建筑工程导论承载安居的梦想建筑 土木工程导论 哈尔滨工业大学教学讲义资料

承载安居的梦想 建筑工程 土木工程 导论 哈尔滨工业大学 建筑和建筑工程建筑的分类及主要组成部分建筑的常用承重体系建筑建筑的内涵 建筑是艺术与工程技术相结合，使用建筑材料和设备建造的、供人们 居住和进行 各种活动 的 空间或场所，可以通俗地理解为工程实体。建筑是 建筑物 与 构筑物 的统称。有人的建筑建筑物无人的建筑构筑物建筑物 供人们居住、工作、娱乐和生产的建筑。 如住宅、学校、办公楼、影剧院、体育馆等。 构筑物 与建筑物 配套、间接供人们使用的建筑，如烟囱、水塔、储油罐等。 建筑工程建筑工程：为建造建筑物和构筑物所进行的规划、勘察、设计以及施工、竣工等各项技术工作的总称。建筑工程 是运用 数学、物理、化学 等基础知识 和力学、测量学、建筑结构、建筑材料、施工技术等专业知识， 研究各种建筑 设计 与 施工（修建）的一门工程技术科学。建筑的分类及主要组成部分分类标准按建筑用途分类生产性建筑 工业建筑（大型仓库、）、农业建筑（大型蔬菜种植基地）非生产性建筑 居住建筑、公共建筑建筑各组成部分的作用 墙与柱 建筑物垂直方向的承重结构，承担楼层、屋顶荷载及墙身的自重，并向下传递荷载至基础 受压构件 外墙同时具有防寒、保温的作用，内墙具有分隔建筑空间的作用。露面与屋顶建筑物水平方向的承重构件，承担各种家具、设备、人的重量及楼板的自重，并将荷载传到墙、柱等构件上，受弯构件楼板沿水平方向分隔建筑空间，屋顶可隔绝风、雨、雪等对建筑物的侵袭。建筑结构中通常采用钢筋混凝土板和梁组成楼面受力体系。楼梯与电梯 建筑物内的垂直交通设施，解决上下层之间的联系以及紧急情况下人员的疏散。阳台和雨篷 阳台 有楼层的建筑物中，人可直接到达的、向室外开敞的平台。 雨篷 建筑物入口处门上部用来遮挡雨水的水平构件。 悬臂（悬挑）构件门、窗 建筑物隔离、采光、通风以及防火需求。天沟、雨水管、散水 排水系统建筑物的常用承重体系 上部结构 下部结构 下部结构（基础）独立基础：基础与其他基础不相连。 独立基础的上面一般是柱。 柱下独立基础 条形基础的上面一般是墙 独立基础、条形基十字交叉基础 当土质较差或荷载较大时，将两个方向的条形基础相连。上面可以是柱，也可以是墙阀片基础 将基础连接成整体，受力更均匀。 阀片基础相当于一个倒过来的楼面箱型基础 由底板、墙、顶板组成箱形。有地下室要求时通常做箱形基础桩基础 由桩和桩顶的承台共同组成，属于深基础。 上部结构的承重体系 单层厂房结构 多层框架结构 高层建筑结构 空间结构单层厂房结构框架结构体系 多层承重体系中最常用的一种 主要承重构件 板、梁、柱 实际工程中 板、梁、柱 通常是一体浇筑的框架结构的内外墙体不承重，空间布置灵活，使用于内部需要大空间的多、高层建筑。 如大型商场，医院的候诊大厅，高层建筑结构 框架-剪力墙结构 剪力墙结构 筒体结构 钢-混凝土组合结构框架-剪力墙结构 框架结构空间刚度较弱，用于高层建筑时需要增加抗侧力（抗风、抗震）构件，可通过布置剪力墙来解决。剪力墙结构 当建筑高度进一步增加时，可采用全剪力墙结构以进一步减少高层建筑在风、抗震荷载下的反应。筒体结构 筒体结构由框架-剪力墙结构与全剪力墙结构演变发展而来，筒体结构将剪力墙或密柱集中到房屋的内部和外围而形成空间封闭式的筒体。自然界中的筒体结构 竹子钢-混凝土组合结构 采用型钢、钢管、钢板等代替钢筋，与混凝土共同工作而形成的结构，在朝高层建筑中广泛采用。钢管混凝土 混凝土三向受压 旁边的压力像是家人、老师、朋友、社会、国家的支持，让自己能承受更大的压力 空间结构 能承受各个方向荷载作用的结构体系。在实际的三维世界里，任何结构本质上都是空间结构。只不过出于简化设计的目的，在许多场合 有条件地 把空间结构 分解成 平面结构 来进行分析和计算。空间结构的受力特点 三维受力 由于有多个方向的构件同时参与工作，使内力 分布更加均匀。 通过合理的曲面形体抵抗外荷载作用 使结构以承受轴力为主，充分利用材料强度。 传力路径更为直接，有效提高结构刚度。常用的空间结构体系薄壳结构网架结构悬索结构膜结构薄壳结构 一种曲面结构，特点是能够把受到的 压力 均匀 地分散 到壳体的各个部分，因而可以减少厚度、节省材料。 厚度方向的尺寸远小于长度和宽度方向的尺寸。 自然中的薄壳结构：鸡蛋壳，贝壳， 网架结构由 离散的杆件 按照某种集合规律拼装而成的 空间杆系结构。平板网架网架结构网壳结构网架的节点连接 螺栓球节点 焊接球节点平板网架 大跨度屋面结构、建筑物入口的应用（雨篷）张力结构通过 张力 来 抵抗外荷载 的一类空间结构体系主要受力构件采用 高强度金属材料 或 复合材料索结构 张力结构膜结构 自然界的张力结构： 蜘蛛网， 羽毛球拍，网球球拍 悬索结构 泸定桥 膜结构基材 决定材料的力学性能，如 抗拉强度、抗撕裂强度等涂层 决定材料的物理性能，如防火、防潮、透光等面层 起自洁和防紫外线辐射的作用。水立方