《建筑结构设计原理》课件.ppt

**********结构设计基本原则安全性结构设计应满足安全要求，确保建筑物能够承受各种荷载，并防止发生倒塌、断裂等事故。经济性结构设计应考虑经济因素，在满足安全和功能要求的前提下，尽量降低造价。实用性结构设计应考虑建筑物的使用功能，确保结构能够满足建筑物的使用需求。美观性结构设计应与建筑物的整体设计相协调，体现建筑物的艺术性。结构设计流程1荷载分析确定建筑物所承受的各种荷载，包括自重、活荷载、风荷载、地震荷载等。2材料性能了解所选材料的力学性能，例如强度、弹性模量、抗拉强度等。3结构计算根据荷载分析和材料性能，对结构进行计算，确定结构的尺寸和截面。4结构设计根据计算结果，进行结构设计，绘制结构图纸，包括平面图、立面图、剖面图等。5结构施工按照结构图纸进行结构施工，并进行质量检验，确保结构符合设计要求。建筑荷载自重建筑物本身的重量，包括墙体、楼板、屋顶、门窗等。活荷载建筑物使用过程中产生的可变荷载，例如人员、家具、设备等。风荷载风对建筑物产生的荷载，大小和方向取决于风速和建筑物的形状。地震荷载地震发生时对建筑物产生的荷载，大小和方向取决于地震烈度和建筑物的抗震等级。自重荷载1材料密度不同材料的密度不同，因此自重也不同。2构件体积构件的体积越大，自重越大。3构件形状构件的形状也会影响自重，例如空心砖比实心砖轻。活荷载100人员一般取每平方米100公斤。200家具根据家具的种类和数量确定。300设备根据设备的种类和数量确定。风荷载风速风速越大，风荷载越大。建筑高度建筑物越高，风荷载越大。建筑形状建筑物的形状也会影响风荷载，例如高层建筑比低层建筑更容易受到风力的影响。地震荷载1地震烈度地震烈度越高，地震荷载越大。2建筑物抗震等级建筑物抗震等级越高，抗震性能越强，地震荷载越小。3建筑物基础条件建筑物基础条件越好，抗震性能越强，地震荷载越小。荷载组合自重荷载建筑物本身的重量，包括墙体、楼板、屋顶、门窗等。活荷载建筑物使用过程中产生的可变荷载，例如人员、家具、设备等。风荷载风对建筑物产生的荷载，大小和方向取决于风速和建筑物的形状。地震荷载地震发生时对建筑物产生的荷载，大小和方向取决于地震烈度和建筑物的抗震等级。材料性能钢材强度高钢材具有较高的强度，可以承受较大的荷载。塑性好钢材具有良好的塑性，可以承受较大的变形而不发生断裂。韧性好钢材具有良好的韧性，可以吸收较大的能量而不发生脆性断裂。混凝土强度高混凝土具有较高的强度，可以承受较大的荷载。耐久性好混凝土具有良好的耐久性，可以抵抗风化、腐蚀等因素。成本低混凝土的成本相对较低，是常用的建筑材料。木材强度轻木材的强度与重量比高，是轻型建筑的理想材料。环保木材是一种可再生资源，环保性能好。保温隔热木材具有良好的保温隔热性能，可以提高建筑的节能效果。砖石材料1强度高砖石材料具有较高的强度，可以承受较大的荷载。2耐久性好砖石材料具有良好的耐久性，可以抵抗风化、腐蚀等因素。3价格低砖石材料的价格相对较低，是常用的建筑材料。结构体系框架结构由柱子、梁和楼板组成，主要依靠框架来承受荷载。剪力墙结构由剪力墙和楼板组成，主要依靠剪力墙来承受荷载。筒体结构由筒体和楼板组成，主要依靠筒体来承受荷载。桁架结构由杆件组成的三角形结构，主要依靠杆件的受力来承受荷载。框架结构1优点施工方便、造价低、空间利用率高。2缺点抗震性能较差、抗风性能较差。3适用范围适用于低层建筑和多层建筑。剪力墙结构1优点抗震性能好、抗风性能好。2缺点施工复杂、造价较高、空间利用率较低。3适用范围适用于高层建筑和超高层建筑。筒体结构优点抗震性能强、抗风性能强、空间利用率高。缺点施工复杂、造价较高。适用范围适用于高层建筑和超高层建筑。桁架结构1优点承载能力强、跨度大、节省材料。2缺点施工复杂、造价较高。3适用范围适用于大型屋顶、桥梁等。简单计算方法杆件受力分析计算杆件所受的轴向力、剪力和弯矩。受压构件稳定性分析计算受压构件的临界荷载，防止其失稳。受弯构件强度分析计算受弯构件的弯曲强度，防止其断裂。连接件应力分析计算连接件的应力，防止其失效。杆件受力分析受压构件稳定性分析欧拉公式适用于细长杆的稳定性分析。屈服强度适用于短粗杆的稳定性分析。受弯构件强度分析弯曲强度计算受弯构件的弯曲强度，防止其断裂。剪切强度计算受弯构件的剪切强度，防止其剪切破坏。连接件应力分析焊接计算焊缝的应力，防