注册建筑师建筑结构(第一部分)PPT精品文档.ppt

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1、1,注册建筑师辅导班常年招生，报名咨询鲁班培训刘老师 13810087139，QQ1969019383，01057027968,建筑结构 主讲：黄莉 2010年12月,2,建筑结构考试大纲,1、对结构力学有基本了解， 对常见荷载、常见建筑结构形式的受力特点有清晰概念， 能定性识别杆系结构在不同荷载下的内力图，变形形式及简单计算,3,建筑结构考试大纲,2、了解混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结构等结构的力学性能、适用范围、主要构造及结构概念设计,4,建筑结构考试大纲,3、了解多层、高层及大跨度建筑结构选型的基本知识、结构概念设计； 了解抗震设计的基本知识，以及各类结构形式在不同抗震烈度下的使用范

2、围； 了解天然地基和人工地基的类型及选择的基本原则； 了解一般建筑物、构筑物的构件设计与计算,5,建筑结构内容,建筑结构与结构选型 荷载及结构设计（钢筋砼、砌体、钢、木） 建筑抗震设计基本知识 地基与基础,6,建筑结构规范,建筑结构荷载规范(GB500092001) 砌体结构设计规范 木结构设计规范 钢结构设计规范 混凝土结构设计规范 建筑地基基础设计规范 建筑抗震设计规范（GB50011-2001） 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002） 建筑结构制图标准,7,建筑结构课程,建筑力学（三门） 2. 建筑结构（四门） 3.结构选型 4. 地基基础 5.建筑抗震 共计十门左右课程内容。

3、,8,复习备考：,建筑结构140道试题（结构部分占2/3）, 85道题左右； 每道题需要时间不一 培训与命题判卷不交叉,9,考试注意要点,1.两类题型 应知应会的知识测验 一定深度的水平测验 2.题型特点 知识测验：复习面尽可能全面，避免盲区和死角； 水平考试：在掌握基本知识的基础上深入到一定层面，再经思考得出正确答案。 3.注意内容的内涵、外延和交叉 每个问题除正面内容外，还有它的内涵、外延和交叉，属于深层次的水平测验。 4.注意内容的“嵌套” 先列出、等项内容，再组合成A、B、C、D选择，包含内容复杂。,10,适合自己的方法才是最好的！,5.注意正选和反选 6.巧用排除法 7.合理安排时间

4、，注意难易、繁简答题次序，宜先易后难。 8.成功转化 知识水平成绩 通过充分复习准备，考试中才能在掌握知识点的基础上，达到结构知识层次和水平，提高做题能力，做出正确答案。 注意记住一些知识点还是不够的低层次应对应知应会知识测验 必须举一反三，触类旁通深层次！应对水平测验 所有努力会有回报！,11,建筑结构复习方法,概念（原理）比规范重要 规范内容中构造做法比计算重要 表格数据的复习方法 注释内容的重要性,12,建筑结构复习方法,13,建筑结构复习方法,14,第一讲,建筑结构与结构选型,15,建筑结构与结构选型,概 述,什么叫结构？ 什么叫强度、刚度、稳定性（力学概念）对应的结构概念是什么？ 什

5、么叫整体刚度、整体性？,16,构件组成空间及造型 承载骨架 安全使用 结构,建筑结构的含义,17,建筑结构与结构选型,概 述,18,建筑结构与结构选型,概 述,把八仙桌叠放起来是什么？,19,建筑结构与结构选型,概 述,建筑结构的系统组成 水平分系统（梁、板） 竖向分系统（墙、柱） 基础 注意分析其受力状态！,20,建筑结构与结构选型,建筑结构的组成 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。,21,2竖向构件 用以支承水平构件或承担水平荷载的构件。 一般有：柱、墙体、框架。 3基础 是上部建筑物与地基

6、相联系的部分，用以将建筑物所承受的所有荷载传至地基上。,22,建筑结构与结构选型,概 述,建筑结构设计基本要求 足够的承载能力 良好的抗变形能力 满足抗震设防要求,23,建筑结构与结构选型,概 述,建筑结构的类型 形态类型（平板、曲面） 结构类型（、支承） 材料类型（钢砼、砖石、钢、木） 方向类型（高度、跨度） 空间类型（平面、空间）,24,建筑结构的分类,按组成建筑结构的主要建筑材料划分 (1)钢筋混凝土结构； (2)砌体结构：砖砌体，石砌体，小型砌块，大型砌块，多孔砖砌体等； (3)钢结构； (4)木结构； (5)塑料结构； (6)薄膜充气结构。,25,按组成建筑结构的主体结构形式划分,(

7、1)墙体结构：以墙体作为支承水平构件及承担水平力的结构； (2)框架结构； (3)框架-剪力墙(抗震墙)； (4)筒体结构； (5)桁架结构； (6)拱形结构； (7)网架结构； (8)空间薄壁结构(包括：薄壳、折板、幕式结构)； (9)钢索结构(悬索结构)； (10)薄膜结构。,26,按组成建筑结构的体形划分,高度： 单层结构(多用于单层厂房、食堂、影剧场、仓库等)； 多层结构(26层)； 高层结构(一般为7层以上)； 跨度： 大跨度结构(跨度在4050m以上)。 按结构的受力特点划分 （1）平面结构体系 （2）空间结构体系。,27,建筑结构与结构选型,概 述,结构构件的基本受力状态 拉、压

8、、弯、剪、扭,28,建筑结构与结构选型,概 述,结构构件的应力状态分析 轴心受力 偏心受力与弯、剪、扭 这两类应力状态的各自特征是什么？有什么意义？,29,偏心受力,30,轴心受力,31,受弯构件,32,几种基本构件的比较,上述几种基本构件的合理应用，就能取得合理的结构设计。 1轴心受拉构件是受力最好的构件 (1)最能充分发挥材料性能。 因在外力作用下，沿构件全长及截面的内力及应力都是均匀分布。 (2)在承受相同的荷载下，与受压和受弯构件相比所需的断面最小。 (3)只有具有最多数量的轴拉构件和较少轴压和受弯构件组成的结构体系才是最省材料和经济合理的体系。,33,2轴心受压构件 承载力受稳定的影

9、响，故应避免长杆受压，设计时要特别注意侧向稳定。 3偏心受压构件 在相同截面下，因受偏心弯矩的影响，其承载力将随偏心距的加大而大为减小。 也要考虑侧向稳定的影响。,34,4受弯构件 (1)构件内的内力不均匀分布，因此不能充分发挥材料的作用。 (2)还存在变形能否满足要求的问题。 若已满足强度要求，变形不能满足时，则应按变形要求增大构件断面尺寸。,35,建筑结构与结构选型,多 高 层 建 筑 结 构 体 系,多层定义（居住、公建） 高层定义（居住、公建） 更重要的是体会建筑高度变化的趋势特征,36,多层与高层建筑结构体系,10层及10层以上或高度超过28m的建筑物为高层建筑结构。 高层建筑混凝土

10、结构技术规程（JGJ3-2002） 建筑抗震设计规范（GB50011-2001） 竖向荷载及水平荷载的影响（内力）随高度增加时的变化趋势； 建筑高度增加时建筑体型的变化趋势。,37,高层建筑结构的特点：,由于柱间轴向力的增加和墙柱总高度的增加，轴向变形所引起的对结构内力与位移的影响不能忽略。 同时构件剪切变形对结构内力和位移的影响也不能忽略。 由于高层建筑高度增加，侧向风荷载或地震作用所产生的结构内力和位移常常成为结构设计的控制因素。,38,高层建筑的水平变形限制,包括两个方面： 控制建筑层间相对位移 控制建筑顶点总水平位移 一般需同时用/H 和/H 两个参数。 根据不同结构体系，针对不同的侧

11、向力形式，建筑物的侧向位移应小于规范规定。,39,40,不同结构类型体型高宽比的限制,41,42,建筑结构与结构选型,多 高 层 建 筑 结 构 体 系,砌体结构 优点（经济） 缺点（整体性差） 砌体结构的墙体布置方案 横墙承重、纵墙、混合、内框,43,建筑结构与结构选型,多 高 层 建 筑 结 构 体 系,44,建筑结构与结构选型,多 高 层 建 筑 结 构 体 系,砌体结构构造要求 墙体平面尽量连续并对齐，剖面上下连续并对齐 窗口宜对齐，洞口上方不宜设置大梁，保证窗间墙基本宽度要求，薄弱部位尽量少开洞,45,建筑结构与结构选型,多 高 层 建 筑 结 构 体 系,砌体结构的基本抗震措施 限

12、制建筑物高度 控制结构体型的高宽比 控制横墙间距 设置变形缝（防震缝） 尽端、突出部位加强锚固 楼梯尽量不布置在平面尽端 圈梁、构造柱（芯柱） 平面几何中心与刚度中心尽量重合,46,建筑结构与结构选型,多 高 层 建 筑 结 构 体 系,楼板层（楼盖）结构 施工方法（现浇整体式、预制装配式、装配整体式） 结构类型（板式、单向梁板式、主次梁、井字梁、无梁楼板） 单向板与双向板 梁板截面尺寸（影响因素）,47,建筑结构与结构选型,多 高 层 建 筑 结 构 体 系,框架与刚架结构 特点：1、梁与柱刚性连接 2、整体空间刚度较小 分类：1、结构类型（铰） 2、构造类型（梁） 3、结构布置类型,48,

13、框架结构的特点,(1)框架的连接点是刚节点，是一个几何不变体。 (2)在竖向荷载作用下，框架的变形及弯矩图见图。 由于梁、柱互相约束，横梁的跨中弯矩比简支梁小。,重要！,49,(3)在水平力作用下，框架的变形及弯矩见图，由于梁柱的刚接可提高柱子的抗推刚度，从而框架的水平变形比排架小。,50,因构件截面尺寸不能太大，故承载力和刚度受限，高度受到限制。 注意：有抗震设防要求的建筑必须采用两个方向都有抗侧力的框架！,51,建筑结构与结构选型,多 高 层 建 筑 结 构 体 系,剪力墙结构 定义： 特点：1、空间刚度很大 2、建筑空间灵活性较差 3、墙承载结构体系，与砌 体结构共性较多,52,53,剪

14、力墙结构的特点,剪力墙既能承受竖向荷载，也能承受水平力。 剪力墙主要作用是承受平行于墙体平面的水平力，并提供较大的抗侧力刚度。 剪力墙受剪且受弯。,54,建筑结构与结构选型,多 高 层 建 筑 结 构 体 系,55,普通剪力墙结构的结构布置,1.平面布置 （1）承受全部竖向荷载和水平荷载剪力墙双向布置，拉通对直。 （2）单片剪力墙长度不易过大 1）过长宜发生剪切破坏高度与长度之比不超过2，每个墙肢宽度不宜大于8m； 2）过长导致结构刚度过大、周期小，加大地震力。 。,重要,56,2.竖向布置,（1）竖向贯通 （2）顶层取消构造上加强； 底层取消设置转换层。 （3）避免刚度突变厚度依次减小 （4

15、）洞口宜上下对齐，并列布置 剪力墙厚度见表，最小厚度按160mm,57,3. 剪力墙的布置,(1)剪力墙应按均匀、分散、对称、周边的原则布置。 (2)剪力墙应沿各主要轴线方向布置，以保证梁、柱、剪力墙的中线重合，使内力传递和分布合理且保证节点核心区的完整性。 (3)应纵横方向同时布置，并使两个方向的自振周期比较接近。 (4)宜布置在：竖向荷载较大处、平面形状变化处、楼电梯间处。 (5)剪力墙的长度不宜太长，总高度与长度之比宜大于2。单肢墙长度不宜大于8m，以免剪切破坏。,58,(6)不宜在伸缩缝和防震缝两侧同时布置，纵向剪力墙不宜布置在端部，宜布置在中部。 剪力墙的厚度取值抗震规范第6.4.1

16、： 当抗震等级为一、二级时，抗震墙厚应且1/20层高 ，一般部位墙厚 160mm； 底部加强区不宜小于200mm且1/16层高； 底部加强部位当无端柱或翼墙时应1/12层高. 当抗震等级为三、四级时，抗震墙厚应且1/25层高 ，一般部位墙厚 140mm；底部加强区不宜小于160mm且1/20层高； 非抗震设计的剪力墙，厚度应1/25层高 且 160mm。,59,(7)剪力墙的间距不宜过大。 框架剪力墙结构中剪力墙间距的限制 剪力墙之间的楼面有较大开洞时剪力墙的间距还应小一些。 实际工程中，剪力墙的间距一般在25B及30m以内。这样的尺寸一般也已可满足建筑功能的要求。,60,框支剪力墙转换层的设

17、置,由剪力墙结构转换成框支剪力墙结构的大空间层时，其交接层即为转换层 框支梁上部相邻层的墙体非常重要，应力分布复杂，所以这层墙不宜设边门洞，不得在中柱上方开设门洞。 转换层楼板厚度不得小于180。 应双层双向配筋，并加强与剪力墙的锚固。,61,框剪结构的受力特点,(1)水平力通过楼板传递分配到剪力墙及框架。 (2)在水平力作用下： 剪力在底部主要由剪力墙承担。 在顶部时，剪力由框架承担。,定性理解,62,建筑结构与结构选型,多 高 层 建 筑 结 构 体 系,筒体结构 超高层建筑理想的结构类型 构造类型（薄壁筒、框筒） 结构类型（单筒、筒中筒、框-筒、集束筒、框筒+桁架）,63,64,筒体的型

18、式 框筒，由密柱高梁空间框架组成的筒体,薄壁筒，由板式墙组成的筒体,注意框筒与框-筒的区别！,65,框筒,由周边密集柱和高跨比很大的窗裙梁组成的空腹筒结构。角柱的截面尺寸较大； 在侧向荷载作用下，不但与侧向力平行的框架（腹板框架）受力，与侧向力垂直的翼缘框架也参加工作，形成空间受力系统。 为保证翼缘框架在抵抗侧向力中的作用，要求： 墙面开窗面积不宜大于总墙面的50%， 周边筒壁采用间距为13m的柱、窗裙梁高一般为0.31.2m的梁组成。 整个结构的高宽比大于3，结构平面的长宽比不宜大于2.,66,框筒+桁架,在框筒筒壁上加对角斜撑形成桁架以提高筒体的刚度,67,框架-筒体,以框架形成通畅空间，

19、以筒体提高整个结构的空间刚度,68,筒体结构布置,1以方形圆形平面为好。 2可用对称形的三角形或人字形。 3外框筒柱的柱距以不大于3m为好。 4矩形平面时，长宽比不宜大于15。 5四角的柱子宜适当加大，一般截面加大2-3倍。可做成L形，八字形。,69,6筒体结构只有在细高的情况下才能近似于竖向悬臂箱形断面梁，发挥其空间整体作用，一般情况下HB宜大于4！ 7由于框筒是空间整体受力，主要内力沿框架平面内分布，所以，框筒宜采用扁宽矩形柱，柱的边长位于框架平面内。 也可采用一字形柱。 一般不宜采用圆形柱和方形柱，因为加大框筒柱壁厚对受力和刚度的增大效果远不如加大柱宽有效。 8.可在框筒顶部设置12层高

20、的刚性环梁提高空间整体性。,70,建筑结构与结构选型,多 高 层 建 筑 结 构 体 系,钢筋砼结构设置变形缝的要求 1、伸缩缝的设置条件 2、沉降缝的设置条件、缝宽要求、相邻建筑基础净距 3、防震缝的设置条件,71,建筑结构与结构选型,多 高 层 建 筑 结 构 体 系,与砌体结构设置伸缩缝的影响因素有共性吗？,72,73,建筑结构与结构选型,单 层 厂 房 结 构 体 系,单层厂房的结构体系 1、单厂类型（材料类型、结构类型） 2、单厂柱网布置（柱距、跨度） 3、单厂围护墙构造要求（外贴式、圈梁、墙梁）,74,建筑结构与结构选型,单 层 厂 房 结 构 体 系,单厂屋盖组成（屋架或屋面梁、

21、屋面板、檩条、托架、天窗架、屋盖支撑系统） 屋盖支撑系统及作用和布置要求（屋架/天窗架、横向/纵向、水平/垂直、上弦/下弦、剪刀撑/桁架式/系杆）,75,建筑结构与结构选型,单 层 厂 房 结 构 体 系,76,建筑结构与结构选型,单 层 厂 房 结 构 体 系,77,建筑结构与结构选型,单 层 厂 房 结 构 体 系,单厂的柱间支撑及作用和布置要求（上段柱支撑、中段柱支撑-两层吊车时才有、下段柱支撑）,78,建筑结构与结构选型,单 层 厂 房 结 构 体 系,门式刚架的支撑布置 1、屋盖支撑 2、柱间支撑,79,建筑结构与结构选型,木 屋 盖 的 结 构 形 式 与 布 置,木屋盖的结构形式

22、与布置 1、组成：木梁或木屋架、檩条、木望板 2、下部支承结构：钢筋混凝土柱、砖柱、（带壁柱）砌体墙,80,建筑结构与结构选型,木 屋 盖 的 结 构 形 式 与 布 置,桁架（屋架）或木梁、天窗架、檩条的跨度要求 桁架最小高跨比要求 木屋盖的支撑及布置要求（上弦横向支撑、垂直支撑、下弦纵向水平系杆） 天窗架支撑、柱间支撑,81,建筑结构与结构选型,木 屋 盖 的 结 构 形 式 与 布 置,木结构坡屋顶的结构布置 1、确定主要竖向构件 2、确定屋面的排水坡向 3、布置屋架、木梁 4、布置檩条 5、布置屋盖支撑,82,建筑结构与结构选型,木 屋 盖 的 结 构 形 式 与 布 置,挑檐的构造做

23、法 1、屋架挑檐（附木兼挑檐木） 2、硬山挑檐（墙内挑檐木） 3、木梁挑檐（木夹板挑檐木）,83,84,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,桁架 桁架是格构式的梁 杆件节点按铰接考虑 节点荷载下杆件轴心受力 桁架的侧向稳定与立体桁 架,85,屋架基本尺寸及适用跨度范围,多边形或弧形框架受力最合理，用料最经济，制作复杂，适用于较大跨度。 折线形上弦桁架接近抛物线； 三角形制作简单，受力不均。 屋架类型 常用跨度 坡度 矢跨比 三角形屋架 18m 1/21/5 梯形屋架 1836m 1/12 1/61/8 折线形屋架 1836m 1/61/8 抛物线形屋架 1836m 1/61/8,8

24、6,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,拱 壳（薄壁空间结构） 网架（格构式的井字梁） 网壳（格构式的壳） 悬索结构 吊挂（悬挂）结构,87,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,拱的受力性能良好，能够充分地利用材料的强度 各种结构材料都可以用来建造拱式结构 拱是有推力的结构 抵抗推力的措施,88,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,89,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,90,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,壳是以曲板双向受荷传力的空间结构， 起双向“顶”的作用。,梁“担”的作用； 拱“顶”的作用（单向，平面结构） 壳“顶”的作

25、用,91,壳的造型：,筒壳、球壳、双曲扁壳、鞍壳、扭壳等。 1.筒壳,92,2.球壳 圆顶径向受压 环向上部受压，下部可能受压也可能受拉 支座环对壳面起箍的作用，承受由壳面边缘传来的推力，其截面内力主要为拉力,93,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,壳板 边缘构件（即横隔构件，需竖直放置）,3.双曲扁壳,94,4.双曲抛物面壳（鞍壳）,当平移曲面的母线与导线成反面的两抛物线时，将构成马鞍形双面壳面。,95,双曲抛物面壳的特点,壳体的稳定性好，可以做得很薄、跨度很大 由于是直纹曲面，壳面的配筋和模板制作都较简便 切割组合方便，能较灵活地适应建筑功能和造型的需要,96,双曲抛物面壳的

26、受力特点,屋顶为单个扭壳并直接支承在基础上时，应有措施解决支座处的推力问题。,97,5.扭壳,98,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,99,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,100,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,101,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,102,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,103,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,104,105,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,网壳 钢结构格构式的薄壳,106,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,107,建筑结构与结构选型,

27、大 跨 度 屋 盖 结 构,108,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,平板网架的结构类型 交叉桁架体系网架 角锥体系网架（交叉立体桁架体系网架）,109,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,110,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,111,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,112,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,113,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,114,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,悬挂（吊挂）结构,115,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,116,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,悬索结构的类型 悬索结构的特点 悬索结构的稳定 悬索结构的抗推力措施,117,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,118,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,119,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,120,建筑结构与结构选型,大 跨 度 屋 盖 结 构,