建筑结构选型课件-第一章.ppt
建筑结构选型,湖南城市学院,1,绪 言,一、结构选型的地位在建筑物中，用来承受荷载、抵抗变形的骨架 建筑结构荷载：建筑自重、使用荷载、风荷载、地震作用等。结构选型的性质：既是建筑艺术与工程技术的综合，又是建筑、结 构、施工、设备、预算等各个专业工种的配合。好的建筑设计方案必须要有好的结构形式作为支撑才能实现。结构形式关系建筑物是否安全、适用、经济、美观。,1,绪 言,二、结构形式1、多层与高层建筑：1）混合结构体系；框架结构体系；2）高层建筑体系（含剪力墙结构、框剪、全剪、筒式结构等）；3）楼盖结构、楼梯结构；2、单层大跨度建筑（屋盖结构）：1）平面结构体系：门式刚架、薄腹梁结构、桁架结构、拱结构 2）空间结构体系：壳体结构、网架结构、悬索结构等。,2,绪 言,鸟巢施工现场,3,绪 言,鸟巢夜景,4,绪 言,水立方施工现场,5,绪 言,水立方,6,绪 言,水立方夜景,7,绪 言,建筑结构选型的原则：,适应建筑的功能要求 满足建筑造型的需要 充分发挥结构自身的优势 考虑材料和施工条件 尽可能降低造价,9,第一章 梁,第一节 梁的型式,第二节 梁的受力与变形,第三节 梁式结构的工程实例,教学要求,了解梁的不同型式及受力与变形，了解悬挑结构，掌握梁的支承方式及按位置情况分类。,第四节 悬挑结构,10,第一章 梁,梁(beam)主要承受垂直于梁轴线方向的荷载作用,板,梁,柱,拱,4,1,2,3,人们居住和工作的建筑物均是由各个单一空间构成，而每一个空间又是由基本构件组成。建筑物的基本结构形式可分为,11,1.1 梁的型式,石 梁,材 料,截面,支座约束,静定梁,超静定梁,矩形梁,圆形梁,工字型梁,木 梁,钢 梁,钢筋混凝土梁,预应力混凝土梁,钢-钢筋混凝土梁,槽形梁,12,主 梁,布置方式,支承方式,简支梁,悬臂梁,次 梁,过 梁,圈 梁,连 梁,连续梁,1.1 梁的型式,13,1.1 梁的型式,石材抗压强度高，抗拉强度低。高度大，而跨度较小,帕提农神庙,14,太和殿，俗称金銮殿，殿高35米，面积2381平方米，是中国最大的一座木结构宫殿。面阔11间，进深5间，为中国古代殿宇最高等级的重檐庑殿顶。,1.1 梁的型式,15,1.1 梁的型式,16,木材自重轻，抗压抗拉、强度高。截面小，跨度大，使用方便。木材防腐、防火、防蛀性能差，且资源有限，现代建筑逐步淘汰。,胶合木 用胶粘方法将木料或木料与胶合板拼接成尺寸与形状符合要求而又具有整体木材效能的构件和结构。胶合木结构于1907年首先在德国问世，至40年代中期已发展成为现代木结构的一个重要分支。广泛应用于各种工程上。,1.1 梁的型式,17,南京长江大桥,1.1 梁的型式,18,钢梁强度高，施工方便。钢梁自重比相同跨度混凝土梁轻。维护费用较高，房屋建筑较少使用，但在厂房、桥梁中应用较广泛。,1.1 梁的型式,19,某单层工业厂房,1.1 梁的型式,20,砼梁由砼和钢筋共同工作，砼受压，钢筋受拉，受力明确，构造简单，但其自重较大，跨度一般不超过12米。,预应力砼梁在受拉区施加预应力，可有效控制裂缝和挠度。,下部钢材受拉，上部钢筋砼受压，充分利用其材料特性。,1.1 梁的型式,21,1.1 梁的型式,22,1.1 梁的型式,钢筋砼梁截面型式,钢梁截面型式,23,悬臂梁,梁的一端固定在支座上，使该端不能转动，也不能产生水平和垂直移动。.,梁的两端搁置在支座上，但支座仅使梁不产生垂直移动，可自由转动。为使整个梁不产生水平移动，加设铰支座和滚动支座。.,支承方式,简支梁,连续梁,具有两个以上支座的梁。.,1.1 梁的型式,24,简支梁,玻璃走廊鸟瞰美国大峡谷,悬臂梁,1.1 梁的型式,25,连续梁,1.1 梁的型式,26,1.1 梁的型式,超静定梁,静定梁,静定多跨梁,连续梁,27,在结构中的位置,1.1 梁的型式,28,建筑剖视图,1.1 梁的型式,29,钢结构建筑主梁，次梁,次梁,次梁,主梁,主梁,1.1 梁的型式,30,混合结构竖向荷载通过砖墙传到基础上,圈梁的设置,1.1 梁的型式,31,1.2 梁的受力与变形,单跨梁在竖向均布荷载作用下的弯矩图,梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载的作用,其内力主要为弯矩和剪力。,梁的变形主要是挠曲变形。梁的受力与变形主要与梁的约束条件有关。,32,1.2 梁的受力与变形,简支梁是静定结构,构造简单，施工方便。但内力及变形较大。常用于中小跨度建筑。,当建筑物的地基较差时采用简支梁结构较为有利。简支梁也常被用来作为沉降缝之间的连接构件。,33,1.2 梁的受力与变形,悬臂梁悬臂端无支承构件，视野开阔,空间布置灵活。其缺点是在结构的固定端有较大的倾覆力矩。,设计时除了考虑结构的强度和变形外,还要注意结构的抗倾覆稳定性。,34,1.2 梁的受力与变形,当梁柱结构中柱刚度比梁刚度大很多且梁柱节点构造为刚接时,可按两端固定梁分析梁在竖向荷载作用下的内力与变形,对于一般情况下梁柱刚度相差不多的情况,则柱对梁的约束作用应视作弹性支承,这时梁在竖向荷载作用下的内力和变形介于两端固定梁和两端简支梁之间。,35,1.3 悬挑结构,悬挑结构无端部支撑构件、视野开阔、空间布置灵活，故常在体育场看台雨棚中应用。,36,1.3 悬挑结构,意大利佛罗伦萨运动场大看台,钢筋混凝土梁板结构，雨蓬挑梁伸出17m雨蓬的挑梁外形与其弯矩图统一起来,37,1.3 悬挑结构,悬挑结构的固定端有较大的倾覆力矩。一般认为，悬挑结构的抗倾覆安全系数应大于1.5。,抗倾覆力矩/倾覆力矩 1.5,38,1.3 梁式结构,上海浦东国际机场第二航站楼,38,1.3 梁式结构,上海浦东国际机场第二航站楼,38,1.4 悬挑结构,深圳湾体育中心,39,1.4 悬挑结构,中国馆施工现场,40,1.4 悬挑结构,中国馆,Thank you,
