建筑结构概念和分类及建筑结构设计基本原则

作用效应S：作用在结构上、使其产生内力和变 形的总称，作用为荷载时，称荷载 效应。为随机变量
结构抗力R：结构承受内力和变形的能力。也是 随机变量
1. 承载能力极限状态实用设计表达式
R 0S
S C
C ：结构达到正常使用要求所规定的限值，如变形、裂缝
宽度等
3、耐久性：结构在正常维护条件下具有足够的耐久 性能，即结构在正常维护条件下能够正 常使用到规定的设计使用年限。例如： 钢筋混凝土构件的钢筋不至因保护层过 薄或裂缝过宽而锈蚀。
2.2 结构的功能极限状态
2.2.1 极限状态定义：整个结构或结构的某一部分超过某一特定状态就 不能满足设计规定的某一功能要求，则此状态称 为该功能的极限状态。极限状态实质上是区分结 构可靠与失效界限。 2.2.2 极限状态分类 承载能力极限状态：结构达到最大承载能力或不适于 继续承载的 变形——安全性（4种情形）
优点： 取材方便 耐久性好 整体性抗震性好
缺点：自重大、易开裂 工艺复杂、周期长、易受天气影响
1.2.4 钢结构
钢结构厂房的一榀排架
钢混结构
钢结构
优点：材料强度高、自重轻、塑性韧性好 便于生产加工、施工周期短 抗震性能好 无污染、节能
缺点：易腐蚀、耐火性差、维护费用高
建筑结构的基本设计原则
1.1 荷载的分类 永久荷载（也称恒载） 可变荷载（也称活载） 偶然荷载
1.2 荷载代表值 定义：在设计中，对结构所承受的荷载应赋予一 个规定的量值，即荷载代表值。 荷载标准值 荷载准永久值 荷载组合值 荷载频遇值
2.1 结构的功能要求
1、安全性：结构在正常施工和使用阶段，能承受各种可能出 现的作用，在设计规定的可能出现的偶然事件 （如强烈地震、爆炸）发生时和发生后，仍能保 持必要的整体稳定性，即结构不发生倒塌。 2、适用性：结构在正常使用条件下，具有良好的工作性能。 例如，不会出现影响正常使用的过大变形和振动 ，不会产生然使用者感到不安的裂缝宽度。
正常使用极限状态：结构达到正常使用或耐久性能中某项规定的限 值——适用性、耐久性（4种情形）
承载能力极限状态：
整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆） 结构构件或连接因超过材料强度而破坏 结构转变为机动体系 结构或构件丧失稳定（如压屈等）
正常使用极限状态：
影响正常使用或外观的变形 影响正常使用或耐久性能的局部损坏（如裂缝） 影响正常使用的振动 影响正常使用的其他特定状态
砌体结构在现代建筑中仍然占有一席之地
砌体结构定义：由砌块、砂浆砌筑而成的墙柱作为 主要受力构件的结构 优点：取材方便、造价低廉 良好的耐火性及耐久性 保温隔热隔音性能好 工艺简单 缺点：自重大、强度低、整体性差、劳动强度 大
Байду номын сангаас 1.2.3 混凝土结构
定义：混凝土结构包括钢筋混凝土结构、预应 力混凝土结构以及素混凝土结构。其中 钢筋混凝土运用最为广泛。
阳台发生倾覆
构件发生强度破坏
裂缝过大
土压力过大，造成材料破坏
第三节
3.1 荷载组合
极限状态设计表达式
可变荷载效应控制组合
S = G SGk Q1SQ1k + Qi ci SQik
i 1
n
永久荷载效应控制组合
S = G SGk + Qi ci SQik
i 1
n
3.2 实用设计表达式
一 建筑结构的概念和分类
1.1 建筑结构：建筑物中由构件连接以承受外部作 用的体系。
1.2 根据材料将结构分为：木结构、砌体结构、 混凝土结构、钢结构
1.2.1 木结构
中国古代木结构
优点：就地取材、加工方便
木结构 缺点：易燃、易腐蚀、变形大、不环保 1.2.2 砌体结构
古罗马时期的 砌体结构至今 尚保存完整