建筑结构一教案1

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建筑构造教案

建筑构造教案

建筑构造教案【篇一:建筑结构授课教案】广东南方职业学院授课教案课程名称:建筑结构总学分:工程造价2013级总学时:任课教师:系(部):授课专业:职称:授课班级:2014 ~2015学年第广东南方职业学院授课教案1广东南方职业学院授课教案2广东南方职业学院授课教案3广东南方职业学院授课教案4【篇二:建筑构造教案】第一章构造概述(1、2课时)教学目标:让学生掌握建筑构造知识教学重点:构造组成教学难点:构造组成教学方法:启发式教具:挂图新授:1.建筑——人们从事生产、生活和活动的房屋和场所。

2.建筑学——专门研究建筑物的设计与建造的一门科学。

3.建筑物——工程技术产物,是科学技术和文化艺术的综合体。

4.建筑设计——确定建筑物的建筑风格、建筑功能及空间尺度,决定建筑物的使用价值。

1.民用建筑及结构的分类一.建筑分类1.居住建筑——住宅、公寓、宿舍等。

2.公共建筑——人们从事政治经济、文化娱乐、生活服务等公共事业的活动中心,具有较强的功能性、观赏性、科学性、艺术性。

根据使用性质和功能不同,公共建筑具体可划分为18类(略)。

3.层数的划分——低层建筑—— 1~3层多层建筑—— 4~6层中高层建筑—— 7~9层(9层以上设电梯)高层建筑—— 10~30层, h>24m超高层建筑——> 40层, h>100m4.超高层建筑应用举例:将于2008年竣工。

(2)目前世界最高的建筑是位于马来西亚吉隆坡高度达452米、95层的双子塔,而中国台北正在建造高度超过480米的金融大厦,中国香港也准备上马新的摩天大楼,高度尚未确定。

据统计,世界排名前10位的摩天楼,亚洲占了6幢,而中国大陆及港台就占了4幢。

(3)美国东部地区时间2001年9月11日上午8时50分和9时08分,被劫持的美洲航空公司2架大型客机先后撞向美国纽约世界贸易中心大楼北楼和南楼,引起世贸中心两座主楼相继坍塌,造成重大人员伤亡,给人们留下难以抹去的伤痛。

位于纽约曼哈顿闹市区南端的世界贸易中心,是美国纽约市最高、楼层最多的标志性现代化建筑群。

建筑结构基础与识图教案

建筑结构基础与识图教案

建筑结构基础与识图教案一、教学目标1. 了解建筑结构的基本概念、分类及其功能。

2. 掌握建筑结构的主要受力构件及其受力特点。

3. 熟悉建筑识图的基本知识,能够阅读和理解建筑图纸。

4. 学会使用建筑识图工具,如比例尺、直尺、圆规等。

5. 培养学生的空间想象能力和动手能力。

二、教学内容1. 建筑结构的基本概念、分类及其功能。

1.1 建筑结构的概念1.2 建筑结构的分类1.3 建筑结构的功能2. 建筑结构的主要受力构件及其受力特点。

2.1 柱2.2 梁2.3 板2.4 墙2.5 基础3. 建筑识图的基本知识。

3.1 建筑图纸的种类3.2 建筑图纸的符号与标注3.3 建筑图纸的阅读方法4. 建筑识图工具的使用。

4.1 比例尺的使用4.2 直尺的使用4.3 圆规的使用5. 空间想象能力的培养与动手能力的训练。

5.1 空间想象能力的培养5.2 动手能力的训练三、教学方法1. 采用讲授法,讲解建筑结构的基本概念、分类及其功能,以及建筑识图的基本知识和技巧。

2. 采用演示法,展示建筑识图工具的使用方法,以及建筑结构受力特点的实验。

3. 采用案例分析法,分析实际建筑案例,让学生更好地理解建筑结构及其识图方法。

4. 采用分组讨论法,培养学生之间的合作与交流,提高学生的动手能力和空间想象能力。

四、教学步骤1. 引入新课:通过展示建筑图片,引导学生思考建筑结构的作用和分类。

2. 讲解建筑结构的基本概念、分类及其功能。

3. 讲解建筑识图的基本知识和技巧。

4. 演示建筑识图工具的使用方法。

5. 讲解建筑结构的主要受力构件及其受力特点。

6. 进行案例分析,让学生更好地理解建筑结构及其识图方法。

7. 布置作业,让学生巩固所学知识。

五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对建筑结构基本概念、分类及其功能的掌握情况。

2. 建筑识图练习:检查学生对建筑图纸的阅读和理解能力。

3. 建筑结构受力特点实验:检查学生对建筑结构受力特点的理解和掌握情况。

《建筑构造》教案(1)

《建筑构造》教案(1)

抹灰的类别装饰抹灰的种类较多,其底层的做法基本相同的水泥砂浆打底),其面层可为水刷石、水磨石、斩假石、干黏石、假面砖、仿石和彩色抹灰等。

涂刷类墙面装修是利用各种涂料涂敷于墙体基层表面而形成完整牢固的保护膜,起到对墙体保护、装饰作用的装修做法。

涂料分为有机涂料和无机涂料两类。

建筑内外墙面用涂料做饰面是最简便的一个装修方式,具有材料来源广、造价低、操作简单、省工料、工期短、自重轻、维修更新方便等优点,是目前很有发展前途的装修类型。

四、贴面类墙面装修贴面类墙面装修是利用各种天然石板或人造板、块,通过绑、挂或直接粘贴等方法对墙面进行的装修处理。

此种饰面具有耐久、施工方便、质量高、装饰效果好、易清洗等优点。

常用的贴面材料有瓷砖、面砖、锦砖和预制水刷石、水磨石板以及花岗岩、大理石等天然石板。

一般把质感细腻的瓷砖、大理石板等作为内墙装修材料,而把质感粗犷、耐蚀性好的面砖、锦砖、花岗岩板等作为外墙装修材料。

(1)瓷砖。

瓷砖是用优质陶土烧制成的一种内墙贴面材料,表面挂釉,具有吸水率低、色彩稳定、表面光洁美观、易于清洗等优点。

一般用于厨房、浴室、卫生间、医院手术室等处的墙裙、墙面和池槽面层。

(2)面砖。

面砖多数是以陶土为原料,经加工成型、煅烧制成的一种贴面材料,分挂釉和不挂釉、光面和带各种纹理饰面等不同类型。

面砖质地坚固、防冻、耐蚀,色彩和规格多种多样,常用于内外墙面装修。

(3)锦砖。

锦砖又称为马赛克。

陶瓷锦砖是以优质陶土烧制而成的小块瓷砖,常用做地面装修,也可用于外墙装修。

玻璃马赛克是一种半透明的玻璃质饰面材料,质地硬,色调柔和典雅,性能稳定,可组成各种花饰,且具有耐热、耐寒、耐蚀、不龟裂、光滑、自洁、不褪色、造价低等优点。

(4)天然石板。

常见的天然石板有大理石板、花岗岩板等,具有强度高、结构致密、色彩丰富、不易被污染等优点,但加工复杂,要求较高,价格昂贵,属于高级装修饰面材料。

(5)人造石板。

人造石板具有天然石板的花纹和质感,而且重量轻,强度高,耐酸碱,造价低,容易按设计要求制作,常见的有水磨石板、仿大理石板等。

中职建筑构造教案

中职建筑构造教案

中职建筑构造教案完整版第一章:建筑构造基本概念1.1 教学目标让学生了解建筑构造的基本概念。

让学生了解建筑构造的主要组成部分。

让学生了解建筑构造的设计原则。

1.2 教学内容建筑构造的定义与作用。

建筑构造的主要组成部分:基础、墙体、楼板、屋顶、门窗等。

建筑构造的设计原则:安全、实用、经济、美观。

1.3 教学方法采用讲解、示范、案例分析等教学方法。

1.4 教学评估课堂问答:让学生回答建筑构造的基本概念。

案例分析:让学生分析实际建筑构造案例。

第二章:建筑基础构造2.1 教学目标让学生了解建筑基础的构造原理与设计。

让学生了解不同类型的基础构造形式。

2.2 教学内容建筑基础的构造原理与设计。

不同类型的基础构造形式:条形基础、独立基础、筏板基础等。

2.3 教学方法采用讲解、示范、案例分析等教学方法。

2.4 教学评估课堂问答:让学生回答建筑基础构造的原理与设计。

案例分析:让学生分析不同类型的基础构造形式。

第三章:建筑墙体构造3.1 教学目标让学生了解建筑墙体的构造原理与设计。

让学生了解不同类型的墙体构造形式。

3.2 教学内容建筑墙体的构造原理与设计。

不同类型的墙体构造形式:实体墙、空心墙、幕墙等。

3.3 教学方法采用讲解、示范、案例分析等教学方法。

3.4 教学评估课堂问答:让学生回答建筑墙体构造的原理与设计。

案例分析:让学生分析不同类型的墙体构造形式。

第四章:建筑楼板构造4.1 教学目标让学生了解建筑楼板的构造原理与设计。

让学生了解不同类型的楼板构造形式。

4.2 教学内容建筑楼板的构造原理与设计。

不同类型的楼板构造形式:平面楼板、肋形楼板、无梁楼板等。

4.3 教学方法采用讲解、示范、案例分析等教学方法。

4.4 教学评估课堂问答:让学生回答建筑楼板构造的原理与设计。

案例分析:让学生分析不同类型的楼板构造形式。

第五章:建筑屋顶构造5.1 教学目标让学生了解建筑屋顶的构造原理与设计。

让学生了解不同类型的屋顶构造形式。

建筑的结构与识图教案

建筑的结构与识图教案

建筑的结构与识图教案第一部分,引言。

建筑是人类文明的重要组成部分,它不仅承载着人们的生活和工作,还反映了当时的社会、文化和科技水平。

建筑的结构是建筑工程的核心,它直接关系到建筑的安全性、稳定性和美观性。

而识图则是建筑师、工程师和施工人员必备的基本技能,它是建筑设计和施工的重要工具。

本教案将重点介绍建筑的结构与识图,帮助学生深入了解建筑的结构原理和识图技巧。

第二部分,建筑的结构。

1. 建筑结构的分类。

建筑结构按照其构造形式可以分为框架结构、壳体结构、梁柱结构和混合结构等。

框架结构是由柱、梁和横向支撑构成的,它的特点是承重能力强、稳定性好,常用于高层建筑和大跨度建筑。

壳体结构是由曲面构成的,它的特点是造型美观、空间利用率高,常用于体育馆、剧院等建筑。

梁柱结构是由柱和梁构成的,它的特点是简单、易于施工,常用于住宅、商业建筑。

混合结构是以上结构形式的组合,它能充分发挥各种结构的优点,常用于特殊建筑。

2. 建筑结构的原理。

建筑结构的设计原理是根据建筑的功能、荷载和材料等因素确定结构形式和尺寸。

在设计过程中,需要考虑建筑的承重能力、变形和稳定性等问题,以保证建筑的安全性和稳定性。

同时,还需要考虑建筑的美观性、经济性和施工性,以满足建筑的实际需求。

3. 建筑结构的材料。

建筑结构的材料包括钢材、混凝土、砖石、木材等,它们各有特点,适用于不同的建筑结构形式。

钢材具有高强度、抗拉性能好,常用于框架结构和悬索桥等建筑。

混凝土具有耐久性好、施工性好,常用于梁柱结构和壳体结构等建筑。

砖石具有隔热性好、吸音性好,常用于墙体和地基等建筑。

木材具有轻质、易加工等优点,常用于住宅和别墅等建筑。

第三部分,识图。

1. 建筑图纸的种类。

建筑图纸包括平面图、立面图、剖面图、结构图、细部图等,它们是建筑设计和施工的重要依据。

平面图是建筑的水平投影图,它反映了建筑的布局和功能分区。

立面图是建筑的垂直投影图,它反映了建筑的外观和立面形式。

剖面图是建筑的纵向投影图,它反映了建筑的结构和空间形式。

中职建筑构造教案

中职建筑构造教案

中职建筑构造教案完整版第一章:建筑构造基本概念1.1 学习目标:了解建筑构造的基本概念掌握建筑构造的基本组成要素理解建筑构造的设计原则1.2 教学内容:建筑构造的定义与作用建筑构造的基本组成要素:基础、墙体、柱、梁、屋顶、地面、楼梯、门窗等建筑构造的设计原则:安全性、可靠性、耐久性、经济性、美观性等1.3 教学活动:引入建筑构造的实际案例进行讲解分析建筑构造的基本组成要素及其作用通过实例分析,让学生理解建筑构造的设计原则1.4 教学评价:进行课堂提问,检查学生对建筑构造基本概念的理解程度布置课后作业,让学生绘制一个简单的建筑构造图第二章:建筑材料2.1 学习目标:了解常用建筑材料的种类与性质掌握建筑材料的使用方法与质量要求理解建筑材料对建筑构造的影响2.2 教学内容:常用建筑材料的种类:钢材、木材、水泥、混凝土、砖石、玻璃、塑料等常用建筑材料的性质:力学性质、热工性质、耐久性等建筑材料的使用方法与质量要求:选购、储存、加工、施工等2.3 教学活动:实地考察建筑材料市场,了解不同种类建筑材料的特点通过实验或案例分析,让学生了解建筑材料的性质讲解建筑材料的使用方法与质量要求,并进行实际操作演示2.4 教学评价:进行课堂提问,检查学生对常用建筑材料种类与性质的掌握程度布置课后作业,让学生分析某个建筑项目中使用的建筑材料及其影响第三章:建筑施工图识读3.1 学习目标:掌握建筑施工图的基本内容与阅读方法了解建筑施工图的种类与作用能够阅读和理解简单的建筑施工图3.2 教学内容:建筑施工图的基本内容:平面图、立面图、剖面图、细部图等建筑施工图的种类:建筑设计图、施工图、竣工图等建筑施工图的作用:指导施工、验收、维护等3.3 教学活动:讲解建筑施工图的基本内容与阅读方法展示不同种类的建筑施工图案例,让学生进行识读练习进行实际建筑施工图的识读训练,让学生能够独立阅读和理解3.4 教学评价:进行课堂提问,检查学生对建筑施工图基本内容与阅读方法的掌握程度布置课后作业,让学生阅读和分析某个建筑项目的施工图第四章:建筑构造与结构设计4.1 学习目标:了解建筑构造与结构设计的基本原理掌握建筑构造与结构设计的方法与步骤理解建筑构造与结构设计的要求与限制4.2 教学内容:建筑构造与结构设计的基本原理:力学原理、材料力学、结构力学等建筑构造与结构设计的方法与步骤:分析需求、选择结构形式、计算内力、设计构件、验算安全等建筑构造与结构设计的要求与限制:国家规范、建筑功能、经济性等4.3 教学活动:讲解建筑构造与结构设计的基本原理通过案例分析,让学生了解建筑构造与结构设计的方法与步骤讲解建筑构造与结构设计的要求与限制,并进行实际操作演示4.4 教学评价:进行课堂提问,检查学生对建筑构造与结构设计基本原理的掌握程度布置课后作业,让学生进行一个简单的建筑构造与结构设计练习第五章:建筑施工技术5.1 学习目标:掌握建筑施工的基本工艺与技术了解建筑施工的流程与要求理解建筑施工中的质量控制与安全管理5.2 教学内容:建筑施工的基本工艺与技术:土方工程、钢筋工程、模板工程、混凝土工程、砌筑工程等建筑施工的流程与要求:施工准备、施工组织、施工方法、施工验收等建筑施工中的质量控制与安全管理:质量标准、质量控制方法、安全管理措施等5.3 教学活动:讲解建筑施工的基本工艺与技术展示建筑施工的流程与要求的案例第六章:建筑设备与设施6.1 学习目标:掌握建筑设备与设施的种类与功能了解建筑设备与设施的设计原则与要求理解建筑设备与设施在建筑构造中的作用6.2 教学内容:建筑设备与设施的种类:给排水系统、供暖系统、通风空调系统、电气照明系统、电梯等建筑设备与设施的设计原则与要求:安全性、可靠性、经济性、环保性等建筑设备与设施在建筑构造中的作用:满足建筑使用功能、提高建筑舒适性、保障建筑安全等6.3 教学活动:讲解建筑设备与设施的种类与功能分析建筑设备与设施的设计原则与要求通过案例分析,让学生了解建筑设备与设施在建筑构造中的作用6.4 教学评价:进行课堂提问,检查学生对建筑设备与设施种类与功能的掌握程度布置课后作业,让学生分析某个建筑项目中建筑设备与设施的设计与作用第七章:建筑施工组织与管理7.1 学习目标:掌握建筑施工组织与管理的基本知识了解建筑施工组织与管理的方法与程序理解建筑施工组织与管理的重要性7.2 教学内容:建筑施工组织与管理的基本知识:施工组织设计、施工计划、施工协调等建筑施工组织与管理的方法与程序:施工组织设计的编制、施工计划的制定、施工协调的实施等建筑施工组织与管理的重要性:保障施工顺利进行、提高施工质量、降低施工成本等7.3 教学活动:讲解建筑施工组织与管理的基本知识通过案例分析,让学生了解建筑施工组织与管理的方法与程序讲解建筑施工组织与管理的重要性,并进行实际操作演示7.4 教学评价:进行课堂提问,检查学生对建筑施工组织与管理基本知识的掌握程度布置课后作业,让学生分析某个建筑项目的施工组织与管理第八章:建筑节能与环保8.1 学习目标:掌握建筑节能与环保的基本原理了解建筑节能与环保的设计要求与措施理解建筑节能与环保的重要性8.2 教学内容:建筑节能与环保的基本原理:能源守恒原理、环境保护原理等建筑节能与环保的设计要求与措施:节能标准、环保要求、绿色建筑等建筑节能与环保的重要性:降低能源消耗、保护环境、提高建筑品质等8.3 教学活动:讲解建筑节能与环保的基本原理通过案例分析,让学生了解建筑节能与环保的设计要求与措施讲解建筑节能与环保的重要性,并进行实际操作演示8.4 教学评价:进行课堂提问,检查学生对建筑节能与环保基本原理的掌握程度布置课后作业,让学生分析某个建筑项目的节能与环保设计与效果第九章:建筑安全与防护9.1 学习目标:掌握建筑安全与防护的基本知识了解建筑安全与防护的措施与方法理解建筑安全与防护的重要性9.2 教学内容:建筑安全与防护的基本知识:建筑安全法律法规、建筑安全技术标准等建筑安全与防护的措施与方法:施工现场安全管理、个人防护装备使用、应急预案等建筑安全与防护的重要性:保障人员生命安全、降低安全事故发生、提高建筑质量等9.3 教学活动:讲解建筑安全与防护的基本知识通过案例分析,让学生了解建筑安全与防护的措施与方法讲解建筑安全与防护的重要性,并进行实际操作演示9.4 教学评价:进行课堂提问,检查学生对建筑安全与防护基本知识的掌握程度布置课后作业,让学生分析某个建筑项目的建筑安全与防护措施与效果第十章:建筑设计与创新10.1 学习目标:掌握建筑设计的基本原理与方法了解建筑创新的设计理念与技术理解建筑设计的重要性和创新的意义10.2 教学内容:建筑设计的基本原理与方法:建筑设计的原则、设计流程、设计手法等建筑创新的设计理念与技术:可持续建筑设计、绿色建筑、智能建筑设计等建筑设计的重要性和创新的意义:提升建筑的功能与美观、满足人们的需求与期望、推动建筑行业的发展等10.3 教学活动:讲解建筑设计的基本原理与方法通过案例分析,让学生了解建筑创新的设计理念与技术重点和难点解析重点环节1:建筑构造的基本概念与组成要素需要重点关注的内容:建筑构造的定义与作用,以及建筑构造的基本组成要素。

三年级【科学(人教鄂教版)】《建筑中的结构(一)》【教案匹配版】最新国家级中小学精品课程带视频

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小学科学三年级上册
建筑中的结构(第一课时)
年 级:三年级 主讲人:
学 科:科学(人教/鄂教版) 学 校:
为什么 如此高大的 建筑不会倒 塌呢?
第一站:建筑之旅
小学科学三年级上册
三年级 科学
中银大银大厦
我认为,建筑物的 稳定性应该和建筑材料 的选择有关系,与形状 结构的关系不大。
三年级 科学
上轻下重 上重下轻
左右对称
三年级 科学
小学科学三年级上册
有突出的飞檐
小学科学三年级上册
三年级 科学
建筑物
小学科学三年级上册
三年级 科学
建筑物
小学科学三年级上册
三年级 科学
建筑物
三年级 科学
小学科学三年级上册
上小下大 上轻下重 左右对称
小学科学三年级上册
三年级 科学
花瓶
不倒翁
留心观察 善于发现
小学科学三年级上册
三角形结构具有稳定性 上小下大、上轻下重、左右对称的结构具有稳定性
三年级 科学
结构 三棱柱 四棱柱 五棱柱
所能承受最大书籍量

)本
( )本

)本
三年级 科学
测试立体结构
小学科学三年级上册
三年级 科学
小学科学三年级上册
结构 三棱柱 四棱柱 五棱柱
所能承受最大书籍量 ( ≥20 )本 ( 3 )本 ( 2 )本
结构稳定
三年级 科学
观察建筑结构
如何让 不稳定的结 构变稳定呢?
五边形
发生形变 不稳定
三年级 科学
三年级 科学
如果把平面结构变成立体 结构,三棱柱结构还会是最稳 定的吗?
小学科学三年级上册

小学科学第17课《建筑物的结构》(教案)冀人版六年级科学下册

小学科学第17课《建筑物的结构》(教案)冀人版六年级科学下册

小学科学第17课《建筑物的结构》(教案)冀人版六年级科学下册建筑物的结构(教案)一、教学目标1. 了解建筑物的结构是什么,以及不同的建筑物有不同的结构。

2. 了解建筑物结构的重要性,以及不同结构对建筑物的影响。

3. 学会观察和分析建筑物的结构特点,并能简单描述。

二、教学内容1. 学习建筑物的结构是什么,以及不同的建筑物有不同的结构。

2. 探究建筑物结构的重要性,以及不同结构对建筑物的影响。

3. 通过观察和分析建筑物的结构特点,帮助学生理解建筑物的结构。

三、教学重点1. 学生了解建筑物的结构是什么,以及不同的建筑物有不同的结构。

2. 学生了解建筑物结构的重要性,以及不同结构对建筑物的影响。

四、教学准备1. 教师准备好课件,包括建筑物的图片和示意图。

2. 教师准备好小组活动材料,包括纸、铅笔、尺子等。

五、教学过程1. 导入(5分钟)教师可以使用一幢建筑物的图片来导入话题,让学生观察并描述这幢建筑物的结构特点。

2. 学习建筑物的结构(10分钟)通过课件呈现,教师讲解建筑物的结构是指建筑物内外部各部分的互相关系和支撑、连接关系。

带领学生观察并学习不同类型的建筑物,如房子、桥梁、塔楼等,并提问学生,不同的建筑物有不同的结构吗?请举例说明。

3. 探究不同结构的影响(15分钟)教师引导学生思考,不同的建筑物结构对建筑物有哪些影响?通过课件和示意图,找出不同结构对建筑物的支撑、分布等方面的影响,并请学生进行回答。

例如,承重结构较强的建筑物可以承受更大的重量,适合建造高楼大厦。

4. 观察和分析建筑物的结构特点(20分钟)学生分组进行小组活动,每个小组派出一名代表观察学校附近一栋建筑物的结构特点,并用纸和铅笔记录下来,包括建筑物的形状、支撑结构等。

随后小组代表向全班展示他们的观察结果,并进行讨论。

教师可以引导讨论,学生能否观察到建筑物的支柱、梁、结构稳定性等特点。

5. 总结和展示(10分钟)教师与学生总结今天所学内容,并展示学生的观察和分析结果。

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第2、3 次课教学整体设计教学过程(教学设计实施步骤及时间分配)步骤1:组织教学(分钟)1、师生问好2、班长报告出勤步骤2:导入新课(分钟)绪论中已述及,结构上的作用可分为直接作用和间接作用。

其中直接作用即习惯上所说的荷载,它是指施加在结构上的集中力或分布力系。

步骤3:知识讲授§1.1含例题2道(分钟)第1章建筑结构计算基本原则§1.1荷载分类及荷载代表值一、荷载分类按随时间的变异,结构上的荷载可分为以下三类:(一)永久荷载永久荷载亦称恒荷载,是指在结构使用期间,其值不随时间变化,或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载,如结构自重、土压力、预应力等。

(二)可变荷载可变荷载也称为活荷载,是指在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载,如楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。

(三)偶然荷载在结构使用期间不一定出现,而一旦出现,其量值很大且持续时间很短的荷载称为偶然荷载,如爆炸力、撞击力等。

二、荷载代表值荷载是随机变量,任何一种荷载的大小都有一定的变异性。

因此,结构设计时,对于不同的荷载和不同的设计情况,应赋予荷载不同的量值,该量值即荷载代表值。

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(以下简称《荷载规范》)规定,对永久荷载应采用标准值作为代表值;对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值;对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。

本书仅介绍永久荷载和可变荷载的代表值。

(一)荷载标准值作用于结构上荷载的大小具有变异性。

例如,对于结构自重等永久荷载,虽可事先根据结构的设计尺寸和材料单位重量计算出来,但施工时的尺寸偏差,材料单位重量的变异性等原因,致使结构的实际自重并不完全与计算结果相吻合。

至于可变荷载的大小,其不定因素则更多。

荷载标准值就是结构在设计基准期内具有一定概率的最大荷载值,它是荷载的基本代表值。

这里所说的设计基准期,是为确定可变荷载代表值而选定的时间参数,一般取为50年。

1、永久荷载标准值永久荷载主要是结构自重及粉刷、装修、固定设备的重量。

由于结构或非承重构件的自重的变异性不大,一般以其平均值作为荷载标准值,即可按结构构件的设计尺寸和材料或结构构件单位体积(或面积)的自重标准值确定。

对于自重变异性较大的材料,在设计中应根据其对结构有利或不利的情况,分别取其自重的下限值或上限值。

常用材料和构件的单位自重见《荷载规范》。

现将几种常用材料单位体积的自重(单位kN/m3)摘录如下:混凝土22~24,钢筋混凝土24~25,水泥砂浆20,石灰砂浆、混合砂浆17,普通砖18,普通砖(机器制)19,浆砌普通砖砌体18,浆砌机砖砌体19。

例如,取钢筋混凝土单位体积自重标准值为25 kN/m3,则截面尺寸为200×500mm的钢筋混凝土矩形截面梁的自重标准值为0.2×0.5×25=2.5kN/m。

2、可变荷载标准值民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频偶值和永久值系数应按表1.1.1采用。

注:①本表所列各项活荷载适用于一般使用条件,当使用荷载大时,应按实际情况采用。

②本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。

考虑到构件的负荷面积越大,楼面每1m2面积上活荷载在同一时刻都达到其标准值的可能性越小,因此,《荷载规范》规定,设计楼面梁、墙、柱及基础时,表1.1.1中的楼面活荷载标准值在下列情况下应乘以规定的折减系数:(1) 设计楼面梁时的折减系数① 第1(1)项当楼面梁从属面积超过25m2时,应取0.9;② 第1(2)~7项当楼面梁从属面积超过50m2时应取0.9;③第8项对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋应取0.8;对单向板楼盖的主梁应取0.6;对双向板楼盖的梁应取0.8。

④第9~12项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。

(2) 设计墙、柱和基础时的折减系数① 第1(1)项应按表1.1.2规定采用;② 第1(2)~7项采用与其楼面梁相同的折减系数;③ 第8项对单向板楼盖取0.5;对双向板楼盖取0.8;④ 第9~12项采用与所属房屋类别相同的折减系数。

表1.1.2 活荷载按楼层的折减系数注:当楼面梁的从属面积超过25m2时,采用括号内的系数。

上面提及的楼面的从属面积,是指向梁两侧各延伸1/2梁间距的范围内实际面积。

房屋建筑的屋面,其水平投影面上的屋面均布活荷载,应按表1.1.3采用。

其余可变荷载,如工业建筑楼面活荷载、风荷载、雪荷载、厂房屋面积灰荷载等详见《荷载规范》。

注:①不上人的屋面,当施工荷载较大时,应按实际情况采用;②上人的屋面,当兼作其他用途时,应按相应楼面活荷载采用;③对于因屋面排水不畅、堵塞等引起等积水荷载,应采取构造措施加以防止;必要时,应按积水的可能深度确定屋面活荷载;④屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重。

(二)可变荷载准永久值可变荷载在设计基准期内会随时间而发生变化,并且不同可变荷载在结构上的变化情况不一样。

如住宅楼面活荷载,人群荷载的流动性较大,而家具荷载的流动性则相对较小。

在设计基准期内经常达到或超过的那部份荷载值(总的持续时间不低于25年),称为可变荷载准永久值。

它对结构的影响类似于永久荷载。

可变荷载准永久值可表示为ψqQk,其中Qk为可变荷载标准值,ψq为可变荷载准永久值系数。

ψq的值见表1.1.1、表1.1.3。

例如住宅的楼面活荷载标准值为2kN/m2,准永久值系数ψq=0.4,则活荷载准永久值为2×0.4=0.8 kN/m2。

(三)可变荷载组合值两种或两种以上可变荷载同时作用于结构上时,所有可变荷载同时达到其单独出现时可能达到的最大值的概率极小,因此,除主导荷载(产生最大效应的荷载)仍可以其标准值为代表值外,其他伴随荷载均应以小于标准值的荷载值为代表值,此即可变荷载组合值。

可变荷载组合值可表示为ψcQk。

其中ψc为可变荷载组合值系数,其值按表1.1.1、表1.1.3查取。

(四)可变荷载频遇值对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值称为可变荷载频遇值。

换言之,可变荷载频遇值是指在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期一小部份的荷载值。

可变荷载频遇值可表示为ψfQk。

其中ψf为可变荷载频遇值系数,其值按表1.1.1、表1.1.3查取。

步骤4:知识讲授§1.2(分钟)§1.2建筑结构概率极限状态设计法一、极限状态(一)结构的功能要求1、结构的安全等级建筑物的重要程度是根据其用途决定的。

不同用途的建筑物,发生破坏后所引起的生命财产损失是不一样的。

《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001(以下简称《统一标准》)规定,建筑结构设计时,应根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性,采用不同的安全等级。

根据破坏后果的严重程度,建筑结构划分为三个安全等级。

建筑结构安全等级的划分应符合表1.2.1的要求。

影剧院、体育馆和高层建筑等重要的工业与民用建筑的安全等级为一级,大量的一般工业与民用建筑的安全等级为二级,次要建筑的安全等级为三级。

纪念性建筑及其他有特殊要求的建筑,其安全2、结构的设计使用年限结构设计的目的是要使所设计的结构在规定的设计使用年限内能完成预期的全部功能要求。

所谓设计使用年限,是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。

换言之,设计使用年限就是房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和维护3、结构的功能要求建筑结构在规定的设计使用年限内应满足安全性、适用性和耐久性三项功能要求。

安全性指结构在正常施工和正常使用的条件下,能承受可能出现的各种作用;在设计规定的偶然事件(如强烈地震、爆炸、车辆撞击等)发生时和发生后,仍能保持必需的整体稳定性,即结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌。

适用性指结构在正常使用时具有良好的工作性能。

例如,不会出现影响正常使用的过大变形或振动;不会产生使使用者感到不安的裂缝宽度等。

耐久性指结构在正常维护条件下具有足够的耐久性能,即在正常维护条件下结构能够正常使用到规定的设计使用年限。

例如,结构材料不致出现影响功能的损坏,钢筋混凝土构件的钢筋不致因保护层过薄或裂缝过宽而锈蚀等。

结构的安全性、适用性和耐久性是结构可靠的标志,总称为结构的可靠性。

结构可靠性的定义是,结构在规定时间内,在规定条件下,完成预定功能的能力。

但在各种随机因素的影响下,结构完成的能力不能事先确定,只能用概率来描述。

为此,我们引入结构可靠度的概念,即结构在规定时间内,在规定条件下,完成预定功能的概率。

在这里,规定时间指设计使用年限;规定条件指正常设计、正常施工、正常使用和正常维护,不包括错误设计、错误施工和违反原来规定的使用情况;预定功能指结构的安全性、适用性和耐久性。

结构的可靠度是结构可靠性的概率度量,即对结构可靠性的定量描述。

结构可靠度与结构使用年限长短有关。

《统一标准》以结构的设计使用年限为计算结构可靠度的时间基准。

应当注意,结构的设计使用年限虽与结构使用寿命有联系,但不等同。

当结构的使用年限超过设计使用年限后,并不意味着结构就要报废,但其可靠度将逐渐降低。

(二)结构功能的极限状态结构能满足功能要求,称结构“可靠”或“有效”,否则称结构“不可靠”或“失效”。

区分结构工作状态“可靠”与“失效”的界限是“极限状态”。

因此,结构的极限状态可定义为:整个结构或结构的一部份,超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能(安全性、适用性、耐久性)要求,该特定状态称为该功能的极限状态。

结构极限状态分为以下两类:1、承载能力极限状态这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。

承载能力极限状态主要考虑关于结构安全性的功能。

超过这一状态,便不能满足安全性的功能。

当结构或结构构件出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:结构构件或连接因材料强度不够而破坏;整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等)(图1.2.1a);结构转变为机动体系(图1.2.1b、c);结构或结构构件丧失稳定(如柱子被压曲等)(图1.1d)。

图1.2.1结构超过承载能力极限状态的示例结构或结构构件一旦超过承载能力极限状态,将造成结构全部或部分破坏或倒塌,导致人员伤亡或重大经济损失,因此,在设计中对所有结构和构件都必须按承载力极限状态进行计算,并保证具有足够的可靠度。

2、正常使用极限状态正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。

超过这一状态,便不能满足适用性或耐久性的功能。

当结构或结构构件出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:影响正常使用或外观的变形;影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);影响正常使用的振动;影响正常使用的其他特定状态等。

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