建筑结构培训讲义
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《建筑中的结构》讲义一、什么是建筑结构当我们漫步在城市的街道,或是徜徉在古老的小镇,各种各样的建筑映入眼帘。
有的高耸入云,有的小巧玲珑;有的造型奇特,有的古朴典雅。
但在这些美丽外观的背后,有一个至关重要的元素在支撑着它们,那就是建筑结构。
建筑结构,简单来说,就是建筑物中承受各种荷载和作用的体系。
它就像是建筑物的骨骼,为整个建筑提供了稳定性、安全性和耐久性。
想象一下,如果没有合理的结构设计,一座高楼可能会在微风中摇摇欲坠,一座桥梁可能会在车辆通行时突然坍塌。
因此,建筑结构的重要性不言而喻。
建筑结构的形式多种多样,常见的有框架结构、剪力墙结构、砖混结构、钢结构等等。
每种结构都有其独特的特点和适用范围。
二、常见的建筑结构类型1、框架结构框架结构是由梁和柱组成的框架来承受房屋的全部荷载。
这种结构的优点是空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震。
在现代的办公楼、商场和住宅中广泛应用。
2、剪力墙结构剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平荷载的结构。
它的侧向刚度大,在高层住宅中较为常见,能够有效地抵抗风荷载和地震作用。
3、砖混结构砖混结构是由砖砌体和混凝土构造柱、圈梁组成的结构。
这种结构施工简单,造价较低,但抗震性能相对较弱,常用于一些多层的民用建筑。
4、钢结构钢结构以钢材为主要材料,具有强度高、自重轻、施工速度快等优点。
常用于大跨度的厂房、体育馆和高层建筑中。
三、建筑结构的荷载建筑结构在使用过程中要承受各种各样的荷载。
荷载可以分为恒载、活载和偶然荷载。
恒载是指建筑物自身的重量,包括墙体、楼板、梁、柱等结构构件的重量,以及固定在建筑物上的设备、装修等的重量。
活载则是指在建筑物使用过程中,人员、家具、设备等可移动的荷载。
比如,住宅中的人员活动、办公室中的桌椅设备等产生的荷载。
偶然荷载是指在建筑物使用期间不一定出现,但一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载,比如地震、爆炸、风灾等。
四、建筑结构的设计原则在进行建筑结构设计时,需要遵循一系列的原则,以确保建筑物的安全、适用、经济和美观。
建筑结构设计培训资料一、概述建筑结构设计是指为了确保建筑物的安全、稳定和经济性,对建筑物的结构进行合理规划和设计的过程。
本文旨在为初学者提供建筑结构设计的培训资料,帮助他们理解建筑结构设计的基本原理、流程和技巧。
二、建筑结构设计的基本原理1. 承重原理建筑结构设计的首要原理是承重原理,即根据建筑物的使用功能和荷载要求,确定合适的结构形式和材料,使其能够承担设计荷载并保持稳定。
常见的承重结构包括框架结构、桁架结构、拱形结构等。
2. 材料力学建筑结构的材料力学性质对设计至关重要。
了解不同材料的强度、刚度、抗压、抗剪等性能,能够帮助设计师合理选择材料并计算结构的承载能力。
常见的建筑材料包括混凝土、钢材、砖石等。
3. 结构稳定性结构稳定性是建筑结构设计中的核心问题,涉及到结构的抗倒塌、抗侧向位移和抗震等能力。
设计师需要考虑建筑物在静力和动力荷载下的稳定性,并采取相应的措施确保结构的稳定性。
三、建筑结构设计的流程1. 需求分析首先,根据建筑物的使用功能和荷载要求,进行需求分析。
明确设计目标和约束条件,包括使用功能、荷载标准、设计寿命等。
2. 结构选择根据需求分析的结果以及有关建筑物的地理、气候等因素,选择合适的结构形式。
考虑到建筑物的安全性和经济性,常见的结构形式包括框架结构、悬挑结构、钢结构等。
3. 结构布局确定建筑物各个部分的结构布局,包括柱网、梁板布置等。
优化结构布局,提高结构的整体性能。
4. 荷载分析根据建筑物的使用功能和荷载标准,进行荷载分析。
分析建筑物所承受的各种荷载,包括恒载、活载、风荷载、地震荷载等。
5. 结构计算根据荷载分析的结果,进行结构计算。
计算结构的受力状态、内力和变形等参数,并检查结构的承载能力是否满足设计要求。
6. 结构优化通过对结构计算结果的分析,对结构进行优化设计。
优化设计包括调整结构形式、材料选择、截面尺寸等,以提高结构的安全性和经济性。
7. 结构细化在结构设计的基础上进行细化设计,包括各个构件的尺寸、连接方式等。
大跨度结构的设计1、门式刚架结构2、拱结构3、桁架结构4、薄膜结构5、悬索结构6、网架结构1.门式刚架结构2.门式刚架结构的特点:a)排架结构b)无铰刚架c)两铰刚架d)三铰刚架刚架结构与排架结构的受力比较(图)3适用范围:门式刚架由于是刚性连接的缘故,横梁弯矩比铰接情况下的弯矩得以减少,故门式刚架能够适用于较大的跨度;钢筋混凝土门式刚架跨度可达40m左右,最适宜的是18m左右。
柱距与跨度刚架的纵向柱距一般为6m,横向跨度以米为单位取整数,一般为3m的整数倍,如24m,27m,30m以至更大的跨度。
其跨度的决定条件一是受工艺条件确定,部分决定于经济的考虑。
4刚架结构的工程实例武汉体育学院游泳馆(预应力刚架)跨度:28m纵向柱距:5.7m截面宽度:300mm某飞机维修车间跨度:38m5拱结构6优缺点优点:拱结构是使构件摆脱弯曲变形的一种突破性发展,它为抗压性能好的材料提供了一种理想的结构型式。
缺点:拱结构的支座(拱脚)会产生水平推力,跨度大时这个推力不小,要对付这个推力将是一桩麻烦而又耗费材料的事。
利用侧面框架结构承受水平推力注意:拱结构两侧的框架必须具有足够的刚度。
7湖南湘澧盐矿2.5t散装盐库8桁架结构9全国最大的桁架结构桁架结构由杆件组成,体形可以多样化。
10薄膜结构11薄膜结构的特点制作方便,施工速度快,造价经济;薄膜材料与传统屋盖材料相比,具有透光性;薄膜结构的主要缺点是耐久性较差。
12悬索结构13悬索结构第一节悬索结构的特点和组成悬索的受力与拱的受力情况刚好相反。
特点:1.主要承重构件是“索”,索网只受轴向拉力,受力简单;2.索网结构自重小,强度大,能跨越很大的跨度;3.抵抗水平反力应采用合理的支座型式;4.边缘支座不仅用来抵抗水平推力,还是索网的边框,是决定悬索结构的重要组成部分。
拱的受力情况单悬索的受力情况1415索网——多股钢铰线或钢丝绳制成,索网的网格尺寸(索的间距)一般为1~2m左右;边缘构件——多为钢筋混凝土构件,形式可以是梁、拱或桁架;支承结构——钢筋混凝土的立柱或框架结构,有时还要采取钢拉锚拉的设施。