第八章建筑结构设计原理简介
建筑力学与结构 第八章钢筋混凝土梁板结构
单向板肋梁楼盖与双向板肋梁楼盖的划分原则
对于四边支承板： l2 / l1 ≥ 3时，短向受力，按单向板设计； l2 / l1 ≤ 2时，双向受力，按双向板设计； 2<l2 / l1 < 3时，宜按双向板设计，亦可按单向板设计，但长边方向配置足
够的构造钢筋。
l02 l01
楼盖的传力路线
单向板楼盖传力路线： 荷载→板→（沿短边）→次梁→主梁→柱或墙
活荷载4：第一 内支座-Mmax
活荷载5：第二 内支座-Mmax
要想得到构件上某截面的某种最不利内力，只需要将 恒载下的内力与上述活载情况下的内力进行组合,将求得各 组合的内力画在同一图上，以同一条基线绘出，便得到 “内力叠合图”，其外包线称为“内力包络图”。
A
B
C
D
承受均布荷载的五跨连续梁的弯矩包络图来说明，研究
对于民用建筑，当楼面梁的负荷范围较大时，负荷
范围内同时布满活荷载标准值的可能性较小，故可以对活
荷载标准值进行折减，见下表。
构件所在的位置
单向板楼盖荷载情况
板
板：负载宽度b=1m
板受到的均布恒荷载设计值g板＝ 恒载分项系数rG×钢筋混凝土材料重度r×板厚 h×负载宽度b＋板面及板底构造层重量
板受到的均布活荷载设计值q板＝ 活载分项系数rQ×均布活荷载标准值qk×负载宽 度b
主梁
次梁
主梁沿纵向布置
若横向柱距大于纵向柱距较多 时，也可以沿纵向布置主梁。 这样可减小主梁的截面高度， 从而增大了室内净高。
只布置次梁，而不设主梁
在有中间走廊的房屋中，常可 利用中间纵墙承重，可以只布 置次梁而不设主梁。
次梁
主梁
次梁
结构平面布置注意问题
第八章民用建筑构造概论
（三）模数数列及应用
模数数列是以选定的模数 基数为基础而展开的模数 系统，是由基本模数、扩 大模数、分模数为基础扩 展成的一系列尺寸。表8-2 为我国现行的模数数列。
表8-2 模数数列(mm)
（四）几种尺寸
1、标志尺寸
符合模数数列的规定，用以标注建筑物定位轴面、定位 面或定位轴线、定位线之间的垂直距离（如开间或柱距、进 深或跨度、层高等）以及建筑构配件、建筑组合件、建筑制 品以及有关设备界限之间的尺寸。
（三）适应建筑工业化和建筑施工的需要
在满足建筑使用功能、艺术形象的前提下，应尽量采用标准设计和通用 构配件，以适应建筑工业化的需要。
（四）注重社会、经济和环境效益
在选择房屋构造方案时应充分考虑建筑的综合效益，因地制宜，就地取 材，注重环境保护。在确保工程质量的同时，努力降低工程造价。
（五）注重美观
构造方案的处理还要考虑其造型、尺度、质感、色彩等艺术和美观问题， 如有不当往往会影响建筑物整体设计的效果。
（b）构件标志尺寸小于构造尺寸
8.5 民用建筑的定位轴线
定位轴线是确定建筑各构配件相互位置的基准线。构配 件的定位又分为水平面内的定位和竖向定位。
一、墙体的平面定位轴线
（一）承重内墙的定位轴线
承重内墙定位轴线与顶层内墙中线重合，如果承重内墙 上下厚度不同，下面较厚，上面对称变薄，定位轴线与上下 墙体中线重合；如果上下墙体不是对称形时，则定位轴线与 顶层墙体中线重合。如图8-3所示，图中t为顶层墙的厚度。
（四）技术和经济条件的影响
随着各种新材料、新工艺、新技术的不断涌现，建筑构造 组成也在不断地发生变化，建筑构造要根据行业发展的现状和 趋势，不断调整，推陈出新。经济水平的提高，也会对建筑构 造产生影响。如弱电技术、智能系统、灾害预警系统和高档装 修在建筑中的逐步普及，对建筑构造提出了新的要求。
第八章 结构力学
第一节钢筋混凝土平面楼盖概述
在高层建筑中，楼盖宜现浇;对抗震设防的建筑，当高度 >=50m时，楼盖应采用现浇;当高度<= 50m时，在顶层、刚性 过渡层和平面复杂或开洞过多的楼层，也应采用现浇楼盖。 随着商品混凝土、泵送混凝土以及工具式模板的广泛使用， 钢筋混凝土结构，包括楼盖在内，大多采用现浇的方式。 日前，我国装配式楼盖主要用在多层砌体房屋，特别是多层 住宅中。在抗震设防区，有限制使用装配式楼盖的趋势。装 配整体式楼盖是提高装配式楼盖刚度、整体性和抗震性能的 一种改进措施，最常见的方法是在板面做40mm厚的配筋现 浇层。 (3)按是否预加应力情况，楼盖可分为钢筋混凝土楼盖和预 应力混凝土楼盖两种。预应力混凝土楼盖用得最普遍的是无 钻结预应力混凝土平板楼盖;当柱网尺寸较大时，预应力楼盖 可有效减小板厚，降低建筑层高。
上一页 下一页 返回
第二节单向板肋梁楼盖的设计
④跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同且跨度相差 不超过10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。 (2)为减少计算工作量，结构内力分析时，常常不是对整个结 构进行分析，而是从实际结构中选取有代表性的某一部分作 为计算的对象，称为计算单元。 楼盖中对于单向板，可取1m宽度的板带作为其计算单元， 在此范围内，即图8-3中用阴影线表示的楼面均布荷载便是该 板带承受的荷载，这一负荷范围称为从属面积，即计算构件 负荷的楼面面积。 主、次梁截面形状都是两侧带翼缘(板)的T形截面，每侧翼 缘板的计算宽度取与相邻梁中心距的一半。次梁承受板传来 的均布线荷载，主梁承受次梁传来的集中荷载，由上述假定 ③可知，一根次梁的负荷范围以及次梁传给主梁的集中荷载 范围如图8-3所示。
建筑结构设计的原理
建筑结构设计的原理建筑结构设计的原理涉及多个方面，包括力学、材料力学、结构力学和结构工程等相关知识。
下面将从这几个方面来详细解释建筑结构设计的原理。
1. 力学：建筑结构设计的基础是力学，力学涉及到物体受力分析和力的平衡问题。
力学的三大定律（牛顿运动定律、动量定理和能量守恒定理）对建筑结构设计具有重要指导意义。
通过力学分析，可以计算出建筑结构受到的各种力，确定受力情况，为结构设计提供依据。
2. 材料力学：材料力学研究材料的力学性能和力学行为。
在建筑结构设计中，材料力学是评估材料强度和刚度的基础。
常见的结构材料有钢、混凝土、木材等，每种材料都具有不同的力学性能。
通过材料力学的分析，可以确定结构材料的受力行为，并合理选取材料以满足设计要求。
3. 结构力学：结构力学是建筑结构设计的核心内容，主要包括静力学和动力学。
静力学研究结构在静力平衡状态下的力学性质，动力学研究结构在地震、风荷载等作用下的力学行为。
结构力学分析可以确定建筑结构的承载能力，保证结构的安全性和稳定性。
4. 结构工程：结构工程是将力学和材料力学等原理应用于实际结构设计中的工程学科。
结构工程需要综合考虑结构形式、荷载情况、材料性能等因素，确定合理的构造方案，满足结构的强度、刚度、稳定性和振动等要求。
在结构工程中，还需要根据国家规范和标准，进行抗震设计、防灾减灾设计等。
除了以上几个方面，建筑结构设计还涉及到结构的可靠性、经济性和美观性等问题。
1. 结构可靠性：建筑结构的可靠性是指结构在使用寿命内能够满足设计要求的能力。
在建筑结构设计中，需要考虑各种外力作用下的结构强度、刚度和稳定性等问题，保证结构的安全可靠。
2. 结构经济性：结构经济性是指在满足安全可靠要求的前提下，尽可能节约材料、降低成本的设计原则。
通过合理的结构形式和材料选取，可以降低结构的自重、减少材料使用量，提高结构的经济性。
3. 结构美观性：在建筑设计中，结构不仅需要满足功能和安全要求，还需要具有良好的美学效果。
建筑结构设计原理
建筑结构设计原理
建筑结构设计原理包括以下几个方面：
1. 静力学原理：建筑结构设计必须遵循静力学原理，即构件的受力平衡。
各个构件的受力应符合受力平衡方程，以确保结构的稳定性和安全性。
2. 轻质化原理：建筑结构设计应尽量采用轻质化材料，以减轻结构的自重，降低地基负荷。
轻质化还有助于提高结构的抗震性能和抗风性能。
3. 简化原理：建筑结构设计应尽量简化结构形式，减少构件数量和节点数量。
简化结构有助于提高施工效率，减少施工难度和成本，并且方便维护和监测。
4. 经济原理：建筑结构设计应力求经济合理，即在满足使用寿命和安全性要求的前提下，尽量减少材料和人工投入。
经济合理的结构设计能够提高建筑的竞争力，降低建设成本。
5. 美观原理：建筑结构设计应注重建筑的美学价值，力求结构形式简洁、流畅，与建筑整体风格协调。
美观的结构设计能够增强建筑的审美价值，提升使用者的体验和满意度。
6. 可持续发展原理：建筑结构设计应符合可持续发展的理念，即在减少资源消耗和环境影响的同时，满足人们对建筑功能和舒适性的需求。
可持续发展的结构设计能够降低建筑对自然资源的依赖，并减少环境污染。
综上所述，建筑结构设计原理包括静力学原理、轻质化原理、简化原理、经济原理、美观原理和可持续发展原理。
这些原理在设计过程中相互作用，共同确保建筑结构的安全、稳定、经济、美观和可持续发展。
高层建筑结构设计 第八章 筒体结构
于10，宜采用预应力混凝土楼盖，必要时可增设内柱。
(6)框筒结构因建筑功能需要，在底层要求加大柱距，此时必
须布置转换结构，其功能是将上部柱荷载传至下部大柱距的
柱子上。一般内筒应一直贯通到基础底板。
(7) 楼盖构件的高度不宜太大，尽量减小楼盖构件与柱之间的
弯矩传递，楼盖做成平板或密助楼盖或预应力楼盖。采用钢
轴力，当重力荷载不足时角柱将承受拉力。
2.1 结构布置
第8章 筒体结构设计
(5)筒中筒结构的内筒宜居中，面积不宜太小，其边长可取高
度的1/12~1/15，也可取外筒边长的1/2~1/3，其高宽比一般约
为12，不宜大于15。内筒应贯通全高，竖向刚度均匀变化；
内筒与外筒间距，非抗震设计时宜大于12，抗震设计时宜大
楼盖时可将楼板梁与柱的连接处理成铰接；框筒或束筒结构
可设置内柱，以减小楼盖梁的跨度，内柱只承受坚向荷载而
不参与抵抗水平荷载。
2.1 结构布置
第8章 筒体结构设计 采用普通梁板体系时，楼面梁的布置方式一般沿内、外筒单 向布置。外端与框筒柱一一对应；内端支承在内筒墙上，最 好在平面外有墙相接，以增强内筒在支承处的平面外抵抗 力；角区楼板的布置，宜使角柱承受较大竖向荷载，以平衡 角柱中的拉力双向受力。典型布置如图。
(4)柱截面宜做成正方形、矩形或 T 形。
若为矩形截面，截面长边应与腹板框架方向一致。
角部是联系两个方向协同工作的重要部位，受力大，通常 采取加强措施；内筒角部可采用局部加厚等措施，外筒可 加大角柱截面，以承受较大的轴力，减小压缩变形；角柱 面积宜取中柱面积的1~2倍。
角柱面积过大，会加大剪力滞后现象，使角柱产生过大的
第8章 筒体结构设计
高层建筑结构设计
建筑结构设计的原理
建筑结构设计的原理
建筑结构设计的原理是基于力学和结构力学原理的应用，旨在确保建筑物能够承受各种荷载和外力的作用，确保其稳定、安全。
1. 合理有效地传递荷载：建筑结构设计要考虑到不同的荷载种类，如垂直荷载（自重、使用荷载等）、水平荷载（风荷载、地震荷载等）以及温度变形等，通过设计结构的形式和布置，合理地传递荷载至地基。
2. 选择适当的结构形式：根据建筑物的功能、尺度和基础条件等，选择合适的结构形式，如框架结构、桁架结构、矩形结构等。
同时，还需根据结构形式的力学性能进行合理的构造设计，如柱、梁、板、墙等的尺寸、布置、型号选择等。
3. 灵活运用结构材料：根据设计需求，选择适宜的结构材料，如混凝土、钢材、木材等，并合理利用不同材料的力学性能。
例如，混凝土常用于受压构件，钢材常用于受拉构件，以充分发挥材料的优势。
4. 考虑结构的整体稳定性：建筑结构设计要考虑结构体整体的稳定性，避免倾覆、屈曲等问题。
采取适当的加强措施，如设置剪力墙、加筋构件等，以提高结构的整体稳定性。
5. 合理布置支撑和刚性连接：通过合理布置支撑和刚性连接，确保结构的稳定和整体性。
支撑要考虑荷载的传递路径和支撑点的位置，提供必要的水平和垂直支撑。
刚性连接要考虑连接
部位的强度和刚性，以保证构件之间的力学协调。
6. 考虑建筑物的使用年限：结构设计要考虑建筑物的使用年限，采用合理的安全系数，确保建筑物在使用寿命内能够安全稳定地使用。
综上所述，建筑结构设计原理包括荷载传递、结构形式选择、结构材料运用、结构稳定性考虑、支撑和连接的布置、使用年限考虑等方面，以确保建筑物的结构安全和稳定。
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设计中至关重要的一环。
它涉及到建筑物的整体稳定性、力学性能和安全性等方面的问题。
本文将从建筑结构设计的原理和方法入手，探讨建筑结构设计的核心内容。
一、载荷分析与框架结构设计在建筑结构设计中，首先需要进行载荷分析，确定建筑物的设计荷载。
设计荷载包括静荷载和动荷载两部分。
静荷载是指建筑物自重、建筑物上的永久荷载和变动荷载等，而动荷载是指风荷载、地震荷载等。
根据载荷分析的结果，可以进行框架结构设计。
框架结构是建筑结构中最常见的一种形式。
在框架结构设计中，需要考虑到每个构件的受力情况，保证整个结构的力学平衡。
常用的方法包括梁柱设计、节点设计和支座设计等。
二、承载体系设计与抗侧推设计承载体系设计是建筑结构设计的核心之一。
承载体系是指建筑物中起承载作用的各种构件和构造形式。
根据建筑物的功能和要求，可以选择合适的承载体系，如框架结构、剪力墙结构、钢筋混凝土框架-剪力墙结构等。
与承载体系设计相关的是抗侧推设计。
抗侧推是指建筑物在遭受侧向荷载时的稳定性问题。
抗侧推设计需要通过控制结构的刚度、设置剪力墙或钢结构的形式等手段来增强结构的侧向刚度和稳定性。
三、材料选择与构件设计材料选择和构件设计是直接影响建筑结构性能的因素。
在材料选择方面，需要综合考虑材料的强度、刚度、耐久性和经济性等因素，选择合适的建筑材料，如钢材、混凝土、木材等。
构件设计是根据结构受力情况和材料性能，确定构件尺寸和形状的过程。
在构件设计中，需要满足构件的强度、刚度和稳定性等要求，确保结构的安全性和可靠性。
四、建筑结构优化设计与工程实施建筑结构优化设计是为了提高结构的经济性和性能，优化结构的布置和构造形式，减少材料的使用量和构件的数量等。
优化设计可以通过调整构件的尺寸、改变构造方式等手段实现。
最后，建筑结构设计需要与工程实施相结合。
在实施过程中，需要保证施工的安全性和施工工艺的合理性，及时处理施工中的各种问题，确保设计的结构能够得到正确实施。
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。
建筑物结构设计的基本原理
建筑物结构设计的基本原理
建筑物结构设计的基本原理主要包括以下几点：
1. 结构平衡原理：建筑物结构设计必须保证结构内部的平衡，使结构在各种外力作用下保持稳定。
结构平衡是结构设计的基本要求，也是保证建筑物安全性的基础。
2. 结构承载能力原理：建筑物结构设计必须考虑结构的承载能力，确保结构能够承受各种预期的载荷，包括静载和动载。
承载能力是衡量结构性能的重要指标，也是保证建筑物正常使用的前提。
3. 结构传力原理：建筑物结构设计必须保证力的传递路径清晰、合理，使结构在承受载荷时能够有效地将载荷传递到各个部位，从而达到整体结构的平衡和稳定。
4. 结构耐久性原理：建筑物结构设计必须考虑结构的耐久性，即结构的寿命。
结构耐久性取决于材料的质量、结构的构造方式和维护状况等多个因素。
结构设计应保证结构的耐久性，以满足建筑物的使用寿命要求。
5. 环境保护原理：随着人们对环境保护意识的提高，建筑物结构设计也应考虑环境保护因素。
结构设计应尽可能采用环保材料和节能技术，减少对环境的负面影响，同时充分利用自然资源，实现可持续发展。
总之，建筑物结构设计的基本原理是确保建筑物的安全性、经济
性和可持续性的关键。
只有遵循这些基本原理，才能设计出安全、经济、可靠的建筑物。
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。
建筑结构设计原理全解析
建筑结构设计原理全解析一、引言在建筑设计中，结构设计是一个至关重要的环节。
它涉及到建筑的稳定性、安全性和整体结构布局。
本文将全面解析建筑结构设计的原理。
二、载荷计算原理结构设计的首要任务是对建筑物所承受的载荷进行合理的计算。
载荷可以分为静载荷和动载荷两类。
静载荷包括自重、使用荷载和附加荷载，而动载荷则包括风荷载、地震荷载等。
合理的载荷计算可以确保建筑物在各种外力作用下保持安全和稳定。
三、结构布局原则结构布局是指建筑的各个构件排列和连接方式。
它直接影响建筑物的整体强度和稳定性。
在结构布局中，需要考虑建筑物的功能需求、平面布局、空间形态和外部环境等因素。
合理的结构布局要求构件之间紧密配合，力的传递途径清晰，并且能够最大限度地减小结构的应力集中。
四、结构材料选择原则在结构设计中，选择合适的结构材料对于保证建筑物的稳定性和安全性至关重要。
常见的结构材料包括钢筋混凝土、钢结构和木结构等。
不同类型的材料具有各自的特点和适用范围。
例如，钢筋混凝土在承受压力方面具有优势，而钢结构则在大跨度和高度的建筑中具有较好的应用性能。
五、结构计算与分析原理结构计算和分析是确定建筑物受力性能的关键步骤。
它包括了静力学和动力学分析。
静力学分析主要用于计算结构在静态载荷作用下的受力情况，例如各构件的应力、位移等。
而动力学分析则用于评估结构在动态载荷下的响应，例如地震荷载引起的结构振动。
通过结构计算和分析，可以为结构设计提供科学的依据。
六、梁、柱和墙体设计原理在建筑结构设计中，梁、柱和墙体是承担荷载的主要构件。
它们的设计原理包括强度计算、刚度设计和稳定性评估等。
梁的设计要考虑其跨度、受力形态和承载荷载等因素。
柱子的设计则需考虑其受压和受拉的能力，以及防止局部失稳的措施。
墙体的设计要考虑其稳定性和承载力等要求。
七、框架结构设计原理框架结构是常见的建筑结构形式之一。
它由梁、柱和框架构成，能够有效地承担和传递荷载。
框架结构设计原理包括确定各构件的尺寸、节点的刚度和连接方式等。
建筑结构设计
建筑结构设计建筑结构设计是建筑工程中至关重要的一环，它涉及到建筑物的承重系统和整体稳定性。
一个良好的结构设计能够确保建筑物的安全性、经济性和持久性。
本文将从结构设计的基本原理、重要考虑因素以及技术发展趋势等方面进行论述。
一、基本原理1.力学原理建筑结构设计基于力学原理，主要包括静力学和动力学。
静力学研究建筑物在静力平衡状态下的受力情况，而动力学则研究建筑物在受到外力作用时的响应和振动特性。
2.材料力学结构设计需要考虑不同材料的力学性能，如混凝土的强度、钢材的屈服强度等。
根据材料的性质和限制条件，选择合适的材料并进行结构布局和计算。
3.构件连接构件连接在结构设计中占据重要地位，优良的连接方式能够保证结构的协调性和整体安全性。
常见的连接方式有焊接、螺栓连接和粘结连接等。
二、重要考虑因素1.荷载分析在结构设计中，荷载分析是决定结构尺寸和材料强度的基础。
荷载包括常见的静力荷载、动力荷载以及温度荷载等，设计者需要对各种荷载进行评估和计算。
2.地基条件地基是建筑物的基础，地基的稳定性和承载能力直接关系到建筑结构的安全性。
在设计过程中，需要对地基进行勘测和评估，并采取相应的措施来确保地基的稳定。
3.抗震设计地震是常见的自然灾害，抗震设计是建筑结构设计的重要环节。
设计者需要根据地震区域划分和设计地震动参数，采取相应的抗震措施来提高建筑物的抗震性能。
4.施工性和可维护性结构设计不仅要满足安全和经济性的要求，还需要考虑施工的可行性和建筑物的可维护性。
设计者需要充分考虑施工工艺和材料的可获取性，以及后期维修和保养的方便性。
三、技术发展趋势1.材料创新新材料的不断涌现给结构设计提供了更多的选择。
例如，高性能混凝土、复合材料以及新型钢材等材料的应用可以提高结构的强度和耐久性。
2.数字化技术随着计算机技术和仿真技术的发展，结构设计过程越来越多地借助于数字化工具。
计算机模拟和虚拟现实技术可以更准确地预测结构的性能和行为，提高设计效率和精确性。
第8章建筑结构减震隔震设计讲解
第8章建筑结构减震隔震设计讲解建筑结构减震、隔震设计是在建筑设计中非常重要的一部分，可以大大提高建筑物的抗震能力，减少地震对建筑物的损坏和威胁。
本章将对建筑结构减震、隔震设计进行讲解。
1.建筑结构减震设计建筑结构减震设计是通过在建筑结构中引入减震装置，减少地震能量对建筑物产生的影响。
常见的减震装置有隔震支座、减震支撑、摩擦减震器等。
（1）隔震支座隔震支座是将建筑物与地基隔离，减少地震能量的传递。
它由橡胶、钢板等材料制成，能够在地震时发生形变，吸收地震能量。
隔震支座能够有效减少地震对建筑物的影响，提高建筑物的抗震能力。
（2）减震支撑减震支撑是通过设置支撑装置，将建筑物与地基连接起来，减少地震能量的传递。
减震支撑一般采用液体阻尼器、粘滞阻尼器等装置。
它们能够在地震时发挥一定的阻尼作用，减少地震对建筑物的影响。
（3）摩擦减震器摩擦减震器是通过在结构连接处设置摩擦装置来减少地震能量的传递。
摩擦减震器通常由摩擦片、压力板等组成，当地震发生时，摩擦减震器能够在摩擦力的作用下发生滑动，吸收地震能量。
2.建筑结构隔震设计建筑结构隔震设计是通过在建筑物与地基之间设置隔震装置，减少地震能量对建筑物的传递。
常见的隔震装置有橡胶隔震层、空气隔震层等。
（1）橡胶隔震层橡胶隔震层是将建筑物与地基分离，通过橡胶材料的柔性来减少地震能量的传递。
橡胶隔震层能够有效减少地震对建筑物的影响，提高建筑物的抗震能力。
（2）空气隔震层空气隔震层是在建筑物与地基之间设置空气垫，通过空气的弹性来减少地震能量的传递。
空气隔震层能够在地震时发生形变，吸收地震能量，减少对建筑物的影响。
建筑结构减震、隔震设计可以有效提高建筑物的抗震能力，减少地震对建筑物的损坏和威胁。
在建筑设计中，需要根据地震活动的频率、振动频率和建筑物的结构特点来选择适合的减震、隔震装置。
同时，还需要考虑建筑物的使用功能和经济性，综合进行设计。
通过科学合理的减震、隔震设计，可以有效保护建筑物和人员的安全。
项目8 建筑结构设计基本原理
项目８ 建筑结构 设计基本原理
项目８ 建筑结构设计基本原理
0
10
20
30
40
5
60
7
8
0
0
0
任务８.１ 荷 载分类及荷载 代表值
１永久荷载
永久荷载也称为恒荷载，是指在使用期间 ，其值不随时间变化，或其变化与平均值 相比可以忽略不计，或其变化是单调的并 能趋于限制的荷载。
２可变荷载
可变荷载也称为活荷载，是指在使用 期间，其值随时间变化，且其变化与 平均值相比不可忽略不计的荷载。
任务８.２ 建筑结构的极 限状态设计方法
８.２.２ 极限状态的设计方法
荷载（直接作用）和间接作用都 将使结构或结构构件产生内力、 变形和裂缝，我们称之为作用效 应。由于结构设计中以荷载作用 为多，故常称作荷载效应。
１ 承载能力极限状态 当结构或结构构件达到最大承载 力，或达到不适合于继续承载的 变形状态时，称该结构或结构构 件达到承载能力极限状态。
２ 正常使用极限状态 当结构或结构构件达到正常 使用或耐久性能的某项规定 限值的状态，为正常使用的 极限状态。
３ 偶然荷载
偶然荷载指在结构设计使用年限内 不一定出现，而一旦出现其量值很 大，且持续时间很短的荷载。
８.１.２ 荷载代表值
１ 荷载标准值
荷载标准值是该荷载在结构设计基准期内在正常情况 下可能达到的最大量值。
２ 可变荷载 代表值
可变荷载组合 值。
Байду номын сангаас
可变荷载频遇 值。
可变荷载准永 久值。
８.１.３ 荷载效应
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
换句话：混凝土强度等级应按立方体强度标准值确定。
4
* 立方体抗压强度标准值（ƒcu,k）
两重含义：
1、采用边长为150㎜的立方体试块，在标准条件（温 度为17～23℃，湿度在90％以上）下养护28d，按照标准 的试验方法加压到破坏测得的立方体抗压强度。
下降段表达了混凝土耐受变形的能力，即E点所对应应变为其极限压应 变。
注：一般的压力试验机是无法得到砼的应力应变曲线的下降段的。P12
22
3 混凝土模量和弹性系数P15
问题的提出：
计算超静定结构内力、温度变化和支座沉降产生的 内力以及预应力砼构件的预压应力时，通常近似地把砼 看作弹性材料分析，此时，就需要用到砼的弹性模量。 但对砼来说，应力应变关系为一曲线，在不同的受力阶 段，应力和应变之间的变形模量是一个变数，因此怎样 恰当规定砼的弹性指标成为我们要解决的首要问题。
3 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋，也可 采用HRB335、HRBF335钢筋；
4 预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
27
2 钢筋品种、级别和分类
根据钢筋产品标准的修改，不再限制钢筋材料的化学成分和制作 工艺，而按性能确定钢筋的牌号和强度级别，并以相应的符号表达。
17
短期加载时混凝土的变形 上升段
三个阶段
/ fc
1.0 0.8
B
比例极限
A
C
峰值应力后裂缝继续扩展阶段
D
收敛段
E
0.4
O
0 裂缝不稳定扩展阶段 F
弹性阶段 裂缝稳定扩展阶段 下降段
第Ⅰ阶段：应力－应变关系接近于直线。砼内部已存在微裂缝但没有发 展。
砼的变形主要是骨料和水泥结晶体的弹性变形
受力变形
直接在载荷作用下所产生的变形；
体积变形
混凝土由于硬化过程中的收缩以及温度和湿度变化也会 产生变形。
15
1.3.1 短期加载时混凝土的变形
1 混凝土受压时的应力－应变关系（受拉基本相同） 混凝土的应力应变曲线是砼力学性能的一个重要方面，是钢筋砼
构件应力分析、建立强度和变形计算理论不可少的依据。
近年来，我国强度高，性能好的预应力钢筋已可充分供应，冷加工
钢筋不再列入规范。
29
钢筋与混凝土的粘结力
粘结与粘结力定义 粘结是指钢筋与周围砼界面间的一种相互作用，
粘结力是指钢筋砼受力后沿其接触面上产生的一种剪 应力。
30
钢筋与混凝土的粘结力
两种粘结应力 局部粘结应力：
两相邻开裂截面之间产生。保证开裂截面钢筋与砼 之间的应力传递(c)P191
*
8.1、钢筋混凝土结构的材料 8.2、建筑结构功能要求和极限状态 8.3、结构上的荷载和荷载效应 8.4、结构极限状态设计表达式 8.5、耐久性规定
8.1钢筋混凝土结构的材料
1 混凝土：由水泥，砂石，水按一定配合比组成的 人工石材。
混凝土的强度
虽然实际工程中的混凝土构件和结构 一般处于复合应力状态，但是单向受力状 态下混凝土的强度是复合应力状态下强度 的基础和重要参数。
《规范》规定以上述棱柱体试件测得具有95％保证率的 抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值，用ƒck表示。
11
混凝土的强度标准值由立方体抗压强度标准值 fcu,k经计算确定。
12
知识点：混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系
fck 0.88c1c2 fcu,k
0.88为考虑实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的修正系数。
/ fc
1.0 0.8
C
峰值应力后裂缝继续扩展阶段
B
D
比例极限
A
收敛段
E
0.4
O
0 裂缝不稳定扩展阶段
F
弹性阶段 裂缝稳定扩展阶段 下降段
典型的混凝土应力——应变全曲线 16
砼在加荷前就已存在微裂缝，是因为在其凝结 初期由于水泥石收缩、骨料下沉等原因，在水泥石 和骨料间的交界面上形成的。在外力作用下，微裂 缝将有一个发展过程，砼的破坏过程是裂缝不断产 生、扩展和失稳的过程。
9
棱柱体试件的抗压强度都比立方体强度值小，并且 棱柱体试件高宽比越大，强度越小。
由于棱柱体试件的高度越大，试验机压板与试件之间 摩擦力对试件高度中部的横向变形的约束影响越小。但是， 当高宽比达到一定值后，这种影响就不明显了。
10
在确定棱柱体试件尺寸时，一方面要考虑到试件具有足 够的高度以不受试验机压板与试件承压面间摩擦力的影响， 在试件的中间区段形成纯拉状态，同时也要考虑到避免试件 过高，在破坏前产生的附加偏心而降低抗压极限强度。根据 资料，一般认为试件的高宽比为2～3时，可以基本消除上述 两种因素的影响。
纵向构造钢筋(腰筋) 梁截面高度较大时梁中构造钢筋
构造箍筋
改善梁、柱中受力情况，同时固定受力钢筋。
注意：受力、架立和分布钢筋并不一定能绝对区别开来，即同一钢筋往往
可同时起上述两种以上的作用。
26
2 钢筋品种、级别和分类
混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：
1 纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋， 也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400钢筋； 2 梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；
c1为棱柱体强度与立方体强度之比，对混凝土强度等级为C50及以 下的取c1＝0.76，对C80取c1＝0.82，在此之间按直线规律变化取值。
c2为高强度混凝土的脆性折减系数，对C40及以下取c2＝1.00，对 C80取0.87，中间按直线规律取值。
13
混凝土轴心抗拉强度
砼抗拉强度远低于抗压强度，仅抗压强度的1/18～1/9 。 在钢筋砼构件的破坏阶段，处于受拉工作状态的砼一般早已
我们把临界点B相对应的应力作为长期受压强度的依据。？
19
/ fc
1.0 0.8
B
比例极限
A
C
峰值应力后裂缝继续扩展阶段
D
收敛段
E
0.4
O
0 裂缝不稳定扩展阶段
F
弹性阶段 裂缝稳定扩展阶段 下降段
第Ⅲ阶段：随着荷载的增大，裂缝宽度和数量急剧增加。曲线斜率急 剧减小。即使应力不增加，裂缝也会持续开展。在高应力状态下，砼内部 微裂缝转变为明显的纵向裂缝，试件开始破坏。
Ec
105 2.2 34.7
(N
/
mm2 )
fcuk
混凝土受压弹性模量与受拉弹性模量大致相等。
25
8.1.2 钢 筋
1 钢筋的性能 受力钢筋
主要承担拉力，也可加强砼的抗压能力.
架立钢筋 保证受力钢筋的设计位置不因捣制砼而有所移动
钢筋作用 分布钢筋
将构件所受到的外力分布在较广的范围，以改善 在板中受力情况，同时固定受力钢筋。
开裂，故在构件的承载力计算多数情况下是不考虑受拉砼工作的。
砼的抗拉强度对砼构件多方面的工作性能有重要影响，而且在构 件的抗裂、抗扭、抗冲切等计算中还常直接利用砼的抗拉强度，新规 范在抗剪计算中亦考虑的抗拉强度。
因此，砼的抗拉强度也是一项必须确定的重要指标。
14
2 混凝土的变形
变形是混凝土的一个重要力学性能。
锚固粘结应力：
锚固长度和延伸长度(a,b) 锚固长度：钢筋伸进支座或连续梁中承担负弯矩的上 部钢筋在跨中截断时，需延伸的一段长度。通过此延 伸长度上粘结应力的积累使钢筋中建立起能发挥钢筋 强度的应力。
钢筋伸入支座
31
支座负弯矩钢筋跨间截断
开裂截面处
2、粘结力组成
光面钢筋的粘结： 胶着力 钢筋和砼接触面上的化学吸附作用力。浇注时水泥浆体对钢筋 表面氧化层的渗透及水化时水泥晶体的生长和硬化。一般很小， 仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用。接触面发生相对滑移 时即消失。 摩阻力 混凝土收缩裹压钢筋产生。由于砼凝固时收缩，对钢筋产生 垂直于摩擦面的压应力。这种压应力越大，接触面的粗糙程 度越大，摩阻力越大。
23
c
c
0 1 e p c
弹性模量
c
砼的模量表达
弹性模量 (原点切线模量 ) : Ec
d d
0
tg0
c ce
24
4 混凝土弹性模量测定
我国《规范》弹性模量测定方法：采用棱柱体或圆柱体试件， 取应力上限为0.3fc，重复加载5～10次。由于混凝土的非弹性性 质，每次卸载到零时，存在残余变形。但是随着荷载重复次数的 增加，残余变形逐渐减小，最后趋于稳定，应力应变趋于直线。 该直线的斜率就是混凝土的弹性模量。
7
混凝土轴心抗压强度
混凝土抗压强度与试件形状有关，采用棱柱体比 立方体能更好的反映混凝土结构的实际抗压能力。用 混凝土棱柱体试件测得的抗压强度称为轴心抗压强度。
8
混凝土轴心抗压强度
我国《普通混凝土力学性能试验方法》规定以 150mm×150mm×300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗压 强度试验的标准试件。试件制作同立方体试件，试件上 下表面不涂润滑剂。
2
混凝土的强度与水泥强度等级、水灰比有 很大关系，骨料的性质、混凝土的级配、混凝 土成型方法、硬化时的环境条件及混凝土的龄 期等也不同程度地影响混凝土的强度。试件的 大小和形状、试验方法和加载速度也影响混凝 土强度试验结果，各国对各种单向受力下的混 凝土强度都规定了统一的标准试验方法。
3