第4章 建筑工程

1、概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程1.了解建筑工程的基了解建筑工程的基本構(gòu)件。本構(gòu)件。2.了解單層與多層建了解單層與多層建筑的概念。筑的概念。3.了解高層與超高層了解高層與超高層建筑的概念。建筑的概念。4.了解特種結(jié)構(gòu)與智了解特種結(jié)構(gòu)與智能建筑的特點(diǎn)。能建筑的特點(diǎn)。5.掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法。與方法。4.1 4.1 基本構(gòu)件基本構(gòu)件4.2 4.2 單層與多層建筑單層與多層建筑4.3 4.3 高層與超高層建筑高層與超高層建筑4.4 4.4 特種結(jié)構(gòu)與智能建筑特種結(jié)構(gòu)與智能建筑4.5 4.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論

2、與方法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法本章目錄本章目錄基本要求基本要求概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程第第4.14.1節(jié)節(jié) 基本構(gòu)件基本構(gòu)件板板梁梁柱柱拱拱了解建筑工程的基本構(gòu)件了解建筑工程的基本構(gòu)件本節(jié)目錄本節(jié)目錄基本要求基本要求概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.1.1 4.1.1 板板定義：定義：板板是指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構(gòu)件，通是指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構(gòu)件，通常水平放置，但也有斜向放置（如樓梯板）或豎向放置常水平放置，但也有斜向放置（如樓梯板）或豎向放置的（如墻板）。板在建筑工程中一般應(yīng)用于樓板、屋面的（如墻板）。板在建筑工程中一般應(yīng)

3、用于樓板、屋面板、基礎(chǔ)板、墻板等。當(dāng)為曲面形式時(shí)，常稱為殼。板、基礎(chǔ)板、墻板等。當(dāng)為曲面形式時(shí)，常稱為殼。分類：分類：板按平面形式可分為方形板、矩形板、圓形板及板按平面形式可分為方形板、矩形板、圓形板及三角形板；按截面形式可分為實(shí)心板、空心板、槽形板三角形板；按截面形式可分為實(shí)心板、空心板、槽形板等；按所用材料可分為木板、鋼板、鋼筋混凝土板等。等；按所用材料可分為木板、鋼板、鋼筋混凝土板等。按受力形式可分為單向板和雙向板。按受力形式可分為單向板和雙向板。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程單向板單向板概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.1.2 4.1

4、.2 梁梁定義：定義：梁梁是長度遠(yuǎn)大于其橫截面尺寸的的受彎構(gòu)件，通是長度遠(yuǎn)大于其橫截面尺寸的的受彎構(gòu)件，通常水平放置，但有時(shí)也斜向放置的常水平放置，但有時(shí)也斜向放置的。梁的截面高度通常梁的截面高度通常大于截面的寬度，當(dāng)梁寬大于梁高時(shí)，稱為大于截面的寬度，當(dāng)梁寬大于梁高時(shí)，稱為扁梁扁梁。梁的。梁的截面高度沿長度方向變化時(shí)，稱為變截面梁，不變時(shí)稱截面高度沿長度方向變化時(shí)，稱為變截面梁，不變時(shí)稱為為等截面梁等截面梁。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程1、按截面形式分：、按截面形式分： 矩形梁、矩形梁、T形梁、倒形梁、倒T形梁、形梁、L形梁、形梁、Z形梁、槽形梁、形梁、槽形梁、箱

5、形梁、空腹梁、疊合梁等。箱形梁、空腹梁、疊合梁等。 鋼梁形狀鋼梁形狀混凝土梁形狀混凝土梁形狀2 2、按支承方式分：、按支承方式分： 簡支梁簡支梁，連續(xù)梁連續(xù)梁，懸臂梁懸臂梁概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程3、按所用材料可分按所用材料可分：木梁、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁、鋼梁以及木梁、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁、鋼梁以及鋼與混凝土的組合梁等。鋼與混凝土的組合梁等。4、按其在結(jié)構(gòu)中的位置可分按其在結(jié)構(gòu)中的位置可分：主梁、次梁、連系梁、圈梁、過梁等主梁、次梁、連系梁、圈梁、過梁等。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.1.3 4.1.3 柱

6、柱定義：定義：柱柱是長度遠(yuǎn)大于其橫截面尺寸、主要承受壓力，是長度遠(yuǎn)大于其橫截面尺寸、主要承受壓力，有時(shí)也同時(shí)承受彎矩的豎向構(gòu)件。有時(shí)也同時(shí)承受彎矩的豎向構(gòu)件。1、柱按截面形式可分柱按截面形式可分： 方柱、圓柱、管柱、矩形柱、工字形柱、方柱、圓柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、形柱、L形柱、十字形柱等。形柱、十字形柱等。2、按所用材料可分為按所用材料可分為： 石柱、磚柱、砌塊柱、木柱、鋼柱、鋼筋混凝土柱、石柱、磚柱、砌塊柱、木柱、鋼柱、鋼筋混凝土柱、勁性鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土柱和各種組合柱等。勁性鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土柱和各種組合柱等。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工

7、程3、按、按鋼柱按截面形式可分鋼柱按截面形式可分： 實(shí)腹柱和格構(gòu)柱實(shí)腹柱和格構(gòu)柱。實(shí)腹柱實(shí)腹柱格構(gòu)柱格構(gòu)柱x軸軸y軸軸圖圖4.6 鋼柱的截面形式鋼柱的截面形式概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.1.4 4.1.4 拱拱定義：定義：拱拱為曲線結(jié)構(gòu)，主要承受軸向壓力，與梁的最大為曲線結(jié)構(gòu)，主要承受軸向壓力，與梁的最大區(qū)別在于拱在豎直荷載作用下產(chǎn)生水平反力。區(qū)別在于拱在豎直荷載作用下產(chǎn)生水平反力。拱按鉸數(shù)分可分為三鉸拱、無鉸拱、雙鉸拱、帶拉桿拱按鉸數(shù)分可分為三鉸拱、無鉸拱、雙鉸拱、帶拉桿的雙鉸拱等的雙鉸拱等概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程第第4.24.

8、2節(jié)節(jié) 單層與多層建筑單層與多層建筑1. 1. 一般單層建筑一般單層建筑2. 2. 大跨度單層建筑大跨度單層建筑3. 3. 多層建筑多層建筑1.1.了解單層建筑與多層建筑的概念了解單層建筑與多層建筑的概念本節(jié)目錄本節(jié)目錄基本要求基本要求概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.2.1 4.2.1 一般單層建筑一般單層建筑單層建筑按其使用目的可分為單層建筑按其使用目的可分為民用單層建筑民用單層建筑和和單層工單層工業(yè)廠房業(yè)廠房。民用單層建筑民用單層建筑一般采用磚混結(jié)構(gòu)，多用于單層住宅、一般采用磚混結(jié)構(gòu)，多用于單層住宅、公共建筑和別墅等。公共建筑和別墅等。單層工業(yè)廠房單層工業(yè)廠房一

9、般采用鋼筋混凝土柱或鋼柱，屋蓋采一般采用鋼筋混凝土柱或鋼柱，屋蓋采用鋼屋架結(jié)構(gòu)用鋼屋架結(jié)構(gòu)。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程目前常用的單層建筑有目前常用的單層建筑有門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑和和拱形拱形彩板屋頂建筑彩板屋頂建筑。施工中的輕型門式剛架施工中的輕型門式剛架拱形彩板屋頂建筑拱形彩板屋頂建筑概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.2.2 4.2.2 大跨度單層建筑大跨度單層建筑大跨度建筑大跨度建筑是指跨度大于是指跨度大于60m的建筑。的建筑。1 1、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由鋼桿件組成的平面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為是

10、由鋼桿件組成的平面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為大跨度結(jié)構(gòu)中最常見的結(jié)構(gòu)形式，因其為空間結(jié)構(gòu)，故大跨度結(jié)構(gòu)中最常見的結(jié)構(gòu)形式，因其為空間結(jié)構(gòu)，故一般稱為空間網(wǎng)架一般稱為空間網(wǎng)架概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程2 2、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是由鋼桿件組成的曲面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。網(wǎng)殼結(jié)是由鋼桿件組成的曲面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)因本身為曲面結(jié)構(gòu)，因而有較大的剛度，所以有可能構(gòu)因本身為曲面結(jié)構(gòu)，因而有較大的剛度，所以有可能做成單層的。做成單層的。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程3 3、索結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu) 索結(jié)構(gòu)索結(jié)構(gòu)是將橋梁中的懸索是

11、將橋梁中的懸索“移植移植”到房屋建筑中，可到房屋建筑中，可以說是土木工程中結(jié)構(gòu)形式互通互用的典型范例。索結(jié)以說是土木工程中結(jié)構(gòu)形式互通互用的典型范例。索結(jié)構(gòu)中的索只承受拉力，因此可以充分發(fā)揮材料的抗拉性構(gòu)中的索只承受拉力，因此可以充分發(fā)揮材料的抗拉性能。能。4 4、索膜結(jié)構(gòu)、索膜結(jié)構(gòu) 索膜結(jié)構(gòu)索膜結(jié)構(gòu)是用鋼索和薄膜材料共同形成的結(jié)構(gòu)形式。是用鋼索和薄膜材料共同形成的結(jié)構(gòu)形式。它將薄膜和索張緊在剛性或柔性的邊緣上，或者將薄膜它將薄膜和索張緊在剛性或柔性的邊緣上，或者將薄膜和索懸掛在若干獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)上，通過張拉建立預(yù)應(yīng)力而和索懸掛在若干獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)上，通過張拉建立預(yù)應(yīng)力而獲得確定的形狀，這種索膜結(jié)構(gòu)成

12、為張拉式索膜結(jié)構(gòu)。獲得確定的形狀，這種索膜結(jié)構(gòu)成為張拉式索膜結(jié)構(gòu)。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程19581958年的布魯塞爾世年的布魯塞爾世博會(huì)的法國館博會(huì)的法國館懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)索膜結(jié)構(gòu)索膜結(jié)構(gòu)意大利熱拉亞意大利熱拉亞19921992年海年海洋與船舶世博會(huì)露天廣洋與船舶世博會(huì)露天廣場的巨型屋頂場的巨型屋頂 概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程5 5、充氣懸浮結(jié)構(gòu)、充氣懸浮結(jié)構(gòu) 充氣懸浮結(jié)構(gòu)充氣懸浮結(jié)構(gòu)是充氣膜結(jié)構(gòu)中的一種，他是在增強(qiáng)是充氣膜結(jié)構(gòu)中的一種，他是在增強(qiáng)塑料薄膜或尼龍布罩內(nèi)充入較輕

13、的氣體，使其形成一定塑料薄膜或尼龍布罩內(nèi)充入較輕的氣體，使其形成一定的形狀，并懸浮起來作為建筑的覆蓋物。的形狀，并懸浮起來作為建筑的覆蓋物。6 6、薄殼結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu) 殼殼是一種曲面構(gòu)件，薄殼結(jié)構(gòu)為曲面的薄板結(jié)構(gòu)，是一種曲面構(gòu)件，薄殼結(jié)構(gòu)為曲面的薄板結(jié)構(gòu)，可分為筒殼、折板、雙曲扁殼、雙曲拋物面殼和圓頂薄可分為筒殼、折板、雙曲扁殼、雙曲拋物面殼和圓頂薄殼等形式。殼等形式。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程7 7、應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)、應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu) 應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)是在空間構(gòu)架的縱、橫肋上（例如網(wǎng)是在空間構(gòu)架的縱、橫肋上

14、（例如網(wǎng)架每個(gè)網(wǎng)格的周邊桿件上）蒙上一層金屬板，該金屬板架每個(gè)網(wǎng)格的周邊桿件上）蒙上一層金屬板，該金屬板不僅可以承受板面外的荷載，也可承受板面內(nèi)的荷載，不僅可以承受板面外的荷載，也可承受板面內(nèi)的荷載，使薄板和桿件形成共同受力體系，蒙皮相當(dāng)于連續(xù)分布使薄板和桿件形成共同受力體系，蒙皮相當(dāng)于連續(xù)分布的支撐，起到空間受力的效果。的支撐，起到空間受力的效果。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.2.3 4.2.3 多層建筑多層建筑多層、高層和超高層結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于居民住宅、商場、多層、高層和超高層結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于居民住宅、商場、辦公樓、旅館等建筑。辦公樓、旅館等建筑。我國民用建筑設(shè)計(jì)

15、通則我國民用建筑設(shè)計(jì)通則GB50352-2005第第1.0.5條給出條給出了民用建筑按高度和層數(shù)劃分的方法與標(biāo)準(zhǔn)：了民用建筑按高度和層數(shù)劃分的方法與標(biāo)準(zhǔn)：（1）住宅建筑按層數(shù)劃分：）住宅建筑按層數(shù)劃分：13層為低層；層為低層；46層為多層為多層；層；79層為中高層；層為中高層；10層以上為高層。層以上為高層。（2）公共建筑及綜合性建筑總高度超過）公共建筑及綜合性建筑總高度超過24m者為高層者為高層（不包括高度超過（不包括高度超過24m的單層主體建筑）。的單層主體建筑）。（3）建筑物高度超過）建筑物高度超過100m時(shí)，不論住宅或公共建筑均為時(shí)，不論住宅或公共建筑均為超高層。超高層。概概 論論土木

16、工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程多層結(jié)構(gòu)常用的結(jié)構(gòu)形式為多層結(jié)構(gòu)常用的結(jié)構(gòu)形式為混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)和和框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)。 混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)指用不同的材料建造的房屋，通常墻體采用磚指用不同的材料建造的房屋，通常墻體采用磚砌體，屋面和樓板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，故亦稱為磚混砌體，屋面和樓板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，故亦稱為磚混結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)指由梁和柱剛性連接而構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，指由梁和柱剛性連接而構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的豎向荷即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的豎向荷載和水平荷載（例如地震荷載）。框架結(jié)構(gòu)房

17、屋的墻體載和水平荷載（例如地震荷載）?？蚣芙Y(jié)構(gòu)房屋的墻體不承重，僅起圍護(hù)和分隔的作用。不承重，僅起圍護(hù)和分隔的作用?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體性和抗震性能是強(qiáng)度高、自重輕、整體性和抗震性能好。好。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程第第4.34.3節(jié)節(jié) 高層與超高層建筑高層與超高層建筑框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)框架框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)4. 4. 框支剪力墻結(jié)構(gòu)框支剪力墻結(jié)構(gòu)5. 5. 筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)1.1.了解高層與超高層建筑的概念了解高層與超高層建筑的概念本節(jié)目錄本節(jié)目錄基本要求基本要求概概 論論土木工程土木工程第四章第四章

18、建筑工程建筑工程 目前（目前（2011年），世界最高的建筑為年），世界最高的建筑為2010年年1月月4日日 舉行落成、啟用典禮的阿聯(lián)酋迪拜城的舉行落成、啟用典禮的阿聯(lián)酋迪拜城的“哈里法哈里法”塔（原塔（原名名“伯吉迪拜塔樓（伯吉迪拜塔樓（Burj Dubai）”，高度為，高度為828米；米；其次為其次為2004年建成的臺(tái)北的年建成的臺(tái)北的101大廈，高度為大廈，高度為508m（主體高（主體高480m）；排名第三的是）；排名第三的是2008年建成的上海環(huán)年建成的上海環(huán)球金融中心，主體高球金融中心，主體高492m；排名第四的是；排名第四的是1999年建成年建成啟用的馬來西亞首都吉隆坡的石油雙子塔，

19、高度為啟用的馬來西亞首都吉隆坡的石油雙子塔，高度為452m；排名第五的是；排名第五的是1974年建成的美國芝加哥的西爾年建成的美國芝加哥的西爾斯大廈，高斯大廈，高443m。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程高層結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式：高層結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式：1 1、框架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)2 2、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)3 3、剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)4 4、框支剪力墻結(jié)構(gòu)、框支剪力墻結(jié)構(gòu)5 5、筒體結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)上海金茂大廈上海金茂大廈 概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.3.1 4.3.1 框架

20、結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)由梁和柱剛性連接而構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)由梁和柱剛性連接而構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)。 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 北京長城飯店北京長城飯店 概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.3.2 4.3.2 框架框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻即為一段鋼筋混凝土墻體，因其抗剪能力剪力墻即為一段鋼筋混凝土墻體，因其抗剪能力很強(qiáng)，故得此名。很強(qiáng)，故得此名。 框剪結(jié)構(gòu)框剪結(jié)構(gòu) 廣州中天大廈廣州中天大廈 概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.3.3 4.3.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 全部采用縱橫布置的剪力墻組成，剪

21、力墻不僅承全部采用縱橫布置的剪力墻組成，剪力墻不僅承受水平荷載，亦用來承受垂直荷載。受水平荷載，亦用來承受垂直荷載。剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 廣州白云賓館廣州白云賓館 概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.3.4 4.3.4 框架剪力墻結(jié)構(gòu)框架剪力墻結(jié)構(gòu)適用于上部為住宅樓或辦公樓，而下部開設(shè)商店。適用于上部為住宅樓或辦公樓，而下部開設(shè)商店。需在其交界位置設(shè)置巨型的轉(zhuǎn)換大梁，將上部剪力墻的需在其交界位置設(shè)置巨型的轉(zhuǎn)換大梁，將上部剪力墻的力傳至下部柱子上。力傳至下部柱子上?？蛑Ъ袅Y(jié)構(gòu)框支剪力墻結(jié)構(gòu) 北京兆龍飯店北京兆龍飯店 概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑

22、工程4.3.5 4.3.5 筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)是指由一個(gè)或多個(gè)筒體作為承受水平和豎向是指由一個(gè)或多個(gè)筒體作為承受水平和豎向荷載的高層建筑結(jié)構(gòu)，適用于層數(shù)較多的高層建筑。荷載的高層建筑結(jié)構(gòu)，適用于層數(shù)較多的高層建筑。筒式結(jié)構(gòu)體系可分為：框筒體系、筒中筒體系、桁架筒式結(jié)構(gòu)體系可分為：框筒體系、筒中筒體系、桁架筒體系和成束筒體系等筒體系和成束筒體系等。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程(1)(1)框筒體系框筒體系是指內(nèi)芯由剪力墻構(gòu)成，周邊是指內(nèi)芯由剪力墻構(gòu)成，周邊為框架結(jié)構(gòu)。為框架結(jié)構(gòu)。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程(2)(2)筒中筒體系

23、筒中筒體系當(dāng)周邊的框架柱布置較密時(shí)，可當(dāng)周邊的框架柱布置較密時(shí)，可將周邊的密柱深梁視為外筒，而將周邊的密柱深梁視為外筒，而將內(nèi)芯的剪力墻視為內(nèi)筒，則構(gòu)將內(nèi)芯的剪力墻視為內(nèi)筒，則構(gòu)成成筒中筒體系筒中筒體系。廣東國際大廈廣東國際大廈概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程(3)(3)桁架筒體系桁架筒體系在筒體結(jié)構(gòu)中，增加斜在筒體結(jié)構(gòu)中，增加斜撐，由筒體和斜撐來共撐，由筒體和斜撐來共同承擔(dān)水平荷載，減少同承擔(dān)水平荷載，減少側(cè)向變形，這種結(jié)構(gòu)體側(cè)向變形，這種結(jié)構(gòu)體系稱為系稱為桁架筒體系桁架筒體系。香港中銀大廈香港中銀大廈概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程(4)(4

24、)成束筒體系成束筒體系成束筒結(jié)構(gòu)成束筒結(jié)構(gòu)是是由多個(gè)筒由多個(gè)筒體組合在一起形成的筒體組合在一起形成的筒體結(jié)構(gòu)。體結(jié)構(gòu)。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程第第4.44.4節(jié)節(jié) 特種結(jié)構(gòu)與智能建筑特種結(jié)構(gòu)與智能建筑1. 1. 特種結(jié)構(gòu)特種結(jié)構(gòu)2. 2. 智能建筑智能建筑1.1.了解特種結(jié)構(gòu)和智能建筑的類型和特點(diǎn)了解特種結(jié)構(gòu)和智能建筑的類型和特點(diǎn)本節(jié)目錄本節(jié)目錄基本要求基本要求概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.4.1 4.4.1 特種結(jié)構(gòu)特種結(jié)構(gòu)特種結(jié)構(gòu)特種結(jié)構(gòu)是指具有特殊用途的工程結(jié)構(gòu)，包括高聳結(jié)構(gòu)、是指具有特殊用途的工程結(jié)構(gòu)，包括高聳結(jié)構(gòu)、海洋工程

25、結(jié)構(gòu)、管道結(jié)構(gòu)、容器結(jié)構(gòu)和核電站結(jié)構(gòu)等。海洋工程結(jié)構(gòu)、管道結(jié)構(gòu)、容器結(jié)構(gòu)和核電站結(jié)構(gòu)等。水池水池水塔水塔筒倉筒倉概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程常見種類：常見種類：煙囪煙囪水塔水塔水池水池筒倉筒倉概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程1 1、煙囪、煙囪 磚煙囪磚煙囪用普通粘土磚和水泥石用普通粘土磚和水泥石灰砂漿砌筑，多數(shù)呈圓灰砂漿砌筑，多數(shù)呈圓截錐形。截錐形。磚煙囪磚煙囪概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程 鋼筋混凝土鋼筋混凝土煙囪煙囪鋼筋混凝土煙囪鋼筋混凝土煙囪多用于高度超過多用于高度超過50m的煙囪一般采的煙囪一般采用滑模施工。

26、用滑模施工。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程 鋼鋼煙囪煙囪鋼煙囪鋼煙囪具有自重小、韌具有自重小、韌性好、抗震性能好的優(yōu)性好、抗震性能好的優(yōu)點(diǎn)，適用于地基差的場點(diǎn)，適用于地基差的場地，但耐腐蝕性差，需地，但耐腐蝕性差，需經(jīng)常維護(hù)，后期維護(hù)費(fèi)經(jīng)常維護(hù)，后期維護(hù)費(fèi)用較高。用較高。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程2 2、水塔、水塔水塔水塔是用于儲(chǔ)水和配水的高聳結(jié)構(gòu)，是建筑工程中常用是用于儲(chǔ)水和配水的高聳結(jié)構(gòu)，是建筑工程中常用的給水工程構(gòu)筑物，用來保持和調(diào)節(jié)給水管網(wǎng)中的水量的給水工程構(gòu)筑物，用來保持和調(diào)節(jié)給水管網(wǎng)中的水量和水壓。和水壓。水塔由水箱、塔身和基

27、礎(chǔ)三部分組成。水塔由水箱、塔身和基礎(chǔ)三部分組成。按所用的材料分，水塔可分為鋼筋混凝土水塔、鋼水按所用的材料分，水塔可分為鋼筋混凝土水塔、鋼水塔、磚石塔身和鋼筋混凝土水箱組合的水塔。塔、磚石塔身和鋼筋混凝土水箱組合的水塔。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程水箱的水箱的常用形式常用形式為圓柱殼式和倒錐殼式，此外還有為圓柱殼式和倒錐殼式，此外還有球形、箱形和碗形等多種形式球形、箱形和碗形等多種形式。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程3 3、水池、水池從廣義上講，自然形成的和人工建造的用于不同目的的從廣義上講，自然形成的和人工建造的用于不同目的的蓄水設(shè)施，都

28、可以叫做蓄水設(shè)施，都可以叫做水池水池。水池也是具有儲(chǔ)水功能的一種蓄水設(shè)施，這一點(diǎn)和水水池也是具有儲(chǔ)水功能的一種蓄水設(shè)施，這一點(diǎn)和水塔是相同的，不同的是水塔用支架或支筒支承，建于塔是相同的，不同的是水塔用支架或支筒支承，建于高處，而水池多建造在地面和地下。高處，而水池多建造在地面和地下。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程以儲(chǔ)水池為例，按所用的材料不同可分為鋼水池、鋼筋以儲(chǔ)水池為例，按所用的材料不同可分為鋼水池、鋼筋混凝土水池、鋼絲網(wǎng)水泥水池、磚石水池等?；炷了?、鋼絲網(wǎng)水泥水池、磚石水池等。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4 4、筒倉、筒倉筒倉筒倉

29、是用于貯存粒狀和粉狀松散物體（如糧食、面粉、是用于貯存粒狀和粉狀松散物體（如糧食、面粉、水泥、碎煤、精礦粉等）的筒狀立式容器，可作為生產(chǎn)水泥、碎煤、精礦粉等）的筒狀立式容器，可作為生產(chǎn)企業(yè)調(diào)節(jié)和短期貯存生產(chǎn)用原料的附屬設(shè)施，也可作為企業(yè)調(diào)節(jié)和短期貯存生產(chǎn)用原料的附屬設(shè)施，也可作為長期貯存糧食的倉庫。長期貯存糧食的倉庫。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程 根據(jù)所用的材料分，筒倉可分為鋼筋混凝土筒倉、根據(jù)所用的材料分，筒倉可分為鋼筋混凝土筒倉、鋼筒倉和磚砌筒倉。鋼筋混凝土筒倉又可分為整體澆鋼筒倉和磚砌筒倉。鋼筋混凝土筒倉又可分為整體澆筑和預(yù)制裝配、預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力的筒倉。筑和

30、預(yù)制裝配、預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力的筒倉。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.4.2 4.4.2 智能建筑智能建筑1 1、概念、概念“智能建筑智能建筑(Intelligent Building)”一詞，首次出一詞，首次出現(xiàn)于現(xiàn)于1984年美國一家建筑公司對(duì)其所改建的一座大年美國一家建筑公司對(duì)其所改建的一座大樓的宣傳廣告語中樓的宣傳廣告語中。自從第一座智能建筑誕生后，智能建筑便迅速發(fā)展，自從第一座智能建筑誕生后，智能建筑便迅速發(fā)展，以美國和日本興建的最多。在我國于以美國和日本興建的最多。在我國于20世紀(jì)世紀(jì)90年代才年代才起步，但發(fā)展勢頭迅猛，令世人矚目。起步，但發(fā)展勢頭迅猛，令

31、世人矚目。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程2 2、定義、定義目前，關(guān)于智能建筑的定義各國并不相同，這主要是目前，關(guān)于智能建筑的定義各國并不相同，這主要是因?yàn)殡S著信息技術(shù)的發(fā)展，智能建筑的含義也在不斷因?yàn)殡S著信息技術(shù)的發(fā)展，智能建筑的含義也在不斷地變化，很難用一個(gè)抽象的概念對(duì)其內(nèi)涵加以概括。地變化，很難用一個(gè)抽象的概念對(duì)其內(nèi)涵加以概括。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程 美國智能建筑研究中心定義美國智能建筑研究中心定義通過對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理通過對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理4個(gè)基本要個(gè)基本要素以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系的最優(yōu)化組合，提供一

32、個(gè)素以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系的最優(yōu)化組合，提供一個(gè)投資合理，又具有高效、舒適、便利的環(huán)境。投資合理，又具有高效、舒適、便利的環(huán)境。 歐洲智能建筑集團(tuán)的定義歐洲智能建筑集團(tuán)的定義使用戶發(fā)揮最大效益，同時(shí)以最低保養(yǎng)成本，最有使用戶發(fā)揮最大效益，同時(shí)以最低保養(yǎng)成本，最有效地管理本身資源的建筑。應(yīng)提供反應(yīng)快速、效率效地管理本身資源的建筑。應(yīng)提供反應(yīng)快速、效率高和支持力較強(qiáng)的環(huán)境，使用戶迅速達(dá)到實(shí)現(xiàn)其業(yè)高和支持力較強(qiáng)的環(huán)境，使用戶迅速達(dá)到實(shí)現(xiàn)其業(yè)務(wù)的目的。務(wù)的目的。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程 日本電機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)智能建筑分會(huì)的定義日本電機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)智能建筑分會(huì)的定義智能建筑的重點(diǎn)集

33、中在如下智能建筑的重點(diǎn)集中在如下4個(gè)方面：作為收發(fā)信個(gè)方面：作為收發(fā)信息和輔助管理效率的軌跡；確保在里面工作的人滿息和輔助管理效率的軌跡；確保在里面工作的人滿意和便利；建筑管理合理化，以便用低廉的成本提意和便利；建筑管理合理化，以便用低廉的成本提供更周到的管理服務(wù)；針對(duì)變化的社會(huì)環(huán)境、復(fù)雜供更周到的管理服務(wù)；針對(duì)變化的社會(huì)環(huán)境、復(fù)雜多樣化的辦公以及主動(dòng)的經(jīng)營策略做出快速靈活和經(jīng)多樣化的辦公以及主動(dòng)的經(jīng)營策略做出快速靈活和經(jīng)濟(jì)的響應(yīng)。濟(jì)的響應(yīng)。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程 中國的定義中國的定義按修訂后的國家標(biāo)準(zhǔn)智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按修訂后的國家標(biāo)準(zhǔn)智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB/

34、T50314-2006），對(duì)智能建筑的定義為），對(duì)智能建筑的定義為“以建筑以建筑物為平臺(tái)，兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建物為平臺(tái)，兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體，向人們提供安全、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境”。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程3 3、分類、分類根據(jù)建筑使用功能的不同，智能建筑大致可分為以下根據(jù)建筑使用功能的不同，智能建筑大致可分為以

35、下幾種類型：辦公建筑（各類辦公樓）；商業(yè)建筑（商幾種類型：辦公建筑（各類辦公樓）；商業(yè)建筑（商場、賓館等）；文教、體育、衛(wèi)生建筑（圖書館、博場、賓館等）；文教、體育、衛(wèi)生建筑（圖書館、博物館、檔案館等，學(xué)校建筑，體育館、游泳館等，綜物館、檔案館等，學(xué)校建筑，體育館、游泳館等，綜合性醫(yī)院）；媒體類建筑（影劇院、報(bào)刊及廣播電視合性醫(yī)院）；媒體類建筑（影劇院、報(bào)刊及廣播電視業(yè)務(wù)建筑等）；交通建筑（空港航站樓、鐵路客運(yùn)站、業(yè)務(wù)建筑等）；交通建筑（空港航站樓、鐵路客運(yùn)站、城市軌道交通站、公共停車（庫）場等）；住宅建筑城市軌道交通站、公共停車（庫）場等）；住宅建筑（住宅、別墅等）；工業(yè)建筑（各類工廠）。（

36、住宅、別墅等）；工業(yè)建筑（各類工廠）。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4 4、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)組成智能建筑是以建筑物為平臺(tái)，由智能建筑是以建筑物為平臺(tái)，由以下以下四大系統(tǒng)組成四大系統(tǒng)組成： 信息設(shè)施系統(tǒng)信息設(shè)施系統(tǒng) 信息化應(yīng)用系統(tǒng)信息化應(yīng)用系統(tǒng) 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)建筑設(shè)備管理系統(tǒng) 公共安全系統(tǒng)公共安全系統(tǒng)概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程5 5、發(fā)展概況、發(fā)展概況 我國智能建筑從我國智能建筑從20世紀(jì)世紀(jì)90年代開始到目前為止，從年代開始到目前為止，從整體上看經(jīng)歷了初級(jí)和發(fā)展兩個(gè)階段。整體上看經(jīng)歷了初級(jí)和發(fā)展兩個(gè)階段。 目前，我國已建成的智能建筑有上海

37、的金茂大廈、目前，我國已建成的智能建筑有上海的金茂大廈、上海證券大廈、通訊貿(mào)易大廈和紅塔山大酒店；北京上海證券大廈、通訊貿(mào)易大廈和紅塔山大酒店；北京的京廣中心、中國貿(mào)易中心；廣州的中信廣場；深圳的京廣中心、中國貿(mào)易中心；廣州的中信廣場；深圳的地王大廈、賽格廣場等。的地王大廈、賽格廣場等。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程u1990年年1995年為初級(jí)階段，建筑智能化是從單年為初級(jí)階段，建筑智能化是從單一功能的專用系統(tǒng)開始，并逐步向多功能、多系統(tǒng)一功能的專用系統(tǒng)開始，并逐步向多功能、多系統(tǒng)的綜合化方向拓展。的綜合化方向拓展。u1995年年2000年之間進(jìn)入了系統(tǒng)集成階段，主

38、要年之間進(jìn)入了系統(tǒng)集成階段，主要是建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的集成，發(fā)展較快。建筑設(shè)備是建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的集成，發(fā)展較快。建筑設(shè)備管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)u2000年至今，進(jìn)入了多個(gè)系統(tǒng)的一體化集成階年至今，進(jìn)入了多個(gè)系統(tǒng)的一體化集成階段。段。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程（3）偶然荷載）偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其值很在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載稱為偶然荷載，如爆炸力、撞大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載稱為偶然荷載，如爆炸力、撞擊力、地震力等。擊力、地震力等。3 3、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為確定可變作用及與時(shí)間有關(guān)的材料性能等取值而為確

39、定可變作用及與時(shí)間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時(shí)間參數(shù)?，F(xiàn)行規(guī)范中采用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為選用的時(shí)間參數(shù)?，F(xiàn)行規(guī)范中采用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。年。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程第第4.54.5節(jié)節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法1.1.基本概念基本概念2. 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本理論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本理論3. 3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法1.1.掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法本節(jié)目錄本節(jié)目錄基本要求基本要求概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4.5.1 4.5.1 基本概念基本概念1 1、荷載和荷載效應(yīng)、荷載和荷載效應(yīng) 能使結(jié)

40、構(gòu)產(chǎn)生位移、變形、裂縫和內(nèi)力的原因的總能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移、變形、裂縫和內(nèi)力的原因的總稱，稱為作用在結(jié)構(gòu)上的稱，稱為作用在結(jié)構(gòu)上的荷載荷載。荷載在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的。荷載在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的內(nèi)力、變形和裂縫稱為內(nèi)力、變形和裂縫稱為荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)。 能引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力和變形等的原因，除有直接施能引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力和變形等的原因，除有直接施加在結(jié)構(gòu)上的力（稱為直接作用）以外，還有熱脹冷加在結(jié)構(gòu)上的力（稱為直接作用）以外，還有熱脹冷縮及地基不均勻沉降等原因，這些原因稱為縮及地基不均勻沉降等原因，這些原因稱為間接作用間接作用（或間接荷載）（或間接荷載）。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程2 2、

41、荷載的種類、荷載的種類（1）永久荷載）永久荷載永久荷載亦稱恒荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值永久荷載亦稱恒荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間變化，或者其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的不隨時(shí)間變化，或者其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的荷載，如結(jié)構(gòu)的自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。荷載，如結(jié)構(gòu)的自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。（2）可變荷載）可變荷載可變荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，可變荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的荷載，如樓面活荷且其變化值與平均值相比不可忽略的荷載，如樓面活荷載、屋面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載等。載、屋面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷

42、載等。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程4 4、極限狀態(tài)、極限狀態(tài)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部份，超過某一特定狀態(tài)就不能整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部份，超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，該特定狀態(tài)稱為該功滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，該特定狀態(tài)稱為該功能的能的極限狀態(tài)極限狀態(tài)。概概 論論土木工程土木工程第四章第四章 建筑工程建筑工程（1）承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài) 這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形（例結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形（例如結(jié)構(gòu)傾覆、結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接斷裂、結(jié)構(gòu)構(gòu)件被壓曲等）。如結(jié)構(gòu)傾覆、結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接斷裂、結(jié)構(gòu)構(gòu)件被壓曲等）。承載能力極限狀態(tài)主要考慮關(guān)于結(jié)構(gòu)安全性的功能。承載能力極限狀態(tài)主要考慮關(guān)于結(jié)構(gòu)安全性的功能。（2）正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值（例如