建筑结构选型3
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。
缺点:在水平荷载作用下,结构的侧向刚度较小,水平位移较大;框架结构抗震性能较差,适用于非抗震设计;层数较少,建造高度不超过60m的建筑中。
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。
建筑结构选型

建筑结构选型在建筑设计中,结构选型是一个非常重要的环节。
它直接关系到建筑物的稳定性、安全性和经济性。
本文将介绍建筑结构选型的一般原则,并针对不同类型的建筑提供一些建议。
结构选型的一般原则包括:1.确定使用功能和荷载:首先需要明确建筑物的使用功能和所承受的荷载,包括自重、活荷载、风荷载、地震荷载等。
这些荷载将直接影响结构的设计和选型。
2.考虑建筑功能和形式的特点:不同类型的建筑具有不同的功能和形式特点,例如住宅、办公楼、工业厂房、桥梁等。
结构选型应根据建筑的特点进行相应的调整。
3.对当地环境条件进行分析:建筑所处的地理位置和环境条件也将对结构选型产生影响。
例如,寒冷地区需要考虑隔热保温,台风多发地区需要考虑抗风能力等。
4.综合考虑经济性和施工难度:结构选型应在满足使用功能和安全性的前提下,综合考虑经济性和施工难度。
选择经济性较好、施工难度较低的结构类型,可以降低建筑成本和工期。
接下来,将对不同类型的建筑提供一些建议:1.住宅建筑:对于多层住宅建筑,常见的结构类型包括钢筋混凝土框架结构、钢结构和预制混凝土结构。
其中,钢筋混凝土框架结构在经济性和施工难度上具有优势,适用于多层住宅建筑。
而对于高层住宅建筑,钢结构和混凝土核心筒结构是较常见的选型。
2.商业建筑:商业建筑多数采用钢结构,因其具有灵活性、耐用性和施工速度快的特点。
钢结构可以实现大跨度的设计,能够满足商业建筑中大空间的需求。
3.工业厂房:工业厂房一般采用钢结构,因为钢结构具有轻便、抗震、耐候和易于拆改等特点。
此外,工业厂房还需要特别考虑生产线和设备布置的需求,因此应在结构选型时充分考虑工艺流程和设备分布。
4.桥梁工程:桥梁工程通常采用钢桥和钢-混凝土组合桥结构。
钢桥适用于大跨度、简支结构,具有较好的抗震性能。
钢-混凝土组合桥结构则可以充分发挥钢桥和混凝土桥的优势,同时满足安全性和经济性的要求。
总之,结构选型在建筑设计中起着关键作用。
选型的合理与否直接影响到建筑物的质量和使用寿命。
如何做建筑结构选型方案设计

建筑结构选型方案设计一、引言建筑结构是建筑工程中的重要组成部分,选择合适的结构类型对于保障建筑的安全性、经济性和实用性至关重要。
在设计过程中,建筑结构选型方案设计是一个具有挑战性的任务,需要考虑到诸多因素,如建筑的功能、形式、用途等。
本文将以某一建筑项目为例,对其建筑结构选型方案进行详细设计。
二、项目概况本项目为一座多功能商业综合体建筑,占地面积约5000平方米,总建筑面积约20000平方米,包括商业中心、办公楼和停车设施。
建筑形式为多层钢筋混凝土框架结构,高度约50米,设计地震烈度等级为8度。
三、结构类型选择1.框架结构考虑到建筑高度较大,地震烈度较高,选择框架结构是较为合理的选择。
框架结构具有良好的刚度和承载能力,适合于高层建筑,能够有效抵抗水平力,保证建筑的稳定性和安全性。
2.钢结构由于建筑形式为商业综合体,需要大跨度的空间,因此选择钢结构作为建筑主体结构是较为合适的。
钢结构具有自重轻、施工速度快的优点,适合于大跨度、大空间的建筑,在保证结构稳定性的同时,还能满足建筑的美观和实用需求。
3.混凝土结构考虑到建筑多功能性,使用混凝土结构作为建筑的次要结构是必要的。
混凝土结构具有良好的韧性和耐久性,适合于承担大型建筑的荷载,维护方便,能够有效延长建筑的使用寿命。
四、结构设计方案1. 框架结构设计采用钢筋混凝土框架结构,设置主梁、剪力墙及框架柱,形成稳定的结构体系。
在设计中,采用了双向受力的设计原理,考虑到结构在水平方向和竖向的承载能力,保证结构在地震作用下的稳定性。
2. 钢结构设计主要采用钢梁、钢柱和桁架等构件,形成大跨度的空间结构。
在设计中,强化了节点的设计,采用焊接和螺栓连接结构,保证结构的刚性和稳定性。
3. 混凝土结构设计作为次要结构,主要采用混凝土墙、楼板等构件,在设计中考虑到混凝土的抗压和抗拉特性,采用加固筋和预应力设计,保证混凝土结构的承载能力和稳定性。
五、结构连接方式设计1.焊接连接钢结构中主要采用焊接方式进行连接,焊接点采用对接焊接和角焊接,保证连接的牢固性和稳定性。
建筑结构类型比选

建筑结构类型比选一、悬挑结构悬挑结构是指建筑物在支撑面之外突出部分的结构形式。
悬挑结构常见于桥梁、楼板、屋顶等场所。
悬挑结构的特点是具有较大的空间感和视觉冲击力,同时也需要考虑结构的稳定性和安全性。
在选择悬挑结构时,需要考虑到材料的强度和稳定性,以及结构的承载能力和抗震性能。
二、框架结构框架结构是指由柱、梁和墙体组成的骨架结构。
框架结构常见于高层建筑、工业厂房等场所。
框架结构的特点是具有较好的刚度和稳定性,能够承受较大的荷载和外力作用。
在选择框架结构时,需要考虑到结构的稳定性、刚度和变形控制。
三、拱形结构拱形结构是指由拱体和支撑墙体组成的结构形式。
拱形结构常见于桥梁、穹顶、地下室等场所。
拱形结构的特点是能够将载荷均匀传递到支撑墙体上,具有良好的稳定性和承载能力。
在选择拱形结构时,需要考虑到结构的形状、大小和材料的强度。
四、索结构索结构是指通过索杆将构件连接在一起的结构形式。
索结构常见于长跨度的屋顶、桥梁和塔楼等场所。
索结构的特点是具有较大的灵活性和轻质化,能够承受较大的荷载和变形。
在选择索结构时,需要考虑到索杆的材料和强度,以及结构的稳定性和耐久性。
五、壳体结构壳体结构是指由曲面构成的薄壁结构形式。
壳体结构常见于体育馆、剧院和展览馆等场所。
壳体结构的特点是具有较大的空间感和视觉冲击力,能够承受较大的荷载和外力作用。
在选择壳体结构时,需要考虑到曲面的形状和大小,以及材料的强度和稳定性。
建筑结构类型的比选需要考虑到结构的稳定性、承载能力、抗震性能和耐久性等方面。
悬挑结构适用于需要突出空间感和视觉冲击力的场所;框架结构适用于需要较好刚度和稳定性的场所;拱形结构适用于需要良好稳定性和承载能力的场所;索结构适用于需要较大灵活性和轻质化的场所;壳体结构适用于需要较大空间感和视觉冲击力的场所。
根据具体建筑设计的需求和要求,选择合适的结构类型,能够提高建筑物的安全性、稳定性和美观性。
建筑结构选型

建筑设计一般要分三个阶段,即方案阶段,初步设计阶段和施工图阶段。
砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙,柱等采用砖或者砌块砌筑,横向承重的梁,楼板,屋面等采用钢筋混凝土结构。
砌体结构是由块体和砂浆砌筑而成的墙,柱作为建筑物主要受力构件的结构,是砖砌体,砌块砌体和石砌体结构的统称。
砌体结构的主要优点:1较易就地取材,来源方便,价格较便宜。
2砖石砌体具有良好的耐火性,而且化学稳定性和大气稳定性都比较好,可以满足房屋耐久性的要求。
3砌筑砌体时不需要模版和特殊的施工设备,节省木材,钢材和水泥。
4砖墙和砌块墙体的隔热保温较好,所以既是较好的承重结构,也是较有利于建筑节能的围护结构。
5当采用砌块和大型板材作墙体时,可以减轻结构自重,加快施工进度,有利于工业化生产和施工。
砌体结构的缺点也比较突出1砖石砌体的强度相对较低,一般需要采用较大截面的构件,材料用量多,自重大,运输成本也高。
2现场砌体砌筑难以采用机械替代手工操作,施工繁重,条件差。
3砖石块体与砂浆之间的粘结强度较低,抗震能力差。
横墙承重体系承重特点,主要楼面荷载的传递途径是:板→横墙→基础→地基1每一开间均设横墙,横墙数量多,间距较密(通常为3~4.5m)2对设置门窗大小和位置的限制较少,建筑设计上容易满足采光和通风的要求。
3房间布置的灵活性差,墙体用材比较多。
纵墙承重体系:荷载传递路线为:板→梁(或屋架)→纵墙→基础→地基1纵墙是主要承重墙。
容易满足使用上大空间和灵活布置平面的要求。
2由于纵墙承受的荷载比较大,一般不能任意开设门窗洞口,采光和通风的要求往往受到限制。
3相对于横墙承重体系,纵墙承重体系的横向刚度较差,楼(屋)盖用料较多,而墙体用料较少。
多层砌体房屋的主要震害特征。
1墙体的损坏:一般呈交叉裂缝,主要是墙体的抗剪承载强度不足,在水平地震反复作用下,墙体出现X形交叉缝;墙体高度比比价小的窗间墙和门垛,则在剪弯双重作用下,易在墙体中间部位出现水平裂缝。
建筑结构与选型

建筑结构与选型建筑结构是指建筑物在承受重力和其他力作用下变形和破坏的能力。
在建筑设计中,选择合适的建筑结构具有重要的意义,它既影响着建筑物的安全性和稳定性,也关系到建筑物的经济性和美观性。
本文将讨论建筑结构的不同类型以及选型的要点和考虑因素。
一、常见的建筑结构类型在现代建筑中,常见的建筑结构类型包括框架结构、桁架结构、砖混结构、钢筋混凝土结构等。
1. 框架结构:框架结构是指由柱子和梁组成的骨架结构,它承担着整个建筑物的重力和水平力。
框架结构具有灵活性强、适应性广等特点,广泛应用于住宅、商业和工业建筑中。
2. 桁架结构:桁架结构是由多根构杆连接而成的空间网格形状,具有轻质、高刚性和大跨度等优点。
桁架结构常用于体育馆、展览馆和大跨度的屋盖结构中。
3. 砖混结构:砖混结构是由砖墙和钢筋混凝土构件组成的,它具有抗震性好、隔热保温效果好等特点。
砖混结构常见于住宅和小型商业建筑。
4. 钢筋混凝土结构:钢筋混凝土结构是由钢筋混凝土构件组成的,它具有强度高、耐久性好等特点,广泛应用于各类建筑中。
二、建筑结构选型的要点在进行建筑结构选型时,需要考虑建筑物的功能需求、建筑用地的条件、预算限制、当地的气候和地质等因素。
以下是一些建筑结构选型的要点和考虑因素。
1. 功能需求:不同的建筑物有不同的功能需求,例如住宅需要考虑居住者的安全和舒适性,办公建筑需要考虑工作环境的舒适度等。
选型时需要根据建筑物的具体功能需求来确定合适的结构类型。
2. 土地条件:选型时需要考虑建筑用地的条件,包括地块的大小、形状、地质情况等。
例如,如果用地狭长,桁架结构可能更适合;如果地质条件较差,需要选择具有较好抗震性能的结构形式。
3. 预算限制:选型时也需要考虑预算限制,包括建筑材料的价格、施工成本等。
有时候,为了控制成本,可以选择更经济的结构类型。
4. 气候因素:当地的气候条件也会对建筑结构的选型产生影响。
例如,气候寒冷的地区,需要选择保温性能好的结构类型;气候炎热的地区,需要选择隔热性能好的结构类型。
- 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)。
屋架结构的型式
用于房屋上的桁架常称屋架,桁架型式的选择
一般与建筑物的使用要求,跨度和荷载大小,以及
材料供应和施工技术水平等因素有关。选择桁架型
式的一般原则是适用经济美观和制造简单。桁架可
用木材、钢材、钢筋混凝土等材料制造,由于每种 材料的力学性能各不相同,所以不同材料制造的屋 架,其型式也各不一样。
1、三角形屋架
三角形屋架使建筑物屋盖形成坡屋顶,造型美观,而且,三 角形屋架的上弦坡度较陡,有利于屋面排水。
当屋面采用瓦类材料,如粘土瓦、石棉瓦、水泥平瓦、预应 力瓦等时,排水坡度一般为i=1/2~l/3,屋架的高跨比—般为 h/L=1/4~1/6。
矩形桁架
2.2.1 木屋架
一般为三角形屋 架,内力支座处大 而跨中小。适用于 跨度在18米以内的 建筑中。 节间长度控制2-3m 内,高跨比不宜小 于1/5-1/4。
木屋架
豪式木屋架的适用跨度为9~2l米,最经济跨 这种屋架型式适用于木屋架。其特点是: 度为 9~ l5米。 (1) 屋架的节间大小均匀,屋架的杆件内力不致 突变太大。因为木材强度较低,这对采用木材作杆 豪式木屋架的节间数目主要考虑节间长度要适 件提供有利条件。 中,如节间长度太长,则杆件长度太长,受力不利; (2) 木屋架的结点采用齿联结。这种屋架结点上 如节间长度太短,则节点太多,制造麻烦。一般应 相交的杆件不多,为齿联结提供可能性。 控制节间长度在1.5~2.5米之间。所以设计上常常 是:
23
组合屋架已大量采用,由于制造简单、施工占地小、自重 轻,不需要重型起重设备,因此特别适于山区中、小型建筑。
折线形组合屋架
下撑式五角形组合屋架
三铰组合屋架
两铰组合屋架
2.2.7
板状屋架
板状屋架是将屋面板与屋架合二为一的结构体系。屋架的 上弦采用钢筋混凝土屋面板,下弦和腹杆可采用钢筋,也可采用 型钠制作。屋面板可选用普通混凝土,也可选用加气或陶粒等轻 质混凝土制作。屋面板与屋架共同工作,屋盖结构传力简捷、整 体性好,减少了屋盖构件,节省钢材和水泥,结构自重轻,经济 指标较好。
5.无腹杆屋架: 上弦一般为抛物线形,构造简单,便于制作。 节点刚接,可按刚架计算: 上弦杆:压弯构件 下弦杆:拉弯构件 竖腹杆:拉弯构件 若按拱计算:上弦杆:受压的拱身 下弦杆:拉杆 竖腹杆:受拉(荷载作用于下弦) 零杆(荷载作用于上弦)
2.2.6 钢筋混凝土-钢组合屋架
上弦杆采用刚 劲混凝土,下弦杆 采用型钢。充分利 用两种材料的特性。
端部高度:1.8~2.2m 适用:重型、高温、采用井式 或横向天窗的厂房
2.折线形屋架1: 外形较合理,自重轻,屋面坡度大。 适用:非卷材防水屋面的中型厂房 或大中型厂房。 3.折线形屋架2: 屋面坡度平缓,适用于卷材防 水屋面的中型厂房。
4.拱形屋架:
上弦一般采用抛物线形,也可采用折线形。 外形合理、内力均匀、自重轻。 矢跨比:1/6~1/8
支座
常见屋架的基本尺寸和适应范围
屋架的跨度,一般以3米为模数。无论哪一种型式或哪一
种材料的屋架,弦件通常都设计成等截面,以便于设计和施工, 所以确定屋架的形式时,应尽量使弦杆沿全长的内力分布基本 均匀。如果各节间的内力相差太大,容易造成材料的浪费。 例如:采用木材三角屋架时,因圆木的头径与尾径大小不 相同,为使弦杆的截面大小与内力大小相适应,设计时应将圆 木头径放在屋架的端部,尾径放在屋架的中部。
桁架主要尺寸的确定:
跨度 L—工艺及使用要求 高度 H—经济、刚度、运输、坡度等 各种屋架中部高度: 三角形屋架: 中部高度H≈(1/6~1/4)L 梯形屋架 : 中部高度H≈(1/10~1/6)L 端部高度H0≈(1.8~2.1m)
2.3
三角形屋架
桁架结构的选型与布臵
一、桁架的外形及腹杆形式
芬克式腹杆
按使用材料:木屋架、钢-木组合屋架、钢屋架、轻型 钢屋架、钢筋混凝土屋架、预应力混凝土屋架、钢筋混凝土 -钢组合屋架等 按屋架外形: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 按受力特点:桥式屋架、无斜腹杆屋架(刚接桁架、空 腹桁架)、立体桁架等
梯形桁架 三角形桁架
梯型屋架一般用 三角形屋架一般 矩形屋架也称为 用于屋面坡度较大 于屋面坡度较小的 平行弦屋架。其上 的屋盖结构中。一 屋盖中。其受力性 下弦平行 ,腹杆长 般宜用于中小跨度 能比三角形屋架优 度一致 ,杆件类型 的轻屋盖结构。跨 越 , 适用于较大跨 少 , 易于满足标准 度一般在18m以内。 度或荷载的工业厂 化、工业化生产的 房。屋面坡度需取 要求。常用于托架 i=1/5,跨度为12或支撑系统。 18m。
钢-木组合屋架
2.2.3 钢屋架
改善上弦杆受力情况,采用再分式腹杆的形式。
三角形钢屋架也称为芬克式屋架,是钢屋架的典型 型式,其特点是: (1)因钢材是一种柔性材料,虽然强度高,但抗弯性能差, 而屋架上弦是压弯构件,为了适应钢材这个弱点,芬允 式屋架把上弦分成左右两个小桁架,小桁架内的杆件长 度就变得较短,由此来能适应钢材柔性的特点。
18m以下时:可选用钢筋混凝土-钢组合屋架
36m以下时:宜选用预应力混凝土屋架 36m以上时:宜选用钢屋架
5.制造简单及运输与安装方便 杆件数量少,节点少,杆件尺寸划一及节 点构造形式划一。平行弦桁架最容易符合 上述要求。 6.综合技术经济效果好
注:根据不同的条件桁架形式可以有很多变化 三角形屋架下 弦下沉,弦杆交 角增大,方便制 造,屋架重心降 低,提高了稳定 性。
跨度6~9米时,采用四节间 跨度9~12米时,采用六节间 跨度12~15米时,采用八节间
跨度在15米以上时,因考虑竖腹杆的拉力太大
而采用钢-木组合豪式屋架。
2.2.2 钢-木组合屋架
钢-木组合屋
架的型式有豪式 屋架、芬克式屋
架、梯形屋架和
下折式屋架。
采用钢拉 杆作为屋架 的下弦杆, 消除接头的 非弹性变形, 从而提高屋 架结构的刚 度。
2.受力合理: 1)弦杆:使各节间弦杆的内力相差不太大。
简支屋架外形与均布荷载下的抛物线
形弯矩图接近时,各处弦杆内力才比 较接近。 2)腹杆:应使长杆受拉短杆受压,且腹杆数 量宜少,腹杆总长度也应较小。
单向斜杆式:
斜腹杆受拉 竖腹杆受压 合理 斜腹杆受压 竖腹杆受拉 不合理
3.材料耐久性和使用环境: 木材、钢材:易腐蚀,维修费用高。不宜用于相对 湿度较大、通风不良、及有腐蚀性介质的工业厂房。 4.屋架结构的跨度:
(2)这种屋架型式的下弦中段虽然长,但因下弦内力是受 拉,钢材抗拉最适宜,所以,这段杆件虽长但无害处。
芬克式屋架为钢屋架,钢材成本较高,故主要用
于大跨度情况,一般适用跨度为36米以上。
梯形屋架是由双梯 形合并而成,外形和荷 载引起的弯矩图形接近, 弦杆内力沿跨度分布较 均匀,材料较经济。 梯形屋架在支座处有一 定的高度,既可与钢筋混凝 土柱接,也可与钢柱做成固 接。屋架中的腹杆体系,可 采用人宇式、再分式和单斜 杆式。
可有效降低屋 架对支撑结构的 推力。
2.3.3 屋架结构的布臵 跨度 间距
屋架的跨度,一般以 3m为模数。
屋架一般宜等间距平行排列,与房屋纵向柱列的间 距一致,屋架直接搁臵在柱顶。屋架的间距同时即为 屋面板或檩条、吊顶龙骨的跨度,最常见的为6m,有时 也有7.5m、9m、 在同层中屋架的支座取同一标高。屋架的支座形 式,在力学上可简化为铰接支座。
坡度
屋架结构的主要尺寸
节间距
屋架节间长度的大小与屋架的结构型式,材料及 荷载有关。一般上弦受压,节间长度应小些,下弦受拉 ,节间长度可大些。 屋架上弦节间长度常取3m。 当屋盖采用有檩体 系时,则屋架上弦节间长度应与檩条间距一致。
屋架结构的选型 屋架结构的选型应考虑房屋的用途、建筑造型、 屋面防水构造、屋架的跨度、结构材料的供应、施 工技术条件等因素,做到受力合理、技术先进、经 济适用。
屋架选型的一般原则(以材料而言)
屋架的选型必须综合考虑建筑的使用要求、跨度和荷 载的大小、以及材料供应,施工条件等出素,并进行全面
的技术经济分析。
1.建筑跨度在36米以上时宜选用钢屋架,但在有侵蚀 介质(如酸、碱性物质)的厂房中则不宜采用钢结构。
2.为节约钢材,跨度在36米以下时宜选用预应力钢
筋混凝土屋架。跨度在18至24米之间,又无预应力条件时,
亦可选用普通钢筋混凝土屋架,但在有振动、侵蚀性介质
或高温车间,最好选用预应力钢筋混凝土屋架,因为下弦
施加预应力后,可以提高结构的抗裂性,防止钢筋受腐蚀。
3.建筑跨度在18米以下时,可选用钢筋混凝土-钢组 合层架。这种屋架技术经济指标较好,也不需要较大的起 重设备。由于它的下弦刚度较差,不宜用于振动较大(如 吊车起重量超过10吨)的厂房。 4.房屋内部以及所在地区的相对湿度大于75%,通风 不良者,或具有侵蚀性质介质的建筑,则不宜选用木屋架
水泥瓦、平瓦→坡度大→三角形屋架、陡坡梯形屋架
卷材、金属薄板→坡度小→拱形、折线形、缓坡梯形屋架
2.受力合理:
屋架结构的受力: 抛物线型:受力最为合理,但施工复杂 折 线 型:力学性能好,外形与抛物线弯矩土接近 梯 形:力学性能好,上下弦均为直线,施工方便 三 角 形:力学性能较差,适用于中小跨度 矩 形:力学性能较差,适用于特殊荷载或用作托架
和钢屋架。
2.3 屋架结构的选型与布臵
2.3.1 屋架结构的主要尺寸
矢高
屋架的矢高直接影响结构的刚度与经济指标。矢 高大、弦杆受力小,但腹杆长、长细比大、易压曲,用 料反而会增多。矢高小,则弦杆受力大、截面大、且 屋架刚度小、变形大。一般矢高可取跨度的1/10~1/5。 屋架上弦坡度的确定应与屋面防水构造相适应。 当采用瓦类屋面时,屋架上弦坡度应大些,一般不小于 1/3,以利于排水。当采用大型屋面板并做卷材防水时 ,屋面坡度可平缓些,一般为1/8~l/12。