建筑结构概论
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建筑结构体系概论建筑是人们用泥土,砖,瓦,石材,木材;(近代用钢筋砼,型材)等建筑材料构成的一种供人居住和使用的空间,如住宅,桥梁,体育馆,窑洞,水塔,寺庙等等。
广义上来讲,景观,园林也是建筑的一部分。
更广义地讲,动物有意识建造的巢穴也可算作建筑。
西哲有云:建筑是凝固的音乐,建筑是一部石头史书。
古罗马建筑家维特鲁耶的经典名作《建筑十书》提出了建筑的三个标准:坚固,实用,美观一直影响着后世建筑学的发展。
建筑结构是指在建筑物(包括构筑物)中,由建筑材料做成用来承受各种荷载或者作用,以起骨架作用的空间受力体系。
建筑结构指的是建筑的受力构建的组合。
建筑是采用不同方式建造的建筑。
建筑结构因所用的建筑材料不同,可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、轻型钢结构、木结构和组合结构等。
建筑结构按其承重结构的类型又可分为:(1)框架结构这种结构用纵梁、横梁及立柱组成框架,作为承重结构。
然后在纵梁、横梁间铺上梁板形成楼盖和屋盖。
在框架结构中,墙体是作为填充材料(板材或砌体)设置在立柱之间,因而墙体不是承重结构。
框架结构平面布置灵活,可以按使用要求任意分割空间,且构造简单、施工方便。
因此,不论是钢筋混凝土结构的房屋还是钢结构的房屋,框架结构应用都十分广泛。
框架结构比砌体结构强度高,整体性好。
但随着高度增加,水平荷载(风力、地震力)起控制作用时,水平力将在柱中产生很大的弯矩和剪力,同时产生很大的侧移,故一般只用在高度不是很大(如10层左右)的房屋。
框架建筑的主要优点:空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。
框架结构体系的缺点为:框架节点应力集中显著;框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性;钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大;不适宜建造高层建筑,框架是由梁柱构成的杆系结构,其承载力和刚度都较低,特别是水平方向的(即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度,但也是有限的),它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,其总体水平位移上大下小,但相对与各楼层而言,层间变形上小下大,设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素,对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理,故一般适用于建造不超过15层的房屋。