《土木工程概论》课件建筑工程

承担绝大部份水平力，框架则以承担竖向荷载为主。 钢筋砼框-剪结构高度一般为80～130m，钢框-剪结构一般为
200～260m。
主楼钢筋砼剪力墙结构 框架－剪力墙结构的构造 裙房为框架剪力墙结构
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3.4 框架-剪力墙结构
广 州 中 信 大 厦
高391m，框架-剪力墙结构， 1997年建成，由一幢80层的商业大 楼和两幢38层的酒店式公寓组成， 集写字楼、公寓、商场、会所于一 体的甲级综合智能型大厦。
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4.2 烟囱
烟囱是将烟气排入高空的高耸结构。 烟囱按建筑材料可分为砖烟囱、钢筋砼烟 囱和钢烟囱三类。
钢筋砼烟囱常用于50m以上的烟囱，一 般由基础、灰斗平台、烟道口、筒壁、内衬、 筒首和信号平台组成，按内衬布置的方式可 分为单筒式、双筒式和多筒式。
4 特种结构
国内最高的钢筋砼 烟囱为270m，世界 最高的烟囱是368m
是世界上 应用无粘 结预应力 楼板最多、 高度最高 的建筑。
3.7 筒体结构
土木工程概论
3.7 筒体结构
美国世界贸易中心
由两座方柱形塔楼组成，边长 均为63.5m。北楼高417m，南楼高 415m，均为地上110层、地下六 层，全钢结构。是典型的筒中筒结 构，1973年建成。
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香港中银大厦
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3 建筑结构的主要形式
3.2 排架结构
多用于单层工业厂房，主要结构构件有基础、柱子、吊车梁、
屋架或屋面梁。排架结构的柱与基础为刚接，屋架与柱顶为铰接。
这是典型 的单层装 配式钢筋 砼厂房构 造
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柱子是厂房中的主要 承重构件，屋架和吊车梁 分别将屋面荷载和吊车荷 载传给柱子，基础承担柱 子和基础梁传来的荷载， 然后传至地基。
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3 建筑结构的主要形式
3.12 悬索式结构
悬索结构由索网、边缘构件和支承结构三部分组成。
屋面荷载通过索网传递到支承柱，再由柱传递到基础。 钢索用多股钢铰线或钢丝绳制成，是一种大跨度屋盖的 理想结构形式。
马鞍型索网 （边缘为一对交叉斜拱）
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美国耶鲁大学溜冰馆
这是典 型的组 合悬索 结构
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“细腰” 处直径 仅30 多米
电视塔的内筒 钢
为钢筋砼核心 筒，外筒钢结
结 构 外
构由24根立柱、
筒 安
斜撑和圆环交 装
叉构成。
外 景
钢
安 装 内 景
结 构 外 筒 施
工
4.1 电视塔
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405m 421m
328m
4.1 电视塔
368m
中央广播电视塔 吉隆坡电视塔 奥克兰天空塔 柏林电视塔
钢筋砼单筒式烟囱 烟囱筒首
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砖烟囱
砖烟囱 可就地取材 ，耐热性能 好，但整体 性和抗震性 较差，温度 应力作用下 易开裂，高 度不超过 50m。
3.2 烟囱
钢 烟 囱
塔架式
拉线式
钢烟囱自重小、抗震性能好，但
耐腐蚀性差。钢烟囱按结构可分为拉 线式（高度≯50m）、自立式（高度 ≯120m）和塔架式（高度≯120m）。
砖混结构 幼儿园 为砼构造柱 留设马牙槎
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3.1 砖混结构
中国最高的砼空心小砌块住宅
辽宁盘锦砼空心小砌块 试点高层住宅
该试点住宅地处 3类土，7度 设防，建筑面积7000m2，主体14 层，局部15层，建筑总高度为46m。 除电梯井部分墙体采用C20砼外， 其余承重墙均采用190mm厚砼配 筋砌块，1～2层为全注芯砼砌 体，3层以上为部分注芯砼砌体。 是中国目前最高的砌块住宅。
3.3 框架结构
框架受力体系由梁、柱组成，属柔性结构，能承受较
大的竖向荷载，承受水平荷载能力较差。
钢筋砼框架结构 高度一般不宜超 过55m，钢结构 框架不宜超过 110m。
钢筋砼框架结构的构造
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钢
高 层 住 宅
筋 砼 框 架 结
构
3.3 框架结构
武 钢 新 办 公 楼
办公楼、高层住宅、教学 楼、宾馆、写字楼、多层 厂房等中高层建筑常采用 框架结构的结构型式
平面为52×52m的正方形， 72层，高319m，上部结构为4个 巨形三角形桁架，斜腹杆为钢结 构，竖杆为钢筋砼结构，巨形桁 架支承在底部三层高的巨大钢筋 砼框架上，由4根巨形柱将全部 荷载传至基础。是典型的桁架筒 结构，1990年建成。
这可是著名华裔 建筑师贝聿铭的 设计作品
3.7 筒体结构
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构是楼板和墙体。
“砖”是指竖向承 重的砌体，“混” 是指楼板、楼梯、 圈梁、阳台、挑檐 采用钢筋砼构件。
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构造柱与 圈梁的连结
3.1 砖混结构
多层砖混结构房屋的典型构造
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砖混结构办公楼 砖混结构抗震 性能较差，住 宅一般在６层 以下，其它民 用建筑在3层 以下。
3.1 砖混结构
建筑面积15000m2， 屋盖为三个旋转曲面组合 而成的四角锥网壳，东西 及南北叶尖之间的投影距 离分别为101.6m和96m。 2000年建成。
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北京工业大学体育馆
屋盖采用预应力张弦穹顶结构，上部 是一个球冠顶面的单层网壳，下部用钢索 撑起来，最大跨度达93m。
3.11 网壳结构
这是世界首次 使用的预应力 弦支穹顶结构
跨度103m、长116m 干 煤 棚 （ 拱 型 网 架 ）
3 建筑结构的主要形式
石拱寺 美国著名天然石拱
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不锈钢管的落地拱
名古屋的咖啡厅
3.8 拱结构
日本姬路市 中心体育馆
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3.9 薄壳结构
由曲面形板与边缘构件（梁、拱或桁架） 组成的空间结构。能以较薄的板面形成承载能 力高、刚度大的承重结构。薄壳结构属空间结 构体系。
3 建筑结构的主要形式
球面壳
双曲扁壳
园柱壳
交叉园柱壳
锥扇形园屋顶
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广 ·州
星 海 音 乐 厅
3.9 薄壳结构
建筑面积11296㎡，其交响乐演奏大厅采用48×48m双曲抛 物面钢筋砼薄壳结构。是亚洲最大的钢筋砼壳体工程。
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澳大利亚悉尼歌剧院
该建筑由三组、十对壳片组成，三角形壳瓣 是以Y形、T形的钢筋砼肋骨拼结而成。远看似群 帆泊岸，以环境优美和建筑造型独特位列20世纪 世界七大奇迹之一。由于结构计算复杂和施工困 难，工期长达17年，造价超过预算的十几倍。
首次将斜拉桥的结 构概念运用于体育 场的挑蓬结构之中
3.12 悬索式结构
土木工程概论
3.12 悬索式结构
北京理工大学 体育馆
采用双曲金属屋面， 支承体系采用“提篮式” 屋顶结构体系，受力钢管 桁架形成双道圆弧拱，并 通过六道空间桁架相连组 成马鞍型，下部悬吊整个 屋盖体系。
提篮式屋顶结构 体系又形似“鳐 鱼”，动感十足
北京兆龙饭店
地上22层，高度71.8m， 是典型的框支剪力墙结构。
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3 建筑结构的主要形式
3.7 筒体结构
利用房屋四周墙体组成一个或多个封闭筒体作为主
要抵抗水平荷载的结构，适用于超高层建筑结构。筒体结 构又可分为框筒体系、筒中筒体系、桁筒体系和成束筒体 系。
中央核心筒式
尽端核心筒式
外筒式
3 建筑结构的主要形式
网壳与网架外形相 似，区别在于网壳 是刚接杆件体系， 网架节点是铰接的
大连理工大学刘长春体育馆
建筑面积17300m2，屋盖采用 钢网壳结构， 2003年建成。
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天津市体育馆
采用双层网状球壳 屋面，球壳屋面直径 135m，整体建筑造型 为飞碟状。
3.11 网壳结构
四川大学体育馆
3.12 悬索式结构
中央大拱的跨度近100m，两 片索网的承重索锚挂在钢筋 砼大拱上；另一端锚挂在墙 顶端的钢筋砼曲梁上，索网 施加预应力后使索网形成极 为美观的造型。1958年建成。
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浙江黄龙体育中心 体育场
体育场外环梁直径 244m，挑蓬外挑50m。挑蓬 结构由吊塔、斜拉索、内环 梁、网壳、外环梁和稳定索 组成。网壳支撑于内、外环 梁上，内环梁通过斜拉索悬 挂在两端的58m高的吊塔上。
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纽约帝国大厦
高381m，共102层，全钢框架 结构，1931年建成，曾雄踞世界最 高建筑宝座达40年之久。在建筑史 上创造了每周修建4层半、 410天建 成的施工纪录。
3.3 框架结构
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3 建筑结构的主要形式
3.4 框架－剪力墙结构
在框架结构中设置部份剪力墙，框架与剪力墙协同受力，剪力墙
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3.5 剪力墙结构
当房屋的层数更高时， 横向水平荷载对结构设计起 控制作用，采用纵横布置的 剪力墙承受全部水平荷载和 竖向荷载显然更趋合理。
剪力墙结构因其空间分 隔固定，建筑布置极不 灵活，一般用于高层住 宅，宾馆等建筑
3 建筑结构的主要形式
广州白云宾馆
地上33层、地下 1 层， 高112.4m，采用钢筋砼剪力 墙结构，是我国第一座超过 100m的高层建筑。
3.9 薄壳结构
丹麦设计师的创意来自于 剥去一半皮的橙子。由于与 业主失和，设计师竟未能亲 睹自己这旷世经典之作。
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3 建筑结构的主要形式
3.10 网架结构
由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连接而成的空间结 构。具有空间受力合理、重量轻、刚度大，跨度大、抗震性能好 等优点。网架可按外形分为平面网架和曲面网架。
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3.7 筒体结构
上 海 金 茂 大 厦
高420m，地上88层、地下4 层。利用钢筋砼作核心筒，外框 架则为钢骨砼柱和钢柱、钢梁组 合的混合结构。1998年建成，是 典型的框筒结构。
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广东国际大厦
高200.18m，地上63层、地下 4层。外筒为31.1×37m的矩形平 面，典型的钢筋砼筒中筒结构，6 层以上楼板采用无粘结预应力平 板，1990年建成。
三根擎天立柱直径9m，上 球体直径45m，观光层高 度263m、267m处设有旋转 餐厅，太空舱建在350m 处 。与外滩的万国建筑 博览群隔江相望。
4 特种结构
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世界最高的独立建筑
多伦多国家电视塔
（钢筋砼结构，553.33m）
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4.1 电视塔
广州电视观光塔
塔身主体454m，天线桅杆156m，总高 度610m，将成为新的世界第一高塔。
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3.6 框支剪力墙结构
高层建筑中常遇到：底部需要大开间 开设商店宜采用框架结构；上部用于住 宅或写字楼又宜采用剪力墙结构。这时 需设置巨形的转换层将两种结构组合在 一起，这种结构称之为框支剪力墙结构。
3 建筑结构的主要形式
框支剪力墙结构中的转换 层因接近一个层高，常做 成设备层，因其上部刚度 大、下部刚度较弱，对抗 震设防不利，在抗震设防 区应慎用
钢 筋 砼 排 架 结 构
钢筋砼排架结构
3.2 排架结构
钢 结 构 单 层 工 业 厂 房
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轻钢结构强度高、 用钢量少，构配件系 列化、定型化，工厂 制造、工地安装，基 础以上无湿作业，已 广泛应用于单层工业 厂房的建设中。
3.2 排架结构
轻钢结构厂房 的构造
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3 建筑结构的主要形式
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3.10 网架结构
网 架 球 形 节 点
单曲网架外景
单来自百度文库网架内景
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大连热带雨林馆
中 心 环
3.10 网架结构
全景 外环
入口
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宝钢56m跨干煤棚
3.10 网架结构
平板网架整体吊装 （跨度100m、总重500t）
双曲网架内景
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3.11 网壳结构
是以钢杆件组成的曲面网格 结构。网壳可分为单层和双层， 网壳的曲面具有很大的刚度，网 壳结构在大跨度屋盖的应用日益 增多。
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第4章 建筑工程
第6讲 建筑工程（2）
3 建筑结构的主要形式 4 特种结构 5 建筑工程的未来展望 6 世界著名建筑掠影
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第6讲 建筑工程(2)
3 建筑结构的主要形式
3.1 砖混结构
砖混结构选材方便、施工简单、工期短、造价低，是我国在多 层建筑中使用较多的建筑形式。
砖混结构的住宅承重结
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第6讲 建筑工程(2)
4 特种结构
特种结构是指具有特殊用途的工程结构（也称构筑 物），包括电视塔、烟囱、水塔、贮液池、筒仓、挡土 墙、深基坑支护结构和纪念性构筑物等。本节介绍几种 常见的特种结构。
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4.1 电视塔
电视塔为筒体悬臂结构或空间框架 结构，一般由塔基、塔座、塔身、塔楼 及桅杆5部分组成。东方明珠坐落于黄 浦江畔浦东陆家嘴，塔高468m，是亚 洲第二高塔、世界第四高塔。
3.7 筒体结构
美 国 西 尔 斯 大 厦
高443m，共110层，建筑面积41.38万平方米。标准层为九个 23m×23m成束筒结构。全钢结构，1974年建于芝加哥。
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3.8 拱结构
以在一个平面内受力的，由曲线 （或折线）形构件组成的拱所形成的 结构，来承受整个房屋的竖向荷载和 水平荷载。