建筑力学与结构绪论ppt课件.ppt

建筑力学与结构 TEL QQ 172446890 课堂纪律 1 请准时或提早到教室 2 请将手机设置成静音或震动 3 请不要在上课期间吃早餐 4 请不要在座位上长时交流影响他人听课 1 按时出勤上课 平时成绩包括出勤和课堂表现和平时作业 迟到两次算旷课一次 旷课三次没有平时成绩 2 课程结束后进行考试 最终成绩包括平时成绩 30 和卷面考试成绩 70 课堂要求及考核方式 课时安排 绪论 建于隋代大业年间的赵州桥 河北石家庄赵县 1961年被国务院列为第一批全国重点文物 禁止车通行 竖向荷载和自重 南京长江大桥 1960年代世界上最长的公铁两用桥2014年4月 出现裂缝问题 水平向水流冲击和风荷载 因此 作为工程建设的参与者 我们有必要了解或者说掌握建筑物的力学分析和计算 鸟巢 北京奥运主场馆 建筑师赫尔佐格和德梅隆 瑞士 主体钢结构 对建筑受力和结构分析提出了更高的要求 悉尼歌剧院 天津体育馆 肇庆西江大桥 悉尼钢拱桥 悬索桥 为什么要学这门课程 建筑力学是一门重要的专业基础课 掌握基本的力学知识和计算方法可为建筑工程领域的结构设计和建筑施工等提供基本保障 也为进一步学习相关的专业课程打下必要的基础 建筑力学与结构是工程造价专业的核心课程之一 作为工程造价人员 必须掌握建筑结构 房屋构造的基本知识 本课程包括 1 建筑力学 主要讲基本的力学分析和计算 多跨结构 将其简化 在结构设计中 构件截面设计 比例设计一根梁 截面设计得过小 构件会因刚度不足导致变形过大而影响正常使用 或因强度不足而迅速破坏 截面设计得过大 其能承受的荷载过分大于所受的荷载 则又会不经济 造成人力 物力上的浪费 因此 结构和构件的安全性与经济性是矛盾的 建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种矛盾 即 研究和分析作用在结构 或构件 上力与平衡的关系 结构 或构件 的内力 应力 变形的计算方法以及构件的强度 刚度和稳定条件 为保证结构 或构件 既安全可靠又经济合理提供计算理论依据 对于设计人员 掌握建筑力学知识 对于施工管理人员 知道结构和构件的受力情况 什么位置是危险截面 各种力的传递途径 结构和构件在这些力的作用下会发生怎样的破坏 才能很好地理解图纸设计的意图及要求 科学地组织施工 制定出合理的安全和质量保证措施 对于工程造价专业的人员来说 只有清楚了建筑设计和施工的基本原理 才有可能在知其所以然的情况下做好自己的工作 2 建筑结构 各类建筑结构的组成及特点 例如 板 梁 柱 墙 基础 墙 建筑力学的研究对象1 杆系结构 长度比截面宽高大5倍以上 例如 梁 柱 桁架结构 钢架 排架结构 墙 杆件结构又分为 梁是一种受弯杆件 其轴线通常为直线 梁又分为单跨梁和多跨梁 拱 刚架 拱的轴线为曲线且在竖向荷载作用下会产生水平反力 其弯矩比相应梁的弯矩为小 由直杆组成并具有刚结点 梁 主要承重构件为悬挂在塔 柱上的缆索 索只承受轴向拉力 这是由桁架和梁或桁架和刚架等组合在一起的结构 由直杆组成 但所有结点均为铰结点 在集中结点荷载作用下 各杆只产生轴力 缆索 桁架 组合结构 6 悬索结构 空间桁架体系 2 薄壁结构由薄壁组成 其厚度要比长度和宽度小得多 例如楼板 薄壳屋面 矩形水池等 板 壳 国家大剧院 位于人民大会堂西侧 伦敦千年穹顶 3 实体结构其几何特征是呈块状的 长 宽 高三个方向尺寸大体相近 且内部大多为实体 例如 水坝 地基 挡土墙 等 建筑力学的研究任务1 强度构件本身具有一定的承载能力 在荷载作用下 其抵抗破坏或塑性变形的能力通常称为强度 构件在荷载过大的情况下可能发生破坏 例如 当起重机起重超过一定限度时 吊杆可能断裂 断裂 2 刚度 变形 在荷载作用下 构件不产生超过工程允许的弹性变形的能力称为刚度 在正常情况下 构件会发生变形 但变形不能超过一定的限值 否则将影响正常使用 例如 起重机梁的变形过大 起重机就不能正常使用了 变形弯曲 3 稳定性在荷载作用下 构件保持其原有平衡状态的能力称为稳定性 在结构中受压的细长杆件 如桁架中的压杆 在压力较小时能保持直线平衡状态 当压力超过某一临界值时 就可能变为非直线平衡并造成破坏 这称为失稳破坏 工程结构中的失稳破坏往往比强度破坏损失更惨重 因为这种破坏具有突然性 没有先兆 构件的强度 刚度和稳定性统称为构件的承载能力 承载能力 具体与什么有关 构件的材料性质 截面的几何形状及尺寸 受力性质 工作条件及构造情况 建筑结构的组成 墙 水平承重构件 水平承重构件 竖向承重构件 竖向承重构件 位于建筑物最下部 建筑结构分类1 根据材料划分 混凝土结构 优点 强度高 耐久性好 整体性好 可模性好 耐火性好 易于就地取材 缺点 自重大 抗裂性差 一旦损坏修复较困难 建筑结构分类1 根据材料划分 砌体结构 优点 取材方便 造价低 保温 隔热 隔声良好 施工简单 缺点 自重大 强度低 整体性差 砌筑劳动强度大 建筑结构分类1 根据材料划分 钢结构 优点 材料强度高 自重轻 施工工期短 具有优越的抗震性能 缺点 易腐蚀 耐火性差 造价高 建筑结构分类1 根据材料划分 木结构 优点 易于就地取材 制作简单 工期短 不受季节气候影响 缺点 易燃 易腐蚀 变形大 建筑结构分类2 根据结构体系划分 框架结构采用梁和柱组成的框架作为房屋的竖向承重结构 并同时承受水平荷载 建筑结构分类2 根据结构体系划分 剪力墙结构又称抗风墙或抗震墙 结构墙 是指房屋或构筑物中主要承受风荷载和地震引起的水平荷载的墙体 一般为钢筋混凝土造 适用于建造较高的高层建筑 12 30层 建筑结构分类2 根据结构体系划分 框架 剪力墙结构是在框架结构纵 横方向的适当位置 在柱与柱之间设置几道墙所组成的结构 发挥了框架和剪力墙各自的特点 在高层建筑中得到广泛的应用 建筑结构分类2 根据结构体系划分 筒体结构由剪力墙构成的空间薄壁筒体 称为实腹筒 由密柱 深框架围成的体系 为框筒 由竖杆和斜杆形成的桁架组成 称为桁架筒 筒体结构具有很大的侧向刚度 多用于高层和超高层建筑中 如饭店 银行 通信大楼等 建筑结构的功能要求1 安全性 承受正常的荷载 在偶发事件中保持一定的稳定性 2 适用性 具有良好的工作性能 不出现过大的变形或裂缝 3 耐久性 能够达到正常的设计使用年限 刚体 变形固体及其基本假设1 刚体 在力作用下不