第一讲建筑结构基本知识.ppt

1 建筑力学与结构概述 1 建筑力学与结构概述 建筑中由若干构件连接而 成的能承受作用的平面或 空间体系称为建筑结构。 建筑结构由水平构件、竖向构件和 基础组成。水平构件包括梁、板 等，用以承受竖向荷载；竖向构件 包括柱、墙等，其作用是支承水平 构件或承受水平荷载；基础的作用 是将建筑物承受的荷载传至地基。 1 建筑力学与结构概述 这里所说的“作用”是指能使结构或构件产生效应（内力、变形、裂缝等）的各种原因的总称。 作用可分为直接作用和间接作用。直接作用即习惯上所说的荷载，是指施加在结构上的集中力或分布力系，如结构自重、家具及人群荷载、风荷载等。间接作用是指引起结构外加变形或约束变形的原因，如地震、基础沉降、温度变化等。 1 建筑力学与结构概述 (1) 混凝土结构 混凝土结构是素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的总称。 素混凝土结构是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构，在建筑工程中一般只用做基础垫层或室外地坪。 钢筋混凝土结构是指配置钢筋的混凝土结构。在混凝土内配置受力钢筋，能明显提高结构或构件的承载能力和变形性能。 在结构承受荷载之前，预先对混凝土受拉区人为地施加压应力，以抵消或减少外荷载产生的拉应力，从而达到使构件在正常的使用荷载下不开裂，或者延迟开裂、减小裂缝宽度的目的，这种结构称为预应力混凝土结构。 钢筋混凝土结构的优点： （2） 砌体结构 由块体（砖、石材、砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构它是砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构的统称。 砌体结构主要有以下优点： 取材方便，造价低廉。 具有良好的耐火性及耐久性。 具有良好的保温、隔热、隔音性能，节能效果好。 施工简单，技术容易掌握和普及，也不需要特殊的设备。 （3） 钢结构 钢结构系指以钢材为主制作的结构。 钢结构具有以下主要优点： ① 材料强度高，自重轻，塑性和韧性好，材质均匀； ② 便于工厂生产和机械化施工，便于拆卸，施工工期短； ③ 具有优越的抗震性能； ④ 无污染、可再生、节能、安全，符合建筑可持续发展的原则，可以说钢结构的发展是21世纪建筑文明的体现。 钢结构的缺点：易腐蚀，需经常用油漆维护，故维护费用较高；耐火性差，当温度达到250℃时，钢结构的材质将会发生较大变化，当温度达到500℃时，结构会瞬间崩溃，完全丧失承载能力。 （4） 木结构 木结构是指全部或大部分用木材制作的结构。 优缺点：易于就地取材，制作简单，但易燃、易腐蚀、变形大，并且木材使用受到国家严格限制，因此已很少采用。 (5) 混合结构 由两种及两种以上材料作为主要承重结构的房屋称为混合结构。 多层混合结构一般是砖混结构，即以砖砌体为竖向承重构件，钢筋混凝土结构为水平承重构件的结构体系。 高层混合结构一般是钢-混凝土混合结构，即由钢框架或型钢混凝土框架与钢筋混凝土筒体所组成的共同承受竖向和水平作用的结构。 （2） 结构的设计使用年限 所谓设计使用年限，是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。 （3） 结构的功能要求 建筑结构在规定的设计使用年限内应满足安全性、适用性和耐久性三项功能要求。它们总称为结构的可靠性。 （4） 结构功能的极限状态 结构能满足功能要求，则称结构“可靠”或“有效”，否则称结构“不可靠”或“失效”。区分结构工作状态“可靠”与“失效”的界限是“极限状态”。因此，结构的极限状态可定义为：整个结构或结构的一部分，超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能（安全性、适用性、耐久性）要求，该特定状态称为该功能的极限状态。 结构极限状态分为以下两类： ① 承载能力极限状态 ② 正常使用极限状态 2 结构抗震知识 2 结构抗震知识 （1） 地震的成因及分类 地震俗称地动，是一种具有突发性的自然现象，其作用结果是引起地面的颠簸和摇晃。 地震发生的地方称为震源；震源正上方的地面称为震中；震中附近地面运动最激烈，也是破坏最严重的地区，称为震中区或极震区；地面上某处到震中的距离称为震中距；地震时地面上破坏程度相近的点连成的线称为等震线；震源至地面的距离称为震源深度。（如下页图所示） 地震引起的振动以波的形式从震源向四周传播，这种波就称为地震波。 （2） 震级和烈度 地震的震级是衡量一次地震大小的等级，用符号M表示。地震的震级M，一般称为里氏震级。当震级提高一级，地面振动振幅增加约10倍，而能量增加近32倍。一般来说，M＜2的地震，人们感觉不到，称为微震；M=2～4的地震称为有感地震；M＞5的地震，会引起建筑物不同程度的破坏，统称为破坏性地震；M＞7的地震称为强烈地震或大地震