建筑结构的类型与结构选型
《建筑结构选型》课件
混凝土结构
总结词
混凝土结构是一种采用混凝土为主要材 料的建筑结构类型，具有较高的抗压和 抗震性能。
VS
详细描述
混凝土结构主要采用混凝土作为主要承重 材料，通过梁、板、柱等构件组成的空间 结构体系。混凝土结构的优点在于其抗压 和抗震性能较好，能够承受较大的压力和 地震作用。此外，混凝土结构的耐久性较 好，能够长期保持其性能和外观。然而， 混凝土结构的施工周期较长，成本也较高 。
03
建筑结构选型的影响因素
建筑功能需求
总结词
建筑功能需求是影响建筑结构选型的重要因素，不同的功能需求需要不同的结构 形式以满足其使用要求。
详细描述
建筑的功能需求决定了其内部空间布局和荷载分布，进而影响结构选型。例如， 住宅建筑和商业建筑的功能需求不同，住宅建筑注重居住舒适性，商业建筑注重 空间灵活性和人流疏散，因此需要采用不同的结构形式来满足这些需求。
《建筑结构选型》ppt课件
目
CONTENCT
录
• 建筑结构选型概述 • 常见建筑结构类型 • 建筑结构选型的影响因素 • 建筑结构选型的决策过程 • 建筑结构选型的未来发展
01
建筑结构选型概述
建筑结构选型的定义
建筑结构选型是指根据建筑物的使用功能、环境条件等因素，选 择合适的结构形式、材料和构造方式的过程。
建筑结构选型涉及到建筑物的安全性、经济性、适用性和耐久性 等方面，是建筑设计中的重要环节。
建筑结构选型的重要性
合理的建筑结构选型能够确保建筑物的安全性和稳 定性，避免因结构不合理而导致的安全事故。
建筑结构选型还关系到建筑物的经济性，合理的选 型能够降低建筑物的造价和维护成本。
建筑结构选型还影响到建筑物的外观和功能，合理 的选型能够使建筑物更好地满足使用需求，提升其 美观度和舒适度。
建筑结构选型
建筑结构选型一．砌体结构 *砌体结构是指用砖，石或砌块为块材，用砂浆砌筑的结构。
砌体按照所采用块材的不同，可分为砖砌体，石砌体和砌块砌体三大类。
优点：（1）砌体结构材料来源广泛，易于就地取材。
（2）很好的耐火性，较好的耐久性，使用年限长。
（3）砌体特别是砖砌体保温隔热性能好，节能效果明显。
（4）采用砌体结构胶钢混结构可以节约水泥和钢材，并且砌体砌筑时不需要模板和特殊的技术设备，可以节省木材可以连续施工。
（5）当采用砌块或大型板材做墙体时，可以减轻结构自重，加快施工进度，进行工业化生产和施工。
承重体系：（1）纵墙传力方案：板—梁—纵墙—基础—地基 （2）横墙传力方案：楼（屋）面板—横墙—基础—地基 （3）纵横墙承重方案：楼（屋）面板—（横墙）或（梁—纵墙）—基础—地基 （ 4）内框架承重方案：楼（屋）面板—梁—（外纵墙—外纵墙基础）或（柱—柱基础）—地基 竖向荷载专递路径：屋面板——屋面大梁——纵墙——基础——地基 水平荷载传递路径：纵墙——基础——地基 `Primary School TanouaIbi 塔诺安伊比小学这所可持续学校位于多根草原上名为塔诺安伊比的村子，其创作来源于传统建筑，并由当地人通过现代砖砌技术打造而成。
但它却不是用烧制的黏土修建而成。
地板，墙以及独具特色的桶形穹隆屋顶是由液压压缩的土块组成。
这些土块都是用建筑工地上的泥土现场制作，因此，该建筑与周围环境完全融为一体。
选择理由：屋顶的雨漏是由当地生产的陶瓷管道组成，雨季时候，这些雨漏就会关闭，而屋顶排水槽里的那些长长的陶瓷管道保证了雨水的迅速排放。
该学校是由液压压缩土块建造而成，属于横墙承重方案，这些砖块并非烧制的，而是用建筑工地上的泥土制作，这样可以大大降低制作成本以及对建筑环境的影响。
这些砖块的可持续性强，比传统的黏土建筑更能接受暴晒与暴雨的考验，而且，他们所营造出来的室内环境也要凉快的多。
建筑设计启示：该建筑通过另一种砌块形成方式将建筑对环境的影响降到最低，同时大大降低了制作成本，对于当地材料的运用也使得建筑对当地环境有相当好的融合度。
建筑结构选型高层建筑结构
建筑结构选型高层建筑结构高层建筑结构的选型是建筑设计中非常重要的一环。
正确选择适合的结构类型，不仅可以保证建筑的稳定性和安全性，还可以提高建筑的经济性和可持续性。
1.钢筋混凝土框架结构：钢筋混凝土框架结构是高层建筑最常见的结构类型之一、其主要由钢筋混凝土柱、梁和楼板组成，具有高强度、刚性好、施工速度快等优点。
钢筋混凝土框架结构可以分为剪力墙结构、框架-筒体结构和框架-剪力墙结构等不同的变种。
根据具体的建筑设计要求和地震设计要求，可以选择不同形式的钢筋混凝土框架结构。
2.钢结构：钢结构是另一种常见的高层建筑结构类型。
相比于钢筋混凝土框架结构，钢结构具有自重轻、强度高、变形小等优点。
钢结构可以采用梁柱框架结构、桁架结构和框架-剪力墙结构等形式。
在大跨度和复杂形状的高层建筑中，常常选择钢结构。
3.预应力混凝土结构：预应力混凝土结构是一种通过在混凝土构件内引入预应力拉索或钢束，在无外力作用下使混凝土构件受到的预压力，从而提高了构件的承载能力和抗震能力的结构类型。
预应力混凝土结构可以分为预应力混凝土梁柱结构、预应力混凝土框架结构和预应力混凝土框体结构等。
预应力混凝土结构可以提高建筑的整体刚度和稳定性。
4.综合结构：综合结构是多种结构形式组合而成的一种建筑结构类型。
常见的综合结构形式包括筒体-框架结构、筒体-钢结构和筒体-预应力混凝土结构等。
综合结构可以根据不同的构件组合和分布，提供更多的设计灵活性，以适应不同的功能和形态要求。
在选择高层建筑结构类型时，需要综合考虑以下几个因素：1.抗震性能：高层建筑特别需要考虑抗震性能，选用能够满足地震设计要求的结构类型。
2.经济性：高层建筑结构对建筑成本有很大影响，需要选用经济性较好的结构类型。
3.施工性：结构类型要有良好的施工性能，能够适应现场施工的要求。
4.可持续性：结构类型要注重节能和环保，有利于提高建筑的可持续性。
5.功能性：结构类型要满足建筑的功能需求，如大跨度空间、开放式设计等。
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。
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。
高层建筑结构与选型
框架结构的特点
（1）框架结构的承重结构和围护、分隔构件完全分开，墙
（2）框架结构平面布置灵活，能够满足生产工艺和使用功
（3）框架结构采用的材料是型钢和钢筋混凝土，有很好的 抗压和抗弯能力，由于梁、柱刚接，抗侧移和抗振动能力 强，抗震性、整体性和延通性较好。
框架柱网布置简单、规则、整齐，对结构是非常有利的，经济效果也
好。但有些建筑平面采用周边复杂的形式来表示建筑艺术的效果，这就出
现了在复杂的建筑平面形式上力求简单的柱网布置的协调问题。
2、 纯剪力墙体系 普通剪力墙结构是全部由剪力墙组成的结构体系，其墙体
的布置实际上等于将砌体结构的块体承重墙换成现浇的钢筋混
第二节 高层建筑结构与选型
一、结构型式按材料区分
（一）砌体结构：加筋砌体结构
（二）钢筋混凝土结构：整体性好、刚度大、变形小；阻尼 比高、舒适性佳；耐腐蚀、耐火、维护方便、造价低。但 截面大、自重大。
（三）钢结构：强度大、韧性大、易加工；断面小、自重轻、 抗震性好；可在工厂加工、缩短工期、施工方便；但用钢 量大、造价高；耐火性差。
框架结构体系 (a)横向框架体系；(b)纵向框架体系
• 框架结构体系
优点：布置灵活； 缺点：侧向刚度较小。
4000 5800 6200 5800 4000
北京长富宫中心 26层，90.85m， 89年建成。
4000 8000
8000
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8000 4000
框架结构的平面布置方式
（1
工业建筑的柱网布置可分为内廊式和跨度组合式两种， 内廊式柱网的常用尺寸：柱距为6.0m，跨度一般采用6.0m、 6.6m和6.9m，走廊宽一般为2.4m、2.7m和3.0m。跨度组合 式柱网的常用尺寸：柱网采用6.0m，跨度采用6.0m、7.5m、 9.0m和12m。层高一般为3.6m、3.9m、4.5m、4.8m和 5.4m。
建筑结构选型
建筑结构选型一：桁架结构桁架结构（Truss structure）中的桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁式结构。
桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。
由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通常也被称作屋架。
案例：南京国际展览中心工程概况：南京国际博览中心建筑面积36万平方米，其中展览面积17万平方米，总国际标准展位6000个，室外展览面积3万平方米，停车位2500个。
会议中心包括5000平方米的多功能厅，800人报告厅，20间大小会议室，19间各式餐厅和一幢500间客房的4星级国际酒店。
其他配套设施包括240间客房的经济型酒店，8200平方米办公服务设施等。
结构形式及特点：国展中心的二层展厅是一个长243m ,宽75m 的无柱大空间,屋面呈弧形,南北两端主入口各有15m悬挑,西侧又有14m 悬挑。
为了实现建筑功能要求,经过多方案的比较,最终选定了采用钢管拱架、檩架的结构方案。
27m ×75m 的柱网,纵向27m 跨的檩架承担檩条、压型钢板轻钢屋面荷载,南北两端檩架各向外悬挑15m。
横向跨度75m ,上弦半径125m 的弧形拱架支承檩架,拱架高端悬挑14m ,最终形成结构新颖、气势宏伟的展览大空间(如图1 ,2 所示) 。
结构布置时,采取了多种措施来增加屋面的空间刚度,以保证结构稳定,传力可靠。
拱架的横截面是宽415m、高5m 的倒三角形(图6) 。
弦杆最大为<480 ×25 ,最小为<402 ×15 ,腹杆最大为<194 ×20 ,最小为<133 ×5 。
檩架的横截面是宽4188m、高3m 的倒三角形。
三角形的每个面又都由弦杆、腹杆组成的小三角形平面桁架构成,拱架、檩架本既是几何不变的空间结构,刚度也很好,又便于设备管道、马道等在其中穿行。
单元划分时,使拱架与檩架的划分相呼应。
檩架上弦藉助拱架腹杆是拉通的,下弦除两端悬挑部分是拉通的以外,均做成与拱架下弦节点连接,产生空间作用。
大跨度建筑结构选型
大跨度建筑结构选型
（1）平面体系大跨度空间结构
1）单层刚架：可达到76m，结构简单。
2）拱式结构：是一种有推力的结构，它的主要内力是轴向压力，适宜跨度为40～60m。
3）简支梁结构：跨度在18m以下的屋盖适用。
4）屋架：所有杆件只受拉力和压力，常适用于24～36m跨度。
（2）空间结构体系
1）网架结构：多次超静定空间结构。
整体性强，稳定性好，空间刚度大，抗震性能好
2）薄壳：种类多，形式丰富多彩。
形式：旋转曲面、平移曲面、直纹曲面。
3）折板：跨度可达27m，类似于筒壳薄壁空间体系。
4）悬索：材料用量大，结构复杂，施工困难，造价很高。
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墙体承重结构 框架结构 空间结构
一. 墙体承重结构
1. 结构特点 横墙承重 纵墙承重 横、纵墙混合承重
2. 适用范围 房间不大(开间、进深小） 层数不高（7层，6、7度地震区） 如：学校、办公楼、医院、旅馆、住宅等
3. 结构布局注意事项 承重墙的布置，应尽量均匀 承重墙应尽量上下对齐，避免小房间压在 大房间之上，出现承重墙落空的弊病
单层平面网架 空间网架
单层曲面网架 穹隆网架
拉维莱特之球 空间网架结构
四、其它结构 1.悬臂结构
2.帐篷结构(索膜)
蒙特利尔展览会西德馆
3.充气结构
小型充气试验建筑
美国和平利用原子能展览馆
2. 适用范围较广
三. 空间结构 （大跨度空间）
1. 悬索结构
适用于没有繁琐支撑体 系的屋盖结构形式 如体育馆、影剧院等
结构受力特点
1) 钢索承受拉力 2) 构件承受巨大压力
悬索结构类型
1) 单曲悬索 2) 双曲悬索 3) 混合悬索
单曲悬索 双曲悬索
马鞍形悬索
旧金山金门大桥
杜勒斯国际航空站（单曲悬索结构）
筒壳、折板、波形壳、双曲壳
双曲壳
小学校（筒壳结构）
菜市场（折板结构）
法国巴黎工业展览馆（双曲壳结构）
3. 网架结构
结构特点
1) 刚度大、变形小、应力 分布较均匀
2) 结构自重轻、节省材料 3) 形式多样、使用灵活
适用范围
适用于多种形式的建筑平面， 应用范围较广
网架结构常用类型
1) 单层平面网架 2) 单层曲面网架 3) 双层平板网架 4) 双层穹隆网架
日本静冈体育馆（双曲悬索结构）
浙江人民体育场（鞍形悬索结构）
体育馆内部空间剖视图
美国斯克山谷滑冰场（混合悬索结构）
2. 空间薄壁结构（薄壳）
筒壳
结构特点
1) 结构的刚度取决于它的合理形状
2) 厚度较薄
3) 可具备骨架和屋盖的双重作用
适用范围
折板
适用于大跨度公建，应用范围较广
壳体结构常用类型
墙体，既是围护结构， 又是承重结构。
学校
办公楼
医院
二. 框架结构
1. 结构特点 承重系统与非承重系 统明确分工
1) 承重系统：柱、梁骨 架体系
2) 围护结构：墙 （只有围护和分隔作 用）
充分发挥了材料的性 能，使此结构体系具 有强度大、刚度好的 优点
建筑空间分隔有较大 的灵活性