建筑结构体系及选型

建筑结构体系及选型
建筑结构体系及选型

建筑结构及

选型报告

学号:201210911322

姓名:武昆鹏

一.框架结构

1、概述

框架结构一般由竖直的柱和水平横梁所组成,梁柱交结处一般为刚性连接。框架结构一般都是受到竖直荷载和水平荷载的共同作用。其主要特点是:布局灵活,不靠墙承重,使用方便,可以获得相对较大的使用空间;但抗侧刚度小,侧移大,抗震和抗风能力较差,对于支座不均匀沉降比较敏感。框架结构按框架构件组成可以划分为梁板式结构和无梁式结构;按框架的施工方法可以划分为现浇整体式框架、装配式框架、半现浇框架和装配整体式框架;按承重结构可以划分为纯框架和内框架。框架结构适用于民用住宅、办公楼、旅馆、饭店、医院、大型商业建筑等,亦可用于工业车间等建筑。

2、实例分析广州合景金融大厦结构型式及特点

广州合景金融大厦采用圆钢管混凝土框架-钢支撑框架结构体系。结构方案控制原则:刚度、强度,舒适度、延性满足规范要求。小震作用下,主、次结构均要求处于弹性阶段,满足小震不坏的目标;中震作用下,主体结构墓本处于弹性状态,无损坏或损坏程度小,次结构有一定程度损伤,但损伤程度为可修复,

修复时不会对主体结构的稳定性和安全性造成很大影响;大震作用下,地震能量主要依靠次要构件耗散,少数抗侧力构件出现塑性铰,整体结构内力重分布,结构整体仍具有一定的抗侧刚度,可继续工作。通过设置部分偏心支撑,在支撑与柱之间或支撑与支撑之间形成耗能梁段。在大震作用下通过耗能梁段的弹塑性变形耗能,保证支撑不屈曲。高出屋面的幕墙采用钢桁架结构,并设置部分粘弹性消能阻尼器,以起到减少风振和在地震作用下耗能的作用。广州合景金融大厦框架柱采用圆钢管混凝土:柱、支撑体系采用跨层、形矩形钢管支撑,层内人字形及V 字形热轧或焊接正放H型钢支撑,框架梁采用烘轧或焊接H型钢与闭口型或缩口型压型钢板组合楼板的组合形式。利用钢支撑作为主要抗侧力构件,钢框架土要承担竖向荷栽。钢柱与钢梁节点,钢支撑与钢骨连接点均采用刚性连接,主次梁节点为铰接。

二.剪力墙结构、框-剪结构

1、剪力墙结构概述

剪力墙结构,是利用建筑物的外墙和永久性内隔墙的位置布置混凝土承重墙的结构。其主要特点是:抗侧刚度大,侧移小,抗震性能好;室内墙面平整,结构自重大,平面布置不灵活,不容易形成大空间。剪力墙结构常用于高层住宅和旅游建筑中。

2、实例分析广州白天鹅宾馆结构选型及特点

广州白天鹅宾馆主楼采用剪力墙大阪系统,主楼地下室采用钢筋混凝土防渗墙结构。横向剪力墙和纵向剪力墙共同承重,侧刚度更强,侧移更小,从而保证了抗震性能。

3、框-剪结构概述

框-剪力墙结构体系是由框架和剪力墙共同作为承重结构的受力体系。是两种体系的结合,吸取了各自的长处,既有布置灵活、使用方便的特点,又具有良好的抗侧力性能。

框-剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。因此,这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。

4、实例分析深圳发展中心大厦结构型式及特点

深圳发展中心大厦,采用了框架-剪力墙体系。剪力墙负担大部分的水平荷载,框架则以负担竖向荷载为主,两者共同受力、合理分工,各尽其能。

三.超高层建筑(筒结构)

1、概述

筒结构是由框-剪结构与全剪结构的演变发展而来的。剪力墙集中到房屋的内部或外部形成封闭的筒体,筒体在水平荷载作用下好像一个竖向悬臂封闭箱。筒结构包括筒中筒结构、框架-核心筒结构、框筒-框架结构、多重筒结构、成束筒结构及多筒体结构。一般适用于高层和超高层建筑。

2、实例分析中央电视台新址结构型式及特点

CCTV主楼采用钢支撑筒体结构体系。带斜撑的钢结构外筒体提供结构的整体刚度,部分钢结构外筒体表面延续至筒体内部,以加强塔楼角部及保持钢结构外筒体作用的连续性。外筒体由水平边梁、外柱及斜支撑组成,筒体在两个平面都倾斜6°。外筒框架柱采用钢柱、型钢混凝土柱。斜支撑截面尺寸及分布根据受力需要而变化。外筒体由两层高的三角形模块构成,即每隔两层柱、边梁和支撑交于一点,因而楼面结构也分为“刚性层”和“非刚性层”。包括塔楼在内,所有心筒及内柱都是竖直的,它们与外筒柱—起作用,为“刚性层”之间的楼板提供稳定性。

塔楼的核心筒为钢框架结构体系,核心筒体横向布置一定数量的柱间支撑,而纵向主要依靠抗弯框架的作用。核心筒内两个楼层平面之间的侧向约束可以保证两“刚性层”楼板之间楼层的侧向稳定,并将有关荷载传递下去。塔楼内设置了一系列的转换桁架以支承由于垂直内筒与倾斜外柱之间的跨距加大而增加的内柱。这些转换桁架将柱的荷载传递到核心筒和外部筒体上,通常布置于机电层。两塔楼之间悬臂部分的底下两层也设有转换桁架,悬臂部分的柱荷载通过这些桁架传递至周边筒体。在裙楼处,为了形成演播厅和中央控制区的开敞空间,也设有转换桁架用以支承上部楼面的内柱。

四.桁架结构

1、概述

桁架结构是由直杆在端部相互连接而成的以抗弯为主的格构式结构。桁架结构受力合理,计算简单,施工方便,适应性强,对支座没有横向推力;但结构高度大,平面桁架的侧向刚度小,为了保证桁架平面外的稳定性,通常需要设置支撑系统。

桁架结构按外形不同可分为三角形屋架、梯形屋架、抛物线屋架、折线形屋架、平行弦屋架;按腹杆布置不同可分为三角形腹杆系、带竖杆的三角形腹杆系、半斜腹杆系、组合腹系;按其几何组成方式可分为简单桁架、联合桁架和复杂桁架按是否存在水平推力可分为无推力的梁式桁架和有推力的拱式桁架;按材料的不同可分为木屋架、钢-木组合屋架、钢屋架、轻型钢屋架、钢筋混凝土屋架和钢-混凝土组合屋架。桁架结构在民用建筑、工业建筑、公共建筑、娱乐设施、施工设备、公路桥梁等领域应用广泛。

2、实例分析天津奥林匹克中心体育场结构型式及特点

天津奥林匹克体育中心体育场基础为高强混凝土预应力管桩,主体为钢筋混凝土框架结构,屋顶桁架选用V字形平行弦桁架,悬挑结构。主桁架最大跨度117m,主、环桁架均为平面管桁架结构形式,桁架最大安装高度达53m,整个钢屋盖

由主桁架、子桁架、二道环形桁架及水平、垂直支撑、檩条组成,总用钢量约13000t。主桁架上口定位采用柱帽杆固定于看台柱顶支座上,下口定位采用落地形式

五、网架结构

1、概述

网架结构是一种新型结构形式,它是由许多杆件按照一定规律组成的网状结构。网架都是双层结构,可分为交叉桁架体系和角锥体系两类。网架结构平面布置灵活,空间造型美观,便于建筑造型处理和装饰、装修,能适应不同跨度、不同平面形状、不同支撑条件、不同功能需要的建筑物。特别是在大、中跨度的层盖结构中,网架结构更显示出其优越性,被大量应用于大型体育建筑、公共建筑、工业建筑中。

2、实例分析上海体育馆结构型式及特点

3、上海体育馆主馆呈圆形,高33米,屋顶网架跨度直径110米,采用平板型三向网架结构,网格尺寸为跨度的1/8。

平板结构

建筑结构选型知识点(全)

建筑结构 第1章概论 1.建筑结构与建筑的关系 强度是建筑的最基本特征,它关系到建筑物保存的完整性和作为一个物体在自然界的生存能力,满足此“强度”所需要的建筑物部分是结构,结构是建筑的的基础,没有结构就没有建筑物。结构以建筑之间的关系能够采用多种形式,结构是建筑物的基本受力骨架。 2.建筑结构的基本要求 安全性、经济性、适用性、耐久性、可持续性 3.建筑结构的分类 1.按组成材料 1)木结构 优点:施工周期短;易于扩建和改造;保温隔热性能好;节能环保性能好。 缺点:多疵病;易燃;易腐;易虫蛀。 2)砌体结构(包括无筋砌体和配筋砌体等)消防限制,最高七层。 优点:耐久性好;耐火性好;就地取材;施工技术要求低;造价低廉。 缺点:强度低,砂浆与砖石之间的粘接力较弱; 自重大;砌筑工作量大,劳动强度高;粘土用量大,不利于持续发展。3)混凝土结构(包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。) 优点:耐久性好;耐火性好;可模性好;整体 性好;可就地取材。 缺点:自重大;抗裂差;施工环节多;施工周 期长;拆除、改造难度大。 4)钢结构 优点:强度高、重量轻;材性好,可靠性高; 工业化程度高,工期短;密封性好;抗震性能 好。 缺点:钢材为非燃烧体,耐热但不耐火;耐腐 蚀性差。 5)组合结构(可分为钢骨混凝土结构和混合结构)优点:刚度大;防火、防腐性能好;重量轻; 抗震性能好;施工周期短、节约模板 缺点:需要特定的剪力连接件、需要专门焊接 设备与人员、需要二次抗火设计 2.按结构体系 1)混合结构体系—主要承重构件由不同的材料组成的房屋。主要用于量大面广的多层住宅。 2)排架结构—由屋面梁或屋架、柱和基础组成,其屋架与柱顶为铰接,柱与基础顶面为固接。主要用于单层工业厂房中。 3)框架结构—采用梁、柱等杆件组成空间体系作为建筑物承重骨架的结构。 优点:建筑室内空间布置灵活;平面和立面变化丰富。

建筑结构体系及选型

建筑结构体系及选型 Structural Systems and choices for Architects and Engineers 课程编号:223 开课单位:建筑系建筑技术教研室 撰写人:樊振和 开课学期:2 总学时:40 学分:2 课程类别:选修 考核类型:考试 考核方式:平时成绩占40%;其中,考勤10%,课堂纪律10%,作业20%。考查测验成绩占60%。 预修课程:建筑力学,建筑结构 适用专业:建筑设计及其理论、建筑历史与理论、建筑技术科学 一、教学目标 通过本课程的学习,使学生熟悉建筑结构的主要类型及适用范围;熟悉各种建筑结构体系的受力和变形特点,以及选型和布置的一般原则;掌握常用建筑结构的选型和布置方法。为今后进一步的研究和工作打下必要的基础。 二、教学要求 通过课堂讲授、课堂讨论、模型试验、参观调研、撰写论文等多种教学形式,使学生熟悉和掌握建筑结构选型的原理和方法。 三、课程内容 建筑结构体系及选型课程主要介绍常见的各种建筑结构型式,主要包括各种钢筋混凝土平板结构、屋架、刚架、拱、网架、悬索、薄壁空间结构、充气结构等大、中、小跨度空间结构类型以及框架、剪力墙、框架—剪力墙、筒体结构、框架—筒体结构、悬挂结构等各种中、高层建筑结构类型,各种类型结构的受力和变形特点、适用范围、经济分析、选型和布置的一般原则和方法。同时,还将介绍建筑设计和结构设计的关系以及结构在建筑中的非结构功能。 71

四、教学时间安排 四、选用教材 虞季森,《中大跨建筑结构体系及选型》,中国建筑工业出版社,1990.12 五、参考书目 1.清华大学土建设计研究院,《建筑结构型式概论》,清华大学出版社,198 2. 2.[意] P·L·奈尔维,《建筑的艺术与技术》,中国建筑工业出版社,1981.1 3.[美] 林同炎 S·D·斯多台斯伯利《结构概念和体系》(第二版),中国建筑工业出版社,1999.2 72

建筑结构选型案例分析

1 混合结构体系 1.1混合结构体系概述 混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是用木材建造,柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点:质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低,适合6层以下,横向刚度大,整体性好,但平面灵活性差。 分类:型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构 型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 1.2 实例工程项目概况 金茂大厦(JinMaoTower),又称金茂大楼,位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区,楼高420.5米,是上海目前第2高的摩天大楼(截至2008年)、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工,1999年建成,有地上88层,若再加上尖塔的楼层共有93层,地下3层,楼面面积27万8,707平方米,有多达130部电梯与555间客房,现已成为上海的一座地标,是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体,融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼,由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 1.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 2.1框架结构体系概述 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架,同时承受竖向荷载及水平荷载的

建筑结构体系及选型樊振和课后题

建筑结构体系及选型樊振和课后题

建筑结构选型 绪论 0-1.建筑结构选型是对各种建筑结构形式的结构组成、基本力学特点、适用范围以及技术经济、施工要求等方面的内容进行分析和研究,建筑师做到了这些,才能更好解决以下两个问题:(1)做方案时,主动并正确地考虑、推敲、确定并采用最适宜的建筑结构体系,并使之与建筑空间、体型及形象有机融合;(2)作为工程主持人的建筑师,掌握了建筑结构体系及选型的知识(以及必要的其它相关专业知识),就能很好地与建筑结构工程师进行默契的协作和配合。 0-2.技术因素:建筑材料、建筑技术发展水平 社会因素:人们对建筑功能要求的丰富和提高 0-3.非结构功能:美学表现力 建筑师的设计:处理好建筑功能与建筑空间的关系,并选择合理的建筑结构形式,就自然形成了建筑的外观,然后去发现、选择、袒露那些建筑结构自身具有美学价值的因素;再在选择的基础上,根据建筑构图原理,对那些具有美学价值的结构因素进行艺术加工和创造,从而利用这些来构成建筑的艺术形象。 0-4.(1)选择能充分发挥材料性能的结构形式。根据力学原理选择合理的结构形式使结构处于无弯矩状态,以达到受力合理节省材料的目的。减少结构弯矩峰值,使结构受力更为合理。

(2)合理地选用结构材料。充分利用结构材料的长处,避免和克服它们的短处。提倡结构形式的优选组合。采用轻质高强的结构材料、 一般平板结构 1-1.平板结构:一个简单而基本的概念,即非曲面结构,不但涵盖建筑结构水平分系统中的板式结构和梁板式结构,而且涵盖了建筑结构竖向分系统,包括结构柱、结构墙体、带壁柱结构墙体等 板式结构与梁板式结构都属于平板结构 1-2.单向板:荷载主要沿短跨方向传递 双向板:长跨短跨两个方向都有明显挠曲,板在两个方向上都传递荷载。 单向板在结构上属于平面受力和传力,双向板在结构上属于空间受力和传力,因此双向板比单向板更为经济合理 1-3.水平分系统:自身跨度 竖向分系统:稳定性条件 两者都是结构力学的问题 1-4.减小板的跨度。 无关,壁柱是为了提高砖墙的稳定性以及增加墙体刚度的。 1-5.简支梁:静定结构,由梁自身承重,内力较连续梁大,跨度

建筑结构体系及选型

建筑结构及 选型报告 学号:1322 姓名:武昆鹏

一.框架结构 1、概述 框架结构一般由竖直的柱和水平横梁所组成,梁柱交结处一般为刚性连接。框架结构一般都是受到竖直荷载和水平荷载的共同作用。其主要特点是:布局灵活,不靠墙承重,使用方便,可以获得相对较大的使用空间;但抗侧刚度小,侧移大,抗震和抗风能力较差,对于支座不均匀沉降比较敏感。框架结构按框架构件组成可以划分为梁板式结构和无梁式结构;按框架的施工方法可以划分为现浇整体式框架、装配式框架、半现浇框架和装配整体式框架;按承重结构可以划分为纯框架和内框架。框架结构适用于民用住宅、办公楼、旅馆、饭店、医院、大型商业建筑等,亦可用于工业车间等建筑。 2、实例分析广州合景金融大厦结构型式及特点 广州合景金融大厦采用圆钢管混凝土框架-钢支撑框架结构体系。结构方案控制原则:刚度、强度,舒适度、延性满足规范要求。小震作用下,主、次结构均要求处于弹性阶段,满足小震不坏的目标;中震作用下,主体结构墓本处于弹性状态,无损坏或损坏程度小,次结构有一定程度损伤,但损伤程度为可修复,修复时不会对主体结构的稳定性和安全性造成很大影响;大震作用下,地震能量主要依靠次要构件耗散,少数抗侧力构件出现塑性铰,整体结构内力重分布,结构整体仍具有一定的抗侧刚度,可继续工作。通过设置部分偏心支撑,在支撑与柱之间或支撑与支撑之间形成耗能梁段。在大震作用下通过耗能梁段的弹塑性变形耗能,保证支撑不屈曲。高出屋面的幕墙采用钢桁架结构,并设置部分粘弹性消能阻尼器,以起到减少风振和在地震作用下耗能的作用。广州合景金融大厦框架柱采用圆钢管混凝土:柱、支撑体系采用跨层、形矩形钢管支撑,层内人字形及V字形热轧或焊接正放H型钢支撑,框架梁采用烘轧或焊接H型钢与闭口型或缩口型压型钢板组合楼板的组合形式。利用钢支撑作为主要抗侧力构件,钢框架土要承担竖向荷栽。钢柱与钢梁节点,钢支撑与钢骨连接点均采用刚性连接,主次梁节点为铰接。 二.剪力墙结构、框-剪结构 1、剪力墙结构概述 剪力墙结构,是利用建筑物的外墙和永久性内隔墙的位置布置混凝土承重墙的结构。其主要特点是:抗侧刚度大,侧移小,抗震性能好;室内墙面平整,结构自重大,平面布置不灵活,不容易形成大空间。剪力墙结构常用于高层住宅和旅游建筑中。 2、实例分析广州白天鹅宾馆结构选型及特点 广州白天鹅宾馆主楼采用剪力墙大阪系统,主楼地下室采用钢筋混凝土防渗墙结构。横向剪力墙和纵向剪力墙共同承重,侧刚度更强,侧移更小,从而保证了抗震性能。 3、框-剪结构概述 框-剪力墙结构体系是由框架和剪力墙共同作为承重结构的受力体系。是两种体系的结合,吸取了各自的长处,既有布置灵活、使用方便的特点,又具有良好的抗侧力性能。 框-剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。因此,这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。

建筑结构体系的分类与选择

一、结构体系及布置 《高层建筑结构混凝土结构技术规程》中将10层及以上或房屋高度超过28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他民用建筑划分为高层建筑。 (一)结构体系选择 结构轴力N与建筑高度H为线性增长,弯矩与建筑高度为二次方增长,侧向位移随高度为四次方增长,选择结构体系需要合适的高度。 1.框架体系 优点是建筑平面布置灵活,立面也可以变化,容易满足各种工业与民用建筑的使用要求。缺点是抗侧刚度较小,因梁柱截面不能太大,其使用高度受到限制,一般控制在15层以下,高度不超过70m。 2.剪力墙结构 纵横方向的竖向墙体组成的承重与抗侧力体系成为剪力墙结构。优点是剪力墙结构的侧向刚度比框架结构大很多,侧移小,抵御地震作用的能力强,缺点是结构自重大,建筑平面布置局限性大,难以满足建筑内部大空间的要求。适用范围在10~50层,经济角度看30层较合适。 3.框架剪力墙与框架筒体结构 框架体系中适当部位布置剪力墙或筒体结构。既具有框架建筑布置灵活,又具有剪力墙与筒体抗侧移刚度大的优点。框剪结构用于10~20层,框筒结构可建造30~40层。 4.筒体结构 框筒结构:建筑外围周边间距很密的柱与截面很高的窗裙组成的筒体结构。 筒中筒结构:外部框筒和内部剪力墙围成的薄壁筒组成的结构 多筒结构:平面内将多个筒体组合在一起形成多筒结构体系,或者将几个单筒体并联成为整体刚度很大的筒体。 筒体结构抗侧力刚度大,一般用于40层以上

(二)结构布置原则 1.结构的最大适用高度及结构适用的最大高宽比 为避免结构侧移过大,对建筑物高度H和高宽比B/H加以控制,钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度和高宽比分为A和B两级,见表。 A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(单位:m) 注: 1.甲类建筑,678度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合本表的要求,9度时应专 门研究。 2.框架结构、板柱-剪力墙结构以及9度抗震设防的表列其他结构,当房屋高度超过本表 数值时,结构设计应有可靠依据,并采取有效的加强措施.

建筑结构选型总复习作业及答案

第一章梁 1.梁按支座约束分为:静定梁和超静定梁,根据梁跨数的不同,有单跨静定梁或单跨超静定梁、多跨静定梁或多跨连续梁。 2.简述简支梁和多跨连续梁的受力特点和变形特点?答:简支梁的缺点是内力和挠度较大,常用于中小跨度的建筑物。简支梁是静定结构,当两端支座有不均匀沉降时,不会引起附加内力。因此,当建筑物的地基较差时采用简支梁结构较为有利。简支梁也常被用来作为沉降缝之间的连接构件。 多跨连续梁为超静定结构,其优点是内力小,刚度大,抗震性能好,安全储备高,其缺点是对支座变形敏感,当支座产生不均匀沉降时,会引起附加内力。(图见5 页) 3.悬挑结构的特点:悬挑结构无端部支撑构件、视野开阔、空间布置灵活。悬挑结构首要关注的安全性是:倾覆、承载力、变形等。 第二章桁架结构 1.桁架结构的组成:上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆 2.桁架结构受力计算采用的基本假设: (1)组成桁架的所有各杆都是直杆,所有各杆的中心线(轴线)都在同一平面内,这一平面称为桁架的中心平面。 (2)桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点。(铰接只限制水平位移和竖向位移,没有限制转动。) (3)所有外力(包括荷载及支座反力)都作用在桁架的中心平面内,并集中作用于节点上(节点只受集中力作用) 3.桁架斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号(拉或压)有何关系?答:斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号(拉或压)有直接的关系。对于矩形桁架,斜腹杆外倾受拉,内倾受压,竖腹杆受力方向与斜腹杆相反,对于三角形桁架,斜腹杆外倾受压,内倾受拉,而竖腹杆则总是受拉。(图见11 页) 4.按屋架外形的不同,屋架结构形式有几种?答:三角形屋架,梯形屋架,抛物线屋架,折线型屋架,平行弦屋架等。屋架结构的选型应从哪几个方面考虑? 答:(1)屋架结构的受力;(2)屋面防水构造;(3)材料的耐久性及使用环境;(4)屋架结构的跨度。 屋架结构的布置有哪些具体要求? 答:(1)屋架的跨度:一般以3m 为模数; (2)屋架的间距:宜等间距平行排列,与房屋纵向柱列的间距一致,屋架直接搁置在柱顶; (3)屋架的支座:当跨度较小时,一般把屋架直接搁置在墙、垛、柱或圈梁上。当跨度较大时,则应采取专门的构造措施,以满足屋架端部发生转动的要求。 5.屋架结构的支撑有哪几种?答:屋架支撑包括设置在屋架之间的垂直支撑,水平系杆以及设置在上、下弦平面内的横向支撑和通常设置在下弦平面内的纵向水平支撑。 第三章单层刚架结构 1.刚架结构:是指梁、柱之间为刚性连接的结构。 2.排架结构:是梁和柱之间为铰接的单层刚架。 3.在单层单跨刚架结构中约束条件对结构内力有何影响?答:约束越多,内力越分散,内力值越小,变形越小,即刚度越大。 (单层单跨刚架结构按构件的布置和支座约束条件可分为无铰刚架,两铰刚架,三铰刚架。 4.从截面形式看,钢刚架结构有哪两种类型?答:实腹式(型钢)和格构式(桁架)。 5.钢筋混凝土刚架在构件转角处为避免受力过大,可采取什么措施?答:在构件转角处,由于弯矩过大,且应力集中,可采取加腋的形式,也可适当地用圆弧过渡。为了减少材料用量,减轻结构自重,也可采用空腹刚架。空腹刚架有两种形式,一种是把杆件做成空心截面,另一种是在杆件上留洞。 6.刚架结构的支撑系统起什么作用?应怎样布置?答:为保证结构的整体稳定性,应在纵向柱间布置连系梁及柱间支撑,同时在横梁的顶面设置上弦横向水平支撑。柱间支撑和横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间内。

建筑结构选型复习重点

在正常设计,正常施工条件下完成预 就是结构由可靠转变为失效的临界状态。整个结构或结构的一部分 能使结构产生效应(如结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等)●直接作用:作用在结构上的力的因素,称为荷载或直接作用,如建筑物自重、 人员设备自重;自然界对建筑物施加的力(如风)。 ●间接作用:不表现为力的形式,但同样会引起结构效应。如不均匀沉降、温 度效应等。 分类:1)永久作用(恒荷载)如结构自重、土压力等。 2)可变作用(活荷载)如楼面活荷载(包括人群、家具等)、屋面活 荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。 3)偶然荷载如地震、爆炸、撞击等。 4.构造地震:浅源地震(震源深度小于60km)/中地震(震源深度介于60km至300km)/深源地震(震源深度大于300km)(震源越浅,破坏性越大,但波及范围越小;反之,震源越深,破坏性越小,但波及范围却越大。) /诱发地震 :立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度。 7.混凝土的强度等级是用立方体抗压强度来划分的 8.木材的优点:密度小、强度高、弹性好、色调丰富、纹理美观和易加工 9.木材性质的最大特点是各向异性:木材的顺纹抗压强度比横纹抗压强度大,而横纹中径向抗压强度最小;顺纹抗拉强度在木材强度中最大,横纹抗拉强度只有 。 外力以压力的方式作用在构件的轴心处,使构件产生均匀压应力 并产生屈曲提高承载力的途径:尽量减小压杆长度;增强支承的刚性;合理选择截面形状; 11.各种构件比较:轴心受拉构件是受力理想的构件,有如下优势:1)能充分发挥材料性能,因在外力作用下,沿构件全长及截面的内力及应力都是均匀分布;

2)在承载相同荷载的情况下,与受压与受弯构件相比所需的断面最小;3)具有最多数量的轴拉构件和较少轴压和受弯构件组成的结构体系是较节省材料和经济合理的体系。/轴压构件的承载力受稳定性的影响,故应避免长杆受压;偏心受压构件在相同截面下,因受偏心弯矩的影响,其承载力将随偏心距的加大而大为减少,而且也要考虑稳定性的影响。受弯构件的内力不均匀分布,因此不能充分发挥材料的作用,有时会出现设计已满足强度要求但变形不能满足要求的情况。 12.粘结作用由胶合作用、摩擦作用和咬合作用三部分组成 13.钢筋应力应变4个阶段:弹性阶段/屈服阶段/强化阶段/局部紧缩阶段 4个指标:屈服强度、延伸率、极限强度、冷弯性能 1.梁是结构中基本的横向受力构件,主要承受弯矩和剪力作用。 2.钢筋混凝土梁是目前应用最广泛的梁。它利用混凝土受压,纵向钢筋受拉,箍 12m。 4.刚架结构的受力特点:刚架结构属于平面结构。 约束作用减小了梁的跨中弯矩。/水平荷载作用下,梁对柱的约束减小了柱内弯矩。/梁柱的刚性连接,提高了结构平面的刚度。/刚架结构平面外刚度很弱,结构的刚度一般忽略,需要支撑等构件以保证其平面外刚度。 5.单层刚架结构的形式: 1)、按材料不同可以分为钢、钢筋混凝土和预应力刚架 2)、按结构组成和构造不同,可分为无铰刚架、两铰刚架和三铰刚架,在同样荷载作用下,这三种刚架的内力分布和大小有差异,其经济效果也不相同。 3)、按结构的形状和跨数分类:单层刚架结构按形状可以分为平顶刚架、坡顶刚架、拱顶刚架等;按跨数可以分为单跨刚架、双跨刚架、多跨刚架等。 6.排架结构一般指由屋架和柱组成的结构体系,常用于单层工业厂房,比起刚架结构,更适合于有大跨度要求的工业建筑。排架常见的形式有单跨排架、多跨排 :桁架的上弦受压、下弦受拉,由此形成力偶来平衡外荷载所产生的弯矩。外荷载所产生的剪力则是由斜腹杆轴力中的竖向分量来平衡。桁架各杆件单元(上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖杆)均为轴向受拉或轴向受压构件,使材料的强度可以得到充分的发挥。 9.桁架结构计算的假定:组成桁架的所有各杆都是直杆,所有各杆的中心线(轴线)都在同一平面内,这一平面称为桁架的中心平面;//桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点;//所有外力(荷载和支座反力)都作用在桁架的中心平面内,并集中作用于节点上。 10.桁架结构在高层建筑中的应用:作为建筑结构的主要承载结构,即用桁架或密封空间桁架代替结构中柱和梁,既有框架的作用,同时其斜腹杆还为结构提供

第一章 建筑结构体系与选型

第一章建筑结构体系与选型 第一节概述 人类社会在初期就出现了建筑物。人类的祖先为了生存不得不和自然界展开斗争,房屋建筑就是人类向自然界作斗争的产物。建筑结构(Building structure)是房屋建筑的空间受力骨架体系,是建筑物得以存在的基础(图1.1)。 图1.1 建筑结构的功能 ●首先是骨架所形成的空间能良好地为人类生活与生产服务,并满足人类对美观的需求,为此须选择合理的结构型式。 ●其次是应合理选择结构的材料和受力体系,充分发挥所用材料的作用,使结构具有抵御自然界各种作用的能力,如结构自重、使用荷载、风荷载和地震作用等(图1.2)。 此外,建筑结构必须适应当时当地的环境,并与施工方法有机结合,因为任何建筑工程都受到当时当地政治、经济、社会、文化、科技、法规等因素的制约,任何建筑结构都是靠

合理的施工技术来实现的。因此,优秀的建筑结构应具有以下特点: (1)在应用上,要满足空间和功能的需求; (2)在安全上,要符合承载和耐久的需要; (3)在技术上,要体现科技和工程的新发展; (4)在造型上,要与建筑艺术融为一体; (5)在建造上,要合理用材并与施工实际相结合。 本章的目的是 使读者了解各种房屋 建筑结构体系的基本 类型及其组成,了解 和掌握建筑方案设计 中空间形式对结构性 能的影响,更深入地 理解和体会一些重要 的结构概念,学会用 近似方法快速估算和 比较各种设计方案, 使得在房屋设计的最 初阶段就能保证建筑 设计与结构设计的基 本协调。 一、结构体系的分类 建筑结构是由许多结构构件组成的一个系统,其中主要的受力系统称为结构总体系。结 构总体系虽然千变万化,但总是由水平结构体系、竖向结构体系以及基础结构体系三部分组 成(教材图1.3)。 ● 水平结构体系一般由板、梁、桁(网)架组成,如板一梁结构体系和桁(网)架体 系。水平结构体系也称楼(屋)盖体系。 其作用为: ① 在竖直方向,它通过构件的弯曲变形承受楼面或屋面的竖向荷载,并把它 传递给竖向承重体系; ② 在水平方向,它起隔板作用,并保持竖向结构的稳定。 ● 竖向结构体系一般由柱、墙、筒体组成,如框架体系、墙体系和井筒体系等。 其作用为: ① 在竖直方向,承受水平结构体系传来的全部荷载,并把它们传给基础体系; ② 在水平方向,抵抗水平作用力,如风荷载、地震作用等,也把它们传给 基础体系。 ● 基础结构体系 一般由独立基础、条形基础、交叉基础、片筏基础、箱形基础(一般 图1.2

结构体系分类及选型原则

建筑结构选型 Selection of Building Structures

主要内容
1 2 3 4 3 5 3 建筑结构的定义和功能 建筑结构与建筑设计的关系
建筑结构选型的原理
影响建筑结构选型的因素
建筑结构的组成和分类
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建筑结构选型
一 建筑结构的定义和功能
建筑结构是形成一定空间及造型 建筑结构是形成一定空间及造型, 是形成一定空间及造型,并具 有承受人为和自然界施加于建筑物的各种荷 载作用, 载作用,使建筑物得以安全使用的骨架。 使建筑物得以安全使用的骨架。

什麽是结构
建筑结构(Building 建筑结构(Building structure)是 structure)是 房屋建筑的空间受力骨架体系, 房屋建筑的空间受力骨架体系,是 建筑物得以存在的基础 构件: 构件:是结构的组成部分, 是结构的组成部分,如梁、 如梁、 板、柱、基础等 结构的作用: 结构的作用:承担荷载

建筑结构的功能
首先是骨架所形成的空间能良好地为人类生活与 首先是骨架所形成的空间能良好地为人类生活与 生产服务, 生产服务,并满足人类对美观的需求, 并满足人类对美观的需求,为此须选择 合理的结构型式。 合理的结构型式。
其次是应合理选择结构的材料和受力体系 其次是应合理选择结构的材料和受力体系, 应合理选择结构的材料和受力体系,充分 发挥所用材料的作用, 发挥所用材料的作用,使结构具有抵御自然界各种 作用的能力, 作用的能力,如结构自重、 如结构自重、使用荷载、 使用荷载、风荷载和地 震作用等。 震作用等。

结构体系与选型

1.梁的分类及受力特征: 按材料:石梁、木梁、钢梁、钢筋混凝土梁、组合梁等。 按断面形状:矩形梁、工字梁、T形梁、工字薄腹梁等。 按受力分:简支梁、连续梁、悬臂梁等。 当跨度太大时,在两端支座之间再增中间支座,称连续梁。 2.桁架的组成和特点: 桁架是由若干杆件在每杆两端用铰联结而成的结构。 平面桁架:当各杆的轴线都在同一平面内,且外力也在这个平面内时,称为平面桁架。在平面桁架的计算简图中,通常引用如下假定:a各结点都是无摩擦的理想铰。b各杆轴线绝对平直,并通过铰的中心。c荷载和支座反力作用在结点上。经抽象简化后,杆轴交于一点,且“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”的工程结构。 特性:只有轴力,而没有弯矩和剪力。轴力又称主内力(primary internal forces)。 3.桁架结构的分类:一、根据维数分类: 1. 平面(二维)桁架(plane truss):所有组成桁架的杆件以及荷载的作用线都在同一平面内。 2. 空间(三维)桁架(space truss):组成桁架的杆件不都在同一平面内。 二、按外型分类:1. 平行弦桁架2. 三角形桁架 3. 抛物线桁架 4. 梯形桁架 三、按几何组成分类:简单桁架(simple truss)联合桁架(combined truss)复杂桁架(complicated truss)。 四、按受力特点分类:1. 梁式桁架2. 拱式桁架。 五、计算方法:结点法、截面法、联合法 结点法:以只有一个结点的隔离体为研究对象,用汇交力系的平衡方程求解各杆的内力的方法。结构计算简化的技巧应用需注意: a相似三角形的应用:在计算中,经常需要把斜杆的内力S分解为水平分力X和竖向分力Y。 设斜杆的长度为L,其水平和竖向投影的长度分别为Lx和Ly,则由比例关系可知: b结点单杆:以结点为平衡对象能仅用一个方程求出内力的杆件,称结点单杆(nodal single bar)。利用这个概念,根据荷载状况可判断此杆内力是否为零。 c零杆:零内力杆简称零杆(zero bar)。 5.拱式结构分类: 从力学计算简图分:三铰拱、两铰拱和无铰供;按应用材料分类:钢筋混凝土结构、钢结构、胶合木结构、砖石砌体结构; 从拱身截面看:有格构式和实腹式、等截面和变截面。6.拱的基本特点:在竖向荷载作用下会产生水平 推力。区别拱与梁的主要标志:水平推力存在与 否。 7.带拉杆的拱:在屋架中,为消除水平推力对墙 柱影响,在两支座间增加一拉杆,由拉杆来承担 水平推力,如上图。 8.在桥梁中为了降低桥面高度,可将桥面吊在拱 上。如下图。 9.拱的特点:在竖向荷载作用下会产生水平推力。 优点:水平反力产生负弯矩,可以抵消一部分正 弯矩,与简支梁相、 比拱的弯矩、剪力较小,轴力较大(压力),应力 沿截面高度分布较 均匀。节省材料,减轻自重,能跨越大跨度。宜 采用耐压不耐拉的 材料,如砖石混凝土等。有较大的可利用空间。 缺点:拱对基础或 下部结构施加水平推力,增加了下部结构材料用 量。 10.拱的合理轴线:拱式结构受力最理想的情况是 使拱身内弯矩为零,仅承受轴力。只要拱轴线的 竖向坐标与相同跨度、相同荷载作用下的简支梁 弯矩值成比例,即可使拱截面内仅有轴力没有弯 矩。满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴线。 11.拱式结构的选型:一、结构支承方式分:三铰 拱、两铰拱和无铰拱。 (1).三铰拱是静定结构,其整体刚度较低,尤其是 挠曲线在拱顶铰处产生折角,致使活载对 桥梁的冲击增强,对行车不利。拱顶铰的构造和 维护也较复杂。三铰拱除有时用于拱上建 筑的腹拱圈外,一般不作主拱圈。(2).两铰拱取消 了拱顶铰,构造较三铰拱简单,结构整体 刚度较三铰拱为好,维护也较三铰拱容易,而支 座沉降等产生的附加内力较无铰拱为小, 因此在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方, 可采用两铰拱桥。(3).无铰拱属三次超静定 结构,虽然支座沉降等引起的附加内力较大,但 在荷载作用下拱的内力分布比较均匀,且 结构的刚度大,构造简单,施工方便,因此无铰拱 是拱桥中,尤其是钢筋混凝土拱桥中普遍采用的 形式。 二、拱的矢高:a矢高应满足建筑使用功能和建 筑造型的要求;b失高的确定应使结构受力合理; c矢高的确定应考虑屋面做法和排水方式。三、 拱轴线方程:从受力合理的角度出发,应选择合 理的拱轴线方程,使拱身内只有轴力。没有弯弯, 但合理拱轴线的形式不但与结构的支座约束条件 有关.还与外荷载的形式有关。 12.网格结构与网架结构定义:空间网格结构是由 多根杆件按照某种有规律的几何图形通过节点连 接起来的空间结构。 13.网架结构的优越性:a空间工作,传力途径简 捷。b重量轻,经济指标好。c刚度大,抗震性能 好。d施工安装简便。e网架杆件和节点定型化、 商品化生产f网架的平面布置灵活。发展迅速的 原因:a社会发展和工程建设的需要。b标准化、 工厂化生产。c电子计算技术的应用。 14.网架结构的形式与分类:平面桁架系组成的网 架结构。六角锥体组成的网架结 构。 四角锥体组成的网架结构。 三角锥体组成的网架结构。 15.网架结构的选型影响因素:网架制作、安装方 法、用钢指标、跨度大小、刚度要求、平面形状、 支承条件。实用与经济的原则,多方案比较确定。 主要考虑施工制作和用钢指标两个因素。 16.网壳结构形式。按组成层数分:单层网壳和双 层网壳。单层柱面网壳: 按材料分:木网壳、钢筋混凝土、钢网壳、铝合金 网壳、塑料网壳、玻璃钢网壳等。 按曲面形式:a单曲面:筒网壳或称为柱网壳。b 双曲面:球网壳、扭网壳(包括双曲抛物面鞍型 网壳、单块扭网壳、四块组合型扭网壳)。 17.单层圆柱面网壳的网格可采用:a单向斜杆正 交正放网格、b交叉斜杆正交正放网格、c联方网 格、d三向网格。 18.单层球面网壳的网格可采用:a肋环型、b肋 环斜杆型、c三向网格、d扇形三向网格、e葵花 形三向网格、f短程线型。 19.悬索结构:索的形状是不稳定的(随荷载分布形 式变化)。必须采取不同的构造措施,以形成各种 具有形状稳定性的悬索体系。类型:a单层悬索 加重屋面b预应力“悬挂薄壳”c预应力双层索 系d预应力索网e劲性悬索f横向加劲平行索系 ——索-梁(桁)体系g索-拱体系。. 20.单层索系加重屋面:设置重屋面的作用——使 均布重力荷载具有优势,以保证初始形状的相对 稳定性。 21.悬挂薄壳:单层重屋面体系的进一步演进。a 挂屋面板b加超载,然后灌缝c缝结硬后卸去超 载,形成悬挂薄壳。 22.砌体结构:指用砖、石或砌块为块材,用砂浆 砌筑的结构。(砖砌体、石砌体、砌块砌体) 砌体结构发展概况:应用范围扩大、新材料、新 技术和新结构的不断研制和使用、砌体结构 计算理论和计算方法的逐步完善。 23.砌体结构的优缺点:优点:a砌体结构材料来 源广泛,易于就地取材。b砌体结构有很好的 耐火性和较好的耐久性。c砖砌体的保温、隔热 性能好,节能效果明显。d可以节约水泥、钢 材和木材。e当采用砌块或大型板材作墙体时, 可以减轻结构自重,加快施工进度,进行工业 化生产和施工。缺点:a砌体结构自重大。b无筋 砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度低,抗震及抗 裂性能较差。c砌体结构砌筑工作繁重。d砖砌体 结构的粘土砖用量很大,往往占用农田,影 响农业生产。必须大力发展砌块、煤矸石砖、粉 煤灰砖等粘土砖的替代产品。 24.砌体结构的应用范围:a主要用于承受压力的 构件,如基础、内外墙、柱等。 b砌筑围护墙和填充墙等。c桥梁、隧道工程等。 25.砌体结构房屋(混合结构)的组成:房屋中墙、 柱等竖向承重构件用块体和砂浆砌筑而成的 砌体材料,屋盖、楼盖等水平承重构件用钢筋混 凝土、轻钢或其他材料建造的房屋称为砌体结构。 26.横墙承重体系:当房屋开间不大(一般为3~ 4.5m),横墙间距较小, 将楼(或屋面)板直接搁置在横墙上的结构布置称 为横墙承重方案: 房间的楼板支承在横墙上,纵墙仅承受本身自重。 27.横墙承重方案的荷载主要传递路线为: 楼(屋)面板→横墙→基础→地基。 纵墙门窗开洞受限较少、横向刚度大、抗震性能 好。 适用于多层宿舍等居住建筑以及由小开间组成的 办公楼。 28.纵墙承重体系:对于要求有较大空间的房屋(如 厂房、仓库)或隔墙位置可能变化的房屋,通常无 内横墙或横墙间距很大,因而由纵墙直接承受楼 面、屋面荷载的结构布置方案即为纵墙承重方案: 其屋盖为预制屋面大梁或屋架和屋面板。这类房 屋的屋面荷载(竖向)传递路线:板→梁(或屋架) →纵墙→基础→地基。 纵墙门窗开洞受限、整体性差。适用于单层厂房、 仓库、食堂。 29.纵、横墙承重体系:当建筑物的功能要求房间 的大小变化较多时,为了结构布置的合理性,通 常采用纵横墙布置方案,纵横墙承重方案,既可 保证有灵活布置的房间,又具有较大的空间刚度 和整体性,所以适用于教学楼、办公楼、多层住 宅等建筑。此类房屋的荷载传递路线:楼(屋)面 板→→基础→地基。 30.内框架承重体系:对于工业厂房的车间、仓库 和商店等需要较大空间的建筑,可采用外墙与内 柱同时承重的内框架承重方案,该结构布置为楼 板铺设在梁上,梁两端支承在外纵墙上,中间支 承在柱上。 此类房屋的竖向荷载的传递路线:楼(屋)面板→ 梁→→地基。

建筑结构选型

建筑结构选型 课程论文 摘要:简要的说明了现代建筑广泛应用的七种结构形式:框架结构体系、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒体结构、筒体结构框筒结构以及框支结构的主要构成方式,主要的力学作用,优缺点以及在建筑中的应用。而后说明了建筑结构与建筑设计,城市设计的关系。 关键词:建筑结构、力学分析、空间分析 引言: 经过了一个学期对建筑结构选型的学习,我们初步的了解了隐藏于建筑物外表之下,构成建筑空间、承载建筑荷载,使建筑物得以安全使用的骨架。对于建筑系学生而言,基础的建筑结构知识是做好建筑设计的前提。 正文: 1、建筑结构分析

建筑结构的分类主要有:钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒体结构和筒体结构。 1.1、框架结构:由框架梁、柱、楼板等主要构件组成。它的特点是柱网布置灵活,可以获得较大的使用空间。延性很好。横向侧移刚度较小。所以适用于需要大空间的、层数不太多、房屋的高度不太高的建筑物,例如商场、车站、展览馆、停车库、宾馆的门厅、餐厅等。一般适用于建造不超过15层的房屋。 框架应该纵横双向布置,从而形成双向抗侧力的体系。高层建筑不宜采用框架结构。框架结构在水平力作用下侧向变形的特征为剪切型。 框架结构的优点: (1)空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料; (2)具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构; (3)框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期; (4)采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。 框架结构的缺点: (1)框架节点应力集中显著; (2)框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性; (3)钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大; 1.2、剪力墙结构: 剪力墙又称抗风墙或搞震墙,其主要作用是在房屋建筑中承受风荷载或地震作用引起的水平荷载,防止结构剪切破坏,分为平面剪力墙和立体剪力墙,一般用钢筋混凝土和现浇钢筋混凝土筑成。 剪力墙结构由于承受竖向力、水平力的能力均较大,横向刚度大,因此可以建造比框架结构更高、更多层数的建筑。但是只能以小房间为主的房屋,如住宅、宾馆、单身宿舍。而宾馆中需要大空间的门厅.餐厅、商场等往往设置在另外的建筑单元中。一般适用于30m高度范围内,10~20层的建筑。 剪力墙的优点: (1)整体性好; (2)侧向刚度大,水平力作用下侧移小; (3)由于没有梁、柱等外露与凸出,便于房间内部布置。 剪力墙的缺点: (1)不能提供大空间房屋; (2)结构延性较差。

高层建筑结构体系的特点及结构体系的选择

高层建筑结构体系的特点及结构体系的选择 摘要 本文简要分析了目前应用较为普通的高层建筑结构体系的优缺点、适用性、经济性等方面,并探讨了高层建筑结构选型的思路和方法。 关键词:高层建筑结构体系框架结构剪力墙结构框架—剪力墙结构钢结构 随着世界各国建筑水平的不断提高,高层建筑顺着时代的发展趋势而生,并在现代城市建设中发挥了非常重要的作用,成为现代化大都市的重要标志。高层建筑具有低层建筑和多层建筑不可比拟的优势,它具有节约城市建设用地的作用,同时还有缩短城市公用设施建设与市政管网工程开发周期,节约市政投资的重要作用。然而高层建筑的结构体系具有很高的建筑难度。对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、筒体结构体系、钢结构体系。 一.高层建筑结构体系的特点 1.框架结构体系。框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架,它是主要承重结构,各平面框架再由连系梁连系起来,即形成一个空间结构体系,它是高层建筑中常用的结构形式之一。优点是:建筑平面布置灵活,能获得大空间,房间隔墙可以随意拆改,建筑立面也容易处理,结构自重轻,计算理论也比较成熟,在一定高度范围内造价较低,已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。缺点是:框架结构本身柔性较大,抗侧力能力较差,在风荷载作用下会产生较大的水平位移,在地震荷载作用下,非结构构件破坏比较严重;并且框架柱尺寸过大,不适合民用住宅,在地震区不宜做太高。 2.剪力墙结构体系。在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度,在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”。其优点是:刚度大,

建筑结构选型习题2

《建筑结构选型》习题2 一、单选题 1、对于一般平面,在抗震设计时,上下层刚度比应尽量接近于1,不应大于()。 A. 1.5 B. 2 C. 2.5 D. 3 2、在抗震设防区,框架体系房屋结构柱子的净高与截面长边的比值宜大于()。 A. 4 B. 3 C. 5 D. 2 3、薄腹梁实质是梁结构,属受弯构件,它不具备以下哪项优点?() A. 设计、制作简单 B. 安装方便 C. 自重较轻 D. 不需设置屋面支撑 4、多层与高层房屋一般都设有地下室,以下不是其主要目的的是()。 A. 使用要求,可建停车场

B. 减轻地基压力 C. 改善房屋抗震性能 D. 增加建筑面积 5、结构防火的目的不包括()。 A. 人身保护 B. 完全防火 C. 财产保护 D. 防止建筑物破坏 6、下列哪项措施对增大钢筋混凝土房屋伸缩缝的间距无效?() A. 在温度变化影响较大的部位提高配筋率 B. 采用架空通风屋面 C. 顶部设局部温度缝 D. 加强顶部楼层的刚度 7、高层建筑采用筒中筒结构时,下列四种平面形状中,受力性能最差的是()。 A. 圆形 B. 三角形 C. 正方形 D. 正多边形 8、在设防烈度为6度时,L/B取值范围为≤()。 A.3 B.4

C.5 D.6 9、相比于混凝土梁,钢梁的优势是()。 A.造价便宜 B.就地取材 C、自重轻 D、耐火性好 二、多选题 1、采用不同的楼板布置方式,承重框架的布置方案有()。 A. 横向框架承重方案 B. 纵向框架承重方案 C. 混合承重方案 D. 内框架承重方案 2、为保证叠合楼板的上下层连成整体共同工作,叠合面应具有足够的抗剪承载力,通常的做法是()。 A. 粗糙结合面 B. 连接缝内浇混凝土 C. 预留插筋 D. 不采用措施 3、薄壳结构的优点是()。 A. 自重轻

建筑结构选型复习资料

建筑结构选型复习资 梁的分类:按材料分:石梁、木梁、钢梁、钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、钢-钢筋混凝土组合梁。按截面形式分:矩形截面梁、T形截面梁、薄腹梁、空腹梁、工字型截面梁。按支座约束力分:静定梁(单跨、多跨)、超静定梁(单跨、多跨)。单跨静定梁有:简支梁、悬臂梁。 桁架结构由:上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆组成。 桁架结构受力特点:(1)上弦受压,下弦受拉,形成力偶来平衡外荷载所产生的弯矩(2)由斜腹杆轴力中的竖向分量来平衡外荷载所产生的剪力(3)桁架结构中,各杆单元均为轴向受拉或轴向受压构件,使材料的强度可以得到充分的发挥。 屋架结构的型式:按材料分:木屋架,钢—木组合屋架,钢屋架,轻型钢屋架,钢筋混凝土屋架,预应力混凝土屋架,钢筋混凝土—钢组合屋架。按屋架外形的不同:三角形屋架,梯形屋架,抛物线屋架,折线型屋架,平行弦屋架。根据结构受力的特点及材料性能不同:桥式屋架,无斜腹杆屋架或刚接桁架,立体桁架等。 屋架结构的主要尺寸:包括屋架的矢高,坡度,节间距。 屋架结构的选型:屋架结构的选型应考虑房屋的用途,建筑造型,屋面防水构造,屋架的跨度,结构材料的供应,施工技术条件等因素,做到受力合理,技术先进,经济适用。(1)屋架结构的受力(2)屋面防水构造(3)材料的耐久性与使用环境(4)屋架结构的跨度 屋架结构的支撑:包括设置在屋架之间的垂直支撑,水平系杆以及设置在上,下弦平面内的横向支撑和通常设置在下弦平面内的纵向水平支撑。 按结构支撑方式分类,拱可分为:三铰拱(静定结构)、两铰拱(超静定)、无铰拱(超静定)。拱的合理轴线:只要拱轴线的竖向坐标与相同跨度相同荷载作用下的简支梁弯矩值成比例,即可是拱截面内仅有轴力没有弯矩,满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴线。 拱脚水平推力的四种平衡方式:①水平推力直接由拉杆承担②水平推力通过刚性水平结构传递给总拉杆③水平推力由竖向承重结构承担④水平推力直接作用在基础上 拱式结构型式:按力学:无铰拱,两铰拱,三铰拱。按材料:钢筋混凝土结构,钢结构,胶合木结构,砖石砌体结构。按拱身截面:格构式和实腹式,等截面和变截面。钢结构拱有实腹式和格构式两种。钢筋混凝土拱采用实腹式,也可做成折板形,波形截面或网状筒拱结构拱的矢高应考虑建筑空间使用的要求、建筑造型的要求、结构受力的合理性及屋面排水构造等。(1)矢高应满足建筑使用功能和建筑造型的要求(2)矢高的确定应使节构受力合理(3)矢高应满足屋面排水构造的要求。 空间网架结构是有许多杆件根据建筑形体要求,按照一定的规律进行布置,通过节点连接组成的一种网状的三维杆系结构。它具有各向受力的性能,各杆件之间相互支撑,具有良好的空间整体性,是一种高次超静定的空间结构。 空间网格结构依外型可分为:平板网架结构,曲面网架或壳形网架结构 平板网架结构的优点:1多向受力,跨度大,较平面结构自重轻,节省钢材。2 整体刚度大,稳定性好,安全储备高,能有效地承受各种非对称荷载,集中荷载、动荷载的作用。对局部超载、施工时的提升差异和地基不均匀沉降有较强的适应能力,并具有良好的抗震整体性。3平板网架无水平推力或拉力,一般简支在支座上,使边梁大为简化,也便于下部承重结构的布置,构造简单,节省材料。4 应用范围广,平面布置灵活,对建筑的适应性强。对于各种跨度的公共建筑、工业建筑、体育建筑,平面无论是方形、矩形、多边形、圆形、扇形等都能进行合理的结构布置。用于大柱网的工业厂房,可灵活布置工艺流程。5网架结构易于实现制作安装的工厂化,标准化。且网架可拆,可装,便于建筑物的扩建改造与移动搬迁。6占用空间小,并可利用上、下弦之间的空间布置各种设备及管道,有效地利用空间,使用

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