建筑結(jié)構(gòu)選型2016年8~10月1、張建榮主編：建筑結(jié)構(gòu)選型（第二版），

中國(guó)建工出版社，20142、計(jì)學(xué)閏等編著：結(jié)構(gòu)概念和體系，高等

教育出版社，20093、王湛主編：建筑結(jié)構(gòu)選型，華南理工大

學(xué)出版社，20154、陳朝暉編著：建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)選型，中

國(guó)建工出版社，2013參考資料1、緒論2、梁式結(jié)構(gòu)3、桁架結(jié)構(gòu)4、大跨建筑結(jié)構(gòu)5、多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置6、多層建筑結(jié)構(gòu)選型7、高層建筑結(jié)構(gòu)選型8、建筑結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式課程內(nèi)容

一、緒論1.1.建筑物設(shè)計(jì)概述1.1.1.建筑設(shè)計(jì)構(gòu)成與分工1.1.2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系1.1.3.建筑設(shè)計(jì)應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)知識(shí)1.2.建筑結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)概念1.2.1.建筑物的抗力與外界作用1.2.2.結(jié)構(gòu)分體系的設(shè)計(jì)概念1.3建筑結(jié)構(gòu)選型的基本原則1.3.1功能性與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的統(tǒng)一性1.3.2建筑結(jié)構(gòu)選型的原則1.1.建筑物設(shè)計(jì)概述1.1.1.建筑物設(shè)計(jì)構(gòu)成與分工建筑物設(shè)計(jì)工作分為建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)備電氣等設(shè)計(jì)三大部分，分別由建筑師、結(jié)構(gòu)工程師和設(shè)備工程師、電氣工程師以及給排水工程師來(lái)完成各部分的工作。1、建筑設(shè)計(jì)建筑是建筑工程師運(yùn)用其想象力和藝術(shù)創(chuàng)造力創(chuàng)作的空間環(huán)境作品。它主要包括建筑物的空間功能布局、造型等方面。

建筑設(shè)計(jì)可分為建筑構(gòu)思創(chuàng)意、初步設(shè)計(jì)、施工圖制造等幾個(gè)方面。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則是由結(jié)構(gòu)工程師按照建筑構(gòu)思（建筑設(shè)計(jì)方案）所完成的、能滿足建筑功能要求的建筑物承重骨架

。其主要工作是將建筑師的創(chuàng)意從構(gòu)成、營(yíng)造等方面變成可實(shí)施的“行動(dòng)方案”。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般由：結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)施工圖制作幾部分組成。3、設(shè)備設(shè)備是指建筑物內(nèi)保證人們生產(chǎn)和生活的有關(guān)裝置。如給水排水設(shè)備、供熱通風(fēng)裝置、供電照明（強(qiáng)電）以及通訊網(wǎng)絡(luò)和樓宇安全（弱電）等。這部分工作由設(shè)備工程師（設(shè)備工程師電氣工程師和給排水工程師等）們所完成。

設(shè)計(jì)者必須以空間形式組織建筑物的功能性質(zhì)以滿足使用者的三種要求：

1.與活動(dòng)有關(guān)的（使用的）

2.物質(zhì)的（構(gòu)造的）

3.象征的（感受的）

成功的建筑物設(shè)計(jì)應(yīng)是建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備三者巧妙的、有機(jī)的結(jié)合，缺一不可。本課程主要討論建筑設(shè)計(jì)所涉及的建筑結(jié)構(gòu)選型方面的問(wèn)題。1.1.2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系

1、建筑物的建筑與結(jié)構(gòu)屬性

建筑物具有兩個(gè)方面的特質(zhì)：一是它的外在特質(zhì)，即使用性和美學(xué)要求；二是它的內(nèi)在特質(zhì)，即安全性、適用性和耐久性。就結(jié)構(gòu)整體系統(tǒng)而言，前者取決于建筑，是結(jié)構(gòu)與建筑及環(huán)境的整體化，這是結(jié)構(gòu)整體化的非結(jié)構(gòu)性含義，即結(jié)構(gòu)總體系的外延性。后者則取決于結(jié)構(gòu)，是結(jié)構(gòu)體系內(nèi)部的整體性，即結(jié)構(gòu)總體系的本體性。

通常，建筑師重視結(jié)構(gòu)的外延性，而結(jié)構(gòu)工程師則更加重視結(jié)構(gòu)的本體性。2、建筑師與結(jié)構(gòu)工程師的關(guān)系：

就建筑結(jié)構(gòu)的整體性來(lái)說(shuō)，建筑物的總體型式、功能和實(shí)現(xiàn)它的方法是一個(gè)整體，通過(guò)建筑師和結(jié)構(gòu)師的共同努力，創(chuàng)作出既能滿足各項(xiàng)預(yù)期功能要求，而又受力合理、經(jīng)濟(jì)、可建造的建筑。這兩方面緊密結(jié)合在一起，缺一不可。所以兩者是和諧統(tǒng)一的，創(chuàng)造美妙精巧的建筑物有賴與二者的合作和努力。

用一句話來(lái)概括二者的關(guān)系：

建筑師更感性，而結(jié)構(gòu)師更理性。這就是說(shuō)，建筑師注重形象構(gòu)思，而結(jié)構(gòu)師更注重實(shí)施。（1）建筑設(shè)計(jì)必須符合自然界的基本法則：a、建筑師的創(chuàng)意離不開(kāi)基本的物理原理；b、建筑師的方案設(shè)計(jì)必須基于可實(shí)現(xiàn)性。c、建筑師還必須考慮方案有沒(méi)有超出營(yíng)造

師預(yù)算的造價(jià)。3、建筑師應(yīng)具有的結(jié)構(gòu)知識(shí)創(chuàng)意離不開(kāi)基本的物理原理（2）建筑師應(yīng)具有的結(jié)構(gòu)知識(shí)：a、

了解結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在保證建筑物的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、使用上

的舒適性以及建筑體型美觀等方面的重要意義，理解各

類結(jié)構(gòu)體系與建筑形式間的相互關(guān)系；b、理解幾種典型結(jié)構(gòu)體系的受力與構(gòu)造特征即一般建筑結(jié)

構(gòu)在各種作用影響下的受力狀態(tài)和主要構(gòu)造要求；c、有能力在建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行正確和合理的結(jié)構(gòu)選型；d、有能力利用簡(jiǎn)化方法對(duì)常用結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行初步估算，以

滿足方案和擴(kuò)初設(shè)計(jì)的要，并能在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中和結(jié)

構(gòu)工程師進(jìn)行密切合作。（3）方案設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)性、經(jīng)濟(jì)性

矗立在新南威爾士州首府悉尼市貝朗岬角上的歌劇院是澳大利亞表演藝術(shù)中心，又稱海中歌劇院，三面環(huán)海，南端與市內(nèi)植物園和政府大廈遙遙相望。其造型新穎奇特，外形宛如一組揚(yáng)帆出海的船隊(duì)，也像一枚枚屹立在海灘上的大貝殼，與周圍的海上景色渾然一體，富有詩(shī)意，被譽(yù)為一件杰出的藝術(shù)品，成為悉尼的標(biāo)志。

反例：悉尼歌劇院

它是丹麥建筑師耶爾恩·烏特松設(shè)計(jì)，1959年破土動(dòng)工，耗資1億多澳元，1973年落成。整個(gè)建筑占地1．84公頃，長(zhǎng)183米，寬118米，高67米，相當(dāng)于20層樓高。門前大臺(tái)階，寬90米，桃紅色花崗巖鋪面，據(jù)說(shuō)是當(dāng)今世界上最大的室外臺(tái)階。主體建筑采用貝殼結(jié)構(gòu)，由2194塊每塊重15．3噸彎曲形混凝土預(yù)制件拼成10塊貝形尖頂殼。外表覆蓋著105塊白色和奶油色的瓷磚。音樂(lè)廳、歌劇廳連同休息廳并排而立，建在巨型花崗巖基坐上，各由4塊巍峨的大殼頂組成，其中3塊殼頂面海依抱，1塊背海屹立，遠(yuǎn)看好似兩艘巨型帆船，片片白帆迎風(fēng)飄揚(yáng)。休息室設(shè)在殼體開(kāi)口處，配有大片玻璃墻面，由2000多塊高4米，寬2．5米玻璃鑲成。出現(xiàn)的問(wèn)題：1.建造時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)法計(jì)算。2.歷時(shí)14年，建設(shè)費(fèi)用大大超過(guò)預(yù)算。1.三2.建筑三結(jié)構(gòu)三體系三的概三念設(shè)三計(jì)概念三設(shè)計(jì)三是運(yùn)三用人三的思三維和三判斷三力，三從客三觀上三決定三結(jié)構(gòu)三設(shè)計(jì)三的基三本問(wèn)三題。三不僅三僅要三分析三總體三布置三上的三大原三則，三也要三顧及三到關(guān)三鍵部三位的三細(xì)節(jié)三。1.三2.三1.建筑三物的三抗力三與外三界作三用建筑三結(jié)構(gòu)三在安三全上三要符三合承三載和三耐久三的要三求。三表現(xiàn)三為能三夠抵三御自三然的三和人三為的三作用三力（三前者三如：三地球三引力三、風(fēng)三力、三氣溫三變化三、地三震作三用，三后者三如振三動(dòng)、三爆炸三等）三，能三使建三筑物三耐久三使用三，并三在突三發(fā)偶三然事三故時(shí)三，保三持整三體穩(wěn)三定。三這也三是建三筑結(jié)三構(gòu)之三所以三存在三的根三本原三因。1、外三界作三用恒載三：建三筑材三料重三等使用三荷載三：活三荷載其他三：雪三荷載三、風(fēng)三荷載三、地三震荷三載、三積灰三荷載三、土三荷載三、水三荷載三等外界三作用三：豎三向荷三載外界三作用三：以框三架計(jì)三算簡(jiǎn)三圖說(shuō)三明如三下：外界三作用三：水三平荷三載（三風(fēng)）地下三室受三到的三土壓三力、三水壓三力2、結(jié)三構(gòu)上三的水三平荷三載估三算a、水三平地三震作三用估三算水平三地震三水三平地三震三建三筑物三剖面三水平三地震三作用剪力三分布三作用三力分三布三合三力的三近似三取法2、結(jié)三構(gòu)上三的水三平荷三載估三算b、風(fēng)三荷載三作用三估算由地三場(chǎng)風(fēng)三速、三建筑三物體三型、三建筑物高三度及三其立三面形三狀、三受風(fēng)三面積以及三考慮三風(fēng)的三動(dòng)力三效應(yīng)三的風(fēng)三振系數(shù)等三確定三。估算三建筑三形式三上的三總作三用力三（如三水平三力）3、抗三力影響三因素三：建筑三材料建筑三剛度建筑三體型基礎(chǔ)三形式高寬三比與三抗傾三覆關(guān)三系建筑三物承三載力三與剛?cè)冉Y(jié)構(gòu)三整體三系可三劃分三為若三干結(jié)三構(gòu)分三體系三，每三個(gè)分三體系三又可三以是三局部三的整三體結(jié)三構(gòu)。三盡管三結(jié)構(gòu)三是由三許多三分體三系以三及構(gòu)三件組三成的三，而三構(gòu)件三的不三同組三合又三可派三生出三許多三新構(gòu)三件或三新的三分體三系，三但從三力的三傳遞三關(guān)系三看，三這些三分體三系或三構(gòu)件三總可三以劃三歸為三基本三的水三平分三體系三和豎三向分三體系三，基三礎(chǔ)也三可以三作為三一個(gè)三特殊三的基三本分三體系三。1.三2.三2.結(jié)構(gòu)三分體三系的三設(shè)計(jì)三概念1、水平三分體三系結(jié)構(gòu)三的水三平分三體系三是指三結(jié)構(gòu)三總體三系中三由軸線或三大尺三寸方三向?yàn)槿饺较蛉臉?gòu)三件構(gòu)三成的三分體系部三分。結(jié)構(gòu)三水平三分體三系的三作用三：在三豎直三方向三通過(guò)構(gòu)件三的彎三曲來(lái)三承受三屋面三和樓三面的三豎向三荷載三，并將其三傳遞三給豎三向結(jié)三構(gòu)分三體系三；同三時(shí)，三在水三平方向起三隔板三和支三承豎三向構(gòu)三件的三作用三，具三有維三持豎向分三體系三穩(wěn)定三的作三用。a.平板式分體系b.梁板分體系2、豎向三分體三系結(jié)構(gòu)三的豎三向分三體系三是指三結(jié)構(gòu)三總體三系中三以豎向構(gòu)三件為三主體三而組三成的三分體三系，三它是三使建三筑物有足三夠的三空間三滿足三使用三功能三的必三要保三障。結(jié)構(gòu)三豎向三分體三系的三作用三：一三是在三豎直三方向承受三由水三平分三體系三傳來(lái)三的全三部荷三載，三并將三他們傳遞三至基三礎(chǔ)；三另一三方面三是在三水平三方向三抵抗三，諸如風(fēng)三、地三震作三用等三的水三平荷三載作三用。相對(duì)三于水三平分三體系三，豎三向分三體系三承受三更為復(fù)雜三的荷三載作三用。a.框架式分體系b.墻式豎向三分體系b.墻式豎向三分體系板、三淺梁三、墻三梁和三墻板三的傳三力關(guān)三系變?nèi)痓.墻式豎向三分體系框支三剪力三墻體三系b.墻式豎向三分體系單片三結(jié)構(gòu)三受力三整三體結(jié)三構(gòu)變?nèi)慰蚣苋袅θ龎w三系3、筒體三豎向三結(jié)構(gòu)三分體三系將墻三板圍三合成三相對(duì)三封閉三的環(huán)三結(jié)構(gòu)三就構(gòu)三成一個(gè)筒三體結(jié)三構(gòu)，三它相三當(dāng)于三豎向三放置三的箱三型懸三臂梁，它三除了三承受三自重三和其三他豎三向荷三載以三外，三還要承受三不同三方向三的水三平荷三載作三用。筒體三的側(cè)三向剛?cè)仍谌鱾€(gè)三方向三均一三致，三主要作為三高層三建筑三的豎三向結(jié)三構(gòu)分三體系三。筒體三結(jié)構(gòu)實(shí)腹三筒三框筒三桁三架筒三筒三中筒筒體三結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)筒體三結(jié)構(gòu)三豎向三和水三平分三體系三相互三作用筒體三結(jié)構(gòu)筒式三和框三架式三空間三結(jié)構(gòu)筒式三和框三架式三空間三結(jié)構(gòu)筒式三和框三架式三空間三結(jié)構(gòu)4、拱和三懸索三結(jié)構(gòu)三體系建筑三結(jié)構(gòu)三中還三有一三種分三體系三，兼三具水三平和豎向三分體三系的三傳力三機(jī)制三，這三類體三系的三顯著三幾何特征三是結(jié)三構(gòu)的三對(duì)稱三軸（三面）三為曲三線（三面）三，這就是三拱（三殼體三）和三懸索三（膜三）。a.拱結(jié)構(gòu)體系b.懸索結(jié)構(gòu)體系a.三角三形b.梯形c.索多三邊形d.懸鏈三線e.拋物三線f.橢圓b.懸索結(jié)構(gòu)體系懸索三結(jié)構(gòu)三的受三力分三析b.懸索結(jié)構(gòu)體系索式三結(jié)構(gòu)三的變?nèi)蝏.懸索結(jié)構(gòu)體系索網(wǎng)三形式三的懸三索結(jié)三構(gòu)b.懸索結(jié)構(gòu)體系雙曲三雙層三拉索三結(jié)構(gòu)三體系增加三懸索三結(jié)構(gòu)三的重三力荷三載5、空間三結(jié)構(gòu)三體系如果三荷載三傳遞三的方三式為三向四三周傳三遞，三而不是單三一的三線性三途徑三，對(duì)三應(yīng)的三結(jié)構(gòu)三體系三就是空間結(jié)構(gòu)?？杖g結(jié)三構(gòu)可三以理三解為三對(duì)自三然的三模擬三，如殼體三來(lái)源三于對(duì)三貝殼三、蛋三殼等三的模三擬，三而網(wǎng)三架和格構(gòu)三式結(jié)三構(gòu)形三式則三是蜂三巢和三動(dòng)物三骨架三結(jié)構(gòu)三概念的建三筑實(shí)三現(xiàn)。a.殼結(jié)構(gòu)體系a.球面b.橢圓三拋物三面c.柱筒三面d.雙曲三拋物三面e.菱形三平面f.組合三平面a.殼結(jié)構(gòu)體系通過(guò)旋轉(zhuǎn)平移形成的雙曲拱殼雙曲三拱殼三中環(huán)三箍的三作用a.殼結(jié)構(gòu)體系b.空間網(wǎng)架三結(jié)構(gòu)體系網(wǎng)架三是由三許多三短直三桿按三照某三種規(guī)三律的幾三何圖三形，三通過(guò)三接點(diǎn)三連接三起來(lái)三的網(wǎng)三狀結(jié)構(gòu)三；也三可以三將其三視為三格構(gòu)三化的三板，三即將板三厚度三加大三，然三后進(jìn)三行格三構(gòu)化三處理三。網(wǎng)架三結(jié)構(gòu)三按外三形可三分為三平板三網(wǎng)架三和殼形三網(wǎng)架三，可三以是三單層三，也三可以三是多三層。平三板網(wǎng)三架一三般是三雙層三的，三而雙三層網(wǎng)三架有上三下弦三之分三。殼三形網(wǎng)三架有三單層三、雙三層、單三曲等三各種三形狀三。b.空間網(wǎng)架三結(jié)構(gòu)體系b.空間網(wǎng)架三結(jié)構(gòu)體系b.空間網(wǎng)架三結(jié)構(gòu)體系b.空間網(wǎng)架三結(jié)構(gòu)體系筒殼三的傳三力特三性筒殼三在橫三向的三作用三與拱三相似三，橫三向殼三面內(nèi)三產(chǎn)生三壓力三；在三縱向三則發(fā)三揮著三梁的三作用三，將三上部三豎向三荷載三通過(guò)三縱向三梁的三作用三傳給三橫隔三。筒三殼兼三具拱三和梁三的傳三力特三性，三是橫三向拱三和縱三向梁三的結(jié)三合。6、基礎(chǔ)三體系各種三建筑三結(jié)構(gòu)三最終三都將三通過(guò)三基礎(chǔ)三將荷三載傳給地三基。三基礎(chǔ)三的作三用就三是改三變上三部結(jié)三構(gòu)的三荷載向地三基傳三遞的三應(yīng)力三分布三形式三，減三小應(yīng)三力強(qiáng)三度。常用三的基三礎(chǔ)形三式有三柱下三獨(dú)立三基礎(chǔ)三、條三形基礎(chǔ)、三樁基三礎(chǔ)、三筏板三基礎(chǔ)三和箱三型基三礎(chǔ)等三。墻下三條形三基礎(chǔ)a.條形三基礎(chǔ)柱下三交叉三基礎(chǔ)b.柱下三獨(dú)立三基礎(chǔ)a.柱下三獨(dú)立三臺(tái)階三式基三礎(chǔ)b.柱下三獨(dú)立三錐形三基礎(chǔ)c.杯形三基礎(chǔ)c.樁基三礎(chǔ)d.筏板三與箱三型基三礎(chǔ)筏板三基礎(chǔ)三箱型三基礎(chǔ)1.三3建筑三結(jié)構(gòu)三選型三的基三本原三則1.三3三.1功能三性與三結(jié)構(gòu)三設(shè)計(jì)三的統(tǒng)三一性建筑三的功三能：三建造三建筑三的目三的和三使用三要求三。建筑三功能三性：三（1）滿三足使三用要三求；三（2）美三觀結(jié)構(gòu)三既是三實(shí)現(xiàn)三某種三空間三形式三的手三段，三有時(shí)三又往三往對(duì)空三間形三式產(chǎn)三生制三約。首先三：不三同的三功能三要求三都需三要一三定的三結(jié)構(gòu)三形式三來(lái)提供三相應(yīng)三的空三間形三式。其次三，結(jié)三構(gòu)形三式的三選擇三符合三審美三要。另外三，結(jié)三構(gòu)的三空間三和形三式反三過(guò)來(lái)三也會(huì)三對(duì)空三間的三功能和三審美三產(chǎn)生三促進(jìn)三作用三。1.三3.三1功能三性與三結(jié)構(gòu)三設(shè)計(jì)三的統(tǒng)三一性既然三建筑三結(jié)構(gòu)三是實(shí)三現(xiàn)建三筑空三間、三功能三的必須三手段三，那三么找三出哪三些結(jié)三構(gòu)的三平面三與剖三面對(duì)適三應(yīng)特三定的三建筑三空間三形式三是最三有利三的，三充分發(fā)三揮出三各種三結(jié)構(gòu)三形式三的優(yōu)三越性三將是三十分三必要的三。1.三3.三2建筑三結(jié)構(gòu)三選型三的原三則1、基三本原三則（1）、三適應(yīng)三建筑三功能三的要三求；（2）、三滿足三建筑三造型三的需三求；（3）、三考慮三材料三特性三和施三工技三術(shù)條三件；（4）、三追求三與結(jié)三構(gòu)類三型匹三配的三合理三造價(jià)三。2、合三理構(gòu)三筑荷三載傳三遞路三徑結(jié)構(gòu)三的基三本功三能是三承受三荷載三，并三將之三傳遞到下三一級(jí)三支撐三體系三上。三結(jié)合三建筑三結(jié)構(gòu)三選型三，合理地三構(gòu)筑三荷載三傳遞三路徑三十分三重要三。荷載三的有三效快三捷傳三遞要三求所三構(gòu)筑三的荷三載傳遞路三徑是三連續(xù)三的。3、選三擇合三理的三建筑三結(jié)構(gòu)三方案建筑三結(jié)構(gòu)三選型三為荷三載的三傳遞三路徑三選擇三合理三的幾三何形三式。在結(jié)三構(gòu)選三型及三設(shè)計(jì)三中，三始終三貫徹三著整三體與三局部三之間三的轉(zhuǎn)三換。結(jié)構(gòu)三的整三體化三是在三建筑三設(shè)計(jì)三的初三步階三段，三忽略三具體三的結(jié)構(gòu)三形式三，將三建筑三結(jié)構(gòu)三視為三一個(gè)三或者三幾個(gè)三主要三實(shí)體三結(jié)構(gòu)三，以確定三它所三承受三的總?cè)奢d三與所三需要三的總?cè)w抵三抗能三力。三然后三將實(shí)體結(jié)三構(gòu)分三解成三為若