《建筑力学与结构》单元1-1认识建筑力学与结构

1、建筑力学与结构建筑力学与结构目 录CONTENTSCONTENTS01认识建筑力学与结构认识建筑力学与结构认识建筑力学与结构认识建筑力学与结构建筑力学预备知识建筑力学预备知识建筑力学预备知识建筑力学预备知识建筑结构预备知识建筑结构预备知识建筑结构预备知识建筑结构预备知识钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土纵向受压构件钢筋混凝土纵向受压构件钢筋混凝土纵向受压构件钢筋混凝土纵向受压构件钢筋混凝土楼盖钢筋混凝土楼盖钢筋混凝土楼盖钢筋混凝土楼盖多层与高层房屋结构多层与高层房屋结构多层与高层房屋结构多层与高层房屋结构认识建筑结构基础认识建筑结构基础认识建筑结构基础认识建筑结构基础02030405060708项目1认识认识建筑力学建筑力学与结构与结构引例任任务1 认识建筑力学与建筑力学与结构构桥梁示意图桥梁示意图 桥梁受力图桥梁受力图 2011年年7月，河北司机月，河北司机张某某驾驶一一辆重型重型牵引引车，运送超，运送超载装装满的砂石至某工地，途径白河大的砂石至某工地，途径白河大桥时，白河，白河桥瞬瞬间呈呈“W”波浪形波浪形整体坍塌，部分整体坍塌，部分

2、桥体折断。事后体折断。事后张某被判承担此次事故的全部某被判承担此次事故的全部责任。很多人和任。很多人和张某一某一样，觉得超得超载是一种非常危是一种非常危险的行的行为，但是，但是超超载货车居然能居然能压垮一座一座桥的的桥梁，梁，这怎么也怎么也让人不敢相信人不敢相信!任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构任任务1 认识建筑力学与建筑力学与结构构要解释桥梁为什么会破坏，就要用到建筑力学和结构的知识了要解释桥梁为什么会破坏，就要用到建筑力学和结构的知识了要解释桥梁为什么会破坏，就要用到建筑力学和结构的知识了要解释桥梁为什么会破坏，就要用到建筑力学和结构的知识了任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构桥梁受到了梁受到了车载的的压力和自身的重力力和自身的重力（统称荷称荷载），），桥墩因此会墩因此会给桥梁提供梁提供支持力以保支持力以保证桥梁的平衡梁的平衡，在在这种平衡种平衡状状态下，下，桥梁内部梁内部产生了内力和生了内力和变形，形，我我们把把这个内力（或个内力（或变形）形）记为S，显然荷然荷载越大，所引起的内力和越大，所引起的内力和变形就越形就越大；大；任任务1 认识建筑力学与建筑力学与结构构桥梁

3、本身是由一定的材料制成的，比如木材、梁本身是由一定的材料制成的，比如木材、钢材、混凝土等等，每材、混凝土等等，每种材料都有各自能承担的内力的的极限，种材料都有各自能承担的内力的的极限，这是由材料自身性是由材料自身性质决定的，决定的，跟所受到的外力大小无关，我跟所受到的外力大小无关，我们把把这个极限称之个极限称之为承承载能力，承能力，承载能能力力记为R，若，若S R，说明明桥梁本身的承梁本身的承载能力能力强于它所于它所产生的内力，生的内力，因此因此桥梁是安全的，梁是安全的，车子不超子不超载的情况就是如此；反之，若的情况就是如此；反之，若SR，说明明桥梁所梁所产生的内力大生的内力大过它本身的承它本身的承载能力，因此能力，因此桥梁就会破坏，梁就会破坏，这就是就是车子超子超载时候的情况，据候的情况，据鉴定，事定，事发时车上装上装满的砂石超的砂石超载110余吨，而余吨，而桥梁的承梁的承载能力只有能力只有55吨，因此大吨，因此大桥垮塌也就不足塌也就不足为奇奇了。了。任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构任务一 认识建筑力学与结构一一 建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象建筑：建筑：是指供人们生产

4、、生活和进行其他活动的房屋或场所。是指供人们生产、生活和进行其他活动的房屋或场所。建筑建筑结构（以下构（以下简称称结构）：构）：是指在建筑中，由若干构件连接而构成的能是指在建筑中，由若干构件连接而构成的能承受作用承受作用的平面或空的平面或空间体系，是建筑物的间体系，是建筑物的承重骨架承重骨架。（。（此处的此处的“作用作用”是指使结构产生内力是指使结构产生内力或变形等各种效应的所有因素的统称）或变形等各种效应的所有因素的统称）构件：构件：结构中的单个部分。结构中的单个部分。建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构结构的概念构的概念建筑物建筑物隔断隔断墙、门、窗等、窗等屋架、楼板、梁、柱、基屋架、楼板、梁、柱、基础等等支撑和支撑和传递荷荷载维护和分隔空和分隔空间组成成作用作用作用作用结构构建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构结构构非非工民用工民用建筑由屋盖、楼板、梁、柱、墙、基础等结构构件组建筑由屋盖、楼板、梁、柱、墙、基础等结构构件组成，这些

5、构件在房屋中相互支承、相互扶持，直接或间接地成，这些构件在房屋中相互支承、相互扶持，直接或间接地将建筑物所受荷载逐次传递至地基，这样一座座房屋就能稳将建筑物所受荷载逐次传递至地基，这样一座座房屋就能稳固地固地“站立站立”在地面上了。但是若其中某一构件发生了前面在地面上了。但是若其中某一构件发生了前面案例中桥梁所出现的问题，那么就会影响到整个房屋的坚固案例中桥梁所出现的问题，那么就会影响到整个房屋的坚固和寿命了，所以结构的好坏对于整个建筑而言具有决定性作和寿命了，所以结构的好坏对于整个建筑而言具有决定性作用。用。建筑结构通常由建筑结构通常由水平承重结构体系、竖向承重结构体系水平承重结构体系、竖向承重结构体系和和地地下结构下结构组成，水平承重体系包括梁、板等，用以承受竖向荷组成，水平承重体系包括梁、板等，用以承受竖向荷载；竖向承重体系包括柱、墙等，用以支承水平构件或承受载；竖向承重体系包括柱、墙等，用以支承水平构件或承受水平荷载；地下结构主要是指基础。水平荷载；地下结构主要是指基础。房屋结构房屋结构建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象任任务1 认识建筑建

6、筑力学力学与与结构构 单层钢筋混凝土厂房结构组成建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构（a）广州周大福中心（c）南京长江大桥（b）国家大剧院建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象建筑结构的研究对象任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构任务一 认识建筑力学与结构二二 建筑力学与结构建筑力学与结构的研究内容的研究内容任任务2 建筑力学与建筑力学与结构的研究内容构的研究内容结构的平衡：结构的平衡：主要研究主要研究结构构件构构件处于平衡状于平衡状态时力的平力的平衡衡规律。从而律。从而对构件构件进行准确的受力分析。行准确的受力分析。结构的内力计算：结构的内力计算：通通过截面法的思想学会分析和截面法的思想学会分析和计算构件内算构件内力，从而确定构件的危力，从而确定构件的危险截面截面。建筑力学与结构的研究内容建筑力学与结构的研究内容建筑力学与结构的研究内容建筑力学与结构的研究内容任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构结构的承载能力：结构的承载能力：在在满足足结构的承构的承载能力极限状能力极限状态要求下，力求

7、以最要求下，力求以最经济的代价的代价为结构确定构确定合理的形状、尺寸、合理的形状、尺寸、选择最适宜的材料；最适宜的材料；为构件和构件和结构的构的设计提供理提供理论基基础和和计算方法。算方法。结构的构造要求：结构的构造要求：通通过相关的力学知相关的力学知识，理解基本构件的配筋构造要求，掌握，理解基本构件的配筋构造要求，掌握现行行规范范对结构构件构构件计算及构造的有关算及构造的有关规定；定；基本构件的平法施工图识读：基本构件的平法施工图识读：通通过对构件内力和构造要求的学构件内力和构造要求的学习，能熟，能熟练识读梁、板、柱等基本构件的梁、板、柱等基本构件的平法施工平法施工图。任任务2建筑力学与建筑力学与结构的研究内容构的研究内容建筑力学与结构的研究内容建筑力学与结构的研究内容建筑力学与结构的研究内容建筑力学与结构的研究内容任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构任务一 认识建筑力学与结构三三 建筑结构的分类建筑结构的分类结构按几何尺寸可分为：杆件结构、薄壁结构、实体结构。任任务1 认识建筑力学与建筑力学与结构构建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类任任务1 认识建筑建筑力

8、学力学与与结构构构件的截面尺寸构件的截面尺寸远小于其小于其长度度薄壁薄壁结构构实体体结构构杆系杆系结构构构件的厚度构件的厚度远小于其平面尺寸小于其平面尺寸构件构件长、宽、高三个方向的尺寸相当、高三个方向的尺寸相当常见的杆系结构常见的杆系结构刚架架桁架桁架连续梁梁组合合结构构任任务1 认识建筑力学与建筑力学与结构构建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构 板（壳）结构板（壳）结构 （平面（平面为板、曲面板、曲面为壳）壳）实体结构实体结构（重力（重力坝、建筑物基、建筑物基础等）等）建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构 木结构木结构 木结构是以木材作为主要承重构件（比如梁和柱）的结构体系。我国木结构建筑历史悠久辉煌，是中华文明的重要组成部分。如北京故宫太和殿、山西应县木塔及许多中国古典园林无不体现着我国高超的木结构技艺，令人叹为观止。北京故宫太和殿任任务3建筑建筑结构的分构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类任任务1 认识建

9、筑建筑力学力学与与结构构建筑结构按材料可分为：建筑结构按材料可分为：建筑结构按材料可分为：建筑结构按材料可分为：木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构及混合结构等木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构及混合结构等木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构及混合结构等木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构及混合结构等山西应县木塔任任务3建筑建筑结构的分构的分类知知识链接：接：山西省应县木塔，全称为应县佛宫寺释迦塔，建于公元1056年，是中国现存最高最古的一座木构塔式建筑，也是唯一一座木结构楼阁式塔。塔建造在四米高的台基上，塔高67.31米，底层直径30.27米，呈平面八角形，共五层六檐（实际九层），木塔的结构非常科学合理，塔身采用内外两环的柱网布置，卯榫结合，刚柔相济，历经千年而不倒，堪称世界之最。建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构任任务3建筑建筑结构的分构的分类木结构本身缺点较多，易燃、易潮、易变形，再加上对天然木材的保护和限制，我国的木结构在城市建筑中较为少见，但在欧美等发达国家，现代木结构建筑已经基本实现了工厂预制、现场装配的工业化

10、流程，加之木建筑与新型技术的不断融合，木结构建筑一直长盛不衰，美国和加拿大的木结构住宅占两国住宅面积的80%以上，处于地震多发地区的日本，新建的住宅房屋中木结构占一半以上。优点：点：1、施工简便，工期短。2、隔热良好，冬暖夏凉，木材是良好绝热体，其隔热性比混凝土高16倍，比钢材高400倍。3、木结构有较好的抗震性能，木材是一种单向受力的弹性构件，而且构件之间用特有的榫卯方式连接，可以起到减震的作用。1、木、木结构构建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构任任务3建筑建筑结构的分构的分类国外的木结构住宅1、木、木结构构建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类建筑结构的分类任任务1 认识建筑建筑力学力学与与结构构任任务3建筑建筑结构的分构的分类砌体结构砌体结构砌体结构是以各种块材（包括砖、石材、砌块等）通过砂浆砌筑而成的结构。根据使用的块材不同又可细分为砖结构、石结构和砌块结构。体结构的优点是能就地取材、工艺简单、施工方便、耐火性和隔音性强，和中国的古代的宫殿多用木结构不同，西方的宫殿主要是砌体结构砌筑而成，如法国的凡尔赛宫、英国的

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