《建筑结构设计精要》课件.ppt

建筑结构设计精要

课程简介与目标课程简介本课程旨在为学生提供建筑结构设计的基础知识和技能，帮助学生掌握结构设计的流程、方法和规范，并能够独立完成简单的结构设计工作。课程目标

结构设计的基本原则安全可靠结构设计要满足安全可靠性要求，确保建筑物在使用寿命内能够承受各种荷载和环境作用，不发生破坏或倒塌。经济合理结构设计要考虑经济效益，选择合适的材料和施工方案，在保证安全的前提下，尽可能降低造价。适用美观

建筑结构体系的分类框架结构框架结构由梁、柱和节点组成，是最常见的建筑结构体系之一，具有良好的抗震性能和空间适应性。剪力墙结构剪力墙结构是在框架结构基础上，增加竖向的剪力墙，提高抗侧移能力，适用于高层建筑。组合结构组合结构是指将两种或多种结构体系组合在一起，充分利用不同体系的优点，提高建筑物的整体性能。其他结构除了以上几种常见结构体系外，还有钢结构、木结构、砌体结构等，不同的结构体系适用于不同的建筑物类型和环境条件。

荷载的概念与分类荷载的概念荷载是指作用在建筑结构上的各种外力，包括恒载、活载、风载、地震载等。荷载的分类1.恒载：建筑物自重和固定设施的重量，如墙体、楼板、屋顶、管道等；2.活载：使用过程中可能变化的荷载，如人员、家具、设备等；3.风载：风力作用在建筑物表面的压力；4.地震载：地震作用在建筑物上的力。

恒载的计算方法材料重量法根据建筑物结构图，计算各构件的体积，并乘以材料的密度，得到各构件的重量，然后将各构件的重量累加，得到建筑物的恒载。单位面积荷载法根据建筑物的使用功能和结构类型，查阅相关规范，确定单位面积的恒载，然后乘以建筑物的面积，得到建筑物的恒载。

活载的取值标准人员活载根据建筑物的用途和容纳人数，查阅相关规范，确定人员活载的取值标准，一般为每平方米2.0-3.0千牛。家具活载根据家具的种类和重量，查阅相关规范，确定家具活载的取值标准，一般为每平方米1.0-2.0千牛。设备活载根据设备的类型和重量，查阅相关规范，确定设备活载的取值标准，一般为每平方米2.0-5.0千牛。

风荷载的计算1确定风压根据建筑物所在地的气候条件和风力等级，查阅相关规范，确定风压值。2计算风力根据风压值和建筑物的形状、高度、朝向等因素，计算风力。3确定风荷载根据风力，计算风荷载，并将其作用到建筑物的各个部位。

地震作用分析地震烈度根据建筑物所在地的地震烈度，确定地震作用的等级。地震波谱根据建筑物所在地的地震波谱，确定地震作用的频率和强度。结构分析采用结构分析软件，对建筑物进行地震作用分析，计算结构的抗震性能。

结构材料的性能强度材料承受外力而不破坏的能力1刚度材料抵抗变形的能力2韧性材料承受冲击载荷的能力3耐久性材料抵抗环境侵蚀的能力4

混凝土材料的特性优点1.强度高，能够承受较大的荷载；2.成本低，易于加工和施工；3.抗火性能好，能够抵抗高温；4.耐用性强，使用寿命长。缺点1.脆性大，抗冲击性能差；2.膨胀系数大，受温度影响容易发生开裂；3.抗渗性能差，容易被水侵蚀。

钢材的力学性能强度钢材的强度高，能够承受较大的荷载，因此常用于建造高层建筑和大跨度建筑。延展性钢材具有良好的延展性，在受到外力作用时，能够发生较大变形而不破坏，具有较好的抗震性能。塑性钢材具有良好的塑性，能够在变形后保持塑性状态，不会产生断裂，因此能够承受较大的冲击载荷。

砌体材料的特点砖砖具有强度高、耐久性强、价格低廉等优点，是常用的砌体材料，但抗震性能较差，适用于低层建筑。砌块砌块具有强度高、保温性能好、施工效率高等优点，适用于各种建筑物，但抗震性能一般，需要进行抗震加固。

木材的结构应用1抗震性能木材具有良好的抗震性能，能够吸收地震能量，减少结构的破坏。2环保节能木材是可再生资源，环保节能，符合可持续发展的理念。3施工速度快木材的加工和施工速度快，能够缩短工期，提高效率。

结构构件的设计1梁梁是承受垂直荷载的水平构件，设计时要考虑梁的强度、刚度和稳定性。2柱柱是承受垂直荷载的竖向构件，设计时要考虑柱的强度、刚度和稳定性。3板板是承受面荷载的水平构件，设计时要考虑板的强度、刚度和挠度。4墙体墙体是承受横向荷载的竖向构件，设计时要考虑墙体的强度、稳定性和隔声性能。

梁的设计原理弯矩梁在承受荷载时，会产生弯矩，弯矩的大小会影响梁的强度和变形。剪力梁在承受荷载时，也会产生剪力，剪力的大小会影响梁的稳定性和破坏。挠度梁在承受荷载时，会产生挠度，挠度的大小会影响梁的承载能力和使用功能。

柱的设计方法轴心受压当荷载作用在柱子的中心线时，柱子受到轴心受压，设计时要考虑柱子的强度和稳定性。偏心受压当荷载作用在柱子的中心线以外时，柱子受到偏心受压，设计时要考虑柱子的强度、稳定性和变形。组合荷载当柱子同时承受轴向荷载和弯矩时，称为组合荷载，设计时要考虑柱子的强度、稳定