建筑结构与选型大作业1

建筑结构与选型大作业1
建筑结构与选型大作业1

建筑结构与选型大作业(重修)结构选型、结构布置及构件设计

班级建筑09-2

姓名李建伟

日期2012.11.21

1、 选择自己以前的建筑设计作业(如展览馆、幼儿园等),选择其 结构形式并论述结构选型的依据。

本设计采用混凝土框架结构,主要依据为:(1)框架结构可以使空间布置

灵活,且能形成较大的空间,增加空间的开阔性和层次感。(2)构件简单,施工简便,节约经济,造价低廉。(3)使用范围广泛,在处理地基不均匀沉降以及地震等因素有良好的效果。(4)造型能力很强,使建筑艺术与结构技术完美的统一于一体,以改善人们的生活环境,满足人们精神文化生活的需要。(5)结构受力均匀合理,动力性能相互协调,材料强度的到充分发挥。 在材料上容易就地取材,由于砂和石料所占的比例很大 ,一般可以由建筑工地附近供应。节约钢材,它可以在 某些结构方面中可替代钢结构,从而节约工程造价。耐久、耐火,发生火灾时耐火性能比其他材料持续时间更长。可模型好钢筋混凝土可以制成各种形状和尺寸的结构,更加方便。还有现浇的钢筋混凝土结构,其整体性好,刚度大,且具备必要的延展性适应于抗震结构,同时它的防震性和防辐射性也也好,适于用作防护结构。

2、 选择一结构构件(如柱、梁或板)完成构件设计

【已知】该博物馆设计的采用现浇板式楼梯结构平面布置如图。楼梯上均布活荷载标准值q=3.5kN/㎡,踏步面层采用30㎜厚混合砂浆抹灰层,层高4.5m ,踏步尺寸150mm ×300mm 。采用混凝土强度等级20C ,两种受力钢筋混凝土采用HRB335,其余钢筋采用HPB235,试设计楼梯。 1、踏步板的计算

踏步尺寸150 mm ×300mm ,斜板厚度取40mm ,设斜板与水平面的夹角为α,则cos α=

2

2

300

150

300

+=0.894,tan α=150/300=0.5

界面平均厚度为h=

894

.0402

150+

=120mm

(1)荷载计算:荷载分项系数G γ=1.2,Q γ=1.4

基本组合的总荷载设计值p =1.3×1.2+1.05×1.4=3.03kN/m 水磨石层面荷载标准值 0.12×0.3×25=0.9kN/m 踏步板自重 (0.3+0.15)×0.65=0.29kN/m 踏步板底抹灰重 0.2×

894

.01×0.03×17=0.11kN/m

小计 1.30kN/m

活荷载 3.5×0.3=1.05kN/m (2)内力分析

斜梁的截面尺寸采用b ×h=200mm ×300mm ,则踏步板的计算跨度为

m

b l l n o 43.12.023.1=+=+=

踏步板的跨中弯矩为m

kN M ?=??=

7745.043

.103.38

12

(3)截面设计 100

20120=-=o

h

2

6

2

137100

409868.010

7745.0mm

bh f M

o

c s =???=

=

αα

踏步板按构造配筋6φ@200的分布钢筋,踏步板配筋见图 2、楼梯斜梁 (1)荷载计算 踏步板传来荷载 53

.33

.01)2.0223.1(3.12

1=?

????kN/m

斜梁自重

45.1894

.01252.0)04.03.0(=???-kN/m

斜梁抹灰重

20

.0894

.011702.0)04.03.0(2=?

??-?kN/m

小计 5.18kN/m 踏步板传来活荷载

85

.23

.01)2.0223.1(05.12

1=?

?+??kN/m 基本组合的活荷载设计值206

.104.185.22.118.5=?+?=p kN/m

(2)内力分析

平台梁的截面尺寸采用mm

mm h

b 400200?=?,则斜梁的计算跨度为

m

b l l n o 7.42.05.4=+=+=

斜梁跨中弯矩为m

kN pl M

o ?=??=

=

18.287

.473.118

18

12

2

kN

pl V n 53.20894.05.4206.102

1cos 2

1=???=

=

α

(3)截面设计:斜梁按倒L 形的截面进行配筋计算,mm

h o 26535300=-=

有效翼缘边缘宽度为mm

b f

633'=

m

kN M m kN h h bh f M

f o f c ?=

=18.2882.18)2

40265(402006.9)2

('

'

11

α

故应按第二类T 形截面计算

2

6

'

256)

20265(30010

82.18)

2

(mm

h h f M A f o y sl =-??=-

=

m

kN M

M M

?=-=-=36.982.1818.281

2

964

.0=S

γ

2

6

2

112265

300964.010

36.9mm

bh f M

o

c s =???=

=

αα

所需受拉钢筋的面积:2

21268mm

A A A S S S

=+=

选用2Φ10作架立钢筋,验算是否需要按计算配箍筋

V

kN bh f o t >=???=412652001.17.07.0

故不需要按计算配箍,根据构造要求选用双肢箍,Ф8@200 斜配筋梁见图

3、平台梁计算

设平台板计算厚70mm ,取1m 宽板计算 (1)荷载计算 总荷载设计值m

kN p /03.305.14.13.12.1=?+?=

(2)截面设计 板的计算跨度m

l o 46.12/12.02/2.05.1=+-=

m

kN pl M o ?=??=

=

807.046.103.38

1812

2

mm

h o 502070=-=

2

2

6

2

10336.050

10006.910

807.0mm

bh f M

o

c s =???=

=

αα

890

.0034.00336.0211211<=?--

=?--

=s αξ

2

177210

034

.05010006.9mm

f bh f A y

o c S =???=

=

ξ

α

11

7

1000771=?=

=

bh

A S ρ%>

23

.0210

1.145.045

.0min ===y

t f f ρ%

选配φ5@180mm mm

A s 109=

4、平台梁计算 设平台梁截面mm

b 200=,mm

h

350=

(1)荷载计算 总荷载设计值=m

kN p /44.304.193.82.195.14=?+?=

(2)截面设计

计算跨度m

l l n o 473.4)24.05.4(05.105.1=-?== 弯矩值m

kN pl M

o ?=??==

7647.444.308

18

12

2

剪力设计值kN

pl V

n 1.4816.344.302

12

1=??=

=

截面按倒L 形计算mm

h b b f f

5507052005'

'=?+=+=

mm

h o 31535350=-=

经计算属第一类T 形截面采用HRB335钢筋

2

2

6

2

'115.0315

5506.910

76mm

h b f M

o

f c s =???=

=

αα

726

.0157.0145.0211211=<=?--=--

=b s ξαξ

2

01870210

157

.03155506.9mm

f h b f A y

f c s =???=

=

ξ

α

24

.1350

2008701=?=

=

bh

A s ρ%>2.045

.0min

==y

t f f ρ%

斜截面受剪 6Ф140 2

923mm

A s

=

kN

kN h S

A f bh f V o sv yv o t 1.489.71315

200

3.28221025.131520010.17.025.17.0>???

?+???=+=

满足要求

建筑结构选型实例分析.

成绩 考查课结课作业(论文) 题目:建筑结构选型实例分析 课程名称:建筑结构选型 学院:土木与建筑工程学院 学生姓名: 学号:201104030002 专业班级:城市规划11-1 任课教师:尹涛 2013年6月 《建筑结构选型》课程报告评分表

学生姓名专业班级城市规划11-1 题目名称建筑结构选型实例分析 项目考核指标权重得分 课程报告质量收集调研相 关资料 独立查阅资料、进行调研;有收集处理相关信息及获得 新知识的能力。 10 内容完整、分 析正确合理 内容完整,每部分均包括概述、实例分析和小结,要求 图文并茂。结构实例综合分析的正确、合理性。 30 格式规范、条 理清楚 条理清楚、结构严谨、文理通顺、用语规范、书写格式 规范。 20 创新工作中有创新意识,一定的自己的理解,一定独创性。20 完成任务及答辩的情况答辩根据课程报告内容,正确回答相关问题10 学习态度、按时提交,按要求修改完善10 总分 简要评语: 任课教师签名:年月日 目录

一、引言 (1) 二、多层建筑(砖混结构、框架结构).................... (1) 三、高层建筑(剪力墙结构、框剪结构)........................ .. (5) 四、超高层建筑(筒中筒结构)................................ . (8) 五、工业厂房(轻型钢结构) (9) 六、大跨度公共建筑(桁架结构、拱结构、网架结构、膜结构等).. (10) 七、桥梁结构(桁架结构、拱结构、悬索结构等)................. . (13) 八、总结 (17) 引言 对于建筑结构,它们并不是我们通常所说的建筑物,而是隐藏于建筑物外表之下的,构成建筑

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。

建筑结构选型总复习-张建荣教材配套..

《建筑结构选型(第2版)》课外练习题及答案 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) 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,所有各柱的中心线(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。 5.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

结构选型大作业(各种结构建筑实例分析)

结构选型大作业 ————09城规 一、砖混结构 ⑴工程名称:麻省理工学院学生宿舍贝克大楼 ⑵工程概况: 所在地:美国波士顿 设计师:阿尔瓦·阿尔托 时间:1947~1948 地点:麻省理工学院 楼层高度:七层 (1946年,阿尔托接受委托在临近查尔 斯河繁华的海岸线的地方设计一栋学生宿 舍楼。他希望使宿舍尽可能多的房间面向太 阳和河流,而不是面向聚集的车流,所以解 决这一问题的方案就是把宿舍楼设计成蜿蜒曲折的形式,形成一种倾斜着流动的风景。西面主要是一些次要的空间,例如公用房间、走廊以及位于大厅一层入口处以扇形方式向外发散的楼梯。为了避免走廊的光线昏暗,他将小卖部和自助餐厅的高度降低了一些。宿舍的表面用的是粗糙的红色石砖,而低矮的餐厅部分使用的是灰色大理石。西

面是一个常青藤缠绕的藤架和一座大型露天花园。 这座有着红色石砖墙、外形蜿蜒曲折的宿舍楼,跟其他建筑相比是那么与众不同,从而成为一座标志性建筑。这种北欧浪漫主义的建筑手法使得当时的国际先锋派大为震惊。同时这种理性主义原则下的反理性形式,体现了阿尔托对现代主义独裁专断的否定。希契柯克称它有“表现主义”倾向。因当时建筑材料仍受管制,只好用砖砌承重墙,高七层,平面作弯来弯去的蛇形,这样就可使宿舍每人都能看窗外的查里斯河风景,同时,曲线布置也可以冲散一般宿舍特有的单调冷漠气氛。) ⑶结构形式分析 ①结构形式:砖砌承重墙 ②受力特点:砖墙既是承重结构,又是围护结构。墙体、 基础等竖向承重构件采用砖砌体结构,楼 盖、屋盖等水平承重构件采用装配式或现浇 钢筋混凝土结构 ⑷施工方案:(平面图)

⑸建筑结构特点:建筑平面灵活,使用方便,结构构件 巧妙转化为精致的装饰。 二、框架结构 ⑴工程名称:萨伏伊别墅(the Villa Savoye) ⑵工程概况:萨伏伊别墅是现代主义建筑的经典作品之一,位于巴黎近郊的普瓦西(Poissy),由现 经典别墅设计案例 代建筑大师勒柯布西耶于1928年设计,1930年建成,使用钢筋混凝土框架结构。这幢白房子表面看来平淡无奇,简单的柏拉图形体和平整的白色粉刷的外墙,简单到几乎没有任何多余装饰的

建筑结构选型-配同济版书

建筑结构选型 第一章梁 1 梁按照材料分:石梁、木梁、钢梁、钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、钢-钢筋混凝土梁。 2 梁按照截面形式分:矩形截面梁、T形截面梁、薄腹梁、空腹梁、工字型截面梁。 3 梁按支座约束力分类: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。 4 梁主要承受梁轴线方向的荷载。其内力主要为:弯矩、剪力,也伴有扭矩或轴力。梁的变形主要是:挠曲变形。梁的受力与变形特点主要与梁的约束条件有关。 5 梁的变形与受力特点: ①简支梁:内力与挠度较大,常用与中小跨度的建筑,静定结构,两端支座有不均匀沉降时,不会引起附加内力。地基较差时采用,也作为沉降缝的连接构件。 ②悬臂梁:悬臂端无支撑构件,视野开阔,空间布置灵活。结构固定端有较大的倾覆力矩。抗倾覆力矩=抗倾覆力矩/倾覆力矩>1.5(雨篷、阳台、车库) ③两端固定梁:梁对柱的约束作用视为弹性支承,梁在竖向荷载的作用下的内力和变形介于两端固定梁与两端简支梁之间。 ④两端外伸简支梁:两端外伸段负弯矩作用,外伸梁中间部分的最大正弯矩和挠度小于相同跨度的简支梁。 ⑤多跨连续梁:负弯矩峰值出现在支座上方,最大弯矩出现在跨中附近,其最大弯矩也不相等。(充分利用截面的承载力:钢混结构进行配筋、采用变高度梁、改变梁的跨度,使弯矩最大值趋于平衡),超静定结构,内力小、刚度大、抗震性能好,对支座变形敏感,支座产生不均匀沉降时,会引起附加内力。 ⑥多跨静定梁:多跨连续梁在弯矩为0初断梁设铰,使之成为静定结构,有连续梁的图形,在支座不均匀沉降式不会产生附加内力,荷载变化时,适应性没有连续梁好。 第二章桁架结构 1 桁架结构由:上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆组成。 2 桁架结构的基本假定: ①组成桁架的所有杆都是直杆,所有各杆的中心线(轴线)都在同一平面,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 ③所有外力(包括荷载和支座反力)都作用在桁架的中心平面内,并集中作用于节点上。 第三章单层钢架结构 1 单层单跨刚架的结构计算简图,按照杆件和支座约束条件可分为:无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架三种。 2 在单层单跨刚架中,无铰刚架为三次超静定结构。两铰刚架为一次超静定结构。三铰刚架为静定结构。 3 钢刚架结构可分为实腹式和格构式。 4 钢筋混凝土刚架在构件转角处,由于弯矩较大,且应力集中,可采用加腋的形式,也可以适当的用圆弧过渡。为了减少材料的用量,减轻结构自重,也可采用空腹刚架。空腹刚架有两种形式,一种吧杆件做成空心截面,另一种是在杆件上留洞。 第四章拱式结构

建筑结构选型实例分析报告

考查课结课作业(论文) 题目:建筑结构选型实例分析 课程名称:建筑结构选型 学院:土木与建筑工程学院 学生姓名: 学号:201104030002 专业班级:城市规划11-1 任课教师:尹涛

2013年6月 《建筑结构选型》课程报告评分表

目录 一、引言 (1) 二、多层建筑(砖混结构、框架结构).................... (1) 三、高层建筑(剪力墙结构、框剪结构)........................ .. (5) 四、超高层建筑(筒中筒结构)................................ . (8) 五、工业厂房(轻型钢结构) (9) 六、大跨度公共建筑(桁架结构、拱结构、网架结构、膜结构等).. (10)

七、桥梁结构(桁架结构、拱结构、悬索结构等)................. . (13) 八、总结 (17) 引言 对于建筑结构,它们并不是我们通常所说的建筑物,而是隐藏于建筑物外表之下的,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。人们往往认为结构与外形是相同的概念,其实不然。建筑师根据结构功能要求的原则(安全性、适用性、经济性、耐久性)将外表看来很花哨的建筑物与内部规整合理的结构很好的结合在一起,就形成了各种各样的建筑结构型式。 在建筑工程建设中,建筑的安全性和耐久性主要取决于建筑物的结构能否满足要求。此外,对于大多数建筑物,工程造价中约有30%-40%应用于结构工程。而结构工程的施工工期也约占建筑物施工总工期的40%-50%。因此,搞好结构工程对于建筑建设的质量控制、投资控制和进度控制有十分重要的作用。以下简单的介绍几种常见的建筑结构型式,包括、多层建筑(砖混结构、框架结构)高层建筑(剪力墙结构、框剪结构)、超高层建筑(筒中筒结构)、工业厂房(轻型钢结构)、大跨度公共建筑(桁架结构、拱结构、网架结构、膜结构等)、桥梁结构。

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

建筑结构选型实例分析报告

建筑结构选型实例分析 第一章 悬挑结构:现代MOMA 1.工程概况: 当代MOMA位于东直门迎宾国道北侧,拥有首都北京的地标优势,项目规划建筑面积22万平方米,其中住宅为13.5万平方米,配套商业面积达8.5万平方米,包括多厅艺术影院,画廊,图书馆等文化展览设施,还包括了精品酒店,国际幼儿园,顶级餐饮,顶级俱乐部及健身房、游泳池、网球馆等生活设施与体育休闲设施。 当代MOMA由纽约的哥伦比亚大学教授StevenHoll设计,项目规划概念是BEIJINGLINKEDHYBRID,在建筑艺术方面实现了世界的唯一,更加充分的发掘城市空间的价值,将城市空间从平面、竖向的联系进一步发展为立体的城市空间。当代MOMA也是当代置业科技主题地产的延续与发展,在万国城Moma实现高舒适度、微能耗的基础上,将大规模使用可再生的绿色能源。从可持续的观点出发,当代MOMA适当的高密度(强度)开发利用土地与大规模使

用可再生的绿色能源是大城市发展的方向,是真正“节能省地型”的项目。 在当代MOMA的规划设计中,更多考虑了未来城市的生活模式,引入了复合功能的概念,实现开放功能的城市社区,在这里不单是居住功能,而且能够和谐的工作,娱乐、休闲消费、交通,作为一个汇集精品商业与国际文化的开放社区,充满生气与活力,将创造更和谐的国际化生活氛围,不仅为社区创造更舒适的环境,更多的交往机会,也将完善城市区域功能,为北京的城市形象,为北京奥运会增添光彩。项目计划2005年初开始建设,在2008年奥运会之前建成使用。 2.结构形式: 为减轻自重,梁柱采用H型钢,并且设置了受拉的钢斜撑,提高悬挑结构的刚度和承载力.为承受悬挑部分重力荷载产生的倾覆力矩,在悬挑部分增设钢斜撑,将倾覆力矩传递到塔楼上;在塔楼相应的部位增设钢管斜撑。使塔楼整体承受倾覆力矩。在塔楼内除设置核心筒外。还设置了十字型剪力墙,提高塔楼整体的刚度和抗倾覆能力。长悬挑是本工程主要设计难点之一,目前主体结构竖向构件采用了中震不屈服的性能目标,对于悬挑结构这样更加重要的部分,设计中采用了中震弹性设计的更高的性能目标,即悬挑部分的构件验算时,按中震弹性地震力(水平地震和竖向地震)与竖向荷载进行组合,考虑荷载分项系数,材料强度取设计值。经中震弹性设计验算,悬挑部位构件的应力比基本上都控制在0.9以下。 3.施工情况: 物业公司:第一物业服务有限公司 建筑面积:220000平方米 绿化率:34% 使用率:80% 容积率:2.64 建设规模:地上21层、地下两层

建筑结构选型案例分析(1)

1 混合结构体系 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 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。 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 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

《建筑结构选型》课程教学大纲

《建筑结构选型》课程教学大纲 课程编号: 610005 课程名称:建筑结构选型 英文名称:Selection of structural design 课程类型: 必修课 总学时:32 讲课学时:32 学分:2 适用对象:建筑学本科 先修课程:无 执笔人:金杰审定人:孟昭博 一.课程性质、目的和任务 《建筑结构选型》课程是建筑学专业学生的一门专业必修课,其基本出发点是紧密结合建筑学专业实际的需要提供相应结构的基本概念知识。 基本目的和意义在于,使学生通过学习后,能掌握基本结构知识,在进行建筑构思和设计中,增强建筑中结构的合理性与可行性,做出比较经济合理、切实可行的建筑方案与设计,以求得建筑艺术与建筑技术的完美结合。同时,加深同学们对一般性房屋结构设计方法的了解,拓宽结构专业方面的知识,开阔学生的眼界和思路。 二.课程教学和教改基本要求 通过学习后,能掌握基本结构知识,在进行建筑构思和设计中,增强建筑中结构的合理性与可行性,做出比较经济合理、切实可行的建筑方案与设计,以求得建筑艺术与建筑技术的完美结合。同时,加深同学们对一般性房屋结构设计方法的了解,拓宽结构专业方面的知识,开阔学生的眼界和思路。 三.课程各章重点与难点、教学要求与教学内容 第一章梁和悬挑构件 教学要求: 了解梁和悬挑构件的形式,掌握梁和悬挑构件的受力及变形特点。 教学重点与难点:梁和悬挑构件的受力及变形特点 教学时数:理论教学2学时。 教学内容: 1.1 梁的形式; 1.按材料来分 (1)石梁, 古代埃及、西亚、希腊形成狭长式密柱林立的空间,如阿蒙神庙,帕提农神庙。 这是因为石村抗弯性能差(抗拉低,抗压高)所以石梁高度很大,极其笨重,跨度受限制, 可达8—9m (2)木梁,

建筑结构选型期末大作业(完整版)..

目录 第1章混合结构体系 1.1混合结构体系概述 1.2实例工程项目概况 1.3实例工程项目结构选型与结构布置分析 第2章框架结构体系 2.1 框架结构体系概述 2.2 实例工程项目概况 2.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 第3章剪力墙结构体系 3.1 剪力墙结构体系概述 3.2 实例工程项目概况 3.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 第4章门式刚架结构体系 4.1门式刚架结构体系概述 4.2实例工程项目概况 4.3实例工程项目结构选型与结构布置分析第5章桁架结构体系

5.1 桁架结构体系概述 5.2 实例工程项目概况 5.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 第6章拱结构体系 6.1 拱结构体系概述 6.2 实例工程项目概况 6.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 第7章薄壳结构体系 7.1 薄壳结构体系概述 7.2 实例工程项目概况 7.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 第8章网架结构体系 8.1 网架结构体系概述 8.2 实例工程项目概况 8.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 第9章悬索结构体系 9.1 悬索结构体系概述 9.2 实例工程项目概况 9.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析

第10章薄膜结构体系 10.1 薄膜结构体系概述 10.2 实例工程项目概况 10.3实例工程项目结构选型与结构布置分析 第11章充气结构体系 11.1 充气结构体系概述 11.2 实例工程项目概况 11.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 第1章混合结构体系 1.1混合结构体系概述 混合结构是指由砌体作为竖向承重结构(墙体),由其他材料(一般为钢筋混

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

大跨度建筑结构选型的关键因素研究

大跨度建筑结构选型中关键因素研究 摘要: 大跨度结构是近年来在全世界越来越风行的新型结构,它发展迅速,应用广泛。本文在介绍了大跨度的基本信息后,主要研究的是大跨度建筑结构选型的两方面关键要素——基本要素和深入研究要素。从这两方面仔细分析结构选型的重要切入点与选择理由。 基本要素主要是各种大跨度的表面比较浅显的特点与它所对应的建筑功能因素,是结构选型的基础。深入因素是进一步完善选型的更近一步研究,只有两者都深入了解了,才能真正理解大跨度建筑结构选型的要点,做到建筑与结构的和谐统一。 关键词:大跨度结构选型影响因素美观经济合理 引言 大跨空间结构近年来在全球发展迅速,结构形式丰富多样,技术水平也在不断提高。我国大跨度空间结构的基础原来比较薄弱,但随着国家经济实力的增强和社会发展的需要,近年来也取得了比较迅猛的发展,并且国内也开展了大跨度空间结构的一系列具有较高学术价值的研究工作。 大跨度结构属于空间结构,所谓空间结构,其形状呈空间状,并同时具有三维受力特性,所以大跨度结构通常是比较复杂而多样的。但是,空间结构往往比平面结构更美观、经济和高效,更能满足人类不断追求改善与扩充其生活空间的要求。于是空间结构建造及其所采用的技术往往反映了一个国家建筑技术的水平,一些规模宏大、形式新颖、技术先进的大型空间结构也成为一个国家经济实力与建筑技术水平的重要标志。 凡此种种都决定了大跨度结构选型工作是很重要并且与国家发展息息相关的。而大跨度结构选型的不仅仅是要了解各种结构的分类及特点,仔细把握相关结构选型的关键因素,并且能使各因素协调统一,达成最佳方案才是最重要的。 大跨度结构 在建筑结构上来说,大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑。民用建筑中主要用于影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑,而工业建筑中则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。 大跨空间结构的类型和形式十分丰富多彩,通常将空间结构按形式分为五大类,它们特点应用各有特点,我以表格的方式对它们进行了总结与对比: 名称定义跨度特点主要应用 网架由多根杆件按照某种规 律的几何图形通过节点 连接起来的空间结构大中小 均适用 传力途径简捷,重量轻、刚度大、 抗震性能好施工简便, 生产效率高,平面布置灵活, 造型轻巧,美观 最为广泛

结构选型

1 建筑结构选型的基本原则:①功能②造型③结构自身优势④材料⑤施工经济 2 简支梁,中小跨度。悬臂梁,固定段有较大弯矩(倾覆力矩) 3 悬挑结构的抗倾覆平衡公式:悬挑结构的抗倾覆安全系数>1.5 抗倾覆力矩:倾覆力矩>1.5 p10 4桁架结构的组成(上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆)(上弦杆、下弦杆、腹杆)5桁架结构计算的假定: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交接节点。③所有外力(包括荷载及支座反力)都做用在中心平面内,并集中作用于节点上。 6 屋架结构的主要尺寸包括屋架的矢高、坡度、节间距。 7 屋架结构的选型:①从结构受力来看,抛物线状的拱式结构受力最为合理。②当屋面防水材料采用粘土瓦、机制平瓦或水泥瓦时应选用三角形屋架、陡坡梯形屋架。当屋面防水采用卷材防水、金属薄板防水时,应选用拱形屋架、折线型屋架和缓坡梯形屋架。③对于湿度大、通风不良等工业厂房,用预应力混凝土屋架。④跨度<18m,用钢筋混凝土—刚组合屋架,跨度<36m,用预应力混凝土屋架,跨度>36m,钢屋架。 8 张弦结构:将平面桁架结构的受拉下弦杆用高强度拉索代替,并通过张拉拉索在结构中施加预应力,可有效改善结构的受力性能。根据这一原理衍生出一种新的结构形式称为张拉结构。 9 钢架结构:是指梁、柱之间为刚性连接的结构。 10 排架结构:梁与柱之间为铰接的结构。 11 单层单跨刚架结构的结构计算简图,按构件的布置和支座约束条件可分成无铰刚架、两铰钢架、三铰刚架三种。 12 拱按结构支撑方式分类,可以分成三铰拱、两铰拱和无铰拱。三铰拱为静定结构,两铰拱和无铰拱为超静定结构。 13 拱的受力特点支座反力①在竖向荷载作用下,拱脚支座内将产生水平推力。 ②在竖向荷载作用下,拱脚水平推力的大小等于相同跨度简支梁在相同竖向荷载作用下所产生的在相应顶铰C截面上的弯矩M除以拱的矢高f。③当结构跨度与荷载条件一定时(M为定值),拱脚水平推力(HA=HB)与拱的矢高f成反比。拱身截面的内力①拱身内的弯矩小于跨度相同荷载作用下简支梁内的弯矩。②拱身截面内的剪力小于相同跨度相同荷载作用下简支梁内的剪力。③拱身截面内存在有较大的轴力,而简支梁中是没有轴力的。 14 拱的合理轴线只要拱轴线的竖向坐标与相同跨度的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。 15 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。 16 薄壳结构的曲面形式①旋转曲面②平移曲面③直纹曲面(P82 会绘图判断) 17薄壳结构的施工方法①现浇混凝土壳体②预制单元、高空装配成整体壳体③地面现浇壳体或预制单元装配后整体提升④装配整体式叠合壳体⑤采用柔模喷涂成壳。 18 圆顶结构组成①壳身②支座环③下部支撑构件 19 圆顶的下部支撑结构:①圆顶结构通过支座环支承在房屋的竖向承重构件上。②圆顶结构支撑在斜柱或斜拱上。③圆顶结构支撑在框架上④圆顶结构直接落地并支撑在基础上。 20 筒壳由壳身、侧边构件及横隔三部分组成。 21 筒壳的受力特点①当L1/L2>=3时,称为长壳。②当L1/L2<=0.5时,称为短壳。③当0.51.5 抗倾覆力矩:倾覆 力矩>1.5 p10 4桁架结构的组成(上弦杆、下弦杆、斜 腹杆、竖腹杆)(上弦杆、下弦杆、腹杆) 5桁架结构计算的假定: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 的节点均为交接节点。③所有外力(包括 荷载及支座反力)都做用在中心平面内, 并集中作用于节点上。 6 屋架结构的主要尺寸包括屋架的矢高、 坡度、节间距。 7 屋架结构的选型:①从结构受力来看, 抛物线状的拱式结构受力最为合理。②当 屋面防水材料采用粘土瓦、机制平瓦或水 泥瓦时应选用三角形屋架、陡坡梯形屋架。 当屋面防水采用卷材防水、金属薄板防水 时,应选用拱形屋架、折线型屋架和缓坡 梯形屋架。③对于湿度大、通风不良等工 业厂房,用预应力混凝土屋架。④跨度 <18m,用钢筋混凝土—刚组合屋架,跨度 <36m,用预应力混凝土屋架,跨度>36m, 钢屋架。 8 张弦结构:将平面桁架结构的受拉下弦 杆用高强度拉索代替,并通过张拉拉索在 结构中施加预应力,可有效改善结构的受 力性能。根据这一原理衍生出一种新的结 构形式称为张拉结构。 9 钢架结构:是指梁、柱之间为刚性连 接的结构。 10 排架结构:梁与柱之间为铰接的结构。 11 单层单跨刚架结构的结构计算简图, 按构件的布置和支座约束条件可分成无铰 刚架、两铰钢架、三铰刚架三种。 12 拱按结构支撑方式分类,可以分成三 铰拱、两铰拱和无铰拱。三铰拱为静定结 构,两铰拱和无铰拱为超静定结构。 13 拱的受力特点支座反力①在竖向荷 载作用下,拱脚支座内将产生水平推力。 ②在竖向荷载作用下,拱脚水平推力的大 小等于相同跨度简支梁在相同竖向荷载作 用下所产生的在相应顶铰C截面上的弯矩 M除以拱的矢高f。③当结构跨度与荷载条 件一定时(M为定值),拱脚水平推力 (HA=HB)与拱的矢高f成反比。拱身截面 的内力①拱身内的弯矩小于跨度相同荷载 作用下简支梁内的弯矩。②拱身截面内的 剪力小于相同跨度相同荷载作用下简支梁 内的剪力。③拱身截面内存在有较大的轴 力,而简支梁中是没有轴力的。 14 拱的合理轴线只要拱轴线的竖向坐 标与相同跨度的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。 15 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。 16 薄壳结构的曲面形式①旋转曲面②平 移曲面③直纹曲面(P82 会绘图判断) 17薄壳结构的施工方法①现浇混凝土壳体 ②预制单元、高空装配成整体壳体③地面 现浇壳体或预制单元装配后整体提升④装 配整体式叠合壳体⑤采用柔模喷涂成壳。 18 圆顶结构组成①壳身②支座环③下部 支撑构件 19 圆顶的下部支撑结构:①圆顶结构通过 支座环支承在房屋的竖向承重构件上。② 圆顶结构支撑在斜柱或斜拱上。③圆顶结 构支撑在框架上④圆顶结构直接落地并支 撑在基础上。 20 筒壳由壳身、侧边构件及横隔三部分 组成。 21 筒壳的受力特点①当L1/L2>=3时,称 为长壳。②当L1/L2<=0.5时,称为短壳。③ 当0.5

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