第五、构件、结构和结构失效 基本构件 1、板 尺寸:长、宽>>厚 承受荷载:与板面垂直 作用效应:弯矩(少许剪力) 梁 尺寸:宽、高>厚 承受荷载:梁、板传来的压力、自重 作用效应:轴向压力(有时有弯矩) 4、柱 尺寸:长、宽<<高 承受荷载:由梁传来的压力、自重 作用效应:轴心压力、压力和弯矩 p e p e
第五、构件、结构和结构失效 一、基本构件 1、板 尺寸:长、宽>>厚 承受荷载:与板面垂直 作用效应:弯矩(少许剪力) 2、梁 尺寸:宽、高<<长度 承受荷载:由板传来的压力、自重 作用效应:弯矩、剪力 3、墙 尺寸:高、长>>厚 承受荷载:梁、板传来的压力、自重 作用效应:轴向压力(有时有弯矩) 4、柱 尺寸:长、宽<<高 承受荷载:由梁传来的压力、自重 作用效应:轴心压力、压力和弯矩 p e p p p×e p e p p p×e
5、杆 尺寸:截面尺寸<<长度 承受荷载:主要承受轴向力 作用效应:轴向拉力、压力 用途:桁架、网架、屋架等的组合构件 6、拱 (1)由曲线型(拱圈)或折线型构件加支座组成 (2)主要承受轴向压力(有时有弯矩、剪力) (3)为纵横向受力一体的构件(相当于梁、柱的组合功能 (4)可将弯矩、剪力转换成压力 7、壳 (1)由曲线型薄板与边缘构件梁、拱或桁架组成。 边缘构件(梁、拱 或桁架等) ■昌日冒■■冒■■■ (2)主要承受压力。 (3)为纵横向受力一体的三维构件(相当于梁、板、柱的组合 功能) 8、索
5、杆 尺寸:截面尺寸<<长度 承受荷载:主要承受轴向力 作用效应:轴向拉力、压力 用途:桁架、网架、屋架等的组合构件 6、拱 ⑴由曲线型(拱圈)或折线型构件加支座组成。 ⑵主要承受轴向压力(有时有弯矩、剪力) ⑶为纵横向受力一体的构件(相当于梁、柱的组合功能) ⑷可将弯矩、剪力转换成压力 7、壳 ⑴由曲线型薄板与边缘构件梁、拱或桁架组成。 边缘构件(梁、拱 或桁架等) ⑵主要承受压力。 ⑶为纵横向受力一体的三维构件(相当于梁、板、柱的组合 功能) 8、索
用柔性受拉钢索与受力架组成的组合受力构件。可用于大跨 度结构。 9、膜 以薄膜材料(如玻璃纤维布)制成的构件。只能承受张 拉力。一般用于大跨度公共建筑的屋面。见P56 二、土木工程常用结构 结构:由基本构件组合成的工程受力体系。 (一)按组成结构所用材料分类 1、砌体结构 采用砖、石、砌块等砌体材料砌筑而成。主要用于各类 建筑的墙体。 2、钢筋混凝土结构 采用钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土制作而成。主要用 于各类框架结构、剪力墙结构、筒体结构、拱结构、空间薄 壳、空间折板结构等纵横向结构。 3、钢结构 采用各种型钢、钢管制成。主要用于除墙体、薄壳、折
用柔性受拉钢索与受力架组成的组合受力构件。可用于大跨 度结构。 9、膜 以薄膜材料(如玻璃纤维布)制成的构件。只能承受张 拉力。一般用于大跨度公共建筑的屋面。见 P.56 二、土木工程常用结构 结构:由基本构件组合成的工程受力体系。 (一)按组成结构所用材料分类 1、砌体结构 采用砖、石、砌块等砌体材料砌筑而成。主要用于各类 建筑的墙体。 2、钢筋混凝土结构 采用钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土制作而成。主要用 于各类框架结构、剪力墙结构、筒体结构、拱结构、空间薄 壳、空间折板结构等纵横向结构。 3、钢结构 采用各种型钢、钢管制成。主要用于除墙体、薄壳、折
板以外的纵横向结构。 4、木结构 主要用于古(仿古)建筑、小型建筑的梁、柱、屋架、 楼板等纵、横向结构。 5、薄膜(充气)结构 用于大跨度公共建筑的屋盖。 (二)按结构体系(受力系统类型)分类 墙体结构 利用墙体承受竖向和水平向荷载的结构。同时用作围护 和分隔构件。 ∫低层建筑:砌体墙 高层建筑:钢筋混凝土墙(剪力墙) 2、框架结构 采用梁、柱组成的框架作为房屋的竖向及横向承重结 构 纯框架结构的刚度不够大,承受水平荷载的能力不够 强,主要用于多层房屋的受力系统。 3、筒体结构 利用房屋四周钢筋混凝土墙体(剪力墙)形成封闭的筒 体,作为主要抵抗水平荷载的结构。主要用于高层建筑。 4、复合结构 (1)框筒结构 周边为框架、内芯为剪力墙构成的筒体
板以外的纵横向结构。 4、木结构 主要用于古(仿古)建筑、小型建筑的梁、柱、屋架、 楼板等纵、横向结构。 5、薄膜(充气)结构 用于大跨度公共建筑的屋盖。 (二)按结构体系(受力系统类型)分类 1、墙体结构 利用墙体承受竖向和水平向荷载的结构。同时用作围护 和分隔构件。 高层建筑:钢筋混凝土墙(剪力墙) 低层建筑:砌体墙 2、框架结构 采用梁、柱组成的框架作为房屋的竖向及横向承重结 构。 纯框架结构的刚度不够大,承受水平荷载的能力不够 强,主要用于多层房屋的受力系统。 3、筒体结构 利用房屋四周钢筋混凝土墙体(剪力墙)形成封闭的筒 体,作为主要抵抗水平荷载的结构。主要用于高层建筑。 4、复合结构 (1)框筒结构 周边为框架、内芯为剪力墙构成的筒体
框架结构 深圳华联大 厦的框筒结 构 电梯井 (2)筒中筒结构 内芯为筒体,周边为密集柱和高粱组成的结构,可视为 筒中筒结构。 示例:广州中天广场 (3)成束筒结构 多个筒体组成。可大幅度提高结构的刚度,建设超高层
(2)筒中筒结构 内芯为筒体,周边为密集柱和高粱组成的结构,可视为 筒中筒结构。 示例:广州中天广场 (3)成束筒结构 多个筒体组成。可大幅度提高结构的刚度,建设超高层 框架结构 电梯井 深 圳 华 联 大 厦 的 框 筒 结 构
建筑。 实例:美国西尔斯大厦 5、拱结构 由曲线型(拱圈)或折线型构件加支座组成的结构。在 个平面内受力(纵横向荷载)。 6、空间薄壳结构 覆盖大跨度结构的空间而无需中间支柱。用于大跨度屋 盖。 7、空间折板结构 即可承重又可围护,刚度较大的薄壁结构 8、网架结构 由许多杆件组成的空间网格。刚度大,重量轻,大跨度, 可制作大跨度屋盖。 9、钢索结构 水平(楼面)荷载通过吊索或吊杆传至柱、基础的结构
建筑。 实例:美国西尔斯大厦 5、拱结构 由曲线型(拱圈)或折线型构件加支座组成的结构。在 一个平面内受力(纵横向荷载)。 6、空间薄壳结构 覆盖大跨度结构的空间而无需中间支柱。用于大跨度屋 盖。 7、空间折板结构 即可承重又可围护,刚度较大的薄壁结构。 8、网架结构 由许多杆件组成的空间网格。刚度大,重量轻,大跨度, 可制作大跨度屋盖。 9、钢索结构 水平(楼面)荷载通过吊索或吊杆传至柱、基础的结构
实例:香港汇丰银行大厦 (三)水平向结构和垂直向结构 1、水平向结构 由板、梁、桁架(杆件组成)组成,形式有楼盖、屋盖 等。用于承受室内和屋面的荷载。 2、垂直(竖)向结构 由柱、墙、井筒(多面墙组成)组成。承受房屋的全部 重量并传递给基础、地基。是房屋等工程的主体结构 +↓ ↓
实例:香港汇丰银行大厦 (三)水平向结构和垂直向结构 1、水平向结构 由板、梁、桁架(杆件组成)组成,形式有楼盖、屋盖 等。用于承受室内和屋面的荷载。 2、垂直(竖)向结构 由柱、墙、井筒(多面墙组成)组成。承受房屋的全部 重量并传递给基础、地基。是房屋等工程的主体结构