建筑结构选型讲义.doc

绪论 　一：结构对于建筑的意义 Ａ：结构如同建筑的骨骼，支撑着建筑物；要克服重力，形成支撑体系 　　Ｂ：通过满足技术要求来满足建筑的使用功能；如：无柱空间的设计，中厅空间的设计 Ｃ：形成特定的建筑造型；如现在的一些大跨度建筑，其独特的外观造型是进行了正确　 　　的结构选型的结果。 Ｄ：结构科学的进步推动着建筑的发展。一部建筑史也是一部建筑结构发展史 　二：几个基本结构原理 意义 介绍一些反映在力学原理中的普遍规律。 1.可以提高对结构设计分析、判断的直观能力。 2.可以引导和我们合理选择满足功能及力学性能的结构形式。 （二）通过对建筑实践的长期考察、分析，有以下传力的普遍规律。 在荷载作用下，结构的安全可靠性是由结构的（１）强度（２）刚度（３）稳定性这 　三个方面决定的。 　即：（１）足够的抵抗破坏的能力；砖柱与混凝土柱受压比较（取决于材料承载力） 　（２）抵抗变形的能力；大截面梁与小截面梁受弯性能比较（取决于截面大小） 　（３）维持原有平衡状态的能力。长柱与短柱受压比较（取决于其结构构件稳定系数） 现代趋势：轻质高强材料满足①对其材料结构断面易导致②、③破坏，也就是结构受拉 　　力学性能增强，受弯受压性能减弱(同时) 选用以受拉传力方式为主的结构系统是一大关注点 2.在荷载作用下，直接、矩捷的传力路线使结构的工作效能充分利用，减少耗材。 选用最短的传力路线组结构构件是一个好的结构设计必须遵循的原则，尽可能减少弯曲 　　应力。　 分析梁、柱、拱的受力 3.在荷载作用下，结构的连续性可以改进结构的工作性能。 结构的连续性是指其整体性，受力范围扩大，同时还表现在结构构件交接处方向渐变的　　　　 体形特征上，结构构件的交接以微曲线过渡较理想。 力流顺畅同时造型优美 例：壳体结构，拱结构。 三、课程性质、目的和意义 第一章：建筑结构基本构件 1.支撑构件：梁、柱、承重砌体、楼盖、楼梯。 2.覆盖构件：屋盖，填充砌体 第一节：梁 一、梁的受力特点 梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载的作用，这在各种受力体中是最不保理的一种：不 能完全发挥材料(强度)—力学性能。 内力主要为弯矩和剪力；扭矩轴力。 变形与约束条件有关: (1) 两端约束小，变形挠度大，内力大 适用：中小跨度建筑，地基较差，有不均匀沉降 不适用于跨度，外力较大的情况 (2) 两端约束大，变形小于，内力小于 当梁刚度〈〈柱刚度时最小 当梁刚度=柱刚度时，处于两端固定与两端简支之间。 (3) 只有一端有约束，固定端有较大弯矩(倾覆力矩) 抗倾覆安全系数，强度变形 平衡方式四种，上压；下拉，左右自平衡，副跨框架两端外伸的简支梁及连续梁 (4) 两端外伸的简支梁及连续梁 充分发挥材料力学性能 特点：内力小，刚度大，抗震好。 对支座变形敏感，易引起附加内力 二、梁的形式及构造特点 1.按材料来分 石梁， 古代埃及、西亚、希腊形成狭长式密柱林立的空间，如阿蒙神庙，帕提农神庙。 这是因为石村抗弯性能差(抗拉低，抗压高)所以石梁高度很大，极其笨重，跨度受限制， 可达8—9m 木梁， 古代亚州地区大面积才用，形式空间开阔通透，一般为框架结构，也有采用 干式结构木材抗腐、防蛀、防火性能差且资源有限， 木结构房屋轻巧、精致，且富于装饰(细部) 自重轻抗拉、抗压、截面小，跨度大，可达11m 按外观还可分为直梁和月梁 近年来，胶合木结构有所发展 (3)钢梁，适用范围广泛，轻质高强 材料强度高，所需截面小，自重相对较小，抗拉抗压均强防腐防火差，造价高，一般采 用土学形式空腹钢梁跨度可达18m以上 (4) 砼梁，受力明确，力学性能好 砼受压，纵向钢筋受拉，箍筋受剪 受到挠度和裂缝宽度条件的限制，一般不超过12m预压力砼梁石受拉区预压应力控制梁 的裂缝窗度和挠度，跨度达18m；一般梁高为1/14—1/8L，梁宽为1/3—1/2梁高。 2.按截面形式分类 焊接工字型钢梁，砼有 等变截面梁 普通砼薄腹梁6—12m，预砼梁12—18m 3.按支座约束条件分类 静定梁：单跨 多跨 超静定梁： 第二节 柱 一、受力特点 柱主要承受平行于柱轴线方向的荷载作用，材料的力学性能利用充分 内力主要为压力。 偏心受压有弯矩和剪力 其变形与柱的长细比有关系，还与荷载作用位置有关(b为截面短也，l为柱的计算长度) 1.长柱：在弯距及轴力共同作用下破坏 较