《建筑结构基础知识》PPT课件

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1、5.1建筑结构的概念及效能5.2建筑结构材料的性能及应用5.3钢筋与混凝土5.4建筑结构设计方法简介5.5建筑结构抗震知识第5章　建筑结构基础知识第5章　建筑结构基础知识5.1.1建筑结构的概念建筑结构＝空间骨架结构体系（构件　联接）板、梁、柱、杆、索、墙、壳、基础等铰接、刚接结论：（1）由不同的材料或不同的构件或不同的体形，可组成不同的结构体系。（2）无论哪种结构体系都应具有足够的强度、刚度和稳定性。5.1建筑结构的概念及效能结构体系（空间骨架）楼（屋）盖结构（梁、板）框（刚）架结构（梁、柱）

2、拱式结构（曲杆、曲板）墙体结构（纵墙、横墙）网架结构（拉杆、压杆）薄壁结构（曲板、平板）钢索结构（柱、钢缆）混凝土结构砌体结构钢结构木结构单层结构（单层厂房等）多层结构（2～7层）高层结构（≥8层）大跨结构（跨度≥40m）按构件形式分按材料性质分按结构体形分自然界和人为的各种作用足够的强度足够的刚度足够的稳定性建筑结构的各种形式（a）墙体结构（b）框架结构（c）深梁结构（d）筒体结构（e）拱式结构（f）网架结构（g）空间薄壁结构（h）钢索结构（i）折板结构5.1.2建筑结构的效能合理性、经济性1

3、）选材合理选材按受力情况之不同材尽其用。扬长避短脆性材料（如砖、石、素砼等）：耐压不耐拉塑性材料（如钢材）：耐压更耐拉赵州桥：拱形结构主要承受压力屋架结构：在竖向荷载作用下，上弦杆受压，下弦杆受拉，腹杆又拉有压石材钢材只要受压杆之粗细合适，就不易失稳2）选型四种基本结构形式小跨中跨小、中、大跨大跨结构型式的合理性，有以下几条经验①≤8层的多层房屋，以采用砖混结构或框架结构为合理②单层工业厂房，以采用排架结构为合理③15层以下的高层，以采用框架或剪力墙为合理；50层以上的，以采用筒体结构为合理④大

4、跨度（40m以上）结构型式，它与建筑体型和所选用的材料有关。如采用砼，以拱或薄壁空间结构为合理；如采用钢材，以网架结构或斜拉结构为合理3）经济性以造价和维持费来衡量其代价应与预期相符合建筑总造价土建费用建筑设备费用（材料、劳力、施工机械与设备等）生产水平、施工技术、劳动效率等密切相关如机械化程度高，材料价格低于劳力价格，则较多采用预制装配化程度高的钢结构与预应力砼结构；如劳力价格低于材料价格，故使用大量人力与小型机具施工，多采用砖石与钢筋砼结构。维持费建筑构造与结构的维护（如露面钢材需要油漆等保

5、养）保持正常使用环境（如采光、空调等）的能源与材料消耗为了节省总造价，而造成长期维持费的浪费是不可取的如果在选材和选型能够做到科学合理，施工质量优良，那么总造价与维持费的矛盾就能得到较好地协调。5.2建筑结构材料的性能及应用5.2.1材料的弹性、塑性和脆性凡是变形可以恢复的材料就是弹性材料，反之就是塑性材料。有些材料，如混凝土、砖石、玻璃、石膏等，开始受拉时还有很小的一些弹性，但如果进一步加载就会突然断裂。这种材料就叫做脆性材料。5.2.2材料性能及应用1）钢材钢材是一种弹塑性材料。它的抗拉和抗

6、压强度相近，与其他常用材料相比，钢材的强度最高，弹性模量最大，故钢材耐拉也耐压。2）混凝土由骨料（如石子、砂）、水泥和水混合而成的人工材料，是一种脆性材料。抗拉能力很弱，且受拉时极易产生裂缝，但抗压性能较强，故常用于基础等受压的结构中。混凝土优点是抗压、耐火、耐久，几乎无需维护费用，但混凝土结构自重偏大和抗裂性差是它的致命弱点。3）钢筋混凝土钢筋混凝土是集脆性和弹塑性材料长处的结构材料。混凝土由于抗拉能力极弱，但抗压性能很强；而钢筋的优势是抗拉能力强，所以必须配置适量的钢筋来承担拉力，只让混凝土

7、承受压力。4）预应力混凝土这是一种在结构构件承受荷载之前，预先施加应力的技术。它的原理可以用一根橡皮筋把一些火柴盒绷紧的方法来模拟，如下图所示。可以想象，如果把橡皮筋当作钢筋，又把火柴盒换成混凝土，这就成了预应力混凝土梁。由于梁的下部的拉力很小或者就是压力，于是混凝土在此处的裂缝就会变小甚至不会开裂。5）砌体材料凡是由天然材料（如石块等）或人工制品（如砖、混凝土砌块等）用粘性材料（如砂浆）砌筑起来的整体结构，都称为砌体。砌体所用的材料大多是脆性的，常用三种块材有砖、石块、混凝土砌块；常用的砂浆有

8、水泥砂浆、混合砂浆、非水泥砂浆等。对于一般房屋，如果砌体为承重结构，则砖的强度等级常采用MU20，MU15，MU10；石材强度等级常采用MU50，MU40，MU30，MU20；承重砌体的砂浆强度等级一般采用M5，M7.5，M10；对受力较大的重要部位可采用M10。五层及五层以上房屋的外墙以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级：砖为MU10、砌块为MU7.5、石材为MU30、砂浆为M5；对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋、墙、柱所用材料的最低强度等级应至少提高一级。5.