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1、,第4章 建筑工程,4.1 建筑基本构件 4.2 单层与多层建筑4.3 高层与超高层建筑4.4 特种结构,基本内容,4.1.1 板,板指平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件，通常水平放置，但有时也斜向设置（如楼梯板）或竖向设置（如墙板）。板在建筑工程中一般应用于楼板、屋面板、基础板、墙板等。,楼 板 屋面板 基础板 墙板,分类：板，梁，柱，拱,4.1.2 梁 工程结构中的受弯构建，通常水平放置。,梁的高度与跨度之比：一般为18116；深梁高跨比大于14的梁。梁的截面高度通常大于截面的宽度；扁梁梁宽大于梁高,梁的分类1.按截面形式分：矩形梁、T形梁、倒T形梁、L形梁、Z形梁、槽形梁、箱形梁、空腹梁、
2、叠合梁等。a.工字梁b.槽型梁c.工字组合梁n型梁e.叠合梁f.箱形梁 Q1!q2,矩形梁 花篮梁 T形梁,2.按所用材料分：钢梁、钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、木梁以及钢与混凝土组成的组合梁等,3.按梁的常见支承方式可分为：简支梁，悬臂梁,一端简支另一端固定梁，两端固定梁,连续梁,4.1.3 柱工程结构中主要承受压力，有时也同时承受弯矩的竖向构件4.1.4 拱工程结构中主要承受轴向压力，曲线结构。广泛应用于拱桥，房屋建筑中应用较少。典型应用为砖混结构中的砖砌门窗圆形过梁，亦有拱形大跨度结构,4.按在结构中的位置分：主梁、次梁、连梁、圈梁、过梁等 次梁一般直接承受板传来的荷载，再将板传来的荷载
3、传递给主梁。主梁除承受板直接传来的荷载外，还承受次梁传来的荷载。连梁主要用于连接两榀框架，使其成为一个整体。圈梁一般用于砖混结构，将整个建筑围成一体，增强结构的抗震性能。过梁一般用于门窗洞口的上部，用以承受洞口上部结构的荷载。,4.2.1一般单层建筑,一般单层建筑按使用目的可分为民用单层建筑和单层工业厂房。,一.民用单层建筑 一般采用砖混结构：墙体砖墙，屋面板钢筋混凝土板。多用于单层住宅、公共建筑、别墅等。,二.单层工业厂房 一般采用钢筋混凝土或钢结构柱，屋盖采用钢屋架结构。按结构形式可分为：排架结构和刚架结构。排架结构：柱与基础为刚接，屋架与柱顶的连接为铰接。刚架结构框架结构：梁或屋架与柱的
4、连接为刚性连接。,三.当前新出现的厂房建筑,1.轻型钢结构建筑 结构形式：柱子和梁均采用变截面H型钢，柱梁的连接节点作成刚接；特点：施工方便，施工周期短，跨度大，用钢量经济；适用性：在单层厂房、仓库、冷库、候机厅、体育馆中已有越来越广泛的应用。,2.拱形彩板屋顶建筑 结构形式：用拱形彩色热镀锌钢板作为屋面，彩板之间用专用机具咬合缝。特点：自重轻，工期短，造价低，不漏水，已在很多工程中采用。,4.2.2 大跨度建筑 大跨度结构其结构体系有很多种，如网架结构、索结构、薄壳结构、充气结构、应力膜皮结构、混凝土拱形桁架等.常用于展览馆、体育馆、飞机机库等。,一.网架结构二.索结构 三.薄壳结构,网架结
5、构为大跨度结构最常见的结构形式，一般称为空间网架。结构形式：其杆件多采用钢管或型钢，现场安装。常见的为平面桁架、四角锥体和三角形锥体组成，其节点形式可分为焊接钢板节点和焊接空心球节点两种。,索结构是将桥梁中的悬索“移植”到房屋建筑中，可以说是土木工程中结构形式互通互用的典型范例。,薄壳结构常用的形状为圆顶、筒壳、折板、双曲扁壳和双曲抛物面壳等。,4.2.3 多层建筑 多层和高层结构主要应用于居民住宅、商场、办公楼、旅馆等建筑。多层与高层建筑的界限：各国不一。我国以8层为界限，低于8层者称为多层建筑，8层及8层以上者称为高层建筑。,多层结构常用的结构形式为混合结构、框架结构。,一.混合结构 混合
6、结构指用不同的材料建造的房屋，通常墙体采用砖砌体，屋面和楼板采用钢筋混凝土结构，故亦称砖混结构。目前，我国的混合结构最高已达到11层，局部已达到12层。,二.框架结构 框架结构指由梁和柱刚性连接而成骨架的结构。框架结构的优点：强度高、自重轻、整体性和抗震性能好。因其采用梁柱承重，因此建筑布置灵活，可获得较大的使用空间。使用广泛，主要应用于多层工业厂房、仓库、商场、办公楼等建筑,4.3 高层与超高层建筑 联合国1972年国际高层建筑会议将高层建筑按高度分为四类：916层（最高为50米）；1725层（最高到75米）；2640层（最高到100米）；40层以上（即超高层建筑）。我国规定超过100米的为
7、超高层。,高层与超高层结构的主要结构形式有：框架结构，框架剪力墙结构，剪力墙结构，框支剪力墙结构，筒体结构等。,1.框架结构,受力体系：梁柱 受力特点：承受竖向荷载是合理的，承受水平荷载能力很差。适用性：房屋高度不大、层数不多,2.框架剪力墙结构 剪力墙:一段钢筋混凝土墙体，抗剪能力很强，故称剪力墙。,受力体系：框架剪力墙协同受力。受力特点：剪力墙承担绝大部分水平荷载，框架承担竖向荷载为主。适用性：一般用于办公楼、旅馆、住宅及某些工艺用房。（剪力墙一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性）,3.剪力墙结构,受力体系：纵横布置的剪力墙。受力特点：剪力墙承受水平荷载垂直荷载。适用性：一般用于旅馆、住宅
8、。(空间分隔固定，建筑布置极不灵活）,4 框支剪力墙结构,受力体系：框架结构（下部建筑）与剪力墙结构（上部建筑）组合在一起，在其交界位置设置巨型的转换大梁，将上部剪力墙的力传至下部柱子上。受力特点：剪力墙刚度大，框架结构刚度较弱，转换梁受力非常复杂。适用性：抗震设防的地区慎用。,5 筒体结构,受力体系：一个或多个筒体 受力特点：侧向风荷载的作用下，迎风面将受拉，而背风面将受压。适用性：层数较多的高层建筑。,根据截面形状、多个筒体的结构形式及其组合关系可分为：框筒体系、筒中筒体系、绗架筒体系、成束筒体系等。,（1）框筒体系：内芯剪力墙，周边框架结构。,（2）筒中筒体系：内筒内芯剪力墙，外筒周边的
9、框架柱布置较密时，将周边框架视为外筒。“（1）（2）”实质上为框架结构与剪力墙结构组合的另外一种形式,（3）绗架筒体系：筒体结构中，增加斜撑来进一步提高结构承受水平荷载的能力，增加体系刚度。香港中银大厦,（4）成束筒体系：多个筒体组成。美国芝加哥西尔斯大厦,香港中银大厦,美国最高建筑西尔斯大厦,4.4 特种结构 指具有特种用途的工程结构，包括高耸结构、海洋工程结构、管道结构、容器结构和核电结构等。,4.4.1 烟囱 工业中常用的构筑物，是把烟气排入高空的高耸结构，能改善燃烧条件，减轻烟气对环境的污染。,按建筑材料分为：砖烟囱、钢筋混凝土烟囱和钢烟囱,4.4.1.1 砖烟囱,砖烟囱的高度一般不超
10、过50m，多数呈圆截锥形，外表面坡度约为2.5，筒壁厚度约为240740mm，用普通粘土砖和水泥石灰砂浆砌筑。优点：可以就地取材，可以节省钢材、水泥和模板；砖的耐热性能比普通钢筋混凝土好；稳定性较好。缺点：自重大，材料数量多。整体性和抗震性较差；在温度应力作用下易开裂；施工较复杂，手工操作多，需要技术较熟练的工人。,4.4.1.2 钢筋混凝土烟囱 适用性：多用于高度超过50m的烟囱，一般采用滑模施工。外形：圆锥形，沿高度有几个不同的坡度，坡度变化范围为010。筒壁厚度：约为140800mm，混凝土标号为C20或C30。,优点：自重较小，造型美观；整体性、抗风、抗震性好；施工简便，维修量小。,4
11、.4.1.3 钢烟囱,钢烟囱自重小，有韧性，抗震性能好，适用于地基差的场地，但耐腐蚀性差，需经常维护。,钢烟囱按其结构可分为拉线式、自立式和塔架式。拉线式：宜用于高度不超过50m的烟囱；自立式：建造高度不超过120m；塔架式：常用于高度超过120m的高烟囱。塔架式钢烟囱由塔架和排烟管组成，塔架是受力结构，平面呈三角形或方形，塔架内可以设置一个或几个排烟管。,4.4.2 水塔 储水和配水的高耸结构，给水工程中常用的构筑物，用于调节和保持给水管网中的水量和水压。,水塔由水箱、塔身和基础三部分组成,水箱：圆柱壳式和倒锥壳式我国应最多。塔身：圆筒形钢筋混凝土或砖石做成，塔身支架多用钢筋混凝土刚架或钢构架水塔基础：钢筋混凝土圆板基础、环板基础、单个锥壳与组合锥壳基础，桩基础,4.4.2 水池 水池多建造在地面和地下。钢筋混凝土水池应用最广。按施工方法分：预制装配式水池，现浇整体式水池,
