第一章建筑结构概念
建筑结构与构造复习提纲
建筑结构与构造复习提纲第一章绪论1、建筑构造和结构的定义●建筑构造:是指研究建筑物构造方案、构配件组成、细部节点构造。研究建筑物的各个组成部分的组合原理和构造方法。●建筑结构:在房屋建筑中,由构件组成的能承受“作用”的体系。2、建筑的基本组成及其作用(6个)●基础墙柱楼板、地面楼梯屋顶门窗作用:基础:承重构件,承受着建筑物的全部荷载,并将荷载传给地基墙:承重构件和围护构建柱:是框架或排架结构的主要承重构件楼板层:水平方向的承重构件,同时对墙身起着水平支撑的作用地坪层:承受底层房间的荷载楼梯:竖向交通联系、承重屋顶:围护构建和承重构件门窗:非承重构件,内外交通和分隔,采光通风,维护作用3、建筑的分类。按用途分(3个)民用建筑(居住建筑、公共建筑)、工业建筑、农业建筑按层数或高度分类(4个)(1)低层建筑(1-3层); (2)多层建筑(4-6层); (3)高层建筑(中高层:7-9层,高层:10层至100m高); (4)超高层建筑(超过100m)按主要承重结构材料分木结构建筑、砌体结构建筑、钢筋混凝土结构建筑、钢结构建筑、其他结构建筑第二章墙体1、墙体的结构布置的选择(4)(1)横墙承重方案;(2)纵墙承重方案;(3)纵横墙承重方案;(4)半框架承重方案2、组砌方式⏹标准砖的尺寸规格: 240*115 * 53mm;尺寸关系: 砖长:砖宽:砖厚=4:2:13、墙的细部构造勒脚,散水、排水沟,墙身防潮,窗洞口的构造,檐部做法,墙身加固构造(1)勒脚(抹灰、贴面、坚固材料)设置位置:外墙接近室外地面的部分,其高度一般指室内地平与室外地面的高差部分作用:保护墙身、增加比例效果和美观的作用(2)散水、排水沟设置位置:散水是在外墙四周用多种建筑材料将地面做成的向外倾的坡面;排水沟是在建筑四周设置的沟。作用:为防止雨水对建筑物墙基的侵蚀,将水排向远处或导向地下排水井等(3)墙身防潮(水平防潮、垂直防潮)设置位置:水平防潮:建筑物内外墙体沿勒脚处设置。分两种情况,当室内地面垫层为不透水材料时,应设在低于室内地坪60mm处;当室内地面垫层为透水材料时,其位置应平齐和高于室内地面60mm处。垂直防潮:室内地坪出现高差时,除了设置两道水平防潮层外,还需在有高差部分的垂直墙面的填土一方沿墙设置防潮层。作用:防止墙身受潮,防止饰面层脱落(4)窗洞口构造①门窗过梁:砖拱过梁、钢筋砖过梁、钢筋混凝土过梁设置位置:门窗洞口上作用:承受洞口上部砌体传来的各种荷载,并把这些荷载传给洞口两侧的墙体②窗台设置位置:窗洞下部靠室外一侧作用:泄水构件。当室外雨水沿窗向下流时,为避免雨水聚积窗洞下部,并沿窗下框向室内渗透污染室内而设置的泄水构件。(5)檐部做法(挑檐板、女儿墙、斜板挑檐)(6)墙身加固构造(增设门垛和壁柱、增设圈梁、构造柱)4、隔墙(块材隔墙、轻骨架隔墙、板材隔墙)隔墙是分隔室内空间的非承重构件,可以提高平面布局的灵活性,适应建筑功能的变化要求:自重轻、厚度薄、易于拆改、有一定的隔声能力、盥洗室隔墙需满足防潮要求;厨房的隔墙需满足耐火要求5、墙面装修作用:保护作用改善环境条件,满足房屋的使用功能要求美观作用分类:抹灰类墙面装修、铺贴类墙面装修、涂料类墙面装修、裱糊类墙面装修、铺钉类墙面装修、清水砖墙饰面装修、特殊部位的墙面装修清水墙:砖墙外墙面不抹灰。混水墙:砖墙或其他外墙材料上作各种饰面。特殊部位的墙面装修:墙裙、护角、踢脚设置位置及作用:在内墙抹灰中,对易受到碰撞,如门厅、走道的墙面和有防潮、防水要求如厨房、浴厕的墙面,为保护墙身,做成护墙墙裙;对内墙阳角,门洞转角等处则做成护角;在内墙面和楼地面交接处,为了遮盖地面与墙面的接缝,保护墙身以及防止擦洗地面时弄脏墙面做成踢脚线。墙裙和护角高度2m左右,踢脚线高120—150mm第三章门窗1、门和窗的作用门的主要功能:交通出入、分隔联系建筑空间窗的主要功能:采光、通风、观望2、窗按开关方式分类(识图)固定窗、平开窗、悬窗、立转窗、推拉窗固定窗平开窗上悬窗下悬窗中悬窗联动上下悬窗立转窗垂直推拉窗水平推拉窗3、门按开关方式分类平开门、弹簧门、推拉门、折叠门、转门、卷帘门平开门弹簧门推拉门折叠门转门卷帘门3、门和窗的尺度窗的尺度:通常是指窗洞的高宽尺寸。窗扇尺寸窗洞尺寸平开木窗扇:高800~1200 宽≤500 窗地比上下悬窗扇:高300~600 玻地比中悬窗扇:高≤1200 宽≤1000 窗墙比推拉窗:高、宽≤1500门的尺度:通常是指门洞的高宽尺寸。门洞宽度为门扇宽加门框及门框与墙间的缝隙尺寸门的高度:一般民用建筑门的高度不宜小于2100mm;若门设有亮子时,亮子高度一般为300-600mm,则门洞高度一般为2400-3000mm门的宽度:单扇门为700-1000mm,双扇门为1200-1800mm,宽度在2100mm以上时,则多做成三扇、四扇门或双扇带固定扇的门,浴厕、贮藏室等辅助房间门的宽度可窄些,一般为700-800mm.4、遮阳作用:防止直射阳光照入室内以减少透入的太阳辐射量,防止室内过热,避免局部过热,产生眩光,并保护物体(1)窗户遮阳板的基本形式(水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳、挡板遮阳)水平遮阳垂直遮阳综合遮阳挡板遮阳(2)适用范围水平遮阳:适用于南向及其附近朝向的窗口或北回归线以南低纬度地区之北向及其附近朝向的窗口。垂直遮阳:适用于偏东偏西的南向或北向窗口。综合遮阳:适用于南向、东南向及西南向的窗口。挡板遮阳:适用于东、西向及其附近的窗口。第四章变形缝1、变形缝种类:伸缩缝、沉降缝、抗震缝2、变形缝的设置特点(1)伸缩缝设置原因: 温差引起变形,从而产生裂缝。设置位置:墙、楼板、屋顶伸缩缝缝宽:20-40mm(2)沉降缝设置原因:a)建筑物建造在不同的地基土上b)建筑物相邻两部分荷载相差较大或高度相差较大c)原有建筑物和新建建筑物紧密相邻d)建筑物各部位采用的结构形式不同e)建筑物平面形状较复杂设置位置:墙、楼板、屋顶、基础(3)抗震缝设置原因:将体形复杂的房屋分成若干个体形简单的单元,使各单元能自由变形,又不会相互碰撞。设置位置:墙、楼板、屋顶、(基础)设置条件:⏹建筑立面高差在6m以上;⏹建筑物有错层且错层楼板高差较大;⏹建筑物相邻部分结构刚度、质量差别较大。防震缝缝宽:50—70mm第五章楼地层1、作用:承受并传递荷载,隔声、防火、防水。2、楼板类型:木楼板、砖拱楼板、钢筋混凝土楼板、钢-混凝土组合楼板3、现浇钢筋混凝土楼板:(1)板式楼板;(2)梁板式楼板;(3)无梁楼板4、现浇钢筋混凝土结构构件设计参考经济尺度P585、 楼地面构造做法:整体类地面、块材类地面、黏贴类地面、涂料类地面、木楼面6、 阳台与雨篷构造(1) 阳台阳台结构布置:墙承式、悬挑式(挑梁式、挑板式)挑梁式 是从横墙上伸出挑梁,阳台板搁置在挑梁上。挑梁压入墙内的长度一般为悬挑长度的1.5倍左右,梁截面高度为阳台凸出长度的1/5左右。应用较广。挑板式 是将阳台板悬挑。阳台悬挑长度受限,一般不超过1.2m阳台栏杆与扶手:栏杆扶手高度不应低于1.05m,高层建筑不应低于1.1m,但不宜超过1.2m,栏杆离地面、屋面0.1m 以内不应留空;有儿童活动的场所,栏杆的垂直杆件间净距不应大于0.11m(2) 雨篷挑板式:悬挑尺度为0.9-1.2m,板根部厚度不小于70mm,板端部厚度不小于50mm挑梁式:常采用反梁形式第六章 楼梯直行单跑楼梯 直行双跑楼梯 平行双跑楼梯 平行双分楼体 双分楼梯 折行双跑楼梯 折行三跑楼梯 交叉剪刀楼梯 螺旋楼梯 弧形楼梯 高(厚)跨比h/l 常用跨度l (m ) 梁高(板厚)h (mm ) 宽高比b/h 梁宽b (mm ) 主梁 1/8~1/14 5~8m 最大12m 500~1000 1/2~1/3 250或 300mm 次梁 1/12~1/18 4~6m 板 1/30~1/35 (单向板) 1.7~2.5m 屋面板:60~80 楼板:70~100mm 民用建筑80~180mm 工业建筑 当混凝土强度等级≥C20时,板厚可减少10mm ,但不得小于60mm2、楼梯的组成:(1).梯段;(2).平台;(3).栏杆扶手3、楼梯的一般尺度(1)楼梯坡度和踏步尺寸坡度:楼梯的坡度范围为23°—45°,最适宜的坡度为33°左右;小于20°的为坡道;大于45°的为爬梯踏步尺寸:踏步宽度一般不宜小于260mm,常用260-320mm,突缘挑出长度一般为20-30mm,踏步高度一般宜为140-175mm,b+2h=600-620mm(2)梯段和平台的尺寸医院平台宽度不小于1800mm,对于直行多跑楼梯,其中间平台宽度应不小于1000mm 楼梯的组成(3)楼梯栏杆扶手的尺寸 (4)楼梯下部净高的控制(4)梯井宽度:150-200mm,有儿童使用的楼梯:≦120mm3、踏步面层及防滑构造踏步面层材料:常用的有水泥砂浆、水磨石、大理石和防滑砖等防滑构造:金刚砂防滑条、马赛克防滑条、铸铁防滑条、橡皮条防滑条、金属防滑条等,防滑条突出踏步面2-3mm4、台阶与坡道(1)室外台阶:踏步高(h):100~150mm左右;踏步宽(b):300~400mm左右;步数:根据室内外高差确定。(2)坡道:1:6~1:10 较陡坡道,需设防滑条;<1:12 平缓坡道,残障坡道;每段坡道最大高度为750mm,最大水平长度为9000mm;平台尺度最小1.5×1.5m.第七章屋顶构造1、屋顶坡度的表示方法:角度法(少)、斜率法(坡屋顶)、百分比法(平屋顶)2、影响屋顶坡度的因素:屋顶防水材料、降水量大小、其他因素3、平屋顶的排水(1)排水坡度大小:平屋顶常用为2%~3%(2)排水坡度的形成:材料找坡、结构找坡(3)屋顶排水方式:无组织排水、有组织排水(挑檐沟排水、女儿墙外排水、暗管外排水、内排水)4、平屋顶的防水刚性防水屋面构造:是以防水砂浆抹面或细石混凝土浇捣而成的屋面防水层。(了解)预防性刚性防水屋面变形开裂的措施:配筋、设置分仓缝(分格缝)、设置隔离层(浮筑层)、设置滑动支座5、柔性防水屋面构造柔性防水亦称卷材防水,是指将防水卷材或片材用胶粘贴在屋面上,形成一个大面积的封闭防水覆盖层构造层次:(由上到下)保护层、防水层、结合层、找平层、结构层、顶棚层6、平屋顶的保温与隔热平屋顶的保温:正铺:(上→下)防水层、找平层、保温层、结构层倒铺:(上→下)保温层、防水层、找平层、结构层平屋顶的隔热:实体材料隔热屋面、通风层降温屋顶7、坡屋顶的特点与形式特点:坡度大、排水快、防水功能好,但受风荷载、地震作用大形式:(1)单坡顶;(2)双坡顶(悬山、硬山、出山屋顶);(3)四坡顶8、坡屋顶的组成:承重结构、屋面、顶棚、保温和隔热层9、坡屋顶的承重结构系统:砖墙承重(山墙承重)梁架承重、屋架承重(类似纵墙承重体系)第八章屋顶花园主要构造层次:植被层、种植基质层、过滤层、排水层辅助构造层次:保护层、防穿刺层、隔离层、防水层作用防水层:防止水进入建筑给人们的生活带来不便。防穿刺层:是防止植物根穿透防水层而造成屋面防水系统功能失效。隔离层:隔离层用于防止相邻材料化学性质不相容的情况下出现粘连或滑移现象。保护层:是在建造阶段保护屋面防水层,以及在日后屋顶绿化维护时起到防止防水层受到机械损坏。排水层:能够在降雨或者浇灌时让土壤中不能保持的多余水分排到排水装置中,防止屋面积水,并且能够支撑上面材料的重量。一般包括排水材料和排水管道两部分。过滤层:是防止种植基质层中的细颗粒漏到排水层阻塞排水层及屋顶排水口,使基质层中多余的水分顺利的排入排水层,防止屋面积水基质层:为植物提供生长空间,供给生长所需的养分、水分,固定植物,及时地排出屋面上多余的水分植物层:植物层是屋顶绿化的主要功能层,集中体现屋顶绿化的景观、游憩、生态等各项效能,为人们俯视建筑提供良好的视觉景观、提供绿色游憩空间。第九章建筑结构基本计算原理1、结构的功能要求:安全性、适用性、耐久性2、极限状态:指超过了这种状态之后,结构或构件就不再具备完成这项功能能力的一种特定状态。3、两类极限状态:承载能力极限状态、正常使用极限状态4、达承载能力极限状态的判断标准:构件达到材料强度(包括疲劳破坏);结构变机动;结构或构件丧失稳定;结构或构件丧失位置平衡。5、达正常使用极限状态判断标准:建筑物变形过大,影响美观甚至正常使用;结构局部破坏,影响适用性、耐久性;影响正常使用的振动;达到影响正常使用的其他特定状态。6、极限状态设计法验算公式: S≤R(荷载效应(S):由荷载产生的各种力和力矩。抵抗能力(R):结构或构件截面的抵抗能力) 当S<R时安全状态/ 当S=R时极限状态/ 当S>R时失效状态第十章地基基础1、地基:基础下部的持力土层基础:建筑物的基本组成构件之一,为建筑物的最底部构件,承重作用2、地基基础设计要求:(1)必须满足地基土的强度条件;(2)必须满足地基变形条件3、土的三相组成:固相:固体颗粒(岩石碎屑、矿物颗粒) 液相:孔隙中的水气相:孔隙中的气体4、 土的三项比例指标:重度、孔隙比、孔隙率、含水量、饱和度1) 反映土的松密程度的指标:P132孔隙比: (孔隙与克里体积之比) 孔隙率: (孔隙体积与总体积之比)2) 反映土中含水程度的指标:含水量: (水重与固体颗粒重量之比)饱和度: (水的体积与孔隙体积之比)5、 浅基础的类型按基础材料分:刚性基础、柔性基础 (书上图10-5到10-8)按结构形式分:单独基础、条形基础、柱下十字交叉基础、筏板基础、箱形基础6、 基础埋置深度:是指基础底面至地面(一般指室外地面)的距离。7、 影响基础埋深的因素:(1)建筑物的用途和结构类型;(2)作用在地基上的荷载的大小和性质;(4) 工程地质和水文地质条件;(4)相邻建筑物和构筑物的影响;(5)地基土冻胀和融陷的影响8、 地基承载力特征值的修正 9、计算基础底面积A:柱下单独基础: f a ----修正后的地基承载力特征值; f ak ----地基承载力特征值; ηb ηd ----基础宽度、埋深的地基承载力修正系数γ----基础底面以下土的重度 b----基础底面宽度(m) γm ----基础底面以上土的加权平均重度 d----基础埋置深度(m) 第十一章 砌体结构1. 受压构件承载力计算:2、 混合结构房屋的设计混合结构房屋的承重体系:(1)纵墙承重方案;(2)横墙承重方案;(3)纵横墙承重方案;(4)内框架承重方案3、 混合结构房屋的静力计算方案:刚性方案、弹性方案、刚弹性方案刚性方案 弹性方案 刚弹性方案4、 允许高厚比及影响高厚比的因素:墙柱高厚比:β=允许高厚比 : [β]s v V V e =%100⨯=V V n v %100⨯=s w m m w %100⨯=v w r V V S )5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγηdf F A a k γ-≥m d m kN m kN f kN F a k 应取平均值,在高差时,埋置深度,当室内外存取均重力密度,基底以上土与基础的平地基承载力特征值,载标准值上部传至设计地面的荷-=---32/20/,γγAN f ϕ≤h H 05、一般墙柱高厚比验算:H 0—墙柱的计算高度,查表h —墙厚或矩形柱与H 0相对应的边长μ1—自承重墙允许高厚比的修正系数,h=240mm μ1=1.2;h ≦90mm, μ1=1.5;90mm<h<240mm,插入法取值 μ2—有门窗洞口的修正系数当μ2值小于0.7时,应采用0.7,当洞口高度等于或小于墙高 s —相邻窗间墙或壁柱之间的距离 的1/5时,可取μ2=1.0b s —在宽度范围内的门窗洞口宽度第十二章 钢筋混凝土结构1、 钢筋的品种与级别P191级别HPB235级HRB335级HRB400级RRB400级2、 钢筋的强度与变形P192有明显流幅的钢筋 无明显流幅的钢筋3、 钢筋的冷加工性能:冷拉----提高钢筋的抗拉强度冷拔----提高钢筋的抗拉和抗压强度冷拉 冷拔4、 P196 图12-9梁内四大钢筋的作用(1) 纵向受力钢筋:承受由于弯矩在梁内产生的拉力。(2) 箍筋:承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力。(3) 弯起钢筋:其弯起段用来承受弯矩和剪力产生的主拉应力;弯起后的水平段可承受支座处的负弯矩。(4) 架立钢筋:用来固定箍筋和形成钢筋骨架。5、混凝土最小保护层厚度(1) 作用:为防止钢筋锈蚀和保证钢筋与混凝土的粘接][210βμμβ≤=h H sb s4.012-=μ(2) 截面的有效高度h 0:从受压混凝土边缘至受拉钢筋截面形心的距离,称为截面有效高度梁 一排钢筋时h 0=h-35(mm);两排钢筋时h 0=h-60(mm)板 h 0=h-20(mm)6、梁正截面受弯承载力简介配筋率 A S ——纵向受拉钢筋总截面面积(mm 2) b ——矩形截面宽度(mm) h 0——矩形截面有效高度(mm) 7、受弯构件正截面破坏形式:超筋梁破坏、适筋梁破坏、少筋梁破坏8、适筋梁破坏三阶段:Ⅰ ----弹性工作阶段Ⅰa ----砼即将开裂Ⅱ ----带裂缝工作,混凝土出现塑性应变Ⅱa ----钢筋达到屈服Ⅲ ----钢筋处于强化段,砼应变不断增大Ⅲa ----混凝土达极限应变9、 单筋矩形截面正截面受弯承载力计算P204s y c A f x b f =⋅⋅1α )2(01x h x b f M M c u -⋅⋅⋅=≤α)2(0x h f A M M y s u -⋅⋅=≤10、受压构件的构造要求受压构件长细比:对方形、矩形截面,l 0/b ≦30, l 0/h ≦25;对于圆形截面,l 0/d ≦25(l 0为柱的计算长度,b 和h 分别为矩形截面短边及长边尺寸,d 为圆形截面直径)受压构件截面尺寸:对于方形和矩形独立柱,不宜小于250mm ×250mm,框架柱不宜小于300mm ×400mm,圆形直径大于等于300mm影响因素:受力合理、模版制作方便、美观11、预应力混凝土的基本原理:预先对混凝土或钢筋混凝土构件的受拉区施加压应力,使之处于一种人为的应力状态,这种应力的大小和分布可能部分抵消或全部抵消使用荷载作用下产生的拉应力,从而使结构或构件在使用荷载作用下不至于开裂、推迟开裂,或减小裂缝开展的宽度,并提高构件的抗裂度和刚度,有效利用了混凝土抗压强度高这一特点来间接提高混凝土的抗拉强度。12、预应力混凝土的优点:提高构件抗裂性、提高构件刚度、节约材料、降低造价、提高工程质量和耐久性13、预应力混凝土的施工方法:先张法、后张法先张法:张拉钢筋→浇混凝土→释放张拉力 后张法:浇混凝土→张拉钢筋锚具锚紧→孔道灌浆 区别⏹ 预应力筋传力给混凝土的方式与途径不同。⏹ 在混凝土中所建立的预压应力不等。 0bh A s =ρ。
一级注册结构师基础考试手册
一级注册结构师基础考试手册序言:对于建筑行业来说,结构设计在整个建筑过程中起着至关重要的作用。
作为一名一级注册结构师,必须具备扎实的基础知识,掌握准确的计算方法和设计原理。
本手册旨在提供一级注册结构师基础考试所需的核心知识点和重要内容,以帮助考生全面理解和掌握结构设计的要点。
第一章建筑结构概述1.建筑结构的定义和分类2.建筑结构设计的原则和目标3.建筑结构计算的基本方法和规范第二章结构力学基础1.静力学基本原理和公式2.结构力学分析方法3.强度、刚度和稳定性的概念和计算方法第三章结构材料力学1.钢材的力学性能和性质2.混凝土的强度和变形特性3.木材的力学性能和应用范围第四章结构设计与分析1.结构荷载计算的方法和要点2.结构设计的基本原则和步骤3.结构分析的常用方法和工具第五章钢结构设计1.钢结构设计的基本概念和分类2.钢结构的设计准则和规范3.钢结构连接方式和设计原则第六章混凝土结构设计1.混凝土结构设计的基本原理和方法2.混凝土结构的构造形式和设计要求3.混凝土结构的施工工艺和质量控制第七章土木工程结构设计1.土木工程结构设计的特点和要求2.土木工程结构设计的基本方法和规范3.土木工程结构的施工工艺和安全考虑第八章建筑结构抗震设计1.抗震设计的基本概念和原理2.地震荷载计算和结构抗震设计方法3.抗震设计中的注意事项和构造要求第九章结构施工组织设计1.结构施工组织设计的基本原则和流程2.结构施工组织设计的内容和要点3.施工方法和工艺对结构安全的影响总结:本手册对一级注册结构师考试的内容进行了梳理和整理,涵盖了结构设计的基础知识和重要内容。
考生可以通过学习本手册掌握结构设计的核心概念和计算方法,在考试中取得更好的成绩。
实践中,结构设计是一个需要不断学习和积累经验的过程,希望本手册能为考生提供一个良好的起点,促使他们在结构设计领域的成长与发展。
祝愿所有考生都能通过一级注册结构师考试,成为业内的精英。
中职建筑构造教案
中职建筑构造教案完整版第一章:建筑构造基本概念1.1 教学目标让学生了解建筑构造的基本概念。
让学生了解建筑构造的主要组成部分。
让学生了解建筑构造的设计原则。
1.2 教学内容建筑构造的定义与作用。
建筑构造的主要组成部分:基础、墙体、楼板、屋顶、门窗等。
建筑构造的设计原则:安全、实用、经济、美观。
1.3 教学方法采用讲解、示范、案例分析等教学方法。
1.4 教学评估课堂问答:让学生回答建筑构造的基本概念。
案例分析:让学生分析实际建筑构造案例。
第二章:建筑基础构造2.1 教学目标让学生了解建筑基础的构造原理与设计。
让学生了解不同类型的基础构造形式。
2.2 教学内容建筑基础的构造原理与设计。
不同类型的基础构造形式:条形基础、独立基础、筏板基础等。
2.3 教学方法采用讲解、示范、案例分析等教学方法。
2.4 教学评估课堂问答:让学生回答建筑基础构造的原理与设计。
案例分析:让学生分析不同类型的基础构造形式。
第三章:建筑墙体构造3.1 教学目标让学生了解建筑墙体的构造原理与设计。
让学生了解不同类型的墙体构造形式。
3.2 教学内容建筑墙体的构造原理与设计。
不同类型的墙体构造形式:实体墙、空心墙、幕墙等。
3.3 教学方法采用讲解、示范、案例分析等教学方法。
3.4 教学评估课堂问答:让学生回答建筑墙体构造的原理与设计。
案例分析:让学生分析不同类型的墙体构造形式。
第四章:建筑楼板构造4.1 教学目标让学生了解建筑楼板的构造原理与设计。
让学生了解不同类型的楼板构造形式。
4.2 教学内容建筑楼板的构造原理与设计。
不同类型的楼板构造形式:平面楼板、肋形楼板、无梁楼板等。
4.3 教学方法采用讲解、示范、案例分析等教学方法。
4.4 教学评估课堂问答:让学生回答建筑楼板构造的原理与设计。
案例分析:让学生分析不同类型的楼板构造形式。
第五章:建筑屋顶构造5.1 教学目标让学生了解建筑屋顶的构造原理与设计。
让学生了解不同类型的屋顶构造形式。
第一章 建筑结构绪论
小贴士: 北京东华金座项目,位于北京市宣武区牛街, 由华尔森集团开发建设,总建筑面积约10万平方米,建 筑高度73.84米,地上20层、地下3层。东华金座集商业、 娱乐、居住功能为一体,地下室为人防工程及车库,裙 房12层为商场、餐厅,裙房3层为会所。4层以上主体建 筑分为三部分:18层的北楼为住宅,20层的东西塔楼为 酒店式公寓。结构形式为框架剪力墙结构。
东京千年塔
5.道路、桥梁结构
6.水利、水工结构
海上石油平台
7. 轻型房屋钢结构 (1).波纹拱壳结构
(2) 门式刚架结构
(3)多层轻型房屋建筑
8.可拆卸、移动房屋及 移动结构
活动车库
9.构筑物
10.建筑小品
砌体结构的定义:
是指由块材通过砂浆铺砌而成的结构。 块材包括了砖、石和各种砌块, 砂浆包括了水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆 以及砌块专用砂浆。
嵩岳寺砖塔:
嵩岳寺,是屹立在“五岳”之中岳——河南省嵩山南麓的一 座古老佛刹。建于北魏,是我国现存大型古塔实物中年代最早 的一座,具有极高的建筑和艺术价值,它高39.8米,共15层, 底层直径10.6米,内径5米,壁厚2.5米,如此多层之高塔在全 国范围内罕有。它是一座砖塔,全塔除塔刹和基石外,均以砖 砌筑,砖呈灰黄色,以粘土砌缝。汉魏时塔多为木构楼阁式, 后来才渐渐被砖石材料代替,嵩岳寺塔则是这一转化的最早实 例,因而极为可贵。该塔的外形和下层平面为十二边形,是现 存塔的实物中的孤例。
砌体结构历史悠久,“秦砖汉瓦”之说,代表两千年前, 我国砖瓦材料运用已很普遍。 十九世纪中叶发明了水泥(cement),加入砂浆,形成 水泥砂浆等,提高了砌体强度。 古代采用砌体结构的几个著名建筑: 长城、嵩岳寺砖塔、安济桥、大雁塔、无梁殿等。
第一章 建筑概论
自然的灵感
人类模仿自然
来自日本Age Design工作室的创 意,陶瓷材质的蘸碟。 当往其中倒入酱油之类的有色蘸料, 妙到巅毫的樱花瓣,便会浮现。 充满情趣与地域特色的设计产品。
01
自然的灵感
人类模仿自然
日本 MIYAMA 出品的睡莲陶瓷酱油 味壶碟设计。 碟子摆在桌面有如 睡莲 漂浮在水面 上,调味壶的托碟被设计成 水波的 涟漪。 三圈涟漪的刻度大约分别可装 5 、 15、30毫升酱油等调味品容量,方 便酱油调味配比。
德国维特拉消防站
(二)均衡
2.不对称均衡
02
(2)建筑主体与翼部交汇处高 起并设门廊、雨篷入口,以实为 主,或设垂直要素为中心,而侧 面偏长,多体量,加入水平元素, 以虚为主,使入口中心进一步加 强,形成整体平衡稳定,构成不 对称均衡。
南京丁山宾馆
(二)均衡
2.不对称均衡
03
(3)建筑主体突起实多,翼部 长而低平虚多,突起最容易引人 注意,再加设入口为构图中心, 由于主体实多而重与翼部虚多而 轻,形成整体平衡稳定,构成不 对称均衡。
3.起伏的韵律
起伏的韵律是由 连续重复的元素 在渐变中形成一种 有规律的增减, 而且增减可大可小、可高可低, 从而产生时高时低、时大时小、 似波浪式的起伏变化的韵律。起 伏的韵律与渐变的韵律区别在于, 渐变是组成元素单一增加或减少, 而起伏则是同时增减。
悉尼歌剧院
04
(五)韵律
4.交错的韵律
交错的韵律是指建筑组成的形体、 空间或构件的元素 进行有规律的 纵横穿插或交错 而产生的一种韵 律。和前面提到的 3 种韵律的区 别在于:前三者都是在水平的或 垂直的某一方面上的变化,而交 错的韵律则常是按 纵横两个方向 或多方向 进行的,它的各组成元 素之间的关系更着重于彼此联系 和相互牵制,因而是一种比较复 杂的韵律形式。
1民用建筑构造概述
120
内
外内
外内
外
内
外
定位轴线与墙体内缘重合
内壁柱时
外壁柱时
定位轴线距墙体内缘120mm
内壁柱时
外壁柱时
立面图
6.高低层分界处砖墙 定位轴线,见图 1.10
如高低层分界处有变 形缝,按变形缝处理 方法;如无变形缝, 按图示方法定位。
7.低层框架结构砖墙的定位轴线
当低层为框架,上部为砖墙时,下层框 架应与上部砖混结构的平面定位轴线相 互对应。
1.4.2 墙体的竖向定位
竖向定位的目的是确 定构配件的竖向位置 和竖向尺寸。其定位 基准理解为房屋上某 一水平平面。
2.屋面竖向定 位轴线应为屋 面结构上表面 与距离墙内缘 120mm的外墙定 位轴线的相交 处。
1.4.3 定位轴线的编号
1.定位轴线应用细点划线绘制,轴线编号应 注写在轴线端部的圆内。圆应用细实线绘 制,直径为8~10mm。
作业标准记得牢,驾轻就熟除烦恼。2020年10月24日星期 六3时33分15秒 03:33: 1524 October 2020
好的事情马上就会到来,一切都是最 好的安 排。上 午3时33分15秒 上午3时33分03:33:1520.10.24
房屋除了上述几个主要组成部分之外,对不同使 用功能的建筑,还有一些附属的构件和配件,如阳台 、雨篷、台阶、散水、勒脚、通风道等。这些构配件 也可以称为建筑的次要组成部分。
1.1 民用建筑的构造组成
1.1.1 基础
基础是建筑物向地基传递荷载的下部结构。 作用:承受建筑物的的全部荷载、并将这 些荷载传给地基。 设计要求: 1.必须具有足够的强度、刚度和耐久性; 2.能抵御地下各种不良因素的侵蚀。
建筑结构概论
γ G 、γ
Q1、γ Qi----永久荷载、可变荷载的分项系数;
Ψ ci----可变荷载的组合值系数 (有多个可变荷载同时作用的情况, 考虑到它们同时达到标准值的可能性较小所做的一种折减); γ0----结构构件的重要性系数,与安全等级相对应。 一级:γ0=1.1; 二级:γ0=1.0; 三级:γ0=0.9
第一篇
建筑结构概论
第二章 建筑结构的设计标准和设计方法
第一节 设计基准期和设计使用年限
设计基准期
设计使用年限
我国规范规定设计基准期和设计使用年限都为50年。
第一篇
建筑结构概论
第二章 建筑结构的设计标准和设计方法
第二节 结构的功能要求、作用和抗力
一、结构的功能要求
安全性 适用性 耐久性
第一篇
建筑结构概论
拱 结 构
网架结构
桥梁
2. 工业厂房
金陵石化总厂
单层厂房 多 层 工 业 厂 房
图1.11 灵谷寺无梁殿
图1.12 开元寺塔
图1.13 莫纳德· 洛克大楼(美 国芝加哥 16层 380厚)
第一篇
建筑结构概论
第一章 绪 论
2 按结构受力特点分为: 混合结构、框架结构、排架结构、剪力墙结构、筒体结 构等。
第一篇
建筑结构概论
第二章 建筑结构的设计标准和设计方法
三、概率极限状态设计法 3 分项系数设计表达式 a.承载能力极限状态设计表达式 应考虑荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载 (效应)组合,采用下列表达式设计:
0S R
式中:γ o--结构重要性系数;
R --结构构件抗力的设计值。
(2 11)
第一篇
建筑结构概论
第二章 建筑结构的设计标准和设计方法
房屋建筑学各章知识点总结
房屋建筑学各章知识点总结第一章:建筑学的基本概念与建筑设计的基本要求-建筑学的定义、研究内容和学科性质-建筑设计的基本要求,包括功能性、美观性、经济性等-建筑设计与城市规划、室内设计等的关系第二章:建筑构造的基本知识-建筑结构的分类与组成部分-建筑结构的受力分析与力学原理-建筑结构的稳定性与抗震设计第三章:建筑设计的基本概念-建筑设计的主要环节与流程-建筑设计的表达形式及相关工具的使用-建筑设计的案例分析与评价第四章:建筑材料与施工工艺-建筑材料的分类与性质-建筑材料的选择与使用-建筑施工工艺的要求与流程第五章:建筑细部构造-建筑细部构造的分类与作用-建筑细部构造的设计与施工要求-建筑细部构造的常见问题及解决方法第六章:建筑装饰与室内设计-建筑装饰的分类与设计原则-建筑装饰材料的选择与使用-室内设计的基本原则与空间布局第七章:建筑设备与动力系统-建筑设备的分类与功能-建筑设备的设计与选型-建筑动力系统的设计与运行第八章:建筑环境与可持续性设计-建筑环境的评价与改善-建筑可持续性设计的原则与策略-建筑节能与绿色建筑的相关知识第九章:建筑施工管理-建筑施工管理的组织与流程-建筑施工安全与质量控制-建筑施工进度与成本控制第十章:建筑维修与保养-建筑维修与保养的目的与方法-建筑维修与保养的周期与内容-建筑维修与保养的经验与案例以上总结了房屋建筑学的各章知识点,涵盖了建筑设计、结构、材料、施工、装饰、环境等各个方面。
掌握这些知识点,可以更好地理解和应用房屋建筑学的原理和方法,提高建筑设计与建造的水平。
1.1建筑结构课件
高层建筑结构的发展
目前世界10幢最高的高层建筑(2008)
序号 1 2 3 4 5 建筑物
101大厦 双塔大厦 西尔斯大厦 金茂大厦 世贸中心北楼
城市
台北 吉隆坡 芝加哥 上海 纽约
建成年份
层数 101 88 110 88 110
高度 (m)
材料
钢-混凝土 钢-混凝土 钢 钢-混凝土 钢
2004 1997 1974 1998 1972
建筑就像人的容貌、体型、气质; 结构就像人的骨骼、耐力、寿命。
第1章 绪论 1.1 工程结构的基本概念
空间的组织者 建筑中的结构
形状的表现者 荷载的支承者
材料的利用者
“建筑就是结构、结构就是建筑!”
建筑结构作为支撑者的预定功能
• 1、结构能够承受正常使用和施工时,荷 载并有足够的可靠度; • 2、不出现过大的挠度和裂缝 • 3、足够的耐久性 • 4、偶然荷载下不倒塌 • 1和4是安全性,2是适用性,3是持久性
世贸大厦Biblioteka • 1976年建成 ,由两座110 层(另有6层地下室)高 411.5米的塔式摩天楼和4 幢办公楼及一座旅馆组成 。 • 曾是纽约市最高的建筑物, 也曾是全美第二高建筑。 曾为世界上最高的双塔, 纽约市的标志性建筑,也 曾是世界上最高的建筑物 之一。 • 钢结构——钢框架套筒体 系
帝国大厦
主要缺点: 易腐蚀,需经常油漆维护,故维护费用较高; 钢结构的耐火性差,当温度达到250℃时,钢结 构的材质将会发生较大变化;当温度达到600℃ 时,结构会瞬间崩溃,完全丧失承载能力。
4.钢-混凝土组合结构
(1)概念
指结构构件用型钢和混凝土制作,或用型
钢、钢筋和混凝土制作的结构。有组合梁板结
第一编建筑结构概论-PPT课件
混合结构
剪力墙结构
框架结构
排架结构
二、建筑结构选型
(一)多层和高层房屋结构
1. 混合结构体系:竖向承重构件采用砌体结构,水平承重构件采 用钢筋混凝土梁板结构。 (见教材) 2. 框架结构体系: (见附图) 1)分类:横向框架承重、纵向框架承重和纵横向混合承重。 (见
附图)
2)全框架结构、内框架结构、底层框架结构(见附图) 3. 剪力墙结构体系 1)剪力墙结构:纵横向交叉的墙体都由剪力墙组成。(见教材) 2)框架-剪力墙:竖向承重构件为框架和剪力墙(见附图) 3)筒体结构:由剪力墙围成筒体,由一个或多个筒体组成的结构。
4. 木结构:以木材为主的结构。
• • •
5. 钢-混凝土组合结构:结构构件用型钢和混凝土组成,或型 钢、钢筋和混凝土组成。
(1)钢-混凝土组合楼板(见下图) (2)钢骨混凝土结构(又称劲性混凝土结构):以型钢为骨架外包钢筋混凝 土组成的结构。其截面形式见附图。(以深圳帝王大厦为例) (3)钢管混凝土结构:在封闭的薄壁钢管中浇注混凝土形成的组合结构,一 般用作受压构件。(以日本东京中央区高层住宅为例)
第一编
建筑结构概论
第一章 绪论
第一节 建筑和结构的关系 第二节 建筑结构的基本要求 第三节 建筑结构的分类和结构选型
第一节 建筑和结构的关系
建筑:建筑物和构筑物的通称。 建筑物:人们社会生活和生产的环境,如住宅、厂房。 构筑物:一般不直接进入其间进行生活和生产的空间。如
烟囱、水塔等。
框架结构的几种平面
底层框架结构
框架-剪力墙结构体系平 面(北京饭店新楼纽约世界贸易中心:大楼于1966年开工,历时7 • 年,1973年竣工以后,以411米的高度作为110层
结构设计的基本要求结构上的荷载与荷载效应
0.1m×4m×1×25kN/m3 = 10 kN/m
20厚板底石灰砂浆抹灰 0.02m×4m×1×17kN/m3 = 1.36 kN/m
第
梁自重: 钢筋混凝土梁(扣除与板重叠部份)
一
(0.55-0.100)m×0.25m×1×25kN/m3 = 2.81kN/m
章
梁侧抹灰
(0.55-0.100)m×0.02m×2×1×17kN/m3 = 0.31 kN/m
可变荷载的频遇值是针对结构上偶尔出现的
较大荷载,这类荷载相对于设计基准期(50年)
,具有较短的持续时间或较少的发生次数的特性,
第
从而对结构的破坏性有所减弱,可变荷载的频遇值
一
采用频遇值系数ψt乘以可变荷载的标准值:
章
Qt= ψt Qk
4、可变荷载的准永久值
在进行结构构件变形和裂缝验算时,要考虑
荷载长期作用对构件刚度和裂缝的影响。永久荷载
在结构设计时,应根据不同的设计要求采用不同的荷载
数值,我们称之为代表值。《建筑结构荷载规范》(GB
第
50009-2001,以下简称《荷载规范》)给出了三种代表
一
值:标准值、准永久值和组合值。
章
1、荷载标准值
荷载的标准值是指荷载正常情况下可能出现的
最大值。各种荷载标准值是建筑结构设计时采
用的基本代表值。
第
一
章
(1)影响正常使用(包括影响美观)的变形。
(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏。
(3)影响正常使用的振动。
(4)影响正常使用的其他特定状态。
1.2结构上的荷载与荷载效应
1.2.1荷载的分类
(1)永久荷载:在结构使用期间,数值不随时间
第1章 建筑构造概述
第一章建筑构造概述本章学习目标•掌握建筑物的基本构成要素。
•掌握建筑的分类、分级及划分原则。
•熟悉民用建筑的构造组成及各自的作用。
•了解影响建筑构造的因素,掌握建筑构造的设计原则。
•熟悉建筑模数的含义和应用,了解定位轴线的划分方式。
本章学习重点•建筑物和构筑物的概念区分。
•建筑的分类和分级标准。
•建筑的构成,建筑构造的基本设计原则。
•基本模数的数值,常用模数的应用范围。
本章内容1.1 民用建筑的构造组成1.2 建筑物的分类和等级1.3 影响建筑构造的和设计原则1.4 建筑标准化和模数协调建筑的构成要素补充知识建筑是建筑物和构筑物的总称。
•建筑物:供人们在其内进行生产、生活或其他活动的房屋(或场所)。
•构筑物:只为满足某一特定的功能建造的,人们一般不直接在其内进行活动的场所。
•建筑的构成要素:建筑功能、物质技术条件、建筑形象。
1、建筑功能•建筑功能:建筑在物质方面和精神方面的具体使用要求,也是人们建造房屋的目的。
不同的功能要求产生了不同的建筑类型,如:工厂为了生产,住宅为了居住、生活和休息,学校为了学习,影剧院为了文化娱乐,商店为了买卖交易等等。
2、建筑的物质技术条件物质技术条件:实现建筑功能的物质基础和技术手段。
物质基础包括:建筑材料与制品、建筑设备和施工机具等。
技术条件包括:建筑设计理论、工程计算理论、建筑施工技术和管理理论等。
3、建筑形象建筑形象:建筑体型、立面式样、建筑色彩、材料质感、细部装饰等的综合反映。
好的建筑形象具有一定的感染力,给人以精神上的满足和享受。
建筑形象并不单纯是一个美观的问题,它还应该反映时代的生产力水平、文化生活水平和社会精神面貌,反映民族特点和地方特征等。
•建筑功能是主导因素,它对物质技术条件和建筑形象起决定作用;•物质技术条件是实现建筑功能的手段,它对建筑功能起制约或促进的作用;•建筑形象则是建筑功能、技术和艺术内容的综合表现。
在优秀的建筑作品中,这三者是辩证统一的。
大二建筑结构知识点
大二建筑结构知识点建筑结构是指建筑物所采用的结构形式和构造材料以及其连接构件的方式。
在大二的建筑学学习中,建筑结构是一个重要的知识点。
本文将介绍大二建筑结构的基本知识点,包括结构的分类、结构的荷载分析和结构连接方式等。
一、结构的分类建筑结构按照形式可以分为下列几种:框架结构、壳体结构、悬链结构、网壳结构、半挂壳结构、薄壁结构、轻型结构和复合结构等。
框架结构是建筑工程中最常见的一种结构形式,它由柱、梁和承重墙组成;壳体结构则是以薄壁板为极限的权益结构形式,如圆顶、穹顶等。
二、结构荷载分析在结构设计中,荷载分析是非常重要的一步。
结构荷载是指外界施加在建筑物上的力的作用,包括自重、活荷载和恒载等。
其中,自重是由建筑物本身的质量产生的重力作用,活荷载是指人员、设备和家具等在建筑物内部移动产生的荷载,恒载则是指固定设备、管线和材料等施加在建筑物上的持久荷载。
三、结构的连接方式建筑结构的连接方式分为钢材连接和混凝土连接两种。
钢材连接通常采用螺栓、焊接和高强度螺纹等方式,这些连接方式具有结构简单、施工方便等特点。
而混凝土连接则是通过钢筋和混凝土的配合来实现,常见的连接方式有榫卯连接、榀状连接和埋置连接等。
四、结构的稳定性分析结构的稳定性是指建筑物在外界荷载作用下不发生失稳倾覆的能力。
稳定性分析是结构设计的重要环节,涉及到结构的刚度、强度和抗侧扭能力等。
常见的分析方法有静力分析、弹性力学分析和有限元分析等。
五、结构的抗震设计在抗震设计中,建筑结构需要具备一定的抗震能力,以确保在地震发生时能够安全稳定地承受作用在其上的地震荷载。
抗震设计包括抗震设计的基本原理、抗震设计的等级和抗震构造设计等。
六、结构的施工工艺结构的施工工艺是指在建造建筑物的过程中,对结构进行组装、安装和连接的一系列工作。
施工工艺直接关系到结构的安全和稳定性,需要考虑到施工的顺序、施工方法和施工中的质量控制等。
综上所述,大二建筑结构的知识点包括结构的分类、结构的荷载分析、结构的连接方式、结构的稳定性分析、结构的抗震设计和结构的施工工艺等。
1建筑构造概论
当今新型玻璃
玻璃 防火玻璃 国画玻璃
晶纹玻璃 粘贴玻璃 装饰镜片 彩晶玻璃 肌理玻璃 热熔玻璃 办公隔断 Vibom隔热膜 艺术玻璃、夹胶玻璃、钢化玻璃
25
玻璃制品及装饰玻璃
别具一格的造型,丰富亮丽 的图案,灵活变幻的纹路,亦或 古老的东方韵味,亦或西方的浪 漫情怀。艺术家充分利用玻璃自 然形成的凹凸和最具质感的色彩, 创造出一种赏心悦目的和谐气氛, 燃出诱人的芬芳。在简洁大方的 线条背后,把握时尚的潮流,享 受超然的自我,新时代的风采在 新工艺中表现得淋漓尽致,压铸 玻璃为现代家居中注入新的活力, 用上一块压铸玻璃、装上一面墙、 玄武,您的生活马上变得高雅华 丽,进入生活新境界!
钢制刚架结构的飞机库
排架结构——某单层厂房室内
拱在体育建筑及展示空间中 的应用
折板薄壳结构建筑
由网架结构覆盖的音乐厅
由网架结构覆盖的交通空间
空间网架在建筑物入口处的运用
曲面网架的大型展示空间及运
屋盖用悬 索结构的 冰球馆
悬索结构屋面覆盖的世博会展厅
雷诺汽车中心—悬索与 屋面钢梁混合使用
1建筑构造概论
第一章 建筑的基本概念及构成要素
本章主要讲述房屋是由哪些基本构件所组成和各构件 在房屋中所起的作用,并着重介绍影响建筑构造的主要 因素及建筑构造的设计原则。
1 名词:建筑 建筑构造 2 建筑物的组成及各部分的基本作用 3 建筑构造的设计原则
2
第一节 建筑构造的研究对象
建筑构造:是一门研究建筑物各组成部分的构造原理和 构造方法的学科。它是建筑设计不可分割的一部分。
要求:有特殊要求的门窗应
考虑防水和热工及 隔声要求。
13
在设计工作中还把建筑的各组成部分划分为:
第1章01 高层建筑结构概述.
迪拜大楼的设计灵感:来源于一种生长在沙漠里 花朵。
124层用作游人观望台 ;
迪拜大楼每天需供应约100吨水。
迪拜大楼每天用电相当于60万个100瓦电灯。
迪拜大楼每天1.7万人左右上班。
2、釜山“千年塔世界商业中心”,高度为 560米,预期于2010 年或2011年完工。
强化钢筋,而且也是史无前例地把混凝土 垂直泵上逾460米的地方,打破台北101大 厦建造时的448米纪录。
57部电梯1分钟可达124层观景台;
装有世界上速度最快(约每小时64公里)的电 梯。
2、庞大的基础 高度为828米的“迪拜塔”需要一个坚实
的基础,以支持重量超过50万吨的地面以 上建筑。“迪拜塔”将建造在一个3.7米厚
第1章 高层建筑结构概述
低层、小高层、高层、超高层的划分: 一、住宅建筑按层数划分为:1~3层为低层;
4~6层为多层;7~9层为中高层;10层以上为高层。 二、公共建筑及综合性建筑总高度超过24m者为
高层(不包括高度超过24m的单层主体建筑)。 三、建筑物高度超过100m时,不论住宅或公共建
筑均为超高层。 四、8—15层为小高层,小高层只是开发商和
公元524年的河南嵩岳寺塔(15层简中筒结构,高50m) 公元704年的西安大雁塔(7层砖木结构,总高64m) 公元1055年的河北定县料敌塔(11层筒体结构,高82m)
1.3 高层建筑结构的类型
2、 混凝土结构 优点:取材容易、良好耐久性和耐火性、承
载能力大,刚度好、节约钢材、降低造价、可模 性好;
橙色、星期三为黄色、每日落日时间开始点 灯至晚上10点。从5楼直达89楼的室内观景 台只需37秒,电梯攀升的速度为每分钟1010 米,是世界第二快的电梯。
建筑力学与结构第一章
1935年中国工农红军长征途中强渡的大渡河铁索桥-泸定桥(图1.8),是清康熙44年(公元1705年)建造的,该桥由条石砌成的东西桥台和13根横亘的铁索组成,桥长101.67米,宽2.9米,13根铁索由12164个熟铁锻造扣环连结而成,重约21吨。 图1.8 大渡河铁索桥-泸定桥
按受力分 建筑结构按受力和构造特点的不同可分为:混合结构、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构、大跨结构等。其中大跨结构多采用网架结构、薄壳结构、膜结构、以及悬索结构。 混合结构,是指由砌体结构构件和其他材料构件组成的结构。如垂直承重构件用砖墙、砖柱,而水平承重构件用钢筋混凝土梁板(图1.12),这种结构就为混合结构,也叫承重墙结构。该种结构形式具有就地取材,施工方便,造价便宜等特点。
第1章 绪 论
教学目标
通过本章的学习,掌握建筑结构的组成,会对建筑结构进行分类,理解建筑结构的功能要求,知道极限状态的概念,掌握两种极限状态,知道建筑结构抗震的基本术语。
教学要求
能力目标
相关知识
பைடு நூலகம்权重
自评分数
掌握建筑结构的组成及分类。
建筑结构按所用材料可分为混凝土结构、砌体结构,钢结构和木结构。建筑结构按受力和构造特点的不同可分为:混合结构、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构、大跨结构等。
建筑物在施工和使用过程中受到各种力的作用—结构自重、人及设备重、风、雪、地震等。这些力的作用形式怎样,大小是多少?对建筑物会产生什么样的效应?这些问题都要靠建筑力学和结构来解决。
建筑中,由若干构件(如板、梁、柱、墙、基础等)连接而构成的能承受荷载和其他间接作用(如温差伸缩、地基不均匀沉降等)的体系,叫做建筑结构(图1.2)。建筑结构在建筑中起骨架作用,是建筑的重要组成部分。
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(1)永久荷载标准值: 柱的自重:(集中荷载)
Gk .bh.H ( KN )
b
h
qk
梁的自重: 线荷载
L
gk
h
b
g k b h( KN / m)
qk
板的自重:面荷载
g k h( KN / m )
2
(2)可变荷载标准值:
①楼面及屋面活荷载标准值:
Q k (qk )
b
L
A
2 可变荷载的 折减系数
3
25m 折减系数1.0 A L b 2 25m 折减系数0.9
图7-2 纵墙承重体系 2
4
Ⅳ Ⅲ Ⅱ
Ⅳ Ⅲ Ⅱ
0.4ao
M
Ⅰ
Ⅰ
§1.3 建筑结构的设计方法
一、建筑结构的极限状态
1. 结构的三大功能
① 安全性。
结构在使用期间内,在正常施工、正常使用情况下可能出现的各种荷 载、外加变形、约束变形(如温度和收缩变形受到约束时)等的作用。 在偶然事件(如地震、爆炸)发生时和发生后,结构应能保持整体稳定性。
2 对使用上限制出现裂缝的构件,应进行混凝土拉应力验算;
3 对允许出现裂缝的构件,应进行受力裂缝宽度验算;
4 对有舒适度要求的楼盖结构,应进行竖向自振频率验算。
二、极限状态设计表达式
1. 承载能力极限状态表达式
a. 由可变荷载控制的效应组合
n oS o G SGk Q1 SQ1k Qi ci SQik R R , f k , ak i 2
(b) 筒中筒结构
§1.2 建筑结构的荷载
一、荷载分类及荷载代表值
1. 荷载定义: 施加在结构上的集中力或分布力,称为荷载——直接作用
引起结构外加变形或约束变形的原因——间接作用
2. 荷载分类:
按 时 间 的 变 异
a. 永久荷载 ——在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变 化与平均值相比可以忽略不计的荷载。也称恒 荷载或恒载。比如结构自重或土压力等。 b. 可变荷载 ——在结构使用期间,其值随时间变化,或其变化与平均 值相比不可以忽略不计的荷载。也称活荷载或活载。 比如楼面活载、屋面活载、雪荷载、风荷载、吊车荷 载等。 c. 偶然荷载 ——在结构使用期间不一定出现,而一旦出现,其量值很 大而持续时间较短的荷载。比如爆炸力、撞击力等。
荷载。
Qq q Qk
d.可变荷载频遇值
——作用于结构上时而出现,持续时间较短的 较大可变荷载。
Q f f Qk
二、恒荷载 三、楼面及屋面活荷载 1. 民用建筑楼面活载见表。对多、高层,荷载满布且 达到最大值可能性很小,应适当折减.
2. 屋面均布活载分“上人”、“不上人”、“屋顶花园” 。
B
灵谷寺无梁殿
世界上最早的单孔敞肩式 石拱桥,净跨为37.02m, 宽约9m (1400年前)
河北定县开元寺塔(又称料敌塔,如图 1.12所示)于公元1055年建成高84.2m ,共11层。
(a) 横向框架布置
(b) 纵向框架布置
(c) 纵横向框架布置
V
框架-剪力墙结构体系
剪力墙结构
(a) 框架-核心筒结构
屋面均布活载不与雪荷载同时考虑,设计时取其中较大值。
3. 雪荷载
S k r So
Sk
——雪荷载标准值
S 0 ——基本雪压。见《荷载规范》
r
——屋面积雪分布系数,即基本雪压换 算为屋面水平投影面上的雪荷载的换 算系数。
4. 风荷载
k z s zo
k
——风荷载标准值
b. 由永久荷载控制的效应组合
n oS o G SGk Qi ci SQik R R , f k , ak i 1
G & Qi
——永久荷载和可变荷载分项系数。
2. 正常使用极限状态
n
a. 标准组合
S SGk SQ1k ci SQik C
② 适用性: 结构在正常使用期间,具有良好的工作性能。如不发生影 响正常使用的过大的变形(挠度、侧移)、振动(频率、振 幅),或产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度等。 我国结构设计是以概率理论为基础的极限状态设计法。
③ 耐久性:
结构在正常使用和正常维护的条件下,应具有足够的耐久 性, (如混凝土碳化、钢筋锈蚀),结构的承载力和刚度不应 随时间有过大的降低。
超过下列情况之一,结构就不能满足预定的安全性功能要求: ① 结构或构件达到最大承载力(包括疲劳)。 ② 结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、滑移)。 ③ 结构塑性变形过大而不适于继续使用。 ④ 结构形成几何可变体系(超静定结构中出现足够多的塑性铰)。 ⑤ 结构或构件丧失稳定(如细长受压构件的压曲失稳)。
fc、fs——混凝土、钢筋的强度设计值。
k ——几何参数的标准值;当几何参数的变异性
对结构性能有明显的不利影响时,可另增减 一个附加值。
S=N=1/2(q+g)L
q+g
N
h
R
L
bQ QQk
荷载分项系数
G , Q
1.2 , 1.35 1.0 0.9 1.4 1.3
i 2
b. 频遇组合
S SGk f 1 SQ1k qi SQik C
i 2
n
c. 准永久组合
S SGk qi SQik C
i 1
n
1. 承载能力极限状态表达式 对持久设计状况、暂短设计状况和地震设计状况,当用内力的形式表达时:
o S R f c , f s , ak / Rd
a. 结构的可靠性 ——安全性、适用性、耐久性 b. 结构的可靠度 ——在规定的时间内(一般为50年),在规定的条
件下(正常设计、正常施工和正常使用),完
成预定功能的概率,称为结构的可靠度。
2. 极限状态
——整个结构或结构的一部分超过某一特定状态,或不 能满足设计规定的某一功能要求的特定状态。
a. 承载能力极限状态 ——结构或构件达到最大承载力或产生不适于继续 承载的变形。如倾覆、疲劳破坏、压屈等。
安全等级
0
o
≥1.1 ≥1.0
一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件 安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件
安全等级为三级或设计使用年限为5年及以下的结构构件
对地震设计状态下
≥0.9
1.0
荷载效应(S)——由于直接作用或间接作用作用于结构构件上,在结构内产生 的内力和变形(如轴力、弯矩、剪力、扭矩、挠度、转角和裂缝等)。
②雪荷载标准值:
S k r So
③风荷载标准值:
k z s zo
b.可变荷载组合值 ——当结构同时承受两种或两种以上可变荷载
时,除主导荷载(产生荷载效应最大的荷载) 取标准值,其他伴随荷载取小于其标准值的 组合值为代表值。
Qc c Qk
c.可变荷载准永久值 ——在设计基准期内经常作用在结构上的可变
强度高、耐久性好、 自重大、抗裂能力 混凝土结构 抗震性好、并具可 差、费工费模板 塑性 造价低廉、耐火性 好、施工方便、工 艺简单、就地取材 强度高、重量轻、 质地均匀、运输方 便 取材加工方便、材 质轻且强度较大 自重大、强度低、 抗震性能差、砌筑 工作繁重、粘土用 量大 易锈蚀、耐火性能 差 各向异性、易燃、 易裂、易翘曲、易 腐蚀
砌体结构
建 筑 结 构
钢结构
大跨重型结构、受动 荷载结构、可拆卸结 构、轻型结构、容器 及其它
大中城市基本停用
木结构
组合结构
节约钢材、提高混 凝土利用系数、降 低造价、抗震性能 好、施工方便
广泛应用于各类建 筑结构
2)按结构体系不同分类: (1)混合结构 (2)排架结构 (3)框架结构 (4)剪力墙结构 (5)框架—剪力墙结构 (6)筒体结构 H H2 EI2 A EI2 H1 EI1 EI1
o ——基本风压,
见《荷载规范》
z ——风压高度
变化系数
s
——风荷载体型 系数,+为压 力,-为吸力 振系数
z ——高度z处风
注:1 本表所给各项活荷载适用于一般使用条件,当使用荷载较大或情况特殊时,应按实际情况采 用。 2 第6 项书库活荷载当书架高度大于2m 时,书库活荷载尚应按每米书架高度≥2.5kN/m² 确定。 3 第8 项中的客车活荷载只适用于停放载人少于9 人的客车;消防车活荷载是适用于满载总重为 300kN 的大型车辆;当不符合本表的要求时,应将车轮的局部荷载按结构效应的等效原则,换算为 等效均布荷载。 4 第11 项楼梯活荷载,对预制楼梯踏步平板,尚应按1.5kN 集中荷载验算。 5 本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。对固定隔墙的自重应按恒荷载考虑,当隔墙位 置可灵活自由布置时,非固定隔墙的自重应取每延米长墙重(kN/m)的1/3 作为楼面活荷载的附加值 (`kN/m² )计入,附加值不小于`1.0kN/m² 。 4.1.2 设计楼面梁、墙、柱及基础时,表4.1.1 中的楼面活荷载标准值在下列情况下应乘以规定的折减 系数。 1 设计楼面梁时的折减系数: 1) 第1(1)项当楼面梁从属面积超过`25m²时,应取0.9; 2) 第1(2)~7 项当楼面梁从属面积超过`50m ² 时应取0.9; 3) 第8 项对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋应取0.8; 对单向板楼盖的主梁应取0.6; 对双向板楼盖的梁应取0.8; 4) 第9~12 项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。 2 设计墙、柱和基础时的折减系数 1) 第1(1)项应按表4.1.2 规定采用; 2) 第1(2)~7 项应采用与其楼面梁相同的折减系数; 3) 第8 项对单向板楼盖应取0.5; 对双向板楼盖和无梁楼盖应取0.8 4) 第9~12 项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。 注: 楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸二分之一梁间距的范围内的实际面积确定。