什么是建筑结构,建筑结构如何影响建筑质量? 下面的文章将为您提供有关建筑结构的最一般知识。 如果您是一名刚毕业的建筑工程师,请仔细阅读这篇文章,相信对您今后的工作会有很大的帮助。
1.什么是建筑结构?
结构 是房屋或建筑物的相互连接部分的集合,它们负责接收、分配和将建筑物的垂直和水平荷载转移到地基上,并保护建筑物免受温度、大气侵蚀等环境影响。 建筑结构是建筑构件的结构。
中国结(结)的意思是打结、连接,结(构)的意思是制作、创造或工作。 结构或静态(英语是statics,德语是Statik)在古希腊语中是statike(techne)意思是平衡(art of),或者statikos是带来一种平衡的状态。 建筑结构服务于建筑行业的工程计算和设计。 它是建筑设计的工具,与造型理论和结构理论一起构成了建筑理论的基础。
其内容包括建筑工程承重系统的支撑力、内力以及因外力影响而产生的变形的计算。 除了静力之外,还有其他影响:温度变化、吸湿收缩、蠕变和轴承变形。 材料耐久性理论(如弹性理论、塑性流动理论)也属于建筑结构。 建筑结构是设计超极限状态(ULS)和使用极限状态(SLS)建筑物的基础。
结构的发展史与人类社会的发展史密切相关。 从砖、石、竹木制成的简单建筑; 到今天由钢筋混凝土、钢材和复合材料建造的建筑……人类已经走过了数千年的漫长道路。 随着时间的推移,随着材料和施工技术的进步,工程的规模也变得越来越大。
2.建筑结构的限制和概念
静力学、力学或结构力学的概念经常互换使用,并且与数学和理论物理相关,而建筑结构或结构力学旨在将力学或结构力学应用到建筑行业。 因此,承重系统的施工和结构设计(确定所需尺寸、截面、配筋量等)是重中之重。
结构工程师或建筑设计师(通常是土木工程师而不是建筑师)承担建筑设计工作。
建筑设计的最终结果是结构计算和演示,证明所选的承重系统符合所需的建筑标准。
建筑结构和结构力学最重要的基本要求是承载系统必须处于稳定的平衡状态。 建筑结构的一个重要部分是对复杂建筑项目的样本承重系统(用行业语言也称为“结构修改器”)进行建模,以及如何在工作、经济合理性的范围内计算它们。
计算建筑结构的过程继续进行外力的确定(注:作者使用“外部”一词代替荷载或外力,因为外力 - 重力,风,地震等 - 也可能存在其他非-力因素,如热、强迫变形等)。 从那里,可以计算组件中的内力。 冲击力将通过构件传递至建筑物地基。
承重系统 - 建筑结构分为两组承重系统
杆和桁架系统(杆、梁、柱、框架)
表面承重系统,包括板、板、刚性壳和膜
建筑结构中承重系统必须注意的外部效应(外力、荷载)包括:
引力
交通力量
风力
使用的力量
水力
地球之力
地震
热
被迫
ETC。
动态力(碰撞、振动、振动、地震等)在用于计算建筑项目之前通常会转换为静态力。
建筑结构分类
按建筑材料分
建筑结构可按建筑材料分类,也有不同的计算方法和设计流程:
– 石砖结构(石砖结构)
– 木结构和竹结构(木结构)
– 新拌混凝土结构和钢筋混凝土结构
– 钢和其他金属结构
– 复合材料结构
– 基础结构:土壤、石头
- 玻璃
- ETC
根据轴承图
– 静态结构
– 超静态结构
– 平坦的纹理
- 空间结构
按施工方法分
– 现场施工整体结构
– 装配式和半装配式建筑结构
按项目类型:
高层建筑结构:低层建筑、高层建筑、工业建筑等
桥梁结构:简易桥、斜拉桥、悬索桥等
隧道结构:步行隧道、山岭隧道、地铁等
3. 计算建筑结构
结构的计算理论基于近似假设,包括一级理论、二级理论和三级理论。
一级理论:计算不可变形力系统上的力。 这意味着由于施加的载荷而导致的受力系统的几何变化被忽略。 仅当小变形不影响计算结果时,这才是可接受的。 当受力系统的稳定性有受到影响的风险时,必须重点计算变形受力系统的几何变化。 此外,一般来说,需要注意承载系统与设计几何形状的不必要偏差(例如柱的倾斜偏差)和构件的预变形(例如受压杆的曲率)。
II级理论:小部件的旋转可以忽略。 根据这一假设,可以近似得出 sin φ = φ 和 cos φ = 1。
III级理论:计算时考虑了轴承系统的旋转。
在确定受力系统的稳定性时,尤其是在计算钢、铝等薄材料时]),计算器必须计算此类破坏性变形的特殊标准。
计算方法
基本计算方法:
力法
换位法
经典转置法
计算机计算方法(有限元法-FEM)