建筑结构体系选型及设计特有结构元素探析
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
浅谈建筑结构设计与选型
浅谈建筑结构设计与选型【摘要】高层建筑的结构体系是高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。
本文从高层建筑的结构设计特点、布置原则、基础等方面介绍了高层建筑从设计到建造的一般过程。
总结了高层建筑的结构布置与结构特点，对高层建筑结构设计与选型方法进行了探讨。
【关键字】高层建筑；结构设计；选型一、高层建筑结构特点（1）高层建筑结构中构件的多种变形影响大。
在一般房屋结构分析中，通常只考虑构件弯曲变形的影响，而忽略构件轴向变形和剪切变形的影响，一般是因为其构件的轴力和剪力产生的影响很小。
而对于高层建筑结构，由于层数多、高度高，轴力很大，从而沿高度逐渐积累的轴向变形很显著，中部构件与边部、角部构件的轴向变形差别大，对结构内力分配的影响大，因而构件中的轴向变形影响必须加以考虑。
（2）水平荷载对结构的影响大，侧移成为结构设计的主要控制目标之一。
对一般建筑物，其材料用量、造价及结构方案的确定主要由竖向荷载控制，而在高层建筑结构中，高宽比增大，水平荷载（包括风力和地震力）产生的侧移和内力所占比重增大，成为确定结构方案、材料用量和造价的决定因素。
其根本原因就是侧移和内力随高度的增加而迅速增长。
（3）楼（屋）盖结构整体性要求高。
高层建筑结构的整体共同工作特性主要是各层楼板（包括楼面梁系）作用的结果，由于楼板在自身平面内的刚度很大，变形较小，故在高层建筑中一般都假定楼板在自产生平面内只有刚体位移（仅产生平动和转动），而不改变形状，并忽略楼板平面之外的刚度。
因此，在高层建筑结构中的任一楼层高度处，各抗侧力结构都要受到楼板刚体移动的制约，即所谓的位移协调，这时抗侧刚度大的竖向平面结构必然要分担较多的水平力。
（4）结构受到动力荷载作用时的动力效应大。
根据结构本身的特点不同，如结构的类型与形式，结构的高度与高宽比，结构的自振周期与材料的阻尼比等的不同，结构受到地震作用或风荷载作用时，产生的动力效应对结构的影响也不同，有时这种动力效应严重影响结构物的正常使用，甚至造成房屋的破坏。
浅谈高层建筑结构体系选型及分析
浅谈高层建筑结构体系选型及分析摘要：在高层建筑设计中，采用先进的结构理论与精确的计算方法固然十分重要，但在方案阶段正确进行高层建筑结构体系的选型也是不容忽视的。
根据工程实践经验，如果高层建筑结构体系选型不当，那么任凭再用先进的结构理论和精确的计算方法，也较难做出安全可靠、经济合理的高层建筑结构设计。
正确处理高层建筑结构体系的选型问题，对于高层建筑结构设计而言，具有至关重要的意义。
关键词：高层建筑；结构体系；选型；分析高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物。
城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，促使了近代高层建筑的出现和发展。
各国对高层建筑的定义不同，在我国，层数大于或等于10层的住宅建筑，或建筑高度超过24米的其他民用建筑都称为高层建筑1 结构体系选型的重要性随着城市人口的不断增加，楼房继续向更高的高度发展，结构所需承担的荷载和倾覆力矩越来越大。
在确保高楼具有足够可靠度的前提下，为了进一步节约材料和降低造价，结构构件正在不断更新，设计概念也在不断发展。
建筑结构设计是建筑的骨架，是建筑物赖以存在的基础。
当设计人员进行一项高层住宅的结构设计时，首先需要考虑该工程的功能要求、平面形状和立面体型等建筑特性，根据每种结构形式、结构体系的建筑与结构特点、适用高度范围，并结合以往的设计经验确定其结构方案，包括材料的选择、结构体系的选型及施工方法的确定，其中选型是否合理是建筑成功的关键。
因此正确处理高层建筑结构体系选型问题，对于高层建筑的设计、施工、使用、维护等都有重要意义，对它进行详细分析设计是非常必要的。
2 结构体系选型需求分析高层建筑选型是否合理主要表现在结构选型是否满足建筑工程实际需求，因此有必要来分析下建筑结构选型需求。
如果在结构型式的优选时，只顾及近期需要而忽略长期需求，就可能在实际工程中出现一些脱离实际需求、难以适应环境等不良结构型式，那么就给建筑本身和社会带来不良的综合效益。
结构选型需求分析是各种实际需求和选型设计间的桥梁，是对选型设计目标与约束的整体规划。
高层建筑结构的选型和结构设计探析
高层建筑结构的选型和结构设计探析进入二十一世纪以来，我国城市发展速度不断加快，越来越多的高层建筑出现在了我们的视野中。
通过分析高层建筑结构的一些特征能够发现，它们的结构造型有着自身独特的一面，高层建筑设计施工是为了节省建筑用地面积，需要在高处下功夫，因此，只有将合理的结构造型设计出来，才能够将建筑物的功能切实地发挥出来。
1 结构分析及设计分析1.1 分析三种重要的体系1.1.1 剪力墙体系剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。
剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切，其中依据轧受力特性的不同，单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。
类型不同的剪力墙，对应的也会有不同的截面应力分布，所以，在对位移和内力进行计算时，也应该对不同的计算和设计方法进行使用，将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。
此种方法能够比较准确地完成计算，能够应用到各类剪力墙之间，然而，也有一定的弊端存在于这种方法中，其有着较多的自由度。
所以，在具体的应用时，较为普遍地应用了开洞墙这一类型。
1.1.2 筒体结构筒体结构分为框架-核心筒、筒中筒等结构体系，其中框架-核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载，筒体主要承受水平荷载，变性特点类似于框架剪力墙，但抗侧刚度较大。
依据不同的计算机模型处理手段，有三种类型的分析方法：主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法，其中三维空间方法的精确性会更高。
1.1.3 框架-剪力墙体系框架-剪力墙结构，是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。
此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较多，然而，连梁连续化假定方法会经常被使用，在对位移协调条件进行计算时，应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计，将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。
然而，应该考虑需求和因素未知量会存在的差异，所以，也会有着不同形式的解答方式。
1.2 具体的设计与分析1.2.1 合理地确定水平荷载每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载，对于抵抗地震的能力也应该具备。
建筑结构的设计与分析
建筑结构的设计与分析建筑结构是建筑物的骨架，它承担着支撑、传力和抗震等重要功能。
建筑结构的设计与分析是建筑工程中极为重要的环节，它决定着建筑物的安全性、稳定性和经济性。
本文将从设计理念、结构分析方法、材料选择等方面进行探讨。
一、设计理念建筑结构的设计理念是指在满足建筑功能、安全性和美观性的基础上，合理运用结构力学和材料力学原理，采用合适的结构形式，实现结构的高效性和经济性。
1.1 功能性要求建筑结构的设计首先要满足建筑物的功能性要求，即能够满足建筑物的使用需求。
例如，住宅建筑需要提供安全、舒适的居住空间；办公建筑要满足工作环境的需求；商业建筑要具有良好的展示和销售功能等。
1.2 安全性要求在设计建筑结构时，安全是首要考虑的因素。
建筑结构要能够承受自重、荷载和地震等外力的作用，保证建筑物在使用阶段的稳定性和安全性。
设计过程中需要考虑结构的强度、刚度和稳定性。
1.3 美观性要求建筑结构的美观性是指在满足功能和安全性要求的同时，结构形式整体上要与建筑风格、外观形象相协调，形成统一的建筑艺术效果。
二、结构分析方法结构分析是建筑结构设计的核心环节，通过数学模型和计算手段，对结构的受力、变形等进行分析和计算，以确定结构的合理性和安全性。
2.1 静力分析静力分析是最基本的结构分析方法，它根据结构受力平衡的原理，通过平衡方程计算结构的受力和变形情况。
静力分析适用于结构受力平衡的情况，如简支梁、柱子等。
2.2 动力分析动力分析是在结构受到地震、风荷载等动力荷载作用下，通过运用动力学原理，分析结构的动力响应和抗震性能。
动力分析适用于高层建筑、大跨度桥梁等结构。
2.3 有限元分析有限元分析是一种数值计算方法，将结构离散为有限个的单元，通过单元间相互关联和边界条件的约束，求解结构的受力和变形情况。
有限元分析可以模拟结构受力和变形的状况，对于复杂结构的分析具有较高的精度。
三、材料选择材料的选择是建筑结构设计中的关键环节，直接影响着结构的稳定性和经济性。
房建筑结构设计过程中的结构设计体系选型
房建筑结构设计过程中的结构设计体系选型导言随着时代的发展进步，人们对物质生活水平的需求早已今时不同往日。
在城市现代化飞速推进的时代，人们对于房屋建筑的要求不再停留在栖身之地的基础上，而是希望其能像家一样为自己提供舒适感和安全感。
这就意味着房屋建筑的结构和质量安全势必要上升到一个新的层次，在抗震性、稳定性等方面全面提升。
近些年来，我国建筑逐渐有向高层化发展的趋势，随之而来的便是功能综合和智能管理方面对建筑行业提出的挑战。
因此，在房屋建筑结构设计中，建筑行业必须高度尊重用户的使用需求和当地的自然环境特点，合理的选择建筑结构体系类型，提高住户满意度。
房屋建筑结构设计自古以来，人们就十分注重房屋建筑的结构设计，并在房屋建筑的结构设计上注入了大量智慧和心血。
纵观古今中外的建筑发展历程，其自身的结构设计已经不仅仅是能满足人们最基本的居住需求，更是作为一项艺术而存在。
现代意义上的房屋建筑结构设计，其实就是根据对建筑施工所在地的各项环境进行深入分析，明确房屋建筑的整体风格特色，在此基础上构建施工设计图。
具体来说，房屋建筑设计者要综合考虑各截面的强度和高度、分析建筑可能涉及到的内力，最终呈现出整个房屋建筑施工工程的整体流程，从而再去细致划分每个施工环节中的技术要素和工程做法。
在现有的房屋建筑设计和施工水平条件下，房屋建筑结构设计者要对现阶段人们的居住需求做出综合考量，整合多方面要素，可以让这些要素渗透到设计理念当中。
（1）房屋建筑设计要遵循耐久性和安全性原则，这应该是房屋建筑发挥职能的最基础依托，也是房屋设计工作的最本质要求。
如果说建筑的安全性是一，那么其艺术性、舒适性等性能就是零，连安全性都没有保障的房屋建筑，即便外观再具有艺术观赏性也不会有用户居住。
尤其是在一些自然灾害频发的地区，设计人员必须综合考虑到台风、地震、洪水等自然灾害可能引发的不良后果，慎重考虑结构体系的构建和建筑材料的选择，尽可能地为房屋建筑的用户提供安全保障。
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。
建筑结构体系及特点
建筑结构体系及特点建筑结构体系是指构成建筑物的基本结构元素，它的设计和选择在建筑工程中起着至关重要的作用。
不同类型的建筑物需要不同的结构体系，以满足其功能、承载能力和美学要求。
本文将探讨建筑结构体系的各种类型和特点。
一、悬挑结构悬挑结构是一种常见的建筑结构，它的特点是一部分结构元素悬挑在建筑物的主体之外，通常用于创建开放的空间或遮阳设施。
这种结构通常需要强大的支撑系统，以确保安全性。
悬挑结构的典型应用包括大型露天剧场、体育场馆和露天餐厅。
悬挑结构的特点包括高度的美学吸引力，因为它们可以创造出独特的建筑外观。
然而，它们的设计需要仔细考虑荷载分布和结构强度，以确保安全性。
二、框架结构框架结构是一种常见的建筑结构，它通常由水平和垂直的框架构成，用于支撑建筑物的重量。
这种结构在高层建筑和工业建筑中非常常见。
框架结构的主要特点是其强大的承载能力，可以支撑大楼的多层结构。
框架结构的设计通常需要考虑地震和风荷载，以确保建筑物的稳定性。
此外，框架结构还可以为建筑物提供灵活性，以容纳不同类型的内部布局。
三、拱结构拱结构是一种古老的建筑结构，它的特点是一系列连续的拱形元素，用于支撑重量。
这种结构常见于教堂、大教堂和其他宗教建筑中。
拱结构的主要特点包括其美学上的宏伟和雄伟，以及其强大的承载能力。
拱结构的设计需要考虑拱的形状和跨度，以确保其能够支撑建筑物的重量。
此外，拱结构还可以创造出内部空间的高度和开放感。
四、索链结构索链结构是一种现代建筑结构，它的特点是使用张力索和悬挂元素来支撑建筑物的重量。
这种结构通常用于创建轻盈的、开放的空间，如体育场馆、会议中心和机场。
索链结构的主要特点包括其轻盈的外观和高度的透明性。
这种结构通常需要复杂的分析和设计，以确保张力索的稳定性和安全性。
五、壳体结构壳体结构是一种特殊的建筑结构，它的特点是采用曲面形状来支撑建筑物的重量。
这种结构通常用于创建独特的建筑外观，如博物馆和体育馆。
壳体结构的设计需要考虑材料的选择和曲线的形状，以确保其能够支撑建筑物的重量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
102
YAN JIU
JIAN SHE
建筑结构体系选型及设计特有结构元素探析
Jian zhu jie gou ti xi xuan xing ji she ji te you jie gou yuan su tan xi
杨海龙
一、引言
建筑结构体系的选择，是建筑结构设计之前，首先要解决的问题。
目前结构软件的开发越来越智能化，但结构体系的选型，依然是结构工程师在使用结构计算程序之前，首先要确定的前提。
每种建筑结构体系都有自身特有的结构元素，结构工程师应引起的重视。
二、建筑结构体系选型的原则
建筑结构体系选型的原则，主要有以下几个方面：1.满足建筑功能、造型的要求
结构体系选型，首先是满足建筑功能、造型的要求。
建筑、结构的美感应是统一的。
2.满足结构安全的要求
结构安全的要求也是最基本要求。
不同的结构型式有各自不同的适用范围。
3.控制经济指标，尽可能降低工程造价
当几种结构形式都有可能采用时，应选择造价较低的结构型式。
4.考虑施工技术和材料的要求
结构型式不一样，施工技术和材料的要求也不一样。
譬如：混合结构多为就地取材，对施工砌筑技术要求相对较高，所以不是每个地域都能用，如广东地区基本不采用砌体结构。
三、常用结构体系的选型及特有结构元素1.砌体结构（混合结构）（1）定义：墙体等竖向承重构件采用砌体承重，楼盖、屋盖等水平构件采用钢筋混凝土结构承重的结构体系。
（2）结构选型要点
①适用于七层左右及以下的住宅、宿舍、办公楼等建筑。
②跨度不宜超过5.4m 左右。
③上下砌体墙对齐（均为标准层），如局部采用大空间抽墙，建议放在顶层。
④砌体结构对砌筑施工技术要求相对较高，与当地的砌筑施工水平、施工习惯及砌筑材料的供应都有关系，不
是每个地域都能用。
设计前应收资调查。
（3）砌体结构设计特有结构元素：
①高厚比验算。
高厚比验算的实质是简化的稳定性验算。
需要注意的要点：计算上部无侧向支撑的悬臂式砖墙，计算长度乘以2；
食堂等较高的空旷建筑高厚比验算常常是控制要素；自承重砖墙和承重砖墙的验算标准不同。
②壁柱。
为增加墙体的稳定性，提高整体高厚比（如食堂等较高的空旷建筑），常常增设壁柱。
对240砖墙而言，梁跨度大于6m 时，需在梁端增设构造壁柱。
③梁垫。
砖墙的抗压强度较低，混凝土梁搁置在砖墙上可能会导致局部抗压不够，应做局部受压验算后设置梁垫。
分为预制梁垫和现浇梁垫。
对砖砌体，梁跨度大于4.8m 时，需在梁端增设构造梁垫。
④一个楼梯八个柱（GZ）。
汶川地震后，根据实际工程的震害，对砖混结构楼梯提出的新要求。
除楼梯四个角之外，楼梯梁梁端均设置构造柱，共八个构造柱。
2.框架结构
砖混结构适用于七层左右的建筑，如果要修建更高的建筑，必须采用新的结构型式；砖混结构适用于不超过5.4m 左右的建筑，如果需要更大的跨度，也必须采用新的结构型式。
（1）框架结构定义：框架结构是采用钢筋混凝土柱和梁组成的两个或多个方向的框架形成的结构体系。
框架结构一般用于不多于20层（抗震设防6度区）的多层和高层房屋 。
（2）结构选型要点：a.建筑有大空间及自由分隔的布置要求。
b.高度在60m(抗震设防6度区，设防烈度每提高1度总高限制大约减10m, 抗震设防烈度9度区不予采用）以下。
（3）特有的结构元素：a.异型柱框架结构
框架结构是设计最常见、应用最多的结构型式，在住宅建筑中，常采用异型柱框架结构。
异形柱和普通框架柱的区别: (a)肢数：异形柱一般为两肢（规范未允许采用一字柱和Z 字柱）。
普通柱为一肢。