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土木工程概论第四章建筑工程本章内容4.1基本构件4.2单层与多层建筑4.3高层与超高层建筑4.4特种结构4.5未来展望古今建筑竹屋香港维多利亚海湾建筑群石柱群高楼林立的城市、庞大的工厂、标志性的纪念碑，都是现代化建筑工程的体现。古今建筑上海浦西外滩上海浦东陆家嘴规划图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，通常水平放置。单向板双向板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4.1.4拱定义：为曲线结构，主要承受轴向压力。河北赵州桥美国贝永桥拱示意动画4.2单层与多层建筑单层装配式钢筋混凝土厂房4.2.1单层建筑按使用目的可分为民用单层建筑和单层工业厂房。铝合金压型屋面板建筑施工中的轻钢结构别墅和厂房4.2.1单层建筑大跨度结构是指跨度大于60m的建筑。它常用于展览馆、体育馆、飞机机库等，其结构体系有很多种，如网架结构、网壳结构、悬索结构、悬吊结构、索膜结构、充气结构、薄壳结构、应力蒙皮结构等。4.2.2大跨度建筑1.网架结构哈尔滨会展中心体育场2.网壳结构河南省南阳鸭河口电厂干煤棚4.2.2大跨度建筑4.悬吊结构1958年的布鲁塞尔世博会的法国馆1992年塞维利亚工业世博会的德国馆3.悬索结构4.2.2大跨度建筑5.索膜结构意大利热拉亚1992年海洋与船舶世博会露天广场的巨型屋顶4.2.2大跨度建筑1970年日本大阪世博会的富士集团厅和美国馆拟建造的深圳龙岗商业中心充气悬浮结构6.充气结构4.2.2大跨度建筑充气结构动画7.薄壳结构其常用的形状为圆顶、筒壳、折板、双曲扁壳和双曲抛物面壳。4.2.2大跨度建筑薄壳结构8.应力蒙皮结构应力蒙皮结构一般是用金属薄板做成很多块各种板片单元焊接而成的空间结构。考虑结构构件的空间整体作用时，利用蒙皮抗剪可以大大提高结构整体的抗侧刚度，减少侧向支撑的设置；利用面板的蒙皮效应，可以减小所连杆件的计算长度铝质应力蒙皮穹顶是美国Temcor公司的里克特在六十年代开发的，其基本原理是将予应力铝板加工成钻石形的结构板块，沿板边缘镶固在钢框架上，组成结构单元，根据穹顶的分格作成尺寸不同的单元，只由这些单元组成穹顶，不需要网架的杆件、节点。4.2.2大跨度建筑4.2.3多层建筑我国以8层为界限，低于8层者称为多层建筑。常用结构形式为混合结构、框架结构。混合结构指用不同的材料建造的房屋，通常墙体采用砖砌体，屋面和楼板采用钢筋混凝土结构，故亦称砖混结构。框架结构指由梁和柱刚性连接而成骨架的结构。多层混合结构4.2.3多层建筑4.3高层与超高层建筑摩天大楼诞生在芝加哥、成长在纽约，建筑师路易斯·沙利文曾说过“摩天大厦是经济力量合乎逻辑的结果”。我国规定超过100m的为超高层。无疑，现代超高层建筑从一定意义上是城市现代化标志。4.3高层与超高层建筑高层结构的主要结构形式：1.框架结构2.框架－剪力墙结构3.剪力墙结构4.框支剪力墙结构5.筒体结构上海金茂大厦4.3高层与超高层建筑1.框架结构由梁和柱刚性连接而成骨架的结构。框架结构北京长城饭店4.3高层与超高层建筑2.框架－剪力墙结构剪力墙即为一段钢筋混凝土墙体，因其抗剪能力很强，故得此名。框－剪结构广州中天大厦4.3高层与超高层建筑4.3高层与超高层建筑3.剪力墙结构全部采用纵横布置的剪力墙组成，剪力墙不仅承受水平荷载，亦用来承受垂直荷载。剪力墙结构广州白云宾馆4.3高层与超高层建筑4.框支剪力墙结构适用于上部为住宅楼或办公楼，而下部开设商店。需在其交界位置设置巨型的转换大梁，将上部剪力墙的力传至下部柱子上。框支剪力墙结构北京兆龙饭店5.筒体结构筒体结构是由一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体系，适用于层数较多的高层建筑筒体在侧向风荷载的作用下，其受力类似刚性的箱型截面的悬臂梁，迎风面将受拉，而背风面将受压。筒式结构分类：框筒体系、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。4.3高层与超高层建筑(1)框筒体系指内芯由剪力墙构成，周边为框架结构。深圳华联大厦4.3高层与超高层建筑(2)筒中筒体系当周边的框架柱布置较密时，可将周边框架视为外筒，而将内芯的剪力墙视为内筒，则构成筒中筒体系。广东国际大厦4.3高层与超高层建筑(3)桁架筒体系在筒体结构中，增加斜撑来抵抗水平荷载，以进一步提高结构承受水平荷载的能力，增加体系的刚度。这种结构体系称为桁架筒体系。香港中银大厦4.3高层与超高层建筑(4)成束筒体系成束筒体系是由多个筒体组成的筒体结构。最典型的成束筒体系的建筑应为美国芝加哥的西尔斯塔楼（1974）。西尔斯塔楼4.3高层与超高层建筑4.4特种结构特种结构是指具有特种用途的工程结构，包括高耸结构、海洋工程结构、管道结构和容器结构等。水池水塔筒仓常见种类：烟囱水塔水池筒仓核电站4.4特种结构4.5未来展望2001年～2013年，建筑业的新黄金时期2014年～2040年，修道院式和生态艺术2041年～2055年，怀旧风格与高科技建材2056年～2070年，出现带穹顶的城市2071年以后，动态建筑时期课外检索特种结构的相关内容。