《建筑结构设计基础》课件

《建筑结构设计基础》本课程旨在为学生提供建筑结构设计的基础知识，使学生能够理解建筑结构设计的基本原理，并能够应用这些原理进行简单的结构设计本课程涵盖了建筑结构设计的基本概念，包括结构力学、材料性能、荷载分析、结构形式、结构设计方法等通过学习本课程，学生将能够掌握建筑结构设计的基本技能，并为今后的专业学习打下坚实的基础课程简介课程名称课程目标课程内容《建筑结构设计基础》培养学生掌握建筑结构设计的基本知识涵盖了建筑结构设计的基本概念，包括和技能，为今后的专业学习和实践打下结构力学、材料性能、荷载分析、结构基础形式、结构设计方法等学习目标掌握建筑结构设计的基能够进行简单的结构设12本原理计了解建筑结构设计的基本概掌握建筑结构设计的基本技念，包括结构力学、材料性能，并能够应用这些技能进能、荷载分析、结构形式、行简单的结构设计结构设计方法等了解建筑结构设计中的最新技术和发展趋势3掌握建筑结构设计中的最新技术和发展趋势，为今后的专业学习和实践做好准备建筑结构设计概述定义目的建筑结构设计是根据建筑物的确保建筑物的安全性、耐久性使用功能、建筑形式、地质条和经济性，满足建筑物的使用件等因素，确定建筑物的结构功能要求形式、材料、尺寸、连接方式等，并进行结构计算和设计重要性建筑结构设计是建筑工程中的重要环节，关系到建筑物的安全和使用寿命结构力学基础力的概念应力与应变力的概念是结构力学的基础，包括应力与应变是描述材料在受力状态力的作用点、力的方向、力的强度下内部变化的物理量，是结构力学等分析的重要内容平衡与静力学平衡是指结构在受力状态下处于静止状态，静力学分析是分析结构受力状态和平衡条件的重要方法材料性能强度1材料抵抗破坏的能力，例如混凝土的抗压强度、钢材的抗拉强度弹性模量2材料在外力作用下发生弹性变形时的刚度，反映材料抵抗变形的能力密度3材料单位体积的质量，影响结构的自重荷载耐久性4材料在自然环境中抵抗老化、腐蚀、风化等因素的能力荷载分类恒载活载风荷载地震荷载建筑物本身固有的重量，如建筑物使用过程中产生的可风力对建筑物产生的荷载，地震时地壳运动产生的荷载，墙体、楼板、屋顶的重量变荷载，如人员、家具、设主要作用于外墙和屋顶对建筑物结构产生冲击和破备的重量坏荷载组合基本组合1恒载活载+特殊组合2恒载活载风荷载或恒载活载地震荷载++++偶然组合3恒载活载风荷载地震荷载+++结构安全和可靠性承载力1结构抵抗荷载的能力，保证结构不发生破坏稳定性2结构在荷载作用下保持平衡的能力，保证结构不发生倾覆使用性能3结构满足使用功能的要求，例如满足建筑物的舒适度、美观度等结构分析基本原理12平衡方程变形协调方程描述结构受力状态的方程组，用于描述结构变形之间的关系，用于确确定结构的内力定结构的位移3材料本构关系描述材料在受力状态下的应力与应变之间的关系，用于确定结构的强度和刚度结构形式与布置框架结构剪力墙结构钢结构由梁和柱组成，具有较好的整体性，适由墙体承担主要荷载，具有较高的抗震以钢材为主要材料，具有重量轻、强度用于各种建筑性能，适用于高层建筑高、施工速度快等特点，适用于大型建筑梁结构设计柱结构设计楼板结构设计基础结构设计浅基础深基础基础埋置深度较浅，适用于荷载较小、地基条件较好的建筑基础埋置深度较深，适用于荷载较大、地基条件较差的建筑连接结构设计焊接螺栓连接铆接利用高温使金属熔化，连接在一起，利用螺栓将构件连接在一起，适用于利用铆钉将构件连接在一起，适用于适用于钢结构钢结构和混凝土结构钢结构抗震设计基本原则强度原则延性原则结构必须具有足够的强度，结构必须具有足够的延性，能够抵抗地震荷载能够在发生地震时发生较大变形而不破坏刚度原则结构必须具有足够的刚度，能够有效控制地震时的振动抗震设计计算地震荷载计算1根据地震烈度、场地类别等因素计算地震荷载结构响应分析2分析结构在地震作用下的响应，包括位移、应力、内力等抗震性能评估3评估结构的抗震性能，确保结构能够满足抗震设计要求建筑物抗震检查外观检查结构测试检查建筑物是否有明显的裂缝、变对结构进行测试，验证结构的承载形等能力和抗震性能资料审查审查建筑物的结构设计文件，核实设计是否符合规范要求特种结构设计桥梁结构高层建筑结构体育场馆结构跨越河流、沟渠、道路等的建筑结构，需要考虑高层建筑的抗风、抗震、稳定需要考虑大跨度、观众荷载、特殊使用需要考虑荷载、风荷载、水流冲击等因性等因素功能等因素素砌体结构设计材料特点应用砖、砌块、砂浆等造价低廉、施工简单、保温性能好适用于低层建筑、围墙等木结构设计材料特点木材、木板、木方等重量轻、强度高、可再生资源应用适用于别墅、木屋等预应力混凝土结构设计强度高抗裂性好通过预应力作用提高混凝土的抗拉预应力作用可以抑制混凝土的裂缝强度，提高结构的承载能力产生，提高结构的耐久性跨度大预应力混凝土结构可以实现更大的跨度，适用于大型建筑钢结构设计材料1钢材、钢板、型钢等特点2强度高、重量轻、施工速度快应用3适用于高层建筑、大型体育场馆等复合结构设计钢筋混凝土结构将钢筋和混凝土结合在一起，充分发挥两种材料的优点钢结构与混凝土结构组合将钢结构与混凝土结构结合在一起，提高结构的承载能力和抗震性能在结构设计中的应用BIM12模型建立结构分析利用BIM软件建立建筑结构的数字模型，基于BIM模型进行结构分析，可以快速可以进行三维可视化设计和分析计算结构的受力状态和变形3施工模拟利用BIM模型进行施工模拟，可以提前发现施工过程中可能出现的问题结构设计信息化结构设计软件数据管理系统云计算平台各种结构设计软件可以提高结构设计的建立结构设计数据管理系统，可以有效利用云计算平台，可以进行远程协作和效率和精度管理结构设计信息数据共享可持续建筑结构设计节能设计环保设计12采用节能材料和结构形式，采用环保材料，减少建筑对降低建筑能耗环境的影响再生设计3采用可再生材料和结构形式，实现建筑的可循环利用结构设计规范与标准国家标准行业标准《建筑结构设计规范》《钢结构设计规范》GB50017-等等GB50017-20172017地方标准各地出台的建筑结构设计地方标准实例分析与讨论课程小结与思考本课程介绍了建筑结构设计的基本原理和方法，为学生今后的专业学习和实践打下了基础同学们要继续学习和研究结构设计领域的最新技术和发展趋势，为成为优秀的建筑结构设计师而努力。