建筑结构基础知识ppt课件

.,景观建筑设计基础,建筑结构基础知识2011.9,.,认识建筑结构的重要性：,建筑学是一门综合性学科涉及：结构力学、工程经济学、建筑史、艺术史、社会学、人口学、生态学、心理学、行为学、经济地理学、城市地理学、电子学、管理学、系统工程学随着科学技术的发展，融入建筑学的学科知识也将逐步增多建筑学是一门艺术，同时也是一门技术离开物质技术和工程构造，建筑不可能单独存在建筑形式的发展变化，依赖于材料、结构技术的不断进步,.,民用建筑及其结构的分类,(一)民用建筑的分类1.居住建筑2.公共建筑,.,(二)民用建筑的构造组成,1.组成(1)基础(2)墙体(柱)(3)楼地层(4)屋顶(5)楼梯(6)门窗,.,2.各组成部分的作用(1)基础：承重。(2)墙体：承重、围护、分隔空间。(3)楼地层：承重、分隔、支撑。(4)屋盖：承重、围护、防水排水、立面造型。(5)楼梯：交通联系、安全疏散、装饰空间。(6)门窗：联系分隔空间，采光通风、美观装饰。檐沟、明沟、窗台、遮阳板、雨蓬、阳台等。,.,(三)民用建筑的结构类型建筑结构建筑物中的由承重构件（梁、柱、桁架、墙、楼板、基础等）组成的承力体系，用以承受建筑物上的各种荷载。,.,1.按主要承重结构的材料分(1)木结构建筑以木材作为房屋承重骨架的建筑(2)混合结构建筑主要承重结构构件由两种或以上的材料构成的建筑(3)钢筋混凝土结构建筑主要承重结构构件采用钢筋混凝土的建筑(4)钢结构建筑主要承重结构构件采用钢材制作的建筑,砖木结构、石木结构、砖混结构,.,人类原始的居住模式：穴居、巢居,杨鸿勋列出的穴居、巢居发展序列,.,陕西半坡村原始社会大方形房屋,.,.,中国发展了以木构架为主体的结构体系,佛光寺大殿结构,.,佛光寺大殿横剖面：,.,佛光寺大殿正立面：,.,佛光寺大殿内部,.,山西太原晋祠圣母殿立面：,.,山西太原晋祠圣母殿横剖面：,.,山西太原晋祠圣母殿：,.,.,山西应县木塔：,.,.,.,钢筋混凝土结构的出现，触发了建筑师的创作灵感,混凝土是人工石材，由石子、砂粒、水泥、外加剂和水按照一定比例拌和而成，简称“砼”。砼受压能力强、抗拉能力差；钢材受压抗拉能力都比较强。,.,钢筋混凝土强度大、耐久性好、抗震性好，并具有可塑性等，所以是一种主要的结构材料。但是自重大、抗裂能力差、建造工期长、费工费模板。,.,钢结构和玻璃材质的运用，使建筑有了新的表达方式,范斯沃斯住宅,.,.,.,.,.,.,.,.,蓬皮杜中心,.,.,.,.,.,新技术、新材料、新结构的发展使建筑形式更加多姿多彩,香港汇丰银行,.,深圳地王大厦,.,东京充气体育馆,.,.,珠海体育馆,.,雷诺汽车零件配送中心：,.,建造地点：斯文登，英国建筑面积：25000这一建筑是福斯特的典型作品之一，在当时的雷诺公司广告宣传中鼓噪一时。雷诺公司的这座建筑位于英国斯文登西部一块不规则的斜坡地皮上，用地面积大约6.5公顷。设计兼顾了不规则土地的利用和将来公司规模的扩建。公司所有相关设施都安置在建筑的整个棚架结构之下，其整体结构都由2424m见方的标准模块单元组成，内部空间高7.5m，而悬挑结构顶点则高达9.5m，帐篷式的建筑主体悬挂在16m高的钢结构柱之上。建筑整体应用了42个这种单元模块，为雷诺公司提供了仓储库、产品配送中心、地区办公室、汽车展厅、销售及售后服务培训学校、工作车间、餐厅和入口挑棚等一应俱全的相关设施。当地的规划师看过福斯特的设计方案后非常赞同，并允许将原来规定的土地使用率控制在50这一条款放松，而福斯特的方案可以使桅杆等支撑结构在不影响正常使用的情况下进行施工，使空间使用率提高到67，成功为雷诺公司增加了10000的建筑面积。此外，建筑的采光和排烟以及通风设计也都十分巧妙灵活，漆成黄色的悬挑结构立于玻璃外墙之外，使悬挂在空中的绳索和复杂的拱形钢梁组件清晰可见。屋顶是连续的增强PVC薄膜，在每根柱子周围透明玻璃板形成透空屋顶，不仅满足了室内的自然光线采集，同时能看到外部的桅杆和悬索结构。这一设计成功完成了雷诺公司提出的苛刻建设要求，极具想象力的设计同时满足了公司生产运营、工作空间、工作环境以及公司形象等多方面的要求，以合理的投资和足够短的工期完成了一座理想的建筑。,.,.,.,.,混合结构：,同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成的承重体系目前，应用最广泛的是由钢筋混凝土楼盖（屋盖）和砖墙承重的结构体系，故也称砖混结构特点：优点便于就地取材，经济可行；纵横墙布置的建筑整体刚度较大。缺点砖砌体强度低，自重大，层数受限制；层数较多时，墙体加厚，建筑有效面积少；抗震性能差。,.,墙承重结构(承重墙结构),.,赫特利住宅：,.,应用范围：五层或五层以下的楼房，如：住宅、宿舍、办公楼、学校、医院等民用建筑及中小型工业建筑使用经验：现浇楼盖的组成:板、次梁、主梁现浇楼盖的传力系统:单向板楼盖荷载传递路线：板-次梁-主梁-柱（或墙）-基础-地基双向板楼盖荷载传递路线：板-梁-柱（或墙）-基础-地基,.,现浇梁板的经济跨度：主梁-58米次梁-47米单向板（长宽比2）-23米双向板（长宽比2）-35米,.,梁、板截面尺寸:板厚：单向板:单跨不小于1/30板跨多跨不小于1/40板跨屋面板厚不小于6cm；楼面板厚不小于7cm双向板:单跨不小于1/40板跨多跨不小于1/50板跨板厚不小于8cm次梁截面：高=(1/11-1/15)梁跨宽=(1/2-1/3)梁高主梁截面：高=(1/9-1/13)梁跨宽=(1/2-1/3)梁高悬臂梁截面：高1/6梁跨宽=(1/2-1/3)梁高,.,2.按建筑结构的承重形式分(1)承重墙结构荷载通过墙体传给基础(2)骨架结构(框架结构)荷载由骨架传给基础(3)剪力墙结构荷载通过抗水平剪切力的钢筋混凝土墙体传给基础(4)筒体结构荷载由四周围合的钢筋混凝土墙体传给基础(5)空间结构大跨度、大体量建筑中屋盖采用的特种结构,框架结构、排架结构、刚架结构,纯剪力墙结构和框架剪力墙结构,纯筒体结构和框架筒体结构,拱结构、壳体结构、桁架结构、网架结构、悬索结构等,.,框架结构：,概念：由梁和柱刚性连接（焊接、螺栓连接等机械连接）的骨架结构国外-多采用钢材为框架材料-钢框架结构国内-以钢筋混凝土为主要材料-钢筋混凝土框架结构钢筋混凝土：钢筋、水泥、石料,.,范斯沃斯住宅,.,框架结构施工：,.,.,西港岛学校,.,.,.,特点：优点强度高，耐久性好，结构的整体性和抗震性好；不靠砖墙承重，墙只起分隔作用，建筑平面布置灵活，使用方便。缺点当层数太多时，在水平荷载下，抗侧力刚度不够，水平偏移大，层数越多越明显。应用范围：615层楼房(钢筋混凝土框架结构),.,使用经验：柱距：3.36米（结合建筑使用要求考虑）梁跨：612米（经济跨度不宜超过9米）梁截面尺寸:高=(1/8-1/12)梁跨宽=(1/2-1/3)梁高柱截面尺寸:长、宽约为层高的1/81/20现浇楼盖的荷载传递路线：板-次梁-主梁-柱-基础-地基,.,排架结构、刚架结构,目前常用的刚架结构是装配式钢筋混凝土门式刚架：它是由梁或屋架与柱刚接为同一构件，柱与基础一般为铰接，使基础不受弯矩，减少基础用料，同时也可减少基础变形对结构的影响，图1178为钢筋混凝土三铰、两铰及无铰门式刚架。,图1177为钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架结构，它一般用于跨度较大的厂房。当以砖墙或砖垛代替钢筋混凝土柱时，则为砖排架结构，一般用于轻型厂房。,.,剪力墙结构：,概念：以剪力墙代替框架以提高建筑的抗剪强度及刚度的结构体系剪力墙-抵抗水平荷载剪力墙同样以钢筋混凝土为主要材料特点：优点强度高，刚度大,结构的整体性和抗震性好,抗水平荷载能力强。缺点剪力墙的使用会限制空间布置的灵活性。,.,地王大厦,.,应用范围：框架剪力墙结构：在框架体系的房屋中设置一些剪力墙来代替部分框架，剪力墙负担绝大多数水平荷载，框架以承担竖向荷载为主。适用于25层以下的楼房剪力墙结构：全部由剪力墙承重而不设框架的结构体系。适用于2540层的楼房筒式结构：把剪力墙集中到房屋的内部或外部，形成封闭受力筒体的结构体系。优点刚度极大，抗扭性能好有框架筒、筒中筒、束筒结构等,.,广东国际大厦塔楼平面：,.,广东国际大厦塔楼,.,其它结构介绍：,大跨度建筑结构：门式刚架结构（用于工业厂房、礼堂、食堂）,.,薄腹梁结构主断面是“工”字形，上部较宽，每隔1.5米处有一预埋铁，用以焊接大型屋面板。下部的主筋，用以承受拉力。中间较薄（多用于厂房）,.,桁架结构由杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的支撑横梁结构（用于房屋上的桁架常称屋架）,钢桁架结构,.,钢桁架形式：,.,拱结构（用于桥梁、仓库等）,.,薄壳结构：,薄壳结构就是曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。壳体能充分利用材料强度，同时又能将承重与围护两种功能融合为一。实际工程中还可利用对空间曲面的切削与组合，形成造型奇特新颖且能适应各种平面的建筑，但较为费工和费模板。,.,.,.,华夏艺术中心,.,网架结构,.,网架结构（珠海机场候机楼）,.,悬索结构（用于大空间及其它特殊建筑）,.,珠海体育馆,.,薄膜结构（用于大空间及其它特殊建筑）,拉膜结构,.,.,.,.,学习小结：,归纳以上各种常用结构体系，其运用层数大致如下：砖混结构5层以下框架结构15层以下（最经济为10层左右）框剪结构30层以下（最经济为1125层）剪力墙结构40层以下（最经济为1640层）框筒结构30层以下筒中筒结构30层以上的超高层建筑,.,实例欣赏：,奥黑尔国际机场,.,德方斯新凯旋门：,.,.,福冈体育馆,.,关西国际机场：,.,.,哈默尔冬奥会滑冰馆：,.,哈默尔冬奥会滑冰馆室内：,.,汉中体育馆：,.,.,.,.,.,