1、1 第 4课 研究建筑结构 绪论 人一生的活动空间离不开各种各样的建筑 物， 安全、坚固、美观、实用 的建筑至关 重要。 2 走进中国 我国地域辽阔，自然环境复杂多样，各地的建筑也各具特点，出现了多种风格样式的建筑。建筑的设计，既要考虑外观的造型艺术，又要精心构思内部的坚固实用，因而是一项复杂而艰巨的工作。 3 南方的竹楼 4 走进南方 竹楼是傣家的标志民居。主要指两层或以上的竹结构楼房，属于南方 “ 干阑式建筑 ” 的一种。由于 傣族竹楼 的代表性，又称傣家竹楼。 5 干阑 式多用于我国南方多雨少数民族地区 ,一般采用底层架空 ,它具有通风、防潮、防兽等优点，对于气候炎热、潮湿多雨的中国西南
2、部亚热带地区非常适用 .这类 民居 规模不大，一般三至五间，无院落。 应用干阑民居的有傣族、壮族、侗族、苗族、黎族、景颇族、德昂族、布依族等民族。 傣族民居多为竹木结构，茅草屋顶，故又称为竹楼。其下部架空，竹席铺地，席地而坐，有宽大的前廊和露天的晒台，外观上以低垂的檐部及陡峭的歇山屋顶为特色。 6 草原上的蒙古包 7 走进草原 蒙古包是蒙古族 牧民 居住的一种房子。建造和搬迁都很方便，适于牧业生产和游牧生活。蒙古包呈圆锥形，架设很简单，一般是搭建在水草适宜的地方：根据蒙古包的大小先画一个画圈，然后便可以开始按照圈的大小搭建。蒙古包看起来外形虽小，但包内 使用面积 却很大，而且室内空气流通，采光
3、条件好， 冬暖夏凉 ，不怕风吹雨打，非常适合于经常转场放牧民族居住和使用。 8 蒙古包自匈奴时代起就已出现，一直沿用至今。它呈圆锥形，四周侧壁分成数块，每块高 130 160厘米、长230厘米左右，用条木编成网状 ，几块连接，围成圆形 ，上盖伞骨状圆顶，与侧壁连接。帐顶及四壁覆盖或围以毛毡 ，用 绳索 固定。西南壁上留一木框，用以安装门板，帐顶留一圆形 天窗 ，以便采光、通风，排放炊烟，夜间或风雨雪天覆以毡。 9 北方的砖屋 欣赏 北方的砖屋 10 南方的竹楼、北方的砖屋、草原上的蒙古包，是用不同的材料建成的居民住房。这些房屋的样式虽然各有不同，但是从构成上看，却具有共同的特点。 你能找出这些
4、房屋有什么 共同的特点 吗？ 11 它们的共同特点是：由一定的 框架结构 加以充填物构成。 12 建筑结构的分类 一 .建筑结构定义 简单的说就是房屋的 承重骨架。 二、建筑结构的组成 柱下基础 楼板 柱 梁 梁 墙 楼梯 墙下基础 地下室底板 13 三 .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： 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 。 14 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
5、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 此外还有 钢 混凝土组合结构 、 钢管混凝土 等。 按其承重结构的类型分为： 1） 框架结构 2） 剪力墙结构 3） 框架 剪力墙结构 4） 筒体结构 。 15 1）框架结构 采用 梁、柱组成的结构体系作为建筑承重结构 。 框架结构的主要构件是 梁和柱，而墙体只是作为 围护构件。 可以做成 预制或现浇框架 ，平面布置比较灵活， 可以获得较大的使用空间， 比混合结构强度高整体性强，但随层数增多抗侧 刚度不足。 16 2） 剪力墙结构 利用建筑物的 纵向及横向的钢
6、筋混凝土墙 体作为 主要承重构件，再配以梁板组成的承重结构体系。 其墙体同时也起围护及分割房间的作用。 整体性好，刚度大，抗震性能好，适于建造高层 建筑（ 10 50层范围内都适用）。 不过剪力墙间距太小，平面布置不灵活，自重 大，不适应建造公共建筑，一般适用于建造住宅。 17 3） 框架 剪力墙结构 框架结构的基础上 ， 沿框架纵 、 横方向的某些位 置 ， 在柱与柱之间设置数道钢筋混凝土墙体作为 剪力墙 。 因此它是框架和剪力墙的有机结合 ， 综合了二者 的优点：一个布置灵活 ， 一个抗侧力高 。 18 4） 筒体结构 用钢筋混凝土墙组成一个筒体作为房屋的承重结构 筒体可以由 密柱深梁 组
7、成一个筒体，也可以用 多个 筒体组成筒中筒、束筒，还可以将框架和筒体联合 起来组成框筒结构。 筒体结构在各个方向的抗侧刚度都很大，是目前高 层建筑中较多采用的结构形式。框筒是上个世纪 60 年代由美国工程师法卢齐坎恩第一次提出来的。 19 多筒结构体系 成 束 筒 20 主框架次框架 3次框架 2次框架 1巨形框架结构 21 22 钢结构 23 木结构 24 混合结构 25 各种建筑结构特点及应用情况 一 .钢筋混凝土结构 1.钢筋混凝土的组成： 钢筋 +混凝土 (混凝土 :现代主要的人造工程结构材料 ) 2.两种材料的基本力学特性： 钢筋 抗拉与抗压强度较高， 破坏时表现出 较好的延性 ；
8、混凝土 抗压强度高， 抗拉强度远低于其抗压强度 （之比约为 10%， 破坏时具有明显的 脆性性质 ） 26 4.关于钢筋混凝土梁与素混凝土梁的比较试验： （ 1） 试验情况介绍：同条件下的对比试验； 请看素混凝梁实验 （ 40秒 ) 请看钢筋混凝土梁实验 (2分 ） 3.配筋的基本原则 ： 使钢筋在结构中处于受拉；使混凝土在结构中处于受压。 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 。 （ 2）试验结果小结： 27 钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力 ，在荷 载作用下 ， 可以保证两种材料协调变形 ， 共同受
9、力； 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 (1.01.5) 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。 5.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： 28 7 混凝土结构的优点： 材料利用合理 ： 钢筋和混凝土的材料强度可以得到充分发挥 ， 结构承载力与刚度比例合适 ， 基本无局部稳定问题 ， 单位应力价格低 ，对于一般工程结构 ， 经济指标优于钢结构 。 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
10、的结构 ， 如空间薄壳 、 箱形结构等 。 耐久性和耐火性较好 ， 维护费用低： 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；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 。 29 现浇混凝土结构的整体性好： 通过合适的配筋 ， 可获得较好的延性 ， 适用于抗震 、 抗爆结构；同时防振性和防辐射性能较好 ， 适用于防护结构 。 刚度大 、 阻力大： 有利于结构的变形控制 。 易于就地取材： 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 。 30 混凝土结构的发展 在结构方面 ：目前 ， 钢筋混凝土结构向大跨度 、 高层发展 。 在材料方面 ：向高强 、 轻质 、 耐久 、抗震的方向发展 。
