《《土木工程概论》课件-第5讲-建筑工程（一）-》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《土木工程概论》课件-第5讲-建筑工程（一）-（89页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,土木工程概论,第5讲 建筑工程（1）,12,建筑工程概述 基本构件,央视大楼,国外某法院,美国俄亥俄州某公司办公楼,美国堪萨斯公共图书馆,美国田纳西州主题音乐公园,波兰某建筑,迪拜动态摩天大楼,A 规划师： 负责房屋生活的环境。好比一个人，规划就像人生活的环境。,B 建筑师：负责房屋的布局和艺术处理。犹如人的体型、容貌、气质。,法国郎香教堂建于19501953年，是现代建筑创作中“粗野主义与表现个性倾向的代表之一。,C 结构工程师负责建筑工程的骨架即结构。结构犹如人的骨骼和寿命。,不同房屋有不同的结构（骨架），如有砖混结构、混凝土结构、钢结构、木结构、框架结构等。,可见，建造房屋不仅是建设单
2、位、勘察单位、设计单位要全面协调合作；同时也是规划师、建筑师、结构工程师、设备工程师同施工单位全面协调合作的过程。,D 设备工程师 负责房屋的给水排水、供热通风和电气等设施。好比人的器官和神经。,这个过程示意如下：,大体经历了三个阶段：,第一阶段为初步设计阶段： 即根据建设单位提出使用要求完成下述工作： 包括初步设计构思明确各种功能要求形成总体设计方案,第二阶段为施工图阶段：,包括处理各设计工种的技术问题；进行各设计工种的细部设计；绘制施工图，书写设计说明，完成总体设计；,第三阶段为施工阶段： 包括交付施工单位，同时进行工程监理；竣工，房屋落成，交付使用；,房屋建筑工程的类别有多种分法。 可按
3、房屋的使用性质分； 按房屋结构所采用的材料分； 也可按房屋主体结构的型式和受力系统（结构体系）分。 建筑师习惯于第一种，结构工程师和施工工程师习惯于第二、尤其是第三种分法。,.住宅建筑,如别墅、宿舍、公寓等。这类建筑对房屋使用的布局、朝向、采光、隔热、隔音等建筑技术问题有较高要求。主要结构构件为楼板、墙体，层数12层至1020层不等。,1.按房屋的使用性质分；,深圳金海湾花园,富华家园,风和日丽,江山小区,济南燕子山、佛山苑小区分别获得全国第一、二批住宅试验小区的银质奖和综合奖金牌奖。1996年，佛山苑小区被中国建筑业学会授予鲁班奖。,.公共建筑,特点：大量人群集聚，室内空间和尺度都很大，人流
4、走向问题突出。结构采用梁柱连接在一起的大跨度框架结构以及网架、拱、壳结构等为主体结构。层数以单层或低层居多。,低层 13层 、多层46层、 中高层7 9层、高层10层 即24m 超高层100m,体育馆,.商业建筑,如商店、银行、宾馆、商业写字楼等,特点：有着与公共建筑类似的要求。往往做成高层建筑，对结构体系和结构型式有较高的要求。,金茂大厦位于上海黄埔江畔的浦东地区的陆家嘴“金三角”。1999年初竣。它是世界性超高层摩天大楼竞赛的最新产儿，其高度排在第三位。,金茂大厦由美国著名的建筑设计事务所“SOM”（Skidmore,OwingsMerrill）设计。 金茂大厦位于黄埔江畔极佳的景观点，与
5、“东风明珠”电视塔为邻，大厦有88层，主要以金融办公为主，从54层以上为宾馆客房，其中有展览和会议厅，最上层是展望楼。金茂大厦的总基地面积为23,611平方米，下部办公层总面积为124,000平方米，办公层均是无柱空间，采用了目前世界上最新技术结构，以求空间的开放度和效率性。客人进入地面层旅馆门厅后，乘高速电梯直达位于54层的宾馆空中门厅，黄埔江两岸景色尽收眼底。以圆形为基本空间的大厦中庭，是一个具有魔力的井式空间，从大厦中部俯视下面和仰首顶部，都具有一种恐怖感。,从金茂54层远眺黄浦江畔,从金茂大厦73层俯视中厅,金茂大厦外观局部,.文教卫生建筑,如图书馆、实验楼、学校、医院等。这类建筑有较
6、强的针对性。,一般采用框架结构为主体结构。,.工业建筑,如重型机械厂房、纺织厂房（单层轻工业）、制药厂房、食品厂房（多层轻工业）等,特点：荷载巨大且往往是撞击、振动荷载。需要空间大，并有特殊要求。（温湿度、防爆、防尘、防菌等）,单层采用铰接框架（排架）结构。,多层工业建筑一般采用刚接框架。,北京拜尔制药厂房,徐州淮海水泥厂1981年建设，1989年通过国家竣工验收,上海宝钢一号高炉雄姿,. 农业建筑,如暖棚、畜牧场等。一般采用轻型钢结构。,轻型钢结构,2. 按房屋结构所采用的材料分：,. 砌体结构 采用砖、石、砼砌块等砌体做成。主要用于墙体结构。,. 钢筋混凝土结构采用钢筋混凝土或预应力混凝土
7、做成，主要用于框架结构、剪力墙结构、筒体结构等。,甘肃酒泉921-520工程,.钢结构采用各种型钢或钢管连接做成，在上述结构中，除墙体结构、薄壳、折板结构外，均可选做钢结构。,.木结构采用方木、圆木、条木、板材连接做成。我国古时，木结构房屋很多，如宫殿、庙宇、塔等。近年来，因木材匮乏，很少采用。, 薄膜充气结构,用于屋盖结构,是在玻璃丝增强塑料薄膜或尼龙布罩内部形成一定的形状，作为建筑空间的覆盖物。目前尚不普及。,4.1 基本构件,一、分类,二、思考,板、梁、柱、拱,大家可以设想，这四个基本构件在建筑物中承担的作用和可能的形式。,4.1.1 板,定义： 平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件，通常水
8、平放置。,单向板,双向板,板按受力形式可分为单向板和双向板。,双向板,单向板,板的分类,板按施工方式可分为整体现浇式和预制装配式。,整体现浇式,板筋布完后,置入预埋管线 局部放大详图,1.支模板 2.模板有柱通过处.模板要断开,3.梁、柱钢筋连通，开始布板筋4.完成钢筋工程 5.用商品混凝土整体浇注,预制装配式,预制实心板 预制空心板 预制槽形板,预制槽形板实例 预制多孔板实例,按布置位置分为楼板、屋面板、基础板、墙板 按平面形式可分为方形板、矩形板、圆形板及三角形板 按截面形式可分为实心板、空心板、槽形板 按所用材料可分为木板、钢板、钢筋混凝土板、预应力板等,板的布置,板的布置方式应根据空间
9、的大小，以及尽可能减少板的规格种类等因素综合考虑，以达到结构布置经济、合理的目的。 板的支承有板式和梁板式，预制板直接搁置在墙上的称板式布置，若楼板支承在梁上，梁再搁置在墙上的称为梁板式布置。,板缝处理,板缝能起到传递荷载的作用，使相邻板能共同工作，但施工较麻烦。 当板缝小于20mm时，用水泥砂浆填缝。 当板缝小于50mm时，用细石混凝土灌实即可。 当板缝大于50mm时，应在缝中加钢筋网片再灌细石混凝土。 当板缝为120mm时，可将缝留在靠墙处，沿墙挑砖填缝。 当板缝大于120mm时，可采用钢筋骨架现浇板带处理. 为了增强楼板的整体刚度，特别是地基条件差的地区或地震区，应在板与墙以及板端连接处
10、设置锚固钢筋.,1、按截面形式分： 矩形梁、T形梁、倒T形梁、L形梁、Z形梁、槽形梁、箱形梁、空腹梁、叠合梁等。,4.1.2 梁,钢梁形状,混凝土梁形状,2、按支承方式分：简支梁，连续梁，悬臂梁,梁是一种直线或曲线形构件，其截面宽度和高度远小于其长度方向的尺寸，大梁、伸臂梁、楼梯梁等都属于这一类。梁主要承受其上板传来的压力以及梁的自重，荷载作用的方向通常与梁轴线相垂直。梁的作用效应主要是弯距、剪力，有时也承受扭矩。,构件生成示意图,中间梁与边梁的剖面A.中间梁处剖面B.边梁处剖面,梁是工程结构中的受弯构件，通常水平放置，但有时也斜向设置以满足使用要求，如楼梯梁。梁的截面高度与跨度之比一般为1/
11、81/16，高跨比大于1/4的梁称为深梁；梁的截面高度通常大于截面的宽度，但因工程需要，梁宽大于梁高时，称为扁梁；梁的高度沿轴线变化时，称为变截面梁。 1.按截面形式分,a.工字梁 b.槽型梁 c.工字组合梁 d.T型梁 e.叠合梁 f.箱形梁钢梁截面,钢筋混凝土梁截面,花篮梁的应用：用花篮梁可以减少结构高度 左图:花篮梁实例 右图:花篮梁的有效高度和宽度不能比计算值少,2.按所用材料分： 钢梁、钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、木梁以及钢与混凝土组成的组合梁等 3.按梁的常见支承方式可分为： 简支梁，悬臂梁, 一端简支另一端固定梁，两端固定梁, 连续梁。,简支梁,悬臂梁,一端简支一端固定梁,两端
12、固定梁,连续梁,肋形 曲梁,井格梁,4.1.3 柱,定义：柱是工程结构中主要承受压力，有时也同时承受弯矩的竖向构件。,钢筋混凝土柱,柱是一种竖向直线形构件，其截面尺寸远小于其高度。柱主要承受与其相连的梁传来的压力以及柱的自重，荷载作用方向通常与柱轴线平行。当荷载作用于截面形心时为轴心受压，当荷载偏离截面形心时为偏心受压。柱的主要作用效应是轴力（拉或压）、弯矩、剪力，有时还承担扭矩。,北京建国门地铁车站钢管混凝土柱,分体柱,劲性柱的吊装,缀条式格构柱 缀板式格构柱,钢骨混凝土柱,劲性混凝土拆模,焊接固定,4.1.4 拱,定义：为曲线结构，主要承受轴向压力。,美国贝永桥,河北赵州桥,由曲线形构件（
13、称为拱圈）或折线形构件及其支座组成。在荷载作用下主要承受轴向压力，有时也承受弯矩和剪力。它比同跨度的梁要节约材料。,拱,拱桥,是一种空间曲面形的结构构件，由曲线形板与作为边缘构件的梁、拱或桁架组成。在荷载作用下主要承受中面内的压力，有时也承受中面外的弯距、剪力或扭矩。壳就象动物蛋壳以最薄的壳面能构成强大的蛋体一样，能以较小的构件厚度形成承载能力很高的结构。,壳,蒙特利尔体育馆,墙是一种竖向平面或曲面构件，墙的长度和宽度两方向的尺寸远大于其厚度。墙主要承受其上梁、板传来的压力以及墙的自重，荷载作用方向通常与墙面平行（这与板不同）。墙的主要作用效应为轴向压力（当荷载作用于墙的截面形心轴线上），有时
14、还可能有弯矩（当荷载偏离形心轴线时）。,墙,墙的分类,按位置分为内墙和外墙。沿建筑物短轴方向的墙称为横墙，沿长轴方向布置的墙称为纵墙，位于房屋两端的外墙称为山墙（见图）。 按受力情况分为承重墙和非承重墙，建筑物内部只起分隔作用的非承重墙称为隔墙。 按所用材料分为砖墙、石墙、土墙、混凝土墙以及各种天然的、人工的或工业废料制成的砌块墙、板材墙等。 按构造方式分为实体墙、空体墙和组合墙，实体墙由一种材料构成；空体墙也是一种材料构成，但墙内留有空腔；组合墙则有两种或两种以上材料组合而成。,基础,承受墙、柱传来的压力并将它扩散到地基上去的结构组成部分。基础类型 按结构形式可分为：独立基础、联合基础、条形基础、片筏基础、箱形基础、桩基础、管柱基础、沉井基础和沉箱基础等。 按埋置深度可分为：浅埋基础(条形基础、柱基础、片筏基础等)、深埋基础（桩基础、管柱基础、沉井基础等）和明置基础。按建筑材料可分为：砖基础、毛石基础、灰土基础、三合土（熟石灰、砂、碎砖石拌合）基础、混凝土基础和钢筋混凝土基础。按基础变形特性可分为：柔性基础和刚性基础。,思考：其中的墙是承重墙还是非承重墙？基础是独立基础还是条形基础？,一.建筑工程的基本构件,1.主要构件,. 平面形或直线形构件,板,梁,墙,柱,基础, 直线形杆件或曲面、曲线性构件,
