建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類PPT課件

1、第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類第一章 建筑結(jié)構(gòu)概述第1頁/共38頁1.建筑結(jié)構(gòu)的定義 建筑中由若干構(gòu)件連接而成的能承受人為和自然界施加于建筑物的各種作用的平面或空間體系。 注： “作用” 能使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)（內(nèi)力、變形、裂縫等）的各種原因的總稱。 作用分為： （1）直接作用 即荷載：如結(jié)構(gòu)自重、人群荷載、風(fēng)荷載等； （2）間接作用 如地震、基礎(chǔ)沉降、溫度變化等。第2頁/共38頁2. 建筑結(jié)構(gòu)的組成 1. 水平構(gòu)件：梁、板等，用以承受豎向荷載。 2. 豎向構(gòu)件：柱、墻等，其作用是支承水平構(gòu)件或承 受水平荷載。 3. 基礎(chǔ)：其作用是將建筑物承受的荷載傳至地基。第3頁/共38頁建筑結(jié)構(gòu)按承重結(jié)構(gòu)建

2、筑結(jié)構(gòu)按承重結(jié)構(gòu)所用的材料不同分類所用的材料不同分類木結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)二、建筑結(jié)構(gòu)的分類第4頁/共38頁 1. 1. 混凝土結(jié)構(gòu) （1）混凝土結(jié)構(gòu)的概念 素混凝土結(jié)構(gòu) 混凝土結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)第5頁/共38頁1）就地取材；2）耐久性好；3）整體性好；4）可模性好；5）耐火性好。1）自重大；2）抗裂性能差；3）現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板用量大；4）工期長(zhǎng)等等。（2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：第6頁/共38頁 鋼筋混凝土梁與素混凝土梁的破壞情況對(duì)比第7頁/共38頁 （2）鋼筋和混凝土共同工作的原因 1）鋼筋表面與混凝土之

3、間存在粘結(jié)作用。 2）變形協(xié)調(diào)作用3）混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用 在以上各種作用中，鋼筋與混凝土之間存在粘結(jié)作用是鋼筋與混凝土能夠一起共同工作的最主要原因。摩擦力機(jī)械咬合力膠結(jié)力粘結(jié)作用第8頁/共38頁 2. 砌體結(jié)構(gòu) （1）概念 由塊體（磚、石材、砌塊）和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)稱為砌體結(jié)構(gòu)。 第9頁/共38頁第10頁/共38頁 （2）特點(diǎn) 主要優(yōu)點(diǎn)： 1）取材方便，造價(jià)低廉； 2）具有良好的耐火性及耐久性； 3）具有良好的保溫、隔熱、隔音性能，節(jié)能效果好； 4）施工簡(jiǎn)單，技術(shù)容易掌握和普及，也不需要特殊 的設(shè)備。 主要缺點(diǎn)： 自重大，強(qiáng)度低，整體性差，砌筑勞動(dòng)強(qiáng)度大。第

4、11頁/共38頁以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)3. 鋼結(jié)構(gòu)（1）概念第12頁/共38頁第13頁/共38頁第14頁/共38頁第15頁/共38頁（2）特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：1）材料強(qiáng)度高，自重輕，塑性和韌性好，材質(zhì)均勻；2）便于工廠生產(chǎn)和機(jī)械化施工，便于拆卸，施工工期短；3）具有優(yōu)越的抗震性能；4）無污染、可再生、節(jié)能、安全，符合建筑可持續(xù)發(fā)展的 原則，可以說鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展是21世紀(jì)建筑文明的體現(xiàn)。第16頁/共38頁主要缺點(diǎn)： 易腐蝕，需經(jīng)常油漆維護(hù)，故維護(hù)費(fèi)用較高； 鋼結(jié)構(gòu)的耐火性差，當(dāng)溫度達(dá)到250時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)將會(huì)發(fā)生較大變化；當(dāng)溫度達(dá)到500時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)瞬間崩潰，完全喪失承載能力。第17頁/共38頁4.木結(jié)構(gòu)

5、（1）概念 指全部或大部分用木材制作的結(jié)構(gòu)。 第18頁/共38頁第19頁/共38頁第20頁/共38頁 （2）特點(diǎn) 主要優(yōu)點(diǎn)： 易于就地取材，制作簡(jiǎn)單。 主要缺點(diǎn)： 易燃、易腐蝕、變形大，并且木材使用受到 國(guó)家嚴(yán)格限制。 第21頁/共38頁5. 混合結(jié)構(gòu) （1）概念 由兩種及兩種以上材料作為主要承重結(jié)構(gòu)的房屋稱為混合結(jié)構(gòu)。 （2）特點(diǎn) 不僅具有鋼結(jié)構(gòu)建筑自重輕、截面尺寸小、施工進(jìn)度快、抗震性能好的特點(diǎn)，還兼有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剛度大、防火性能好、成本低的優(yōu)點(diǎn)。第22頁/共38頁第23頁/共38頁優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用范圍建筑結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、耐久性好、抗震性好、并具可塑性自重大、抗裂能力差、費(fèi)工費(fèi)模板一般

6、民用建筑、多高層建筑、工業(yè)廠房、大跨結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)造價(jià)低廉、耐火性好、施工方便、工藝簡(jiǎn)單、就地取材自重大、強(qiáng)度低、抗震性能差、砌筑工作繁重、粘土用量大五六層以下的民用房屋、中小廠房的沉重結(jié)構(gòu)、大型工業(yè)廠房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、重量輕、質(zhì)地均勻、運(yùn)輸方便易銹蝕、耐火性能差大跨重型結(jié)構(gòu)、受動(dòng)荷載結(jié)構(gòu)、可拆卸結(jié)構(gòu)、輕型結(jié)構(gòu)、容器及其它木結(jié)構(gòu)取材加工方便、材質(zhì)輕且強(qiáng)度較大各向異性、易燃、易裂、易翹曲、易腐蝕大中城市基本停用第24頁/共38頁 QQ鋼結(jié)構(gòu)：19世紀(jì)初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋。目前，世界上最高的鋼結(jié)構(gòu)房屋馬來西亞吉隆坡石油大廈的高度達(dá)450m。 0.2 建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用狀況第25頁/

7、共38頁 QQ混凝土結(jié)構(gòu)：1850年，法國(guó)人郎波特（LLambot）制成了鐵絲網(wǎng)水泥砂漿的小船。1861年，法國(guó)人莫尼埃（JosephMonier）獲得了制造鋼筋混凝土構(gòu)件的專利。20世紀(jì)30年代預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。目前，世界上最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋為朝鮮平壤柳京飯店，高度達(dá)305.4m。第26頁/共38頁QQ砌體結(jié)構(gòu)磚的生產(chǎn)：西周（前1134前771）最偉大的石砌體結(jié)構(gòu)建筑：趙州橋最偉大的磚石結(jié)構(gòu)建筑：萬里長(zhǎng)城水泥的發(fā)明：19世紀(jì)20年代統(tǒng)一粘土磚規(guī)格：1952年配筋砌體的應(yīng)用：20世紀(jì)60年代輕質(zhì)、高強(qiáng)塊材的應(yīng)用：20世紀(jì)80年代 第27頁/共38頁 0.2.2 0.2.2 建筑結(jié)構(gòu)的

8、發(fā)展趨勢(shì) 1. 理論方面 l l全過程可靠度理論; ; l l模糊可靠度的概念正在建立; ; l l結(jié)構(gòu)的非線性分析; ; l l全概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。第28頁/共38頁 2. 材料方面 l l混凝土結(jié)構(gòu)的材料將向輕質(zhì)、高強(qiáng)、新型、復(fù)合方向 發(fā)展; ; l l高強(qiáng)鋼筋快速發(fā)展; ; l l砌體結(jié)構(gòu)材料向輕質(zhì)高強(qiáng)的方向發(fā)展; ; l l鋼結(jié)構(gòu)材料向高效能方向發(fā)展。 第29頁/共38頁 3. 結(jié)構(gòu)方面 l l大跨度結(jié)構(gòu)向空間鋼網(wǎng)架、懸索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)方向 發(fā)展; ; l l高層砌體結(jié)構(gòu)開始應(yīng)用; ; l l組合結(jié)構(gòu)成為結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向。 第30頁/共38頁 結(jié)束！謝謝大家！第31頁/共38頁 趙州

9、橋又名安濟(jì)橋，位于河北省趙縣洨水上，是一座弧形單孔石拱橋。公元590608年石匠李春所建，是世界上現(xiàn)存最早、跨度最大的空腹單孔圓弧石拱橋。 趙州橋橋長(zhǎng)50.82m，凈跨30.02m，拱圈矢高7.23m，寬9.6m，由28券并列組成。在橋兩端的石拱上，辟有兩個(gè)券洞，這種結(jié)構(gòu)叫“敞肩拱”，是世界橋梁中的首創(chuàng)。 返回返回第32頁/共38頁 中國(guó)萬里長(zhǎng)城是世界上修建時(shí)間最長(zhǎng)，工程量最大的冷兵器戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)代的國(guó)家軍事性防御工程，凝聚著我們祖先的血汗和智慧，是中華民族的象征和驕傲。 第33頁/共38頁 雄偉的萬里長(zhǎng)城是中國(guó)古代人民創(chuàng)造的世界奇跡之一，也是人類文明史上的一座豐碑。 根據(jù)歷史記載，從戰(zhàn)國(guó)以來，有2

10、0多個(gè)諸侯國(guó)和封建王朝修筑過長(zhǎng)城。最早是楚國(guó)，為防御北方游牧民族或敵國(guó)，開始營(yíng)建長(zhǎng)城，隨后，齊、燕、魏、趙、 秦等國(guó)基于相同的目的也開始修筑自己的長(zhǎng)城。秦統(tǒng)一六國(guó)后，秦始皇派著名大 將蒙恬北伐匈奴，把各國(guó)長(zhǎng)城連起來，西起臨姚，東至遼東，綿延萬余里，遂稱萬里長(zhǎng)城，這就是“萬里長(zhǎng)城”名字的由來。但今天我們所見到的主要是明長(zhǎng)城。 第34頁/共38頁 秦長(zhǎng)城只有遺跡殘存。秦始皇為了修筑長(zhǎng)城動(dòng)用了30萬人，創(chuàng)造了人類建筑史 上的奇跡。長(zhǎng)城的修建客觀上起到了防止匈奴南侵，保護(hù)中原經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展的積極作用。第35頁/共38頁 漢代繼續(xù)對(duì)長(zhǎng)城進(jìn)行修建。從文帝到宣帝，修成了一條西起大宛貳師城，東至黑龍江北岸，全長(zhǎng)近一萬公里，是歷史上最長(zhǎng)的長(zhǎng)城。到了明代，從洪武至萬歷，其間經(jīng)過20次大規(guī)模的修建，筑起了一條西起甘肅的嘉峪關(guān)，東到遼 東虎山，全長(zhǎng)6350公里的邊墻。第36頁/共38頁