绪论 建筑结构

绪论0 1建筑结构的一般概念及各类结构的特点 建筑结构的定义 简单的说就是房屋的承重骨架 应具有足够的强度 刚度 稳定性和耐久性 常见的建筑结构 钢筋混凝土结构 砌体结构 钢结构 木结构 绪论0 1建筑结构的一般概念及各类结构的特点 钢筋混凝土结构 钢结构 砌体结构 木结构 绪论0 1建筑结构的一般概念及各类结构的特点 绪论0 1建筑结构的一般概念及各类结构的特点 钢筋混凝土结构特点 1 钢筋混凝土的组成 钢筋 混凝土 混凝土 现代主要的人造工程结构材料 2 两种材料的基本力学特性 钢筋 抗拉与抗压强度较高 破坏时表现出较好的延性 混凝土 抗压强度高 抗拉强度远低于其抗压强度 之比约为10 破坏时具有明显的脆性性质 3 配筋的基本原则 使钢筋在结构中处于受拉 使混凝土在结构中处于受压 4 钢筋与混凝土共同工作的条件 绪论0 1建筑结构的一般概念及各类结构的特点 钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力 在荷载作用下 可以保证两种材料协调变形 共同受力 钢筋与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数 钢材为1 2 10 5 混凝土为 1 0 1 5 10 5 因此当温度变化时 两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏 5 混凝土结构的优缺点 优点 材料利用合理 钢筋和混凝土的材料强度可以得到充分发挥 结构承载力与刚度比例合适 基本无局部稳定问题 单位应力价格低 对于一般工程结构 经济指标优于钢结构 可模性好 混凝土可根据需要浇筑成各种性质和尺寸 适用于各种形状复杂的结构 如空间薄壳 箱形结构等 耐久性和耐火性较好 维护费用低 钢筋有混凝土的保护层 不易产生锈蚀 而混凝土的强度随时间而增长 混凝土是不良热导体 30mm厚混凝土保护层可耐火2小时 使钢筋不致因升温过快而丧失强度 绪论0 1建筑结构的一般概念及各类结构的特点 现浇混凝土结构的整体性好 通过合适的配筋 可获得较好的延性 适用于抗震 抗爆结构 同时防振性和防辐射性能较好 适用于防护结构 刚度大 阻尼大 有利于结构的变形控制 易于就地取材 混凝土所用的大量砂 石 易于就地取材 近年来 已有利用工业废料来制造人工骨料 或作为水泥的外加成分 改善混凝土的性能 绪论0 1建筑结构的一般概念及各类结构的特点 缺点 自重大 不适用于大跨 高层结构 抗裂性差 普通RC结构 在正常使用阶段往往带裂缝工作 环境较差 露天 沿海 化学侵蚀 时会影响耐久性 也限制了普通RC用于大跨结构 高强钢筋无法应用 承载力有限 在重载结构和高层建筑底部结构 构件尺寸太大 减小使用空间 施工复杂 工序多 支模 绑钢筋 浇筑 养护 工期长 施工受季节 天气的影响较大 混凝土结构一旦破坏 其修复 加固 补强比较困难 绪论0 1建筑结构的一般概念及各类结构的特点 砌体结构的特点 1 砌体结构的组成 砌块 砂浆2 材料的基本力学特性 砌体抗压强度较高 但抗拉强度很低 3 砌体结构的优缺点 优点 较易就地取材 具有很好的耐火性 以及较好的化学及大气稳定性 成本低较经济 缺点 自重大 强度低 砌筑工作繁重 砂浆和砌块的粘结力较弱 占用农田 影响环境 绪论0 1建筑结构的一般概念及各类结构的特点 钢结构的特点 优点 1 强度高 强重比大 塑性 韧性好 2 材质均匀 符合力学假定 安全可靠度高 3 工厂化生产 工业化程度高 施工速度快 缺点 钢结构耐热不耐火 易锈蚀 耐腐性差 绪论0 1建筑结构的一般概念及各类结构的特点 第一阶段 从钢筋混凝土的发明 1824年 阿斯普丁 硅酸盐水泥 至上世纪初 钢筋和混凝土的强度都比较低 主要用于建造中小型楼板 梁 柱 拱和基础等构件 第二阶段 从上世纪20年代到第二次世界大战前后 混凝土和钢筋强度的不断提高 1928年法国杰出的土木工程师E Freyssnet发明了预应力混凝土 使得混凝土结构可以用来建造大跨度 第三阶段 二战以后到现在 高强混凝土和高强钢筋的发展 计算机的采用和先进施工机械设备的发明 建造了一大批超高层建筑 大跨度桥梁 特长跨海隧道 高耸结构等大型工程 成为现代土木工程的标志 绪论0 2 1混凝土发展与应用 第一阶段 在清朝末年 19世纪中叶以前 主要以城墙 佛塔和少数砖砌重型穹拱佛殿以及石桥等 代表有万里长城 南京灵谷寺无梁殿后面走廊的砖砌穹窿 河北赵县的赵州桥 第二阶段 19世纪中叶到解放前 砌体材料主要还是粘土砖 砖石结构的实践和理论发展缓慢第三阶段 解放后到现在 在原有基础上有了长足的进步 主要发展趋势为 高强 空心 薄壁大板和配筋砌体等 绪论0 2 2砌体结构发展