第4章建筑工程ppt課件

1、第第4章章 建筑工程建筑工程 4.1 建筑基本構(gòu)件建筑基本構(gòu)件 4.2 單層與多層建筑單層與多層建筑4.3 高層與超高層建筑高層與超高層建筑4.4 特種結(jié)構(gòu)特種結(jié)構(gòu)基本內(nèi)容基本內(nèi)容4.1.1 板板 板指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構(gòu)件，通常水平放置，但有時也斜向設(shè)置如樓梯板或豎向設(shè)置如墻板）。 板在建筑工程中一般應(yīng)用于樓板、屋面板、基礎(chǔ)板、墻板等。 樓 板 屋面板 基礎(chǔ)板 墻板 分類：板，梁，柱，拱分類：板，梁，柱，拱4.1.2 梁梁 工程結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)建，通常水平放工程結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)建，通常水平放置。置。 梁的高度與跨度之比： 一般為18116；深梁高跨比大于14的梁。 梁的截面高度通常大于

2、截面的寬度；扁梁梁寬大于梁高 梁的分類 1.按截面形式分： 矩形梁、T形梁、倒T形梁、L形梁、Z形梁、槽形梁、箱形梁、空腹梁、疊合梁等。a. 工字梁b.槽型梁c.工字組合梁n型梁e.疊合梁f.箱形梁 Q1!q2 矩形梁 花籃梁 T形梁 2.按所用材料分：鋼梁、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土梁、木梁以及鋼與混凝土組成的組合梁等 3.按梁的常見支承方式可分為：簡支梁 ， 懸臂梁 , 一端簡支另一端固定梁 ，兩端固定梁 , 連續(xù)梁 簡支梁 懸臂梁 兩端固定梁 連續(xù)梁 一端簡支一端簡支一端固定梁一端固定梁4.1.3 柱柱工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力，有時也同時承受彎矩的豎工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力，有時也同時承受彎

3、矩的豎向構(gòu)件向構(gòu)件4.1.4 拱拱工程結(jié)構(gòu)中主要承受軸向壓力，曲線結(jié)構(gòu)。工程結(jié)構(gòu)中主要承受軸向壓力，曲線結(jié)構(gòu)。 廣泛應(yīng)用于拱橋，房屋建筑中應(yīng)用較少。典型應(yīng)用為磚混結(jié)廣泛應(yīng)用于拱橋，房屋建筑中應(yīng)用較少。典型應(yīng)用為磚混結(jié)構(gòu)中構(gòu)中的磚砌門窗圓形過梁，亦有拱形大跨度結(jié)構(gòu)的磚砌門窗圓形過梁，亦有拱形大跨度結(jié)構(gòu)4.按在結(jié)構(gòu)中的位置分：主梁、次梁、連梁、圈梁、過梁等按在結(jié)構(gòu)中的位置分：主梁、次梁、連梁、圈梁、過梁等 次梁一般直接承受板傳來的荷載，再將板傳來的荷載傳遞給主梁。次梁一般直接承受板傳來的荷載，再將板傳來的荷載傳遞給主梁。 主梁除承受板直接傳來的荷載外，還承受次梁傳來的荷載。主梁除承受板直接傳來的荷

4、載外，還承受次梁傳來的荷載。 連梁主要用于連接兩榀框架，使其成為一個整體。連梁主要用于連接兩榀框架，使其成為一個整體。 圈梁一般用于磚混結(jié)構(gòu)，將整個建筑圍成一體，增強結(jié)構(gòu)的抗震性能。圈梁一般用于磚混結(jié)構(gòu)，將整個建筑圍成一體，增強結(jié)構(gòu)的抗震性能。 過梁一般用于門窗洞口的上部，用以承受洞口上部結(jié)構(gòu)的荷載。過梁一般用于門窗洞口的上部，用以承受洞口上部結(jié)構(gòu)的荷載。 4.2.1一般單層建筑一般單層建筑 一般單層建筑按使用目的可分為民用單層建筑和單層工業(yè)廠房。一般單層建筑按使用目的可分為民用單層建筑和單層工業(yè)廠房。 一一.民用單層建筑民用單層建筑 一般采用磚混結(jié)構(gòu)：墻體一般采用磚混結(jié)構(gòu)：墻體磚墻，屋面板磚

5、墻，屋面板鋼筋混凝土板。鋼筋混凝土板。 多用于單層住宅、公共建筑、別墅等。多用于單層住宅、公共建筑、別墅等。 二.單層工業(yè)廠房 一般采用鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)柱，屋蓋采用鋼屋架結(jié)構(gòu)。 按結(jié)構(gòu)形式可分為：排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)。 排架結(jié)構(gòu)：柱與基礎(chǔ)為剛接，屋架與柱頂?shù)倪B接為鉸接。 剛架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)：梁或屋架與柱的連接為剛性連接。三三.當(dāng)前新出現(xiàn)的廠房建筑當(dāng)前新出現(xiàn)的廠房建筑 1.輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑 結(jié)構(gòu)形式：柱子和梁均采用變截面結(jié)構(gòu)形式：柱子和梁均采用變截面H型鋼，柱梁的連接節(jié)點作成剛接；型鋼，柱梁的連接節(jié)點作成剛接； 特點：施工方便，施工周期短，跨度大，用鋼量經(jīng)濟(jì)；特點：施工方便，施工周期短

6、，跨度大，用鋼量經(jīng)濟(jì)； 適用性：在單層廠房、倉庫、冷庫、候機廳、體育館中已有越來越廣泛的適用性：在單層廠房、倉庫、冷庫、候機廳、體育館中已有越來越廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用。 2.拱形彩板屋頂建筑拱形彩板屋頂建筑 結(jié)構(gòu)形式：用拱形彩色熱鍍鋅鋼板作為屋面，彩板之間用專用機具咬結(jié)構(gòu)形式：用拱形彩色熱鍍鋅鋼板作為屋面，彩板之間用專用機具咬合縫。合縫。 特點：自重輕，工期短，造價低，不漏水，已在很多工程中采用。特點：自重輕，工期短，造價低，不漏水，已在很多工程中采用。 4.2.2 大跨度建筑大跨度建筑 大跨度結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)體系有很多種，如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)體系有很多種，如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、

7、充氣結(jié)構(gòu)、應(yīng)力膜皮結(jié)構(gòu)、混凝土拱形桁架等薄殼結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)、應(yīng)力膜皮結(jié)構(gòu)、混凝土拱形桁架等. 常用于展覽館、體育館、飛機機庫等。常用于展覽館、體育館、飛機機庫等。 一一.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)二二.索結(jié)構(gòu)索結(jié)構(gòu) 三三.薄殼結(jié)構(gòu)薄殼結(jié)構(gòu) 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為大跨度結(jié)構(gòu)最常見的結(jié)構(gòu)形式，一般稱為空間網(wǎng)架。 結(jié)構(gòu)形式：其桿件多采用鋼管或型鋼，現(xiàn)場安裝。常見的為平面桁架、四角錐體和三角形錐體組成，其節(jié)點形式可分為焊接鋼板節(jié)點和焊接空心球節(jié)點兩種。 索結(jié)構(gòu)是將橋梁中的懸索“移植到房屋建筑中，可以說是土木工程中結(jié)構(gòu)形式互通互用的典型范例。 薄殼結(jié)構(gòu)常用的形狀為圓頂、筒殼、折板、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼等。 悉尼歌劇院 格拉

8、加尼亞修道院教堂4.2.3 多層建筑多層建筑 多層和高層結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于居民住宅、商場、辦公樓、多層和高層結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于居民住宅、商場、辦公樓、旅館等建筑。旅館等建筑。 多層與高層建筑的界限：各國不一。我國以多層與高層建筑的界限：各國不一。我國以8層為界限，層為界限，低于低于8層者稱為多層建筑，層者稱為多層建筑，8層及層及8層以上者稱為高層建筑。層以上者稱為高層建筑。 多層結(jié)構(gòu)常用的結(jié)構(gòu)形式為混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)。 一一.混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu) 混合結(jié)構(gòu)指用不同的材料建造的房屋，通常墻體采用磚砌混合結(jié)構(gòu)指用不同的材料建造的房屋，通常墻體采用磚砌體，屋面和樓板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，故亦稱磚混結(jié)構(gòu)。目前，體，

9、屋面和樓板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，故亦稱磚混結(jié)構(gòu)。目前，我國的混合結(jié)構(gòu)最高已達(dá)到我國的混合結(jié)構(gòu)最高已達(dá)到11層，局部已達(dá)到層，局部已達(dá)到12層。層。 二二.框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)指由梁和柱剛性連接而成骨架的結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)指由梁和柱剛性連接而成骨架的結(jié)構(gòu)。 框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：強度高、自重輕、整體性和抗震性能好?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點：強度高、自重輕、整體性和抗震性能好。因其采用梁柱承重，因此建筑布置靈活，可獲得較大的使用空間。因其采用梁柱承重，因此建筑布置靈活，可獲得較大的使用空間。 使用廣泛，主要應(yīng)用于多層工業(yè)廠房、倉庫、商場、辦公樓使用廣泛，主要應(yīng)用于多層工業(yè)廠房、倉庫、商場、辦公樓等建筑等建筑4.3

10、 高層與超高層建筑高層與超高層建筑 聯(lián)合國聯(lián)合國1972年國際高層建筑會議將高層建筑按高度分為年國際高層建筑會議將高層建筑按高度分為四類：四類： 916層最高為層最高為50米）；米）；1725層最高到層最高到75米）；米）；2640層最高到層最高到100米）；米）；40層以上即超高層以上即超高層建筑）。層建筑）。 我國規(guī)定超過我國規(guī)定超過100米的為超高層。米的為超高層。 高層與超高層結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式有：框架結(jié)構(gòu)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)，框支剪力墻結(jié)構(gòu)，筒體結(jié)構(gòu)等。1. 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 受力體系：梁柱 受力特點：承受豎向荷載是合理的，承受水平荷載能力很差。 適用性：房屋高度不大、層數(shù)不

11、多2. 框架框架剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻剪力墻:一段鋼筋混凝土墻體，抗剪能力很強，故稱剪力墻。一段鋼筋混凝土墻體，抗剪能力很強，故稱剪力墻。受力體系：框架剪力墻協(xié)同受力。受力體系：框架剪力墻協(xié)同受力。受力特點：剪力墻承擔(dān)絕大部分水平荷載，框架承擔(dān)豎向荷載為主。受力特點：剪力墻承擔(dān)絕大部分水平荷載，框架承擔(dān)豎向荷載為主。適用性：一般用于辦公樓、旅館、住宅及某些工藝用房。（剪力墻一定程度上限適用性：一般用于辦公樓、旅館、住宅及某些工藝用房。（剪力墻一定程度上限制了建筑平面布置的靈活性）制了建筑平面布置的靈活性）3 .剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)受力體系：縱橫布置的剪力墻。受力體系：縱橫布置的剪力墻。受

12、力特點：剪力墻承受水平荷載垂直荷載。受力特點：剪力墻承受水平荷載垂直荷載。適用性：一般用于旅館、住宅。適用性：一般用于旅館、住宅。(空間分隔固定，建筑布置極不靈活）空間分隔固定，建筑布置極不靈活）4 框支剪力墻結(jié)構(gòu)框支剪力墻結(jié)構(gòu) 受力體系：框架結(jié)構(gòu)下部建筑與剪力墻結(jié)構(gòu)上部建筑組合在一起，在其交界位置設(shè)置巨型的轉(zhuǎn)換大梁，將上部剪力墻的力傳至下部柱子上。 受力特點：剪力墻剛度大，框架結(jié)構(gòu)剛度較弱，轉(zhuǎn)換梁受力非常復(fù)雜。 適用性：抗震設(shè)防的地區(qū)慎用。5 筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu) 受力體系：一個或多個筒體 受力特點：側(cè)向風(fēng)荷載的作用下，迎風(fēng)面將受拉，而背風(fēng)面將受壓。 適用性：層數(shù)較多的高層建筑。 根據(jù)截面形狀、

13、多個筒體的結(jié)構(gòu)形式及其組合關(guān)系可分為：框筒體系、筒中筒體系、絎架筒體系、成束筒體系等。（1框筒體系：內(nèi)芯框筒體系：內(nèi)芯剪力墻，周邊剪力墻，周邊框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)。（2筒中筒體系：內(nèi)筒內(nèi)芯剪力墻，外筒周邊的框架柱布置較密時，將周邊框架視為外筒。 “（1）（2）”實質(zhì)上為框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)組合的另外一種形式（3絎架筒體系：筒體結(jié)構(gòu)中，增加斜撐來進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)承受水平荷載的絎架筒體系：筒體結(jié)構(gòu)中，增加斜撐來進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)承受水平荷載的能力，增加體系剛度。香港中銀大廈能力，增加體系剛度。香港中銀大廈（4成束筒體系：多個筒體組成。美國芝加哥西爾斯大廈成束筒體系：多個筒體組成。美國芝加哥西爾斯大廈 香港

14、中銀大廈美國最高建筑西爾斯大廈 4.4 特種結(jié)構(gòu)特種結(jié)構(gòu) 指具有特種用途的工程結(jié)構(gòu)，包括高聳結(jié)構(gòu)、指具有特種用途的工程結(jié)構(gòu)，包括高聳結(jié)構(gòu)、海洋工程結(jié)構(gòu)、管道結(jié)構(gòu)、容器結(jié)構(gòu)和核電結(jié)構(gòu)等。海洋工程結(jié)構(gòu)、管道結(jié)構(gòu)、容器結(jié)構(gòu)和核電結(jié)構(gòu)等。4.4.1 煙囪煙囪 工業(yè)中常用的構(gòu)筑物，是把煙氣排入高空的高聳結(jié)構(gòu)，能工業(yè)中常用的構(gòu)筑物，是把煙氣排入高空的高聳結(jié)構(gòu)，能改善燃燒條件，減輕煙氣對環(huán)境的污染。改善燃燒條件，減輕煙氣對環(huán)境的污染。按建筑材料分為：磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪和鋼煙囪按建筑材料分為：磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪和鋼煙囪4.4.1.1 磚煙囪磚煙囪 磚煙囪的高度一般不超過50m，多數(shù)呈圓截錐形，外表面坡

15、度約為2.5，筒壁厚度約為240740mm，用普通粘土磚和水泥石灰砂漿砌筑。 優(yōu)點：可以就地取材，可以節(jié)省鋼材、水泥和模板；磚的耐熱性能比普通鋼筋混凝土好；穩(wěn)定性較好。 缺點：自重大，材料數(shù)量多。整體性和抗震性較差；在溫度應(yīng)力作用下易開裂；施工較復(fù)雜，手工操作多，需要技術(shù)較熟練的工人。 4.4.1.2 鋼筋混凝土煙囪鋼筋混凝土煙囪 適用性：多用于高度超過適用性：多用于高度超過50m的煙囪，一般采用滑模施工。的煙囪，一般采用滑模施工。 外形：圓錐形，沿高度有幾個不同的坡度，坡度變化范圍為外形：圓錐形，沿高度有幾個不同的坡度，坡度變化范圍為010。 筒壁厚度：約為筒壁厚度：約為140800mm，混

16、凝土標(biāo)號為，混凝土標(biāo)號為C20或或C30。 優(yōu)點：自重較小，造型美觀；整體性、抗風(fēng)、抗震性好；施工簡便，維修量小。 4.4.1.3 鋼煙囪鋼煙囪 鋼煙囪自重小，有韌性，抗震性能好，適用于地基差的場地，但耐腐蝕性差，需經(jīng)常維護(hù)。 鋼煙囪按其結(jié)構(gòu)可分為拉線式、自立式和塔架式。鋼煙囪按其結(jié)構(gòu)可分為拉線式、自立式和塔架式。 拉線式：宜用于高度不超過拉線式：宜用于高度不超過50m的煙囪；的煙囪； 自立式：建造高度不超過自立式：建造高度不超過120m； 塔架式：常用于高度超過塔架式：常用于高度超過120m的高煙囪。塔架式鋼煙囪由塔架和排煙管組的高煙囪。塔架式鋼煙囪由塔架和排煙管組成，塔架是受力結(jié)構(gòu)，平面呈三角形或方形，塔架內(nèi)可以設(shè)置一個或幾個排煙管。成，塔架是受力結(jié)構(gòu)，平面呈三角形或方形，塔架內(nèi)可以設(shè)置一個或幾個排煙管。 煙囪越高，造價越高。對高煙囪來說，鋼筋混凝土煙囪的造價明煙囪越高，造價越高。對高煙囪來說，鋼筋混凝土煙囪的造價明顯比磚煙顯比磚煙 囪低，在我國鋼筋混凝土高煙囪的造價大大低于鋼的囪低，在我國鋼筋混凝土高煙囪的造價大大低于鋼的高煙囪造價。目前，世界各國越來越趨向于使用鋼筋混凝土煙囪。高煙囪造價。目前，世界各國越來越趨向于使用鋼筋混凝土煙囪。 總結(jié)：4.4.2 水塔水塔 儲水和配水的高聳結(jié)構(gòu)，給水工程中常用的構(gòu)筑物，用于調(diào)節(jié)和保持儲水和配水的高聳結(jié)構(gòu)，