建筑力学与结构选型

建筑力学与结构课程设计目录•课程设计背景•设计目标•设计方案–建筑结构分析–荷载计算–结构设计–结构材料选用–结构施工安排•结论课程设计背景建筑力学与结构是建筑工程学科中一门重要的基础课程，涉及到建筑物的结构设计、力学分析、材料力学等方面。

掌握建筑力学与结构的知识可以帮助工程师在设计过程中合理分析和设计建筑物的力学结构，保证建筑物在安全、经济、环保、美观等多个方面都能达到设计要求。

设计目标本课程设计旨在帮助学生提高建筑力学与结构的理论知识和实际应用能力，通过实践操作，使学生深入理解建筑工程中关键的建筑力学与结构原理及其应用，为今后工作打下实践基础。

设计方案本课程设计采用以下步骤：1.建筑结构分析2.荷载计算3.结构设计4.结构材料选用5.结构施工安排建筑结构分析首先，我们需要对建筑物的结构进行分析，包括建筑物的类型、形式、结构体系和载荷特征等方面的特点，以便确定建筑物的负荷分布、荷载类型和荷载数量。

荷载计算在建筑结构分析的基础上，我们需要对荷载进行计算，包括自重、活荷载、风荷载、地震作用等等。

荷载计算需要确定荷载的大小、作用方向、作用位置和作用时间等参数，以便进行力学分析和结构设计。

结构设计在荷载计算的基础上，我们需要进行结构设计，选择合适的结构形式和设计参数，使得结构在满足强度和稳定性要求的前提下，达到最小化材料消耗、减少燃料使用、减少空气污染、提高舒适性等方面的优化目标。

结构设计也需要保证施工的可行性和经济性。

结构材料选用结构材料选用需要根据结构设计的要求和实际情况进行考虑，包括材料的性能、成本、生产工艺和环境影响等多种因素。

常见的建筑材料有混凝土、钢筋混凝土、钢结构、砖墙等。

结构施工安排在结构设计和材料选用确定的基础上，还需要进行施工安排，包括施工工艺、施工顺序、施工周期、工人配备和设备使用等方面的考虑。

施工安排需要保证施工过程的质量、效率和安全。

结论通过本次课程设计，学生能够深入学习和掌握建筑力学与结构的理论知识和实际应用能力，为今后工作打下实践基础。

《建筑力学与结构》选型论文建筑结构之砌体结构学院:建筑城规学院专业:建筑学班级:建筑1班学号:20154442姓名:于春晓建筑结构之砌体结构一、定义砌体结构就是指用砖砌体、石砌体或砌块砌体建造,由块材与砂浆砌筑而成的墙,柱作为建筑物主要受力构件的结构,又称砖石结构。

它包括砖结构、石结构与其它材料的砌块结构,分为无筋砌体结构与配筋砌体结构。

二、特点优点:①容易就地取材。

砖主要用粘土烧制;石材的原料就是天然石;砌块可以用工业废料──矿渣制作,来源方便,价格低廉。

②砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性与较好的耐久性。

③砌体砌筑时不需要模板与特殊的施工设备,可以节省木材。

新砌筑的砌体上即可承受一定荷载,因而可以连续施工。

在寒冷地区,冬季可用冻结法砌筑,不需特殊的保温措施。

④砖墙与砌块墙体能够隔热与保温,节能效果明显。

所以既就是较好的承重结构,也就是较好的围护结构。

⑤当采用砌块或大型板材作墙体时,可以减轻结构自重,加快施工进度,进行工业化生产与施工。

缺点:①与钢与混凝土相比,砌体的强度较低,因而构件的截面尺寸较大,材料用量多,自重大。

②砌体的砌筑基本上就是手工方式,施工劳动量大。

③砌体的抗拉、抗剪强度都很低,因而抗震较差,在使用上受到一定限制;砖、石的抗压强度也不能充分发挥;抗弯能力低。

④粘土砖需用粘土制造,在某些地区过多占用农田,影响农业生产。

(因搭建方式,抗震性差)三、砌体结构的历史砌体结构的历史悠久,就是最古老的一种建筑结构,天然石就是最原始的建筑材料之一。

远古时候,人们只能采用可以从自然界直接获取的天然石材与木材,当石材不易获取或成本太高时,晒改的土坯与烧制的砖成为其替代品,砌块与由灰泥、砂浆等黏性材料粘结在一起构成了尺寸较大并可以承受较大荷载的构件。

在我国古代,由于最早的城市起源于平原,石材缺少,因此古中国建筑主要还就是以木结构为主。

但这不代表中国砖石结构没有任何地位,砌体结构在中国历史悠久,根据最新的考古成果报道:我国最早的砖就是甘肃民乐县东灰山“四灞文化”居住遗址出土的土砖,距今天有3700年的历史了。

《建筑力学和结构》课程标准专业名称：建筑工程技术课程名称：建筑力学和结构课程代码：411B04 所属学习领域：单项职业能力学习领域课程性质：核心课程开设学期：第1、2学期学分学时数：14学分，192学时（理论讲授134学时，实践教学58学时）修（制）订人：赵维霞修（制）订日期：2014年10月08日审核人：刘广文审核日期：2014年10月18日审订人：牟培超审订日期：2014年10月20日1 课程定位本课程是建筑工程技术专业的专业基础课程，该课程旨在让学生对建筑施工项目中的建筑构件及结构有一个比较全面的认识，主要讲授在研究结构基本构件受力特点的基础上，解决材料的强度和变形问题，从而进一步解决混凝土及砌体结构及构件的设计问题，包括结构方案、构件选型、材料选择和构造要求等问题;是集实验、计算、构造、实践为一体的综合性较强的课程。

其主要任务是培养学生基本构件验算及设计能力，具备施工中结构问题认知及处理能力。

对学生职业能力培养和职业素质养成起核心支撑作用。

本课程以《工程使用数学》、《建筑识图和构造》和《建筑材料和检测》的学习为基础，同时和《混凝土结构工程施工》、《砌体结构工程施工》、《基础工程施工》、《施工组织和管理》、《屋面和防水工程施工》、《建筑工程计量和计价》等课程相衔接，共同打造学生的专业核心技能。

2 课程学习要求学习该课程要求学生具有工程使用数学、建筑材料、建筑构造及计算机使用的基础知识，能识读建筑、结构施工图；要求教师具有丰富的职业岗位工作经验、丰富教学经验、善于运用多种教学方法和教学媒体。

该课程是按照基于工作过程的设计思想来设计的，重构教学内容，设计了三个模块，分别为力学分析、混凝土结构设计、砌体结构房屋设计。

每个模块又设计了若干个工作项目，每个项目又下设工作任务，以项目、任务为载体，序化教学内容，并采用项目导向，任务驱动等行动导向教学模式，使学生不再觉得问题那么枯燥，学习目的明确，进而提高学生主动性、积极性。

建筑工程系《建筑力学与结构》课程设计书班级：2010级建技3班专业：建筑工程技术指导教师：陈刚学生姓名：许瑞祥建筑工程系施工技术教研室二0一一年十一月一、初步选择梁、板的截面尺寸1 板的尺寸除满足承载力、刚度、裂缝宽度要求外，尚应满足施工要求。

板厚取40/0l h ≥；按施工要求，一般楼板厚度不少于60mm ，密肋板厚度不少于50mm ，工业建筑楼板厚度不少于70mm ，本设计楼板厚度选80mm 。

2 次梁截面尺寸：次梁高度取0151~201l h ⎪⎭⎫⎝⎛=，宽度取h b ⎪⎭⎫⎝⎛=21~31。

本设计次梁截 面尺寸选b ×h=200×450mm 2。

3 主梁截面尺寸：主梁高度取0121~151l h ⎪⎭⎫ ⎝⎛=，宽度取h b ⎪⎭⎫⎝⎛=21~31。

本设计主梁截面尺寸选b ×h=300×600mm 2。

二、在计算书上绘出结构平面布置图在计算书上画出图二，并标注出柱、主梁、次梁和板的名称（或编号），布置上板、次梁和主梁的计算单元及荷载的取值范围。

图1三、板的设计本设计采用单向板整浇楼盖，按塑性内力重分布方法计算内力。

对多跨连续板沿板的长边方向取1米宽的板带作为板的计算单元。

1 计算简图（见图三）计算跨度 边跨： 取 201h l l n +=， 201al l n += 两式较小值 中间跨：n l l =0边跨与中间跨计算跨度相差若不超过10%，可按等跨连续板计算内力。

本设计为九跨连续板超过五跨按五跨计算内力。

g+q 图22 板的荷载计算（见表一）板的荷载计算表 表一板考虑塑性内力重分布后，各跨中及支座截面的弯矩系数α值按图四采用，各跨中及支座截面的弯矩按式20)(l q g M +=α计算。

图3板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求，所以只进行正截面承载力计算。

计算B 支座负弯矩时，计算跨度取相邻两跨的较大值。

板的弯矩计算见表二。

板的弯矩计算表 表二4 板的配筋计算（见表三）b=1000mm ，h 0=h-20=60mm 。

《建筑力学与结构基础知识》教学大纲第一部分大纲说明一、课程的性质、教学目的、任务和教学基本要求1.课程的性质、教学目的《建筑力学与结构基础知识》是建筑经济管理、村镇建设、建筑装饰、物业管理等专业的技术基础课。

它主要介绍建筑力学和建筑结构的基本知识, 以及结构施工图的识读方法, 为学习后续课程奠定基础。

2.教学任务本课程的教学任务是：使学生领会必要的力学概念, 掌握简单静定结构的内力计算方法, 了解常见结构的内力分布特点；掌握钢筋混凝土基本构件承载力的计算方法, 熟悉钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构的主要构造要求, 能理解建筑工程中的一般结构问题；明确结构施工图的内容, 掌握结构施工图的识读方法, 能识读结构施工图。

3.教学基本要求（1）平面力系和简单静定结构的内力是力学部分的重点, 教学中应讲练结合, 并安排适量的课外练习；（2）构造要求是结构部分的重点, 同时也是难点, 教学中应从结构、构件的受力特点入手, 着重讲清内力分布与构造的关系, 以便学生理解, 切忌死记硬背；（3）抗震构造措施分散安排在相应章节讲授, 教学中应注意与非抗震构造的比较, 以利学生掌握；（4）结构施工图部分是本课程的落脚点, 应结合施工图讲解, 并应使学生识读混合结构、钢筋混凝土框架结构和钢屋盖施工图各一套；（5）结构标准图是一个重要内容, 各教学班应结合本地区实际加强教学。

二、本课程与相关课程的衔接、配合关系本课程包括两大部分: 即建筑力学和建筑结构基础知识。

在学习建筑力学时, 以数学、物理等课程为基础。

同时, 建筑力学部分的知识又是学习建筑结构部分的重要基础知识, 若前部分力学知识学不好, 将会给后部分的学习带来困难。

另外, 本课程又以《建筑识图与构造》为基础, 并与之相配合, 利用识图和构造知识正确识读结构施工图。

同时又为《建筑工程预算》等专业课程的学习打下基础。

因此, 教学过程应注意各课程之间的衔接和配合。

三、教学方法和教学形式的建议1.教学方法本课程是一门理论性和实践性都很强的课程。

建筑结构与结构选型结构基本概念一、强度——承载能力刚度（受弯构件）、稳定性（受压构件）——抗变形能力 整体性——不散架承载能力和抗变形能力是结构设计的最基本的问题 水平构件——挠度拉、压、弯、剪、扭il 0=λ AI i =ϕ——稳定系数<1 λ↗ϕ↘，则实际承载力越小一般提高压感承载力的措施为：1、选用有较大i 值的截面，即面积分布尽量远离中和轴2、改变柱端固接条件或增设中间支撑以改变杆件计算长度0l剪应力：1、剪应力在梁高方向的分布是中和轴处最大，以近似抛物线的形状分布，在截面边沿处剪应力为零。

2、沿梁长度方向，制作出剪力最大，剪应力也最大3、截面的抗剪主要靠腹板（即梁的截面中部）受弯变形1、梁的挠度跨中最大2、挠度的大小与正弯矩成正比3、跨度相同、荷载相同，简支梁的挠度比连续梁、二端固定或一端固定简支梁要大4、挠度的大小与梁的EI（刚度）成反比砌体结构一、优点：经济缺点：整体性差二、构造要求1、满足高厚比当高厚比不能满足要求时：1）增加墙体厚度2）加设壁柱（墙垛）3）加设构造柱4）减小横墙间距三、砌体结构的基本抗震措施1、限制建筑物高度2、控制结构体型的高宽比3、控制横墙间距4、设置变形缝（防震缝）5、尽端、他突出部位加强锚固6、楼梯尽量不布置在平面尽端7、圈梁、构造柱8、平面几何中心与刚度中心尽量重合框架结构一、刚接——框架铰接——排架框架的连接点是刚节点，是一个几何不变体。

跨度一样，中柱不产生弯矩剪力墙结构一、剪力墙结构的特点1、空间刚度大，刚度很大将使结构的周期过短，地震力太大2、建筑空间灵活性较差3、墙承重体系二、调整剪力墙刚度的方法1、适当减小剪力墙的厚度2、降低连梁的高度3、增大门窗洞口宽度4、超过8米的剪力墙应用施工洞划分小墙肢三、框支剪力墙1、保证大空间有充分的刚度，防止属相的刚度过于悬殊2、加强转换层的刚度与承载力，保证转换层可以将上层剪力可靠的传递到落地墙上去。

3、落地剪力墙的布置和数量1）底部大空间层应有落地剪力墙或落地筒，落地纵横剪力墙最好成组布置结合为落地筒2）平面为长矩形，横向剪力墙的片数较多时，落地的横向剪力墙的数目与横向剪力墙数目之比，非抗震设计时不宜小于30%，抗震设计时不宜少于50% 对于一半平面，上下层的刚度比：——在非震区应尽量接近于1，不应大于3在抗震设计时应尽量接近于1，不应大于23）框支梁的宽度不应小于上部剪力墙厚度的2倍框支梁上部层不宜设边门洞，不得在中柱上方开设门洞框架剪力墙框架-剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求：1 剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大；2 平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙；3 纵、横剪力墙宜组成L形、T形和[形等型式；4 单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%；5 剪力墙宜贯通建筑物的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐；6 楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置；7 抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。

《建筑力学与结构》课程试题库一、单选题1. 结构上的作用有直接作用和（ D ）。

A. 荷载作用B. 结构作用C. 动力作用D. 间接作用2. 以下哪一项不属于直接作用（ D ）。

A. 结构自重B. 楼面荷载C. 雪荷载D. 地基不均匀沉降3. 以下哪一项不属于直接作用（ B ）。

A. 结构自重B. 温度变化C. 雪荷载D. 楼面荷载4. 以下哪一项属于永久荷载（ A ）。

A. 结构自重B. 安装荷载C. 风荷载D. 雪荷载5. 以下哪一项不属于永久荷载（ D ）。

A. 构件粉刷层B. 构件自重C. 固定设备重量D. 吊车荷载6. 水泥砂浆的重度是（ B ）。

A. 25 kN/m3B. 20 kN/m3C. 30 kN/m3D. 40kN/m37. 石灰砂浆、混合砂浆的重度是（ A ）。

A. 17kN/m3B. 20 kN/m3C. 30 kN/m3D. 40kN/m38. 某钢筋混凝土矩形截面梁的截面尺寸为 250mm 600mm，则梁的自身混凝土重量为（ B ）。

A. 4.7 kN/mB.3.75 kN/mC.5 kN/mD.7 kN/m9. 某钢筋混凝土矩形截面梁的截面尺寸为 250mm 600mm，梁两侧及梁底用厚20mm 石灰砂浆抹灰，则梁两侧抹灰层的重量为（ C ）。

A. 8.2 kN/mB. 6.7 kN/mC. 0.493 kN/mD. 0.756 kN/m10. 临时性结构的设计使用年限为（ A ）。

A. 5 年B. 10 年C. 7 年D. 2 年11. 易于替换的结构构件的设计使用年限为（B ）。

A. 5 年B. 25 年C. 10 年D. 15 年12. 一般情况下，永久荷载分项系数为（ A ）。

A. 1B. 1.2C. 1.4D. 1.513. 一般情况下，可变荷载分项系数（C ）。

2A．1 B．1.2 C．1.4 D．1.514. 混凝土结构的正常使用极限状态主要是验算构件的（ A ）。

木材在中国古代建筑中运用很多，根据建筑木材的特性，中国古代木构架有抬梁、穿斗、井干三种不同的结构方式。

1．抬梁式构架这种构架的特点是在柱顶或柱网上的水准铺作层上，沿房屋进深方向架数层迭架的梁，梁逐层缩短，层间垫短柱或木块，最上层梁中间立小柱或三角撑，形成三角形屋架。

相邻屋架间，在各层梁的两端和最上层梁中间小柱上架檩，檩间架椽，构成双坡顶房屋的空间骨架。

房屋的屋面重量透过椽、檩、梁、柱传到基础（有铺作时，透过它传到柱上）。

2．穿斗式构架中国古代建筑木构架的一种形式，多用于民居和较小的建筑物。

这种构架以柱直接承檩，没有梁，原作穿兜架，后简化为"穿逗架"和"穿斗架"。

穿斗式构架的特点是沿房屋的进深方向按檩数立一排柱，每柱上架一檩，檩上布椽，屋面荷载直接由檩传至柱，不用梁。

每排柱子靠穿透柱身的穿枋横向贯穿起来，成一榀构架。

每两榀构架之间使用斗枋和纤子连接起来，形成一间房间的空间构架。

3．井干式结构一种不用立柱和大梁的房屋结构。

这种结构以圆木或矩形、六角形木料平行向上层层叠置，在转角处木料端部交叉咬合，形成房屋四壁，形如古代井上的木围栏，再在左右两侧壁上立矮柱承脊檩构成房屋。

石材在古老的建筑中运用较多，石材本身是一种密度很大的建筑材料，所以在建筑施工会遇到很大的困难，硬度很大，耐腐蚀的特性。

由于石材的硬度很大，所以在承受竖向荷载时，会很坚固，但是在担当“梁”的角色的时候，回显得很容易折断，所以直接横向受压会让建筑的空间很小，而采用石拱的方式。

砖石结构指在建筑中以砖或石材为主砌筑制成的结构，是我国传统的建筑结构形式之一，造就了中国砖石塔发展的高峰，形式丰富，结构多样，构造作法进步。

从平面看，有方形、六边形、八边形，北宋中期以后，以八边形为主。

从外观看，有密檐式、楼阁式、花束式等不同类型。

在密檐式塔中出现了八角形密檐塔。

在楼阁式塔中，一种是塔身用砖造，外围的平座及腰檐用木构，另一种是全部用砖或石砌筑，而形式完全仿木构，第三种是简化的仿木楼阁式塔。

建筑力学模型理论方案建筑力学模型是建筑工程中必不可少的一环，通过建筑力学模型的分析与计算，可以评估建筑物的结构安全性、设计合理性以及耐久性等方面的性能。

因此，建筑力学模型的正确选择与建立，对于确保建筑工程的质量和可靠性至关重要。

建筑力学模型理论方案的编制，需要综合考虑建筑物的结构形式、材料性质、力学性能以及使用环境等因素。

以下是一种建筑力学模型理论方案的编制示例。

第一步：结构形式选择在建筑力学模型的选择中，首先需要考虑建筑物的结构形式。

根据建筑物的用途和功能，可以选择适合的结构形式，如框架结构、悬挑结构、拱形结构等。

结构形式的选择不仅要满足建筑物的使用要求，还要考虑施工的可行性以及经济性。

第二步：材料性质分析建筑力学模型中的材料性质分析是基于建筑物所采用的材料类型，如混凝土、钢筋、木材等，对材料的力学性能进行研究和分析。

需要确定材料的弹性模量、抗拉强度、抗压强度等参数。

这些参数将会用于建筑模型的计算分析中。

第三步：载荷计算在建筑力学模型的编制中，需要对建筑物所要承受的荷载进行计算。

荷载可以分为静态荷载和动态荷载两大类。

静态荷载主要包括建筑物自重、使用荷载、雪荷载、风荷载等；动态荷载则包括地震荷载、人员活动荷载等。

通过合理的荷载计算，可以保证建筑模型在分析与计算过程中的准确性与可靠性。

第四步：建模与分析在建筑力学模型的编制中，需要将建筑物的各个构件进行建模。

根据建筑物的结构形式，选取合适的建模软件进行建模与分析。

常用的建模软件有SAP2000、ANSYS、ETABS等。

通过建模与分析，可以对建筑物在各种荷载作用下的变形、应力和互作用等进行评估。

第五步：验证与修正在建筑力学模型的编制过程中，需要对模型进行验证与修正。

可以通过与现场实测数据进行比对，并结合专家经验进行修正。

只有经过验证与修正的建筑力学模型，才能准确地反映建筑物的真实状态，为后续的工程施工与使用提供可靠的依据。

以上是一个建筑力学模型理论方案的编制示例，通过建筑力学模型的正确选择与建立，可以为建筑工程的设计和施工提供有力的支持，确保建筑物的结构安全与可靠性。