 构
图4-26 广州中信大厦
Байду номын сангаас
图4-27 广东国际大厦
4.3.6 筒 体 结 构
图4-28 香港中银大厦
图4-29 美国芝加哥西尔斯大厦
4.3.6 筒 体 结 构
4.4.1 烟 囱
图4-30 砖烟囱
使用性质
4.1.2 建 筑 物 的 分 类
按采用的建筑材料来分
4.1.2 建 筑 物 的 分 类
按层数来分
4.1.2 建 筑 物 的 分 类
按建筑物主体的结构形式和受力体系(结构体系)来分
4.1.2 建 筑 物 的 分 类
建筑物的建设过程要经历很长的时间，在此期间需要各方面通力合作。
（1）建设单位
建筑工程概述
4.2 单层与多层建筑
4.3 高层与超高层建筑
4.4 特 种 结 构
4.5
智能建筑
建筑工程既包括房屋建筑物和附属构筑 物的工程实体，也包 括由此进行的规划、勘察、设计和施工等各项技术。
图4-1 迪拜阿拉伯塔酒店 （又名帆船酒店）
图4-2 印度泰姬陵
4.1.1 建 筑 的 定 义
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
3.索结构 索结构是将桥梁中的悬索“移植”到房屋建筑中，可以说是土木工 程中结构形式互通互用的典型范例。
(a)外景
(b)内部
图4-8 北京工人体育馆
(c)结构示意 图4-9 悬索结构屋盖
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
4.索膜结构
索膜结构是用钢索和薄膜材料共同形成的结构形式。它将薄膜和索 张紧在刚性或柔性的边缘上，或者将薄膜和索悬挂在若干独立的节 点上，通过张拉建立预应力而获得确定的形状，这种索膜结构称为 张拉式索膜结构。
图4-15 美国南极科考站
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
4.2.3 多 层 建 筑
图4-16施工中的砖混结构民宅
图4-17 框架结构
4.2.3 多 层 建 筑
高层和超高层建筑的主要结构形式有框架结构、框架-剪力墙 结构、剪力墙结构、框支剪力墙结构和筒体结构等。
图4-18 台北101大楼
图4-19 上海环球金融中 心（左）与金茂大厦（右）
4.3.1 概 述
框架结构的受力体系由梁和柱组成，用以承受竖向荷载是合理 的，但承受水平荷载（例如风荷载和地震水平荷载）的能力很差。
图4-20 北京长城饭店
4.3.2 框 架 结 构
当建筑物高度更高时，水平荷载的影响将很大，如采用框架结 构，需要将梁、柱的截面尺寸做得很大，这是不经济的，而用钢筋 混凝土墙体承担水平荷载更合理。
图4-10 张拉式索膜结构
图4-11气承式索膜结构（日 本东京后乐园棒球场）
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
5.充气悬浮结构 充气悬浮结构是充气膜结构中的一种，它是在增强塑料薄膜或尼龙 布罩内充入较轻的 气体，使其形成一定的形状，并悬浮起来作为 建筑的覆盖物。
图4-12深圳龙岗商业中心（设计方案）
图4-38 瑞典马尔默水塔
4.4.2 水 塔
按 所 用 的 材 料 不
按 平 面 形 状 不 同
按 施 工 方 法 不 同
同
4.4.3 水 池
图4-39 室外游泳池
图4-40 地下封闭式污水处理池
4.4.3 水 池
图4-41 水厂清水池
图4-42 蓄水池
图4-43 景观喷水池
4.4.3 水 池
图4-31 辽宁绥中电厂钢筋混凝土烟囱
4.4.1 烟 囱
图4-32 自立式钢烟囱
图4-33 塔架式钢烟囱
图4-34 拉线式玻璃 钢烟囱
4.4.1 烟 囱
水塔是用于储水和配水的高耸结构，是建筑工程中常用的给水 工程构筑物，用来保持和调节给水管网中的水量和水压。水塔由水 箱、塔身和基础三部分组成。
图4-35 圆柱壳式水箱水塔
（6）施工单位
（5）结构工程师
（2）建筑师
（4）勘察单位
（3）设备工程师
4.1.3 工 程 建 设 中 各 方 职 责
4.2.1 一 般 单 层 建 筑
图4-3 单层别墅
图4-4 单层厂房
4.2.1 一 般 单 层 建 筑
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
1.网架结构 网架结构是由钢杆件组成的平面网格结构，是大跨度结构中最常见 的结构形式。网架结构为空间结构，故一般称为空间网架。
筒仓是用于贮存粒状和粉状松散物体（如粮食、面粉、水泥、 碎煤、精矿粉等）的筒状立式容器。筒仓可作为生产企业调节和短 期贮存生产用原料的附属设施，也可作为长期贮存粮食的仓库。
(a)现代化粮仓
(b)散装水泥料筒仓 图4-44 筒仓
(c)煤仓
4.4.4 筒 仓
4.5.1 智 能 建 筑 的 定 义
4.5.2 智 能 建 筑 的 分 类
图4-21 框架-剪力墙结构示意
图4-22某框架-剪力墙住 宅楼（12层）
4.3.3 框 架 剪 力 墙 结 构
当房屋的层数更多、高度更高时，横向水平荷载成为主要荷 载，对结构设计起控制作用。
图4-23 剪力墙结构
图4-24 广州白云宾馆
4.3.4 剪 力 墙 结 构
框支剪力墙结构的上部剪力墙的刚度较大，而下部框架结构的 刚度较弱，其差别一般较大，为上刚下柔的结构，这对整幢建筑的 抗震是非常不利的。
图4-36 倒锥壳式水箱水塔
4.4.2 水 塔
(a)
(b)
(c)
图4-37 水塔水箱的几种形式
(d)
4.4.2 水 塔
按所用的材料不同，水塔可分为钢筋混凝土水塔、钢水塔、砖 石塔身和钢筋混凝土水箱组合的水塔。水塔的基础有钢筋混凝土圆 板基础、环板基础、单锥壳与组合锥壳基础，以及桩基础。当水塔 容量较小、高度不大时，也可用砖石材料砌筑的刚性基础。
1.单层建筑的结构形式有哪些？ 2.谈谈你对索结构、膜结构、充气结构的认识和理 解。 3.低层建筑、多层建筑和高层建筑是怎样分类的？ 4.低层和多层建筑的结构形式主要有哪些？观察你 所在的教学楼，试分析它的结构形式。
5.高层建筑的结构形式有哪些？你所在的城市有哪 些典型的高层建筑？试分析它们的结构形式。 6.列举你周围的特殊结构建筑物，说明它们的材料 和结构特点。 7.智能建筑由哪些系统组成？你认为智能建筑应该 具有哪些功能。 8.观察你周围的建筑物，看看哪些系统采用了智能 化技术。
4.5.3 智 能 建 筑 的 系 统 组 成
4.5.4 我 国 智 能 建 筑 的 发 展 概 况
图4-45 上海证券大厦
图4-46 北京京广中心
图4-47北京中国国 际贸易中心（三期）
4.5.4 我 国 智 能 建 筑 的 发 展 概 况
图4-48 深圳地王大厦
图4-49 深圳赛格广场
4.5.4 我 国 智 能 建 筑 的 发 展 概 况
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
6.薄壳结构 薄壳结构为曲面的薄板结构，可分为筒壳、折板、双曲扁壳、双曲 抛物面壳和圆顶薄壳等形式。
图4-13 罗马小体育宫
图4-14 澳大利亚悉尼歌剧院
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
7.应力蒙皮结构 应力蒙皮结构是在空间构架的纵、横肋上蒙上一层金属板。该金属 板不仅可以承受板面外的荷载，也可以承受板面内的荷载，使薄板 和杆件形成共同受力体系。
421一般单层建筑421一般单层建筑图44单层厂房图43单层别墅422大跨度单层建筑422大跨度单层建筑a外景b内部图45北京首都体育馆422大跨度单层建筑图46长春五环体育馆图47网壳结构干煤棚施工422大跨度单层建筑图48北京工人体育馆图49悬索结构屋盖a外景b内部c结构示意422大跨度单层建筑图410张拉式索膜结构图411气承式索膜结构日本东京后乐园棒球场422大跨度单层建筑图412深圳龙岗商业中心设计方案422大跨度单层建筑图413罗马小体育宫图414澳大利亚悉尼歌剧院422大跨度单层建筑图415美国南极科考站423多层建筑423多层建筑图416施工中的砖混结构民宅图417框架结构431概述图418台北101大楼图419上海环球金融中心左与金茂大厦右432框架结构图420北京长城饭店433框架剪力墙结构图421框架剪力墙结构示意图422某框架剪力墙住宅楼12层434剪力墙结构图423剪力墙结构图424广州白云宾馆435框支剪力墙结构图425某大底盘框支剪力墙结构商住楼33层436筒体结构436筒体结构图426广州中信大厦图427广东国际大厦436筒体结构图428香港中银大厦图429美国芝加哥西尔斯大厦441烟囱441烟囱图430砖烟囱图431辽宁绥中电厂钢筋混凝土烟囱441烟囱图432自立式钢烟囱图433塔架式钢烟囱图434拉线式玻璃钢烟囱442水塔图435圆柱壳式水箱水塔图436倒锥壳式水箱水塔442水塔a图437水塔水箱的几种形式bcd442水塔图438瑞典马尔默水塔443水池按所用的材料不同按平面形状不同按施工方法不同443水池图439室外游泳池图440地下封闭式污水处理池443水池图442蓄水池图443景观喷水池图441水厂清水池444筒仓图444筒仓a现代化粮仓b散装水泥料筒仓c煤仓451智能建筑的定义452智能建筑的分类453智能建筑的系统组成454我国智能建筑的发展概况454我国智能建筑的发展概况图445上海证券大厦图446北京京广中心图447北京中国国际贸易中心三期454我国智能建筑的发展概况图448深圳地王大厦图449深圳赛格广场
（a）外景
（b）内部
图4-5 北京首都体育馆
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
2.网壳结构 网壳结构是由钢杆件组成的曲面网格结构。网壳与网架的区别在于 曲面与平面。网壳结构由于本身特有的曲面而具有较大的刚度，因 而有可能做成单层，这是它不同于平板型网架的一个特点。
图4-6 长春五环体育馆
图4-7 网壳结构干煤棚施工
图4-25 某大底盘框支剪力墙结构商住楼（33层）
4.3.5 框 支 剪 力 墙 结 构
4.3.6 筒 体 结 构
图4-26 广州中信大厦
Байду номын сангаас
图4-27 广东国际大厦
4.3.6 筒 体 结 构
图4-28 香港中银大厦
图4-29 美国芝加哥西尔斯大厦
4.3.6 筒 体 结 构
4.4.1 烟 囱
图4-30 砖烟囱
使用性质
4.1.2 建 筑 物 的 分 类
按采用的建筑材料来分
4.1.2 建 筑 物 的 分 类
按层数来分
4.1.2 建 筑 物 的 分 类
按建筑物主体的结构形式和受力体系(结构体系)来分
4.1.2 建 筑 物 的 分 类
建筑物的建设过程要经历很长的时间，在此期间需要各方面通力合作。
（1）建设单位