绪论 :结构对于建筑的意义 A:结构如同建筑的骨骼,支撑着建筑物;要克服重力,形成支撑体系 B:通过满足技术要求来满足建筑的使用功能;如:无柱空间的设计,中厅空间的设计 C:形成特定的建筑造型;如现在的一些大跨度建筑,其独特的外观造型是进行了正确 的结构选型的结果 D:结构科学的进步推动着建筑的发展。一部建筑史也是一部建筑结构发展史 :几个基本结构原理 )意义 介绍一些反映在力学原理中的普遍规律。 可以提高对结构设计分析、判断的直观能力 2.可以引导和我们合理选择满足功能及力学性能的结构形式。 二)通过对建筑实践的长期考察、分析,有以下传力的普遍规律 1.在荷载作用下,结构的安全可靠性是由结构的(1)强度(2)刚度(3)稳定性这 三个方面决定的 即:(1)足够的抵抗破坏的能力:砖柱与混凝土柱受压比较(取决于材料承载力) 2)抵抗变形的能力:大截面梁与小截面梁受弯性能比较(取决于截面大小) 3)维持原有平衡状态的能力。长柱与短柱受压比较(取决于其结构构件稳定系数) 现代趋势:轻质高强材料满足①对其材料结构断面易导致②、③破坏,也就是结构受拉 力学性能增强,受弯受压性能减弱(同时) 选用以受拉传力方式为主的结构系统是一大关注点 2.在荷载作用下,直接、矩捷的传力路线使结构的工作效能充分利用,减少耗材 选用最短的传力路线组结构构件是一个好的结构设计必须遵循的原则,尽可能减少弯曲 应力 分析梁、柱、拱的受力 3.在荷载作用下,结构的连续性可以改进结构的工作性能。 结构的连续性是指其整体性,受力范围扩大,同时还表现在结构构件交接处方向渐变的 形特征上,结构构件的交接以微曲线过渡较理想。 力流顺畅同时造型优美 例:壳体结构,拱结构。 、课程性质、目的和意义 第一章:建筑结构基本构件 1.支撑构件:梁、柱、承重砌体、楼盖、楼梯 覆盖构件:屋盖,填充砌体 第一节:梁 梁的受力特点 梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载的作用,这在各种受力体中是最不保理的一种:不 能完全发挥材料(强度)一力学性能
绪论 一：结构对于建筑的意义 Ａ：结构如同建筑的骨骼，支撑着建筑物；要克服重力，形成支撑体系 Ｂ：通过满足技术要求来满足建筑的使用功能；如：无柱空间的设计，中厅空间的设计 Ｃ：形成特定的建筑造型；如现在的一些大跨度建筑，其独特的外观造型是进行了正确 的结构选型的结果。 Ｄ：结构科学的进步推动着建筑的发展。一部建筑史也是一部建筑结构发展史 二：几个基本结构原理 （一）意义 介绍一些反映在力学原理中的普遍规律。 1.可以提高对结构设计分析、判断的直观能力。 2.可以引导和我们合理选择满足功能及力学性能的结构形式。 （二）通过对建筑实践的长期考察、分析，有以下传力的普遍规律。 1.在荷载作用下，结构的安全可靠性是由结构的（１）强度（２）刚度（３）稳定性这 三个方面决定的。 即：（１）足够的抵抗破坏的能力；砖柱与混凝土柱受压比较（取决于材料承载力） （２）抵抗变形的能力；大截面梁与小截面梁受弯性能比较（取决于截面大小） （３）维持原有平衡状态的能力。长柱与短柱受压比较（取决于其结构构件稳定系数） 现代趋势：轻质高强材料满足①对其材料结构断面易导致②、③破坏，也就是结构受拉 力学性能增强，受弯受压性能减弱(同时) 选用以受拉传力方式为主的结构系统是一大关注点 2.在荷载作用下，直接、矩捷的传力路线使结构的工作效能充分利用，减少耗材。 选用最短的传力路线组结构构件是一个好的结构设计必须遵循的原则，尽可能减少弯曲 应力。 分析梁、柱、拱的受力 3.在荷载作用下，结构的连续性可以改进结构的工作性能。 结构的连续性是指其整体性，受力范围扩大，同时还表现在结构构件交接处方向渐变的 体形特征上，结构构件的交接以微曲线过渡较理想。 力流顺畅同时造型优美 例：壳体结构，拱结构。 三、课程性质、目的和意义 第一章：建筑结构基本构件 1.支撑构件：梁、柱、承重砌体、楼盖、楼梯。 2.覆盖构件：屋盖，填充砌体 第一节：梁 一、梁的受力特点 梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载的作用，这在各种受力体中是最不保理的一种：不 能完全发挥材料(强度)—力学性能
内力主要为弯矩和剪力:扭矩轴力 变形与约束条件有关 (1)两端约束小,变形挠度大,内力大 适用:中小跨度建筑,地基较差,有不均匀沉降 不适用于跨度,外力较大的情况 (2)两端约束大,变形小于,内力小于 当梁刚度《《柱刚度时最小 当梁刚度=柱刚度时,处于两端固定与两端简支之间 (3)只有一端有约束,固定端有较大弯矩(倾覆力矩) 抗倾覆安全系数,强度变形 平衡方式四种,上压;下拉,左右自平衡,副跨框架两端外伸的简支梁及连续梁 (4)两端外伸的简支梁及连续梁 充分发挥材料力学性能 特点:内力小,刚度大,抗震好 对支座变形敏感,易引起附加内力 、梁的形式及构造特点 1.按材料来分 (1)石梁, 古代埃及、西亚、希腊形成狭长式密柱林立的空间,如阿蒙神庙,帕提农神庙 这是因为石村抗弯性能差(抗拉低,抗压高)所以石梁高度很大,极其笨重,跨度受限制, 可达8-9m (2)木梁 古代亚州地区大面积才用,形式空间开阔通透,一般为框架结构,也有采用 干式结构木材抗腐、防蛀、防火性能差且资源有限, 木结构房屋轻巧、精致,且富于装饰(细部) 自重轻抗拉、抗压、截面小,跨度大,可达11m 按外观还可分为直梁和月梁 近年来,胶合木结构有所发展 (3)钢梁,适用范围广泛,轻质高强 材料强度高,所需截面小,自重相对较小,抗拉抗压均强防腐防火差,造价高,一般采 用土学形式空腹钢梁跨度可达18m以上 (4)砼梁,受力明确,力学性能好 砼受压,纵向钢筋受拉,箍筋受剪 受到挠度和裂缝宽度条件的限制,一般不超过12m预压力砼梁石受拉区预压应力控制梁的裂缝窗度 和挠度,跨度达18m;一般梁高为1/14-1/8L,梁宽为1/3-1/2梁高。 2.按截面形式分类 焊接工字型钢梁,砼有囗等变截面梁 普通砼薄腹梁6-12m,预砼梁12-18 3.按支座约束条件分类 静定梁:单跨多跨 超静定梁
内力主要为弯矩和剪力；扭矩轴力。 变形与约束条件有关: (1) 两端约束小，变形挠度大，内力大 适用：中小跨度建筑，地基较差，有不均匀沉降 不适用于跨度，外力较大的情况 (2) 两端约束大，变形小于，内力小于 当梁刚度〈〈柱刚度时最小 当梁刚度=柱刚度时，处于两端固定与两端简支之间。 (3) 只有一端有约束，固定端有较大弯矩(倾覆力矩) 抗倾覆安全系数，强度变形 平衡方式四种，上压；下拉，左右自平衡，副跨框架两端外伸的简支梁及连续梁 (4) 两端外伸的简支梁及连续梁 充分发挥材料力学性能 特点：内力小，刚度大，抗震好。 对支座变形敏感，易引起附加内力 二、梁的形式及构造特点 1.按材料来分 (1)石梁， 古代埃及、西亚、希腊形成狭长式密柱林立的空间，如阿蒙神庙，帕提农神庙。 这是因为石村抗弯性能差(抗拉低，抗压高)所以石梁高度很大，极其笨重，跨度受限制， 可达 8—9m (2)木梁， 古代亚州地区大面积才用，形式空间开阔通透，一般为框架结构，也有采用 干式结构木材抗腐、防蛀、防火性能差且资源有限， 木结构房屋轻巧、精致，且富于装饰(细部) 自重轻抗拉、抗压、截面小，跨度大，可达 11m 按外观还可分为直梁和月梁 近年来，胶合木结构有所发展 (3)钢梁，适用范围广泛，轻质高强 材料强度高，所需截面小，自重相对较小，抗拉抗压均强防腐防火差，造价高，一般采 用土学形式空腹钢梁跨度可达 18m 以上 (4) 砼梁，受力明确，力学性能好 砼受压，纵向钢筋受拉，箍筋受剪 受到挠度和裂缝宽度条件的限制，一般不超过 12m 预压力砼梁石受拉区预压应力控制梁 的裂缝窗度 和挠度，跨度达 18m；一般梁高为 1/14—1/8L，梁宽为 1/3—1/2 梁高。 2.按截面形式分类 焊接工字型钢梁，砼有 等变截面梁 普通砼薄腹梁 6—12m，预砼梁 12—18m 3.按支座约束条件分类 静定梁：单跨 多跨 超静定梁：
第二节柱 、受力特点 柱主要承受平行于柱轴线方向的荷载作用,材料的力学性能利用充分 内力主要为压力 偏心受压有弯矩和剪力 其变形与柱的长细比有关系,还与荷载作用位置有关(b为截面短也,1为柱的计算长度) 长柱:在弯距及轴力共同作用下破坏较易破坏失稳 短柱:主要是轴向力作用下发生破坏 值较小,不易破坏,较稳 2.轴心受压:轴向力作用破坏 偏心受压:在弯矩及轴力共同作用下破坏。 柱的形式及构造特点 1.按材料分 (1)石柱:抗压强度高,但不抗弯,截面依然要比较大 (新王国)防蒙神庙柱子直径2.74m-3.57m有意制造神秘压抑的气氛 古希腊柱式:多立克,爱奥尼,科林斯 特征比例 开间框柱 高比|柱头 柱身 柱础 立克(1.55-5.75)粗壮1.2-1.5d1/3钢园锥台 爱奥尼 (1.9-10)修长 201 (1/4涡卷 园面复杂 (2)木柱 截面较小,抗弯强度抗压强度较高 中国历史仅见最粗木柱,明十三陵棱恩殿d=1.17m高23m 金丝楠木柱迄今无闪失倾斜,接近1:20 空间开阔宫殿(清)1/0=10-1/11民居1/15左右 (3)钢柱 般为空腹钢柱,来加大截面取得较丸φ值,增强抗稳性能 (4)钢筋混凝土柱 截面尺寸〉250mm*250m 为避免构件长细比过大承载力降低过多常取10/b=3010/h=25,柱尺寸宜用整数 2.按截面形式 第三节楼盖 、受力特点 在整个房屋的建造中,楼盖是非常重要的是做为水平向承重结构形式承受垂直向荷载的 作用一般由板、梁构成,内力主要为弯矩和剪力。相似于梁的受力,但是做为一个整体受力 结构型式 1.肋梁楼盖2.井格梁楼盖 3.密肋梁楼盖4.无梁楼盖 1.(1)单向肋梁楼盖(2)双向肋梁楼盖 所谓肋梁是指支撑梁与板现绕在一起梁板交接处为“T”字形,梁如同肋骨支撑着整个
第二节 柱 一、受力特点 柱主要承受平行于柱轴线方向的荷载作用，材料的力学性能利用充分 内力主要为压力。 偏心受压有弯矩和剪力 其变形与柱的长细比有关系，还与荷载作用位置有关(b 为截面短也，l 为柱的计算长度) 1.长柱：在弯距及轴力共同作用下破坏 较易破坏 失稳 短柱：主要是轴向力作用下发生破坏 值较小，不易破坏，较稳 2.轴心受压：轴向力作用破坏 偏心受压：在弯矩及轴力共同作用下破坏。 二、柱的形式及构造特点 1.按材料分 (1)石柱：抗压强度高，但不抗弯，截面依然要比较大 (新王国)防蒙神庙柱子直径 2.74m-3.57m 有意制造神秘压抑的气氛 古希腊柱式：多立克，爱奥尼，科林斯 特征 柱式 比例 开间 框柱 高比 柱头 柱身 柱础 多立克 (1.55—5.75) 粗壮 1.2—1.5d 1/3 钢园锥台 棱角 无 爱奥尼 (1.9—10) 修长 201 〈1/4 涡卷 园面 复杂 (2)木柱 截面较小，抗弯强度抗压强度较高 中国历史仅见最粗木柱，明十三陵棱恩殿 d=1.17m 高 23m 金丝楠木柱迄今无闪失倾斜，接近 1：20 空间开阔 宫殿(清) 1/0〓10—1/11 民居 1/15 左右 (3)钢柱 一般为空腹钢柱，来加大截面取得较大 值，增强抗稳性能 (4)钢筋混凝土柱 截面尺寸〉250mm*250mm 为避免构件长细比过大承载力降低过多常取 lo/b =30 lo/h = 25，柱尺寸宜用整数 2.按截面形式 第三节 楼盖 一、受力特点 在整个房屋的建造中，楼盖是非常重要的是做为水平向承重结构形式承受垂直向荷载的 作用一般由板、梁构成，内力主要为弯矩和剪力。相似于梁的受力，但是做为一个整体受力 二、结构型式 1.肋梁楼盖 2.井格梁楼盖 3.密肋梁楼盖 4.无梁楼盖 1. (1)单向肋梁楼盖 (2)双向肋梁楼盖 所谓肋梁是指支撑梁与板现绕在一起梁板交接处为“T”字形，梁如同肋骨支撑着整个
楼盖。 所谓单向,双向是指单抽板、双向板,这与梁间区格形式与大小有关,长边计算跨度 /短边计算跨度>2时,按单向板设计,为支承在柱及外墙上的多跨连续梁 2.井格梁楼盖 是由肋梁楼盖演变过来,是其一种特例,主要特点是两个方向梁的高度相等且一般等间 距布置,无主次梁之分,共同工作,形式整体,依靠周边支承或四角柱支承,可以解决大跨 度空间的设计要求 受力特点:整体受力属于空间受力体系,采用有限元法借助电子计算机完成 构造尺寸:梁间距〉2m,梁高h=(1/151/20)1 型式:正交正放斜交正放四角柱支承 正交斜放斜交斜放周边支承 3.密肋楼盖 梁间距(1.5m时称为密肋楼盖 适用于中等或较大跨度的公共建筑 普通跨度可达10m,预应力跨度可达15m 受力特点 最大 较大 较小 节省 节省 复杂 更复杂 简单 单向密肋梁楼盖 双向密肋楼盖 4.无梁楼盖 将板直接支承在柱子和墙上,且不设梁的楼盖结构为增大柱子的支承面积和减板跨在柱 顶设柱帽和托板,柱应尽量按方形网格布置 间距6m左右较为轻济,板厚较大120mm 优点:顶棚平整,室内净空大,采光、通风好,施工简单 装配式楼盖一铺板式 将预制板直接放置在承重墙或楼面梁上 (1)板宽可从0.3m一整个房间开间 板长为2—6m 型式:实心,空心, (2)梁一般为简支梁,带悬臂脊简支梁 5.其他形式 第四节楼梯 受力特点
楼盖。 所谓单向，双向是指单抽板、双向板，这与梁间区格形式与大小有关，长边计算跨度 /短边计算跨度>2 时，按单向板设计，为支承在柱及外墙上的多跨连续梁 2.井格梁楼盖 是由肋梁楼盖演变过来，是其一种特例，主要特点是两个方向梁的高度相等且一般等间 距布置，无主次梁之分，共同工作，形式整体，依靠周边支承或四角柱支承，可以解决大跨 度空间的设计要求 受力特点：整体受力属于空间受力体系，采用有限元法借助电子计算机完成。 构造尺寸：梁间距〉2m，梁高 h=(1/15_1/20)l 型式：正交正放 斜交正放 四角柱支承 正交斜放 斜交斜放 周边支承 3.密肋楼盖 梁间距〈1.5m 时称为密肋楼盖 适用于中等或较大跨度的公共建筑 普通 跨度可达 10m，预应力 跨度可达 15m 受力特点： 肋梁 密肋 无梁 最大 较大 较小 节省 节省 不节省 复杂 更复杂 简单 单向密肋梁楼盖 双向密肋楼盖 4.无梁楼盖 将板直接支承在柱子和墙上，且不设梁的楼盖结构为增大柱子的支承面积和减板跨在柱 顶设柱帽和托板，柱应尽量按方形网格布置。 间距 6m 左右较为轻济，板厚较大 120mm 优点：顶棚平整，室内净空大，采光、通风好，施工简单 4.装配式楼盖—铺板式 将预制板直接放置在承重墙或楼面梁上 (1)板宽可从 0.3m—整个房间开间 板长为 2—6m 型式：实心，空心， (2)梁一般为简支梁，带悬臂脊简支梁 5.其他形式 第四节 楼梯 一、受力特点
第二章混合结构体系(砖混) 1混合结构的结构特点 、结构构成及受力特点 这种结构体系主要由两类基本构件共同组合而形成空间:一类是墙、柱形成空间的垂直面,另一类 是梁、板,形成空间的水平面,墙或柱承受垂直的压力,梁和板承受弯曲力 墙体本身受到围隔空间的作用,同时又要承担屋顶的荷重,把围护结构和承重结构合并 在一起,正因为如此,混合结构在分隔空间灵活性上有很大的局限性 二、砌体 (一)砌块 1.实心砖 “秦砖汉瓦”青砖(炭的不完全燃烧)有金属之声 故宫砖墙回音壁(天坛皇穹宇垣墙施工精良磨砖对缝 烧结普通砖,非烧结硅酸盐砖。 2、承重粘土空心砖 早在战国时就出现了用长一米宽30—40厘米的大块空心砖砌铅的墓室。空心砖孔洞率10%-40%之 间减轻自重,隔声效果好,节约资源,保温隔热,“节能”又“环保”已经得到大面积推广 3、石材 抗压强度高,而久性好,给人以稳定感 4、其他砌块 砼砌块,砼空心砌块,加气砼砌块… 我国标准砖的尺寸为240×115×53mm )、砌体 (1)无筋砌体 2)配筋砌体 (3)组合砌体 (三)构造要求 1、墙体的局部尺寸限值 见教材P201表11-1-4 2、横墙间距〈1.5建筑物宽度 间距小,建筑刚性增强(抵抗变形) 3、纵墙尽可能贯通 4、适当加设壁柱 墙厚24cm,而大梁跨度〉6m时,梁支承处压加壁柱承受吊车荷载的墙体或承受风荷载 为主的的山墙应加壁柱 5、墙体设置偶佰缝,沉降缝 防止热胀冷缩50m(有保温间30m(无一)2—6cm 防止不均匀沉降5cm_12cm随层数变化 、楼盖 1.现浇楼盖 单向肋梁楼盖,双向肋梁楼盖 单向板2-3(1.7-2.5)
第二章 混合结构体系(砖混) 2—1 混合结构的结构特点 一、结构构成及受力特点 这种结构体系主要由两类基本构件共同组合而形成空间：一类是墙、柱形成空间的垂直面，另一类 是梁、板，形成空间的水平面，墙或柱承受垂直的压力，梁和板承受弯曲力。 墙体本身受到围隔空间的作用，同时又要承担屋顶的荷重，把围护结构和承重结构合并 在一起，正因为如此，混合结构在分隔空间灵活性上有很大的局限性。 二、砌体 （一）砌块 1.实心砖 “秦砖汉瓦” 青砖 (炭的不完全燃烧)有金属之声 故宫砖墙回音壁(天坛皇穹宇垣墙施工精良磨砖对缝 烧结普通砖，非烧结硅酸盐砖。 2、承重粘土空心砖 早在战国时就出现了用长一米宽 30—40 厘米的大块空心砖砌铅的墓室。空心砖孔洞率 10%—40%之 间 减轻自重，隔声效果好，节约资源，保温隔热，“节能”又“环保”已经得到大面积推广。 3、石材 抗压强度高，而久性好，给人以稳定感 4、其他砌块 砼砌块，砼空心砌块，加气砼砌块…… 我国标准砖的尺寸为 240×115×53mm （二）、砌体 (1)无筋砌体 (2)配筋砌体 (3)组合砌体 （三）构造要求 1、墙体的局部尺寸限值 见教材 P201 表 11—1—4 2、横墙间距〈1.5 建筑物宽度 间距小，建筑刚性增强(抵抗变形) 3、纵墙尽可能贯通 4、适当加设壁柱 墙厚 24cm，而大梁跨度〉6m 时，梁支承处压加壁柱承受吊车荷载的墙体或承受风荷载 为主的的山墙应加壁柱 5、墙体设置偶佰缝，沉降缝 防止热胀冷缩 50m(有保温间 30m(无一) 2—6cm 防止不均匀沉降 5cm_12cm 随层数变化 三、楼盖 1.现浇楼盖 单向肋梁楼盖，双向肋梁楼盖 单向板 2—3 (1.7—2.5)
双向板5×5(方)4m(矩) 次梁4-6主梁5-8m 2,装配式楼盖 由预制板和预制梁构成 预制板 (1)实心板跨度范围1.2-2.4米,预应力实心板跨度也只能到2.7米。厚度为50-80毫米:宽度为 500-900毫米 (2)空心板跨度范围2.4-4.8米,预应力空心板跨度可达6米;厚度为120毫米:宽度为500-800 毫米 (3)槽形板面板板厚大于或等于25毫米,肋高为1/17-1/22跨度;宽度为500-700毫米 另外板在墙上的支撑长度大于或等于100毫米,在梁上的支撑长度大于或等于80毫米 2-2结构布置及适用范围 根据承重墙布置方式和楼盖选型的不同,可分为以下四种形式 、横墙承重方式 主要由横墙支承楼板,纵墙主要起维护,隔断和维持横墙的整体作用。 横墙是主要承重墙,纵墙是自承重墙 目目 特点,横墙较密,房间布置灵活性差:整体刚度好,外纵墙立面处理方便 适用于:宿舍,住宅等居住建筑 、纵墙承重方式 (A) (B) A无梁纵墙承重板一纵墙一基础 B有梁纵墙承重板一梁一纵墙一基础 纵墙是主要承重墙,横墙为满足房屋刚度及整体性,间距可以较大。 特点:刚度较差,纵墙受力集中,纵墙门窗洞口位置受限 空间较大,布置灵活,墙面积小。 适用:教学楼,办公楼,医院,图书馆,食堂,仓库。 三、纵横墙承重方式 IHIELI 屋面板的重量一部分传递给大梁再由大梁传到纵墙一基础,另一部分重量传递到横墙一基础 特点:平面布置灵活性好,横向刚度介于12之间 适用:在实际工程中应用较多 四、内框架承重方案 外墙为承重墙,内部为梁,柱的混合承重,方案,外墙和柱子都是主要承重构件
双向板 5×5(方) 4m(矩) 次梁 4—6 主梁 5—8m 2,装配式楼盖 由预制板和预制梁构成 预制板 （1）实心板 跨度范围 1.2-2.4 米，预应力实心板跨度也只能到 2.7 米。厚度为 50-80 毫米；宽度为 500-900 毫米 （2）空心板 跨度范围 2.4-4.8 米，预应力空心板跨度可达 6 米；厚度为 120 毫米；宽度为 500-800 毫米。 （3）槽形板 面板板厚大于或等于 25 毫米，肋高为 1/17-1/22 跨度；宽度为 500-700 毫米 另外板在墙上的支撑长度大于或等于 100 毫米，在梁上的支撑长度大于或等于 80 毫米。 2—2 结构布置及适用范围 根据承重墙布置方式和楼盖选型的不同，可分为以下四种形式 一、横墙承重方式 主要由横墙支承楼板，纵墙主要起维护，隔断和维持横墙的整体作用。 横墙是主要承重墙，纵墙是自承重墙 特点，横墙较密，房间布置灵活性差； 整体刚度好，外纵墙立面处理方便 适用于：宿舍，住宅等居住建筑 二、纵墙承重方式 （A） （B） A 无梁纵墙承重 板—纵墙—基础 B 有梁纵墙承重 板—梁—纵墙—基础 纵墙是主要承重墙，横墙为满足房屋刚度及整体性，间距可以较大。 特点：刚度较差，纵墙受力集中，纵墙门窗洞口位置受限 空间较大，布置灵活，墙面积小。 适用：教学楼，办公楼，医院，图书馆，食堂，仓库。 三、纵横墙承重方式 屋面板的重量一部分传递给大梁再由大梁传到纵墙—基础，另一部分重量传递到横墙—基础 特点：平面布置灵活性好，横向刚度介于 12 之间 适用：在实际工程中应用较多 四、内框架承重方案 外墙为承重墙，内部为 梁，柱的混合承重，方案，外墙和柱子都是主要承重构件
荷截传递为:板一梁一外纵墙一外纵墙基础一地基 板一梁一柱一柱基础一地基 将内承重墙由梁,柱代替,减轻了外纵墙荷载作用 特点:内部空间任意分割,上面可安排小空间 横墙少,刚度差,基础沉降不一致,结构易产生内应力 适用:商住楼,图书馆 五、底层框架 上刚下柔不利于抗震 2-3混合结构外型特点及发展趋势 外型特点 由于砖墙的承重,造成了空间分隔的不灵活,门窗洞口光小的限制,与外空间无交流的种种 局限。 1.平面上: 整封闭,整齐划一,不能灵活按功能分隔空间,不能获得宽敞,通透的室内空间 2.立面上: 门窗洞口狭小,单洞重复,无变化 3.剖面上 结构占据很多有效空间,愈到底层墙越厚 整体性差,抗震能力弱 发展趋势 结构简单,材料来源方便,经济。不利于机械化施工,在相当长的时间里还将在中小型民用建筑 中大量应用 大板建筑、箱形建筑等墙体改革将会使混合结构更适合大量建造的中小型建筑的需要 第三章框架结构 3-1概述 、框架结构结构组成 竖直方向的柱与水平方向的梁,板 二、结构特点 1,把承重骨架利用来围护和分隔空间的帘幕式的墙面明确的分离开来。 材料各自有自己的力学性能和特点,有的适宜做支撑物件而不宜防风避雨,有的适宜于 遮蔽空间而不宜于支撑重量,利用材料各自特性,形成围护与承重分开的框架结构 2,梁柱交接处为刚性连接,节点为刚节点 三、受力与变形。P218页, 四、框架结构的发展 1.木框架 中国木框架传力体系一一墙倒屋不塌 (1)屋顶举折坡度曲线平缓 (2)斗拱承托檐口梁重,过渡构件保护基础和结构,形成挑檐,岀檐深远 (3)灵活多变的建筑形式:厅、堂、杆、亭、榭、廊 (4)空廊、空门、空窗、漏窗、透空屏风格扇,轻巧淡雅、玲珑活泼
荷截传递为：板—梁—外纵墙—外纵墙基础—地基 板—梁—柱—柱基础 —地基 将内承重墙由梁，柱代替，减轻了外纵墙荷载作用。 特点：内部空间任意分割，上面可安排小空间 横墙少，刚度差，基础沉降不一致，结构易产生内应力 适用：商住楼，图书馆 五、底层框架 上刚下柔不利于抗震 2—3 混合结构外型特点及发展趋势 一、 外型特点 由于砖墙的承重，造成了空间分隔的不灵活，门窗洞口光小的限制，与外空间无交流的种种 局限。 1.平面上： 整封闭，整齐划一，不能灵活按功能分隔空间，不能获得宽敞，通透的室内空间。 2.立面上： 门窗洞口狭小，单洞重复，无变化。 3.剖面上 结构占据很多有效空间，愈到底层墙越厚 整体性差，抗震能力弱 二、发展趋势 结构简单，材料来源方便，经济。不利于机械化施工，在相当长的时间里还将在中小型民用建筑 中大量应用。 大板建筑、箱形建筑等墙体改革将会使混合结构更适合大量建造的中小型建筑的需要。 第三章 框架结构 3—1 概述 一、框架结构结构组成 竖直方向的柱与水平方向的梁，板 二、结构特点 1，把承重骨架利用来围护和分隔空间的帘幕式的墙面明确的分离开来。 材料各自有自己的力学性能和特点，有的适宜做支撑物件而不宜防风避雨，有的适宜于 遮蔽空间而不宜于支撑重量，利用材料各自特性，形成围护与承重分开的框架结构 2，梁柱交接处为刚性连接，节点为刚节点 三、受力与变形。P218 页， 四、框架结构的发展 1.木框架 中国木框架传力体系——墙倒屋不塌 （1）屋顶举折坡度曲线平缓 （2）斗拱 承托檐口梁重，过渡构件 保护基础和结构，形成挑檐，出檐深远。 （3）灵活多变的建筑形式：厅、堂、杆、亭、榭、廊 （4）空廊、空门、空窗、漏窗、透空屏风格扇，轻巧淡雅、玲珑活泼
北欧木框架建筑 半木建筑框架露明 北美殖民地式建筑柱间加斜撑 木框架建筑特点 由于木材便于加工,富有弹力和韧性,可做成各种形式的接榫,制做,整体性较强 2.砖石框架 13-15世纪在欧州风行一时的高直式建筑所采用的尖拱拱肋结构,将拱面上的荷重分别集 中在若干根拱肋上,再通过这些交叉的拱肋把重力汇集于平面的四角为克服拱肋的水平推力,分别在建 筑物两侧设宽大的飞扶壁,形成向上的动势 石材整体刚性很差,所以梁柱之间的节点不是刚节点,砖石框架不是纯粹意义上的框架结构 3.砼框架 是由砼梁和柱刚性连接的骨架结构,其结构特点就在于“刚节点”形成几何不变体,约束杆件 转动,减少横梁正弯矩 (重力传递集中在若干点上,本身并不形成任何空间为空间提供一个骨架,从而按功能与空间艺 术处理需要灵活分隔。) 对近现代建筑的发展起了很大的推动作用。如果说西方古典建筑的辉煌成就是建立在砖石结构 的基础上:中国古典建筑的辉煌成就建立在木框架结构的基础上的:西方近现代建筑的辉煌成就就是建 立在砼或钢框架基础上。 法国(生于瑞士)建筑师柯布西耶一一现代建筑开创者1926年提出 (1)底层独立支柱(2)屋顶花园(3)自由的平面(4)横向长窗(5)自由的力面 深刻揭示出近代框架结构给予建筑创作所开拓的新可能性。现代西方建筑打破了传统六面体空 间观念的束缚,创造出“流动空间”概念,少就是多 如:密斯凡德罗。德国1929年巴塞罗那博览会德国馆八根十字形断面的铜柱 “空间”概念的树立:平面图案化不等于空间宜人对自然的约束与操纵从而妨碍了万物共生的 亲切自然 凡尔塞宫与江南园林之比较 3-2框架结构类型及结构布置 、柱网尺寸 柱网布置应求做到简单、规则、整齐、柱网尺寸应符合经济原则和尽量符合模数。 (一)多层厂房 (二)多层民用房屋的柱网尺寸 柱距:3.3-6m(旅馆建筑两个客房宽6-8m)跨度6-12m(不宜超过4m) 、框架布置 1.横向框架一一横梁为主梁、纵梁为次梁 2.纵向框架 3.纵横两向布置框架 4.无梁框架柱子与模板整体连接 、结构布置要点 房屋平、立面宜用简单的体型 体型突变受力复杂平面上有突出部分时,拐角处楼板应避免开洞、突出部分两侧梁、柱适当加 强;立面上有局部突出应考虑其鞭端效应。 2.框架带悬挑与建筑艺术的有效结合 连续梁端部适当悬挑有利于减少跨中弯矩,建筑底层以上的室内空间可向周边延伸
北欧木框架建筑： 半木建筑 框架露明 北美殖民地式建筑 柱间加斜撑 木框架建筑特点： 由于木材便于加工，富有弹力和韧性，可做成各种形式的接榫，制做，整体性较强 2.砖石框架 13-15 世纪在欧州风行一时的高直式建筑所采用的尖拱拱肋结构，将拱面上的荷重分别集 中在若干根拱肋上，再通过这些交叉的拱肋把重力汇集于平面的四角为克服拱肋的水平推力，分别在建 筑物两侧设宽大的飞扶壁，形成向上的动势 石材整体刚性很差,所以梁柱之间的节点不是刚节点,砖石框架不是纯粹意义上的框架结构 3.砼框架 是由砼梁和柱刚性连接的骨架结构，其结构特点就在于“刚节点”形成几何不变体 ，约束杆件 转动，减少横梁正弯矩。 (重力传递集中在若干点上，本身并不形成任何空间为空间提供一个骨架，从而按功能与空间艺 术处理需要灵活分隔。) 对近现代建筑的发展起了很大的推动作用。如果说西方古典建筑的辉煌成就是建立在砖石结构 的基础上；中国古典建筑的辉煌成就建立在木框架结构的基础上的；西方近现代建筑的辉煌成就就是建 立在砼或钢框架基础上。 法国(生于瑞士)建筑师柯布西耶——现代建筑开创者 1926 年提出 (1)底层独立支柱 (2)屋顶花园 (3)自由的平面 (4)横向长窗 (5)自由的力面 深刻揭示出近代框架结构给予建筑创作所开拓的新可能性。现代西方建筑打破了传统六面体空 间观念的束缚，创造出“流动空间”概念，少就是多。 如：密斯凡德罗。德国 1929 年巴塞罗那博览会德国馆八根十字形断面的铜柱。 “空间”概念的树立:平面图案化不等于空间宜人 对自然的约束与操纵从而妨碍了万物共生的 亲切自然 凡尔塞宫与江南园林之比较 3-2 框架结构类型及结构布置 一、柱网尺寸 柱网布置应求做到简单、规则、整齐、柱网尺寸应符合经济原则和尽量符合模数。 (一)多层厂房 (二)多层民用房屋的柱网尺寸 柱距：3.3-6m(旅馆建筑两个客房宽 6-8m) 跨度 6-12m(不宜超过 4m) 二、框架布置 1.横向框架——横梁为主梁、纵梁为次梁 2.纵向框架—— 3.纵横两向布置框架 4.无梁框架 柱子与模板整体连接 三、结构布置要点 1.房屋平、立面宜用简单的体型 体型突变受力复杂平面上有突出部分时，拐角处楼板应避免开洞、突出部分两侧梁、柱适当加 强；立面上有局部突出应考虑其鞭端效应。 2.框架带悬挑与建筑艺术的有效结合 连续梁端部适当悬挑有利于减少跨中弯矩，建筑底层以上的室内空间可向周边延伸
底层收进”使立面上下强烈对比,同时扩大了建筑使用面积。 底层楼盖悬挑成雨罩,使建筑立面高中有宽,耸而不危,多层次空间处理 悬挑外伸长度从力学结构角度来说,外伸越长,内力越大,悬臂变形(挠度)越大,四次方增长。 般说来,均布荷载作用下,外伸长度小于1/2L,大于1/4L,宜1/3L左右并且两端最好同时挑 3-3框架结构外形特点及适用范围 外形特点 1.平面、布置灵活、可结合人流流线和使用要求,灵活划分厅室空间和案插各种构图要素 如门斗、楼梯、电梯、通道、轻质隔断、实墙面等打破厅室空间中规则柱网的单调感。形成流动空间, 增强内外空间的交融 2.立面 可利用面积窗与实墙面形成虚实对比的韵律创造风格简洁多变,活泼明快的建筑物外形 适用范围 框架房屋为柔性结构,当受水平负载时,侧向力的作用一一水平位移为重要的控制因素,当 层数较高时,柱、梁截面尺才会增大。到不经济、不合理的地步,例十八层、底柱9595cm,工程实践 表明,框架结构的合理层数为6-15层。最经济10层左右一般高宽比约为5-7,产生了新结构物系剪 力墙结构。一些旅馆的购物中心、酒店等所需空间比较灵活的建筑一般采用框架结构 4-2剪力墙结构 力学特点 1.是一种提高建筑抗侧力的刚度的构件,利用建筑的外墙和永久性内隔墙的位置布置砼承重 2.所受外力既有竖向荷载又有水平力,主要承受平行于墙体平面的水平力,并提供强大的抗侧 力度。剪力墙在水平力用下的工作犹如悬壁深梁,其抗弯惯性矩很大,从而提高了结 构的抗侧力刚度,为整个房屋提供很大的抗剪强度的刚并,因此称之为剪力墙。 现代社会生产和生活对使用空间提出了“多”和“大”的要求,也就促使建筑物的 使用空间分别向垂直方向和水平方向扩展 随着使用空间在 介绍一些反映在力学原理中的普遍规律。 1.可以提高对结构设计分析、判断的直观能力。 2.可以引导和我们合理选择满足功能及力学性能的结构形式 通过对建筑实践的长期考察、分析,有以下传力的普遍规律 1.在荷载作用下,结构的安全可靠性是由结构的强度刚度和稳定性这三个方面决定的。 足够的抵抗破坏的能力,抵抗变形的能力维持原有平衡状态的能力。 现代趋势:轻质高强材料满足①对其材料结枃断面易导致②、③破坏,也就是结构受拉 力学性能增强,受弯受压性能减弱(同时) 选用以受拉传力方式为主 介绍一些反映在力学原理中的普遍规律
底层收进”使立面上下强烈对比，同时扩大了建筑使用面积。 底层楼盖悬挑成雨罩，使建筑立面高中有宽，耸而不危，多层次空间处理。 悬挑外伸长度从力学结构角度来说，外伸越长，内力越大，悬臂变形(挠度)越大，四次方增长。 一般说来，均布荷载作用下，外伸长度小于 1/2L ，大于 1/4L，宜 1/3L 左右并且两端最好同时挑出。 3-3 框架结构外形特点及适用范围 一、外形特点 1.平面、布置灵活、可结合人流流线和使用要求，灵活划分厅室空间和案插各种构图要素， 如门斗、楼梯、电梯、通道、轻质隔断、实墙面等打破厅室空间中规则柱网的单调感。形成流动空间， 增强内外空间的交融。 2.立面 可利用面积窗与实墙面形成虚实对比的韵律创造风格简洁多变，活泼明快的建筑物外形 二、适用范围 框架房屋为柔性结构，当受水平负载时，侧向力的作用——水平位移为重要的控制因素，当 层数较高时，柱、梁截面尺才会增大。到不经济、不合理的地步，例十八层、底柱 95 95cm，工程实践 表明，框架结构的合理层数为 6-15 层。最经济 10 层左右一般高宽比约为 5-7，产生了新结构物系 剪 力墙结构。一些旅馆的购物中心、酒店等所需空间比较灵活的建筑一般采用框架结构。 4-2 剪力墙结构 一、力学特点 1.是一种提高建筑抗侧力的刚度的构件，利用建筑的外墙和永久性内隔墙的位置布置砼承重 墙。 2.所受外力既有竖向荷载又有水平力，主要承受平行于墙体平面的水平力，并提供强大的抗侧 力度。剪力墙在水平力用下的工作犹如悬壁深梁，其抗弯惯性矩很大，从而提高了结 构的抗侧力刚度，为整个房屋提供很大的抗剪强度的刚并，因此称之为剪力墙。 二、现代社会生产和生活对使用空间提出了“多”和“大”的要求，也就促使建筑物的 使用空间分别向垂直方向和水平方向扩展。 随着使用空间在 介绍一些反映在力学原理中的普遍规律。 1.可以提高对结构设计分析、判断的直观能力。 2.可以引导和我们合理选择满足功能及力学性能的结构形式。 通过对建筑实践的长期考察、分析，有以下传力的普遍规律。 1.在荷载作用下，结构的安全可靠性是由结构的强度刚度和稳定性这三个方面决定的。 即：足够的抵抗破坏的能力，抵抗变形的能力维持原有平衡状态的能力。 现代趋势：轻质高强材料满足①对其材料结构断面易导致②、③破坏，也就是结构受拉 力学性能增强，受弯受压性能减弱(同时) 选用以受拉传力方式为主 介绍一些反映在力学原理中的普遍规律
1.可以提高对结构设计分析、判断的直观能力 2.可以引导和我们合理选择满足功能及力学性能的结构形式 通过对建筑实践的长期考察、分析,有以下传力的普遍规律 1.在荷载作用下,结构的安全可靠性是由结构的强度刚度和稳定性这三个方面决定的。 即:足够的抵抗破坏的能力,抵抗变形的能力维持原有平衡状态的能力。 现代趋势:轻质高强材料满足①对其材料结构断面易导致②、③破坏,也就是结构受拉 力学性能增强,受弯受压性能减弱(同时) 选用以受拉传力方式为主升降机(载客)之后,第一个阶段:十九世纪中叶到二十世 纪中时,随着新材料、新技术与电梯系统的发明,城市高层建筑不断出现在十九世纪末达到 118米高,二十世纪初,高度大幅度上升。1931年在纽约建造号称102层的帝国大厦高381米 在七十年代以前一直保持世界最高的记录。 第二阶段:二十世纪中叶以后,六十年代以后,发展了一系列的结构体系,高层建筑出现新 的高潮,在世界范围内普及,高度和数量不断增多造型新颖,尤其在公共建筑方面,在住宅 等居住建筑方面,各国发展情况不同(与民族文化传统、经济发展水平有关)。如我国北京 上海、美国,越来越多塔式高层:1964-55年芝加哥玛利那城大厦两座60层177米的多瓣圆形 平面公寓。187-1973年纽约世贸中心大厦417.415双塔。1970-1975在芝加哥西尔期大厦443 米世界最高,纽约电话电报公司大楼。 加拿大1963-1968年多伦多市政大厦31层、25层曲面板型,欧洲意大利米兰皮端利大厦 亚洲:马来西业石油大厦双塔450米。 中国:50年代,民族饭店21层,60年代68年广州宾馆27层,70年代33层的广州白云宾馆 77年,80年代,由深圳世贸中心53层160米,90年代,地王大厦,金茂大厦。 二、构造要求 1.剪力墙宽度与高度一般与整个房屋的宽,高相同宽达十几米或更大。高达建筑顶部。 厚度很薄,一般为160-300m,较厚的达500m,在高度方向其厚度可逐步减少,但不宜突 然减少很多应不小于1/25h及160m。前者防止剪力墙在两层楼盖之间发生换稳破坏后者保证 墙体砼浇筑施工质量。截面:一般为狭长的矩形,有时将从横墙相连,则形成 剪力墙宜房量不开洞,少开洞、开小洞。洞口位置对剪力墙抗剪强度有很大影响,洞口 大小对剪力墙抗剪强度也有很大影响 三、结构布置要求 1.剪力墙布置应尽量使抗侧力结构的刚度中心与水平荷荷的合力作用线接近或重合,以避
1.可以提高对结构设计分析、判断的直观能力。 2.可以引导和我们合理选择满足功能及力学性能的结构形式。 通过对建筑实践的长期考察、分析，有以下传力的普遍规律。 1.在荷载作用下，结构的安全可靠性是由结构的强度刚度和稳定性这三个方面决定的。 即：足够的抵抗破坏的能力，抵抗变形的能力维持原有平衡状态的能力。 现代趋势：轻质高强材料满足①对其材料结构断面易导致②、③破坏，也就是结构受拉 力学性能增强，受弯受压性能减弱(同时) 选用以受拉传力方式为主升降机(载客)之后，第一个阶段：十九世纪中叶到二十世 纪中时，随着新材料、新技术与电梯系统的发明，城市高层建筑不断出现在十九世纪末达到 118 米高，二十世纪初，高度大幅度上升。1931 年在纽约建造号称 102 层的帝国大厦高 381 米 ，在七十年代以前一直保持世界最高的记录。 第二阶段：二十世纪中叶以后，六十年代以后，发展了一系列的结构体系，高层建筑出现新 的高潮，在世界范围内普及，高度和数量不断增多造型新颖，尤其在公共建筑方面，在住宅 等居住建筑方面，各国发展情况不同(与民族文化传统、经济发展水平有关)。如我国北京、 上海、美国，越来越多塔式高层：1964-55 年芝加哥玛利那城大厦两座 60 层 177 米的多瓣圆形 平面公寓。187-1973 年纽约世贸中心大厦 417.415 双塔。1970-1975 在芝加哥西尔期大厦 443 米世界最高，纽约电话电报公司大楼。 加拿大 1963-1968 年多伦多市政大厦 31 层、25 层曲面板型，欧洲意大利米兰皮端利大厦 亚洲：马来西业石油大厦双塔 450 米。 中国：50 年代，民族饭店 21 层，60 年代 68 年广州宾馆 27 层，70 年代 33 层的广州白云宾馆， 19 77 年，80 年代，由深圳世贸中心 53 层 160 米，90 年代，地王大厦，金茂大厦。 二、构造要求 1.剪力墙宽度与高度一般与整个房屋的宽，高相同宽达十几米或更大。高达建筑顶部。 厚度很薄，一般为 160-300mm，较厚的达 500mm，在高度方向其厚度可逐步减少，但不宜突 然减少很多应不小于 1/25h 及 160mm。前者防止剪力墙在两层楼盖之间发生换稳破坏后者保证 墙体砼浇筑施工质量。截面：一般为狭长的矩形，有时将从横墙相连，则形成 2.剪力墙宜房量不开洞，少开洞、开小洞。洞口位置对剪力墙抗剪强度有很大影响，洞口 大小对剪力墙抗剪强度也有很大影响。 三、结构布置要求 1.剪力墙布置应尽量使抗侧力结构的刚度中心与水平荷荷的合力作用线接近或重合，以避
