第5章建筑结构的基本构件结构单元和结构体系.ppt
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1、建筑结构概论,丁敏 中国农业大学 土木工程系,第5章 建筑结构的基本构件、结构单元和结构体系,建筑结构的基本构件,主要内容,5.1,建筑结构的结构单元,5.2,建筑结构的结构体系,5.3,主体结构间的变形缝,5.4,常见构件(约9种),5.1 建筑结构的基本构件,5.1.1,板 指覆盖一个具有较大平面尺寸但却有较小厚度的平面形构件,通常在水平方向设置,承受垂直于板面方向的荷载,以受弯曲为主 梁 指承受垂直于其纵轴方向荷载的直线形构件,其截面尺寸小于其长向跨度,以受弯曲、受剪切为主 柱 指承受平行于其纵轴方向荷载的直线形构件,其截面尺寸小于其高度,以受压缩、受弯曲为主 墙 指承受平行于及垂直于墙
2、面方向荷载的竖向平面构件,其厚度小于墙面尺寸,以受压缩为主,有时也受弯曲、受剪切,常见构件(约9种),5.1 建筑结构的基本构件,5.1.1,杆 指截面尺寸小于其长度的直线形杆件,承受与其长度方向一致的轴力(拉伸或压缩),多用于组成桁架或网架或用于单独承受拉力的杆件 拱 指承受沿其纵轴平面内荷载的曲线形构件,其截面尺寸小于其弧长,以受压缩为主,也受弯曲和剪切 壳 一种曲面形且具有很好空间传力性能的构件,能以极小厚度覆盖大跨度空间,以受压缩为主 索 一种以柔性受力的钢索组成的构件,具有直线形或曲线形 膜 一种用薄膜材料(如玻璃纤维布、塑料薄膜)制成的构件,能受拉,基本构件分类,5.1 建筑结构的
3、基本构件,5.1.2,按构件受力状态分类 (1) 受弯、受剪构件(M、V):梁、板、框架梁 (2) 受压构件(含压弯):柱、墙、拱、壳壁、框架柱、桁架和网架中的压杆 (3) 受拉构件(含拉弯):桁架和网架中的拉杆、索、膜 (4) 受扭构件:雨篷梁 其本受力状态:拉抻(+N)、压缩(-N) 、弯曲(+M) 、剪切(V) 、扭转(MT),基本构件分类,5.1 建筑结构的基本构件,5.1.2,按构件几何形状分类 (1) 直线形构件:指截面尺寸比构件长度小得多的直线构件,如梁、柱、杆、索,基本构件分类,5.1 建筑结构的基本构件,5.1.2,按构件几何形状分类(续) (2) 曲线形构件:指截面尺寸比构
4、件弧长小得多的曲线构件,如曲梁、拱、悬索,基本构件分类,5.1 建筑结构的基本构件,5.1.2,按构件几何形状分类(续) (3) 平面构件:指厚度比平面边长小得多的构件,如板、墙,基本构件分类,5.1 建筑结构的基本构件,5.1.2,按构件几何形状分类(续) (4) 单曲面构件:指只有一个方向有曲率,另一方向曲率为零的曲面构件,如拱板、单面筒壳、单曲索面,基本构件分类,5.1 建筑结构的基本构件,5.1.2,按构件几何形状分类(续) (5) 双曲面构件:指两个方向都有曲率的曲面构件,如球壳、扭壳、充气构件、双曲拉索,基本构件分类,5.1 建筑结构的基本构件,5.1.2,按构件刚性特征分类 (1
5、) 刚性构件:指在荷载作用下除有一定挠度和位移外无其他显著形状改变的构件 如板、梁、柱、墙 可设计成拉、压、弯、剪、扭有的的构件 (2) 柔性构件:指在一种荷载作用下只有一个形状,一旦荷载性质有变(如均布荷 载变为集中荷载),它的形状也会突然变化的构件 如缆索、薄膜 只能设计成受拉构件,板-梁结构单元,5.2 建筑结构的结构单元,5.2.1,楼(屋)盖结构的基本结构单元 组成:楼(屋)面板、梁 支承情况:梁是板的支承,梁支承在墙或柱上 承受荷载:楼(屋)盖竖向重力荷载,板-墙结构单元,5.2 建筑结构的结构单元,5.2.2,布置方式:板直接搁置在墙上,板可以按单向或双向铺设 特点:跨度不能过大
6、,所用墙体较多,整体刚性很大,但使用空间不灵活 应用:宿舍、住宅,板-柱结构单元,5.2 建筑结构的结构单元,5.2.3,布置方式:板直接支承在立柱上 特点:若采用柱帽,板跨可以加大,形成宽敞的无梁使用空间 应用:贮藏性或开敞式娱乐性建筑物,梁-柱结构单元,5.2 建筑结构的结构单元,5.2.4,布置方式:横梁搁置在立柱上的基本竖向结构单元,梁柱间为铰接 承受荷载:只能承受竖向重力荷载,不能承受侧向水平荷载 要求:必须另有能支承侧向力的支撑构件来保证其侧向稳定,或者将柱固端连接 在它的支承结构(如基础)上,古代梁柱,梁-柱结构单元(续),5.2 建筑结构的结构单元,5.2.4,铰连接,梁-墙结
7、构单元,5.2 建筑结构的结构单元,5.2.5,布置方式:梁直接搁置在墙上的基本竖向结构单元 结点:梁墙间一般有梁垫,为铰连接; 若将梁端整体放大,与墙粘结成一体,则宜将梁墙间视作刚结点 应用:砌体结构建筑物,铰接,刚接,框架结构单元,5.2 建筑结构的结构单元,5.2.6,布置方式:与梁-柱结构单元相似,但梁柱间为刚性连接 承受荷载:既能承受竖向重力荷载又能承受侧向水平荷载,不需另设支撑构件 特点:组成的空间宽敞,可以灵活进行建筑布置 应用:适用于多种建筑物,对办公楼、商业或科教建筑更为适宜,框架结构单元(续),5.2 建筑结构的结构单元,5.2.6,刚性连接,桁架结构单元,5.2 建筑结构
8、的结构单元,5.2.7,桁架:将短直线杆件组成为几何形状不变的三角形图形的集合 桁架组成:上、下弦和斜、直腹杆,杆件间为铰连接 桁架结构单元组成:具有一定跨度的桁架、两侧横梁或支撑(保证侧向稳定) 支承:柱或墙 应用:一般用于屋盖,跨度范围为1230m,网架结构单元,5.2 建筑结构的结构单元,5.2.8,演变:是桁架结构的演变 纵横两个方向的桁架等高 上、下弦为交错的网格 腹杆均做成斜向,对两个方向的上下弦都起腹杆作用 支承:少量立柱 优点:大跨度的开敞空间 应用:多用于有从多群众场合的公共建筑, 如体育场馆、展览馆,拱结构单元,5.2 建筑结构的结构单元,5.2.9,特点:曲线形构件,拱底
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- 建筑结构 基本 构件 结构 单元 体系
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