第五章建筑结构原理及设计
房屋建筑学-构造
房屋建筑学
第五章 建筑构造概论
5.1 建筑物的构造组成
• 承重结构——由建筑材料按照力学原理和传力规律 组成，并能承受一定荷载作用的骨架或体系。
– 墙、柱、楼板、楼梯、屋顶、基础等，通常将其称为建 筑构件。
• 围护构件——固定在房屋的外部，抵抗自然界的风 霜雨雪的侵袭，太阳光的幅射热，噪声的干扰等。
– 在框架结构中，框架是承重构件，屋顶和楼板的 荷载传给框架，框架承受建筑物的全部荷载，并 将其传给基础。墙体只是围护构件，不参与受力 工作。
房屋建筑学
第五章 建筑构造概论
5.2 建筑物的结构体系
• 框架结构
– 横向框架 – 纵向框架 – 纵横向框架
房屋建筑学
第五章 建筑构造概论
5.2 建筑物的结构体系
5 建筑构造概论
5.1 建筑物的构造组成 5.2 建筑物的结构体系 5.3 影响建筑构造的因素和设计原则
房屋建筑学
第五章 建筑构造概论
5 建筑构造概论
• 建筑构造是一门研究建筑物的组成以及各组 成部分的组合原理和构造方法的综合性技术 学科。
• 主要任务是根据建筑物的使用功能，技术经 济和艺术造型要求，提供合理的构造方案， 作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施 工图设计、绘制大样图的依据和保证。
房屋建筑学
第五章 建筑构造概论
5.2 建筑物的结构体系
• 墙承重结构
– 横墙承重结构体系 – 纵墙承重结构体系 – 纵横墙承重结构体系
房屋建筑学
第五章 建筑构造概论
5.2 建筑物的结构体系
• 框架结构
– 框架结构是由框架梁和框架柱刚性连接，组成 一个平面骨架，一个骨架为一榀框架。每榀框架 之间由若干联系梁连接，形成一个空间骨架，称 为框架结构体系。
工程结构第五章习题解
பைடு நூலகம்
查附录表D-1得γs=0.776，ξ=0.45，则 As=M/(γsh0fy)=180×106/(0.776×465×360) =1386㎜2 由附录表A-1选用3 25， AS=1473㎜2 钢筋间距（250-3×25-2×25)/2=62.5>25㎜, 且>d=25㎜ 满足要求。
6
（3）混凝土为C40级，纵筋为HRB335 基本数据： 由P76表5.1.7:C40砼 fc=19.1N/㎜2, ft=1.71N/㎜2,α1=1.0；由P71表5.1.1：HRB335钢筋 fy=300N/㎜2。 初步估计纵向受拉钢筋为单层布置，由P97知 as=a+10=25㎜+10㎜=35㎜, h0=h-as=500㎜-35㎜=465㎜ 计算配筋 由表5.2.1查得 αsb=0.399 αs=M/(α1fcbh02)=180×106/(1.0×19.1×250 ×4652) =0.174< αsb=0.384 符合第一适用条件。
第五章习题解
教材：建筑结构原理及设计 作者：林宗凡 高等教育出版社
1
习题（P211—212）
5-1 已知矩形截面梁，b=250mm,h=500mm,(取h0=465mm)，梁承 受的弯矩值M=180kN.m。按下列条件计算梁的纵向受拉钢筋 面积AS。并分析混凝土强度及钢筋强度对受弯构件纵向受拉 钢筋面积的影响。 （1）混凝土为C20级，纵筋为HRB335; （2）混凝土为C20级，纵筋为HRB400; （3）混凝土为C40级，纵筋为HRB335.
5-7 已知梁截面尺寸b×h=200mm×500mm，受拉纵筋为3 16钢 筋，混凝土强度等级C30。问该截面能承受多大的弯矩Mu?
2
5-1 【解】 (1)混凝土为C20级，纵筋为HRB335 基本数据： 由P76表5.1.7：C20砼 fc=9.6N/㎜2, ft=1.10N/㎜2,α1=1.0；由P71表5.1.1：HRB335 钢筋 fy=300N/㎜2。 初步估计纵向受拉钢筋为单层布置，由P97知 as=a+10=25㎜+10㎜=35㎜, h0=h-as=500㎜-35㎜=465㎜ 计算配筋
结构设计原理课程设计
结构设计原理 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握结构设计的基本原理，理解结构的稳定性和强度概念。
2. 使学生能够运用所学原理，分析常见建筑和工程结构的设计方法。
3. 培养学生对结构设计规范和标准的认识，了解其在工程实践中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件绘制简单结构图纸的能力。
2. 提高学生运用计算工具进行结构分析和计算的能力。
3. 培养学生团队协作，进行结构设计创意实践的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对结构设计的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生关注工程安全、环保和可持续发展的意识。
3. 培养学生严谨、负责的工作态度，树立良好的职业道德观念。
课程性质分析：本课程为工程技术类课程，旨在培养学生的结构设计能力和实践操作技能。
结合学生特点和教学要求，课程内容以实践操作为主，理论讲授为辅。
学生特点分析：学生处于高年级阶段，已具备一定的力学基础和工程知识。
学生对新鲜事物充满好奇，具备较强的动手能力和创新意识。
教学要求分析：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 鼓励学生积极参与课堂讨论，培养独立思考和解决问题的能力。
3. 重视团队合作，培养学生的沟通能力和协作精神。
二、教学内容1. 结构设计基本原理：介绍结构设计的基本概念、分类和功能，重点讲解稳定性、强度、刚度的基本原理。
教材章节：第一章 结构设计概述2. 结构设计方法：分析梁、板、柱、框架等常见结构的设计方法，结合实例进行讲解。
教材章节：第二章至第四章 结构设计方法与实例3. 结构设计规范与标准：讲解我国现行的结构设计规范和标准，以及其在工程实践中的应用。
教材章节：第五章 结构设计规范与标准4. 结构设计实践：组织学生进行结构设计创意实践，运用CAD软件绘制结构图纸，进行结构分析与计算。
教材章节：第六章 结构设计实践5. 结构设计案例分析：分析典型结构设计案例，使学生了解工程实际中的结构设计方法和技巧。
建筑构造原理与设计
建筑构造原理与设计建筑构造是用来支撑建筑物的骨架，是建筑物抵抗自然灾害、安全、耐久和外观美观的基础。
因此，构造的设计是非常重要的。
本文将介绍建筑构造原理与设计，并谈谈发展趋势。
建筑构造原理是指确定建筑物结构类型，以及处理建筑构造系统结构特性。
建筑构造原理有三个主要部分：原理性设计、结构类型选择和结构分析。
首先，原理性设计是在设计过程中，根据建筑物的功能需求，结合结构材料和环境因素，考虑到建筑物的使用和发展，综合分析和选择合适的建筑构造系统。
根据建筑物的功能和抗震等级要求，确定出建筑物的计算荷载，考虑构造系统结构对荷载的承受能力，确定出构造系统类型和参数。
其次，结构类型选择是根据建筑物的静力特性和动力特性，选择合适的构造类型。
这些结构类型包括砖结构、钢结构、混凝土结构和组合结构等。
每一种结构都有它自己的特点，根据建筑物的结构要求，选择最合适的结构类型。
最后，结构分析是为了确定建筑物结构的可行性以及构造系统的合理性，需要进行的复杂计算分析，包括模型分析和实验分析。
模型分析是用计算机技术模拟建筑物的结构反应用来研究结构的性能，包括极限状态分析、变形分析和稳定分析等。
实验分析是用实验验证建筑物构造系统的稳定性和可靠性，包括试验强度、抗震能力和荷载分配等。
建筑构造设计未来发展趋势主要有三个方面：首先，结构形式的多样性，通过技术的发展，能够设计出更多类型的结构形式，满足建筑物功能和使用的要求；其次，智能建筑结构，在建筑物构造系统中引入智能化技术，使结构更加安全、抗震、高效；最后，新材料的开发，开发出更多更高效的新材料，能够提高构造系统的抗震能力，延长使用寿命。
综上所述，建筑构造原理与设计是一项重要的技术，主要包括原理性设计、结构类型选择和结构分析三个方面。
未来的发展趋势是建筑构造系统类型的多样性、智能建筑结构和新材料的开发。
建筑结构设计基本原理及合理设计方案
建筑结构设计基本原理及合理设计方案作者：李宏博来源：《城市建设理论研究》2014年第07期摘要：建筑结构设计影响建筑的质量，关系到整个建筑的安全问题。
做好建筑结构的设计在整个建筑施工中都有关键的作用。
本文简要分析了建筑结构设计的基本原则，并提出行之有效的合理设计方案。
关键词：建筑结构结构设计基本原则合理设计方案中图分类号：TB482文献标识码： A提高概念设计能力的关键是要求结构设计人员在设计过程中不断的总结并提炼所遇到的实际工程问题，熟悉不同结构体系的受力特点和适用范围，结合业主需求对结构方案进行最优化设计，力求在满足建筑设计要求的条件下使结构传力简明，刚度分布均匀，具有较好的延性，并且在满足结构设计要求的情况下控制结构总体的造价。
建筑工程的核心是质量问题。
确保施工质量,必须有规范的建筑结构设计。
因此,合理的设计方案是建设项目的关键。
在实际的建筑设计,很多设计由于多种选择,导致它不能达到设计的目的,或不根据施工的设计方案。
这不仅浪费资源,更影响建筑业的发展。
因此,建筑结构设计原则和理性的标准设计方案是非常重要的。
一、建筑结构设计的基本原则建筑结构设计的主要目的就是让建筑物能满足使用要求并且符合安全标准，在建筑结构设计中要坚持以下四个基本原则。
1、抓大放小的原则强剪弱弯,强柱弱梁在建筑结构设计是一个非常重要的概念,各种组件一起构成整个结构体系。
但是因为每个组件的功能是不同的,因此也有分的重要性的重量。
如果意外破坏的力量,每个构建协作阻力,保持最重要的组件,否则可能导致玉石俱焚的后果。
更重要的组件来保护,其他组件必须服务重要组成部分。
将损失降至最低,因此,必须要做小的,确定优先次序。
2、刚柔相济的原则建筑结构如果太刚硬，那么变形能力就会很差。
遇到强大的破坏力时，很容易因局部受损导致全部受损；如果结构太柔和，很容易因变形过大导致整体的倾覆。
所以建筑结构的刚柔相济是建筑设计的必要原则。
要想做到刚柔相济，就要认真分析各种构件的性质，在不同的部位、不同的结构中都要做到刚柔相济。
建筑结构设计原理
高层建筑的结构形式主要包括框架结构、剪力墙 结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。
3
高层建筑的结构设计要点
高层建筑的结构设计需要重点考虑结构的稳定性 、抗震性能、经济性等因素，同时还需要考虑施 工的可操作性。
大跨度结构设案例计
大跨度结构的定义
大跨度结构是指跨度较大的建筑物，其结构设计需要考虑的因素 包括材料、施工方法、荷载等。
特殊结构的结构形式
特殊结构的结构形式主要包括拱形结构、薄壳结构、折板结构等 。
特殊结构的设计要点
特殊结构的设计需要重点考虑结构的稳定性、承载能力、经济性 等因素，同时还需要考虑施工的可操作性。
THANKSBiblioteka 感谢观看地震定义01
地震是由于地球内部岩层在地壳运动过程中发生断裂或错动而
释放出的能量，以地震波的形式向四周传播的现象。
地震分类
02
根据成因不同，地震可分为构造地震、火山地震、塌陷地震和
人工地震等。
地震波
03
地震波分为体波和面波两大类，体波包括纵波和横波，面波则
分为瑞雷波和洛夫波。
抗震设计的基本原则
概念设计
大跨度结构的结构形式
大跨度结构的结构形式主要包括网架结构、网壳结构、悬索结构等 。
大跨度结构的设计要点
大跨度结构的设计需要重点考虑结构的自重、跨度、稳定性等因素 ，同时还需要考虑施工的可操作性。
特殊结构设案例计
特殊结构的定义
特殊结构是指具有特殊功能或特殊形式的建筑物，其结构设计需 要考虑的因素包括材料、施工方法、荷载等。
需求。
方案设计
根据需求分析结果，制定结构 方案，包括结构形式、构件布 置和连接方式等。
计算分析
建筑结构设计原理解析
建筑结构设计原理解析建筑结构设计是建筑设计中的重要环节，它决定了建筑物的安全性、稳定性和耐久性。
在建筑结构设计过程中，有一些原理是必须要遵循的。
本文将对建筑结构设计的原理进行解析，以帮助读者更好地了解和应用于实际工程中。
一、强度原理强度原理是建筑结构设计中最基本也是最重要的原理。
建筑物必须能够承受自身重力和外部荷载产生的力，并保持稳定。
这就要求结构的各个构件都要具有足够的强度和刚度。
在设计过程中，需要进行结构的静力分析，计算各个构件受力情况，确保其强度满足要求。
二、稳定原理稳定原理是保证建筑物整体稳定的重要原则。
建筑物必须考虑到各种施加在其上的外力，如风力、地震力等。
通过选择合适的结构形式和设置适当的支撑系统，使建筑物具有足够的稳定性。
此外，还需要注意建筑物的整体屈曲和位移控制，确保建筑物在正常使用条件下不会发生不稳定现象。
三、刚度原理刚度原理是保证建筑物在承受荷载时不会产生过大变形的原则。
建筑物在长期使用过程中，会受到各种荷载的作用，如重力、风力等。
如果建筑物的刚度不足，就会导致过大的变形，影响建筑物的使用性能。
因此，在设计过程中需要进行结构的刚度计算和优化，确保建筑物满足刚度要求。
四、经济性原理经济性原理是设计过程中必须要考虑的原则。
建筑结构的设计应该在满足强度、稳定性和刚度要求的前提下，尽可能减少材料的使用量和成本。
在设计过程中，需要进行材料的选择和构件的优化，以达到经济性最大化。
五、耐久性原理耐久性原理是确保建筑物能够在设计寿命内保持结构完整的原则。
建筑物常常会受到环境因素的影响，如气候、湿度等。
设计过程中需要选择耐久性好的材料，并采取适当的防护措施，以保证建筑物的使用寿命。
总结：建筑结构设计原理包括强度原理、稳定原理、刚度原理、经济性原理和耐久性原理。
在设计过程中，需要综合考虑这些原则，以确保建筑物具有足够的强度、稳定性和刚度，并达到经济性和耐久性要求。
只有满足了这些原则，建筑物才能保持安全、稳定和可持续发展。
建筑结构设计的基本原理
建筑结构设计的基本原理建筑结构设计是建筑工程中至关重要的一环。
它涉及到建筑物的稳定性、安全性以及整体结构的合理性。
本文将介绍建筑结构设计的基本原理，包括承重原理、力学原理以及设计考虑因素等。
一、承重原理建筑物的承重原理是建筑结构设计的基础。
根据牛顿第三定律，任何物体都会受到与所受力相等、方向相反的反作用力。
在建筑结构设计中，设计师要准确计算并考虑这些受力和相应反作用力。
常见的承重原理包括静力学原理、力矩平衡原理和内力平衡原理等。
静力学原理指出：在平衡状态下，所有受力所产生的合力和合力矩均为零。
在建筑结构设计中，设计师需要计算并平衡各种受力，确保建筑物在负载作用下保持平衡。
力矩平衡原理是建筑结构设计中常用的原理之一。
力矩是由力对物体的转动效果所产生的。
建筑结构设计师需要根据建筑物的受力情况，合理分配力矩，确保建筑物的稳定性和安全性。
内力平衡原理指出：在结构内部，力的大小和方向在各个截面上均保持平衡。
设计师需要仔细计算建筑物内部的受力情况，并确保力的分布均衡，避免发生过载或局部破坏。
二、力学原理力学原理在建筑结构设计中扮演着重要的角色。
它涉及到材料力学、结构力学以及结构动力学等方面的知识。
材料力学方面，建筑结构设计师需要了解不同材料的力学性能，包括强度、刚度、延展性等。
这些性能直接影响到建筑物的承载能力和稳定性等。
结构力学方面，设计师需要掌握力学的基本原理和方法，用于分析建筑物受力情况。
通过计算和模拟，设计师能够准确评估建筑物的结构强度和稳定性。
结构动力学方面，设计师需要考虑建筑物在外部力作用下的反应。
风荷载、地震力等外部力会对建筑物的结构产生影响，设计师需要通过合理的设计方法来减小这些影响，确保建筑物的安全性。
三、设计考虑因素建筑结构设计还需要考虑多种因素，以实现合理的结构设计。
首先，设计师需要根据建筑物的用途和功能来确定结构形式。
不同的建筑物对结构形式的要求也不同，从而需要采用不同的设计方法和材料。
建筑结构设计的基本原理与方法
建筑结构设计的基本原理与方法一、引言建筑结构在建筑设计中占有重要的地位。
它不仅承载着建筑物的重量，还需要考虑结构的稳定性、安全性和经济性等因素。
本文旨在讨论建筑结构设计的基本原理与方法，以帮助读者深入了解建筑结构设计的过程和要点。
二、建筑结构设计的基本原理1. 承重原理建筑结构的首要原则是能够承受所施加的荷载，包括自重、使用荷载、风荷载、地震荷载等。
结构设计师需要根据建筑物的用途和地理环境等因素，合理确定荷载，并通过结构计算和分析，确保结构的稳定性和安全性。
2. 平衡原理平衡原理是指结构的内外力矩平衡，力的作用线相交于一点。
在建筑结构设计中，需要通过选择合适的结构形式和材料，使结构各个部分之间能够相互平衡，从而保证整个结构的稳定性。
3. 经济原则经济原则是指在满足结构稳定性和安全性的前提下，尽可能降低建造成本。
结构设计师需要根据材料的使用效率和成本、施工工艺等因素，选择合理的结构形式和构件尺寸，以实现结构设计的经济性。
三、建筑结构设计的基本方法1. 结构初选结构初选是指在建筑物的设计初期，根据建筑物的用途、形式和荷载等特点，选择适合的结构体系。
常见的结构体系包括框架结构、桁架结构、悬索结构等。
结构初选需要考虑结构的承载能力、刚度、抗震性等方面的要求，同时也要考虑到结构的经济性和施工可行性。
2. 结构分析结构分析是指通过力学和数学方法，对结构在荷载作用下的受力状态进行计算和分析。
结构分析的目的是确定结构内部力的大小和作用方式，以及各个构件的受力情况。
结构分析可以通过手算或者借助专业的结构分析软件进行。
3. 结构设计结构设计是指根据结构分析结果，选择适当的材料和构件尺寸，设计出满足设计要求的结构。
结构设计需要考虑结构的强度、刚度、稳定性、抗震性等方面的要求，同时也要考虑到施工的可行性和成本的控制。
4. 结构验算结构验算是指对设计好的结构进行力学上的校核，确保结构能够满足荷载的要求和安全性的要求。
结构验算需要考虑结构的强度、稳定性、刚度等方面的要求，以及国家和行业相关的设计规范和标准。
建筑结构设计基本原理
建筑结构设计基本原理1.承重原理：建筑结构的主要功能是承受并传导载荷，包括竖向载荷、水平载荷和风载荷。
承重原理要求在设计中合理计算和分配荷载，并采用适当的结构形式和材料，以保证结构的稳定性和强度。
2.安全性原理：建筑结构设计必须满足国家建筑安全规范的要求，确保在规定的荷载作用下，结构不会发生破坏和失稳。
安全性原理包括材料和构件的强度、稳定性和承载能力的计算，以及结构的抗震和防火设计。
3.刚度原理：建筑结构的刚度是指其对外力作用的反应能力。
刚度原理要求在结构设计中，采用适当的构造形式和材料，保证结构在使用阶段具有足够的刚度，不会出现过大的位移和变形。
4.经济性原理：建筑结构设计需要考虑建造成本和使用成本，以及结构的耐久性和维护性能。
经济性原理要求在设计中选择合理的结构形式和材料，最大限度地降低建造和维护成本，同时满足结构安全和使用要求。
5.美观性原理：建筑结构设计也应该注重建筑的美观性，以保证建筑物与周围环境的和谐和统一、美观性原则要求在设计中考虑建筑的整体形象、比例和细节，使结构融入建筑的整体风格和表达建筑的意图。
6.可变性原理：建筑结构需要适应不同的功能和使用要求，因此在设计中应该考虑结构的可变性。
可变性原则包括设计结构的适应性和灵活性，使得建筑结构能够满足不同时间和空间的需求。
7.可持续性原理：建筑结构设计也应该符合可持续发展的原则，包括资源节约、环境保护和社会责任。
可持续性原则要求在设计中选择可再生材料、减少能耗和环境污染，以及考虑结构的拆解和回收利用。
总之，建筑结构设计基本原理是建筑设计的核心内容，它既注重保证结构的安全稳定，又考虑美观和经济性，同时需要具备可变性和可持续性，以满足不同的建筑需求和社会要求。
建筑结构设计的基本原理
建筑结构设计的基本原理建筑结构设计是指在建筑设计中根据建筑物的性能要求和使用功能，合理选择结构形式、材料和设计参数，经过结构计算和分析，确定结构的稳定性、安全性、经济性和美观性等设计要求，最终确定适合建筑物的结构方案和施工图纸的过程。
建筑结构设计的基本原理包括承载原理、稳定原理和刚度原理。
一、承载原理承载原理是建筑结构设计的核心原理之一。
建筑结构的任务是将荷载从上部传递到地基，并保证建筑物整体的稳定性。
根据承载原理，建筑结构设计应尽可能合理分配和传递荷载，使结构的内力控制在安全范围内，防止产生过大的位移和变形。
在承载原理中，有几个重要的概念需要明确：1. 荷载：荷载是指施加在建筑结构上的各种外部力和作用。
包括常规荷载（如自重、活荷载、风荷载等）和非常规荷载（如地震荷载、温度荷载等）。
2. 内力：内力是指结构中构件所承受的各种反力和剪力。
根据力学原理，结构的设计应使各构件的内力处于安全范围内。
3. 构件：构件是指构成整个建筑结构的各个组成部分，如梁、柱、墙等。
在建筑结构设计中，需要根据结构的受力特点和荷载特点合理选择构件类型和尺寸。
二、稳定原理稳定原理是指建筑结构在承载荷载的作用下保持平衡和稳定的原理。
建筑结构稳定性是结构设计的重要指标之一，与结构的几何形态、荷载传递路径和内力分布有关。
根据稳定原理，建筑结构设计应满足以下几个方面的要求：1. 抗倾覆稳定要求：建筑结构在水平荷载和垂直荷载作用下，要保持稳定，避免倾覆。
2. 抗倾压稳定要求：建筑结构中的构件在受到压力时，要保持稳定，避免产生局部屈曲和破坏。
3. 抗剪稳定要求：建筑结构中的构件在受到剪力作用时，要保持整体稳定，避免产生剪切破坏。
三、刚度原理刚度原理是指建筑结构设计中保证结构刚度和变形控制的原则。
建筑结构的刚度与结构的内力分布和构件的弯曲刚度相关，直接影响结构的变形和振动性能。
根据刚度原理，建筑结构设计应满足以下几个方面的要求：1. 确定结构的刚度：根据建筑物的使用要求，合理确定结构的刚度，确保结构在使用过程中满足相应的刚度要求。
建筑结构设计原理
建筑结构设计原理建筑结构设计是建筑工程中至关重要的一环，它关乎着建筑的稳定性和安全性。
本文将介绍建筑结构设计的一些基本原理，并探讨其在实际项目中的应用。
一、受力分析原理建筑结构设计的首要任务是进行受力分析，确保建筑物在各种荷载作用下的稳定性。
受力分析原理包括静力学原理、力的平衡原理和材料力学原理。
静力学原理通过分析建筑物受力平衡的条件，确定建筑结构所受到的各种内力和外力。
力的平衡原理则是通过在建筑结构上施加与外力相等且反向的内力来实现平衡。
二、结构材料的选择原理结构材料的选择对建筑结构的强度和稳定性有着重要影响。
常用的结构材料包括钢材、混凝土和木材等。
在选择结构材料时，需要考虑不同材料的强度、刚度和耐久性等因素。
同时，根据具体工程情况和经济性要求，权衡各种因素，选择最合适的结构材料。
三、结构形式的确定原理结构形式是指建筑结构在空间中所采用的形态和构造方式。
结构形式的确定需要综合考虑结构的受力特点、空间利用效率和施工工艺等因素。
常见的结构形式有梁柱结构、框架结构、拱结构和索结构等。
在选择结构形式时，需要根据具体项目的要求和限制，寻找最佳的解决方案。
四、设计荷载的确定原理设计荷载是指建筑物所可能承受的各种荷载情况，包括自重荷载、活荷载、风荷载和地震荷载等。
设计荷载的确定需要根据相关的规范和标准，结合工程实际情况，综合考虑荷载的强度、频率和影响范围等因素。
合理的设计荷载可以确保建筑结构的安全性和稳定性。
五、结构计算的原理结构计算是指根据受力分析和设计荷载，对建筑结构进行力学计算和结构验证。
结构计算的原理包括静力计算、动力计算和承载力计算等。
静力计算通过力的平衡和静力平衡方程，计算出建筑结构所承受的内力和应力分布。
动力计算则考虑建筑物在动力荷载下的响应和振动。
承载力计算则评估结构在各种荷载情况下的承载能力。
六、构造细节的设计原理构造细节的设计是建筑结构设计的重要组成部分，它直接影响着建筑物的整体性能和安全性。
高层建筑结构,第五章框架-剪力墙结构的内力和位移计算
§ 5.2 铰结体系协同工作计算
3、计算图表的应用 （1）根据荷载形式（有三种）、刚度特征值和高度坐标查 图表得系数 y( ) / f
y H
m M W ( ) / M 0 V VW ( ) / V0
（2）根据荷载形式按悬臂杆计算顶点侧移fH，底截面弯矩M0 和底截面剪力V0 （3）计算结构顶点侧移y、总剪力墙弯矩Mw和剪力VW以及总框 架剪力VF
P
PW 图
PF图
高层建筑结构——框架-剪力墙结构
§ 5.5 讨论
2、框剪结构设计中应注意的问题 框剪结构容易满足平面布置灵活和有较大抗侧刚度的要求。 此外，由于框架与剪力墙协同工作，使框架层剪力分布，从 底到顶趋于均匀（与纯框架结构中，框架层剪力上小下大不 同），这对框架的设计十分有利－框架柱和梁的断面尺寸和 配筋可以上下比较均匀 由此可以看出三个值得注意的问题： （1）纯框架设计完毕后，如果又增加了一些剪力墙（例如电梯 井，楼梯井等改成剪力墙），就必须按框架－剪力墙结构重 新核算 （2）剪力墙与框架协同工作的基本条件是：传递剪力的楼板必 须有足够的整体刚度。因此框剪结构的楼板应优先采用现浇 楼面结构，剪力墙的最大间距不能超过规定限值
高层建筑结构——框架-剪力墙结构
框架-剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求：
1.剪力墙宜均匀地布置在建筑物的周边附近、楼电梯间、平 面形状变化 恒载较大的部位；在伸缩缝、沉降缩、防震 缝两侧不宜同时设置剪力墙。 2.平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力 墙； 3.剪力墙布置时，如因建筑使用需要，纵向或横向一个方向 无法设置剪力墙时，该方向采用壁式框架或支撑等抗侧力 构件，但是，两方向在水平力作用下的位移值应接近。壁 式框架的抗震等级应按剪力墙的抗震等级考虑。 4.剪力墙的布置宜分布均匀，各道墙的刚度宜接近，长度较 长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙，单肢 墙或多肢墙的墙肢长度不宜大于8m。单片剪力墙底部承 担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的40%。
建筑构造原理与设计
建筑构造原理与设计
建筑构造原理与设计
一、建筑构造概念
1、构造概念：建筑构造是指建筑物及其附属结构的有机组合，借助物质与空间的形态相结合，具备实现一定功能的结构型式。
2、构造分类：建筑构造分为固定构造和活动构造，固定构造包括自重结构、基础构造和支承构造，活动构造主要是指活动结构；
3、建筑构造的功能：建筑构造结合技术与艺术，能够满足建筑物各种功能要求。
它包括提供单位表面隔热保温和不燃性能要求，地基承载力，抗侧力、风力和和积水的排除功能，以及构造的可靠性要求等。
二、建筑构造原理
1、刚架原理：建筑构造固定结构中以支撑物和预应力等拉力构成的结构称为“刚架原理”，这种原理是利用力学原理通过建筑构件之间的结合Zuo成抗剪、承载、支撑、均布等概念，组建起牢固可靠的结构。
2、静止应力原理：建筑构造支撑物在承载作用下，体积和尺寸会发现变化，但力学原理要求构件的变形大小不能超出一定的容许度，这就是“静止应力原理”的要求。
3、减轻应力原理：应用梁、柱、屋面等结构构件可以在构件尺寸有限的情况下可以减少施加在构建上的剪力，也可以减少构造构件之间的界面接触压力，称为“减轻应力原理”。
三、建筑构造设计
1、结构设计：建筑构造设计的首要任务是根据建筑的功能及其使用环境，为建筑挑选最佳的混凝土结构类型，并设计出合理可靠的构造方案。
2、抗震设计：由于有不同的地震活动及其力学特性，在建筑构造设计中，必须设计具有足够的抗震安全性能。
3、耐久性分析：应考虑到建筑物可能长期受环境腐蚀、危险物质造成的腐蚀及其耐久性，以及建筑构造耐拉拉扭扭力情况，以供正确评估建筑构造的耐久性。
建筑结构设计原理解析
建筑结构设计原理解析建筑结构设计是建筑工程中至关重要的环节，它涉及到建筑物的稳定性、安全性和承载能力等方面。
在进行建筑结构设计时，设计师需要遵循一些基本原理和规范，以确保建筑物能够正常运行并满足使用需求。
本文将对建筑结构设计的原理进行解析，以帮助读者更好地理解和应用这些原理。
一、荷载分析原理荷载是指施加在建筑物上的各种外力，包括静态荷载和动态荷载。
静态荷载包括自重、使用荷载和雪荷载等，而动态荷载则包括风荷载和地震荷载等。
在进行荷载分析时，设计师需要准确计算和考虑各种荷载的影响，以确定建筑物的承载能力。
二、受力分析原理受力分析是建筑结构设计的核心任务，它通过对结构各部分的受力情况进行计算和分析，以确保结构能够满足荷载要求。
在进行受力分析时，设计师需要根据不同的结构类型和荷载情况，采用合适的受力分析方法，如静力学方法、弹性力学方法和塑性力学方法等。
三、结构稳定原理结构稳定是指建筑物在受到荷载作用时保持平衡、不破坏和不倾覆的能力。
为了确保结构的稳定性，设计师需要根据不同的结构类型和荷载情况，采取相应的稳定措施，如增加支撑、设置抗侧支撑等。
此外，设计师还需要考虑结构的整体刚度和柔度，以提高结构的稳定性。
四、材料选用原理在建筑结构设计中，合理的材料选用是确保结构安全和经济的关键。
设计师需要根据建筑物的用途、荷载要求和环境条件等因素，选择合适的材料，如钢材、混凝土、木材和玻璃等。
同时，设计师还需要考虑材料的力学性能和耐久性，以确保结构的可靠性和持久性。
五、构造形式设计原理构造形式是指建筑结构的整体布局和连接方式。
不同的构造形式会影响到结构的稳定性、刚度和施工难度等方面。
在进行构造形式设计时，设计师需要充分考虑结构的功能要求、荷载情况和建造工艺等因素，以选择合适的构造形式，如框架结构、悬挑结构和壳体结构等。
六、施工工艺原理施工工艺是指建筑结构在实际施工过程中的具体操作和控制方法。
设计师需要合理安排施工工艺，确保结构施工的顺利进行和质量的可控性。
建筑力学第五章_静定结构位移计算
建筑力学第五章_静定结构位移计算静定结构位移计算是建筑力学中的重要内容，通过位移计算可以得到结构在荷载作用下的变形情况，从而评估结构的稳定性和安全性。
本文将介绍静定结构位移计算的基本原理和具体步骤。
首先，我们需要明确什么是静定结构。
静定结构指的是结构所有部件之间的变形由完全互相嵌入融合而不产生相对变动，这样的结构称为静定结构。
而非静定结构则是指结构所有部件之间的变形不会由于完全互相嵌入而互相制约的结构。
静定结构位移计算的基本原理是根据平衡条件和变形约束条件进行计算。
具体步骤如下：1.建立结构模型：根据实际情况，建立结构的几何形状和支撑条件的数学模型。
可以采用杆件模型、面单元模型等方法进行简化。
2.确定荷载：根据设计要求和实际情况确定结构所受的荷载，包括重力荷载、风荷载、地震荷载等。
3.建立方程：根据平衡条件，建立结构的受力平衡方程。
在平衡方程中，包括结构的受力平衡方程和变形约束条件等。
4.求解方程：根据建立的方程进行求解。
可以通过解析方法、数值方法或者计算机模拟等方式进行求解。
5.分析结果：得到结构在荷载作用下的位移情况。
根据计算结果进行分析，评估结构的稳定性和安全性。
如果结果超出了允许的范围，则需要对结构进行调整或优化重新计算。
静定结构位移计算过程中需要注意的是，要考虑结构的边界条件和材料的性质等因素。
边界条件包括支座的约束条件和结构的支承情况等，材料的性质包括刚度、强度等。
静定结构位移计算是建筑力学中的重要内容，对于结构的安全性和稳定性评估非常关键。
通过位移计算，可以得到结构的变形情况，为结构设计和优化提供重要的参考依据。
但需要注意的是，位移计算只能适用于静定结构，对于非静定结构需要采用其他方法进行分析和计算。
总之，静定结构位移计算是建筑力学中的重要内容，通过建立结构模型、确定荷载、建立方程、求解方程和分析结果等步骤，可以得到结构在荷载作用下的位移情况。
这对于评估结构的稳定性和安全性非常有帮助。
建筑设计原理
建筑设计原理建筑设计是指将建筑师的创造性思维与实践技能结合，通过对建筑需求、空间布局、材料选择、结构形式等方面的综合考虑，创造出满足人类生活和工作需求的建筑物。
建筑设计原理是指在进行建筑设计时，需要遵守的一些基本规律和原则。
本文将从建筑结构、空间布局以及材料选择等方面探讨建筑设计原理。
一、建筑结构原理建筑结构是建筑物的骨架，对建筑物的稳定性和承载能力起着重要作用。
在进行建筑设计时，需要考虑以下几个结构原理：1. 功能性原理：建筑结构必须满足建筑物所需的功能要求。
例如，住宅建筑要考虑到人们的居住需求，办公楼要考虑到工作环境的要求等。
2. 经济性原理：建筑结构的设计应该尽可能合理，既能满足功能要求，又能尽量减少材料和成本的使用。
例如，通过采用一些经济高效的结构形式，如梁柱结构、框架结构等，可以降低建筑费用。
3. 安全性原理：建筑结构必须保证建筑物在正常使用情况下的安全稳定。
例如，在地震多发地区，建筑设计应考虑抗震性能，采用钢结构或加固墙体等。
二、空间布局原理空间布局是指在建筑内部划分各个功能区域的规划与布置。
良好的空间布局能够提高空间利用率，满足人们的使用需求。
以下是几个空间布局原理的介绍：1. 前后关系原理：建筑内各个功能区域的布局应该考虑到它们之间的前后关系，便于人们的流线和使用。
例如，住宅建筑中卧室与卫生间的相对位置要合理安排，方便居住者的使用。
2. 公共私密性原理：建筑内的不同区域应满足不同的私密性要求。
公共区域宜开放，私密区域宜封闭。
例如，办公楼中公共休息区与办公室的相对位置要科学规划。
3. 通风采光原理：建筑内的各个功能区域要考虑到通风和采光条件。
合理的布局可以使空气流通，光线充足，提高人们的舒适度。
三、材料选择原理建筑材料是建筑设计中不可或缺的一个环节。
正确的材料选择可以提高建筑物的寿命、减少维修成本，同时也能够满足建筑物的美观和功能需求。
以下是几个材料选择原理的介绍：1. 可靠性原理：建筑材料的选择要有良好的可靠性和耐久性，能够承受各种外力和环境作用。
建筑结构的原理与构造
建筑结构的原理与构造建筑是人类创造的艺术，而建筑结构就是建筑物得以存在和稳定的基础。
建筑结构的原理和构造是建筑设计和施工中的重要考虑因素，它涉及到建筑物的承重、稳定性以及使用功能等方面。
在本文中，我们将讨论建筑结构的原理与构造，探究其背后的基本要素。
一、建筑结构的概念与分类建筑结构是指建筑物承担力的组成和相互作用，为了满足其功能和美观的需要，结构分为荷载结构和非荷载结构两类。
荷载结构是指能够承受和传递荷载的部分，如墙体、柱子、梁等。
非荷载结构则是指起装饰和保护作用的部分，如建筑物的外立面、屋顶等。
二、建筑结构的基本原理建筑结构的基本原理可概括为三个方面：静力学平衡、连续性和稳定性。
1. 静力学平衡：建筑结构必须满足静力学平衡条件，即在任何时刻，各个构件所受的力的合力和合力矩都必须为零。
这样才能保证整个结构处于平衡状态。
2. 连续性：建筑结构的连续性是指构件之间能够有效传递力，使整个结构形成一个稳定的整体。
例如，在悬臂结构中，梁与墙体的连接点必须有足够的强度和稳定性，以保证力的传递和整个结构的稳定性。
3. 稳定性：建筑结构的稳定性是指结构在受到外部力的作用下，能够保持稳定的能力。
结构的稳定性取决于结构的几何形状和材料的强度。
例如，在高层建筑中，为了增加结构的稳定性，通常会采用加固柱子、设置剪力墙等措施。
三、建筑结构的构造方法建筑结构的构造方法是指根据建筑物的用途和设计要求，选择合适的结构形式和构件材料，并进行合理的组合和施工。
1. 结构形式：不同的建筑物有不同的结构形式，如梁柱结构、框架结构、拱结构等。
结构形式的选择要考虑荷载传递、空间利用以及构造成本等因素。
2. 构件材料：常见的建筑构件材料包括钢筋混凝土、钢结构、木结构等。
构件材料的选择与建筑物的用途和结构形式密切相关。
例如，对于高层建筑来说，钢结构通常被用于提供足够的强度和稳定性。
3. 组合与施工：结构的组合是指各个构件的连接方式和排列顺序，要考虑到力的传递和整体稳定性。
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几何不变与几何可变体系的概念
一、平面体系的分类：
1．几何不变体系
2．几何可变体系 3．瞬变体系
二、平面体系的几何组成分析：
确定几何体系的几何组成规律称为几何组成分析。 只有几何不变体系才能承受外荷载的作用，故只有几何 不变体系才能作为结构，几何组成分析是进行结构设计 的基础。
§5-2
平面体系自由度W的计算公式：W=3m-2h-r m：无约束状态下的刚片数； h：单铰数目； r：链杆数。 注：如体系中某个铰与n个刚片相联接；则该铰相当于 n-1个单铰。连接三个或三个以上的刚片的铰称为复铰。 Y
Ⅰ
A
Ⅱ
Y
Ⅲ
Ⅱ
A
Ⅰ
X O 单铰：增加两个联系
X O 单铰：增加四个联系
规则一：两刚片用即不完全平行，也不相交于一点的 三根链杆联接，所组成的体系是几何不变体系，且没 有多余联系。
静定结构和超静定结构· 常见的结构型式
1．静定结构 (statically structure) ： 没有多余联系的几何 不变体系。
2、超静定结构 (hyperstatic structure ) ： 又称静不定结构。具有多余联系的几何不变体
系。具有n次多余联系的几何不变体系称为n次
的超 静定结构。绝大部分的建筑结构都是超静
拱结构体系
拱式结构外形美观，体现了结构受力与建筑造型的 完美结合，是大跨度钢结构中一种重要的形式。
平面体系的自由度· 联系的概念
1.自由度：是用来确定体系运动时所需要的独立座标
的数目。
Y
x
Y
A
y
x
y
A
X
O
X
O
2.联系：当对刚体施加约束时，其自由度将减少。
能减少一个自由度的约束称为一个联系，能减少n个 自由度的约束称为增加了n个联系。
Y
Y
A
O
W=3-1=2 O X
A
W=3-2=1 X
1 1 Ⅱ
两 刚 片 规
Ⅰ
2
3
Ⅰ
2
3
Ⅱ
几何不变体系
瞬变体系
1
则
Ⅰ 1 2 3 Ⅱ Ⅰ 2 Ⅱ
3
瞬变体系
几何可变体系
规则二：三个刚片用不在一条直线的铰两两相连组成
的体系是几何不变体系，且没有多余联系。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 3
三
Ⅰ Ⅰ
4
Ⅱ
刚
片 规 则 实铰 几何不变体系
Ⅲ
虚铰
A
Ⅰ
B
Ⅱ
C
Ⅲ
瞬变体系
规则三：在刚片上加减二元体，形成的体系是几何 不变体系，且没有多余联系。
定结构。
几何构造与静定性的关系
只有无多余联系的几何不变体系才是静定的。 或者说，静定结构的几何组成是几何不变且无多余 联系。凡按基本简单组成规则组成的体系，都是静
定结构；而在此基础上还有多余联系的便是超静定
结构。
3．常见结构型式： （1）梁板结构体系 （2）桁架体系 （3） 拱结构体系 （4） 框架· 筒体体系 （5） 悬索体系 （6）薄壳体系
A
二Ⅲ BⅡ元 Nhomakorabea体 规 则
C 几何不变体系
Ⅰ
Ⅰ
小 结
（1）体系可以分为几何不变体系和几何可变体系，只有 几何不变体系才能用作结构，几何可变及瞬变体系不能用 作结构。 （2）自由度是确定体系位置所需要的独立参数的数目。 （3）几何不变体系组成规则有三条。满足这三条规则的 体系是几何不变体系。
§5-4