《建築結構》修訂版二校樣成品尺寸:260mm×185mm版心:39字×39行B05F
高職高專“十二五”規劃教材
建 築 結 構
主編魯維吳俊
建 築 結 構
出版社南大序號
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南 京 大 學 出 版 社
內容提要
本書是根據全國高職高專教育土建類專業教學指導會頒布的“建築施工技術”教學大綱,以國家現行建設工程標準、規範、規程為依據,以施工員、二級建造師等職業崗位能力的培養為導向,根據編者多年工作經驗和教學實踐,在自編教材基礎上修改、補充編纂而成。本書對建築工程施工工序、工藝、質量標準等做了詳細的闡述,堅持以就業為導向,突出實用性、實踐性。本書吸取了建築施工的新技術、新工藝、新方法,其內容的深度和難度按照高等職業教育的特點,重點講授理論知識在工程實踐中的應用,培養高等職業學校學生的職業能力。全書共分七章,包括地基與基礎工程施工、砌築工程施工、混凝土結構工程施工、鋼結構工程施工、防水工程施工、建築節能工程施工、建築裝飾工程施工等。
本書具有較強的針對性、實用性和通用性,可作為高等職業教育建築工程技術、工程監理、工程造價等專業的教材,也可作為土建類其他層次職業教育相關專業的培訓教材和土建工程技術人員的參考書。
圖書在版編目(CIP)數據
建築結構 \/ 魯維, 吳俊主編. 3版. 南京 :
南京大學出版社, 2019.1
ISBN 9787305214387
Ⅰ. ①建…Ⅱ. ①魯…②吳…Ⅲ. ①建築結構
Ⅳ. ①TU3
中國版本圖書館CIP數據核字(2019)第011156號
建築結構(修訂版) \/ 魯維,餘克儉,陳翔主編.—2版.—南京:南京大學出版社,2015.1
高職高專“十二五”規劃教材·土建專業係列
ISBN 9787305087202
Ⅰ. ①建…Ⅱ. ①魯…②餘…③陳…Ⅲ. ①建築結構—高等職業教育—教材Ⅳ. ①TU3
中國版本圖書館CIP數據核字 (2011) 第163318號
出版發行南京大學出版社
社址南京市漢口路22號郵編 210093
出 版 人金鑫榮
書名建築結構(第3版)
主編魯維吳俊
責任編輯趙林林劉燦編輯熱線02583592655
照排南京理工大學資產經營有限公司
印刷南京人民印刷廠有限責任公司
開本787×10921\/16印張26.75字數648千
版次2019年1月第3版2019年1月第1次印刷
ISBN9787305214387
定價59.00元
網址:http:\/\/www.njupco.com
官方微博:http:\/\/weibo.com\/njupco
官方微信:njutumu
銷售谘詢:(025)83594756
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前言
本書為2009江西省高等學校教學改革研究省級立項課題“‘建築結構’課程‘理實一體化’教材建設研究”成果,江西省普通高等學校第五屆優秀教材評選獲獎教材,根據高職高專建築工程技術、工程監理等專業建築結構課程的教學要求編寫。
本書根據《混凝土結構設計規範》(GB 50010—2010)、《建築抗震設計規範》(GB 50011—2010)、《砌體結構設計規範》(GB 50003—2011)、《鋼結構設計規範》(GB 50017—2017)、《建築結構製圖標準》(GB\/T 50105—2010)、《高層建築混凝土結構技術規程》(JGJ 3—2010)等編寫。
本書依照二級建造師、施工員等崗位群的國家職業資格知識標準和技能要求,以工作過程為導向,實施模塊項目教學法的教學思路進行編寫,提煉並確定職業崗位群所要求的“必需、夠用”的理論知識,並將這些知識點與職業技能點、實訓等在教材與教學安排中有機結合,以滿足建築工程技術等專業高職畢業生具備在建築結構方麵的職業知識與職業技能。融“教” “學” “做”為一體,打造理論與實踐一體化教學課堂情景,教學內容按職業能力培養的需要劃分為六個典型模塊,按理實學時數細化為65個單項課題(原則上以每2節課為一個項目)和3個綜合實訓課題,教學內容圍繞課題組織。基本內容有:建築結構基本理論、混凝土結構、砌體結構、鋼結構、結構施工圖識讀(以平法施工圖為主,涵蓋了G101係列圖集)、課程設計(給出了鋼筋混凝土樓蓋設計、結構施工圖翻樣和建築結構實體檢測三個選項)。
本書由江西建設職業技術學院魯維、江西環境工程職業學院吳俊擔任主編;江西建設職業技術學院餘克儉、孫旭琴、江西工業工程職業技術學院詹鳳程、開封大學蘇彩麗任副主編;江西建設職業技術學院江雄進、江西省建工集團有限責任公司建築設計研究院總工程師曾憲偉、江西省建工集團有限責任公司路橋工程公司副總經理翟飛虎參編。江西建設職業技術學院李漢華任主審;全書由魯維統稿審定。
限於編者水平有限,書中難免存在不足之處,懇請讀者批評指正。
編者
2019年1月
《建築結構》修訂二校樣成品尺寸: 260mm×185mm版心39行×39字文件路徑: B05F
模塊一建築結構基本理論
建築結構
模塊一
建築結構基本理論
模塊概述
敘述了建築結構的概念、類型及發展簡況;本課程的學習方法;鋼筋和混凝土材料的力學性能;建築結構設計的基本原則;地震相關基礎知識。
學習目標
通過本模塊學習,掌握鋼筋和混凝土材料的力學性能指標、荷載值的計算;了解建築結構的基本概念,結構的功能及其極限狀態的概念,建築結構抗震基本知識;熟悉建築結構的課程標準。
項目1認知建築結構、編製學習方案
學習目標
掌握建築結構的概念,了解建築結構的發展和建築結構設計相關規範。
能力目標
以建築結構課程標準為準則,認真編製學習方案。
知識點
一、 建築結構的基本概念
建築物中由若幹構件連接而成,能承受各種作用的平麵或空間受力體係稱為建築結構。在房屋建築中,組成結構的構件有梁、板、柱、牆、基礎等。
結構上的作用是能使結構或構件產生效應(內力、變形、裂縫等)的各種原因的總稱。作用可分為直接作用和間接作用兩類。直接作用是指施加在結構上的各種荷載,如結構自重、樓麵和屋麵活荷載、風荷載等;間接作用是指在結構中引起外加變形和約束變形的原因,如地基變形、混凝土收縮、溫度變化和地震等。
建築結構按所用材料分類,可分為混凝土結構、砌體結構、鋼結構和木結構等。
(一) 混凝土結構
以混凝土為主製成的結構稱為混凝土結構,包括素混凝土結構、鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構等。由無筋或不配置受力鋼筋的混凝土製成的結構稱為素混凝土結構;由配置受力的普通鋼筋、鋼筋網或鋼筋骨架的混凝土製成的結構稱為鋼筋混凝土結構;在結構或構件中配置了預應力鋼筋並施加預應力的結構是預應力混凝土結構。在多數情況下,混凝土結構是由鋼筋和混凝土組成的鋼筋混凝土結構。鋼筋混凝土結構應用範圍十分廣泛,如房屋建築工程、橋梁工程、特種結構與高聳結構、水利及其他工程等。
鋼筋和混凝土的物理力學性能有著較大的差異。鋼筋的抗拉強度和抗壓強度都很高,而混凝土的抗壓強度高,抗拉強度卻非常低。鋼筋和混凝土有效結合在一起形成鋼筋混凝土,充分發揮各自的性能優勢。如圖11所示兩根簡支梁,圖(a)為素混凝土梁,圖(b)為在下部受拉區配置適量鋼筋的鋼筋混凝土梁。試驗表明,兩者的承載能力和破壞性質有很大的差別。素混凝土梁的跨中截麵受拉區邊緣拉應力達到混凝土的抗拉強度時,會出現裂縫,導致梁脆性斷裂破壞,而此時梁上部受壓區混凝土的壓應力遠小於混凝土的抗壓強度,混凝土的抗壓性能未被充分利用。鋼筋混凝土梁則不同,當其受拉區出現裂縫後仍不會斷裂,受拉區拉力轉向由鋼筋承擔,直至鋼筋拉應力達到屈服強度,裂縫進一步向上延伸,最後因受壓區邊緣混凝土應變達到其極限壓應變而被壓碎,梁隨即破壞,此時鋼筋充分發揮其抗拉性能和混凝土發揮其抗壓性能,兩種材料的強度均得到充分利用。
圖11素混凝土梁與鋼筋混凝土梁的受力情況
(a)素混凝土梁的破壞;(b)鋼筋混凝土梁的破壞
鋼筋和混凝土這兩種力學性能不同的材料能有效結合在一起,共同工作的原因是:
(1) 鋼筋和混凝土的接觸麵上存在良好的粘結力,使構件受力後,兩者能共同變形;
(2) 鋼筋與混凝土的溫度線膨脹係數基本相同,當溫度變化時,不會因溫度變化而導致兩者之間的粘結力減小;
(3) 鋼筋的混凝土保護層可以防止鋼筋鏽蝕,保證了結構的耐久性要求。
鋼筋混凝土結構除了能充分利用鋼筋和混凝土材料的性能外,還具有以下優點:
(1) 強度高: 與砌體、木結構相比,其強度高;
(2) 耐久性好: 鋼筋受到混凝土的保護而不易生鏽,並且混凝土的強度隨著時間的增長還會有所增長,能減少維護費用;
(3) 耐火性好: 鋼筋在混凝土保護層的保護下,在發生火災後的一定時間內,不致很快達到軟化溫度而導致結構破壞;
(4) 可模性好: 根據使用需要,可製成各種形狀的結構和結構構件,給選擇合理的結構形式提供了有利條件;
(5) 可就地取材: 鋼筋混凝土除鋼筋和水泥外,所需的大量砂石材料可就地取材,便於組織運輸;
(6) 抗震性能好: 現澆式或裝配整體式的鋼筋混凝土結構因為整體性好,具有一定的延性,在地震烈度較高的地區,常采用鋼筋混凝土建造層數較多的建築以及煙囪、水塔等。
鋼筋混凝土結構也存在一些缺點,主要是結構自重大、抗裂性較差、一旦損壞修複比較困難、施工受季節環境影響較大等,這也就使鋼筋混凝土結構的應用範圍受到某些限製。隨著科學技術的發展,高強度鋼筋、高強度高性能混凝土、高性能外加劑和混合材料的研製使用,以及采用輕質混凝土可以減輕結構自重,采用預應力混凝土可以提高結構或構件的抗裂性能,采用植筋等技術可以較好地對發生局部損壞的混凝土結構或構件進行修複等,這些都在一定程度上克服了鋼筋混凝土結構的缺點。
(二) 砌體結構
砌體結構是指用普通黏土磚、承重黏土空心磚(簡稱空心磚)、矽酸鹽磚、混凝土中小型砌塊、粉煤灰中小型砌塊、或料石和毛石等塊材通過砂漿砌築而成的結構。
砌體結構有就地取材、造價低廉、耐火性能好以及容易砌築等優點。在工業與民用建築中,砌體往往被用於框架結構中的填充牆及砌築圍護牆和磚混結構;在特種結構中,如橋梁、隧道工程、煙囪、水塔、小型水池和重力式擋土牆等也有應用。
砌體結構除具有上述一些優點外,也存在著自重大、強度低、抗震性能差等缺點。
(三) 鋼結構
鋼結構是用鋼材製成的結構。
鋼結構有承載能力高、自重輕、抗震性能好以及施工速度快等優點。目前,鋼結構多用於工業與民用建築的屋蓋結構、高層建築、重工業廠房及大跨度結構中。
鋼結構也存在一些缺點,如需要大量鋼材、造價高、耐久性和耐火性均較差。
二、 建築結構發展簡介
建築在我國有著悠久的曆史。
大量的考古發掘資料表明,我國在新石器時代末期(約6000—4500年前)就已有地麵木架建築和木骨泥牆建築。至西周時期(公元前1134—公元前771年)已有燒製的瓦,在戰國時期(公元前403—公元前221年)便有了燒製的磚。