建筑结构基础知识讲课资料.ppt

建筑结构基础知识0.1建筑结构的基本概念（1）混凝土结构
混凝土结构是钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和素混凝土结构的总称，其中钢筋混凝土结构应用最为广泛。
钢筋混凝土结构具有以下优点：
①易于就地取材。
②耐久性好。
③抗震性能好。④可模性好。
⑤耐火性好。
⑥刚度大，承载力较高。
（2）砌体结构
由块体（砖、石材、砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构，它是砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构的统称。砌体结构主要有以下优点：
①取材方便，造价低廉。
②具有良好的耐火性及耐久性。
③具有良好的保温、隔热、隔音性能，节能效果好。
④施工简单，技术容易掌握和普及，也不需要特殊的设备。
砌体结构的主要缺点是自重大，强度低，整体性差，砌筑劳动强度大。（3）钢结构
钢结构系指以钢材为主制作的结构。
钢结构具有以下主要优点：
①材料强度高，自重轻，塑性和韧性好，材质均匀；
②便于工厂生产和机械化施工，便于拆卸；
③具有优越的抗震性能；
④无污染、可再生、节能、安全，符合建筑可持续发展的原则。（4）木结构
木结构是指全部或大部分用木材制作的结构。
这种结构易于就地取材，制作简单，但易燃、易腐蚀、变形大，并且木材使用受到国家严格限制，因此已很少采用。0.2建筑结构的历史和发展趋势1824年水泥的发明使混凝土得以问世，20多年后出现了钢筋混凝土结构。
1928年预应力混凝土结构的出现使混凝土结构的应用范围更为广泛。
目前，最高的钢结构房屋的高度已达450m（马来西亚吉隆坡国营石油公司大厦），钢筋混凝土结构房屋的高度达305.4m（朝鲜平壤柳京饭店），钢索桥的跨度达1410.8m（英国亨伯钢索桥）。我国建筑结构领域也取得了辉煌成就。
1998年建成的矗立在我国上海浦东陆家嘴的金茂大厦高420.5m，地上88层，地下3层，其高度居全国第一，亚洲第二，世界第三；上海环球金融中心，高492m，共101层，其高度居世界第一，如图0.1所示。
建筑结构的发展趋势主要表现在以下几个方面：（1）理论方面
一是随着研究的不断深入、统计资料的不断积累，结构设计方法将会发展至全概率极限状态设计方法。
二是衡量结构安全的可靠度理论不断发展，目前有学者提出全过程可靠度理论，将可靠度理论应用到工程结构设计、施工与使用的全过程中，以保证结构的安全可靠。
三是随着计算机的发展，工程结构计算正向精确化方向发展，结构的非线性分析是发展趋势。（2）材料方面
混凝土将向轻质高强方向发展。
高强钢筋发展较快。
砌体结构材料的发展方向也是轻质高强。
钢结构材料主要是向高效能方向发展。（3）结构方面
空间钢网架、悬索结构、薄壳结构成为大跨度结构发展的方向。
高层砌体结构也开始应用。
组合结构也是结构发展的方向。
（4）施工技术方面
预应力混凝土楼盖和预应力混凝土框架结构有较快发展。在高层建筑中，大模板、滑模等施工方法得到广泛推广和应用。
碾压混凝土也是近年来发展较快的新型混凝土，它可用于大体积混凝土结构、公路路面及机场道面，其特点是施工机械化程度高、效率高、劳动条件好、工期短。1、按所用材料的不同分类
(1)混凝土结构
(2)砌体结构
(3)钢结构
(4)木结构（1）钢筋表面与混凝土之间的粘结作用由三部分组成：一是混凝土结硬时体积收缩，将钢筋紧紧握住而产生的摩擦力；二是由于钢筋表面凹凸不平而产生的机械咬合力；三是混凝土与钢筋接触表面间的胶结力。
（2）钢筋和混凝土的温度线膨胀系数几乎相同，在温度变化时，二者的变形基本相等，不致破坏钢筋混凝土结构的整体性。
（3）钢筋被混凝土包裹着，从而使钢筋不会因大气的侵蚀而生锈变质。为了增加钢筋在混凝土内的抗滑移能力和钢筋端部的锚固作用，绑扎钢筋骨架中的受拉光面钢筋末端应做弯钩。标准弯钩的构造要求。钢筋混凝土构件中，某根钢筋若要发挥其在某个截面的强度，则必须从该截面向前延伸一个长度，以借助该长度上钢筋与混凝土的粘结力把钢筋锚固在混凝土中，这一长度称为锚固长度。
钢筋的锚固长度取决于钢筋强度及混凝土强度，并与钢筋外形有关，它可根据钢筋应力达到屈服强度时钢筋才被拔动的条件确定。
（1）当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，普通受拉钢筋的锚固长度la按下式计算：按式（2.6）计算的锚固长度应按下列规定进行修正，但经修正后的锚固长度不应小于计算值的0.7倍，且不应小于250mm：
①对HRB335、HRB400和RRB400级钢筋，当直径大于25mm时乘以系数1.1，在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的3倍且配有箍筋时乘以系数0.8
②对HRB335、HRB400和RRB400级的环氧树脂钢筋乘以系数1.25；③当钢筋在混凝土施工中易受扰动（如滑模施工）时乘以系数1.1；
④除构造需要的锚固长度外，当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于