第一章 总论
13
6.配筋的基本要求 ：
（1）钢筋的布置（即在结构中的位置）和数量由计
算确定；
（2）在钢筋的端部应有锚固长度或弯钩（常称为构 造要求）。
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
第一章 总论
14
7 混凝土结构的优缺点：
优点
⑴ 材料利用合理：
钢筋和混凝土的材料强度可以得到充分发挥，结构承载 力与刚度比例合适，基本无局部稳定问题，单位应力价格低， 对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
第一章 总论
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缺点：
⑴ 自重大：不适用于大跨、高层结构。 ⑵ 抗裂性差：普通RC结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，
环境较差(露天、沿海、化学侵蚀)时会影响耐久性；也限制了 普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。
⑶ 承载力有限：在重载结构和高层建筑底部结构，构件尺寸
⑴ 钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷 载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；
⑵ 钢筋与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数
（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），
因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形
差而导致两者间的粘结力破坏。
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
• 结构形式的革新
• 结构优化设计
本章目录
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
第一章 总论
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1.3 建筑结构基本理论及设计
方法的发展
一.结构设计方法的发展过程
1. 弹性理论为基础的容许应力设计方法
2. 破坏阶段设计方法
3. 极限状态设计方法 4. 概率设计法：以近似概率为基础的极限 状态设计法。 未来：全概率设计法、生命全过程设计法
30
⑵ 可模性好：
混凝土可根据需要浇筑成各种性质和尺寸，适用于各种 形状复杂的结构，如空间薄壳、箱形结构等。
⑶ 耐久性和耐火性较好，维护费用低：
钢筋有混凝土的保护层，不易产生锈蚀，而混凝土的强度 随时间而增长；混凝土是不良热导体，30mm厚混凝土保护层 可耐火2小时，使钢筋不致因升温过快而丧失强度。
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
19
第二阶段： 从上世纪20年代到第二次世界大战前后
混凝土和钢筋强度的不断提高。
1928年法国杰出的土木工程师E.Freyssnet发明了预 应力混凝土，使得混凝土结构可以用来建造大跨度
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
第一章 总论
20
第三阶段： 二战以后到现在 随着建设速度加快，对材料性能和施工技术提出更 高要求，出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混 凝土等工业化生产技术。 高强混凝土和高强钢筋的发展、计算机的采用和先 进施工机械设备的发明，建造了一大批超高层建筑、 大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程， 成为现代土木工程的标志。
※用钢筋混凝土墙组成一个筒体作为房屋的承重结构 ※筒体可以由密柱深梁组成一个筒体，也可以用多个
筒体组成筒中筒、束筒，还可以将框架和筒体联合 起来组成框筒结构。
※筒体结构在各个方向的抗侧刚度都很大，是目前高 层建筑中较多采用的结构形式。框筒是上个世纪60 年代由美国工程师法卢齐－坎恩第一次提出来的。
请看筒体结构组成
其它结构还有壳体结构、网架结构、悬索结构等 等，它们大多用于大跨度结构中。
1.1 建筑结构的分类
第一章 总论
10
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
一.钢筋混凝土结构
1.钢筋混凝土的组成：
钢筋+混凝土 (混凝土:现代主要的人造工程结构材料)
2.两种材料的基本力学特性：
钢筋 ——抗拉与抗压强度较高，破坏时表现出较好的延性；
1.1 建筑结构的分类
第一章 总论
8
3）框架—剪力墙结构
※框架结构的基础上，沿框架纵、横方向的某些位
置，在柱与柱之间设置数道钢筋混凝土墙体作为
剪力墙。
※因此它是框架和剪力墙的有机结合，综合了二者
的优点：一个布置灵活，一个抗侧力高。
请看框架－剪力墙结构组成
1.1 建筑结构的分类
第一章 总论
9
4）筒体结构
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
第一章 总论
23
第二阶段：19世纪中叶到解放前 砌体材料主要还是粘土砖，由于在封建及后来的半殖民地 半封建制度下，砖石结构的实践和理论发展缓慢。 第三阶段：解放后到现在 在原有基础上有了长足的进步。无论在桥梁、房屋，且在 新结构、新技术方面也有了很大的发展，并建立了具有我国 特色的结构设计计算理论。
1.1 建筑结构的分类
第一章 总论
5
2）钢结构:以钢材(钢板、型钢）为主制作的结构 3）砌体结构:由块材通过砂浆砌筑而成的结构 4) 木结构 :指全部或大部分用木材制作的结构 5）混合结构:由两种及两种以上材料作为主要承重结构 的房屋 此外还有钢—混凝土组合结构、钢管混凝土等。
按其承重结构的类型分为：
（2）试验结果小结： 素混凝土梁 — 承载力低，一开裂即告破坏，破坏前 无预兆（为脆性）； 钢筋混凝土梁—承载力高，混凝土开裂后，其承担的 拉应力转移到钢筋。 请看图片
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
第一章 总论
12
5.钢筋与混凝土共同工作的条件：
钢筋（材）和混凝土两种材料的物理力学性能很 不相同，他们可以结合在一起共同工作，是因为：
第一章 总论
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1.4 建筑结构课程的要求、注意的
问题
一.要求
1.掌握结构材料的力学性能；
2.掌握结构设计的基本原则；
3.熟悉结构设计规范和其它相应规范； 4.熟练基本的设计计算、查阅有关表格和构造要求； 5.学会识读结构施工图，正确理解设计意图。
1.4 建筑结构课程的要求、特点及学习方法
第一章 总论
第一章 总论
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⑷ 现浇混凝土结构的整体性好：
通过合适的配筋，可获得较好的延性，适用于抗震、抗爆 结构；同时防振性和防辐射性能较好，适用于防护结构。
⑸ 刚度大、阻尼大：
有利于结构的变形控制。
⑹ 易于就地取材：
混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年来，已 有利用工业废料来制造人工骨料，或作为水泥的外加成分， 改善混凝，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护）， 工期长，施工受季节、天气的影响较大。
⑸ 混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
第一章 总论
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8 混凝土结构的发展与应用概况
混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。
1824年英国人阿斯普丁(J.Aspdin)发明硅酸盐水泥。
（2）发展趋势：
高强、空心、薄壁大板和配筋砌体等。
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
第一章 总论
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三.钢结构
1.钢结构的特点 ：
优点： （1）强度高、强重比大；塑性、韧性好； （2）材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高； （3）工厂化生产，工业化程度高，施工速度快； 缺点：
钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
第一章 总论
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3 钢结构的建造过程
工厂制造：验收、放样、加工、装配、矫正、除锈和涂漆 工地安装：扩大拼装、吊装就位、临时固定、最后固定
4 钢结构的初始缺陷
几何缺陷：初弯曲 初倾斜 杆件长度误差 材料缺陷：钢材并非理想的匀质体和各向同性体
5 钢结构的发展
• 发展低合金高强度钢材和型钢品种 • 结构和构件设计计算方法的深入研究
1
第一篇 建筑结构基本计算原理(1-2章） 第一章 绪论
1.1 建筑结构的分类 1.2 各种建筑结构特点及应用情况 1.3 建筑结构基本理论及设计方法的发展 1.4 建筑结构课程的要求、注意的问题
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第一章 （共一讲）
本章的主要内容：
建筑结构的分类；
各类结构的优缺点及其应用和发展简况；
本课程的学习方法和需要注意的问题。
1849年法国人朗波(mbot)制造了第一只钢筋混 凝土小船。 1872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。 与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史 并不长，但发展非常迅速，是目前土木工程结构中应 用最为广泛结构，而且高性能混凝土和新型混凝土结 构形式还在不断发展。
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
第一章 总论
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二.砌体结构
1.砌体结构的组成：砌块＋砂浆
2.材料的基本力学特性：
砌体抗压强度较高，但抗拉强度很低；
3.砌体结构的优缺点：
优点： 较易就地取材、具有很好的耐火性，以及较好的化学及大 气稳定性、成本低较经济。 缺点： 自重大，强度低、砌筑工作繁重、砂浆和砌块的粘结力较 弱、占用农田，影响环境。
混凝土——抗压强度高，抗拉强度远低于其抗压强度
（之比约为10%，破坏时具有明显的脆性性质）
1.2 各种建筑结构特点及应用情况
第一章 总论
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3.配筋的基本原则 ：
使钢筋在结构中处于受拉；使混凝土在结构中处于受压。
4.关于钢筋混凝土梁与素混凝土梁的比较试验：
（1）试验情况介绍：同条件下的对比试验；
请看素混凝梁实验（40秒) 请看钢筋混凝土梁实验(2分）
第一章 总论
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混凝土结构的发展
在结构方面：目前，钢筋混凝土结构向大跨度、高层发展 在材料方面：向高强、轻质、耐久、抗震的方向发展。
第一阶段： 从钢筋混凝土的发明至上世纪初 钢筋和混凝土的强度都比较低。
主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等 构件。
1.2 各种建筑结构特点及应用情况