建筑院结构设计概论陆皞

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1、结构设计概论一、我国现行建筑工程建设程序二、建设过程中各类工程师的职责建筑师与结构工程师的关系有四个层次：（1）合作：即“你做你的设计，我做我的设计，遇到矛盾，合作协商解决”。（2）结合：即“虽然各做各的，但都能懂得对方，主动结合，相互补充”。（3）融合：即“你中有我，我中有你，融为一体”。结构工程师要自觉地考虑家建筑问题，建筑师要自觉地考虑结构问题。（4）统一：即“结构工程师就是建筑师，建筑师也是结构工程师”。如西班牙的托罗哈(E.Torroja)三、建设结构的基本构件类型1、板2、梁3、柱4、框架5、桁架6、网架7拱8、壳体9、墙10、索11、薄膜构件12、基础四、

2、建筑结构的几个基本概念1、荷载结构上的荷载可分为下列三类：1）永久荷载，例如结构自重、土压力、预应力等。2）可变荷载，例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。3）偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。注:自重是指材料自身重量产生的荷载(重力)。2、结构的失效结构失效包括下列5个方面：1）破坏—指结构或其构件因所用材料的强度被超越或应变大于奇迹现值而丧失承载力。2）失稳3）变形过大（含裂缝过宽）4）耐久性丧失5）倾覆或滑移3、结构的三个基本分体系1）基本水平分体系—一般由板、梁、桁（网）架组成。作用为：a、在竖向，承受楼面或屋面的竖向荷载，并把它传给竖

3、向分体系；b、在水平方向，起隔板和支承竖向构件的作用，并保持竖向构件的稳定。2）基本竖向分体系—一般由柱、墙、筒体组成（如框架体系、墙体系和井筒体系）。作用为：a、在竖向，承受由水平体系传来的全部荷载，并把它传给基础体系；b、在水平方向，抵抗水平作用力如风荷载、水平地震作用等，也把它们传给基础体系。3）基础体系—一般由独立基础、条形基础、交叉基础、片筏基础、箱形基础以及桩基。作用为：a、把上述两类分体系传来的重力荷载全部传给地基；b、承受地面以上的上部结构传来的水平作用力，并把它们传给地基；c、限制整个结构的沉降，避免不允许的均匀沉降和结构的滑移。五、结构概念设计结构概

4、念设计归根到底是确定主体结构体系及其联系。主要考虑三个方面：（1）优化结构体系。根据环境、使用、建筑和荷载优化合用的基本构件，确定它们间的联系，形成基本结构单元和它的支承做法，再将基本结构单元通过线型、平面、叠合、交叉等集合型是构成主要结构体系。表1-2（2）优化结构布置。在满足使用要求和建筑意向前提下优化地布置楼屋盖水平系统、柱墙竖向支撑系统和基础系统。重要的原则是平立面宜规则、对称，具有良好的整体性，竖向剖面除规整外，侧向刚度宜均匀变化，自下而上逐渐减小，避免突变。（3）合理构造做法。重点是结构构造做法和建筑构造要求相一致，结构的理论构造要求和施工的实际构造做法相一

5、致。这里的“一致”是指实现可能的一致性和受力/功能特征的一致性。六、高层结构体系1、高层建筑结构的受力特征2、高层建筑结构的有效性和经济性取决于3个因素的作用。（1）设置能有效抵抗水平力的结构体系。如设置有很大侧向刚度的剪力墙、框筒等；也可增加底部结构体系的有效支承长度，以减小结构的高宽比，如下图。（2）将楼盖结构做得经济合理。（3）采用适宜的基础和地下室结构。3、高层建筑结构的体系七、楼盖结构体系的设计1、楼盖结构体系的分类2、肋形楼盖构件的主要参数估计楼（屋）盖构件的合理跨度（m）构件截面尺寸估计（1）钢筋混凝土板最小厚度(h，以mm计)1）单向板，L/35(简支)

6、；L/40(两端连续)；民用建筑≥70，工业建筑≥80。2）双向板，L/45(四边简支)；L/50(四边连续)；L为双向板短跨，h≥80。3）密肋板，50，当密肋板的跨度为0.7m左右时；其他情况可取60或70。4）四角支承板（即无梁楼盖的板），L/35，L为板的长边，h≥150。5）悬臂板，L/12，板的根部h≥80。（2）钢筋混凝土梁参考截面(bh，b≈h/3~h/1.5，以mm计)中的h值1）单跨简支梁，L/12~L/10。2）多跨连续次梁，L/18~L/14。3）多跨连续主梁，L/14~L/12。4）交叉梁，L/20~L/16，L为交叉梁楼屋盖平面的短边长度。5

7、）单跨密肋梁，≥L/20，b=60~150，h≥200。7）悬臂梁，L/6~L/5。6）多跨密肋梁，≥L/25，b=60~150，h≥200。8）无梁楼盖周边圈梁，≥L/15，≥2.5倍板厚，L为板跨。（3）钢筋混凝土柱截面(截面尺寸bh)按下式估算：N/bhfc≤0.7~0.9式中N为重力荷载产生的轴向力设计值，可取标准值的1.25~1.30倍。结构自重经验参数：1）钢筋混凝土框架和框架—剪力墙结构12~14KN/m22）剪力墙和筒中筒结构大约14~16KN/m2（4）钢结构截面预估钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面。其截面高度通常在