墙体结构:以墙为主体的结构;
框架结构:以梁、柱组成的框架为主体的结构;
框架-筒体结构(里筒外框):利用四周墙形成的封闭筒体,和框架一起组合成的结构;
桁架错列结构:将杆组成一些由平面三角形图案集合成的较大
跨度的桁架,以错列桁架形式形成的结构;
网架结构:将杆组成网络形的空间网架,以空间网架为主体形成的结构;
拱结构:以拱为主题的结构;
壳体结构:以空间薄壳为主题的结构;
空间折板结构:以多块平板折叠成空间折板形成的结构; 钢索结构:以索为主体的结构。
受结构传来荷载影响的土层或岩层称地基。常见的土可分为6类:
? 岩石 颗粒间牢固粘结的、整体的或者有裂缝的岩体; ? 碎岩土 多数粒径大于2mm的土,按粗细又分块(漂)石、卵(碎)石、圆(角)砾;
? 砂土 多数粒径大于0.075mm、小于2mm的土,按粗细又分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂;
? 粉土 颗粒粒径更细,粘结介于粘性土和上述非粘性土之间的土;
? 粘性土 粒径比粉土更细、更具有明显粘性的土; ? 人工填土 回填土、垃圾、工业废料等。
基础是将上部结构荷载传递给地基、连接上部结构与地基的下部结构,地基是受结构传来荷载影响的土层或岩层。
因搁臵的深度不同,基础可分为深基础(桩基础、沉箱基础)和浅基础(独立基础、条形基础、筏型基础、箱型基础)。
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地基的土是由固体矿物颗粒、水和空气三部分组成,成为土的三相,即固相、液相、气相。
地基承载力:在保证地基稳定的条件下,地基压缩变形控制在房屋容许范围内时,地基单位面积上所承受的最大荷载,单位是k N /㎡或k Pa。
土木工程的任何预定结构都应该具有以下四项预定功能: 1 能承受正常施工和使用时可能出现的各种内力;
2 在正常使用时具有良好的工作性能(例如不发生过大的挠度和侧向位移,不发生过大的不均匀沉陷,不使人感到晃动等); 3 在正常维护下具有足够的耐久性能(例如有抵抗酸类和盐类物质腐蚀的能力);
4 在偶然事件发生时能保持必须的稳定性(例如有良好的抗地震能力)。
在这四项预定功能中,1和4是安全性;2是适用性;3是持久性。安全、适用、持久三者缺一不可,但是安全第一。
结构的失效,意味着结构或者属于它的构件不能满足上述某一项预定功能要求。 结构失效现象: 1.破坏:是指结构或构件截面抵抗作用力的能力不足以承受作用效应的现象。 2.失稳:是指结构或构件因长细比过大而在不大的作用力下突
然发生作用力平面外的极大变形的现象。
3.发生影响正常使用的变形:指楼板、梁的过大挠度或过宽裂
缝;柱、墙的过大侧移;结构有过大的倾斜或过大的沉陷;人在室内有摇晃的感觉等。
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4.倾覆或滑移:指整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡而倾倒或移动的现象。
5.结构所用材料丧失耐久性: 指钢材生锈、混凝土受腐蚀、
砖遭冻融、木材被虫蛀蚀等化学、物理、生物现象。
4.5 结构的定义和对结构的要求
土木工程设施中的结构:
是一个在空间和通道中用各种基本构件组合建成的有功能特征
的机体,
为土木工程设施的持久使用和美观需求服务,对生命财产提供
安全保障。
一个优秀的土木工程结构要求具有以下特色:
1在应用上,要充分满足空间和通道的多项使用要求 2在安全上,要完全符合承载、变形、稳定的持久需要 3在造型上,要能够与环境、规划和建筑艺术融为一体 4在技术上,要力争体现科学、技术和工程的新发展5在建造上,
要合理用材、节约能源、与施工实际紧密结合。
5 建筑工程概述
5.1 引言
建筑工程:典型的建筑工程是房屋工程,他是兴建房屋的规划
勘察 设计 施工的总称,目的是为人类生产生活提供场所。
对房屋的基本要求是:
? 实用:指房屋要有舒适的环境,要有宽敞的空间和合理的布局,要有坚实可靠的结构, 要有先进、优质和方便的使用设施。这些是房屋在规划、建筑布局和建筑技术、结构、设备
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方面的要求。它是功能性的。
? 美观:指房屋的艺术处理,包括广义的美观和协调,以及观察者的视觉和心灵的感受。它是房屋在建筑艺术方面的要求。它是精神性的。
? 经济:指用尽可能少的资金、材料和人力,在尽可能短的时间里,优质地完成房屋的建设。它是房屋在施工、技术经济方面的要求。它是经济性的。
5.2 建筑物的类别
按建筑物使用性质分为:
? 住宅建筑 2. 公共建筑 3. 商业建筑
? 文教卫生建筑 5. 工业建筑 6. 农业建筑
按房屋结构采用的材料分为:
? 生土结构 以地壳表层的天然物质(岩土)作为建筑材料,经过采掘、成型、建筑而建造的建筑物。
? 木结构 采用方木、圆木、条木、板材连接而成。
? 砌体结构 采用砖、石、混凝土砌块等砌体做成,主要用于上述墙体结构。
? 钢筋混凝土结构 采用钢筋混凝土或预应力混凝土做成,主要用于上述框架结构、剪力墙结构、筒体结构、拱结构、空间薄壳和空间折板结构。
? 刚-混凝土组合结构 建筑物的承重构件部分为钢构件、部分为钢筋混凝土构件,或承重构件的同一截面内有混凝土和型钢或钢管同时存在,依靠交互作用或材料的粘结作用协同工作的结构。
? 钢结构 采用各种型钢或钢管连接做成,在上述结构体系中除墙体结构和薄壳、折板结构外,都可以做成钢结构。 ? 薄膜充气结构 常用于公共建筑的屋盖结构。
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