建筑结构与建筑材料

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1、建筑结构与建筑材料第一部分建筑结构2011-2012第一学期王荦思ArchitecturalConstruction&ConstructionalMaterial第一讲：建筑结构的组成和分类1.建筑结构的组成建筑结构的概念：建筑中由若干构件连接而成的能承受作用的平面或空间体系。作用:能使结构或构件产生效应（内力、变形、裂缝等）的各种原因的总称。作用分为：a直接作用即荷载：如结构自重、人群荷载、风荷载等；b间接作用：如地震、基础沉降、温度变化等。建筑结构由竖向承重结构体系、水平承重结构和下部结构组成。建筑结构竖向承重结构体系水平承重结构下部结构水平构件：柱

2、、梁、板等，用以承受竖向荷载。竖向构件：柱、墙等，其作用是支承水平构件或承受水平荷载。基础：其作用是将建筑物承受的荷载传至地基。建筑物本身的重量，雨，雪，家具，人及活动所带来的附加荷载等。风和地震等。风载荷和地震载荷*地震波有哪两种？哪种波先到？2.建筑结构的分类按所用材料的不同分为：1.混凝土结构（以混凝土为主要材料的结构）包括：2.钢结构:以钢材(钢板、型钢）为主制作的结构3.砌体结构:由块材通过砂浆砌筑而成的结构4.木结构:指全部或大部分用木材制作的结构5.混合结构:由两种及两种以上材料作为主要承重结构的房屋6.钢-混凝土组合组构按结构形式不同分为

3、排架结构框架结构剪力墙结构框架—剪力墙结构筒体结构大跨结构1.混凝土结构分为：钢筋混凝土结构—配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢骨架；预应力混凝土结构—配置预应力钢筋的混凝土结构；素混凝土结构—没有配置受力的钢筋的混凝土结构。按施工可分为现浇式和装配式。按所用材料的不同分素混凝土梁—承载力低，一开裂即告破坏，破坏前无预兆（为脆性）；钢筋混凝土梁—承载力高，混凝土开裂后，其承担的拉应力转移到钢筋。*素混凝土和钢筋混凝土的比较钢筋与混凝土共同工作的条件：钢筋（材）和混凝土两种材料的物理力学性能很不相同，他们可以结合在一起共同工作，是因为：⑴钢筋和混凝土之间存在有

4、良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；⑵钢筋与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。钢筋混凝土结构的特点主要优点：1）就地取材混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年来，已有利用工业废料来制造人工骨料，或作为水泥的外加成分，改善混凝土的性能。2）耐久性好钢筋有混凝土的保护层，不易产生锈蚀，而混凝土的强度随时间而增长；3）整体性好通过合适的配筋，可获得较好的延性，适用于抗震、抗爆结构；同时防振性和

5、防辐射性能较好，适用于防护结构。4）可模性好混凝土可根据需要浇筑成各种性质和尺寸，适用于各种形状复杂的结构，如空间薄壳、箱形结构等。5）耐火性好混凝土是不良热导体，30mm厚混凝土保护层可耐火2小时，使钢筋不致因升温过快而丧失强度。主要缺点：1）自重大不适用于大跨、高层结构。2）抗裂性能差普通RC结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，环境较差(露天、沿海、化学侵蚀)时会影响耐久性；也限制了普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。3）工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），工期长，施工受季节、天气的影响较大。2.砌体结构概念由块体（砖、石材、砌块）和砂浆砌筑而成

6、的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构。又称砖石结构砌体结构目前主要应用于多层住宅、医院、办公楼等。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.钢结构概念以钢材为主制作的结构。杆件之间采用焊接、螺栓或铆钉连接。常用于工业厂房、体育馆等大跨结构、高层建筑。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；

7、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。南京地铁大厦地上部分26层,地下3层,楼高99.9米,总建筑面积达4万平方米,是江苏省第一栋高层全钢结构建筑。4.木结构概念指全部或大部分用木材制作的结构。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

8、.混合结构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。特点不仅具