建筑工程结构培训课件

工程结构胡灿阳hcyang@QQ:529619509第一篇建筑结构概论

第一章绪论1建筑结构的概念2建筑结构的分类3建筑结构课程体系

建筑结构的定义建筑结构——

由若干构件连接而成的能承受建筑物上各种作用的平面或空间体系（骨架体系）。作用——

使结构或构件产生效应（内力、变形、裂缝）的各种原因的总称。作用间接作用：直接作用：指施加在结构上的集中力或分布力系即荷载。指引起结构外加变形或约束变形的原因。如混凝土的收缩、温度变化、基础沉降差、地震等建筑结构一般都是由以下结构构件组成的：1、水平构件。用以承受竖向荷载的构件。一般有：（1）板：包括平板、曲面板、斜板。（2）梁：直梁、曲梁、斜梁。（3）桁架、网架、等。2、竖向构件。用以支承水平构件或承担竖向荷载的构件。一般有：柱；墙体；框架。3、基础。用以将建筑物所承受的所有荷载传至地基上。结构的组成：由若干个单元所组成的结构骨架。基本(单元)构件

板：提供活动面，直接承受并传递荷载；梁：板的支撑构件，承受板传来的荷载并传递；柱：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；墙：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；基础：将柱及墙等传来的上部结构荷载传给地基；索：悬挂构件或结构体系的主要传力单元；杆：组成空间构件，如屋架等。建筑结构的基本要求安全、适用、耐久、经济、美观安全：结构体系平衡局部或整体稳定承载能力满足要求建筑结构分类

按材料分类1.混凝土结构——

混凝土是人工石材，它由石子、砂粒、水泥、外加剂和水按一定比例拌合而成，简称“砼”。混凝土材料像天然石材一样，承受压力的能力很强，但抵抗拉力的能力却很弱。而钢材则不然，其抗压和抗拉的能力都很强。于是，人们利用两种材料各自的特点，把它们有机地结合在一起共同工作，形成了用于工程实际的以混凝土为主制作的结构（ConcreteStructure）。绪论一、建筑结构的概念及分类素混凝土结构、钢筋混凝土结构（ReinforcedConcreteStructure，也可简称RC）、预应力混凝土结构（PrestressedConcrete，也简称PC）和钢管混凝土结构、钢骨混凝土结构、纤维混凝土结构等。土木工程中常用的砼结构主要包括:2.砌体结构——Masonrystructure由块体（砖、石材、各种砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构，包括砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构。3.钢结构——以钢材为主制作的结构。4.木结构——全部或大部分用木材制作的结构。建筑结构应用最广泛混凝土结构砌体结构钢结构木结构优点缺点应用范围建筑结构混凝土结构强度高、耐久性好、抗震性好、并具可塑性自重大、抗裂能力差、费工费模板一般民用建筑、多高层建筑、工业厂房、大跨结构砌体结构造价低廉、耐火性好、施工方便、工艺简单、就地取材自重大、强度低、抗震性能差、砌筑工作繁重、粘土用量大五六层以下的民用房屋、中小厂房的承重结构、大型工业厂房的围护结构钢结构强度高、重量轻、质地均匀、运输方便易锈蚀、耐火性能差大跨重型结构、受动荷载结构、可拆卸结构、轻型结构、容器及其它木结构取材加工方便、材质轻且强度较大各向异性、易燃、易裂、易翘曲、易腐蚀大中城市基本停用按受力体系分类混合结构排架结构

框架结构：主要(竖向)受力体系由梁和柱组成；剪力墙结构：主要(竖向)受力体系由墙组成；筒体结构：四周封闭的墙形成筒；塔式结构：下端固定、上端自由的高耸构筑物；桅式结构：竖立的细长桅杆和纤绳所组成的构筑物；悬索、悬吊结构：由拉索及边缘构件组成的承重结构；壳体结构:由曲面形板与边缘构件组成的空间结构；网架结构：由多根杆件通过节点连结形成的空间结构；板柱结构：由楼板和柱组成承重体系的结构；墙板结构：由楼板和墙组成承重体系的结构；折板结构：由多块条形平板组合而成的空间结构；充气结构：用薄膜制成的，冲入气体后而形成的结构；膜结构：用柔性受拉索和薄膜及边缘构件组成的结构；按使用功能分类：建筑结构、特种结构、桥梁结构、地下结构等按照建筑物外形分类：单层、多层、高层、大跨和高耸结构等按照施工方法分类：现浇结构、装配结构和装配整体式结构1.混合结构体系——

主要承重构件由不同的材料组成的房屋。如房屋的楼盖和屋盖采用钢筋混凝土结构（或木结构），而墙、柱基础等竖向承重构件采用砌体材料。砖内墙地面基础基础圈洲梁砖内墙预制钢筋扩混土楼板圈梁外墙钢筋混凝泽土过梁圈梁女儿墙钢筋混凝香土梁圈梁兼过梁砖外墙砖混结构宁房屋砖墙承浆重的混助合结构涨多层学副生宿舍某混合结郑构的多层幅教学楼混合结构废的优缺点芹和应用范姻围1）主务要优点（1）主奏要承重结赠构（承重牢墙）是用把砖（或其复他块体）竭砌筑而成槽，这种材纽奉料任何地常区都有，唇便于就地奴取材。（2）梁墙体既改是围护枪和分隔础需要，语又可作泻为承重脚结构，绩一举二窃得。（3）悦施工比撞较简单钞，进度建快，技为术要求念低，施刺工设备骄简单。2）主霜要缺点（1）砌妇体强度比遍混凝土强私度低得多问，故建造读房屋的层大数有限一留般不超过疑7层。（2）砌沸体是脆性益材料，抗变压能力尚役可；抗拉壳，抗剪强辆度都很低祖，因此抗箱震性能较茎差。（3）多廉层砖房一趁般宜采用评刚性方案霉，故其横掠墙间距受钻到限制，罩因此不可恩能获得较要大的空间没，故一般狱只能用于蹦住宅，普终通办公楼缺、学校、厦小型医院育等民用建棒筑以及中膀小型工业肿建筑。混合结孟构房屋否的布置唱(P1块73)结构布置方案纵横墙承重方案内框架承重方案横墙承重方案纵墙承重方案砖砌体房怖屋的墙体艘布置方案1、横墙桂承重方案楼层的阁荷载通晴过板梁昂传至横槐墙，横弟墙作为姻主要重缓竖向构浑件的砌秩体结构帆，纵横均仅起围至护、分市隔、自参承重及那形成整主体作用塌。优点：横墙较鸣密，房标屋横向洽刚度较搭大，整丢体刚度赢好。外宫纵墙不梳是承重温墙立面僵处理比泛较方便申，可以锯开设较翻大的门居窗洞口盘，抗震故性能较主好。缺点：横墙间距另较密，房美间布置的律灵活性差习，故多用炉于宿舍、踢住宅等居象住建筑。2、纵侦墙承重月方案受力特点：板荷载公传给梁，圆再由梁传脉给纵墙。卡这时纵墙贤是主要承朝重墙。横配墙只承受增小部分荷事载，横墙脚的设置主追要为了满董足房屋刚遵度和整体酸性的需要同，间距比拔较大。优点：房间减的空间付可以较辆大，平盾面布置婆比较灵间活。缺点：房屋续的刚度击较差，条纵横受亩力集中纲，纵墙纯较厚或掉要加壁掏柱。适用范堡围：教学楼掏、实验袜室、办隔公楼、亮医院等液。3、纵横姨墙承重方次案根据房间女的开间和茄进深要求许，有时需会采取纵横矩墙同时承鄙重的方案房诚。横墙的榨间距比帽纵墙承纠重方案洗小。所仰以房屋兆的横向而刚度比梨纵墙承宝重方案执的所提炊高。4、内框架承重方案在外墙辆承重的哲同时，丝式有一部法分内墙孕采用钢浙筋混凝非土柱代雀替，以胁取得较是大的空特间。特点：（1）横倦墙较少，玻房屋的空吉间刚度较告差。（2）墙剑的带形基探础与柱的框单独柱基颤沉降不容窜易一致；（3）极钢筋混榜凝土柱认与砖墙恶的压缩黑性能不万一样，燃容易造蛛成不均愈匀变形葬，而产怒生次应烘力，当漠层数较绿多时，趁在设计疾上应给悟予考虑鞠。（4）以野柱代替内朝承重墙，汉在使用上末可以取得构较大的空世间。适用范古围：教学楼挎、医院、科商店、旅蛛馆等建筑剖物。2.排唉架结构3.框架结构影体系——以由钢燥筋混凝伏土梁、秋柱组成家的框架评作为竖袋向承重胜和抗水洗平作用蛛的结构充体系。绪论一、建恐筑结构爹的概念顷及分类优点：建筑室灭内空间寒布置灵彼活，平南面和立气面变化棕丰富。缺点：在水平宫荷载作脊用下，寨结构的聋侧向刚俊度较小棕，水平毅位移较圆大，故肥称其为拨柔性结吼构体系沸。框架烧结构抗听震性能凯较差，员适用于的非抗震焦设计、缸层数较挖少、建造高衣度不超两过60抗m的建宴筑中。地面钢筋混伯凝土基础钢筋混饼凝土基睁础梁钢筋混诊凝土梁钢筋混享凝土梁砖外围护写墙钢筋混凝纠土柱预制钢腿筋混凝馆土楼板钢筋混凝脑土柱钢筋混凝挽土楼板钢筋混床凝土梁砖外围班护墙混凝土奋散水钢筋混凝邻土全框架眯承重结构1、按健构件组怀成划分陡为两种津类型（1）消梁板式社结构。搁由梁、缸板、柱卡三种基碌本构件箭组成骨扭架形成哄的框架矮结构。（2）伞无梁式祸结构。野由板和记柱子组拖成的结队构。2、按放框架的筝施工方袖法划分润为四种替类型（1）伤现浇整变体式框承架框架全部们构件均在掉现场浇成乎整体。整体性鞠和抗震饺性能好燥。构件尺寸福不受标准转构件限制名。（2）自装配式例框架1）可帝加速施排工进度撒，提高发建筑工项业化程米度；2）节狱点构造沙刚性差薄，抗震趴性能差株。（3）半划现浇框架梁、柱茧现浇，纳楼板预炮制或现狱浇柱，胁预制梁活板。1）梁、冬柱整体性称较好，适沉用于抗震架建筑；2）楼板弹预制可节喉约模板。（4）型装配整到体式框侄架预制梁、翁柱，装配枕时通过局蚕部现浇混积凝土使构嫩件联结成新整体。1）保证攀了节点的虎刚接，结掏构整体性反好；2）可退省去连窑接件；3）增加司了后浇可般节省模板岸及加快进蔽度。城市商树厦，五层，倡框架结构硬，建筑底喜层开敞商流业空间的梢获得，建革筑立面玻耳璃幕墙圆喂柱体的实贡现都来自挠于框架体捧系的运用换。甲午海掠战纪念他馆，二层，膀框架结吹构，部淋分出挑盼的框架贺体系使行入口处赛的雨蓬享斜插入馒建筑主搁体，营狱造出强胞烈的海缩慧战气氛愿。高校综合院楼，六层，彼框架结构幻玉，建筑造准型穿插变酷幻，虚实园分明。利用建魔筑物的掀钢筋混尼凝土墙典体作为苗抗侧力如构件并逐同时承烧受竖向剩荷载的乖结构体骑系。一、建筑模结构的概苗念及分类优点：结构整奸体性好杨，刚度称大、抗睬侧力性乐能好，闯同时抗暑震性能腰也较好绘。适宜毫于建造掀高层建翁筑，一栋般在1战0～4乐0层范校围内都膨可采用馆，在2咽0～3倒0层的蚊房屋中鹊应用较择为泛。缺点：剪力墙凭间距太沃小(3候～8m径)，平蔬面布置秤往往受梅到限制扑而不够泽灵活。4.柳剪力墙临结构体纠系——剪力墙双排密集钢筋网在框架岛结构中不布置一幅定数量怖的剪力欠墙可以屡组成框顷架—剪宵力墙结血构，竖粮向荷载浆主要由没框架承体受，水物平荷载道主要由怕剪力墙颠承受。一、建筑丘结构的概敌念及分类优点：既有框纯架结构宜布置灵祥活、使伴用方便粒的优点徒，又有价较大的排刚度和脊较强的瘦抗震能谁力，因而广泛垄地应用于孩高层办公楼及宾兔馆建筑建。5.框赵架-剪力万墙结构体护系——剪力墙框架钢筋笼子双排密集钢筋网钢筋混暴凝土基灭础梁地面独立基镇础钢筋混钩凝土柱钢筋混水凝土基猜础梁钢筋混昨凝土梁钢筋混沟凝土梁钢筋混凝擦土梁砖外墙内承重备墙圈梁兼春过梁构造柱钢筋混凝钥土楼板底层框工架承结珠构由剪力墙吼或密柱框梢架组成的箩筒体具有乳很大的空昌间刚度和桌抗侧、抗撞扭能力，繁用于承受仁水平荷载感。筒体有桑如以楼板鲁作为刚性义隔板加劲勇的箱形截便面竖向悬博臂梁须。绪论一、建筑结构的概念及分类6.筒洪体结构体笔系——(a)框架—筒体结股构(b)筒中筒结镜构(c)多重筒古结构(d)成束筒结然构适用于层探数超过4吸0～50净层时的超展高层建筑不。核心筒框架中筒连梁外筒7网架结构挪及其建筑箱造型（一）原受力特保点、优抹缺点和型适用范赚围网架是嘱一种由鸦很多杆钳件以一雹定规律络组成的帮网状结霜构。它穴具有下怠列优点释：（1）杆昌件之间互废相起支撑牲作用，形栋成多向受误力的空间期结构，故坦其整体性恨强、稳定恰性好、空觉间刚度大寒，有利于巩抗震；（2）当低荷载作用元于网架各居节点上时弟，杆件主像要承轴向吩力，故能叶充分发挥逗材料的强称度，节省立材料；（3）技网架结牛构高度腐小，可并以有效表地利用赏空间；（4）嗽结构的虑杆件规葛格统一腊，有利粥于工厂挂化生产歌；（5）网币架形式多海样，可创组造丰富多棉彩的建筑哈形式。网架结雀构主要特用来建饶造大跨拘度公共胀建筑的安屋顶，顺适用于彻多种平拴面形状扬，如圆尽形、方廉形、三护角形、毙多边形撞等各种损平面的剩建筑。（二）网酒架结构型肆式网架结构比按其外形携分为平板虫网架和曲虎面网架，遭按建造材垦料可分为既钢网架、谁木网架、刺钢筋混凝轰土网架；若按网架身反身的构造册又可分为静单层网架察和双层网防架。平板伸网架都是狗双层的，惹曲面网架牺可以是单鹊层网架或丧双层网架切。平板网洞架多采用所钢管或角启钢制作。疫曲面网架闭可采用木奴、钢、钢干筋混凝土涛，我国受缴木材资源派少的限制狼，很少用撤木材制作扯网架，而个多采用钢悟网架，有替时也采用菜钢筋混凝宇土网架。平板网架知自身不产标生推力，州支座为简片支，构造香比较简单祖，可以适趣用于各种丢形状的建膏筑平面，车所以应用胀最广泛。蛇曲面网架遵多数是有柄推力的结误构，支座设条件比较潮复杂，但克外形美观伏，建筑造嫂型独具特贯色。平板网架外的类型与雀尺寸平板网快架按其画构造方恰式不同乱，可分套为交叉得桁架体堵系和角愤锥体系嘉两类。网架结赢构的建产筑造型8.刚艇架和拱刚架是轿由直线矿杆件组央成的具煤有刚性枪节点的拼结构。拱是一种伸以受轴向搁力为主的役结构，分怖无铰拱、贪两铰拱、妨三铰拱三挣种。9.薄壳敢结构这是一种蹄曲面的薄颈壁结构，配材料多采敏用钢筋混遥凝土；按掠曲面生成导的形式，恭可分为筒矿壳、圆顶抚薄壳和双逢曲抛物面辰壳等，还闭可以通过嘱对空间曲葬面的切削故与组合，刘形成造型撕奇特新颖宵的建筑。空间网狂壳结构10.折怖板结构这是由另若干狭真长的薄梨板以一明定角度寒相交成祝折线形缝的空间撑薄壁结盒构体系徐；常见盾的形式侨有V形则、梯形懒等。11．荡悬索结废构这是一种掌以一系列革高强钢索脱作为主要毅承重构件弦，并按一功定规律悬练挂在相应营支承结构寇上的空间病张力结构宫，可根据慌各种平面状形状和外廊形轮廓的敏要求，组序成不同的羽建筑；悬索结坏构有单、双秩层悬索结考构及索网们结构等。12．悬助挑结构13．笛薄膜结段构这种结忽构是利示用薄膜锻受张力似时可承币受荷载映，且材托料具有兆轻质、暮透光性你好等特扛点，形予成薄膜费受力结穿构；主危要有充考气薄膜学结构和梁加筋张钟力薄膜车结构两来种。结构体系框架剪力墙框架剪力墙框架筒体框筒筒中筒适用层数10～1510～3010～2010～4040～5040～60可建层数204025505575各种结构体系的适用层数和可建层数一、建筑结构的概念及分类墙体承骡重结构济所适用壶的建筑雹类型墙体承重躲结构体系——以忽部分或森全部建驻筑外墙善以及若固干固定矿不变的确建筑内充墙作为由垂直支朵承系统帮的一种序体系砌体墙承重

钢筋混凝土墙承重系统墙体材料炕的来源丰步富，施工吩方便，对犁建筑平面寻的适应性糖强，因此泳大量应用讯于低层和换多层的民啄用建筑，辉特别是住丈宅、旅馆述、学校、焦幼托、办馋公用房和距一些小型轿商业用房窄、工业厂径房、诊疗印所等预制装沙配式的剧建筑平俘面相对更较为规砌整，往良往以横梁墙承重浅居多，把使用不打够灵活牺，但能课够适应亮一般的钻学校、予宿舍、伞旅馆、梢住宅、伪办公等阳建筑的兆要求玻；现浇的饶往往大绢量应用举于高层旧建筑，率特别是黄高层的漏办公楼佩、旅馆嫂、病房袍、住宅锯等建筑镰中某纵横墙混合承重的混合结构办公楼平面图某横墙承重的混合结构宿舍平面图某混合结构多层住宅平面某混合结构独立式住宅墙多变化横墙承密重的方即式在纵催方向可公以获得棒较大的督开窗面丝式积，易定得到较震好的采战光条件废，但平兴面较呆尤板纵墙承嘉重的方格式可减汉少横墙狡的数量起，对开蚁放室内流空间有甜一定的债好处，桌但其整而体刚度茧往往不缺如横墙私承重的懂方案好床，纵向乒开窗面源积也受都到限制宵，所以填在高烈谋度地震读区应慎绩重对待纵、横墙略混合承重答的方案除巴应有一定羡数量的纵项墙及横墙惜拉齐以加罪强建筑物唤的刚度、治满足抗震杰的要求外猫，其墙绘体的布置循相对较为两自由，在临平面组合拦方面可获喜得交通组策织的方便决并能够形肆成较好的匪采光和通亲风的条件细，尤其适感用于民用乒住宅砌体墙承师重砖石结构破的住宅和逐小型旅馆钢筋混服凝土墙泳承重系冈统预制装配式钢筋混凝土墙承重体系住宅示意预制楼板预制外墙板预制内墙板(a)(b)板材装配式建筑钢筋混劈燕凝土墙胶承重系藏统钢筋混妄凝土墙招承重系晒统1967年蒙特利尔世界博览会展出的预制装配式盒子住宅现浇钢筋旁混凝土剪肺力墙体系阿的高层住桐宅楼钢筋混凝俯土墙承重箱系统现浇钢尿筋混凝逢土剪力摸墙体系榜的高层崖办公楼钢筋混恭凝土墙锻承重系伪统骨架结贼构体系愿所适用侦的建筑远类型骨架结构白体系——对叛于建筑锦空间布叠置在构冲思上主博要在于围用两根雹柱子和足一根横傻梁来取倚代了一室片承重葛墙。这校样原来曾在墙承案重结构临支承系析统中被嚷承重墙魔体占据湾的空间换就尽可器能地给定释放了则出来，压使得建蛇筑结构厌构件所举占据的熄空间大要大减少切，而且求在骨架励结构承纳重系统松中，无担论是内车、外墙使均不承全重，可顾以灵活随布置和叮移动，泉因此较叼为适用鬼于那些帽需要灵缘瑞活分隔响空间的但建筑物懂，或是羞内部空见旷的建掠筑物，巧而且建内筑立面增处理也嫌较为灵香活柱网需要转有对位关晶系，平面冷不宜转折不过多，对棒于建筑布并局的灵活淡性的意义黄主要还是汽体现在那轿些内部需孩要较多的寺大空间框架结构体系

框剪、框筒等体系

单层刚架、拱

排架

板柱体系

某框架结构档案馆平面图(a)二层平面(b)一层平面某饭店建筑框架呈扇形排列某银行建筑框架成角度交叉排列框架结套构建筑键的特点吊：由于献墙体不娘用承重旨，故可墨以创造枪开敞的枯空间，笑且作为崭围护分诱隔的墙纽奉体可以穿根据各胜个楼层津的不同砖需要设柳置，无不需上下衔对齐一层平妄面二层平面框架结构刷支承系统钢筋混中凝土框杀架支承济的大型赏体育馆罚的看台踢下部室奶内空间框架结构哨建筑的围贤护及分隔母墙体的选参材及布置第2章弓骨架结挪构体系驴所适用终的建筑尊类型骨架结构新体系——对近于建筑域空间布风置在构让思上主美要在于瘦用两根录柱子和畅一根横失梁来取济代了一莫片承重浓墙。这荡样原来瓦在墙承饶重结构筑支承系佳统中被基承重墙排体占据耻的空间园就尽可舌能地给小释放了挂出来，雨使得建身筑结构寒构件所缸占据的晒空间大牌大减少浙，而且酿在骨架绘结构承检重系统河中，无仓论是内悼、外墙辜均不承心重，可披以灵活屈布置和散移动，密因此较滩为适用饰于那些啦需要灵伍活分隔筑空间的禁建筑物啊，或是仪内部空丸旷的建筹筑物，席而且建砌筑立面乡丰处理也逆较为灵爪活柱网需要累有对位关抓系，平面冻不宜转折自过多，对旋于建筑布剂局的灵活伞性的意义否主要还是礼体现在那古些内部需衣要较多的败大空间框剪体座系的建尾筑物，梢剪力墙朗的布置创除满足波结构方羡面的需眼要外，吹如能与茎建筑空校间的布瓣置相协锈调，更援能发挥宁框架原协有的灵薯活性。框筒等体宁系的建筑垂物，筒体纽奉在垂直方乏向的适当黎变形，可乳以造成丰涛富的建筑疤体型框架结构体系

框剪、框筒等体系

单层刚架、拱

排架

板柱体系

某框剪体系高层旅馆平面