建筑结构第1章(简化版)剖析

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1、什么是建筑结构？,基础,梁,柱,板,钢筋混凝土结构,框架结构,第1章 建筑结构概论,什么是建筑结构？,剪力墙结构,第1章 建筑结构概论,什么是建筑结构？,框架剪力墙结构,第1章 建筑结构概论,什么是建筑结构？,砌体结构（砖混结构）,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑简介,一般认为，超高层建筑应该在200米以上，也就是我们通 常说的摩天大楼,超高层建筑的发展，体现了一个国家和地区的建筑水平和 经济水平,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑-中银大厦,Bank of China Towers 367m 中国香港,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑-帝国大厦,建于1930年3月在美国经济最萧条，

2、最不景气的时候，以仅仅不到2年的时间建成，除了经常有人从这里跳楼自杀和发生过几次火灾之外，最严重的一起事故发生在1945年7月28日，一架B25型轰炸机在雾中迷失方向，以每小时320公里的速度撞到大厦北部第79层。大楼在晃动了几下之后，居然没有倒，只是大火从第79层一直蔓延到86层，造成13人死亡和26人受伤。事后花了100万美元才将大厦修复如新。,The EmpireState Building 381米，美国纽约,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑-信兴广场大厦,384米 中国深圳,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑TOP10-金茂大厦,420.5米 50亿 88层 世纪大道88号 中

3、国上海,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑TOP9-西尔斯大厦,The Sears Towers 443米 110层（地下3层） 39亿美元 1972年开工 1974年竣工 美国芝加哥,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑TOP8-紫峰大厦,Greenland Square Zifeng Tower 450 m 89层 （地下3层） 40亿 中国南京,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑TOP7-国家石油双子星大厦,Twin Ptronas Towers 451.9米 88层 马来西亚吉隆坡,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑TOP6-环球贸易广场,International Commer

4、ce Centre 484米 118层 中国 香港,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑TOP5-上海环球金融中心,492米 104层（101+3） 73亿 2008年8月建成 浦东新区世纪大道100号 中国 上海,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑TOP4-101国际金融大厦,Taipei 101 （Technology Art Innovation People Environment Identity） 508米 中国台北 最快速电梯 时速60公里 05年建成全部开放,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑TOP3-麦加皇家钟塔饭店,麦加皇家钟塔饭店 601米 95层 高43米，宽45米

5、四面立体的时钟成为了世界上最大的时钟，夜里17公里以外可见 沙特阿拉伯麦加 2011竣工,第1章 建筑结构概论,世界超高层建筑TOP2-上海中心大厦,Shanghai Tower 148亿元 632米 128层(地上118层、5层裙楼和5层地下室) 建设周期6年 2014竣工 陆家嘴金融中心区 中国上海,第1章 建筑结构概论,上海中心,上海陆家嘴地面开裂猛图不断！ 难道真的2012末日要来了！？,今有网友爆料“上海浦东陆家嘴环路，从环球金融中心至在建的上海中心一带路面出现裂痕”,有图有真相,最宽裂缝 10CM,第1章 建筑结构概论,上海中心大厦施工现场,基坑开挖深度31.3米,上海中心,第1章

6、 建筑结构概论,世界超高层建筑TOP1-迪拜塔,Burj Dubai 828米 160层 迪拜 阿联酋 2004年9月21日开 始动工，2010年1 月4日竣工启用， 同时正式更名 哈利法塔 耗资15亿美元,第1章 建筑结构概论,本课程学习体系,很重要,结构 设计,结构 选型,力学,第 1 章 1.3,第2章,第1章 建筑结构概论,结构分类,各结构类型特点,材料 选择,材料力学性能、共同工作,设计 方法,建 筑 结 构 设 计 方 法,受力 分析,荷载 分解,第1章1.2,建筑结构荷载,构件 计算,第 3 章,构造 设计,无法计算,按经验确定,梁板 结构,框架 结构,框剪 结构,砌体 结构,第

7、4章,第6章,第8章,出施 工图,第10章,课程特点-与建筑力学的区别,建筑力学-X-2=0 解得X=2 唯一解,建筑结构-X-Y=0 无解？有N多解？,当规定X=0时，Y=0。 当规定X=1时，Y=1。 当规定X=2时，Y=2。 ,X的取值规定- 建筑结构规范,第1章 建筑结构概论,建筑结构规范,结构构造-无法计算，只能按照经验确定。如钢筋的排列、间距、端部处理等等。,结构计算-有成熟的计算理论，按规范规定的范围确定参数值，可得到明确的数据值。如钢筋的用量。,结构施工中应用结构构造内容较多，但也需一定的结构计算知识，如施工专项方案的编制。,结构设计中应用结构计算内容较多，但也需一定的结构构造

8、知识。,第1章 建筑结构概论,1.1绪论,建筑中由若干构件连接而成的能承受作用的平面或空间体系称为建筑结构， 是建筑物的承重骨架。,作用可分为直接作用和间接作用,直接作用即习惯上所说的荷载，是指施加在结构上的集中力或分布力系，如结构自重、家具及人群荷载、风荷载等。 间接作用是指引起结构外加变形或约束变形的原因，如地震、基础沉降、温度变化等。,第1章 建筑结构概论,建筑结构由水平构件、竖向构件和基础组成。,水平构件包括梁、板等，用以承受竖向荷载； 竖向构件包括柱、墙等，其作用是支承水平构件或承受水平荷载； 基础的作用是将建筑物承受的荷载传至地基。,第1章 建筑结构概论,第1章 建筑结构概论,建筑

9、结构的分类,钢筋混凝土结构 Reinforced Concrete Structure,建筑结构,砌体结构 Block Structure,钢结构 Steel Structure,木结构 Timber Structure,组合结构 Composite Structure,框架剪力墙结构,框架结构,砖混结构,剪力墙结构,筒体结构,排架结构,钢筋混凝土 结构优点：,（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,钢筋混凝土 结构缺点：,自重大 抗裂性能差 模板用量大 工期长,克服缺点的方法： 采用轻质、高强的混凝土，可克服自重大的缺点； 采用预应力混凝土，可克服容易

10、开裂的缺点； 掺入纤维做成纤维混凝土可克服混凝土的脆性； 采用预制构件，可减小模板用量，缩短工期。,混凝土外加剂聚丙烯 抗裂防渗纤维,高强度混凝土用钢纤维,第1章 建筑结构概论,钢筋混凝土结构,世界上最高的钢筋砼建筑物。 高约330米，总共105层， 建筑面积36平方米， 斜面角度为75度，外形酷似金字塔。 始建于1987年，由于缺乏资金和电力， 1992年被迫停工， 2008年开始续建。 （疑似世界上最大的烂尾楼）,朝鲜柳京饭店,第1章 建筑结构概论,钢筋混凝土结构,特点：就地取材、施工简单，耐火性和耐久性好， 但砌体强度低、抗震性能差、自重较大。 因此目前一般用于多层建筑。,砌体结构,第1

11、章 建筑结构概论,特点： 强度高、刚度大、自重轻、建筑工期短， 但耐火性和耐久性较差。,钢结构,第1章 建筑结构概论,1889年建成 位于法国巴黎战神广场 镂空结构铁塔， 高300米，天线高24米， 总高324米。 设计者： 桥梁工程师居斯塔夫埃菲尔,埃菲尔铁塔,第1章 建筑结构概论,1705年（清康熙四十四年）建成，桥宽2.8m，跨长100m，由9根桥面铁链和4根桥栏铁链构成，两端系于直径20cm、长4m的生铁铸成的锚桩上。该桥比美洲1801年才建造的跨长23m的铁索桥早近年，比号称世界最早的英格兰30m跨铸铁拱桥也早74年。,世界上建成较早跨度最大的铁链桥-泸定桥,第1章 建筑结构概论,特

12、点： 节约钢材、提高混凝土利用系数，降低造价，抗震性能好，施工方便。 。,组合结构,同一截面或各杆件由两种或两种以上材料制作的结构称组合结构。,第1章 建筑结构概论,1、钢筋混凝土结构具有众多的优点，但下列几项中不属于其优点 的是（ ） A、可模性好 B、就地取材 C、整体性好 D、抗裂度高 2、目前地球上高层建筑越来越多，适合用来建造超高层建筑的结 构形式是（ ） A、框架结构 B、框架-剪力墙结构 C、筒体结构 D、剪力墙结构 3、混凝土结构与钢结构相比，具有（ ）优点。 A、耐火性好 B、强度高 C、自重轻 D、工期短 4、下列对结构性能的叙述何者是正确的？（ ） 钢筋混凝土结构耐火性好

13、，耐久性好 砌体结构刚度大， 施工比较简单钢结构耐火性好，承载能力高而自重轻 木结构自重大，施工制作很复杂 A、 B、 C、 D、,D,C,A,A,第1章 建筑结构概论,1.2 建筑结构荷载,第1章 建筑结构概论,1.永久荷载（permanent load） 永久荷载亦称恒荷载，是指在结构使用期间，其值不随时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载，如结构自重、土压力、预应力等。,2.可变荷载 (variable load) 可变荷载也称为活荷载，是指在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。,3.偶然荷载

14、 (accidental load) 在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间很短的荷载称为偶然荷载，如爆炸力、撞击力等。,1.2.1荷载分类,常用材料单位体积的自重（单位kN/m3） 混凝土20， 钢筋混凝土25， 水泥砂浆20， 石灰砂浆、混合砂浆17， 普通砖18， 普通砖（机器制）19， 浆砌普通砖砌体18， 浆砌机砖砌体19。,1.荷载标准值,（1）永久荷载标准值,按构件尺寸和构件单位体积自重的标准值来确定。,1.2 建筑结构荷载,第1章 建筑结构概论,1.2.1荷载分类,1.荷载标准值,（1）永久荷载标准值 集中荷载-Gk 分布荷载-gk,板的自重习惯计算为面荷载

15、的形式,面荷载=板厚度板材料的容重,例1：钢筋混凝土楼板厚100mm，钢筋混凝土标准容重为25 kN/m3 ，求该楼板的永久荷载标准值。,问题：钢筋混凝土楼板厚100mm，板面20 mm的混凝土整浇层，求该楼板的永久荷载标准值。,gk=0.1m25KN/m3=2.5KN/m2,1.2 建筑结构荷载,第1章 建筑结构概论,1.2.1荷载分类,1.荷载标准值,（1）永久荷载标准值 集中荷载-Gk 分布荷载-gk,梁的自重习惯计算为线荷载的形式,线荷载=梁截面积梁材料的容重,例2：钢筋混凝土梁200mm500mm，钢筋混凝土标准容重为25 kN/m3 ，求该梁的永久荷载标准值。,问题：钢筋混凝土梁2

16、00mm500mm ，梁侧和梁底各有10 mm厚的水泥砂浆抹灰层，求该梁的永久荷载标准值。,gk=0.2m0.5m25KN/m3=2.5KN/m,1.2 建筑结构荷载,第1章 建筑结构概论,1.2.1荷载分类,1.荷载标准值,（1）永久荷载标准值 集中荷载-Gk 分布荷载-gk,柱的自重习惯计算为集中荷载的形式,集中荷载=柱体积柱材料的容重,例3：钢筋混凝土柱截面400mm400mm，柱高4m，钢筋混凝土标准容重为25 kN/m3 ，求该柱的永久荷载标准值。,问题：钢筋混凝土柱截面400mm400mm，柱高4m，表面10mm的水泥砂浆抹灰层 ，求该柱的永久荷载标准值。,Gk=0.4m0.4m4m25KN/m3=2.5KN/m