第二章 建筑结构的基本构件、结构单元和结构体系
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高层建筑结构课件第2章(结构体系与结构布置)
六.截面尺寸初估（方案设计和初步设计时）
1.柱截面：
由轴压比控制
N c c f cbh
轴压比限值 P68表4.4
柱负荷面积 表4.4
单位面积荷载：框架、框-剪12～14kN/m2； 框架柱轴压比限值 剪力墙、筒体13～16
N Q S Qn
结1.1 构～ 体 系 系数 1.2
3.适用范围：适用于200m以下的超高层
代表作品及平面：
深圳国贸大厦
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五.结构体系（抗侧力体系）的选择
•建筑使用功能 •建筑平面
•建筑高度
•抗震等级 •地质条件 •施工技术 ……
用 途 住 宅 旅 馆 公 共
≤50m 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙、 框架 框架-剪力墙、框架
≥50m 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙、 筒体 框架-剪力墙、筒体
竖向抗侧力构件不连 竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平 续 转换构件（梁、桁架等）向下传递 楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的 80％
五.设置变形缝的原则
1.设置原则：
1）尽量不设缝，而调整平面形状、尺寸和结构布置， 采取构造和施工措施。 2）设缝时，应形成独立的结构单元，保证足够的缝宽。
框架结构 框架—剪力墙结构、筒体结构 部分框支剪力墙结构 0.7 0.75 0.6
抗震等级
计算截面以上层数 一级 二级
三级 0.9 0.95 ---
0.8 0.85 0.7
2.梁截面：
由高跨比控制：P18表2.9
注意：梁高有减小的趋势。
抵抗温度应力 3.板厚： 加强顶层约束 提高抗风抗震 一般楼层：80-140 顶层现浇板：≥120，宜双层双向配筋 地下室顶板：≥160
第二章建筑结构的基本构件
3. 平面构件——典型构件如板、墙 4. 单曲面构件——典型构件如拱板、单曲面筒壳、单曲索面 5. 双曲面构件——典型构件如球壳、扭壳、充气构件、双曲拉索
7
2.1 建筑结构的基本构件
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
2.1 建筑结构的基本构件 基本构件分类（按构件的刚性特征分）：
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
2.2 建筑结构的结构体系
一、水平跨越结构体系
楼盖 屋盖
板或梁—板结构体系
1. 板—梁结构体系 2. 桁架结构体系 3. 网架结构体系 4. 拱结构体系或壳体结构体系 5. 索结构体系或膜结构体系
作用：
1.在竖向，承受楼面或屋面的 竖向荷载，并把它传递给竖向 支承结构体系；
3. 受拉构件（含拉弯构件）——典型构件如拉杆、索、膜 4. 受扭构件——典型构件如曲梁
6
2.1 建筑结构的基本构件
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
2.1 建筑结构的基本构件 基本构件分类（按构件几何形状分）：
1. 直线形构件——典型构件如梁、柱、杆、索
2. 曲线形构件——典型构件如曲梁、拱、悬索
5. 杆——截面尺寸小于其长度的直线形构件，承受与其长度方向一致 的轴力（拉伸或压缩）。
6. 拱——承受沿其纵轴平面内荷载的曲线形构件，其截面尺寸小于其 弧长，以受压缩为主，也受弯曲和剪切。
2
2.1 建筑结构的基本构件
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
2.1 建筑结构的基本构件 建筑结构常见的构件有：
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
7
2.1 建筑结构的基本构件
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
2.1 建筑结构的基本构件 基本构件分类（按构件的刚性特征分）：
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
2.2 建筑结构的结构体系
一、水平跨越结构体系
楼盖 屋盖
板或梁—板结构体系
1. 板—梁结构体系 2. 桁架结构体系 3. 网架结构体系 4. 拱结构体系或壳体结构体系 5. 索结构体系或膜结构体系
作用：
1.在竖向，承受楼面或屋面的 竖向荷载，并把它传递给竖向 支承结构体系；
3. 受拉构件（含拉弯构件）——典型构件如拉杆、索、膜 4. 受扭构件——典型构件如曲梁
6
2.1 建筑结构的基本构件
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
2.1 建筑结构的基本构件 基本构件分类（按构件几何形状分）：
1. 直线形构件——典型构件如梁、柱、杆、索
2. 曲线形构件——典型构件如曲梁、拱、悬索
5. 杆——截面尺寸小于其长度的直线形构件，承受与其长度方向一致 的轴力（拉伸或压缩）。
6. 拱——承受沿其纵轴平面内荷载的曲线形构件，其截面尺寸小于其 弧长，以受压缩为主，也受弯曲和剪切。
2
2.1 建筑结构的基本构件
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
2.1 建筑结构的基本构件 建筑结构常见的构件有：
第二章 建筑结构的基本构件和结构体系
第二章 结构的基本构件桁架
竖杆)均为轴向受拉或轴向受压构件，使材料的强度可以得到充分的
发挥。
3.桁架的理论模型： 直杆 + 铰接 + 集中力
a 整体构成模型
b 实际节点 图2.6 桁架理论模型示意
2.1.2 桁架结构计算的假定
请看，桁架结构通常需要具备的基本条件的详细描述：
1．组成桁架的所有各杆都是直杆，所有各杆的中心线(轴线)都
图2.16 梯形屋架
图2.18 三角形屋架
三角形屋架一般用于屋面坡度较大的屋盖结构中。当屋面材料为粘土 瓦、机制平瓦时，要求屋架的高跨比为1／4～1／6。三角形屋架弦杆 内力变化较大，弦杆内力在支座处最大，在跨中最小，材料强度不能 充分发挥作用。一般宜用于中小跨度的轻屋盖结构。当荷载和跨度较 大时，采用三角形屋架就不够经济。
横低纵高坡面屋顶
图2.4 不同坡屋面的屋架布置
图2.5 三角形屋架的常见形式种类
桁架的发明是在克服了梁的受力缺陷后实现的，准确地讲，一是将截 面不均匀受力变为均匀受力，二是将复杂应力分步变为简单应力分布， 三是将等高截面变为变高度截面。
因此，桁架结构受力合理、计算简单、施工方便、适应性强，不会对 支座产生横向水平推力，因而在结构工程中应用广泛。
由于不易取得符合下弦材质标准的上等木材，特别是原木和方木干燥 较慢，干裂缝对采用齿连接和螺栓连接的下弦十分不利，而采用钢拉 杆作为屋架的下弦，每平方米建筑面积的用钢量仅增加2～4kg，但却 显著地提高了结构的可靠性。同时由于钢材的弹性模量高于木材，且 还消除了接头的非弹性变形，从而提高了屋架结构的刚度。
分发挥两种材料优良的力学特性，截面受力明确，构造简单，施工方便，造 价低廉等，唯独自重大。
。 跨度一般不超12米。梁高是梁跨度的1/14-1/8，梁宽是梁高的1/2-1/3
混凝土结构-建筑结构的组成
二、建筑结构的构件特点
2
梁
梁一般指承受垂直于其纵轴方向荷载的线型构件。柱和墙都是
建筑结构中的承受轴向压力的承重构件，柱是承受平行于其纵轴
方向荷载的线型构件，截面尺寸小于高度，墙主要承受平行于墙
体方向荷载的竖向构件。
二、建筑结构的构件特点
3
墙、柱
柱和墙都是建筑结构中的承 受轴向压力的承重构件，柱是 承受平行于其纵轴方向荷载的 线型构件，截面尺寸小于高度， 墙主要承受平行于墙体方向荷 载的竖向构件，它们都属于受 压构件，并将荷载传到筑结构的组成
一、建筑结构组成
1
组成
建筑结构是由板、梁、 柱、墙、基础等建筑构件 形成的具有一定空间功能， 并能安全承受建筑物各种 正常荷载作用的骨架结构。
二、建筑结构的构件特点
1
板
板是建筑结构中直接承受荷载的平面型构件，具有较大平面尺 寸，但厚度却相对较小，属于受弯构件，通过板将荷载传递到梁 或墙上。
二、建筑结构的构件特点
4
基础
基础是地面以下部分的结构构件，将柱及墙等传来的上部结构荷载传 递给地基。
二、建筑结构的构件特点
5
楼梯
建筑物中作为楼层间垂直交通 用的构件。用于楼层之间和高差 较大时的交通联系。楼梯由连续 梯级的梯段（又称梯跑）、平台 （休息平台）和围护构件等组成。 楼梯的最低和最高一级踏步间的 水平投影距离为梯长，梯级的总 高为梯高。
建筑结构基本构件
3、为防止出现过宽的混凝土裂缝，宜优先选用直径较小的钢筋； 4、按混凝土截面积A计算的全部受力钢筋配筋率应不小于最小配
筋率； 5、箍筋的主要作用是固定纵筋的位置，与纵筋形成钢筋骨架；箍
筋直径不宜小于6mm，间距一般不宜大于200mm。
（五）例题
某钢筋混凝土屋架下弦杆，截面尺寸为 b×h=200mm×160mm。经内力组合得轴向拉力设计值 N=240KN。混面积并选择钢筋。
第一篇 基础篇
第四章 建筑结构基本构件
组成结构体系的单元体称为基本构件。 按受力特征的不同可分为轴心受力构件、偏心受力构件、
受弯构件； 按受力性质的不同可分为拉杆、压杆和受弯构件。 从结构的角度来划分，组成建筑结构的基本构件有板、梁、
柱、框架、桁架、索、膜、基础等。
第一节 混凝土轴心受力构件
◆ 当受拉边缘的拉应变达到混凝土
fc 混凝土轴心抗压强度设计值
f
, y
纵向钢筋抗压强度设计值
A、As 分别为混凝土构件截面面积（理论上扣除钢筋截面面积
后的净混凝土截面面积，这里取近似值）和全部纵向钢筋截面面积；
钢筋混凝土构件稳定系数，用于考虑细长构件由于侧向弯曲而使
承载力有所降低的影响；
纵向钢筋：作用是承受弯矩在梁内所产生的拉力， 应设置在梁的受拉一侧，其数量应通过计算来确定。 纵筋常用HRB335和HRB400。
直径：梁纵向受力钢筋常用直径为10—25mm，一般不宜大 于28mm。
间距：
弹性受力阶段（Ⅰ阶段） ◆ 从开始加荷到受拉区混凝土开裂， 梁的整个截面均参加受力。虽然受 拉区混凝土在开裂以前有一定的塑 性变形，但整个截面的受力基本接 近线弹性，荷载-挠度曲线或弯矩曲率曲线基本接近直线。截面抗弯 刚度较大，挠度和截面曲率很小， 钢筋的应力也很小，且都与弯矩近 似成正比。
筋率； 5、箍筋的主要作用是固定纵筋的位置，与纵筋形成钢筋骨架；箍
筋直径不宜小于6mm，间距一般不宜大于200mm。
（五）例题
某钢筋混凝土屋架下弦杆，截面尺寸为 b×h=200mm×160mm。经内力组合得轴向拉力设计值 N=240KN。混面积并选择钢筋。
第一篇 基础篇
第四章 建筑结构基本构件
组成结构体系的单元体称为基本构件。 按受力特征的不同可分为轴心受力构件、偏心受力构件、
受弯构件； 按受力性质的不同可分为拉杆、压杆和受弯构件。 从结构的角度来划分，组成建筑结构的基本构件有板、梁、
柱、框架、桁架、索、膜、基础等。
第一节 混凝土轴心受力构件
◆ 当受拉边缘的拉应变达到混凝土
fc 混凝土轴心抗压强度设计值
f
, y
纵向钢筋抗压强度设计值
A、As 分别为混凝土构件截面面积（理论上扣除钢筋截面面积
后的净混凝土截面面积，这里取近似值）和全部纵向钢筋截面面积；
钢筋混凝土构件稳定系数，用于考虑细长构件由于侧向弯曲而使
承载力有所降低的影响；
纵向钢筋：作用是承受弯矩在梁内所产生的拉力， 应设置在梁的受拉一侧，其数量应通过计算来确定。 纵筋常用HRB335和HRB400。
直径：梁纵向受力钢筋常用直径为10—25mm，一般不宜大 于28mm。
间距：
弹性受力阶段（Ⅰ阶段） ◆ 从开始加荷到受拉区混凝土开裂， 梁的整个截面均参加受力。虽然受 拉区混凝土在开裂以前有一定的塑 性变形，但整个截面的受力基本接 近线弹性，荷载-挠度曲线或弯矩曲率曲线基本接近直线。截面抗弯 刚度较大，挠度和截面曲率很小， 钢筋的应力也很小，且都与弯矩近 似成正比。
建筑结构的基本构件结构单元和结构体系
(3) 梁架设在砖墙上，为什么说它是铰支承？混凝土基础上的柱，为什么说它是固定 支承在基础上的？从墙体伸出的悬臂梁，你认为它应具有怎样的支承条件？
(4) 试示意表示一栋高层建筑物所承受的风力和重力是由哪些结构构件承受的？它们 最后又是怎么样将这些力传到哪里？（结构体系任你假设）
(5) 设想桁架可使用在哪些场合？列出你所看到的桁架形式（画出它的简图），这些 桁架的支承方式怎样？
(6) 板在一般情况下为什么只考虑受弯，不考虑受压和受剪？索为什么只能受拉，不 能受压、受弯？梁为什么只考虑受弯受剪，不考虑受压、受拉？
(7) 建筑结构中常见的构件有哪几种？受内力情况如何？ (8) 建筑主体结构间的变形缝有哪几种？
5.3 建筑结构的结构体系 基础结构体系（续）
5.3 建筑结构的结构体系 各结构体系的作用
5.3 建筑结构的结构体系 混合结构体系举例
5.3 建筑结构的结构体系
5.3 建筑结构的结构体系
5.3 建筑结构的结构体系
5.3 建筑结构的结构体系
5.4 主体结构间的变形缝
伸缩缝（建筑物过长时，基础可不断开） 缝宽30～50mm
5.2 建筑结构的结构单元 拱结构单元
5.2 建筑结构的结构单元 壳体结构单元
5.2 建筑结构的结构单元 建筑结构组成
5.2 建筑结构的结构单元 建筑结构组成（续）
5.3 建筑结构的结构体系 水平跨越结构体系
5.3 建筑结构的结构体系 竖向支撑结构体系
5.3 建筑结构的结构体系 基础结构体系
5.2 建筑结构的结构单元 梁-柱结构单元
5.2 建筑结构的结构单元 梁-柱结构单元（续）
5.2 建筑结构的结构单元 梁-墙结构单元
5.2 建筑结构的结构单元 框架结构单元
(4) 试示意表示一栋高层建筑物所承受的风力和重力是由哪些结构构件承受的？它们 最后又是怎么样将这些力传到哪里？（结构体系任你假设）
(5) 设想桁架可使用在哪些场合？列出你所看到的桁架形式（画出它的简图），这些 桁架的支承方式怎样？
(6) 板在一般情况下为什么只考虑受弯，不考虑受压和受剪？索为什么只能受拉，不 能受压、受弯？梁为什么只考虑受弯受剪，不考虑受压、受拉？
(7) 建筑结构中常见的构件有哪几种？受内力情况如何？ (8) 建筑主体结构间的变形缝有哪几种？
5.3 建筑结构的结构体系 基础结构体系（续）
5.3 建筑结构的结构体系 各结构体系的作用
5.3 建筑结构的结构体系 混合结构体系举例
5.3 建筑结构的结构体系
5.3 建筑结构的结构体系
5.3 建筑结构的结构体系
5.3 建筑结构的结构体系
5.4 主体结构间的变形缝
伸缩缝（建筑物过长时，基础可不断开） 缝宽30～50mm
5.2 建筑结构的结构单元 拱结构单元
5.2 建筑结构的结构单元 壳体结构单元
5.2 建筑结构的结构单元 建筑结构组成
5.2 建筑结构的结构单元 建筑结构组成（续）
5.3 建筑结构的结构体系 水平跨越结构体系
5.3 建筑结构的结构体系 竖向支撑结构体系
5.3 建筑结构的结构体系 基础结构体系
5.2 建筑结构的结构单元 梁-柱结构单元
5.2 建筑结构的结构单元 梁-柱结构单元（续）
5.2 建筑结构的结构单元 梁-墙结构单元
5.2 建筑结构的结构单元 框架结构单元
建筑结构的基本分体系
西塔平面图
三、框架体系
框架体系是由竖向构件（柱）和水平构件（梁） 连接而成的一个能够承受竖向荷载与水平荷载 的平面结构系统。
框架结构平面布置和剖面示意图
框架结构的特点
优点 空间分隔灵活，利于安排较大空间，自重轻，有利
于抗震，节省材料；计算理论比较成熟；采用装配整 体式框架时，梁、柱构件易于标准化、定型化，可以 显著缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的 整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震 效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。 缺点
无梁楼盖构造做法
柱帽宽度一般取相邻区格柱间距的较 大值的0.2~0.3倍，如是有顶板的 柱帽，顶板宽度不小于相邻区格 柱间距的较大值的0.35倍，其厚 度一般是所顶楼板厚度的一半。
二、板-梁体系
次梁的不同做法
压型钢板楼面
三、井字梁（双向密肋）体系
经济肋跨2.5-4.5m, 板厚10-13mm,平 面又正方形、三角 形、六边形。
正放与斜放交叉梁挠度对比
四、桁架体系
对大跨度屋 盖，沿一个方 向用桁架作为 主承重构件， 在桁架垂直的 较小桁架，这 类似与主次梁 体系。
各种形式的桁架
桁架的形式有： 平行桁架、拱 形、三角形、折 线行桁架、梯形 等。
桁架中杆件只受 轴力，不受弯 矩。
新客站网架
五、网架（双向桁架)体系
当需要两个跨度都在20米以上的大空间时，可 采用空间网架结构。
井筒壁洞口对其强度和刚度都会有影响，在初 步设计中，空洞少于30%可以忽略，空洞大于 60%，就接近框筒。
井筒的高宽比≥3 的矮宽时，主要是 抗剪井筒；当井筒 的高宽比在3—5 时，剪力将不起控 制作用，由弯矩决 定；对高宽比＞5 的更细长的井筒， 由抗弯要求控制设 计；当高宽比＞ 7， 则结构过分柔，需 要用联系梁将几个 井筒连接起来，形 成巨型框架。
建筑结构基本构建
不宜多于2种，以免施工不便。
间距：当板厚≤150mm，不宜大于200mm；当板厚
>150mm时，不宜大于1.5h，且不宜大于250mm。 混凝土保护层厚度：为了保证钢筋不致因混凝土的 碳化而产生锈蚀，保证钢筋和混凝土能紧密地粘结 在一起共同工作，受力钢筋的表面必须有一定厚度
的混凝土保护层。常见的最小厚度有：15mm、
小一些，且可取5mm的倍数。
板的材料配置
板仅需配置受力钢筋和分布钢筋。
分布钢筋：垂直于板的受力钢筋方向上布置的构造钢
筋，配置在受力钢筋的内侧，作用是将板面上承受的荷载 更均匀的传给受力钢筋，并用来抵抗温度、收缩应力沿分 布钢筋方向产生的拉应力，同时在施工时可固定受力钢筋
的位置）。
直径：板中的受力钢筋通常采用HPB235或 HRB335，常用的直径为6、 8、10、12mm。在同一构件中，当采用不同直径的钢筋时，其种类
第一篇 基础篇
第四章 建筑结构基本构件
基本构件概念
组成结构体系的单元体称为基本构件
从结构的角度来划分，组成建筑结构的基本
构件有板、梁、柱、框架、桁架、索、膜、 基础等。
4.1.1 板
板是指平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件。
板按其受力形式可分为单向板与双向板。
单向板，荷载朝向一 个方向传递到支承件 的板
梁-柱结构
布置方式：横梁搁置在立柱上的基本竖向结构单元，梁柱间为铰接 承受荷载：只能承受竖向重力荷载，不能承受侧向水平荷载
要求：必须另有能支承侧向力的支撑构件来保证其侧向稳定，或者将柱固
端连接在它的支承结构（如基础）上
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基本构件分类
➢按构件几何形状分类（续） (5) 双曲面构件：指两个方向都有曲率的曲面构件，如球壳、扭壳、充气构件、双
曲拉索
2.1 建筑结构的基本构件
基本构件分类
➢按构件刚性特征分类 (1) 刚性构件：指在荷载作用下除有一定挠度和位移外无其他显著形状改变的构件 如板、梁、柱、墙 可设计成拉、压、弯、剪、扭有的的构件 (2) 柔性构件：指在一种荷载作用下只有一个形状，一旦荷载性质有变（如均布荷 载变为集中荷载），它的形状也会突然变化的构件 如缆索、薄膜 只能设计成受拉构件
悬臂梁 一端简支一端固定梁
2.1 建筑结构的基本构件
两端固定梁 连续梁
2.1 建筑结构的基本构件
肋形
曲梁
井格梁
2.1 建筑结构的基本构件
➢柱 是一种竖向直线形构件，其截面尺寸远小于其高度。柱主要承受与其相连的梁传
来的压力以及柱的自重，荷载作用方向通常与柱轴线平行。当荷载作用于截面形心 时为轴心受压，当荷载偏离截面形心时为偏心受压。
2.2 建筑结构的结构单元
板-梁结构单元
➢楼（屋）盖结构的基本结构单元 ➢组成：楼（屋）面板、梁 ➢支承情况：梁是板的支承，梁支承在墙或柱上 ➢承受荷载：楼（屋）盖竖向重力荷载
2.2 建筑结构的结构单元
板-墙结构单元
➢布置方式：板直接搁置在墙上，板可以按单向或双向铺设 ➢特点：跨度不能过大，所用墙体较多，整体刚性很大，但使用空间不灵活 ➢应用：宿舍、住宅
在它的支承结构（如基础）上
古代梁柱
.2 建筑结构的结构单元 梁-柱结构单元（续）
铰连接
2.2 建筑结构的结构单元
梁-墙结构单元
➢布置方式：梁直接搁置在墙上的基本竖向结构单元 ➢结点：梁墙间一般有梁垫，为铰连接；
若将梁端整体放大，与墙粘结成一体，则宜将梁墙间视作刚结点 ➢应用：砌体结构建筑物
铰接
刚接
2.1 建筑结构的基本构件
基本构件分类
➢按构件几何形状分类（续） (3) 平面构件：指厚度比平面边长小得多的构件，如板、墙
2.1 建筑结构的基本构件
基本构件分类
➢按构件几何形状分类（续） (4) 单曲面构件：指只有一个方向有曲率，另一方向曲率为零的曲面构件，如拱板
、单面筒壳、单曲索面
2.1 建筑结构的基本构件 Nhomakorabea基本结构单元1 基本结构单元2 基本结构单元3
…… 基本结构单元n
结构类型 构件组成 跨度间距 连接构造 支承条件
2.2 建筑结构的结构单元
如住宅建筑
或文教建筑 、工业建筑
建筑结构组成（续）
如高层建筑
如公共建筑 如高层建筑
如文教、商业 或公共建筑
如大型建筑
2.3 建筑结构的结构体系
房屋主体结构的型式和受力系统称为建筑 工程的结构体系。
沈阳国税局大厦主体结构图，该建筑地下2层，地上23层，高97m
2.3 建筑结构的结构体系
混合结构体系举例
核心筒悬挂体系 主体结构采用核心筒悬挂体系： ①整座大楼设置3道悬挑结构 ②每一悬挑结构层，是由核心筒 向四面悬挑出桁架 ③然后通过钢吊杆，悬挂其下的 12层楼盖
2.1 建筑结构的基本构件
➢膜 一种用薄膜材料（如玻璃纤维布、塑料薄膜）制成的构件，只能受拉伸。
2.1 建筑结构的基本构件
基本构件分类
➢按构件受力状态分类 (1) 受弯、受剪构件（M、V）：梁、板、框架梁 (2) 受压构件（含压弯）：柱、墙、拱、壳壁、框架柱、桁架和网架中的压杆 (3) 受拉构件（含拉弯）：桁架和网架中的拉杆、索、膜 (4) 受扭构件：雨篷梁 、曲梁
2.3 建筑结构的结构体系
各结构体系的作用
➢水平跨越结构体系 (1) 在竖向，通过构件弯曲承受楼面或屋面竖向荷载，并传至竖向支承结构体系 (2) 在水平方向，为水平隔板并支承竖向构件，保证竖向构件的整体性和侧向稳定
➢竖向支承结构体系 (1) 在竖向，承受由水平跨越结构体系传来的合部荷载，并传至基础 (2) 在水平方向，抵抗水平荷载，如风载、地震作用
2.3 建筑结构的结构体系
混合结构体系举例
多筒钢梁结构
主体结构采用多筒-钢梁结构体系： ①楼层平面中心处设置一个方形钢筋混凝土 核心筒； ②楼层平面的4个转角处各设置一个直径为 8.7m的钢筋混凝土圆筒； ③在各层楼面各个钢筋混凝土筒体之间设置 单跨空腹桁架式钢梁，作为主要承重构件， 其上再布置次梁
可能有弯矩（当荷载偏离形心轴线时）和剪力。
墙的分类
山墙
2.1 建筑结构的基本构件
外纵墙 隔断
隔断
楼板
内纵墙
横墙
进深
进深
开间
开间
开间
开间
开间
2.1 建筑结构的基本构件
墙的概述 孤线形
工字形 槽形 Z形
一字形砖墙
实体墙 加肋墙
三向（即三维）墙
混凝土空心砌块或轻质材料砌块墙 钢筋混凝土墙 框架内填充墙
板的作用效应主要是弯距和剪力。
2.1 建筑结构的基本构件
➢梁 是一种直线或曲线形构件，其截面宽度和高度远小于其长度方向的尺寸，大梁
、伸臂梁、楼梯梁等都属于这一类。梁主要承受其上板传来的压力以及梁的自重， 荷载作用的方向通常与梁轴线相垂直。 梁的作用效应主要是弯距、剪力，有时也承受扭矩。
2.1 建筑结构的基本构件
下主要承受轴向压力，有时也承受弯矩和 剪力。
它比同跨度的梁要节约材料。
拱桥
2.1 建筑结构的基本构件
➢壳 一种曲面形且具有很好空间传力性能
的构件，能以极小厚度覆盖大跨度空间 ，由曲线形板与作为边缘构件的梁、拱 或桁架组成。
在荷载作用下主要承受中面内的压力 ，有时也承受中面外的弯距、剪力或扭 矩。
2.3 建筑结构的结构体系
基础结构体系
➢定义 承受由柱或墙传来竖向力和抗侧力支承体系传来水平力的基础构件
➢浅基础（埋深1～6m） 柱下独立基础、墙下条形基础、高层建筑物的筏型基础和箱形基础
独立基础
筏形基础
2.3 建筑结构的结构体系
基础结构体系（续）
➢深基础（埋深6m以上，甚至几十米） (1) 桩基础：四周受土约束的立柱 (2) 沉井基础：四周受土约束的筒体 (3) 沉箱基础：有顶盖的沉井
壳就象动物蛋壳以最薄的壳面能构成 强大的蛋体一样，能以较小的构件厚度 形成承载能力很高的结构。
蒙特利尔体育馆
2.1 建筑结构的基本构件
➢索 一种以柔性受拉的钢索组成的构件，具有直线形或曲线形
拱 承重索 稳定素
2.1 建筑结构的基本构件
1958年建成的美国耶鲁大学溜冰馆是典型的组合悬索结构。 屋盖结构由沿建筑物纵向轴竖立的中央钢筋混凝土平面大拱 和两侧的两片预应力索网组成。曲面屋盖造型极为美观，外 形有些象一只古怪的海龟似的甲壳动物。
2.3 建筑结构的结构体系
水平跨越结构体系
➢楼盖结构 位置：建筑物楼层的结构组成部分 组成：各种板或板-梁结构单元 承载：楼面活载、楼盖构件及其构造层自重
➢屋盖结构 位置：屋顶的结构组成部分 类型：(1) 板-梁结构体系（类似楼盖）—屋面板、屋面梁 (2) 桁架结构体系—屋面板、檩条梁、桁架 (3) 网架结构体系—屋面板、网架 (4) 拱结构体系或壳结构体系—拱板、壳体 (5) 索结构体系或膜结构体系—索、薄膜
2.3 建筑结构的结构体系
竖向支撑结构体系
➢组成 墙、柱
➢作用 竖向抗重力支承体系、竖向抗侧力支承体系
➢类型 (1) 墙结构体系：承重墙结构（全由砖墙或砌块墙构成） 剪力墙结构（全由混凝土墙构成） (2) 筒体结构体系：由钢筋混凝土墙或密柱深梁构成封闭竖筒 (3) 框架结构体系：梁、柱刚接，15层以下可抗重力和侧力，15层以上用来抗重力 (4) 框架-剪力墙结构体系 (5) 框架-筒体结构体系 (6) 支撑结构体系：由直线杆件做成交叉斜撑、立柱构成 或由立柱和竖向桁架构成
2.2 建筑结构的结构单元
框架结构单元
➢布置方式：与梁-柱结构单元相似，但梁柱间为刚性连接 ➢承受荷载：既能承受竖向重力荷载又能承受侧向水平荷载，不需另设支撑构件 ➢特点：组成的空间宽敞，可以灵活进行建筑布置 ➢应用：适用于多种建筑物，对办公楼、商业或科教建筑更为适宜
2.2 建筑结构的结构单元 框架结构单元（续）
其本受力状态：拉抻(+N)、压缩(-N) 、弯曲(+M) 、剪切(V) 、扭转(MT)
2.1 建筑结构的基本构件
基本构件分类
➢按构件几何形状分类 (1) 直线形构件：指截面尺寸比构件长度小得多的直线构件，如梁、柱、杆、索
2.1 建筑结构的基本构件
基本构件分类
➢按构件几何形状分类（续） (2) 曲线形构件：指截面尺寸比构件弧长小得多的曲线构件，如曲梁、拱、悬索
刚性连接
2.2 建筑结构的结构单元
桁架结构单元
➢桁架：将短直线杆件组成为几何形状不变的三角形图形的集合 ➢桁架组成：上、下弦和斜、直腹杆，杆件间为铰连接 ➢桁架结构单元组成：具有一定跨度的桁架、两侧横梁或支撑（保证侧向稳定） ➢支承：柱或墙 ➢应用：一般用于屋盖，跨度范围为12～30m
2.2 建筑结构的结构单元
➢基础结构体系 (1) 足够的强度，将竖向支承结构体系传来的水平和竖向作用传递地基， 需足够的基底面积 (2) 足够的刚度，地基的不均匀沉降会影响建筑物的水平和竖向结构体系
2.3 建筑结构的结构体系 混合结构体系举例
框架-筒体结构体系
上海希尔顿酒店的主楼平面，该建筑地面以上43层，高143m，设防烈度为7度
柱的主要作用效应是轴力（拉或压）、弯矩、剪力，有时还承担扭矩。
2.1 建筑结构的基本构件
2.1 建筑结构的基本构件
➢墙 墙是一种竖向平面或曲面构件，墙的长度和宽度两方向的尺寸远大于其厚度。 墙主要承受其上梁、板传来的压力以及墙的自重，荷载作用方向通常与墙面平
➢按构件几何形状分类（续） (5) 双曲面构件：指两个方向都有曲率的曲面构件，如球壳、扭壳、充气构件、双
曲拉索
2.1 建筑结构的基本构件
基本构件分类
➢按构件刚性特征分类 (1) 刚性构件：指在荷载作用下除有一定挠度和位移外无其他显著形状改变的构件 如板、梁、柱、墙 可设计成拉、压、弯、剪、扭有的的构件 (2) 柔性构件：指在一种荷载作用下只有一个形状，一旦荷载性质有变（如均布荷 载变为集中荷载），它的形状也会突然变化的构件 如缆索、薄膜 只能设计成受拉构件
悬臂梁 一端简支一端固定梁
2.1 建筑结构的基本构件
两端固定梁 连续梁
2.1 建筑结构的基本构件
肋形
曲梁
井格梁
2.1 建筑结构的基本构件
➢柱 是一种竖向直线形构件，其截面尺寸远小于其高度。柱主要承受与其相连的梁传
来的压力以及柱的自重，荷载作用方向通常与柱轴线平行。当荷载作用于截面形心 时为轴心受压，当荷载偏离截面形心时为偏心受压。
2.2 建筑结构的结构单元
板-梁结构单元
➢楼（屋）盖结构的基本结构单元 ➢组成：楼（屋）面板、梁 ➢支承情况：梁是板的支承，梁支承在墙或柱上 ➢承受荷载：楼（屋）盖竖向重力荷载
2.2 建筑结构的结构单元
板-墙结构单元
➢布置方式：板直接搁置在墙上，板可以按单向或双向铺设 ➢特点：跨度不能过大，所用墙体较多，整体刚性很大，但使用空间不灵活 ➢应用：宿舍、住宅
在它的支承结构（如基础）上
古代梁柱
.2 建筑结构的结构单元 梁-柱结构单元（续）
铰连接
2.2 建筑结构的结构单元
梁-墙结构单元
➢布置方式：梁直接搁置在墙上的基本竖向结构单元 ➢结点：梁墙间一般有梁垫，为铰连接；
若将梁端整体放大，与墙粘结成一体，则宜将梁墙间视作刚结点 ➢应用：砌体结构建筑物
铰接
刚接
2.1 建筑结构的基本构件
基本构件分类
➢按构件几何形状分类（续） (3) 平面构件：指厚度比平面边长小得多的构件，如板、墙
2.1 建筑结构的基本构件
基本构件分类
➢按构件几何形状分类（续） (4) 单曲面构件：指只有一个方向有曲率，另一方向曲率为零的曲面构件，如拱板
、单面筒壳、单曲索面
2.1 建筑结构的基本构件 Nhomakorabea基本结构单元1 基本结构单元2 基本结构单元3
…… 基本结构单元n
结构类型 构件组成 跨度间距 连接构造 支承条件
2.2 建筑结构的结构单元
如住宅建筑
或文教建筑 、工业建筑
建筑结构组成（续）
如高层建筑
如公共建筑 如高层建筑
如文教、商业 或公共建筑
如大型建筑
2.3 建筑结构的结构体系
房屋主体结构的型式和受力系统称为建筑 工程的结构体系。
沈阳国税局大厦主体结构图，该建筑地下2层，地上23层，高97m
2.3 建筑结构的结构体系
混合结构体系举例
核心筒悬挂体系 主体结构采用核心筒悬挂体系： ①整座大楼设置3道悬挑结构 ②每一悬挑结构层，是由核心筒 向四面悬挑出桁架 ③然后通过钢吊杆，悬挂其下的 12层楼盖
2.1 建筑结构的基本构件
➢膜 一种用薄膜材料（如玻璃纤维布、塑料薄膜）制成的构件，只能受拉伸。
2.1 建筑结构的基本构件
基本构件分类
➢按构件受力状态分类 (1) 受弯、受剪构件（M、V）：梁、板、框架梁 (2) 受压构件（含压弯）：柱、墙、拱、壳壁、框架柱、桁架和网架中的压杆 (3) 受拉构件（含拉弯）：桁架和网架中的拉杆、索、膜 (4) 受扭构件：雨篷梁 、曲梁
2.3 建筑结构的结构体系
各结构体系的作用
➢水平跨越结构体系 (1) 在竖向，通过构件弯曲承受楼面或屋面竖向荷载，并传至竖向支承结构体系 (2) 在水平方向，为水平隔板并支承竖向构件，保证竖向构件的整体性和侧向稳定
➢竖向支承结构体系 (1) 在竖向，承受由水平跨越结构体系传来的合部荷载，并传至基础 (2) 在水平方向，抵抗水平荷载，如风载、地震作用
2.3 建筑结构的结构体系
混合结构体系举例
多筒钢梁结构
主体结构采用多筒-钢梁结构体系： ①楼层平面中心处设置一个方形钢筋混凝土 核心筒； ②楼层平面的4个转角处各设置一个直径为 8.7m的钢筋混凝土圆筒； ③在各层楼面各个钢筋混凝土筒体之间设置 单跨空腹桁架式钢梁，作为主要承重构件， 其上再布置次梁
可能有弯矩（当荷载偏离形心轴线时）和剪力。
墙的分类
山墙
2.1 建筑结构的基本构件
外纵墙 隔断
隔断
楼板
内纵墙
横墙
进深
进深
开间
开间
开间
开间
开间
2.1 建筑结构的基本构件
墙的概述 孤线形
工字形 槽形 Z形
一字形砖墙
实体墙 加肋墙
三向（即三维）墙
混凝土空心砌块或轻质材料砌块墙 钢筋混凝土墙 框架内填充墙
板的作用效应主要是弯距和剪力。
2.1 建筑结构的基本构件
➢梁 是一种直线或曲线形构件，其截面宽度和高度远小于其长度方向的尺寸，大梁
、伸臂梁、楼梯梁等都属于这一类。梁主要承受其上板传来的压力以及梁的自重， 荷载作用的方向通常与梁轴线相垂直。 梁的作用效应主要是弯距、剪力，有时也承受扭矩。
2.1 建筑结构的基本构件
下主要承受轴向压力，有时也承受弯矩和 剪力。
它比同跨度的梁要节约材料。
拱桥
2.1 建筑结构的基本构件
➢壳 一种曲面形且具有很好空间传力性能
的构件，能以极小厚度覆盖大跨度空间 ，由曲线形板与作为边缘构件的梁、拱 或桁架组成。
在荷载作用下主要承受中面内的压力 ，有时也承受中面外的弯距、剪力或扭 矩。
2.3 建筑结构的结构体系
基础结构体系
➢定义 承受由柱或墙传来竖向力和抗侧力支承体系传来水平力的基础构件
➢浅基础（埋深1～6m） 柱下独立基础、墙下条形基础、高层建筑物的筏型基础和箱形基础
独立基础
筏形基础
2.3 建筑结构的结构体系
基础结构体系（续）
➢深基础（埋深6m以上，甚至几十米） (1) 桩基础：四周受土约束的立柱 (2) 沉井基础：四周受土约束的筒体 (3) 沉箱基础：有顶盖的沉井
壳就象动物蛋壳以最薄的壳面能构成 强大的蛋体一样，能以较小的构件厚度 形成承载能力很高的结构。
蒙特利尔体育馆
2.1 建筑结构的基本构件
➢索 一种以柔性受拉的钢索组成的构件，具有直线形或曲线形
拱 承重索 稳定素
2.1 建筑结构的基本构件
1958年建成的美国耶鲁大学溜冰馆是典型的组合悬索结构。 屋盖结构由沿建筑物纵向轴竖立的中央钢筋混凝土平面大拱 和两侧的两片预应力索网组成。曲面屋盖造型极为美观，外 形有些象一只古怪的海龟似的甲壳动物。
2.3 建筑结构的结构体系
水平跨越结构体系
➢楼盖结构 位置：建筑物楼层的结构组成部分 组成：各种板或板-梁结构单元 承载：楼面活载、楼盖构件及其构造层自重
➢屋盖结构 位置：屋顶的结构组成部分 类型：(1) 板-梁结构体系（类似楼盖）—屋面板、屋面梁 (2) 桁架结构体系—屋面板、檩条梁、桁架 (3) 网架结构体系—屋面板、网架 (4) 拱结构体系或壳结构体系—拱板、壳体 (5) 索结构体系或膜结构体系—索、薄膜
2.3 建筑结构的结构体系
竖向支撑结构体系
➢组成 墙、柱
➢作用 竖向抗重力支承体系、竖向抗侧力支承体系
➢类型 (1) 墙结构体系：承重墙结构（全由砖墙或砌块墙构成） 剪力墙结构（全由混凝土墙构成） (2) 筒体结构体系：由钢筋混凝土墙或密柱深梁构成封闭竖筒 (3) 框架结构体系：梁、柱刚接，15层以下可抗重力和侧力，15层以上用来抗重力 (4) 框架-剪力墙结构体系 (5) 框架-筒体结构体系 (6) 支撑结构体系：由直线杆件做成交叉斜撑、立柱构成 或由立柱和竖向桁架构成
2.2 建筑结构的结构单元
框架结构单元
➢布置方式：与梁-柱结构单元相似，但梁柱间为刚性连接 ➢承受荷载：既能承受竖向重力荷载又能承受侧向水平荷载，不需另设支撑构件 ➢特点：组成的空间宽敞，可以灵活进行建筑布置 ➢应用：适用于多种建筑物，对办公楼、商业或科教建筑更为适宜
2.2 建筑结构的结构单元 框架结构单元（续）
其本受力状态：拉抻(+N)、压缩(-N) 、弯曲(+M) 、剪切(V) 、扭转(MT)
2.1 建筑结构的基本构件
基本构件分类
➢按构件几何形状分类 (1) 直线形构件：指截面尺寸比构件长度小得多的直线构件，如梁、柱、杆、索
2.1 建筑结构的基本构件
基本构件分类
➢按构件几何形状分类（续） (2) 曲线形构件：指截面尺寸比构件弧长小得多的曲线构件，如曲梁、拱、悬索
刚性连接
2.2 建筑结构的结构单元
桁架结构单元
➢桁架：将短直线杆件组成为几何形状不变的三角形图形的集合 ➢桁架组成：上、下弦和斜、直腹杆，杆件间为铰连接 ➢桁架结构单元组成：具有一定跨度的桁架、两侧横梁或支撑（保证侧向稳定） ➢支承：柱或墙 ➢应用：一般用于屋盖，跨度范围为12～30m
2.2 建筑结构的结构单元
➢基础结构体系 (1) 足够的强度，将竖向支承结构体系传来的水平和竖向作用传递地基， 需足够的基底面积 (2) 足够的刚度，地基的不均匀沉降会影响建筑物的水平和竖向结构体系
2.3 建筑结构的结构体系 混合结构体系举例
框架-筒体结构体系
上海希尔顿酒店的主楼平面，该建筑地面以上43层，高143m，设防烈度为7度
柱的主要作用效应是轴力（拉或压）、弯矩、剪力，有时还承担扭矩。
2.1 建筑结构的基本构件
2.1 建筑结构的基本构件
➢墙 墙是一种竖向平面或曲面构件，墙的长度和宽度两方向的尺寸远大于其厚度。 墙主要承受其上梁、板传来的压力以及墙的自重，荷载作用方向通常与墙面平