《建筑结构设计》课件2.ppt

建筑结构设计：原理与实践本课程将带领您深入了解建筑结构设计的原理和实践，从基本概念到实际应用，为未来成为一名优秀的结构工程师打下坚实的基础。

课程概述与学习目标课程概述本课程涵盖建筑结构设计的基本原理、结构体系、计算方法、施工图设计、耐久性设计以及绿色建筑理念等内容。学习目标掌握建筑结构设计的基本理论和方法，能够独立进行简单的结构设计，并对常见结构类型和施工图设计规范有所了解。

建筑结构设计的基本概念结构设计结构设计是建筑设计的重要组成部分，其目的是保证建筑物在荷载作用下具有足够的强度、刚度和稳定性，并满足使用功能和耐久性要求。结构体系结构体系是指建筑物中主要承重构件的组合方式，如框架结构、剪力墙结构、板柱结构等。不同的结构体系具有不同的特点和适用范围。荷载与作用荷载是指作用在建筑物上的各种外力，如永久荷载、可变荷载、风荷载、地震作用等。荷载的大小和方向会影响结构的设计。材料性能结构材料是建筑结构的重要组成部分，其性能直接影响结构的强度、刚度和耐久性。常见的结构材料包括混凝土、钢材、木材等。

结构设计的发展历史1古代时期古代建筑结构主要以石材、木材为主，采用梁柱结构、拱券结构等形式。2工业革命时期随着工业革命的兴起，钢材和混凝土开始应用于建筑结构，出现了框架结构、钢筋混凝土结构等新形式。3现代时期现代建筑结构设计更加注重科学性和合理性，采用先进的计算方法和软件，并不断探索新材料和新结构形式。

建筑结构的主要类型框架结构框架结构由梁柱构成，适用于各种建筑类型，具有较好的抗震性能。剪力墙结构剪力墙结构由墙体承担主要荷载，具有较高的抗侧力强度，适用于高层建筑和重要建筑。框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构结合了框架和剪力墙的优点，具有较好的抗震性能和经济性。板柱结构板柱结构由板和柱构成，适用于多层建筑和低层建筑，具有较好的灵活性和经济性。

结构设计基本原则1安全可靠性：保证结构在荷载作用下安全可靠，不发生破坏或失效。2经济合理性：在满足安全可靠性的前提下，尽量降低结构造价，提高经济效益。3使用功能性：满足建筑物的使用功能要求，如空间尺度、通风采光、舒适性等。4耐久性：保证结构在使用寿命内能够正常使用，并抵抗各种环境因素的侵蚀。5美观性：结构设计应该与建筑物的整体风格相协调，并具有一定的美观性。

荷载与作用分析1永久荷载建筑物自身重量，如墙体、楼板、屋顶、楼梯等。2可变荷载建筑物使用过程中产生的荷载，如人员荷载、家具荷载、设备荷载等。3风荷载风力作用在建筑物表面的荷载，会对建筑物产生推力和拉力。4地震作用地震时地面运动产生的惯性力，会对建筑物产生水平和竖向作用。

永久荷载的计算计算方法根据建筑物材料、尺寸和密度进行计算，采用公式或软件进行计算。影响因素材料的密度、建筑物的尺寸、建筑物的类型和构造等因素会影响永久荷载的大小。

可变荷载的确定人员荷载：根据建筑物使用功能确定，如住宅、办公、商业等。家具荷载：根据家具的类型和重量确定，如床、沙发、桌子等。设备荷载：根据设备的类型和重量确定，如空调、电梯等。雪荷载：根据当地气候条件和建筑物类型确定，如屋顶、平台等。

风荷载分析风速确定根据当地气候条件和建筑物高度确定风速。风压计算根据风速和空气密度计算风压。风荷载计算根据风压和建筑物面积计算风荷载。风振分析对高层建筑进行风振分析，以确定风荷载对建筑物的影响。

地震作用分析地震烈度确定根据当地地震活动情况和建筑物抗震设防要求确定地震烈度。地震动参数确定根据地震烈度和场地条件确定地震动参数。地震荷载计算根据地震动参数和建筑物重量计算地震荷载。地震响应分析对建筑物进行地震响应分析，以确定地震作用对建筑物的影响。

材料性能与选择混凝土高强度、耐久性好、易于施工，广泛应用于各种建筑结构。1钢材强度高、延展性好、施工方便，适用于大型结构和高层建筑。2砌体强度适中、价格低廉，适用于低层建筑和非承重墙体。3木材强度较低、可再生资源，适用于低层建筑和装饰装修。4

混凝土材料特性强度混凝土的抗压强度是其最主要的力学性能，影响结构的承载能力。耐久性混凝土的耐久性是指其抵抗各种环境因素侵蚀的能力，如冻融、化学腐蚀等。施工性能混凝土的施工性能是指其可操作性和易于施工的程度，影响施工效率和质量。

钢材特性与应用强度高钢材具有很高的抗拉强度和抗剪强度，适用于承受较大荷载的结构。延展性好钢材具有良好的延展性，能够承受较大变形而不发生断裂，适用于承受地震等动态荷载的结构。施工方便钢材的加工和安装比较方便，施工周期短，适用于大型结构和高层建筑。应用范围钢材广泛应用于大型结构、高层建筑、桥梁、塔架等。

砌体材料性能1强度砌体的强度取决于砖的强度、砂浆的强度和砌筑质量。2耐久性砌体的耐久性取决于砖和砂浆的抗冻性、抗渗性、抗腐蚀性等。3隔热保温砌体材料的隔热保温性能取决于材料的导热系数和空