第四章建筑工程02PPT课件.ppt

第四章 建 筑 工 程;  第二节 工程结构的结构作用 ; 结构作用：结构在外部作用下所受的应力状态或产生的变形行为，也就是通过不同的应力状态和变形行为来承受这项外部作用，而将其所承受的荷载传至其支承结构，再传至基础，通过基础再传至地基，也就是研究传力路线的问题。结构作用也称结构机理 ; ; ; ;（二）大跨度建筑 大跨度结构其结构体系有很多种，如网架结构、索结构、薄壳结构、充气结构、应力膜皮结构、混凝土拱形桁架等，常用于展览馆、体育馆、飞机机库等; ;2、索结构索结构是将桥梁中的悬索“移植”到房屋建筑中，可以说是土木工程中结构形式互通互用的典型范例;3、薄壳结构 　薄壳结构常用的形状为圆顶、筒壳、折板、双曲扁壳和双曲抛物面壳等。圆形圆顶结构是轴对称结构，在轴对称荷载作用下将只产生两种力：径向力和环向力。径向力为沿经线方向的力，因其要平衡垂直向下荷载，所以必定为压力。环向力为沿纬线方向的力; ; ; ;; ; ;2、高层结构 高层结构的主要结构形式有：框架结构，框架－剪力墙结构，剪力墙结构，框支剪力墙结构，筒体结构等。;（1）框架结构 框架结构因其受力体系由梁和柱组成，用以承受竖向荷载是合理的，在承受水平荷载方面能力很差。因此仅在房屋高度不大、层数不多时采用。因当房屋层数不多时，风荷载的影响很小，竖向荷载对结构的设计起控制作用，但当层数较多时，水平荷载将起很大的影响，会造成梁、柱的截面尺寸很大，在技术经济上不如其它结构体系合理。;（2）框架－剪力墙结构 在框架－剪力墙结构中，框架与剪力墙协同受力，剪力墙承担绝大部分水平荷载，框架则以承担竖向荷载为主，这样，可以大大减少柱子的截面。 剪力墙在一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。;（3）剪力墙结构 当房屋的层数更高时，横向水平荷载已对结构设计起控制作用，如仍采用框架－剪力墙结构，剪力墙将需布置得非常密集，这时，宜采用剪力墙结构，即全部采用纵横布置的剪力墙组成，剪力墙不仅承受??平荷载，亦用来承受垂直荷载 剪力墙结构因剪力墙的存在，其空间分隔固定，建筑布置极不灵活，所以一般用于住宅、旅馆等建筑;（4）框支剪力墙结构 　下部采用框架结构，上部采用剪力墙结构，两种结构的组合。 ; ;①框筒体系 指内芯由剪力墙构成，周边为框架结构。 ②筒中筒体系 当周边的框架柱布置较密时，可将周边框架视为外筒，而将内芯的剪力墙视为内筒，则构成筒中筒体系。 ③成束筒体系 成束筒体系是由多个筒体组成的筒体结构。最典型的成束筒体系的建筑应为美国芝加哥的西尔斯塔楼（1974）;;第三、结构设计的基本理论 设计与结构计算的目的一般有两个：一个是满足使用要求，另一个是经济问题 （一）满足使用要求 　1.　保证建筑物或构筑物在施工过程中和建成以后安全可靠，结构构件不会破坏，整个结构不会倒塌。 ; ;（二）经济问题 所谓经济问题，即是如何用最经济的方法实现上述的安全可靠性和适用性，将建筑物的建造费用降至最少。 重点：结构的安全可靠性、使用期间的适用性和经济性是对立统一的，也是我们结构设计所研究和考虑的主要问题。;;; ;（四）我国目前的规范对结构设计的规定： 建筑结构必须满足下列各项功能要求： 1、能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用； 2、在正常使用时具有良好的工作性能。; ; （五）建筑工程的结构设计步骤 一般可分为：建筑结构类型选取、结构模型的建立、结构荷载的计算、构件内力计算和构件选择、施工图纸绘制四个阶段。 ;1、建筑结构类型选取 对建筑工程的结构设计前，必须先清楚需选用的结构类型。结构类型如本章前几节所述，可依据建筑的要求选用合理的结构类型。因此需要结构设计人员了解各种结构体系的形式、适用范围、结构传力体系等。 ; ; ;3、结构荷载计算 结构模型建立完成后，即可计算该模型上的受力。计算受力必须清楚该结构所受的荷载的种类和传力路线。 传力路线：如在框架结构中，荷载是由板传递给次梁，再由次梁传递给主梁，由主梁传递给柱，柱将荷载传递给基础，基础再传递给下面的地基。;4、构件内力计算和构件选择 绘制出计算模型和其所受力后，即可针对该模型进行内力计算。;5、施工图纸的绘制 构件的截面尺寸和配筋确定后，下一步即是将其反映至施工图纸上。如何绘制施工图纸将在画法几何和建筑制图课程中学习。　施工图纸的绘制必须规范，因施工人员是按图纸施工的，只有按规范绘制的图纸，施工人员才能识别，也才能按照图纸施工。; ; ;网架结构;悬索结构;薄壳结构;充气结构;多层框架结构;框架-剪力墙 结构; 筒体结构;