结构特点及对比课件.ppt

1、建筑结构课程中涉及到的结构对比建筑结构的概念 建筑结构是建筑物的基本组成部分，是用一定的材料建造成的具有足够抵抗能力的空间骨架，用于抵御自然界可能发生的各种作用力，和建筑物是分不开的有机整体。 建筑结构的类型 钢筋混凝土结构 钢结构 (1)按建筑材料划分 砌体结构 木结构 塑料结构 墙体结构 框架结构 筒体结构 (2) 按结构型式划分 拱结构 网架结构 空间薄壁结构 钢索结构优点优点缺点缺点应用范围应用范围建筑结构建筑结构框架结框架结构构强度高、耐久性强度高、耐久性好、抗震性好、好、抗震性好、并具可塑性并具可塑性自重大、抗裂能力差、自重大、抗裂能力差、费工费模板费工费模板一般民用建筑、多高一般

2、民用建筑、多高层建筑、工业厂房、层建筑、工业厂房、大跨结构大跨结构砌体结砌体结构构造价低廉、耐火造价低廉、耐火性好、施工方便、性好、施工方便、工艺简单、就地工艺简单、就地取材取材自重大、强度低、抗自重大、强度低、抗震性能差、砌筑工作震性能差、砌筑工作繁重、粘土用量大繁重、粘土用量大五六层以下的民用房五六层以下的民用房屋、中小厂房的沉重屋、中小厂房的沉重结构、大型工业厂房结构、大型工业厂房的围护结构的围护结构钢结构钢结构强度高、重量轻、强度高、重量轻、质地均匀、运输质地均匀、运输方便方便易锈蚀、耐火性能差易锈蚀、耐火性能差大跨重型结构、受动大跨重型结构、受动荷载结构、可拆卸结荷载结构、可拆卸结构

3、、轻型结构、容器构、轻型结构、容器及其它及其它框架结构组成：框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和立柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础。通常框架梁宜拉通、对直，框架柱上下对中，纵横对齐，梁柱轴线在同一平面内。框架结构分类1）现浇框架（目前最常用的形式）其做法为：每层柱与其上层的梁板同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇筑混凝土。优点：整体性，抗震性好缺点：施工周期长，费料、费力2）装配式框架其做法为：梁、柱、楼板均为预制，通过预埋件焊接形成整体的框架结构优点：工业化，速度化，成本低缺点：整体性，抗震性差。框架结构的受力特点在竖向荷载和水平荷载作用下，框架结构各构件将产生内力

4、和变形。框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形us；由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩），形成框架结构的整体弯曲变形ub。当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。 结构轻巧； 整体性好； 可形成大空间； 施工方便； 较为经济。框架结构框架结构 抵抗水平荷载能力差； 侧向刚度小，侧移大； 如果框架结构房屋的高宽比较大，则水平荷载作用下的侧移也较大，而且引起的倾覆作用也较严重。 受地基的不均匀沉降影响大 。框架结构受力变形动画框架结构的应用：特别适合于

5、在办公楼、教学楼、公共性与商业性建筑、图书馆、轻工业厂房、公寓以及住宅类建筑中采用；为了不使结构构件的截面尺寸过大和截面内钢筋配置过密框架结构一般只用于层数不超过20层的建筑物中： 高规规定，在非地震区，现浇钢筋混凝土框架结构房屋适用的最大高度为70m；当房屋高度超过上述规定时，设计应有可靠依据并采取有效措施。位于软弱场地的建筑或不规则建筑，上述高度应适当降低。 图1-1 建筑结构的各种形式 （a）墙体结构；(b) 框架结构；(c) 深梁结构；(d) 筒体结构；(e) 拱结构； (f) 网架结构；(g) 空间薄壁结构；(h) 钢索结构；(i) 折板结构1.1建筑结构的概念及在建筑物中的功能建筑

6、结构的概念及在建筑物中的功能3.3.结构所要解决的问题结构所要解决的问题(1)(1)使骨架形成的空间能良好地服务于使骨架形成的空间能良好地服务于人类生活、生产的要求和人类对美观人类生活、生产的要求和人类对美观的需要。前者是物质的，后者是精神的需要。前者是物质的，后者是精神的。这是的。这是结构之所以存在的根本目的。结构之所以存在的根本目的。(2)(2)结构要抵御自然界各种作用力结构要抵御自然界各种作用力( (地心地心吸力、风力、地震力等吸力、风力、地震力等) )，因而需要，因而需要有抵抗力的功能。这是有抵抗力的功能。这是结构之所以存结构之所以存在的根本原因在的根本原因。1.2.1 结构的特点2.

7、2.砌体结构砌体结构 优点：优点： 1)1)可就地取材。可就地取材。 2)2)具有很好的耐火性，较好的化学稳定性和大气稳定。具有很好的耐火性，较好的化学稳定性和大气稳定。 3)3)一般较钢筋混凝土结构可以节约水泥和钢材，可以一般较钢筋混凝土结构可以节约水泥和钢材，可以节节 约木材，可连续施工。约木材，可连续施工。 4)4)采用砌块或大型板材作墙体时，可以减轻结构自重，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，进行工业化生产和施工。加快施工进度，进行工业化生产和施工。 2.2.砌体结构砌体结构 缺点：缺点： 1)1)自重大。自重大。 2)2)砌筑工作相当繁重。砌筑工作相当繁重

8、。 3)3)砂浆和砖石间的粘结力较弱。砂浆和砖石间的粘结力较弱。 4)4)粘土砖用量很大，往往占用农田，影响农业生粘土砖用量很大，往往占用农田，影响农业生产。产。 5)5)砌块结构造价略高于砖石结构。砌块结构造价略高于砖石结构。 2.砌体结构砌体结构(1)(1)一般民用建筑中的基础、内外墙、柱、过梁、屋一般民用建筑中的基础、内外墙、柱、过梁、屋盖和地沟等构件盖和地沟等构件。(2)(2)在工业厂房中，用来砌筑围护墙、烟囱、料斗、在工业厂房中，用来砌筑围护墙、烟囱、料斗、地沟、管道支架、对渗水性要求不高的水池等特地沟、管道支架、对渗水性要求不高的水池等特殊结构。殊结构。(3)农村建筑如猪圈、粮仓等

9、。农村建筑如猪圈、粮仓等。(4)在交通运输方面，砌体结构除可用于桥梁，隧道在交通运输方面，砌体结构除可用于桥梁，隧道外，各式地下渠道，涵洞，挡土墙也常用砌筑。外，各式地下渠道，涵洞，挡土墙也常用砌筑。(5)在水利建设方面，可以用石料砌筑坝、堰和渡槽在水利建设方面，可以用石料砌筑坝、堰和渡槽等。等。砌体结构的特点优点： 主要材料来源方便，易于就地取材 良好的耐火性，保温、隔热、隔声 化学稳定性、大气稳定性 施工时不需要特别的技术设备 造价低 抗压强度远大于抗拉、抗剪强度缺点： 强度低，需采用较大截面尺寸，尺寸大自重大 抗拉、抗弯、抗剪强度低，抗震性能差 手工砌筑，劳动量大，生产效率低 粘土砖浪费

10、大量农田3.3.钢结构钢结构 (1)(1)重型工业厂房重型工业厂房 (2)(2)大跨度结构大跨度结构 (3)(3)高耸结构和高层建筑高耸结构和高层建筑 (4)(4)受动力荷载作用的结构受动力荷载作用的结构 (5)(5)可拆卸和移动的结构可拆卸和移动的结构 (6)(6)容器和管道容器和管道 (7)(7)轻型钢结构轻型钢结构 (8)(8)其他建筑物其他建筑物 1.4.1 混凝土结构的耐久性问题1钢筋的锈蚀问题钢筋锈蚀是混凝土结构最常见和量最大的耐久的问题。在下列三种情况下钢筋表面的钝化膜可遭到破坏：混凝土碳化（中性化）、混凝土遭受氯污染和环境中缺氧。1.4.1 混凝土结构的耐久性问题2.钢筋的其他

11、问题除了锈蚀问题外，钢筋还有氢脆、低温冷脆、应力腐蚀和疲劳等问题。(1)氢脆是指氢原子进入钢筋的内部，使钢筋局部产生较高的内应力，产生脆断。(2)低温冷脆是钢结构常见的问题。北方室外的钢结构，如桥梁、钢储仓等，有出现低温冷脆破坏的事例。钢筋混凝土结构也会出现低温冷脆的问题，主要出现在钢筋搭接不合理和出现应力集中的部位。(3)应力腐蚀破坏使钢材在高应力状态下的腐蚀断裂破坏。1.2.1 结构的特点3.3.钢结构钢结构 优点优点: : 1)1)钢结构自重轻而承载力高钢结构自重轻而承载力高 。 2)2)钢材最接近于匀质等向体钢材最接近于匀质等向体 。 3)3)钢材的塑性和韧性好钢材的塑性和韧性好 。 4 4）钢材具有可焊性）钢材具有可焊性 。 5)5)钢结构具有不渗漏的特性钢结构具有不渗漏的特性 。 6)6)钢结构制造工厂化、施工装配化钢结构制造工厂化、施工装配化 。 缺点缺点: : 1)1)钢材耐腐蚀性差，应采取防护措施钢材耐腐蚀性差，应采取防护措施 。 2)2)钢结构耐热性能好，但防火性能差钢结构耐热性能好，但防火性能差 。