《建筑結(jié)構(gòu)》課件

建筑結(jié)構(gòu)本課件將介紹建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括結(jié)構(gòu)類型、材料、設(shè)計(jì)原則和常見(jiàn)問(wèn)題。課程大綱建筑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介定義、作用、分類建筑載荷自重、活荷載、環(huán)境荷載常見(jiàn)建筑結(jié)構(gòu)體系磚石、木、鋼、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)磚石、木、鋼、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.建筑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介建筑結(jié)構(gòu)是建筑物中承載和傳遞荷載、保證建筑物安全穩(wěn)定的骨架。1.1建筑結(jié)構(gòu)的定義1定義建筑結(jié)構(gòu)是指構(gòu)成建筑物并能承受其自身重量和各種荷載的骨架體系。2作用它承擔(dān)著維持建筑物穩(wěn)定、安全、耐久和功能完備的重要職責(zé)。1.2建筑結(jié)構(gòu)的作用安全保障建筑結(jié)構(gòu)的主要作用是確保建筑物的安全性和穩(wěn)定性，抵御各種外部荷載，如風(fēng)力、地震、雪載等，確保建筑物不會(huì)倒塌或發(fā)生變形。承載功能建筑結(jié)構(gòu)需要承載建筑物的自重、使用荷載以及各種外部荷載，將這些荷載傳遞到基礎(chǔ)，從而使建筑物能夠正常使用。美觀和功能建筑結(jié)構(gòu)不僅要滿足安全和承載要求，還要兼顧美觀和功能，例如建筑物的空間布局、采光、通風(fēng)等。1.3建筑結(jié)構(gòu)的分類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土作為主要承重結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于住宅、商業(yè)建筑等。鋼結(jié)構(gòu)以鋼材作為主要承重結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)度高、重量輕、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)。木結(jié)構(gòu)以木材作為主要承重結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)于小型建筑和鄉(xiāng)村住宅。磚石結(jié)構(gòu)以磚、石、混凝土等材料作為主要承重結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)建筑常用結(jié)構(gòu)。2.建筑載荷建筑荷載是指作用于建筑物上的各種外力，包括自重、活荷載、風(fēng)荷載、地震荷載等。自重建筑物本身的重量，包括墻體、樓板、屋頂、門(mén)窗等。活荷載建筑物使用過(guò)程中可能產(chǎn)生的可變荷載，如人員、家具、設(shè)備等。2.1自重結(jié)構(gòu)材料建筑結(jié)構(gòu)的材料如鋼筋、混凝土、磚塊等，都具有一定的重量，稱為自重。固定設(shè)施建筑內(nèi)部的固定設(shè)施，比如墻體、樓板、屋頂?shù)?，也屬于自重的一部分。其他部分其他部分，比如管道、電線等，也會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的荷載。2.2活荷載定義活荷載是指在建筑物使用過(guò)程中，由于人們活動(dòng)、物品放置、設(shè)備運(yùn)行等因素所產(chǎn)生的可變荷載。分類活荷載可分為：人員荷載、家具荷載、設(shè)備荷載、儲(chǔ)藏荷載等。影響因素活荷載的大小和分布受建筑物的用途、建筑結(jié)構(gòu)形式、使用條件等因素的影響。2.3環(huán)境荷載風(fēng)荷載風(fēng)對(duì)建筑物表面的壓力，隨風(fēng)速和建筑物形狀變化。雪荷載積雪對(duì)屋頂產(chǎn)生的壓力，與積雪厚度和屋頂坡度有關(guān)。地震荷載地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力，對(duì)建筑物產(chǎn)生影響。溫度荷載溫度變化導(dǎo)致建筑材料膨脹或收縮，產(chǎn)生應(yīng)力。常見(jiàn)的建筑結(jié)構(gòu)體系磚石結(jié)構(gòu)歷史悠久，造價(jià)低廉，但承載力有限木結(jié)構(gòu)輕便環(huán)保，易于施工，但防火性能差鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，抗震性能好，但造價(jià)較高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)綜合性能優(yōu)越，應(yīng)用廣泛，但施工周期較長(zhǎng)3.1磚石結(jié)構(gòu)耐用磚石結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用，可抵御惡劣天氣和時(shí)間侵蝕。美觀磚石可以塑造各種建筑風(fēng)格，為建筑增添美感和歷史感。環(huán)保磚石是一種天然材料，可循環(huán)利用，符合可持續(xù)發(fā)展理念。3.2木結(jié)構(gòu)可持續(xù)木材是一種可再生資源，其生長(zhǎng)周期相對(duì)較短。輕質(zhì)木結(jié)構(gòu)建筑的重量相對(duì)較輕，可以減少基礎(chǔ)設(shè)施的成本。保溫性好木材具有良好的保溫性能，可以有效地減少建筑物的能耗。3.3鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高鋼材具有較高的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，能夠承受較大的載荷。延展性好鋼材具有良好的延展性，能夠在承受較大變形的情況下不發(fā)生斷裂?？苫厥绽娩摬目梢苑磸?fù)回收利用，減少資源浪費(fèi)，有利于環(huán)境保護(hù)。3.4鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)度高、耐久性好、抗震性能強(qiáng)、可塑性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于各種建筑結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)由鋼筋和混凝土兩種材料組成，鋼筋承擔(dān)拉力，混凝土承擔(dān)壓力。應(yīng)用適用于高層建筑、橋梁、水壩等大型工程。4.磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)磚石結(jié)構(gòu)特點(diǎn)承載力強(qiáng)、耐久性好、造價(jià)低廉?？拐鹦阅芸拐鹦阅芟鄬?duì)較差，需要進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)。4.1磚石結(jié)構(gòu)特點(diǎn)強(qiáng)度高磚石結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，承載能力強(qiáng)。耐久性好磚石結(jié)構(gòu)耐用，經(jīng)受時(shí)間考驗(yàn)。施工簡(jiǎn)單磚石結(jié)構(gòu)施工工藝成熟，易于操作。4.2磚石結(jié)構(gòu)受力分析受力特點(diǎn)磚石結(jié)構(gòu)主要依靠磚、砂漿的整體性來(lái)承受荷載，并通過(guò)墻體、柱子等構(gòu)件來(lái)傳遞荷載。受力方式磚石結(jié)構(gòu)主要承受垂直荷載，例如屋頂?shù)闹亓?、樓板的重量、家具的重量等。受力分析通過(guò)分析磚石結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，可以了解其承受荷載的能力，并根據(jù)不同的荷載類型和大小選擇合適的磚石結(jié)構(gòu)形式和尺寸。4.3磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)抗震磚石結(jié)構(gòu)的抗震性能較差，應(yīng)采取抗震措施?；A(chǔ)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件選擇合適的基礎(chǔ)類型。墻體墻體應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)磚，并進(jìn)行合理的砌筑。木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)木結(jié)構(gòu)特點(diǎn)重量輕，強(qiáng)度高，加工方便，可再生性好適用于跨度較小，荷載較輕的建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)木材的防腐防蟲(chóng)處理防火措施節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)5.1木結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可持續(xù)性木材是一種可再生資源，對(duì)環(huán)境的影響較小。輕便木結(jié)構(gòu)的重量較輕，在運(yùn)輸和施工過(guò)程中更方便。保溫性好木材具有良好的保溫性能，可以有效地降低建筑能耗?？拐鹦阅苣窘Y(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，可以有效地減少地震災(zāi)害帶來(lái)的損失。木結(jié)構(gòu)受力分析軸向拉伸木結(jié)構(gòu)通常用于屋架、梁和柱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件，這些構(gòu)件在承載荷載時(shí)會(huì)受到拉伸力，這被稱為軸向拉伸力。軸向壓縮木結(jié)構(gòu)的柱子和支撐構(gòu)件也會(huì)承受來(lái)自上部結(jié)構(gòu)的壓力，導(dǎo)致軸向壓縮力。木結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性在壓縮力下顯得尤為重要。彎曲梁在承載荷載時(shí)會(huì)發(fā)生彎曲，這會(huì)導(dǎo)致木材的上下表面分別受到拉伸和壓縮力，從而產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1材料選擇選擇優(yōu)質(zhì)木材，干燥且無(wú)缺陷。2結(jié)構(gòu)連接使用可靠的連接方法，如釘、螺釘、膠合板。3防腐處理對(duì)木材進(jìn)行防腐處理，防止腐爛和蟲(chóng)害。4防火措施采取防火措施，提高木材的防火性能。6.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輕巧堅(jiān)固鋼材強(qiáng)度高，重量輕，可以建造跨度大、高度高的建筑，節(jié)省材料和施工成本?？伤苄詮?qiáng)鋼材可塑性好，易于加工成各種形狀，可以滿足各種建筑結(jié)構(gòu)的要求。6.1鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)高強(qiáng)度鋼材具有較高的強(qiáng)度和韌性，可以承受較大的荷載?？伤苄凿摬木哂辛己玫目伤苄?，可以根據(jù)需要進(jìn)行加工成各種形狀。易于加工鋼材可以采用各種加工方法，例如切割、焊接、鉚接等。6.2鋼結(jié)構(gòu)受力分析拉力鋼結(jié)構(gòu)在承受拉力時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，并沿著材料的縱向方向延伸。壓力鋼結(jié)構(gòu)在承受壓力時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生壓應(yīng)力，并沿著材料的縱向方向縮短。彎曲鋼結(jié)構(gòu)在承受彎曲力時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生剪應(yīng)力。6.3鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)強(qiáng)度與穩(wěn)定性鋼結(jié)構(gòu)具有高強(qiáng)度和良好的塑性，但同時(shí)要關(guān)注結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免失穩(wěn)。連接方式鋼結(jié)構(gòu)連接方式多種多樣，要根據(jù)具體情況選擇合適的連接方式，保證連接強(qiáng)度和可靠性。防火防腐鋼結(jié)構(gòu)易受腐蝕和火災(zāi)的影響，需要進(jìn)行有效的防火防腐處理。施工工藝鋼結(jié)構(gòu)施工需要專業(yè)團(tuán)隊(duì)和先進(jìn)的施工技術(shù)，確保結(jié)構(gòu)安全和質(zhì)量。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)高強(qiáng)度、抗震性能優(yōu)異耐久性好、可塑性強(qiáng)施工工藝成熟、造價(jià)相對(duì)較低優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于高層建筑、橋梁、水利工程等7.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)強(qiáng)度高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有高強(qiáng)度和抗壓性，可以承受較大的荷載。耐久性好鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有較好的耐久性，不易腐蝕，使用壽命較長(zhǎng)。整體性強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，可以很好地傳遞荷載，并能有效地防止局部破壞。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受力分析受拉和受壓鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要依靠鋼筋承擔(dān)拉力，混凝土承擔(dān)壓力，共同工作。協(xié)同工作鋼筋和混凝土的材料特性互補(bǔ)，共同發(fā)揮作用，形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。承載力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有較高的承載能力，能夠承受較大的荷載和壓力。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1強(qiáng)度設(shè)計(jì)確保結(jié)構(gòu)能夠承受