第一章 建筑结构的基本知识01（课件）《建筑结构》同步教学（化工版）

第一章 建筑结构的基本知识 目录 第一节 建筑结构的基本概念 第二节 结构设计的基本概念 第一节 建筑结构的基本概念 一、建筑与建筑结构 住宅、厂房、体育馆等都可称为建筑，是人们用各种建筑材料建造的一种供人居住和使用的空间物。建筑物应该具有两个方面的特质：一是它的内在特质，即安全性、适用性和耐久性，也就是要求建筑结构或构件在承受各种作用后不破坏、不失稳，变形、裂缝不超过规定的限值，并且具有足够的使用年限；二是它的外在特质，即适用性（满足既定的功能）和美学要求。前者取决于结构，后者取决于建筑。 在实际工程中，建筑与结构的侧重点和分工不同，建筑注重的是这一构筑物的整体使用功能和美学效果，结构则是为了满足这一功能和效果而设的承重骨架。结构是为建筑服务的，没有建筑也就不可能有结构；反之，没有结构的建筑只是空中楼阁。 （a）建筑 （b）结构 图1-2 建筑与结构的关系 ◎建筑与结构的关系 建筑中由梁、板、柱、墙、基础等构件连接而成的能承受“作用”的空间体系称为建筑结构，在不致混淆时可简称结构。简言之，结构就是建筑中起骨架作用的部分（图1-1）。 图1-1 建筑结构示意图 ◎结构的组成 二、建筑结构的分类 1.建筑结构按承重结构所用的材料不同分类 木结构 钢结构 砌体结构 混凝土结构 混合结构 素混凝土结构 （1）概念： 混凝土结构 钢筋混凝土结构（重点） 预应力混凝土结构 1. 混凝土结构 （2）钢筋混凝土结构的特点 主要优点： 1）就地取材；2）耐久性好；3）整体性好；4）可模性好；5）耐火性好。 主要缺点： 1）自重大；2）抗裂性能差；3）现浇结构模板用量大；4）工期长等等。 （1）概念 由块体（砖、石材、砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构。 2. 砌体结构 （2）特点 主要优点： 1）取材方便，造价低廉；2）具有良好的耐火性及耐久性；3）具有良好的保温、隔热、隔音性能，节能效果好；4）施工简单，技术容易掌握和普及，也不需要特殊的设备。 主要缺点： 自重大，强度低，整体性差，砌筑劳动强度大。 3. 钢结构 （1）概念 以钢材为主制作的结构 。 图1-4 奥运场馆—鸟巢 （2）特点 主要优点： 1）材料强度高，自重轻，塑性和韧性好，材质均匀； 2）便于工厂生产和机械化施工，便于拆卸，施工工期短； 3）具有优越的抗震性能； 4）无污染、可再生、节能、安全，符合建筑可持续发展的 原则，可以说钢结构的发展是21世纪建筑文明的体现。 主要缺点： 易腐蚀，需经常油漆维护，故维护费用较高；钢结构的耐火性差，当温度达到250℃时，钢结构的材质将会发生较大变化；当温度达到500℃时，结构会瞬间崩溃，完全丧失承载能力。 4.木结构 （1）概念 指全部或大部分 用木材制作的结构。 （2）特点 主要优点： 易于就地取材，制作简单。 主要缺点： 易燃、易腐蚀、变形大，并且木材使用受到 国家严格限制。 5. 混合结构 （1）概念 由两种及两种以上材料作为主要承重结构的房屋称为混合结构。 （2）特点 不仅具有钢结构建筑自重轻、截面尺寸小、施工进度快、抗震性能好的特点，还兼有钢筋混凝土结构刚度大、防火性能好、成本低的优点。 图1-6 上海环球金融中心 2.根据结构的受力和构造特点划分 （1）排架结构 排架结构的承重体系是屋面横梁（屋架或屋面大梁）和柱及基础，主要用于单层工业厂房。屋面横梁与柱的顶端铰接，柱的下端与基础顶面固接（图1-7）。 图1-7 排架结构 （2）墙承重结构 以建筑物墙体作为支承水平构件和承担水平力的结构体系，称为墙承重结构，如砌体一混凝土结构（砖混结构）、钢筋混凝土剪力墙结构等。 图1-8 剪力墙体系 图1-9 部分框支剪力墙体系 （3）框架结构 由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构称为框架结构(图1-10)，它是多层房屋的常用结构形式。 图1-10 框架结构 框架结构在水平作用下表现出抗侧移刚度小，水平位移大的