结构概念及结构概念设计

建筑结构的几个基本概念
• 不同荷载 作用下的 结构受力 P与结构 变形f的 关系
建 筑 结 构 的 几 个 基 本 概 念
建筑 结构 形式 概貌
建筑结构的几 个基本概念
刚性的和非刚性 的基本构件和基 本结构单元
建筑 结构 的几 个基 本概 念
基本 结构 单元
建筑结构的几个基本概念
框架结构受力分析过程
V
M
建筑结构的几个基本概念
杆件截面验算
依据当地规范进行
结构概念设计的概念
• 目标
要求在环境的布局和治理、建筑的空间和形式、 要求在环境的布局和治理、建筑的空间和形式、 结构的体系和材料、 结构的体系和材料、构筑的方法和效益之间协调一 做到“功能、结构、美观、建造”的统一。 致，做到“功能、结构、美观、建造”的统一。
•
主要手段
对力学概念、材料性能、 对力学概念、材料性能、结构体系和建造技术的 娴熟运用，同时还要有审美的眼光、 娴熟运用，同时还要有审美的眼光、工程的意识和 丰富的实践经验。在结构概念设计过程中， 丰富的实践经验。在结构概念设计过程中，要进行 整体的考虑，全面的比较，快速的估算， 整体的考虑，全面的比较，快速的估算，综合的评 价和果断的选择。 价和果断的选择。
结构概念及结构概念设计
建筑结构的作用
• 首先表现为形成人类活动所需要的、功 首先表现为形成人类活动所需要的、 能良好和舒适美观的空间。 能良好和舒适美观的空间。 • 其次表现为能够抵御自然的和人为的作 用力。 用力。 • 第三表现为充分发挥所采用的材料的效 能。
优秀的建筑结构应具备以下特点
• • • • • 在应用上， 在应用上，要满足空间和功能的要求 在安全上， 在安全上，要符合承载和耐久的需要 在技术上， 在技术上，要体现科技和工程的新发展 在造型上， 在造型上，要与建筑艺术融为一体 在建造上， 在建造上，要合理用材并与施工实际相 结合
建筑结构的几个基本概念
• 荷载和作用
直接施加于结构上的集中力或分布力叫荷载； 直接施加于结构上的集中力或分布力叫荷载； 由某种原因使结构产生约束变形或外加变形从而产 生内力效应，叫作用。 生内力效应，叫作用。
•
1. 2. 3. 4. 5.
结构的失效
破坏： 破坏：到达材料的强度或变形达到材料应变极限 失稳： 失稳：结构或构件应截面过小而被压屈或因连接处 失效而形成可变体系 变形过大（含裂缝过宽）： ）：结构或其构件在施加作 变形过大（含裂缝过宽）：结构或其构件在施加作 用力后发生影响使用过大变形 耐久性丧失： 耐久性丧失：指结构所用材料在长期环境中受破坏 因素的影响，丧失使用功能。 因素的影响，丧失使用功能。 倾覆或滑移：结构作为刚体失去平衡的现象。 倾覆或滑移：结构作为刚体失去平衡的现象。
建筑结构的几个基本概念
• 关心的材料性能
1. 极限应力或极限应变（结构承载力）； 2. 应力应变曲线中弹性模量、弹性阶段、 塑性阶段和延性性能（变形）； 3. 线膨胀系数（温度作用）； 4. 其他重性能：耐久性、耐火性、冷弯性、 冲击韧性；
建筑结构的几个基本概念
• 不同材料 的应力应 变关系对 比
结构概念设计的概念
• 设计程序（电算软件）： 软件 software • 计算机（用来计算和绘图）：硬件 hardware • 结构概念设计：慧件wiseware
结构概念设计的概念
•结构工程师和建筑工程师的关系： 合作 综合 融合 统一 1.你作你的我作我的，遇到矛盾合作协商解决 你作你的我作我的， 你作你的我作我的 2.虽然各作各的，但能懂得对方，主动结合互相补充。 虽然各作各的， 虽然各作各的 但能懂得对方，主动结合互相补充。 3.你中有我我中有你，融为一体。 你中有我我中有你， 你中有我我中有你 融为一体。 4.结构工程师就是建筑师，建筑师就是结构工程师。 结构工程师就是建筑师， 结构工程师就是建筑师 建筑师就是结构工程师。 西班牙著名结构工程师托罗哈的座右铭：我的 最终目的，是永远将一个设计对象的功能方面、结构方 面、美观方面表现为一个在本质上和形式上结合的整体。 “My final aim always been for the functional and structural and aesthetic aspects of a project to present an integrated whole, both in essence and appearance”
简化计算模型 荷载简图形成 内力分析及内力组合 杆件截面验算
建筑结构的几个基本概念
框架结构受力分析过程
1. 竖向荷载 2. 水平地震作用
建筑结构的几个基本概念
框架结构内力图
1. 竖向荷载
N
V
M
建筑结构的几个基本概念
框架结构内力图
2. 水平地震作用
N
V
M
建筑结构的几个基本概念
框架Fra Baidu bibliotek构内力组合
N
结构概念设计的概念
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1. 2. 3. 4. 5.
思维方式
从习惯于纵向思维（结构的方案、体系、布置、 从习惯于纵向思维（结构的方案、体系、布置、计 构造到施工图）转变为兼注意横向思维（规划、 算、构造到施工图）转变为兼注意横向思维（规划、 建筑、结构、设备、施工的结合）； 建筑、结构、设备、施工的结合）； 从习惯于重视设计规范，转变为更重视实践（ 从习惯于重视设计规范，转变为更重视实践（工程 经验积累和多观察工程实际现象）； 经验积累和多观察工程实际现象）； 从习惯于重视理论分析， 从习惯于重视理论分析，转变为兼重视综合考虑 时间、空间…） （人、财、物、时间、空间 ）; 从习惯于标准、定型、传统，转变为改革、更新、 从习惯于标准、定型、传统，转变为改革、更新、 创造； 创造； 从习惯于追求“绝对地确定” 转变为注意“ 从习惯于追求“绝对地确定”，转变为注意“相对 得比较” 在比较中求相对地好、 得比较”（在比较中求相对地好、快、省）