第一章建筑結構概論董冬什么是建筑？建筑：人類為了滿足自身精神和物質方面的需要，而創(chuàng)造出來的固定的空間環(huán)境。第一節(jié)建筑的含義及分類

一、建筑的含義

建筑：建筑是建筑物與構筑物的總稱。建筑物：是為了滿足社會的需要、利用所掌握的物質技術手段，在科學規(guī)律與美學法則的支配下，通過對空間的限定、組織而創(chuàng)造的人為的社會生活環(huán)境。如住宅、學校、辦公樓、影劇院、體育館等。

構筑物：是指人們一般不直接在內進行生產和生活的建筑，如橋梁、城墻、堤壩、水塔、蓄水池、煙囪、貯油罐等。以下哪些建筑物？哪些是構筑物？二、建筑物的分類

（一）按使用功能分類1．民用建筑：指供人們工作、學習、生活、居住用的建筑物。

居住建筑公共建筑生活服務性建筑：如餐飲類、菜場、浴場等；

文教建筑：

如各類教學建筑、圖書館等；

重慶大學建筑城規(guī)學院建筑館托幼建筑：指幼兒園、托托兒所；科研建筑：如研究所、科科研試驗場館館等；費城理查德醫(yī)醫(yī)學研究樓醫(yī)療建筑：如醫(yī)院、診所所、療養(yǎng)院等等；商業(yè)建筑：如商店、商場場等；行政辦公建筑筑：如各類政府機機構用房、辦辦公樓等；交通建筑：如各類空港碼碼頭、汽車站站、地鐵站等等；杜勒斯國際機機場候機廳通訊廣播建筑筑：如電視臺、電電視塔、廣播播電臺、郵電電局、電訊局局等；體育建筑：如各類體育競競技場館、體體育訓練場館館等；日本代代木體體育館展覽建筑：如展覽館、博博物館等旅館建筑：如賓館、飯店店、招待所等等；觀演建筑園林建筑：如公園、動物物園、植物園園、各類城市市綠化小品等等；紀念性建筑：：如紀念堂、陵陵園等中山陵炎黃藝術館宗教建筑：如如各種寺廟、、教堂等;2、工業(yè)建筑筑：為工業(yè)生生產服務的生生產車間及為為生產服務的的輔助車間、、動力用房、、倉貯等。3．農業(yè)建筑筑：指供農（（牧）業(yè)生產產和加工用的的建筑，如種種子庫、溫室室、畜禽飼養(yǎng)養(yǎng)場、農副產產品加工廠、、農機修理廠廠（站）等。。二、按建筑物物的高度或層層數(shù)分：單層建筑低層建筑：1－3層；多層建筑：4－6層；中高層建筑：：7－9層高層建筑：10層或28m以上超高層建筑：：高度超過100米的建筑物，，不論住宅或公公共建筑均為為超高層建筑筑?；炷两Y構（1）混凝土土結構的概念念素混凝土結構構混凝土結構鋼鋼筋混凝土結結構預應力混凝土土結構1）就地取材；；2）耐久性好；；3）整體性好；；4）可模性好；；5）耐火性好。。1）自重大；2）抗裂性能差差；3）現(xiàn)澆結構模模板用量大；；4）工期長等等等。（2）鋼筋混凝土土結構的特點點鋼筋和混凝土土共同工作的的原因1）鋼筋表面與與混凝土之間間存在粘結作作用。2）變形協(xié)調作作用3）混凝土對鋼鋼筋的保護作作用在以上各種作作用中，鋼筋筋與混凝土之之間存在粘結結作用是鋼筋筋與混凝土能能夠一起共同同工作的最主主要原因摩擦力機械咬合力膠結力粘結作用砌體結構（1）概念由塊體（磚、、石材、砌塊塊）和砂漿砌砌筑而成的墻墻、柱作為建建筑物主要受受力構件的結結構稱為砌體體結構。（2）特點主要優(yōu)點：1）取材方便，造造價低廉；2）具有良好的耐耐火性及耐久久性；3）具有良好的保保溫、隔熱、、隔音性能，，節(jié)能效果好好；4）施工簡單，，技術容易掌掌握和普及，，也不需要特特殊的設備。主要缺點：自重大，強度度低，整體性性差，砌筑勞勞動強度大。。以鋼材為主制制作的結構。。鋼結構（1）概念（2）特點主要優(yōu)點：1）材料強度高高，自重輕，，塑性和韌性性好，材質均均勻；2）便于工廠生生產和機械化化施工，便于于拆卸，施工工工期短；3）具有優(yōu)越的的抗震性能；；4）無污染、可可再生、節(jié)能能、安全，符符合建筑可持持續(xù)發(fā)展的原則，可以說說鋼結構的發(fā)發(fā)展是21世紀建筑文明明的體現(xiàn)。主要缺點：易腐蝕，需經經常油漆維護護，故維護費費用較高；鋼鋼結構的耐火火性差，當溫溫度達到250℃時，鋼結構的的材質將會發(fā)發(fā)生較大變化化；當溫度達達到500℃時，結構會瞬瞬間崩潰，完完全喪失承載載能力。木結構（1）概念指全部或大部部分

用木材材制作的結構構。（2）特點主要優(yōu)點：易于就地取材材，制作簡單單。主要缺點：易燃、易腐蝕蝕、變形大，，并且木材使使用受到國國家嚴格限限制?；旌辖Y構（1）概念由兩種及兩種種以上材料作作為主要承重結構構的房屋稱為混混合結構。（2）特特點點不僅僅具具有有鋼鋼結結構構建建筑筑自自重重輕輕、、截截面面尺尺寸寸小小、、施施工工進進度度快快、、抗抗震震性性能能好好的的特特點點，，還還兼兼有有鋼鋼筋筋混混凝凝土土結結構構剛剛度度大大、、防防火火性性能能好好、、成成本本低低的的優(yōu)優(yōu)點點。。52大跨跨結結構構桁架結結構構桁架架結結構構是是一一種種基基于于三角角形形的的幾幾何何穩(wěn)穩(wěn)定定性性的的結結構構框框架架，由由僅僅承承受受軸軸向向拉拉力力或或軸軸向向壓壓力力的的線線性性桿桿件件構構成成，，節(jié)節(jié)點點傳傳遞遞桿桿件件的的線線性性力力，，承承受受剪剪力力，，不不傳傳遞遞彎彎矩矩。。桁桁架架結結構構的的線線性性桿桿件件之之間間可可以以鉸鉸接接，，也也可可以以剛剛接接。。54四角錐體網架三角角錐錐體體網網架架網架架結結構構大跨跨結結構構55殼體體圓頂頂筒殼殼折板板雙曲曲扁扁殼殼雙曲曲拋拋物物面面殼殼大跨跨結結構構56大跨跨結結構構懸索索、、膜膜結結構構57上海海東東方方明明珠珠游游船船碼碼頭頭虹口口足足球球場場上海海體體育育館館昆明明寶寶海海公公園園建筑筑結結構構的的發(fā)發(fā)展展狀狀況況鋼結結構構：：19世世紀紀初初開開始始使使用用熟熟鐵鐵建建造造橋橋梁梁和和房房屋屋。。目目前前，，世世界界上上最最高高的的鋼鋼結結構構房房屋屋——馬馬來來西西亞亞吉吉隆隆坡坡石石油油大大廈廈的的高高度度達達450m。。建筑筑結結構構的的發(fā)發(fā)展展與與應應用用狀狀況況混凝凝土土結結構構：：1850年，，法法國國人人郎郎波波特特（（L﹒﹒Lambot）制制成成了了鐵鐵絲絲網網水水泥泥砂砂漿漿的的小小船船。。1861年，，法法國國人人莫莫尼尼埃埃（（Joseph﹒﹒Monier）獲獲得得了了制制造造鋼鋼筋筋混混凝凝土土構構件件的的專專利利。。20世紀紀30年代代預預應應力力混混凝凝土土結結構構出出現(xiàn)現(xiàn)。。目目前前，，世世界界上上最最高高的的鋼鋼筋筋混混凝凝土土結結構構房房屋屋為為朝朝鮮鮮平平壤壤柳柳京京飯飯店店，，高高度度達達305.4m。砌體體結結構構磚的的生生產產：：西西周周（（前前1134～前前771）最偉偉大大的的石石砌砌體體結結構構建建筑筑：：趙州州橋橋最偉偉大大的的磚磚石石結結構構建建筑筑：：萬里里長長城城水泥泥的的發(fā)發(fā)明明：：19世紀紀20年代代統(tǒng)一一粘粘土土磚磚規(guī)規(guī)格格：：1952年配筋筋砌砌體體的的應應用用：：20世紀紀60年代代輕質質、、高高強強塊塊材材的的應應用用：：20世紀紀80年代代建筑筑結結構構的的發(fā)發(fā)展展趨趨勢勢1.理理論論方方面面全過過程程可可靠靠度度理理論論;模糊糊可可靠靠度度的的概概念念正正在在建建立立;結構構的的非非線線性性分分析析;全概概率率極極限限狀狀態(tài)態(tài)設設計計方方法法。。2.材材料料方方面面混凝凝土土結結構構的的材材料料將將向向輕輕質質、、高高強強、、新新型型、、復復合合方方向向發(fā)展展;高強強鋼鋼筋筋快快速速發(fā)發(fā)展展;砌體體結結構構材材料料向向輕輕質質高高強強的的方方向向發(fā)發(fā)展展;鋼結結構構材材料料向向高高效效能能方方向向發(fā)發(fā)展展。。3.結結構構方方面面大跨跨度度結結構構向向空空間間鋼鋼網網架架、、懸懸索索結結構構、、薄薄殼殼結結構構方方向向發(fā)展展;高層層砌砌體體結結構構開開始始應應用用;組合合結結構構成成為為結結構構發(fā)發(fā)展展的的方方向向。。第二二節(jié)節(jié)建建筑筑結結構構的的類類型型一、、建建筑筑物物的的構構造造一、、基礎礎：基基礎礎是是房房屋屋底底部部與與地地基基接接觸觸的的承承重重結結構構，，它它的的作作用用是是把把房房屋屋上上部部的的荷荷載載傳傳給給地地基基。。二二、、墻：墻墻是是建建筑筑物物的的承承重重結結構構和和圍圍護護構構件件。。三三、、樓板板層層和和地地坪坪層層：樓樓板板層層是是水水平平方方向向的的承承重重結結構構，，并并用用來來分分隔隔樓樓層層之之間間的的空空間間。。四四、、樓梯梯：：樓梯梯是是房房屋屋的的垂垂直直交交通通工工具具，，作作為為人人們們上上下下樓樓層層和和發(fā)發(fā)生生緊緊急急事事故故時時疏疏散散人人流流之之用用。。五、、屋頂頂：屋屋頂頂是是房房屋屋頂頂部部的的圍圍護護構構件件，，抵抵抗抗風風、、雨雨、、雪雪的的侵侵襲襲和和太太陽陽輻輻射射熱熱的的影影響響。。屋屋頂頂又又是是房房屋屋的的承承重重結結構構，，承承受受風風、、雪雪和和施施工工期期間間的的各各種種荷荷載載。。六、、門窗窗：門門主主要要用用來來通通行行人人流流，，窗窗主主要要用用來來采采光光和和通通風風。。除上上述述六六部部分分八八大大構構件件以以外外，，還還有有一一些些附附屬屬部部分分，，如如陽陽臺臺、、雨雨篷篷、、臺臺階階、、煙煙囪囪等等。。組組成成房房屋屋的的各各部部分分各各自自起起著著不不同同的的作作用用，，但但歸歸納納起起來來是是兩兩大大類類，，即即承承重重構構件件和和圍圍護護構構件件。。二、、建建筑筑結結構構建筑筑結結構構的的定定義義建筑筑結結構構（（結結構構））———建筑筑中中由由若若干干構構件件連連接接而而成成的的能能承承受受作作用用的的平平面面或或空空間間體體系系。。注：：“作作用用””———能使使結結構構或或構構件件產產生生效效應應（（內內力力、、變變形形、、裂裂縫縫等等））的的各各種種原原因因的的總總稱稱。。作用用分分為為：：（1）直直接接作作用用即即荷荷載載：：如結結構構自自重重、、人人群群荷荷載載、、風風荷荷載等等；；（2）間間接接作