第4章 建筑工程

1、概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程1.了解建筑工程的基了解建筑工程的基本构件。本构件。2.了解单层与多层建了解单层与多层建筑的概念。筑的概念。3.了解高层与超高层了解高层与超高层建筑的概念。建筑的概念。4.了解特种结构与智了解特种结构与智能建筑的特点。能建筑的特点。5.掌握结构设计理论掌握结构设计理论与方法。与方法。4.1 4.1 基本构件基本构件4.2 4.2 单层与多层建筑单层与多层建筑4.3 4.3 高层与超高层建筑高层与超高层建筑4.4 4.4 特种结构与智能建筑特种结构与智能建筑4.5 4.5 结构设计理论

2、与方法结构设计理论与方法本章目录本章目录基本要求基本要求概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程第第4.14.1节节 基本构件基本构件板板梁梁柱柱拱拱了解建筑工程的基本构件了解建筑工程的基本构件本节目录本节目录基本要求基本要求概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.1.1 4.1.1 板板定义：定义：板板是指平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件，通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）。板在建筑工程中一般应用于楼板、屋面的（如墙板）。板在建筑工程中一般应

3、用于楼板、屋面板、基础板、墙板等。当为曲面形式时，常称为壳。板、基础板、墙板等。当为曲面形式时，常称为壳。分类：分类：板按平面形式可分为方形板、矩形板、圆形板及板按平面形式可分为方形板、矩形板、圆形板及三角形板；按截面形式可分为实心板、空心板、槽形板三角形板；按截面形式可分为实心板、空心板、槽形板等；按所用材料可分为木板、钢板、钢筋混凝土板等。等；按所用材料可分为木板、钢板、钢筋混凝土板等。按受力形式可分为单向板和双向板。按受力形式可分为单向板和双向板。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程单向板单向板概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.1.2 4.1

4、.2 梁梁定义：定义：梁梁是长度远大于其横截面尺寸的的受弯构件，通是长度远大于其横截面尺寸的的受弯构件，通常水平放置，但有时也斜向放置的常水平放置，但有时也斜向放置的。梁的截面高度通常梁的截面高度通常大于截面的宽度，当梁宽大于梁高时，称为大于截面的宽度，当梁宽大于梁高时，称为扁梁扁梁。梁的。梁的截面高度沿长度方向变化时，称为变截面梁，不变时称截面高度沿长度方向变化时，称为变截面梁，不变时称为为等截面梁等截面梁。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程1、按截面形式分：、按截面形式分： 矩形梁、矩形梁、T形梁、倒形梁、倒T形梁、形梁、L形梁、形梁、Z形梁、槽形梁、形梁、槽形梁、箱

5、形梁、空腹梁、叠合梁等。箱形梁、空腹梁、叠合梁等。 钢梁形状钢梁形状混凝土梁形状混凝土梁形状2 2、按支承方式分：、按支承方式分： 简支梁简支梁，连续梁连续梁，悬臂梁悬臂梁概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程3、按所用材料可分按所用材料可分：木梁、钢筋混凝土梁、预应力钢筋混凝土梁、钢梁以及木梁、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。钢与混凝土的组合梁等。4、按其在结构中的位置可分按其在结构中的位置可分：主梁、次梁、连系梁、圈梁、过梁等主梁、次梁、连系梁、圈梁、过梁等。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.1.3 4.1.3 柱

6、柱定义：定义：柱柱是长度远大于其横截面尺寸、主要承受压力，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。有时也同时承受弯矩的竖向构件。1、柱按截面形式可分柱按截面形式可分： 方柱、圆柱、管柱、矩形柱、工字形柱、方柱、圆柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、形柱、L形柱、十字形柱等。形柱、十字形柱等。2、按所用材料可分为按所用材料可分为： 石柱、砖柱、砌块柱、木柱、钢柱、钢筋混凝土柱、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。劲性钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱和各种组合柱等。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工

7、程3、按、按钢柱按截面形式可分钢柱按截面形式可分： 实腹柱和格构柱实腹柱和格构柱。实腹柱实腹柱格构柱格构柱x轴轴y轴轴图图4.6 钢柱的截面形式钢柱的截面形式概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.1.4 4.1.4 拱拱定义：定义：拱拱为曲线结构，主要承受轴向压力，与梁的最大为曲线结构，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。区别在于拱在竖直荷载作用下产生水平反力。拱按铰数分可分为三铰拱、无铰拱、双铰拱、带拉杆拱按铰数分可分为三铰拱、无铰拱、双铰拱、带拉杆的双铰拱等的双铰拱等概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程第第4.24.

8、2节节 单层与多层建筑单层与多层建筑1. 1. 一般单层建筑一般单层建筑2. 2. 大跨度单层建筑大跨度单层建筑3. 3. 多层建筑多层建筑1.1.了解单层建筑与多层建筑的概念了解单层建筑与多层建筑的概念本节目录本节目录基本要求基本要求概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.2.1 4.2.1 一般单层建筑一般单层建筑单层建筑按其使用目的可分为单层建筑按其使用目的可分为民用单层建筑民用单层建筑和和单层工单层工业厂房业厂房。民用单层建筑民用单层建筑一般采用砖混结构，多用于单层住宅、一般采用砖混结构，多用于单层住宅、公共建筑和别墅等。公共建筑和别墅等。单层工业厂房单层工业厂房一

9、般采用钢筋混凝土柱或钢柱，屋盖采一般采用钢筋混凝土柱或钢柱，屋盖采用钢屋架结构用钢屋架结构。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程目前常用的单层建筑有目前常用的单层建筑有门式刚架轻型钢结构建筑门式刚架轻型钢结构建筑和和拱形拱形彩板屋顶建筑彩板屋顶建筑。施工中的轻型门式刚架施工中的轻型门式刚架拱形彩板屋顶建筑拱形彩板屋顶建筑概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.2.2 4.2.2 大跨度单层建筑大跨度单层建筑大跨度建筑大跨度建筑是指跨度大于是指跨度大于60m的建筑。的建筑。1 1、网架结构、网架结构网架结构网架结构是由钢杆件组成的平面网格结构。网架结构为是

10、由钢杆件组成的平面网格结构。网架结构为大跨度结构中最常见的结构形式，因其为空间结构，故大跨度结构中最常见的结构形式，因其为空间结构，故一般称为空间网架一般称为空间网架概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程2 2、网壳结构、网壳结构 网壳结构网壳结构是由钢杆件组成的曲面网格结构。网壳结是由钢杆件组成的曲面网格结构。网壳结构因本身为曲面结构，因而有较大的刚度，所以有可能构因本身为曲面结构，因而有较大的刚度，所以有可能做成单层的。做成单层的。网架结构网架结构网壳结构网壳结构概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程3 3、索结构、索结构 索结构索结构是将桥梁中的悬索是

11、将桥梁中的悬索“移植移植”到房屋建筑中，可到房屋建筑中，可以说是土木工程中结构形式互通互用的典型范例。索结以说是土木工程中结构形式互通互用的典型范例。索结构中的索只承受拉力，因此可以充分发挥材料的抗拉性构中的索只承受拉力，因此可以充分发挥材料的抗拉性能。能。4 4、索膜结构、索膜结构 索膜结构索膜结构是用钢索和薄膜材料共同形成的结构形式。是用钢索和薄膜材料共同形成的结构形式。它将薄膜和索张紧在刚性或柔性的边缘上，或者将薄膜它将薄膜和索张紧在刚性或柔性的边缘上，或者将薄膜和索悬挂在若干独立的节点上，通过张拉建立预应力而和索悬挂在若干独立的节点上，通过张拉建立预应力而获得确定的形状，这种索膜结构成

12、为张拉式索膜结构。获得确定的形状，这种索膜结构成为张拉式索膜结构。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程19581958年的布鲁塞尔世年的布鲁塞尔世博会的法国馆博会的法国馆悬索结构悬索结构索膜结构索膜结构意大利热拉亚意大利热拉亚19921992年海年海洋与船舶世博会露天广洋与船舶世博会露天广场的巨型屋顶场的巨型屋顶 概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程5 5、充气悬浮结构、充气悬浮结构 充气悬浮结构充气悬浮结构是充气膜结构中的一种，他是在增强是充气膜结构中的一种，他是在增强塑料薄膜或尼龙布罩内充入较轻

13、的气体，使其形成一定塑料薄膜或尼龙布罩内充入较轻的气体，使其形成一定的形状，并悬浮起来作为建筑的覆盖物。的形状，并悬浮起来作为建筑的覆盖物。6 6、薄壳结构、薄壳结构 壳壳是一种曲面构件，薄壳结构为曲面的薄板结构，是一种曲面构件，薄壳结构为曲面的薄板结构，可分为筒壳、折板、双曲扁壳、双曲抛物面壳和圆顶薄可分为筒壳、折板、双曲扁壳、双曲抛物面壳和圆顶薄壳等形式。壳等形式。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程7 7、应力蒙皮结构、应力蒙皮结构 应力蒙皮结构应力蒙皮结构是在空间构架的纵、横肋上（例如网是在空间构架的纵、横肋上

14、（例如网架每个网格的周边杆件上）蒙上一层金属板，该金属板架每个网格的周边杆件上）蒙上一层金属板，该金属板不仅可以承受板面外的荷载，也可承受板面内的荷载，不仅可以承受板面外的荷载，也可承受板面内的荷载，使薄板和杆件形成共同受力体系，蒙皮相当于连续分布使薄板和杆件形成共同受力体系，蒙皮相当于连续分布的支撑，起到空间受力的效果。的支撑，起到空间受力的效果。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.2.3 4.2.3 多层建筑多层建筑多层、高层和超高层结构主要应用于居民住宅、商场、多层、高层和超高层结构主要应用于居民住宅、商场、办公楼、旅馆等建筑。办公楼、旅馆等建筑。我国民用建筑设计

15、通则我国民用建筑设计通则GB50352-2005第第1.0.5条给出条给出了民用建筑按高度和层数划分的方法与标准：了民用建筑按高度和层数划分的方法与标准：（1）住宅建筑按层数划分：）住宅建筑按层数划分：13层为低层；层为低层；46层为多层为多层；层；79层为中高层；层为中高层；10层以上为高层。层以上为高层。（2）公共建筑及综合性建筑总高度超过）公共建筑及综合性建筑总高度超过24m者为高层者为高层（不包括高度超过（不包括高度超过24m的单层主体建筑）。的单层主体建筑）。（3）建筑物高度超过）建筑物高度超过100m时，不论住宅或公共建筑均为时，不论住宅或公共建筑均为超高层。超高层。概概 论论土木

16、工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程多层结构常用的结构形式为多层结构常用的结构形式为混合结构混合结构和和框架结构框架结构。 混合结构混合结构混合结构混合结构指用不同的材料建造的房屋，通常墙体采用砖指用不同的材料建造的房屋，通常墙体采用砖砌体，屋面和楼板采用钢筋混凝土结构，故亦称为砖混砌体，屋面和楼板采用钢筋混凝土结构，故亦称为砖混结构。结构。 框架结构框架结构框架结构框架结构指由梁和柱刚性连接而构成承重体系的结构，指由梁和柱刚性连接而构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的竖向荷即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的竖向荷载和水平荷载（例如地震荷载）。框架结构房

17、屋的墙体载和水平荷载（例如地震荷载）。框架结构房屋的墙体不承重，仅起围护和分隔的作用。不承重，仅起围护和分隔的作用。框架结构的优点框架结构的优点是强度高、自重轻、整体性和抗震性能是强度高、自重轻、整体性和抗震性能好。好。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程第第4.34.3节节 高层与超高层建筑高层与超高层建筑框架结构框架结构框架框架- -剪力墙结构剪力墙结构剪力墙结构剪力墙结构4. 4. 框支剪力墙结构框支剪力墙结构5. 5. 筒体结构筒体结构1.1.了解高层与超高层建筑的概念了解高层与超高层建筑的概念本节目录本节目录基本要求基本要求概概 论论土木工程土木工程第四章第四章

18、建筑工程建筑工程 目前（目前（2011年），世界最高的建筑为年），世界最高的建筑为2010年年1月月4日日 举行落成、启用典礼的阿联酋迪拜城的举行落成、启用典礼的阿联酋迪拜城的“哈里法哈里法”塔（原塔（原名名“伯吉迪拜塔楼（伯吉迪拜塔楼（Burj Dubai）”，高度为，高度为828米；米；其次为其次为2004年建成的台北的年建成的台北的101大厦，高度为大厦，高度为508m（主体高（主体高480m）；排名第三的是）；排名第三的是2008年建成的上海环年建成的上海环球金融中心，主体高球金融中心，主体高492m；排名第四的是；排名第四的是1999年建成年建成启用的马来西亚首都吉隆坡的石油双子塔，

19、高度为启用的马来西亚首都吉隆坡的石油双子塔，高度为452m；排名第五的是；排名第五的是1974年建成的美国芝加哥的西尔年建成的美国芝加哥的西尔斯大厦，高斯大厦，高443m。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程高层结构的主要结构形式：高层结构的主要结构形式：1 1、框架结构、框架结构2 2、框架剪力墙结构、框架剪力墙结构3 3、剪力墙结构、剪力墙结构4 4、框支剪力墙结构、框支剪力墙结构5 5、筒体结构、筒体结构上海金茂大厦上海金茂大厦 概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.3.1 4.3.1 框架

20、结构框架结构由梁和柱刚性连接而构成承重体系的结构由梁和柱刚性连接而构成承重体系的结构。 框架结构框架结构 北京长城饭店北京长城饭店 概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.3.2 4.3.2 框架框架- -剪力墙结构剪力墙结构 剪力墙即为一段钢筋混凝土墙体，因其抗剪能力剪力墙即为一段钢筋混凝土墙体，因其抗剪能力很强，故得此名。很强，故得此名。 框剪结构框剪结构 广州中天大厦广州中天大厦 概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.3.3 4.3.3 剪力墙结构剪力墙结构 全部采用纵横布置的剪力墙组成，剪

21、力墙不仅承全部采用纵横布置的剪力墙组成，剪力墙不仅承受水平荷载，亦用来承受垂直荷载。受水平荷载，亦用来承受垂直荷载。剪力墙结构剪力墙结构 广州白云宾馆广州白云宾馆 概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.3.4 4.3.4 框架剪力墙结构框架剪力墙结构适用于上部为住宅楼或办公楼，而下部开设商店。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。力传至下部柱子上。框支剪力墙结构框支剪力墙结构 北京兆龙饭店北京兆龙饭店 概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑

22、工程4.3.5 4.3.5 筒体结构筒体结构筒体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。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系和成束筒体系等。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程(1)(1)框筒体系框筒体系是指内芯由剪力墙构成，周边是指内芯由剪力墙构成，周边为框架结构。为框架结构。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程(2)(2)筒中筒体系

23、筒中筒体系当周边的框架柱布置较密时，可当周边的框架柱布置较密时，可将周边的密柱深梁视为外筒，而将周边的密柱深梁视为外筒，而将内芯的剪力墙视为内筒，则构将内芯的剪力墙视为内筒，则构成成筒中筒体系筒中筒体系。广东国际大厦广东国际大厦概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程(3)(3)桁架筒体系桁架筒体系在筒体结构中，增加斜在筒体结构中，增加斜撑，由筒体和斜撑来共撑，由筒体和斜撑来共同承担水平荷载，减少同承担水平荷载，减少侧向变形，这种结构体侧向变形，这种结构体系称为系称为桁架筒体系桁架筒体系。香港中银大厦香港中银大厦概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程(4)(4

24、)成束筒体系成束筒体系成束筒结构成束筒结构是是由多个筒由多个筒体组合在一起形成的筒体组合在一起形成的筒体结构。体结构。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程第第4.44.4节节 特种结构与智能建筑特种结构与智能建筑1. 1. 特种结构特种结构2. 2. 智能建筑智能建筑1.1.了解特种结构和智能建筑的类型和特点了解特种结构和智能建筑的类型和特点本节目录本节目录基本要求基本要求概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.4.1 4.4.1 特种结构特种结构特种结构特种结构是指具有特殊用途的工程结构，包括高耸结构、是指具有特殊用途的工程结构，包括高耸结构、海洋工程

25、结构、管道结构、容器结构和核电站结构等。海洋工程结构、管道结构、容器结构和核电站结构等。水池水池水塔水塔筒仓筒仓概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程常见种类：常见种类：烟囱烟囱水塔水塔水池水池筒仓筒仓概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程1 1、烟囱、烟囱 砖烟囱砖烟囱用普通粘土砖和水泥石用普通粘土砖和水泥石灰砂浆砌筑，多数呈圆灰砂浆砌筑，多数呈圆截锥形。截锥形。砖烟囱砖烟囱概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程 钢筋混凝土钢筋混凝土烟囱烟囱钢筋混凝土烟囱钢筋混凝土烟囱多用于高度超过多用于高度超过50m的烟囱一般采的烟囱一般采用滑模施工。

26、用滑模施工。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程 钢钢烟囱烟囱钢烟囱钢烟囱具有自重小、韧具有自重小、韧性好、抗震性能好的优性好、抗震性能好的优点，适用于地基差的场点，适用于地基差的场地，但耐腐蚀性差，需地，但耐腐蚀性差，需经常维护，后期维护费经常维护，后期维护费用较高。用较高。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程2 2、水塔、水塔水塔水塔是用于储水和配水的高耸结构，是建筑工程中常用是用于储水和配水的高耸结构，是建筑工程中常用的给水工程构筑物，用来保持和调节给水管网中的水量的给水工程构筑物，用来保持和调节给水管网中的水量和水压。和水压。水塔由水箱、塔身和基

27、础三部分组成。水塔由水箱、塔身和基础三部分组成。按所用的材料分，水塔可分为钢筋混凝土水塔、钢水按所用的材料分，水塔可分为钢筋混凝土水塔、钢水塔、砖石塔身和钢筋混凝土水箱组合的水塔。塔、砖石塔身和钢筋混凝土水箱组合的水塔。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程水箱的水箱的常用形式常用形式为圆柱壳式和倒锥壳式，此外还有为圆柱壳式和倒锥壳式，此外还有球形、箱形和碗形等多种形式球形、箱形和碗形等多种形式。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程3 3、水池、水池从广义上讲，自然形成的和人工建造的用于不同目的的从广义上讲，自然形成的和人工建造的用于不同目的的蓄水设施，都

28、可以叫做蓄水设施，都可以叫做水池水池。水池也是具有储水功能的一种蓄水设施，这一点和水水池也是具有储水功能的一种蓄水设施，这一点和水塔是相同的，不同的是水塔用支架或支筒支承，建于塔是相同的，不同的是水塔用支架或支筒支承，建于高处，而水池多建造在地面和地下。高处，而水池多建造在地面和地下。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程以储水池为例，按所用的材料不同可分为钢水池、钢筋以储水池为例，按所用的材料不同可分为钢水池、钢筋混凝土水池、钢丝网水泥水池、砖石水池等。混凝土水池、钢丝网水泥水池、砖石水池等。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4 4、筒仓、筒仓筒仓筒仓

29、是用于贮存粒状和粉状松散物体（如粮食、面粉、是用于贮存粒状和粉状松散物体（如粮食、面粉、水泥、碎煤、精矿粉等）的筒状立式容器，可作为生产水泥、碎煤、精矿粉等）的筒状立式容器，可作为生产企业调节和短期贮存生产用原料的附属设施，也可作为企业调节和短期贮存生产用原料的附属设施，也可作为长期贮存粮食的仓库。长期贮存粮食的仓库。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程 根据所用的材料分，筒仓可分为钢筋混凝土筒仓、根据所用的材料分，筒仓可分为钢筋混凝土筒仓、钢筒仓和砖砌筒仓。钢筋混凝土筒仓又可分为整体浇钢筒仓和砖砌筒仓。钢筋混凝土筒仓又可分为整体浇筑和预制装配、预应力和非预应力的筒仓。筑和

30、预制装配、预应力和非预应力的筒仓。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.4.2 4.4.2 智能建筑智能建筑1 1、概念、概念“智能建筑智能建筑(Intelligent Building)”一词，首次出一词，首次出现于现于1984年美国一家建筑公司对其所改建的一座大年美国一家建筑公司对其所改建的一座大楼的宣传广告语中楼的宣传广告语中。自从第一座智能建筑诞生后，智能建筑便迅速发展，自从第一座智能建筑诞生后，智能建筑便迅速发展，以美国和日本兴建的最多。在我国于以美国和日本兴建的最多。在我国于20世纪世纪90年代才年代才起步，但发展势头迅猛，令世人瞩目。起步，但发展势头迅猛，令

31、世人瞩目。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程2 2、定义、定义目前，关于智能建筑的定义各国并不相同，这主要是目前，关于智能建筑的定义各国并不相同，这主要是因为随着信息技术的发展，智能建筑的含义也在不断因为随着信息技术的发展，智能建筑的含义也在不断地变化，很难用一个抽象的概念对其内涵加以概括。地变化，很难用一个抽象的概念对其内涵加以概括。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程 美国智能建筑研究中心定义美国智能建筑研究中心定义通过对建筑物的结构、系统、服务和管理通过对建筑物的结构、系统、服务和管理4个基本要个基本要素以及它们之间的内在联系的最优化组合，提供一

32、个素以及它们之间的内在联系的最优化组合，提供一个投资合理，又具有高效、舒适、便利的环境。投资合理，又具有高效、舒适、便利的环境。 欧洲智能建筑集团的定义欧洲智能建筑集团的定义使用户发挥最大效益，同时以最低保养成本，最有使用户发挥最大效益，同时以最低保养成本，最有效地管理本身资源的建筑。应提供反应快速、效率效地管理本身资源的建筑。应提供反应快速、效率高和支持力较强的环境，使用户迅速达到实现其业高和支持力较强的环境，使用户迅速达到实现其业务的目的。务的目的。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程 日本电机工业协会智能建筑分会的定义日本电机工业协会智能建筑分会的定义智能建筑的重点集

33、中在如下智能建筑的重点集中在如下4个方面：作为收发信个方面：作为收发信息和辅助管理效率的轨迹；确保在里面工作的人满息和辅助管理效率的轨迹；确保在里面工作的人满意和便利；建筑管理合理化，以便用低廉的成本提意和便利；建筑管理合理化，以便用低廉的成本提供更周到的管理服务；针对变化的社会环境、复杂供更周到的管理服务；针对变化的社会环境、复杂多样化的办公以及主动的经营策略做出快速灵活和经多样化的办公以及主动的经营策略做出快速灵活和经济的响应。济的响应。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程 中国的定义中国的定义按修订后的国家标准智能建筑设计标准按修订后的国家标准智能建筑设计标准（GB/

34、T50314-2006），对智能建筑的定义为），对智能建筑的定义为“以建筑以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程3 3、分类、分类根据建筑使用功能的不同，智能建筑大致可分为以下根据建筑使用功能的不同，智能建筑大致可分为以

35、下几种类型：办公建筑（各类办公楼）；商业建筑（商几种类型：办公建筑（各类办公楼）；商业建筑（商场、宾馆等）；文教、体育、卫生建筑（图书馆、博场、宾馆等）；文教、体育、卫生建筑（图书馆、博物馆、档案馆等，学校建筑，体育馆、游泳馆等，综物馆、档案馆等，学校建筑，体育馆、游泳馆等，综合性医院）；媒体类建筑（影剧院、报刊及广播电视合性医院）；媒体类建筑（影剧院、报刊及广播电视业务建筑等）；交通建筑（空港航站楼、铁路客运站、业务建筑等）；交通建筑（空港航站楼、铁路客运站、城市轨道交通站、公共停车（库）场等）；住宅建筑城市轨道交通站、公共停车（库）场等）；住宅建筑（住宅、别墅等）；工业建筑（各类工厂）。（

36、住宅、别墅等）；工业建筑（各类工厂）。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4 4、系统组成、系统组成智能建筑是以建筑物为平台，由智能建筑是以建筑物为平台，由以下以下四大系统组成四大系统组成： 信息设施系统信息设施系统 信息化应用系统信息化应用系统 建筑设备管理系统建筑设备管理系统 公共安全系统公共安全系统概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程5 5、发展概况、发展概况 我国智能建筑从我国智能建筑从20世纪世纪90年代开始到目前为止，从年代开始到目前为止，从整体上看经历了初级和发展两个阶段。整体上看经历了初级和发展两个阶段。 目前，我国已建成的智能建筑有上海

37、的金茂大厦、目前，我国已建成的智能建筑有上海的金茂大厦、上海证券大厦、通讯贸易大厦和红塔山大酒店；北京上海证券大厦、通讯贸易大厦和红塔山大酒店；北京的京广中心、中国贸易中心；广州的中信广场；深圳的京广中心、中国贸易中心；广州的中信广场；深圳的地王大厦、赛格广场等。的地王大厦、赛格广场等。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程u1990年年1995年为初级阶段，建筑智能化是从单年为初级阶段，建筑智能化是从单一功能的专用系统开始，并逐步向多功能、多系统一功能的专用系统开始，并逐步向多功能、多系统的综合化方向拓展。的综合化方向拓展。u1995年年2000年之间进入了系统集成阶段，主

38、要年之间进入了系统集成阶段，主要是建筑设备管理系统的集成，发展较快。建筑设备是建筑设备管理系统的集成，发展较快。建筑设备管理系统管理系统u2000年至今，进入了多个系统的一体化集成阶年至今，进入了多个系统的一体化集成阶段。段。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程（3）偶然荷载）偶然荷载在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其值很在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载称为偶然荷载，如爆炸力、撞大且持续时间很短的荷载称为偶然荷载，如爆炸力、撞击力、地震力等。击力、地震力等。3 3、设计基准期、设计基准期为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而为确

39、定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。现行规范中采用的设计基准期为选用的时间参数。现行规范中采用的设计基准期为50年。年。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程第第4.54.5节节 结构设计理论与方法结构设计理论与方法1.1.基本概念基本概念2. 2. 结构设计的基本理论结构设计的基本理论3. 3. 结构设计的基本方法结构设计的基本方法1.1.掌握结构设计的基本方法掌握结构设计的基本方法本节目录本节目录基本要求基本要求概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.5.1 4.5.1 基本概念基本概念1 1、荷载和荷载效应、荷载和荷载效应 能使结

40、构产生位移、变形、裂缝和内力的原因的总能使结构产生位移、变形、裂缝和内力的原因的总称，称为作用在结构上的称，称为作用在结构上的荷载荷载。荷载在结构上产生的。荷载在结构上产生的内力、变形和裂缝称为内力、变形和裂缝称为荷载效应荷载效应。 能引起结构产生内力和变形等的原因，除有直接施能引起结构产生内力和变形等的原因，除有直接施加在结构上的力（称为直接作用）以外，还有热胀冷加在结构上的力（称为直接作用）以外，还有热胀冷缩及地基不均匀沉降等原因，这些原因称为缩及地基不均匀沉降等原因，这些原因称为间接作用间接作用（或间接荷载）（或间接荷载）。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程2 2、

41、荷载的种类、荷载的种类（1）永久荷载）永久荷载永久荷载亦称恒荷载，是指在结构使用期间，其值永久荷载亦称恒荷载，是指在结构使用期间，其值不随时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的不随时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载，如结构的自重、土压力、预应力等。荷载，如结构的自重、土压力、预应力等。（2）可变荷载）可变荷载可变荷载，是指在结构使用期间，其值随时间变化，可变荷载，是指在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载，如楼面活荷且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷

42、载等。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4 4、极限状态、极限状态整个结构或结构的一部份，超过某一特定状态就不能整个结构或结构的一部份，超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，该特定状态称为该功满足设计规定的某一功能要求，该特定状态称为该功能的能的极限状态极限状态。概概 论论土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程（1）承载能力极限状态承载能力极限状态 这种极限状态对应于结构或这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形（例结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形（例如结构倾覆、结构构件或连接断裂、结构构件被压曲等）。如结构倾覆、结构构件或连接断裂、结构构件被压曲等）。承载能力极限状态主要考虑关于结构安全性的功能。承载能力极限状态主要考虑关于结构安全性的功能。（2）正常使用极限状态正常使用极限状态 这种极限状态对应于结构或这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值（例如