水平结构体系 混合结构体系 结构选型
结构概念、体系与选型--4
第四章 结构的竖向体系
4.3 结构竖向体系的主要类型和特点
(The Major Styles and Characteristics of Vertical Structural System )
一、混合结构房屋的竖向体系
( Vertical Structural System of Mixed Structure )
提
纲
(Outline)
)（ 概述(Introduction )（略）
第一章 一些重要的结构概念（略） 第二章
(Some Important Concepts of Structure) (The General Problems in Structural Design )
结构设计中的总体问题（略） 结构的水平体系
4.3 Vertical Structural System …四、 Shear Wall System
1987
104 m
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R.C.
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4.3 Vertical Structural System …四、 Shear Wall System
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4.3 Vertical Structural System …四、 Shear Wall System
第三章 第四章 第五章
(The Horizontal System of Structure)
(The Vertical System of Structure)
结构的竖向体系
(Introduction to Engineering Examples )
工程实例简介
第四章
结构竖向体系( 结构竖向体系(Vertical Structural System )
建筑结构选型
名词解释：建筑结构：建筑结构是指在建筑物（包括构筑物）中，由建筑材料做成用来承受各种荷载或者作用，以起骨架作用的空间受力体系。
钢架结构：是指梁柱为刚性连接的结构。
框架结构：一般是由竖直的柱和水平横梁组成，梁柱交接处一般为刚性结构。
结构选型：各种常见结构体系设计的基本理论以及原理，全面系统的介绍了建筑结构的形式，包括：桁架、刚架、拱、薄壳、网架、网壳、悬索、薄膜结构、混合空间结构、多层建筑结构、高层建筑结构、楼盖结构等，对上述结构选型分别介绍结构组成、受力特点、布置方式、适用范围、构造要点等。
砌体结构：砌体结构是把块材用灰浆通过人工砌筑而成的建筑材料。
在我国得到广泛应用。
内框架结构：框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。
扁壳结构：是指薄壳的矢量高f与其所覆盖的底面最短边a之间的比之f/a≤1／5的壳体无梁楼盖结构：是指楼盖平板直接支持在柱子上，而不设主梁和次梁，楼面荷载直接通过柱子传至基础。
筒中筒结构：筒中筒结构由心腹筒、框筒及桁架筒组合，一般心腹筒在内，框筒或桁架筒在外，由内外筒共同抵抗水平力作用。
拱的合理轴线：有yd=mºD/ha可知，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。
9、薄壳结构的优缺点：优点：空间整体工作性能良好，内力比较均匀，能够用最少的材料构成特定的使用空间，并具有一定的强度和刚度。
是一种强度高、刚度大、材料省、即经济又合理的结构型式。
缺点：薄壳结构施工程序复杂，支架与模板用量大，曲面模板制作复杂，即费材料又费工时。
10、混合结构在房屋建筑中的布置：混合结构是指由砌体作为竖向承重结构（墙体），由其他材料（一般为钢筋混凝土或木结构）构成水平向承重结构（楼盖）所组成的房屋结构。
单层或多层混合结构房屋承重墙的布置方式有1纵墙承重体系，2横墙承重体系3纵横墙承重体系4内框架承重体系。
结构选型
工作概述
在此录入图表的综合描述 说明，在此录入图表的综
合描述说明。
结构如同建筑的骨骼，要承受各种力的作用，形成支撑体系，是建筑物赖以存在的物 质基础； 通过满足技术要求来满足建筑的使用功能； 形成特定的建筑造型； 结构科学的进步推动着建筑的发展，一部建筑史也是一部建筑结构发展史。
大势分析
在此录入图表的综合描述 说明，在此录入图表的综
梁跨度较大时，其支承处应加设壁柱
适当设置伸缩缝和沉降缝，可预防和减少墙体开 裂
房屋平、立面布置规则，房屋质量分布和刚度变 化均匀，限制房屋的高度、层高和高宽比，设置 防震缝，选用配筋砌体，设置圈梁和构造柱，可 提高砌体结构的抗震性能
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框架结构体系
框架结构体系是利用梁柱组成的纵横两个方向的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载 和水平荷载。其主要优点是建筑平面布置灵活，可形成较大的建筑空间，建筑立面处理比较 方便。主要缺点是是横向刚度小，当层数较多时，会产生过大的侧移，易引起非结构性构件 (如隔墙，装饰等)破坏进而影响使用。 在非地震区，框架结构一般不超过15层。框架结构的内力分析通常是用计算机进行精确分 析。
索
膜
13
02
2.1混合结构体系 2.2框架结构体系 2.3 剪力墙结构体系 2.4薄腹梁结构 2.5 桁架结构 2.6拱结构 2.7网架结构 2.8悬索结构
常见结构体系 Structural system
混合结构体系
混合结构是指一个建筑物的承重体系中采用两种或两种以上的结构类型 混合结构一般指砖混结构，即墙体、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 砖墙既是承重结构，又是围护结构
建筑结构选型
建筑结构选型(砖混结构)第一章1
2 混合结构体系的承重方案
（1）横墙承重方案
（2）纵墙承重方案
（3）纵横墙承重方案
（4）内框架承重方案
1.2 混合结构体系的承重方案
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（3）纵横墙承重方案
定义：楼层的荷载通过板、梁传至纵横墙，纵横墙同 时承重的方案。
纵横墙承重方案
1.2 混合结构体系的承重方案
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（4）内框架承重方案（建筑抗震设计规范2010版已取消）
2.砖砌体强度低，利用砖墙称重时，房屋层 数受限。
缺点
3.砖混结构抗震性能差，在地震区使用受到 一定限制 4.粘土砖需用粘土制造，在某些地区过多占 用农田，影响农业生产 。
1.1 混合结构体系的特点和应用范围
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建筑结构与选型
1.建筑结构由竖向承重结构体系，水平承重结构体系和下部结构三部分组成2.按建筑材料分类：混凝土结构，钢结构，钢-混凝土组合结构，砌体结构，木结构和混合结构。
3.主体结构体系有墙体结构体系，框架结构体系，框架-剪力墙结构体系和筒体结构体系4.按结构层数分类：单层建筑结构，多层建筑结构，高层建筑结构。
5.按竖向荷载的传递途径分类：横向承重结构、纵向承重结构、纵横向混合承重结构。
6.按结构的空间分类：壳体结构，网架结构，膜结构，悬索结构7.作用的分类：ａ永久作用-主要是指结构自重，土压力，水位不变时的水压力等，惯称恒载。
其特点是：在设计基准期内，荷载的量值不随时间变化或其变化与平均值相比可以忽略不计。
ｂ可变作用-主要是指楼（屋）面活荷载，风荷载，雪荷载，水位变化的水压力等可变荷载，惯称活荷载。
在工业厂房中可能还有吊车荷载，屋面积灰荷载（位于水泥厂，高炉，转炉等车间附近的房屋）等。
其特点是：在设计基准期内，荷载的量值随时间而变化。
且其变化与平均值相比不可忽略。
可变荷载是设计基准期内可能存在也可能卸去或移动的荷载。
ｃ偶然作用-主要是指撞击，爆炸，罕遇地震等。
其特点是：在设计基准期内不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间很短。
8.荷载标准值：在结构使用期间内可能出现的最大荷载值，包括永久荷载标准值和可变荷载标准值，即《建筑结构荷载规范》规定的荷载基本代表值。
9.延性：一般用于抗震设计，是指超过弹性极限后直至破坏的过程中，材料耐受变形的能力10.伸长率：钢材受拉破坏时的应变值称为伸长率，它是钢材塑性性能的主要指标。
伸长率较大表明钢材的塑性性能较好。
11.冷弯性能：冷弯性能是衡量钢材加工性能的一个指标，是指钢材在冷加工(常温加工)下产生塑性变形时不致发生裂缝的能力，用冷弯试验来检验。
通过冷弯冲头加压，使试件弯曲。
发生裂缝时试件的弯转角度越大，塑性性能越好。
12.焊接性：焊接连接是钢结构最常用的连接形式。
焊接时将在焊缝附近的钢材中形成热影响区，由于冷热不均，在钢材中引起较大的焊接应力。
混合结构体系
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内框架承重方案
楼（屋）面板
梁
外纵墙 外纵墙基础 柱 柱基础
地基
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底部框架承重体系
ห้องสมุดไป่ตู้
第一章 建筑结构体系与选型
3
三、混合结构房屋的墙体布置
按墙体承重体系，其布置大体可分为以下几种方案： 墙体承重体系 其布置大体可分为以下几种方案： 1. 横墙承重方案 2. 纵墙承重方案 3. 纵横墙承重方案 4. 内框架承重方案 5. 底部框架承重体系
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横墙承重方案
与纵墙承重方案相比，横墙承重方案房屋的横向刚度大、整体性好， 与纵墙承重方案相比，横墙承重方案房屋的横向刚度大、整体性好， 对抵抗风荷载、地震作用和调整地基不均匀沉降更为有利。 对抵抗风荷载、地震作用和调整地基不均匀沉降更为有利。
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纵墙承重方案
纵墙承重方案楼面荷载（竖向）传递路线为： 纵墙承重方案楼面荷载（竖向）传递路线为：
板 梁（或屋梁) 纵墙 基础 地基
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纵横墙承重方案
房屋的平面布置比横墙承重时灵活，房屋的整体性和空间刚度比纵 房屋的平面布置比横墙承重时灵活，纵墙 梁 基础 地基 楼（屋）面板 墙承重时更好。 墙承重时更好。 横墙
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混合结构体系
一、定义及组成
混合结构体系又称砖混结构，是指房屋的墙、 柱和基础等竖向承重构件采用砌体结构，而屋 盖、楼盖等水平承重构件则采用钢筋混凝土结 构（或钢结构、木结构）所组成的房屋承重结 构体系。墙体是混合结构房屋中的主要竖向承 重结构，也是围护结构。
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二、混合结构的优点
(1)主要承重结构（墙体）是用砖砌，取材方便。 (2)造价低廉、施工简单，有很好的经济指标。 (3)保温隔热效果较好。
1结构体系分类及选型原则
1结构体系分类及选型原则结构体系的分类主要根据其用途和特点进行划分。
按照用途可以分为企业组织结构体系、软件体系结构、数据结构体系等；按照特点可以分为层次结构体系、网络结构体系、流程结构体系、功能结构体系等。
1.企业组织结构体系：企业组织结构体系主要用于描述企业内部各部门之间的关系和职权层级。
常见的企业组织结构体系包括功能结构、地理结构、产品结构、项目结构等。
选型原则：根据组织规模和业务特点选择适合的组织结构，同时考虑管理效率、团队协作、职权划分等因素。
2.软件体系结构：软件体系结构描述了软件系统各个组成部分之间的关系和交互方式。
常见的软件体系结构包括客户端-服务器结构、分层结构、主从结构、面向服务结构等。
选型原则：根据软件系统的需求和性能要求选择合适的体系结构，同时考虑可扩展性、可维护性、安全性等因素。
3.数据结构体系：数据结构体系用于描述数据元素之间的逻辑关系和存储方式。
常见的数据结构体系包括线性结构、树形结构、图结构、散列结构等。
选型原则：根据数据的特点和操作方式选择合适的数据结构，同时考虑存储效率、检索速度、数据一致性等因素。
4.层次结构体系：层次结构体系将系统划分为多个层次，每个层次负责特定的功能和任务。
常见的层次结构体系包括操作系统的内核层、应用层、用户界面层等。
选型原则：根据系统需求和功能划分选择合适的层次结构，同时考虑模块化、可重用性、性能优化等因素。
5.网络结构体系：网络结构体系描述了网络中各节点之间的链接关系和通信方式。
常见的网络结构体系包括总线式结构、环形结构、星形结构、混合结构等。
选型原则：根据网络规模和通信要求选择合适的网络结构，同时考虑传输速度、可靠性、拓扑结构等因素。
6.流程结构体系：流程结构体系描述了工作流程中各个环节之间的顺序和依赖关系。
常见的流程结构体系包括线性流程、并行流程、条件流程等。
选型原则：根据工作流程的特点和要求选择合适的流程结构，同时考虑流程优化、资源利用、流程控制等因素。
结构选型
保护措施： 保护措施：
保证木材耐久性的必要措施。 防腐 木材腐朽是受木腐菌侵害的结果。木腐菌体内的水解酶能将组成木材细胞 壁的纤维素、木质素及细胞内含物分解作为养料，使木材的强度逐渐降低，直 至失去全部承载能力。 防虫 蛀蚀木材的昆虫主要有白蚁和甲虫。白蚁的危害较甲虫广泛而严重。 防火 对木结构及其构件的防火主要是测定其耐火极限，并根据建筑物耐火等级的要求， 采取提高木构件耐火极限的措施。木构件的耐火极限，是指某种构件在专门的炉中,按 模拟火灾温度(700～1000°C)的火焰进行燃烧，从开始到失去其原有的功能（对承重 构件就是失去承载能力）的时间。
环保 木材是唯一可再生的主要建筑材料，在 能耗、温室气体、空气和水污染以及生态资 源开采方面，木结构的环保性远优于砖混结 构和钢结构，是公认的绿色建筑。
舒适 由于木结构优异的保温特性，人们可以享受到木结构住宅的冬暖夏凉。另外，木材 为天然材料，绿色无污染，不会对人体造成伤害，材料透气性好，易于保持室内空气清 新及湿度均衡。 稳定性高 木材相对其它材料有极强的韧性，加上面板结构体系，使其对于冲击荷载及周期性 疲劳破坏有很强的抵抗力，具有最佳的抗震性，木结构在各种极端的符合条件下，均表 现出优异的稳定性和结构的完整性，特别在易于受到飓风影响的热带地区以及受到破坏 性地震袭击的地区，如日本和北美，其表现尤为突出。 防火性能 木结构体系的耐火能力比人们通常想象的要强的多，轻型木结构中石膏板对木构件 的覆盖，以及重木结构中大尺寸木构件遇火形成的碳化层，均可以保护木构件，并保持 其结构强度和完整性，按中国木结构设计规范设计建造的木结构建筑，完全能够满足有 关防火要求。 隔声性能 基于木材的低密度和多孔结构，以及隔音墙体和楼板系统，使木结构也适用于有隔 音要求的建筑物，创造静谧的生活，工作空间。另外，木结构建筑没有混凝土建筑常有 的撞击性噪音传递问题。 耐久性 精心设计和建造的现代木结构建筑，能够面对各种挑战，是现代建筑形式中最经久 耐用的结构形式之一，能历经数代而状态良好，包括在多雨、潮湿，以及白蚁高发地区。
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目录
• • • • 7.1混合空间结构 7.2斜拉混合结构 7.3结构转换层 7.4悬挑结构
混合空间结构
• 概述：混合空间结构是由钢架、拱、壳体、 网架等结构中的单元进行组合而成得一种 新结构体系，其特点是建筑上的独特造型 和结构上的经济合理。一般来说，这种结 构是有各种建筑结构组合而成，所以可以 形成多种设计方案。
混合空间结构的组成
• 混合空间结构建筑主要由屋盖结构和巨型 骨架组成.其中,屋盖结构主要为平板网架、 壳体结构、悬索组成,巨型骨架由钢架、拱、 悬索、斜拉索组成。 • 不同的骨架和屋盖可以组合成各种不同的 混合空间结构。
混合空间结构的组成原则
• 1.满足建筑功能要求，造型独特壮美，满足 人们精神文化需求 • 2.结构刚柔相济，受力合理，有利于发挥结 构的优势 • 3.结构技术先进，节省材料，材料强度充分 利用 • 4.具有良好的整体稳定性，易施工。 • 5.是建筑艺术与结构技术完美协调，并具有 良好的经济效果和综合效益。
混合空间结构的应用实例
• 结构组成：钢架+索。丹东体育馆
• 结构组成：拱+网架。江西省体育馆
Hale Waihona Puke • 结构组成：拱+索网。美国耶鲁大学冰球馆
• 结构组成：网壳+空间桁架。沈阳奥林匹克 体育中心
• 结构组成：悬索+拱+剪力墙+交叉索网。北 京朝阳体育馆
• 结构组成：其他混合结构。日本代代木体 育中心小体育馆