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第一篇公共建筑设计原理2-2建筑结构绪：建筑结构是指什么？2.2.1结构形式2.2.2结构造型绪：建筑结构是指什么？建筑结构的定义建筑结构（结构）——建筑中由若干构件连接而成的能承受作用的平面或空间体系。注：“作用”——能使结构或构件产生效应（内力、变形、裂缝等）的各种原因的总称。1）直接作用即荷载：如结构自重、作用分为：人群荷载、风荷载等；2）间接作用：如地震、基础沉降、温度变化建筑上部结构作为承担建筑荷载的主要实体构件，与屋盖结构共同构成建筑形体的“骨架”。影响建筑形体结构柱下基础楼板柱梁梁墙楼梯墙下基础地下室底板建筑基础结构2.2.1建筑结构包括2.2.1.1建筑上部结构2.2.1.3屋盖结构北京饭店新楼广州白云宾馆36004000800080006600030003600030006600080008000400036007000078507850230033层，112.45米，剪力墙结构，1976年建成，国内首栋百米高层。钢管混凝土结构工程实例美国西雅图双联广场大厦58层四根大钢管混凝土柱混凝土抗压强度133Mpa直径3.05m管壁厚30mm承受60%竖向荷载筒中筒结构体系深圳发展中心多筒结构体系成束筒主框架次框架3次框架2次框架1巨形框架结构砌体结构钢结构木结构混合结构基础结构是指：建筑底部与地基接触的承重构建。基础作用：把建筑上部荷载传递给地基埋墙基为基，立柱墩为础基础分类：按形式、材料、传力特点形式：独立基础、带形基础、联合基础材料：砖、石、混凝土、毛石混凝土、钢筋混凝土传力特点：刚性基础、柔性基础影响因素：1.建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施2.基础的形式和够着3.作用在地基上的荷载大小和性质4.工程地质条件和水文地质条件浅基≤5M5.相邻建筑物的基础埋深深基＞5M6.地基冻胀深度因素和融陷的影响建筑上部结构指：建筑基础以上的竖向垂直结构。竖向构件：柱、墙等，其作用是支承水平构件或承受水平荷载。结构分类：材料受力方式、材料形式墙体结构框架结构结构按受力方式分类剪力墙结构框架——剪力墙结构筒体结构空间结构1）框架结构※采用梁、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梁和柱，而墙体只是作为围护构件。※可以做成预制或现浇框架，平面布置比较灵活，可以获得较大的使用空间，※比混合结构强度高整体性强，但随层数增多抗侧刚度不足。请看框架结构组成2）剪力墙结构※利用建筑物的纵向及横向的钢筋混凝土墙体作为主要承重构件，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。※整体性好，刚度大，抗震性能好，适于建造高层建筑（10－50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3）框架—剪力墙结构※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剪力墙。※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。4）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※筒体可以由密柱深梁组成一个筒体，也可以用多个筒体组成筒中筒、束筒，还可以将框架和筒体联合起来组成框筒结构。※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60年代由美国工程师法卢齐－坎恩第一次提出来的。请看筒体结构组成空间结构：指结构构件三向受力的大跨度的，中间不放柱子，用特殊结构解决的叫做空间结构。网架结构悬索结构空间结构壳体结构管桁架结构膜结构材料形式分类的不同分为：1）砌体结构:用砖砌体、石砌体或砌块砌体建造的结构，又称砖石结构。由于砌体的抗压强度较高而抗拉强度很低，因此，砌体结构构件主要承受轴心或小偏心压力，而很少受拉或受弯，一般民用和工业建筑的墙、柱和基础都可采用砌体结构。在采用钢筋混凝土框架和其他结构的建筑中，常用砖墙做围护结构，如框架结构的填充墙砌体结构的主要优点是：①容易就地取材。砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石砌体结构;砌块可以用工业废料──矿渣制作，来源方便，价格低廉。②砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。③砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备，可以节省木材。新砌筑的砌体上即可承受一定荷载，因而可以连续施工。在寒冷地区，冬季可用冻结法砌筑，不需特殊的保温措施。④砖墙和砌块墙体能够隔热和保温，节能效果明显。所以既是较好的承重结构，也是较好的围护结构。⑤当采用砌块或大型板材作墙体时，可以减轻结构自重，加快施工进度，进行工业化生产和施工。砌体结构的缺点是：①与钢和混凝土相比，砌体的强度较低，因而构件的截面尺寸较大，材料用量多，自重大。②砌体的砌筑基本上是手工方式，施工劳动量大。③砌体的抗拉、抗剪强度都很低，因而抗震较差，在使用上受到一定限制；砖、石的抗压强度也不能充分发挥；抗弯能力低。④粘土砖需用粘土制造，在某些地区过多占用农田，影响农业生产。2）混凝土结构（以混凝土为主要材料的结构）包括：钢筋混凝土结构—配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢骨架；预应力混凝土结构—配置预应力钢筋的混凝土结构；素混凝土结构—没有配置受力的钢筋的混凝土结构。钢筋砼是指通过在混凝土中加入钢筋钢筋网、钢板或纤维而构成的一种组合材料与之共同工作来改善混凝土力学性质的一种组合材料。钢筋混凝土的发明出现在近代，于1849年发明钢筋混凝土并于1867年取得包括钢筋混凝土花盆以及紧随其后应用于公路护栏的钢筋混凝土梁柱的专利。1872年，世界第一座钢筋混凝土结构的建筑在美国纽约落成钢筋混凝土结构的优点（1）可模性好：新拌和的混凝土是可塑的，可根据需要设计制成各种形状和尺寸的结构或构件。（2）整体性好：现浇钢筋混凝土结构的整体性较好，设计合理时具有良好的抗震、抗爆和抗振动的性能。（3）耐久性好：钢筋混凝土结构具有很好的耐久性。正常使用条件下不需要经常性的保养和维修。（4）耐火性好：钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。（5）易于就地取材：钢筋混凝土结构所用比重较大的砂、石材料易于就地取材，且可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废渣有利于保护环境。钢筋混凝土结构具有下述主要缺点：（1）自重大。钢筋混凝土的重力密度约为25kN/m^3，比砌体和木材的重度都大。尽管比钢材的重度小，但结构的截面尺寸较大，因而其自重远远超过相同跨度或高度的钢结构的重量。（2）抗裂性差。如前所述，混凝土的抗拉强度非常低，因此，普通钢筋混凝土结构经常带裂缝工作。尽管裂缝的存在并不一定意味着结构发生破坏，但是它影响结构的耐久性和美观。当裂缝数量较多和开展较宽时，还将给人造成一种不安全感。（3）性质脆。混凝土的脆性随混凝土强度等级的提高而加大。3）钢结构:以钢材(钢板、型钢）为主制作的结构优点：1材料强度高，自身重量轻2、钢材韧性，塑性好，材质均匀，结构可靠性高3、钢结构制造安装机械化程度高4、钢结构密封性能好5耐热6抗震7抗风8耐久9环保（可回收）10节能缺点：不耐腐蚀，不耐火，特定条件下易折断，造价高2.钢结构的应用：（1）重型结构及大跨度建筑结构；（2）多层、高层及超高层建筑结构；（3）轻钢结构；（4）塔桅等高耸结构；（5）钢－混凝土组合结构。我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有相当大的差距。组合结构即混合结构：同一截面或各杆件由两种或两种以上材料制作的结构称组合结构。具体而言，包括两种结构：1．钢与混凝土组合结构；2．组合砌体结构。此外还有木结构、钢管混凝土。2.2.1.2结构适用范围：砌体结构适用于非抗震区的底层、多层建筑。框架结构适用于非抗震设计时的多层及高层建筑，抗争设计时的多层及小高层建筑（7度区以下）抗震设计的高烈度地区不宜采用纯框架结构。7度区以下、小于等于三层的多层建筑可不采用框架结构地震烈度：6度：惊慌－－人站立不稳，家畜外逃，器皿翻落，简陋棚舍损坏，陡坎滑坡7度：房屋损坏－－房屋轻微损坏，牌坊，烟囱损坏，地表出现裂缝及喷沙冒水8度：建筑物破坏－－房屋多有损坏，少数破坏，路基塌方，地下管道破裂框架——剪力墙框架-剪力墙结构属于半刚性结构体系，适用于10～20层房屋，最高不宜超过25层。适用于办公楼、旅馆、公寓、住宅等建筑以及一些工业厂房。框架-剪力墙结构中剪力墙的布置可以较为灵活，可结合隔墙、山墙、电梯井、楼梯间等设置，减少对建筑使用功能上的妨碍。框架——核心筒结构：就是在建筑的中央部分，由电梯井道、楼梯、通风井、电缆井、公共卫生间、部分设备间围护形成中央核心筒，与外围框架形成一个外框内筒结构，以钢筋混凝土浇筑。此种结构十分有利于结构受力，并具有极优的抗震性。同时，这种结构的优越性还在于可争取尽量宽敞的使用空间，使各种辅助服务性空间向平面的中央集中，使主功能空间占据最佳的采光位置，并达到视线良好、内部交通便捷的效果。造型美观使用灵活适用于高度为100M或更高的高层和超高层建筑2.2.1.3屋盖结构屋盖：是房屋最上部的围护结构，应满足相应的使用功能要求，为建筑提供适宜的内部空间环境。屋盖也是房屋顶部的承重结构，受到材料、结构、施工条件等因素的制约。对大跨度建筑而言，常见的屋盖结构有平面结构与空间结构结构类型结构特点及适用范围平面结构梁式结构梁属于受弯构件，此结构包括实体梁（薄腹梁）和空腹梁（桁架、格构梁）结构拱式结构拱属于受压构件，包括实体拱和格构拱结构网架结构网架属于格构式受弯构件，其作用如同多孔材料制成的厚板、其结构如同桁架，其形态呈平板状，一般用作屋盖、幕墙，也可用作屋面外部的悬挂结构，或建筑主体的承托结构空间结构悬索结构悬索属于受拉构件，常用于大跨度桥梁、建筑屋盖，也可用作屋面外部的悬挂结构，或建筑主体的承托结构拉索结构拉索形体由拉力产生，符合拉力图解原理。拉索建筑具有张力感及表现力。拉索结构被用大跨度建筑、桥梁设计中壳体结构壳体结构属于受压为主构件，包括实体壳结构和格构壳结构张拉结构张拉结构属于收拉结构，包括实体张拉结构（膜）和格构张拉结构（索网）2.2.2结构造型格构式：由型钢、钢管或组合截面杆件连接而成的杆系结构，多作成桁架和格构柱优点：结构的自重轻，风的通过性好缺点：制造工艺复杂（不便采用自动焊）、节点处应力集中较大。桁架是承受横向载荷的典型格构式结构型式。拉索与桁架结构中承式悬索桥在桥下净空容许的情况下，为减少它的建筑高度，可以采用中承式，跨中部分吊杆改为支撑杆，桥梁的整体刚度较大，空气动力性能较好多层、高层建筑超高层建筑结构造型异型结构平面结构大跨度结构空间结构异型空间结构高层建筑群高层建筑群超高层异型结构异型结构大跨度结构：平面结构大跨度结构：平面结构大跨度结构：空间结构空间结构大跨度建筑大跨度建筑异型空间结构THEEND第五组房昱铭20134720257高儒方20134720253赵长云20134720254方德富20134720256苏波20134720258徐锐20134720255