房屋建筑工程绪论.ppt

建筑工程,西南交通大学土木学院张晶,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,自我介绍,姓名:张晶西南交通大学土木学院建工系教师,工学博士，讲师；主要研究方向：结构工程抗震，结构工程损伤，既有结构维修加固；曾任新校区建设指挥部新校区建设工程中结构专业主要技术负责人联系电话子信箱:zhj1975.,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,请求,手机静音，保持安静与专注的环境连接你的心灵，保持身心协调与统一你的收获，取决于你的参与和投入,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,我们的课本,彭伟黄云德主编西南交通大学出版社,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,参考书,陈眼云谢兆鉴许典斌编华南理工大学出版社,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,本课程初步安排,绪论1周第一篇多层与高层建筑结构27周机动周8周第二篇大跨建筑屋盖结构916周总复习17周,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,关于成绩,本门课程的成绩由两部分组成:平时成绩+考试成绩平时成绩由两部分组成:课后作业+出勤率考试方式:闭卷考试课后作业:提交纸质、手写,绪论,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,本课程主要内容,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,0概述,0.1什么是建筑结构,0.2建筑结构选型的原则,0.3建筑结构与建筑设计的关系,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,0.1什么是建筑结构,建筑结构是形成一定空间及造型，并具有承受人为和自然界施加于建筑物的各种荷载作用，使建筑物得以安全使用的骨架。,1建筑结构的定义,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,结构是建筑物的基本受力骨架构件：结构的组成部分，梁、柱,2结构与构件,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,自重；外部荷载作用（活荷载、风荷载、雪荷载、和地震作用等）；变形作用（温度变化引起的变形、地基沉降等）；环境作用（大气污染作用等）。,0.1什么是建筑结构,3什么是荷载,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,恒载长期作用在结构上的不变荷载，自重；活载暂时作用于结构上的可变荷载，车辆荷载、人群荷载、风荷载、雪荷载、和地震作用等）；变形作用（温度变化引起的变形、地基沉降等）；环境作用（大气污染作用等）。,0.1什么是建筑结构,3什么是荷载,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,恒载自重,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,恒载自重,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,恒载长期作用在结构上的不变荷载,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,活载列车荷载汽车荷载,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,活载吊车荷载,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,活载人群荷载,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,活载雪荷载,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,活载施工荷载,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,活载风荷载,高层建筑物表面风流示意图,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,活载地震作用,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,活载地基沉降,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,活载温度应力,0.1什么是建筑结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,可靠、适用、耐久，以及在偶然事故中，当局部结构遭到破环后，仍能保持结构的整体稳定性。,0.1什么是建筑结构,4结构的基本功能要求,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,工程实例强度破坏,汶川漩口中学地震破坏,漩口中学2008年5月16日航（选自新华网，新华社记者陈树根摄）,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,工程实例强度破坏,a南面,b南面东侧5层已倒塌至地面,c北面中央楼梯间东侧走廊倒塌破坏,d北面中央楼梯间西侧走廊倒塌破坏,教学楼A的震害照片,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,工程实例强度破坏,教学楼B的震害照片,a南面，1层走廊柱向南偏东倒塌,b2-5层走廊柱向北倒塌,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,工程实例刚度问题,某无梁楼盖楼板变形有限元计算结果,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,工程实例刚度问题,鱼洞长江大桥边跨现浇支架失稳,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,工程实例稳定性问题,“楼歪歪”,2009年7月16、17日，成都下了两天大雨。17日早晨，家住“校园春天”7栋1单元1号的张先生起床后，按照惯例走到阳台，准备打开窗户透气，可连推了几下都没有推开。张先生向外一看，旁边6栋2单元4号的阳台靠在了自家阳台的窗框上，窗框被压变形。再抬头向上一看，张先生发现6栋和7栋两栋楼越向上贴得越近。他大吃一惊，交房不到5年的楼居然倾斜了。两栋楼的业主们恐慌万分，因为害怕楼房会倒塌，有人甚至准备了遗书。经过分析，业主们认为是隔壁“德馨苑”小区开挖基坑，影响了“校园春天”楼房的稳定性。,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,工程实例稳定性问题,“楼脆脆”,2009年6月27日6时左右，上海闵行区莲花南路罗阳路口“莲花河畔景苑”小区一幢13层在建商品楼发生倾覆倒塌事故。,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,建筑结构是建筑三大构成要素中建筑技术的组成内容，是保证房屋安全的重要手段。建筑结构的形式是为了满足建筑功能要求，为创造建筑的美而服务。建筑结构与建筑设计是两个既相互独立又紧密联系的专业工种。建筑结构是解决坚固问题，处于服务地位，由注册结构师完成；建筑设计是解决功能、适用和美观的问题，处于先行与主导地位，由注册建筑师完成。建筑设计必须和建筑结构有机结合起来，只有真正符合结构逻辑的建筑才具有真实的表现力和实际的可行性，富有建筑的个性。,0.2建筑结构与建筑设计的关系,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,一栋优秀的建筑是合作的产物：建筑师、结构工程师、设备工程师一个好的建筑设计，必须要有一个好的结构型式结构选型是个综合性的科学问题：建筑上的使用功能，结构上的安全合理，施工上的可能条件，造价上的经济价值，艺术上的造型美观,0.2建筑结构与建筑设计的关系,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,在建筑设计中，空间组合和建筑造型的主要环节是选择最佳结构方案，即结构选型。结构选型应遵循以下原则：（1）适应建筑功能的要求如：体育馆为保证较好的观看视觉效果，比赛大厅内不能设柱，必须采用大跨度结构；大型超市为满足购物的需要，室内空间具有流动性和灵活性，所以应采用框架结构。,0.3建筑结构选型的原则,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,0.3建筑结构选型的原则,体育馆大跨度结构,大型超市框架结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,（2）满足建筑造型的需要,伦敦泰特现代美术馆扩建工程,北京国际机场T3新航站楼,0.3建筑结构选型的原则,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,（3）充分发挥结构自身的优势每种结构形式都有各自的特点和不足，有其各自的适用范围，所以要结合建筑设计的具体情况进行结构选型。,剪力墙结构,0.3建筑结构选型的原则,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,（4）考虑材料和施工的条件由于材料和施工技术的不同，其结构形式也不同。例如：砌体结构所用材料多为就地取材，施工简单，适用于低层、多层建筑。当钢材供应紧缺或钢材加工、施工技术不完善时，不可大量采用钢结构。,日本关西机场,0.3建筑结构选型的原则,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,（5）尽可能降低造价当几种结构形式都有可能满足建筑设计条件时，经济条件就是决定因素，尽量采用能降低工程造价的结构形式。,0.3建筑结构选型的原则,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,（6）建筑结构材料及其它因素对结构选型的影响,0.3建筑结构选型的原则,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,水平构件：用以承受竖向荷载的构件。包括板、梁、桁架、网架等竖向构件：柱、墙体基础,0.4建筑结构的组成与分类,1建筑结构的组成,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,板：板的长、宽两个方向的尺寸远远大于其厚度尺寸。板有平板、曲面板和斜板。,（1）承受竖向荷载的水平构件,0.4建筑结构的组成与分类,钢筋混凝土主次梁现浇楼板,钢筋混凝土预制板,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,0.4建筑结构的组成与分类,朗香教堂曲面板,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,0.4建筑结构的组成与分类,楼梯板斜板,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,梁：梁的截面宽度和高度尺寸远远小于其跨度尺寸。梁有直梁、曲梁和斜梁。,0.4建筑结构的组成与分类,钢筋混凝土主次梁现浇楼板,钢筋混凝土井字梁楼盖,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,桁架、网架：由杆件组成，且杆件截面尺寸远远小于其长度尺寸。,0.4建筑结构的组成与分类,日本关西机场桁架,网架结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,柱：柱截面尺寸远小于其高度，承受梁传来的荷载,（2）支撑水平构件或承担水平荷载的构件,钢筋混凝土框架柱,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,墙体：墙体的长、宽两个方向的尺寸远大于其厚度尺寸，承受梁、板传来的荷载。,钢筋混凝土剪力墙,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,基础：基础是建筑物与地基相联系的部分，承受建筑物的全部荷载并传至地基。,（2）支撑水平构件或承担水平荷载的竖向构件,独立基础,筏板基础,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,墙下条形基础,箱型基础,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,单层结构：多用于单层厂房、食堂、影剧院、仓库；多层结构：27层；高层结构：一般在8层及以上；大跨度结构：跨度为4050m及以上。,2建筑结构的分类,（1）根据建筑结构的外形特点分类,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,钢筋混凝土结构；砌体结构：砖砌体、石砌体、小型砌块、大型砌块、多孔砖砌体）；钢结构；木结构；拉膜结构；充气结构。,（2）根据结构所采用的材料分类,应县木塔,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,钢筋混凝土结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,砌体结构：一般是指采用钢筋混凝土楼（屋）盖和砖或其他块体（如混凝土砌块）砌筑的承重墙组成的结构体系，也称墙承重结构体系。,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,法国米约高架桥世界上最高的桥梁,米约高架桥的桥柱高达343米，是目前世界上最高的桥梁。这座大桥位于法国首都巴黎通往地中海地区的公路上，于2004年12月建成。预应力钢结构和钢筋混凝土结构建成。,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,钢结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,拉膜结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,充气结构,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,砌体结构：以墙体作为支撑水平构件及承担水平力的结构；框架结构：由梁和柱刚性连接的骨架结构；框架剪力墙（抗震墙）结构；剪力墙结构：墙体既承担水平构件传来的竖向荷载，同时也承担风力和地震力传来的水平荷载；筒体结构：由剪力墙组成或密柱框筒组成；,（3）根据建筑结构的主要结构形式分类,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,框架结构,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,框架结构,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,剪力墙结构,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,框架剪力墙结构,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversitySouthwestJiaotongUniversity,筒体结构美国Sears大厦,0.4建筑结构的组成与分类,SouthwestJi