建筑力学与结构
永泰城建校 林秀珍
建筑结构概念
指用来承受荷载和其他间接作用的体系，通常称为建筑物骨架。
组成结构的构件有：板、梁、屋架、柱、墙、基础等。
建筑结构的分类
根据所作用材料分类：混凝土结构
砌体结构
钢结构
木结构
按承重体系分类：混合结构
框架结构
框架----剪力墙结构
剪力墙结构
筒体结构
混凝土结构
概 念：以混凝土为材料的结构
分类：素混凝土结构、钢筋混凝土结 构、 预应力混凝土结构
优缺点:强度高、耐久性好、整体性好；自重大、抗裂性较差
工程应用：厂房、住宅、写字楼等多层和高层建筑中
砌体结构
概念：用砖、石或砌块为块材，用砂浆砌筑的结构
工程应用:低层、中高层民用建筑
分类：砖砌体、石砌体、砌块砌体
优缺点：能就地取材、造价低廉保温隔热；自重大、强度较低、抗裂性能差
钢结构
概念：用钢板和各种型钢制作而成的承重结构
优缺点：
材质均匀、重量轻、抗震性能好；耐火性较差、造价高
工程应用：
大跨度屋盖、高层建筑、重型工业厂房
混合结构
概念：楼盖和屋盖用钢筋混凝土结构，而墙体采用砌体结构建造房屋
应用：各种中小型工艺与民用建筑，如：住宅、办公、商店、学校等
特点：建造简单、施工方便、造价低
层数：5~7
传力路线
框架结构
概念：以梁和柱以刚接或铰接而构成承重体系
受力特点：
竖向荷载作用下：梁承受弯矩和剪力
框架柱承受轴力和弯矩
水平荷载作用下：刚度小、水平侧移大的特点
优点：提供较大的空间、平面布置灵活
工程应用：办公楼、旅社、医院、学校、商店等建筑
层数：15层
框架--剪力墙结构
在框架结构中设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合，取长补短，共同承受竖向和水平作用
受力特点：剪力墙刚度大，剪力墙承担大部分水平力，是抗侧力的主体，框架承受竖向力
层数：10~20
应用建造较高的高层建筑
剪力墙结构
概念：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。
受力特点：现浇混凝土剪力墙结构的整体性好、刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小
层数：10~30
应用：较高的高层建筑
建筑结构荷载
荷载的分类：
永久荷载
可变荷载
偶然荷载
荷载分布形式：
均布面荷载
均布线荷载
非均布线荷载
集中荷载
钢筋和混凝土的力学性能
钢筋和混凝土共同工作原理：
硬化后的混凝土与钢筋有很强粘结力
钢筋与混凝土之间有较接近的线膨胀系数
混凝土包裹在钢筋表面，防止锈蚀，保护作用
钢筋的力学性能
钢筋的种类及选用
热扎钢筋：HPB235(Ⅰ级钢)
HRB335(Ⅱ级钢)
HRB400(新Ⅲ级钢)
RRB400(Ⅲ级钢)
外观区别：HPB235外形轧成光面
HRB335、HRB400和RRB400级轧成 人字纹、月牙纹和带肋钢筋
钢筋的力学性能
冷加工钢筋
热处理钢筋
钢丝和钢绞线
拉伸性能
钢筋的冷加工
钢筋的计算指标：钢筋的强度标准值
钢筋的强度设计值
混凝土的力学性能
（一）混凝土的强度
混凝土强度等级—立方体抗压强度fcu
强度等级：C15~C80（共14个）
工程应用
混凝土轴心抗压强度fc
混凝土轴心抗拉强度ft
混凝土的计算指标
板
板厚度的确定
板的最小厚度不应小于规范规定
构件高跨比估算h
简支板取h=(1/35—1/30)L
悬壁板h》1/12L
（其中L为计算跨度）
板的配筋
板的配筋种类：受力筋
分布筋
受力筋：作用：承受弯矩产生的拉力， 在受拉区配置
直径：6~12mm
间距：h《150mm S《200mm
h>150mm S《且s《250mm
通常S=70~200mm
梁的配筋
纵向受力筋
作用：承受弯矩在梁内产生的拉力
设置：布置在梁的受拉区
直径：10~32mm
梁的纵向钢筋净距：
上部 C3》30mm和
下部 C3》25mm和d
箍筋
作用：用来承受由弯矩和剪力在梁内产生的主拉力
直径：梁高h>800mm d》8mm
h《800mm d》6mm
肢数：单肢 b《150mm
双肢 350>b>150
四肢 b》350mm
分布筋
作用：板面上的荷载均匀传给受力筋
固定受力筋的位置
抵抗温度应力和收缩应力
直径： 不宜小于6mm
间距： 不应大于250mm
梁的截面
梁截面高度h按高跨比估算
简支梁高度 h=(1/8—1/12)L
悬臂梁的高度 h=1/6L
梁的截面宽度b=(1/2—1/3)h
架立钢筋
作用：用来固定箍筋和形成骨架
设置：梁的受压区外缘两侧
直径：
L<4m d》8mm
L=4-6m d》12mm
混凝土保护层
受力钢筋的混凝土保护层最小厚度按规定采用
板：《C20 C=20mm
C25~C40 C=20mm
》C50 C=15mm
梁: 《C20 C=30mm
C25~C45 C=25mm
》C50 C=25mm
柱： C=30mm
建筑基础
基础的类型
一、浅基础的类型
（一）无筋扩展基础
无筋扩展基础是指用砖、三合土、灰土、毛石、混凝土等材料建成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。
优点：抗压性能好
缺点：抗弯、抗拉性能差
工程应用：一般民用建筑和墙承重的轻型厂房
无筋扩展基础：
砖基础
三合土基础
灰土基础
毛石基础
混凝土和毛石基础
（二）扩展基础
扩展基础是指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。由于钢筋混凝土具有很大的抗弯、抗拉能力，所以这类基础适用于荷载较大、地基较差的情况。
柱下钢筋混凝土独立基础
墙下钢筋混凝土条形基础
（三）柱下钢筋混凝土条形基础
（四）筏型基础
（五）箱型基础
二、桩基础的类型
桩基础有以下几种类型：
按桩的受力性能分类：
（1）端承桩
（2）摩擦桩
按桩的制作方法分类：
（1）预制桩
（2）灌注桩
