基本结构形式建筑工程课件

1、基本结构形式建筑工程,第三讲:基本结构型式、建筑工程,基本结构形式建筑工程,基本结构型式、建筑工程,建筑、结构与设备 基本结构型式 建筑工程,基本结构形式建筑工程,3.1 建筑、结构与设备,建筑物与构筑物: 建筑物（通常称为建筑）-指供人们进行生产、生活 或其他活动的房屋或场所，如工业建筑、民用 建筑、农业建筑、铁路建筑等 构筑物-指人们一般不直接在内进行生产、生活活动 的建筑物，如水塔、烟囱、栈桥、堤坝、蓄水 池、囤仓等,基本结构形式建筑工程,建筑、结构与设备,以房屋和人为例加以介绍 房屋好比一个人 它的规划就好象人生活的环境，是由规划师负责的 它的布局和艺术处理相应于人的体型、容貌、气质，

2、是由建筑师负责的 它的结构好比人的骨骼和寿命，是由结构工程师负责的 它的给排水、供热通风和电气等设施就如人的器官、神经，是由设备工程师负责的,基本结构形式建筑工程,法兰克福大学夜景,基本结构形式建筑工程,3.2 基本结构型式,基本结构形式建筑工程,基础,承受墙、柱传来的压力并将它扩散到地基上去的结构组成部分。,基础,基本结构形式建筑工程,梁,梁是一种直线或曲线形构件，其截面宽度和高度远小于其长度方向的尺寸，大梁、伸臂梁、楼梯梁等都属于这一类。 梁主要承受其上板传来的压力以及梁的自重，荷载作用的方向通常与梁轴线相垂直。 梁的作用效应主要是弯距、剪力，有时也承受扭矩。,基本结构形式建筑工程,梁的分

3、类,基本结构形式建筑工程,连梁,主梁,梁,基本结构形式建筑工程,基本结构形式建筑工程,柱,柱是一种竖向直线形构件，其 截面尺寸远小于其高度。 柱主要承受与其相连的梁传来的 压力以及柱的自重，荷载作用方向通 常与柱轴线平行。 当荷载作用于截面形心时为轴心受 压，当荷载偏离截面形心时为偏心受 压。 柱的主要作用效应是轴力（拉或 压）、弯矩、剪力，有时还承担扭 矩。,柱,基本结构形式建筑工程,墙,墙是一种竖向平面或曲面构件，长度和宽度两方向的尺寸远大于其厚度。 墙主要承受其上梁、板传来的压力以及墙的自重，荷载作用方向通常与墙面平行（这与板不同）。 墙的主要作用效应为轴向压力（当荷载作用于墙的截面形心

4、轴线上），有时还可能有弯矩（当荷载偏离形心轴线时）。,基本结构形式建筑工程,板,板是一种平面构件，其长度和宽度方向的尺寸远大于其高度（也称厚度），楼板、阳台板、楼梯板都属于这一类。 它主要承受施加在板面上并与板面垂直的重力荷载（包括楼板、地面层、顶棚层的恒载和楼面上人群、家具、设备等活载）。 板的作用效应主要是弯距和剪力。,基本结构形式建筑工程,板的分类,板按受力形式可分为：单向板和双向板。 单向板指板上的荷载沿一个方向传递到支承构件上的板，双向板指板上的荷载沿两个方向传递到支承构件上的板。当矩形板为两边支承时为单向板，当四边支撑时，板上的荷载沿双向传递到四边，则为双向板。 但是，当板的长边比

5、短边长的多时，板的荷载主要沿短边方向传递到支承构件上，而沿长边方向传递的荷载则很少，可以忽略不计，这样的四边支承板则认定为单向板。,基本结构形式建筑工程,基本结构形式建筑工程,杆,截面尺寸远小于其长度的构件，主要承受轴向压力或拉力。 房屋结构中常由他们组成平面桁架或空间网架以承受荷载。,基本结构形式建筑工程,拱,由曲线形构件（称为拱圈）或折线形构件及其支座组成。 在荷载作用下主要承受轴向压力，有时也承受弯矩和剪力。 它比同跨度的梁要节约材料。,基本结构形式建筑工程,拱桥,基本结构形式建筑工程,壳,壳是一种空间曲面形的结构构件，由曲线形板与作为边缘构件的梁、拱或桁架组成。 在荷载作用下主要承受中

6、面内的压力，有时也承受中面外的弯距、剪力或扭矩。 壳就象动物蛋壳以最薄的壳面能构成强大的蛋体一样，能以较小的构件厚度形成承载能力很高的结构。,基本结构形式建筑工程,基本结构形式建筑工程,蒙特利尔体育馆,基本结构形式建筑工程,基本结构形式建筑工程,3.3 建筑工程主要结构类型简介和著名建筑工程掠影,按材料分类 按层数分类 按受力分类 按使用性质分类 其它,基本结构形式建筑工程,3.3.1 按材料分类,木 结 构: 采用方木、圆木、条木、板材等通过齿、螺栓、钉、键和胶连接而成的结构。我国古时采用的木结构房屋很多（如宫殿、庙宇、塔楼、民居等），近年来因木材资源匮乏，除林区和农村房屋外，很少采用，但用

7、木材做木梁、木屋架、木屋面板者有之。 砌体结构: 采用砖、石、混凝土砌块等砌体建成的结构，主要用于墙体结构。 混凝土结构: 采用混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土建成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。主要用于框架结构、剪力墙结构、筒体结构、拱结构、空间薄壳和空间折板结构。 钢 结 构: 采用各种型钢或钢管等钢材建成的结构。,基本结构形式建筑工程,按材料分类,混合结构: 同一截面或各杆件由两种或两种以上材料制作的结构.如金贸大厦. 组合结构: 采用钢构件和钢筋混凝土构件，或钢混凝土组合构件共同组成的承重结构体系或抗侧力结构体系。这种组合可使钢和混凝土两种材料都取长补短，有

8、良好的技术经济效益。 索膜结构: 采用薄膜材料和钢索共同形成的结构型式,基本结构形式建筑工程,木结构,我国是最早应用木结构的国家之一.西安半坡村遗址显示了5000年前的木结构建筑.古代的大量的宫殿,庙宇,民间建筑采用的是抬梁式木结构,今天,木结构的建筑则可以作成木制“板-梁-柱式或板-屋架-柱式的传统的结构体系,也可以作成木钢架,木架木网状拱状或木薄壳式的新型结构体系,.目前我国最高的木结构建筑是山西应县木塔.该塔建于公元1056年,外观5层,内有4暗层,实为9层,平面为八角形,底层直径30.27米,塔高67.31米,基本结构形式建筑工程,砌体结构,砌体建筑结构是人类最早兴建的建筑工程结构.享

9、有悠久历史声誉的埃及胡夫金字塔,建于公元2000多年.建于公元537年的位于伊斯坦布尔的索菲亚大教堂,也是一个用砖砌球壳和石砌半圆拱组成的宏伟砖石建筑. 中国古代的砌体结构也有辉煌的成就.明代建造的南京灵谷寺无梁殿以砖拱卷为主体结构.河北定县开元寺塔于公元1055年建成,是当时世界最高的砌体结构.,基本结构形式建筑工程,普通的民用建筑大多为砌体结构,基本结构形式建筑工程,混凝土结构,混凝土以其可模性好，价格低，体内能按照受力需要配置各种钢筋等优点，可用于各种受力结构体系；又由于其能做成预应力混凝土，高强度混凝土和轻质混凝土，而大大扩展了应用范围。可以认为混凝土结构为当今最有发展前途的结构。,基

10、本结构形式建筑工程,钢结构通常为型钢，钢管，钢板等制成的钢梁，钢柱，钢行架等构件组成，各构件之间采用焊缝，螺栓，或铆钉连接。有些钢结构还用钢绞丝，钢丝绳组成。钢结构常用于跨度大，高度大，荷载大，动力作用大的各种建筑及其他土工程结构中。,钢结构建筑,基本结构形式建筑工程,目前世界最高的全钢结构建筑是美国芝加哥的西尔斯大厦。,基本结构形式建筑工程,混合结构,在高层建筑和超高层建筑中往往为混合结构，如我国上海的金茂大厦就是混凝土和钢结构的组合结构。马来西亚的石油双塔从底层至84层采用的都是混凝土结构，支持84层以上的则是钢柱和钢环梁,基本结构形式建筑工程,网架结构,基本结构形式建筑工程,悬索结构,基

11、本结构形式建筑工程,悬吊结构,基本结构形式建筑工程,索膜结构,基本结构形式建筑工程,单层建筑 多层建筑 高层建筑 超高层建筑,3.3.2 按层数分类,基本结构形式建筑工程,单层建筑,可分为一般单层建筑和大跨度建筑。 一般单层建筑按使用目的可分为民用单层建筑和单层工业建筑。 大跨度建筑常用于展览馆，体育馆，飞机库。,上海体育馆,基本结构形式建筑工程,基本结构形式建筑工程,多层建筑,多层建筑在我国以八层为界，低于八层的建筑为多层建筑。 多层建筑常用的结构形式为混合结构、框架结构。,基本结构形式建筑工程,混合结构、框架结构,混合结构指用不同的材料建造的房屋，通常墙体采用砖砌体，屋面和楼板采用钢筋混凝

12、土结构，亦称为砖混结构。 框架结构指用梁和柱刚性连接而成骨架的结构，框架结构的优点是强度高，自重轻，整体性和抗震性能好。,基本结构形式建筑工程,四川大学,基本结构形式建筑工程,高层建筑,在我国高于八层的建筑称为高层建筑，高层和超高层没有明确的界限。 高层建筑的结构形式有：框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、框支剪力墙结构、筒体结构。 框架结构因其受力体系由梁，柱组成，用于承受竖向荷载是合理的，在承受水平荷载方面能力很差。因此仅适用于房屋高度不高，层数不多时采用。 框架-剪力墙结构中框架和剪力墙协同受力，剪力墙承受大部分水平荷载，框架则以承受竖向荷载为主，这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以

13、及某些工业用房。 剪力墙结构因剪力墙的存在，其空间分隔固定，建筑布置极不灵活，所以一般用于住宅、旅馆等建筑。,基本结构形式建筑工程,天津劝业商场,基本结构形式建筑工程,基本结构形式建筑工程,基本结构形式建筑工程,超高层建筑,在我国，层数超过3040层的高层建筑称为超高层建筑，但随着建设事业的发展，划分标准也将改变。 迪拜塔、101大厦、金茂大厦、双塔石油大厦等都属于超高层建筑,基本结构形式建筑工程,金茂大厦,基本结构形式建筑工程,双塔石油大厦,基本结构形式建筑工程,按受力系统分类,墙体结构:在高层建筑中也称剪力墙结构，利用房屋的墙体作为竖向承重和抵抗水平荷载（如风、地震作用等）的结构。 框架结

14、构:采用梁、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的结构。 筒体结构:利用房间四周墙体形成的封闭筒体（也可利用房屋外围由间距很密的柱与截面很高的梁，组成一个形式上像框架，实质上是一个有许多窗洞的筒体）作为主要抵抗水平荷载的结构。,3.3.3 按受力系统分类,基本结构形式建筑工程,框-剪结构 :由框架和剪力墙共同组成的结构。 框-筒结构: 由框架和筒体共同组成的结构。 网架结构 : 由多根杆件按照一定的网格形式，通过节点连接而形成的空间结构，具有空间受力、重量轻、刚度大、可跨越较大跨度、抗震性能好等优点。 拱结构: 由在一个平面内受力的、由曲线(或折线)形构件组成的拱所形成的结构

15、，来承受整个房屋的竖向荷载和水平荷载。,基本结构形式建筑工程,空间薄壳结构: 由曲面形板与边缘构件(梁、拱或桁架)组成的空间结构。它能以较薄的板面形成承载能力高、刚度大的承重结构，能覆盖大跨度的空间而无需中间支柱。 空间折板结构 :由多块平板组合而成的空间结构，是一种既能承重又能围护、用料较省、刚度较大的薄壁结构。 钢索结构: 楼面荷载通过吊索或吊杆传递到支承柱上去，再由柱传递到基础的结构。,基本结构形式建筑工程,基本结构形式建筑工程,墙体结构,:,基本结构形式建筑工程,框架结构,东方通信大楼,基本结构形式建筑工程,筒体结构,红塔集团大厦,基本结构形式建筑工程,框剪结构,居民住宅楼,基本结构形

16、式建筑工程,框筒结构,拱北大厦,基本结构形式建筑工程,网架结构,基本结构形式建筑工程,拱结构,拱桥,基本结构形式建筑工程,赵州桥,基本结构形式建筑工程,空间薄壳,蒙特利尔体育馆,基本结构形式建筑工程,钢索结构,代代木体育馆,基本结构形式建筑工程,3.3.4 按使用性质分类,住宅建筑 如宿舍、别墅、公寓。 公共建筑 如剧院、体育馆、展览馆、候机楼。 商业建筑 如商店、银行、商业写字楼、宾馆、综合楼。 文教卫生建筑 如图书馆、实验楼、医院。 工业建筑 如机械厂房、食品厂房。 农业建筑 如暖棚、畜牧场。,基本结构形式建筑工程,住宅,基本结构形式建筑工程,公共建筑,上海体育馆,基本结构形式建筑工程,商

17、业建筑,罗湖商业城,基本结构形式建筑工程,文教卫生,湖南第一师范校舍,基本结构形式建筑工程,工业建筑,波音飞机厂房,基本结构形式建筑工程,农业建筑,天津粮库,新式的保温防潮粮库,基本结构形式建筑工程,传统粮库,基本结构形式建筑工程,3.3.5 其它类型,特种建筑 智能建筑 古建筑 生态建筑,基本结构形式建筑工程,基本结构形式建筑工程,基本结构形式建筑工程,上海证卷大厦,广州中信大楼,基本结构形式建筑工程,古代建筑,五亭桥,基本结构形式建筑工程,生态建筑,生态建筑:是综合运用建筑学、生态学及其它技术的成果,把住宅建造成一个小小的生态系统,为居住者提供生机盎然,自然气息浓厚的,方便适应并技能,没有污染的居住环境. 生态建筑又称绿色建筑，其绿色的本质是物质系统的首尾相连、无废无污、高效和谐、开放式闭合的良性循环.,基本结构形式建筑工程,为