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常用的建筑结构体系中交二公局房建课程培训2019.12主要内容：1.什么是建筑？2.建筑结构的基本构件3.建筑及建筑类型4.建筑结构体系一.建筑什么是建筑？各式各样的建筑物伊朗-世界上最大的生土建筑群古代土木工程-西安半坡村半穴居建筑半坡遗址属新石器时代，距今6000年以上。“半地穴式”建筑，完全用椽、木板和粘土混合建筑而成。整个房子木桩支撑，木柱排列3行，每行4根，形成规整的柱网，初具“间”的雏形，是我国以间架木为单位的“墙倒屋不塌”的古典木构框架式建筑。木结构建筑山西应县木塔距今900多年砖/石木结构建筑物胡佛金字塔，高146.59m，底部232m2见方，用230多万块、每块重2.5t的岩石砌成。石结构小雁塔大雁塔砖结构砖石砌体比萨斜塔1372年54m现代砖砌体结构钢筋混凝土建筑物钢结构高层、超高层建筑建筑指人工建筑而成的资产，属于固定资产范畴，包括房屋和构建物两大类。房屋是指供人居住、工作、学习、生产、经营、娱乐、储藏物品以及进行其他社会活动的工程建筑。构建物指房屋以外的工程建筑，如围墙、道路、水坝、水井、隧道、水塔、桥梁和烟囱等。1.板2.梁3.柱4.拱基本构件(Basiccomponents)思考设想四个基本构件在建筑物中承担的作用和可能的形式。分类1.1板（Floor）定义：板是指平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件，通常水平放置，但也有斜向放置（如楼梯板）或竖向放置的（如墙板）。§1基本构件(Basiccomponents)它主要承受施加在板面上并与板面垂直的荷载（包括楼板、地面层、顶棚层的恒载和楼面上人群、家具、设备等活载）。板的作用效应主要是弯距和剪力。分类：板按平面形式可分为方形板、矩形板、圆形板、曲面形式（常称为壳）及三角形板；按所用材料可分为木板、钢板、钢筋混凝土板等。板的分类板按受力形式可分为单向板和双向板。双向板单向板板的分类板的分类板按施工方式可分为整体现浇式和预制装配式。整体现浇式1.支模板2.模板有柱通过处，模板要断开板的分类板按施工方式可分为整体现浇式和预制装配式。整体现浇式3.梁、柱钢筋连通，开始布板筋4.完成钢筋工程5.商品混凝土整体浇注板的分类546预制装配式预制实心板预制空心板预制槽形板预制槽形板实例预制多孔板实例板的分类按截面形式可分为实心板、空心板、槽形板等定义：梁是长度远大于其横截面尺寸的受弯构件，通常水平放置，但有时也斜向放置的。1基本构件(Basiccomponents)1.2梁（Beam）梁主要承受其上板传来的压力以及梁的自重，荷载作用的方向通常与梁轴线相垂直。梁的作用效应主要是弯距、剪力，有时也承受扭矩。梁的截面高度通常大于截面的宽度，当梁宽大于梁高时，称为扁梁。梁的截面高度沿长度方向变化时，称为变截面梁，不变时称为等截面梁。1、按截面形式矩形梁、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。钢梁形状混凝土梁形状梁的分类2、按支承方式简支梁、连续梁、悬臂梁简支梁梁的分类连续梁两端固定梁梁的分类一端简支一端固定梁悬臂梁3、按所用材料木梁、钢筋混凝土梁、预应力钢筋混凝土梁、钢梁以及钢与混凝土的组合梁等。梁的分类4、按其在结构中的位置主梁、次梁、连系梁、圈梁、过梁等。梁的分类定义：柱是长度远大于其横截面尺寸、主要承受压力，有时也同时承受弯矩的竖向构件。1基本构件(Basiccomponents)1.3柱（Column）柱主要承受与其相连的梁传来的压力以及柱的自重，荷载作用方向通常与柱轴线平行。当荷载作用于截面形心时为轴心受压，当荷载偏离截面形心时为偏心受压。柱的主要作用效应是轴力（拉或压）、弯矩、剪力，有时还承担扭矩。钢筋混凝土梁柱钢结构梁柱1基本构件(Basiccomponents)1.3柱（Column）1基本构件(Basiccomponents)柱按截面形式可分：方柱、圆柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、L形柱、十字形柱等。2、按所用材料可分为：石柱、砖柱、砌块柱、木柱、钢柱、钢筋混凝土柱、劲性钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱和各种组合柱等。1基本构件(Basiccomponents)劲性柱的吊装焊接固定劲性混凝土拆模1基本构件(Basiccomponents)钢管混凝土柱1基本构件(Basiccomponents)钢-混凝土组合柱钢骨混凝土柱1基本构件(Basiccomponents)3、按钢柱按截面形式可分：实腹柱和格构柱。实腹柱格构柱x轴y轴钢柱的截面形式柱的分类缀条式格构柱缀板式格构柱柱的分类定义：墙是与柱相似的受压和受剪的竖向构件，是将上部荷载传递给基础的构件，其竖向尺寸的高与宽均较大，厚度相对较小。1基本构件(Basiccomponents)1.4墙（Wall）墙主要承受其上梁、板传来的压力以及墙的自重，荷载作用方向通常与墙面平行（这与板不同）。墙的主要作用效应为轴向压力（当荷载作用于墙的截面形心轴线上），有时还可能有弯矩（当荷载偏离形心轴线时）。墙的分类(1)按功能：承重墙、围护墙和分隔墙。(2)按所处位置：横墙(短轴)、纵墙(长轴)、山墙(房屋两端)、外墙和内墙。(3)按承重情况：承重墙、非承重墙和填充墙。(4)按施工工艺：预制墙、现浇墙和砌筑墙。(5)按其他特殊功能：保温墙、隔热墙、吸音墙和防水墙。(6)按所用材料不同：土墙、石墙、砖墙及钢筋混凝土墙。(7)按墙厚度：半砖(12)墙、(18)墙、一砖(24)墙、一砖半(37)墙、二砖(49)墙。(8)按构造方式：实体墙、空体墙和组合墙。开间开间楼板内纵墙山墙开间开间开间横墙进深隔断隔断外纵墙进深墙的分类定义：拱为曲线结构，主要承受轴向压力。与梁的最大区别在于拱在竖直荷载作用下产生水平反力，它比同跨度的梁要节约材料。拱按铰数分可分为三铰拱、无铰拱、双铰拱、带拉杆的双铰拱等。1基本构件(Basiccomponents)1.5拱（Arch）兵马俑一号坑三铰拱拱的分类美国贝永桥河北赵州桥中提篮式拱桥西安城墙拱门拱的分类承受墙、柱传来的压力并将它扩散到地基上去。1基本构件(Basiccomponents)1.6基础截面尺寸远小于其长度的构件。主要承受轴向压力或拉力组成平面桁架或空间网格结构。梯形屋架拱形屋架网架1基本构件(Basiccomponents)1.7杆件用多根或多股钢丝拧成的柔性绳索张紧后才能成为结构构件仅能承受拉力钢索1基本构件(Basiccomponents)1.8索强度高、柔韧性好的涂层织物张紧后才能成为结构构件仅能承受膜面张力膜材1基本构件(Basiccomponents)1.9膜■张拉膜结构的展示空间体育场张拉膜结构顶盖可以想象把索网结构的索细化加密，直到交织成一张薄膜。1、砌体结构用砖砌体、石砌体和砌块砌体建造的结构，又称砖石结构。砌体的抗压强度较高而抗拉强度很低，楼层较高时用料多、自重大，建筑有效面积随着楼层增加大大减少。因此，砌体结构构件主要承受轴心或小偏心压力，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，常用非承重砖墙做围护结构，如框架结构的填充墙。4.1砌体结构受力特点：楼层荷载通过板、梁传至墙，墙作为主要的竖向承重构件。圈梁构造柱砖混结构示意图砖混结构震害图4.1砌体结构4.1砌体结构■砌体墙承重、钢筋混凝土楼板、框架结构由梁和柱刚性连接而构成承重体系的结构。框架结构北京长城饭店4.2框架结构4.2框架结构高层的民用建筑和多层的工业厂房，砖墙承重已不能适应荷重较大的要求，往往采用框架作为承重结构。房屋荷载包括人、家具、物品、机械设备的重量及楼板、墙体和本身自重等。砌在框架内的墙，仅起围护和分隔作用，除负担本身自重外，不承受其他荷重。相比于砖砌体结构，钢筋混凝土框架结构自重小、强度高，可以用于更多楼层的承重结构体系。一般用于不多于15层（高度不超过50米）的多层和高层房屋。4.2框架结构4.2框架结构■现浇钢筋混凝土梁、柱、楼板、屋面板，砌体非承重墙4.2框架结构现浇钢筋混凝土承重墙板、楼板，砌体非承重墙■4.3剪力墙结构?剪力墙结构示例广州白天鹅宾馆建于1983年，楼高28层国内第一家五星级酒店。采用剪力墙系统，横向剪力墙和纵向剪力墙共同承重，侧刚度更强，侧移更小，从而保证了抗震性能。受力特点：在框架结构的基础上增设一定数量的横向和纵向剪力墙所构成的双重受力体系。适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。建筑平面布置受限，常用于办公楼、旅馆、住宅或某些工艺用房。4.4框架-剪力墙结构4.3框架-剪力墙结构4.4框架-剪力墙结构?框架—剪力墙结构示例深圳发展中心大厦建于1990年，总层数43层采用了框架-剪力墙体系。剪力墙负担大部分的水平荷载，框架则以负担竖向荷载为主，两者共同受力、合理分工，各尽其能。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框支剪力墙结构4.5框支剪力墙结构筒体结构是指由一个或多个筒体作为承受水平和竖向荷载的高层建筑结构，适用于层数较多的高层建筑。筒式结构体系可分为：框筒体系、筒中筒体系、桁架筒体系和成束筒体系等。筒体结构4.6筒体结构1.框筒体系是指内芯由剪力墙构成，周边为框架结构。4.6筒体结构3.桁架筒体系在筒体结构中，增加斜撑，由筒体和斜撑来共同承担水平荷载，减少侧向变形，这种结构体系称为桁架筒体系。香港中银大厦4.6筒体结构4.成束筒体系成束筒结构是由多个筒体组合在一起形成的筒体结构。4.6筒体结构4.7大跨结构4.7大跨结构国家体育场4.7大跨结构空间网格结构4.7大跨结构拱结构受力特征：主要产生压力，摆脱了弯曲变形，但拱脚会有水平推力。古代的拱结构4.7大跨结构拱结构4.7大跨结构膜结构?由优质高强薄膜材料和加强构件组成的一种空间结构?形式多样化，自然曲线构成的大跨度空间艺术表现力强?自重轻，抗震性能好，施工速度快?刚度差，抗风性能差4.7大跨结构拱结构金属构架，双层充气膜墙面及屋面■5常见结构体系的承重方式混合结构砌体砌筑低、多层材料及施工工艺5.1墙承重体系5常见结构体系的承重方式混合结构砌体砌筑低、多层材料及施工工艺5.1墙承重体系5常见结构体系的承重方式混合结构砌体墙承重，楼板为钢筋混凝土构件。墙体材料的来源丰富，施工方便，对建筑平面的适应性强，但承重墙体固定不变，空间变更的可能性小。砌体墙不适宜对抗水平荷载，因此大量应用于低层和多层且空间相对固定的民用建筑，如住宅、旅馆、学校、幼托、办公用房和一些小型商业用房、工业厂房、诊疗所等。●5常见结构体系的承重方式混合结构材料及施工工艺钢筋混凝土墙板砌体砌筑预制装配整体现浇低、多层多、高层5.1墙承重体系5常见结构体系的承重方式●预制装配钢筋混凝土墙板承重墙板、楼板均为预制钢筋混凝土构件，横墙承重居多。平面相对较为规整，往往以横墙承重居多，使用不够灵活，但能够适应一般的学校、宿舍、旅馆、住宅、办公等建筑的要求。5.1墙承重体系■梁板柱承重结构体系建筑实例