建筑结构体系与选型
高层建筑结构体系及其选型的探讨
公路 、铁道工程 、填海建筑 等除必须采 用钢管桩 的特殊 基础
外， 在工程 中钢 管桩 已大部 分被 预应 力混凝土管桩 所代 替。现 在我国预应力混凝土管桩使用量 已经相 当可观 。 预应力混凝土管桩的简单介绍 １ 、 等级和壁厚
管桩按混凝 土强度等级 和壁厚分 为预应力混凝 土管桩和
选型 的美观。有时结构选型还受到投资者的影响。
梁高度在 ０ ． ６ — １ ． ５ ｍ 左右 ， 上下横梁和左 右两根柱之 间的空 隙 即为开窗 的７ Ｌ ， Ｎ。为了保证筒体 的整体 工作 ， 开窗面积不应大
于整个墙面 ５ ０ ％。为 了使筒 中筒结构 的内外共 同工作 ， 内筒 的 长度 Ｌ不 能小于外筒长度 的 １ ／ ３ 。同样 ， 内筒 的宽度 Ｂ不应小 于外筒宽度 Ｂ的 １ ／ ３ （ 图 ８） 。 ５ ． 其他形式
柱 间距不 能 太大 ，否 则会 影 响筒 体 的整 体 性。 常 用柱 距是 １ ＿ ２ — ３ ． ０ ｍ， 个别可扩 大到 ４ ． ５ — ５ ． Ｏ ｍ， 但一般不应 大于层高 。横
可知， 高层建筑 的选 型至少要确定 结构的材料 和抗侧力体 系。
当然高层建筑结构 的选型还 包括竖 向结 构的类型和大 跨度楼 盖类型等。影 响结 构选 型的 因素很 多， 如环境条 件 、 建筑方案 等。一个好 的结构形 式的选择 ， 不仅要考虑 建筑 的使 用功能 ， 结构 上的安全合理 ， 施工上的可能条件 ， 也要考虑造价 经济和
熟， 配套应 用技术 日趋完善等特点。 管桩 的种 类分 为： 钢管桩 、 预应 力混 凝土管桩 及钢管混凝
土管桩。钢管桩及钢管混凝土管桩具有高强度 、 抗 冲击疲 劳性
能好 、 贯入 能力 强 、 便 于割 接 、 质量可 靠 、 运输 方便 、 沉桩 速度
建筑结构及选型
（2）按支座的形式分类
A. 四边固定 B. 三边固定，一边简支。 C. 两邻固定，两邻边简支。 D. 两对边固定，两对边简支。 E. 一边固定，一边简支，其它两边自由。 F. 两邻边固定，两邻边自由。 G. 一边固定，三边自由。 H. 三边简支，一边自由。
4. 板厚度的确定 板的厚度主要决定于板的跨度，同时要 考虑荷载及支撑情况。具体估算见表1：
1.3.1、悬挑梁的受力特点： 特点1：产生的内力大，变形大。 特点2：存在倾覆的可能。
1.3.2、结构的抗倾覆验算及措施： 1）抗倾覆验算： N·e /P·d≥1.5 2）措施： （1）拉力平衡 （2）压力平衡 （3）用压力支撑平衡
（4）用支撑和拉力相结合平衡 （5）用基础平衡 （6）用自重平衡
直线桁架 折线桁架
B. 拱（轴心受压）
两端周定拱
两端铰支拱
三铰拱
C. 悬索：主要承拉构件（轴心受拉构件）
D. 薄壳结构：轴向受力
（2）合理调整结构弯矩峰值，使结构受力合理。
二、合理的选用结构材料
（1）充分利用结构材料的长处
（2）提倡结构形的优选组合
（3）采用轻质较强的结构材料
三、要充分考虑建筑功能要求（住宅、商业、教育、体育、宗教、宫殿） 四、 要控制合理的造价
2. 排架结构的类型 柱头与屋架铰接，柱脚与基础刚接 根据生产工艺与使用要求，排架可做成单跨和多跨，亦可做成等高、 不等高和锯齿形等 跨度可达30m，高度可达30m以上，吊车吨位可达150t以上
3. 排架结构的组成 •单层厂房排架结构通常由屋面板、屋架、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、 基础等构件组成。 •上述构件分别组成屋盖结构、横向平面排架、纵向连系体系、围护结构等 •（1）屋架结构：分为有檩体系与无檩体系，有檩体系由小型屋面板、檩条、 屋架及屋盖支撑组成，无檩体系由大型屋面板、屋架及屋盖支撑组成，前者用 于小型厂房，后者用于大、中型厂房。
建筑结构及方案选型
建筑结构及方案选型建筑结构是建筑物的骨架和支撑系统，它决定了建筑物的稳定性、安全性和美观性。
在设计建筑结构时，需要考虑多种因素，包括建筑物的功能、形式、材料、施工工艺和经济性等。
通过选择合适的建筑结构和方案，可以提高建筑物的可持续性和整体性能。
选择建筑结构时，首先需要考虑建筑物的功能。
不同功能的建筑物对结构的要求不同，比如住宅楼、办公楼、体育场馆等都有不同的荷载承载能力和抗震能力要求。
因此，在选择结构方案时，需要根据建筑物的功能来确定合适的结构类型。
其次，建筑物的形式和风格也会影响到结构的选型。
比如，对于高层建筑来说，通常会选择钢结构或者钢筋混凝土结构，因为其强度和稳定性较高；而在古建筑或者文化遗产的保护和修复中，会选择传统的木结构或者砖石结构，以保持其原有的风貌和历史价值。
材料是影响结构选型的关键因素之一。
不同材料具有不同的力学性能和耐久性能，需要根据具体情况来选择合适的材料。
比如，在海边或者潮湿地区建造建筑物时，应选择具有良好耐久性的耐酸碱材料；而在寒冷地区建造建筑物时，应选择具有良好保温性能的材料。
此外，施工工艺也会对结构选型产生影响。
不同结构类型的施工工艺不同，需要根据具体情况来选择合适的施工工艺。
比如，钢结构可以实现预制加工和快速安装，适用于工业化建筑；而钢筋混凝土结构需要现场浇筑，适用于复杂形状的建筑物。
最后，经济性也是影响结构选型的重要因素。
建筑结构的造价一般占到建筑物总造价的20%~30%，因此需要在结构选择中兼顾结构的经济性和性能。
比如，在选择结构类型时，可以考虑使用节能材料和施工工艺，降低能耗和成本。
总结起来，建筑结构及方案选型需要考虑建筑物的功能、形式、材料、施工工艺和经济性等因素。
通过合理选择建筑结构和方案，可以提高建筑物的可持续性和整体性能，满足不同建筑物的要求。
010高层结构选型
高层结构体系和选型1．高层民用建筑钢结构应根据房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别和施工技术条件等因素考虑其适宜的钢结构体系高层民用建筑钢结构采用的结构体系有：框架、框架-支撑体系、框架-延性墙板体系、筒体和巨型框架体系。
这里所说的框架是具有抗弯能力的钢框架；框架-支撑体系中的支撑在设计中可采用中心支撑、偏心支撑和屈曲约束支撑；框架-延性墙板体系中的延性墙板主要指钢板剪力墙、无粘结内藏钢板支撑剪力墙板和内嵌竖缝混凝土剪力墙板等。
筒体体系包括框筒、筒中筒、桁架筒、束筒，这些筒体采用钢结构容易实现。
巨型框架主要是由巨型柱和巨型梁(桁架)组成的结构。
2．将框架-偏心支撑(延性墙板)单列，有利于促进它的推广应用。
筒体和巨型框架以及框架-偏心支撑的适用最大高度，与国内现有建筑已达到的高度相比是保守的。
AISC 抗震规程对C抗震等级(大致相当于我国0．10g以下)的结构，不要求执行规定的抗震构造措施，明显放宽。
据此，有必要对7度按设计加速度划分。
对8度也按设计加速度作了划分。
对框架柱在附注中列明为全钢柱和钢管混凝土柱两种，以适合钢结构设计的需要。
3．高层民用建筑的高宽比，是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制；在结构设计满足本规程规定的承载力、稳定、抗倾覆、变形和舒适度等基本要求后，仅从结构安全角度讲高宽比限值不是必须满足的，主要影响结构设计的经济性98规程建议的高宽比限值参考了20世纪国外主要超高层建筑，本次根据发展情况作了相应修订。
同时为方便大底盘高层民用建筑钢结构高宽比的计算，规定了底部有大底盘的房屋高度取法。
设计人员可根据大底盘的实际情况合理确定。
4．本条按房屋高度和设防烈度给出了高层民用建筑钢结构房屋的结构选型要求。
本次修订又增加了高层民用建筑钢结构不应采用单跨框架结构的要求。
建筑结构与结构选型
2.竖向布置
①竖向连续； ②顶层取消部分剪力墙时，其余剪力墙在构造上 予以加强； ③底层取消部分剪力墙时，应设置转换层； ④避 免刚度突变，每次厚度减小宜为50~100mm；⑤厚度变化时宜 两侧同时内收外墙及电梯间墙可单面内收； ⑥剪力墙上的洞口 宜上下对齐； ⑦相邻洞口之间及洞口与墙边缘之间要避免小墙 肢，墙肢宽厚比不宜小于3，且墙肢宽度不应小于500mm； ⑧ 采用刀把剪力墙，宜十分慎重。
4.砌体房屋的构造要求
5.多层砖砌体房屋的楼盖
①装配式楼盖； ②装配整体式楼盖； ③现浇楼盖 。
现浇楼盖梁、板的经济跨度：
单向板：2~3m ； 双向板： 3~6m ； 次 梁：3~5m ；主 梁： 5~8m 。
板类型 单向板
双向板
常用板参考板厚
板
厚
单跨简支板 多跨连续板
h
l
30
h
l
40
且屋面板和楼面板 h 6 cm
单跨简支板 多跨连续板
h
l
40
h
l
50
且 h 8 cm
悬臂板
hl12源自截 面 b*h 梁高 h 梁宽 b
梁截面参考尺寸
主梁
次梁
l
l
h
h
悬臂梁
l /6
h
2.框架结构体系
框架结构的特点与优点
1.基本概念
框架是由梁和拄刚性连接的骨架结构。
框架结构采用的材料: 型钢；钢筋混凝土；钢骨混凝土。
2. 框架结构的特点
③框支柱轴压比要求：
框支柱的允许最大轴压比
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。
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。
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。