自学指导书要求

《自学指导书要求》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自学指导书要求（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、结构选型设计课程自学指导书结构选型设计课程自学指导书一、课程的性质一、课程的性质随着我国经济建设规模的不断壮大，建筑市场呈现出百花齐放的场面，各种结构形式陆续展现在人们眼前。但是，根据我校的课程设置，如混凝土结构、钢结构等均以结构的基本构件为对象授课，应该说这是基本的和必须的，但不是全面的。比如说，网格结构、拱结构、索结构、筒体结构、壳体结等这些类型的结构，仅学习了混凝土结构、钢结构等课程，对这些结构是不会了解的。因此如要进入结构设计的领域，首先是要了解结构体系、结构特性。其次是要合理利用结构体系，借着这些对结构设计的基本认识，使学生在进行方案设计时，初步可决定可采用的结构系统、尺寸及跨距等。

2、甚至可进一步列出一些初步的计算式，以解释为何用此种结构系统。一个工程的设计的成功与否，取决于其方案设计，总体设计。学生通过课程的学习，已掌握了结构构件和简单结构的设计。本课程开设的目的就是要让学生的思维从构件的计算上升到对结构体系的理解。以适应建筑市场的发展需要。希望培养出的学生不仅具备结构及构件的设计能力、也需要具备结构系统方案设计的总体能力。计算在结构上所占的分量常为人所误解。许多结构设计大师，常在决定结构系统之后，才进行计算，此时的计算式通常也在认证当初所选择的结构系统。而许多结构的入门教材，在一开始时即强调结构计算。本课程重点阐述结构形式、结构系统如何作用。以最简要的方式，来解释自重、

3、风力、地震等对缆索、拱、桁架、壳体、网架、网壳等结构体系所造成的压力、张力等，以及这些力是如何传递的。通过对不同结构体系的特点和传力机制的分析，理解合理利用材料与结构形式的关系，结构布置与结构形式的关系。二、本课程的基本要求二、本课程的基本要求要求学生通过学习各种结构体系，结构设计中的总问题，结构用材及用材规律，加深对桁架结构、拱结构、壳体结构、网格结构、索结构等各种结构形式、受力特性及布置原则的理解。借着对结构设计的基本认识，使学生在进行方案设计时，能决定可采用的结构系统、尺寸及跨距等，具有一些基本的结构构思方法。三、课程的内容与学习要求三、课程的内容与学习要求第一章第一章 结构及其体系的发

4、展结构及其体系的发展1、 主要内容主要内容本章目的是让学生了解围绕建筑物三要素，结构体系是如何发展的. 通过各种有代表性的结构体系的初步认识, 了解各种结构型式、分类、功能及发展, 使学生认识到结构选型设计在总体设计方案中的重要性, 明确建筑设计, 结构设计及其他专业设计的关系和考虑问题的内容, 方法。2、 学习要求学习要求（1）掌握建筑物三要素；（2）领会结构在建筑中的作用，结构要解决的问题；领会建筑结构的分类，建筑设计、结构设计等的关系；（3）了解推动结构发展的主要因素；3、通过悉尼歌剧院的结构总体分析说明结构选型的重要性、通过悉尼歌剧院的结构总体分析说明结构选型的重要性第二章第二章结构设

5、计中的总体问题结构设计中的总体问题1、 主要内容主要内容本章目的是让学生建立结构设计中的总体问题之概念，掌握方案阶段需考虑的问题，如：荷载、材料等。建筑结构设计中的总体问题大体有以下六个：作用力、材料、承载力、倾覆、刚度和地基。 本章主要讲作用力的估计和合理使用材料的原则。 结构是由材料构成的，是自重的一部分。对于小跨或低层建筑物来说, 选材的重要性不很突出, 但对于中、大跨结构和高层结构则结构的自重是非常关键的问题。减轻结构自重达到经济合理的唯一途径，就是以最少之料发挥最大效能，即如何用材。这一课题就是古往今来贯穿结构体系发展的一条纵线。围绕这一中心问题，结构体系才得以不断推陈出新，结构自重

6、才得以逐步下降。事实上是通过结构形式和材料的性能合理组合, 才使得建筑结构, 桥梁结构不断发展。材料性能各不相同，有利有弊。用材要合理，必须扬长避短。衡量结构材利弊的主要性能有四点：轻质、高强、抗裂耐久和弹塑性好。2、 学习要求学习要求（1）掌握建筑结构上的作用力的概念及其分类；（2）了解建筑结构总体作用力的估算方法；弄清总结构体系中竖向荷载是怎样通过竖向构件(柱或墙)传给土层的；弯矩等效荷载的概念；能对简单结构进行竖向力的估算；（3）了解水平荷载（风荷载、地震力）的概念、影响因素；（4）掌握水平荷载的估算方法；（5）领会各种体型建筑物在水平力作用下受力情况；（6）了解由温差引起的内力效应及其

7、在结构选型中的重要性；（7）掌握合理用材规律3、 能够通过结构体系的演变及受力分析说明：（能够通过结构体系的演变及受力分析说明：（1）轴向受力）轴向受力(N)优于横向受优于横向受弯弯(M)，轴向受拉，轴向受拉(+N)优于轴向受压优于轴向受压(N); (2) 多向受力多向受力(空间结构空间结构)优于单优于单向受力向受力(平面结构与立体结构平面结构与立体结构)；（；（3）组合结构优于单一结构。）组合结构优于单一结构。第三章第三章: 桁架结构选型设计桁架结构选型设计1、 主要内容主要内容该章首先通过一些已建成的有代表性的桁架结构使学生对桁架结构的各种形式有所认识。重点介绍中、大跨桥梁结构、高层结构或

8、大跨结构以及承受荷载较大的结构中使用的桁架。通过桁架的力学特点, 使学生理解桁架中杆件的布置及其功能。在现代高层建筑(high-rise buildings)中, 抗风和抗震的水平支撑(shear bracing) 经常是简洁的, 外露的, 即可见的, 增加美学效果。在大跨桥梁中, 我们看到大量的, 复杂的支撑杆件, 这主要是增加桥的抗侧稳定性。最后, 按照桁架结构的分类, 即平面桁架, 立体桁架和空腹桁架, 等的基本特点, 在房建中的经济合理形式及结构布置。2、 学习要求学习要求（1）认识桁架结构的各种形式包括桥梁桁架结构、起吊桁架结构、建筑桁架结构；（2）掌握平面桁架结构的组成、基本形式；

9、（3）掌握平面桁架结构的的力学特点；上下弦的作用、腹杆体系的类型及作用；（4）掌握平面桁架结构支撑的种类、作用及布置；（5）了解柔性系杆与刚性系杆的在设计原则上的不同；（6）了解平面桁架、立体桁架、空间桁架的传力机制、区别及结构构成原则；（7）了解空腹桁架的使用条件；3、 能够利用简支梁的受力特点分析桁架结构的组成规律、传力机制以及合理用能够利用简支梁的受力特点分析桁架结构的组成规律、传力机制以及合理用材的原则；能够根据所学知识完成给定建筑平面的桁架结构选型。材的原则；能够根据所学知识完成给定建筑平面的桁架结构选型。第四章第四章 拱结构选型设计拱结构选型设计1、 主要内容主要内容中外古人早就在

10、实践中应用了拱结构。中国的圆弧拱，古罗马的半圆拱，拜占庭的球面帆拱，哥特式的尖拱，近现代的抛物线拱，还有其它各式各样装饰性的拱，型式多样，千变万化。然而拱的理论却晚于这些拱结构的实践。在许多拱型式中，究竟哪些线形是合乎理想的呢? 拱身的截面形式如何, 拱的支承及构造如何等, 需要从理论上加以探讨。 拱的力学特点: 以承受压力为主, 竖向荷载下产生拱脚水平推力。 拱是抗压材料的理想结构型式。2、 学习要求学习要求(1) 了解拱结构的发展历史，中国的圆拱、拜占庭(Byzantine)的帆拱、古罗马的半圆拱(筒拱, 十字拱, 肋拱)、哥特建筑的尖拱；与现代拱结构的区别；(2) 掌握现代拱结构的结构形

11、式（肋形拱、格构式拱、板式拱） 、合理拱轴线以及铰的设置；(3) 领会拱结构的传力机制；(4) 领会筒拱、凹波拱、凸波拱、双波拱、折板拱及箱形拱的拱截面形式；(5) 掌握拱脚推力的处理方法；(6) 领会拱结构的布置；3 3、能够根据拱的手力特点以及拱脚推力的处理方法完成拱结构的选型设计、能够根据拱的手力特点以及拱脚推力的处理方法完成拱结构的选型设计第五章第五章 空间网格结构选型设计空间网格结构选型设计1、 主要内容主要内容本章将介绍离散化了的空间结构-空间网格结构。空间结构与平面结构的区别,主要体现在受力上, 或是传力路径上, 比如平面桁架中的主桁架, 次桁架及支撑系之间有明确的分工, 受力非

12、常明确。主桁架承受竖向力, 水平支撑传递水平力,这样就导致了部分杆件受力, 部分杆件不受力的情况。而在空间结构中, 每根构件可承受或传递任意方向的力, 相对于平面结构来说, 材料能得到比较好的利用。2、 学习要求学习要求（1）领会空间网格结构的定义、分类、发展、工作原理、优缺点；（2）了解空间网格结构体系设计要解决的三个问题：形体设计、单元分析及组合、连接；（3）掌握空间网架结构的特点、常用的网架结构形式；（4）掌握四角锥体系、三角锥体系的组成、节点形式、受力特点、使用条件及布置；（5）领会网架结构选型的总原则；（6）领会支撑及建筑平面形状对网架结构选型的影响；（7）掌握影响网架高度的因素；（

13、8）掌握网架节点设计与构造（包括支座） ；3、 能够在给定建筑平面及支撑的条件下完成网架结构的选型设计能够在给定建筑平面及支撑的条件下完成网架结构的选型设计第六章第六章 膜结构膜结构 学习要求：学习要求：1.熟悉膜结构特点； 2.了解膜结构材质； 3.熟悉膜结构型式； 4.了解膜结构节点构造。 第七章第七章 悬索结构悬索结构学习要求：学习要求：1.熟悉悬索结构特点； 2.了解单索的受力与变形特性； 3.熟悉悬索结构的形式； 4.了解悬索结构节点构造；能够用所学知识进行简单索、膜结构的选型设计能够用所学知识进行简单索、膜结构的选型设计第八章第八章 多高层建筑结构多高层建筑结构 1.熟悉多层框架结构特点； 2.熟悉多层框架结构布置方式； 3.熟悉框架结构的受力变形特点； 4.了解框架结构的节点构造。 5.了解高层建筑的发展及制约因素； 6.熟悉建筑体型与结构性能的关系； 7.熟悉结构布置原则； 8.熟悉框架-剪力墙结构、筒体结构受力变形特点； 9.了解其它高层建筑结构型式。 能够用所学知识对简单的多高层结构进行选型设计。能够用所学知识对简单的多高层结构进行选型设计。