第一章 建筑结构的基本知识.ppt

* * 第一篇 建筑结构的概念 知识目标： 了解建筑结构的基本概念 了解混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构的特点及其应用 熟悉结构设计的基本要求 熟悉混凝土结构的耐久性规定、结构安全等级 理解结构功能极限状态的概念 能力目标： 能够根据建筑方案确定结构的类型 能够根据建筑物的用途确定其安全等级及结构构件的重要性系数。 第一章 建筑结构的基本知识 第一节 建筑结构的基本概念 一、建筑与建筑结构 住宅、厂房、体育馆等都可称为建筑，是人们用各种建筑材料建造的一种供人居住和使用的空间物。建筑物应该具有两个方面的特质：一是它的内在特质，即安全性、适用性和耐久性，也就是要求建筑结构或构件在承受各种作用后不破坏、不失稳，变形、裂缝不超过规定的限值，并且具有足够的使用年限；二是它的外在特质，即适用性（满足既定的功能）和美学要求。前者取决于结构，后者取决于建筑。 在实际工程中，建筑与结构的侧重点和分工不同，建筑注重的是这一构筑物的整体使用功能和美学效果，结构则是为了满足这一功能和效果而设的承重骨架。结构是为建筑服务的，没有建筑也就不可能有结构；反之，没有结构的建筑只是空中楼阁。 （a）建筑 （b）结构 图1-2 建筑与结构的关系 ◎建筑与结构的关系 建筑中由梁、板、柱、墙、基础等构件连接而成的能承受“作用”的空间体系称为建筑结构，在不致混淆时可简称结构。简言之，结构就是建筑中起骨架作用的部分（图1-1）。 图1-1 建筑结构示意图 ◎结构的组成 二、建筑结构的分类 1.建筑结构按承重结构所用的材料不同分类 木结构 钢结构 砌体结构 混凝土结构 混合结构 素混凝土结构 （1）概念： 混凝土结构 钢筋混凝土结构（重点） 预应力混凝土结构 1. 混凝土结构 （2）钢筋混凝土结构的特点 主要优点： 1）就地取材；2）耐久性好；3）整体性好；4）可模性好；5）耐火性好。 主要缺点： 1）自重大；2）抗裂性能差；3）现浇结构模板用量大；4）工期长等等。 （1）概念 由块体（砖、石材、砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构。 2. 砌体结构 （2）特点 主要优点： 1）取材方便，造价低廉；2）具有良好的耐火性及耐久性；3）具有良好的保温、隔热、隔音性能，节能效果好；4）施工简单，技术容易掌握和普及，也不需要特殊的设备。 主要缺点： 自重大，强度低，整体性差，砌筑劳动强度大。 3. 钢结构 （1）概念 以钢材为主制作的结构 。 图1-4 奥运场馆—鸟巢 （2）特点 主要优点： 1）材料强度高，自重轻，塑性和韧性好，材质均匀； 2）便于工厂生产和机械化施工，便于拆卸，施工工期短； 3）具有优越的抗震性能； 4）无污染、可再生、节能、安全，符合建筑可持续发展的 原则，可以说钢结构的发展是21世纪建筑文明的体现。 主要缺点： 易腐蚀，需经常油漆维护，故维护费用较高；钢结构的耐火性差，当温度达到250℃时，钢结构的材质将会发生较大变化；当温度达到500℃时，结构会瞬间崩溃，完全丧失承载能力。 4.木结构 （1）概念 指全部或大部分用木材制作的结构。 （2）特点 主要优点： 易于就地取材，制作简单。 主要缺点： 易燃、易腐蚀、变形大，并且木材使用受到 国家严格限制。 5. 混合结构 （1）概念 由两种及两种以上材料作为主要承重结构的房屋称为混合结构。 （2）特点 不仅具有钢结构建筑自重轻、截面尺寸小、施工进度快、抗震性能好的特点，还兼有钢筋混凝土结构刚度大、防火性能好、成本低的优点。 图1-6 上海环球金融中心 2.根据结构的受力和构造特点划分 （1）排架结构 排架结构的承重体系是屋面横梁（屋架或屋面大梁）和柱及基础，主要用于单层工业厂房。屋面横梁与柱的顶端铰接，柱的下端与基础顶面固接（图1-7）。 图1-7 排架结构 （2）墙承重结构 以建筑物墙体作为支承水平构件和承担水平力的结构体系，称为墙承重结构，如砌体一混凝土结构（砖混结构）、钢筋混凝土剪力墙结构等。 图1-8 剪力墙体系 图1-9 部分框