建筑结构体系与选型教学课件

1.1 概 述一、一、建筑的定义建筑的定义建建 筑筑供人们生产、生活或供人们生产、生活或从事其他活动的场所从事其他活动的场所房屋、楼房两个特质外在特质美观内在特质安全适用耐久工业建筑民用建筑第一章 建筑结构体系与选型1.1 概 述1二、建筑结构定义二、建筑结构定义 简单的说就是房屋的简单的说就是房屋的承重骨架承重骨架。第一章 建筑结构体系与选型建筑结构应有的特点：建筑结构应有的特点：1.1 概 述在应用上，要满足空间和功能的需求；在应用上，要满足空间和功能的需求；在应用上，要满足空间和功能的需求；在应用上，要满足空间和功能的需求；在安全上，要符合承载和耐久的需求；在安全上，要符合承载和耐久的需求；在安全上，要符合承载和耐久的需求；在安全上，要符合承载和耐久的需求；在技术上，要体现科技和工程的新发展；在技术上，要体现科技和工程的新发展；在技术上，要体现科技和工程的新发展；在技术上，要体现科技和工程的新发展；在造型上，要与建筑艺术融为一体；在造型上，要与建筑艺术融为一体；在造型上，要与建筑艺术融为一体；在造型上，要与建筑艺术融为一体；在建造上，要合理用材并与施工实际相结合。在建造上，要合理用材并与施工实际相结合。在建造上，要合理用材并与施工实际相结合。在建造上，要合理用材并与施工实际相结合。2三、建筑结构体系柱下基础楼板柱梁梁墙楼梯墙下基础地下室底板 建筑结构是由许多结构构件组成的一个系统，其中主要的受力系统称为结构总体系。3结构总体系水平结构体系 竖向结构体系 基础结构体系 4水平结构体系 水平结构体系一般由板、梁、桁（网）架组成，如板梁结构体系和桁（网）架体系。水平结构体系也称楼（屋）盖体系。其作用为：在竖直方向，它通过构件的弯曲变形承受楼面或屋面的竖向荷载，并把它传递给竖向承重体系；在水平方向，它起隔板作用，并保持竖向结构的稳定。5竖向结构体系 竖向结构体系一般由柱、墙、筒体组成，如框架体系、墙体系和井筒体系等。其作用为：在竖直方向，承受水平结构体系传来的全部荷载，并把它们传给基础体系；在水平方向，抵抗水平作用力，如风荷载、地震作用等，并把它们传给基础体系。6基础结构体系 基础结构体系一般由独立基础、条形基础、交叉基础、片筏基础、箱形基础（一般为浅埋）以及桩、沉井（一般为深埋）组成。其作用为：把上述两类结构体系传来的重力荷载全部传给地基；承受地面以上的上部结构传来的水平作用力，并把它们传给地基；限制整个结构的沉降，避免不允许的不均匀沉降和结构的滑移。7水平体系和竖向体系间的矛盾 竖向结构构件之间的距离愈大，水平结构构件所需要的材料用量愈多。好的结构概念设计应寻求到一个最开阔、最灵活的可利用空间，满足人们使用时的功能和美观需求，而为此所付出的材料和施工消耗最少，且能适合本地区的自然条件（气候、地质、水文、地形等）。8第一章 建筑结构体系与选型四、建筑结构的分类按所用按所用材料材料的不同分为：的不同分为：1）混凝土结构混凝土结构（以混凝土为主要材料的结构）包括：（以混凝土为主要材料的结构）包括：钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢骨架；配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢骨架；预应力混凝土结构预应力混凝土结构 配置预应力钢筋的混凝土结构；配置预应力钢筋的混凝土结构；素混凝土结构素混凝土结构 没有配置受力的钢筋的混凝土结构。没有配置受力的钢筋的混凝土结构。92）钢结构钢结构:以钢材以钢材(钢板、型钢）钢板、型钢）为主制作的结构。为主制作的结构。3）砌体结构砌体结构:由块材通过砂浆砌筑而成的结构。由块材通过砂浆砌筑而成的结构。4)木结构木结构:指全部或大部分用木材制作的结构。指全部或大部分用木材制作的结构。5）混合结构混合结构:由两种及两种以上材料作为主要承由两种及两种以上材料作为主要承重结构的房屋。重结构的房屋。此外还有此外还有钢钢混凝土组合结构混凝土组合结构、钢管混凝土钢管混凝土等。等。10按其承重结构的类型分为：按其承重结构的类型分为：1）框架结构框架结构2）剪力墙结构剪力墙结构3）框架框架剪力墙结构剪力墙结构4）筒体结构筒体结构111）框架结构）框架结构采用采用梁、柱组成的结构体系作为建筑承重结构梁、柱组成的结构体系作为建筑承重结构。框架结构的主要构件是框架结构的主要构件是梁和柱，而墙体只是作为梁和柱，而墙体只是作为 围护构件。围护构件。可以做成可以做成预制或现浇框架预制或现浇框架，平面布置比较灵活，平面布置比较灵活，可以获得较大的使用空间，可以获得较大的使用空间，比混合结构强度高整体性强，但随层数增多抗侧比混合结构强度高整体性强，但随层数增多抗侧 刚度不足。刚度不足。122）剪力墙结构）剪力墙结构 利用建筑物的利用建筑物的纵向及横向的钢筋混凝土墙纵向及横向的钢筋混凝土墙体作为体作为 主要承重构件，再配以梁板组成的承重结构体系。主要承重构件，再配以梁板组成的承重结构体系。其墙体同时也起围护及分割房间的作用。其墙体同时也起围护及分割房间的作用。整体性好，刚度大，抗震性能好，适于建造高层整体性好，刚度大，抗震性能好，适于建造高层 建筑（建筑（1050层范围内都适用）。层范围内都适用）。不过剪力墙间距太小，平面布置不灵活，自重不过剪力墙间距太小，平面布置不灵活，自重 大，不适应建造公共建筑，一般适用于建造住宅。大，不适应建造公共建筑，一般适用于建造住宅。请看剪力墙结构组成请看剪力墙结构组成133）框架）框架剪力墙结构剪力墙结构 框架结构的基础上，沿框架纵、横方向的某些位框架结构的基础上，沿框架纵、横方向的某些位 置，在柱与柱之间设置数道钢筋混凝土墙体作为置，在柱与柱之间设置数道钢筋混凝土墙体作为 剪力墙。剪力墙。因此它是框架和剪力墙的有机结合，综合了二者因此它是框架和剪力墙的有机结合，综合了二者 的优点：一个布置灵活，一个抗侧力高。的优点：一个布置灵活，一个抗侧力高。请看框架剪力墙结构组成请看框架剪力墙结构组成144）筒体结构）筒体结构 用钢筋混凝土墙组成一个筒体作为房屋的承重结构。用钢筋混凝土墙组成一个筒体作为房屋的承重结构。筒体可以由筒体可以由密柱深梁密柱深梁组成一个筒体，也可以用组成一个筒体，也可以用多个多个 筒体组成筒中筒、束筒，还可以将框架和筒体联合筒体组成筒中筒、束筒，还可以将框架和筒体联合 起来组成框筒结构。起来组成框筒结构。筒体结构在各个方向的抗侧刚度都很大，是目前高筒体结构在各个方向的抗侧刚度都很大，是目前高 层建筑中较多采用的结构形式。框筒是上个世纪层建筑中较多采用的结构形式。框筒是上个世纪60 年代由美国工程师法卢齐坎恩第一次提出来的。年代由美国工程师法卢齐坎恩第一次提出来的。请看筒体结构组成请看筒体结构组成 其其它它结结构构还还有有壳壳体体结结构构、网网架架结结构构、悬悬索索结结构构等等等等，它们大多用于大跨度结构中。它们大多用于大跨度结构中。15以组成建筑结构的体形划分以组成建筑结构的体形划分：1、有单层结构（多用于单层工业厂房、食堂等）、有单层结构（多用于单层工业厂房、食堂等）2、多层结构（一般、多层结构（一般29层）层）3、高层结构（一般、高层结构（一般10层以上）层以上）4、大跨结构（跨度大约在、大跨结构（跨度大约在4050 m）。）。16五、影响建筑结构选型的因素 考虑建筑的使用功能 考虑结构的安全合理 考虑施工的可能条件 注意结构效益 注意艺术上的造型美观17某散装盐库在结构选型中比较方案 建筑使用功能对结构选型的影响18建筑风格和建筑艺术对结构选型的影响19建筑结构材料及其他因素对结构选型的影响 20北京饭店新楼北京饭店新楼21 广州白云宾馆广州白云宾馆36004000800080006600030003600030006600080008000400036007000078507850230033层，层，112.45米，剪力墙结构，米，剪力墙结构，1976年建成，年建成，国内首栋百米高层。国内首栋百米高层。2223钢管混凝土结构钢管混凝土结构 工程实例工程实例美国西雅图美国西雅图双联广场大厦双联广场大厦58层层四根大钢管混凝土柱四根大钢管混凝土柱混凝土抗压强混凝土抗压强133Mpa直径直径3.05m管壁厚管壁厚30mm承受承受60%竖向荷载竖向荷载24钢混凝土组合结构钢混凝土组合结构波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥 25筒中筒结构体系筒中筒结构体系深圳发展中心深圳发展中心26多筒结构体系多筒结构体系成成 束束 筒筒2728293031砌体结构砌体结构32钢结构钢结构33一座中型寺院，坐东向西，大一座中型寺院，坐东向西，大殿在寺的最后即最东的高地上，殿在寺的最后即最东的高地上，高出前部地面十二三米。大殿高出前部地面十二三米。大殿通长通长34米，进深米，进深17.66米，殿内米，殿内有一圈内柱。大殿的空间构成有一圈内柱。大殿的空间构成也很有特点，一圈内柱把全殿也很有特点，一圈内柱把全殿分为分为“内槽内槽”和和“外槽外槽”两部分，两部分，内槽空间较高较大，加上扇面内槽空间较高较大，加上扇面墙和佛坛，更突出了它的重要墙和佛坛，更突出了它的重要性；外槽较低较窄，是内槽的性；外槽较低较窄，是内槽的衬托。大殿展示了大唐建筑的衬托。大殿展示了大唐建筑的艺术风采：气魄宏伟，严整而艺术风采：气魄宏伟，严整而又开朗。又开朗。佛光寺大殿佛光寺大殿34木结构木结构35混合结构混合结构36