建筑结构选型一
《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。
建筑结构选型(ppt 85页)
讨论 结构选型－结构设计
“鸟巢”方案展现了一个新颖、独特、庞大的异型钢结构建筑物， 该方案预计消耗8万吨各类钢材，最长的一条钢梁达300米，平 均钢梁长度将在50至180米之间，巨型体育场的形象完美纯真， 外观即结构，犹如树枝织成的鸟巢，其灰色矿质般的钢网以透
70年代末，文化部曾重提兴建国家大剧院之事，仍 未实现。
1990年，文化部再次提出在原址上兴建国家大剧院 ，并成立了筹建办公室。
1997年10月，中央决定在人民大会堂西侧空地尽快 兴建国家大剧院。
1998年1月8日，中央决定成立国家大剧院建设领导 小组和国家大剧院业主委员会。确定建设规模12万 平方米，建设内容为4个剧场，建筑设计方案采取邀 请方式为主进行国际招标，用4年左右时间建成。估 算，国家大剧院约需投资25.5亿元，外汇额度1亿美 元，其来源将主要是国家财政拨款。
直径110m 用钢量46.8kg/m2
锥体网架
•四角锥
棋盘形四 角锥
倒四角锥 正四角锥
正放四角锥 斜放四角锥
•三角锥
跳格三角锥
•六角锥
节点复杂，一般不采用
第五节 平面网架受力分析
第六节 网架杆件与节点
杆件可用
钢管（受力合理，节省钢材) 角钢（在小跨度简单型式使 用）
网架的结点
角钢杆件多用钢板连接，焊接或螺栓连接 钢管杆件连接宜采用钢球连接（构造简单，连接 方便，用钢量少，美观）
第三节 网架的结构形式
两向正交正放网架
适合接近正方 形建筑平面 （空间作用）
几何可变（斜 向支撑）
适宜中等跨度 30~60m
两向正交斜放网架
北京国际俱乐部网球馆采用的网架结构型式
三向交叉网架
结构空间刚度好 构件内力均匀 节点连接复杂
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。
建筑结构选型高层建筑结构选型
建筑结构选型高层建筑结构选型在城市的天际线上，高层建筑如同一座座巍峨的山峰，展现着人类的智慧和创造力。
而在这些宏伟建筑的背后，建筑结构选型是至关重要的一环。
它不仅关系到建筑的安全性、稳定性和耐久性，还直接影响着建筑的使用功能、经济成本和美学效果。
高层建筑结构选型需要综合考虑多种因素。
首先，建筑的高度和用途是两个关键因素。
不同的高度范围和使用功能对结构体系的要求截然不同。
例如，住宅建筑和商业办公建筑在空间布局、荷载分布和使用需求上就存在明显差异。
从结构体系的角度来看，常见的高层建筑结构类型包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构具有布置灵活、空间利用率高的优点，但在抵抗水平荷载方面相对较弱，因此适用于较低的高层建筑。
剪力墙结构则以其强大的抗侧力能力著称，常用于高层住宅建筑，能够有效地抵御地震和风荷载的作用。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点，既能提供较大的灵活空间，又能保证良好的抗侧性能，是许多综合性高层建筑的常见选择。
筒体结构是一种高效的抗侧力结构体系，包括框筒、筒中筒和束筒等形式。
筒体结构能够将水平荷载有效地传递到基础，适用于超高层建筑。
此外，还有一些新型的结构体系，如巨型结构、悬挂结构等，它们在特定的条件下能够展现出独特的优势。
在进行结构选型时，地质条件也是一个不容忽视的因素。
不同的地质情况对基础的设计和选型有着重要影响。
如果地质条件较差，如存在软弱土层或不均匀沉降，就需要选择更加稳固和适应性强的基础形式，如桩基础、筏板基础等。
建筑所在地区的气候条件也会对结构选型产生影响。
风荷载是高层建筑设计中需要重点考虑的水平荷载之一。
在风荷载较大的地区，结构的抗风性能就显得尤为重要。
此时，需要通过合理的结构布置和优化设计，减小风荷载对建筑的影响。
经济因素在高层建筑结构选型中也起着决定性的作用。
不同的结构体系在材料用量、施工难度和工期等方面都有所不同，从而导致成本上的差异。
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
Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University
Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University
（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
Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University
（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
Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University
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教学要求 了解梁的不同型式及受力与变形，了
解悬挑结构，掌握梁的支承方式及按 位置情况分类。
9
第一章 梁
1 2 3 4
人们居住和工作的建 筑物均是由各个单一空 间构成，而每一个空间 又是由基本构件组成。 建筑物的基本结构形式 可分为
板
梁
柱
拱
梁(beam)主要承受垂直于梁轴线方向的 荷载作用
10
1.1 梁的型式
当梁柱结构中柱刚度比梁刚度大很多 且梁柱节点构造为刚接时,可按两端固定 梁分析梁在竖向荷载作用下的内力与变形 对于一般情况下梁柱刚度相差不多的 情况,则柱对梁的约束作用应视作弹性支 承,这时梁在竖向荷载作用下的内力和变 形介于两端固定梁和两端简支梁之间。
34
1.3 悬挑结构
悬挑结构无端部支撑构件、视野开阔、 空间布置灵活，故常在体育场看台雨棚 中应用。
连续梁 具有两个以上支座的梁。 ..
23
1.1 梁的型式
简支梁
悬臂梁` 玻璃走廊鸟瞰美国大峡谷
24
1.1 梁的型式
q
连续梁
25
1.1 梁的型式
单跨梁
静定梁
多跨梁
超静定梁
静定多跨梁
连续梁
26
1.1 梁的型式
次梁
次梁直接承受板传来的荷载。 主梁除承受板直接传来的荷载外，还 承受次梁传来的荷载。 连梁主要用于连接两榀框架，使其成 为一个整体。
18
1.1 梁的型式
某单层工业厂房
19
1.1 梁的型式
砼梁
砼梁由砼和钢筋共同工作，砼受压， 钢筋受拉，受力明确，构造简单，但 其自重较大，跨度一般不超过12米。
预应力 预应力砼梁在受拉区施加预应力，可 有效控制裂缝和挠度。 砼梁
钢-钢 下部钢材受拉，上部钢筋砼受压，充 筋砼梁 分利用其材料特性。
建筑结构选型
湖南城市学院
绪 言
一、结构选型的地位
在建筑物中，用来承受荷载、抵抗变形的骨架 ——建筑结构 荷载：建筑自重、使用荷载、风荷载、地震作用等。 结构选型的性质：既是建筑艺术与工程技术的综合，又是建筑、结 构、施工、设备、预算等各个专业工种的配合。 好的建筑设计方案必须要有好的结构形式作为支撑才能实现。 结构形式关系建筑物是否安全、适用、经济、美观。
胶合木 用胶粘方法将木料或木料与胶合 板拼接成尺寸与形状符合要求而又具有整 体木材效能的构件和结构。 胶合木结构于1907年首先在德国问世， 至40年代中期已发展成为现代木结构的 一个重要分支。广泛应用于各种工程上。
16
1.1 梁的型式
南京长江大桥
17
1.1 梁的型式
钢梁
钢梁强度高，施工方便。钢梁自重 比相同跨度混凝土梁轻。维护费用 较高，房屋建筑较少使用，但在厂 房、桥梁中应用较广泛。
1
绪 言
二、结构形式
1、多层与高层建筑：
1）混合结构体系；框架结构体系； 2）高层建筑体系（含剪力墙结构、框—剪、全剪、筒式结构等）；
3）楼盖结构、楼梯结构；
2、单层大跨度建筑（屋盖结构）： 1）平面结构体系：门式刚架、薄腹梁结构、桁架结构、拱结构
2）空间结构体系：壳体结构、网架结构、悬索结构等。
38
1.3 梁式结构
上海浦东国际机场第二航站楼
38
1.4 悬挑结构
深圳湾体育中心
38
1.4 悬挑结构
中国馆施工现场
39
1.4 悬挑结构
中国馆
40
Thank you
主梁
在结 构中 的位 置
连梁 圈梁 过梁
圈梁一般用于砖混结构，将整个建筑 围成一体，增强结构的抗震性能。
过梁一般用于门窗洞口的上部，用以 承受洞口上部结构的荷载。
27
1.1 梁的型式
建筑剖视图
28
1.1 梁的型式
主梁
次梁
次梁
主梁钢结Βιβλιοθήκη 建筑主梁，次梁291.1 梁的型式
屋面板
混合结构－竖向荷载 通过砖墙传到基础上
13
1.1 梁的型式
太和殿，俗称金銮殿，殿高35米，面积2381平方米，是中国最大的一座木 结构宫殿。面阔11间，进深5间，为中国古代殿宇最高等级的重檐庑殿顶。
14
1.1 梁的型式
15
1.1 梁的型式
木梁
木材自重轻，抗压抗拉、强度高。 截面小，跨度大，使用方便。木材 防腐、防火、防蛀性能差，且资源 有限，现代建筑逐步淘汰。
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1.3 悬挑结构
意大利佛罗伦萨运动场大看台
钢筋混凝土梁板结构，雨蓬挑梁伸出17m 雨蓬的挑梁外形与其弯矩图统一起来
36
1.3 悬挑结构
悬挑结构的固定端有较大的倾覆力矩。 一般认为，悬挑结构的抗倾覆安全系数 应大于1.5。
抗倾覆力矩/倾覆力矩 > 1.5
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1.3 梁式结构
上海浦东国际机场第二航站楼
当建筑物的地基较 差时采用简支梁结构 较为有利。简支梁也 常被用来作为沉降缝 之间的连接构件。
32
1.2 梁的受力与变形
悬臂梁悬臂端无支承 构件，视野开阔,空间布 置灵活。其缺点是在结 构的固定端有较大的倾 覆力矩。
设计时除了考虑结构 的强度和变形外,还要注 意结构的抗倾覆稳定性。
33
1.2 梁的受力与变形
圈梁的设置
30
1.2 梁的受力与变形
梁主要承受垂直 于梁轴线方向的荷 载的作用,其内力主 要为弯矩和剪力。 梁的变形主要是 挠曲变形。梁的受 力与变形主要与梁 的约束条件有关。
单跨梁在竖向均布荷载作用下的弯矩图
31
1.2 梁的受力与变形
简支梁是静定结 构,构造简单，施工 方便。但内力及变形 较大。常用于中小跨 度建筑。
材 料 石 梁 木 梁
截面 矩形梁 圆形梁 工字型梁 槽形梁
支座约束
静定梁
超静定梁
钢 梁
钢筋混凝土梁 预应力混凝土梁 钢-钢筋混凝土梁
11
1.1 梁的型式
布置方式 主 梁 次 梁
支承方式
简支梁
悬臂梁 连续梁
过 梁
圈 梁 连 梁
12
1.1 梁的型式
帕提农神庙
石梁
石材抗压强度高，抗拉强度低。高 度大，而跨度较小
20
1.1 梁的型式
21
1.1 梁的型式
钢筋砼梁截面型式
钢梁截面型式
22
1.1 梁的型式
简支梁
梁的两端搁置在支座上，但支座仅使 梁不产生垂直移动，可自由转动。为使整 个梁不产生水平移动，加设铰支座和滚动 支座。...
支承 方式
悬臂梁
梁的一端固定在支座上，使该端不能 转动，也不能产生水平和垂直移动。.
1
绪 言
鸟巢施工现场
2
绪 言
鸟巢夜景
3
绪 言
水立方施工现场
4
绪 言
水立方
5
绪 言
水立方夜景
6
绪 言 建筑结构选型的原则：
适应建筑的功能要求 满足建筑造型的需要
充分发挥结构自身的优势
考虑材料和施工条件 尽可能降低造价
7
第一章 梁
第一节 梁的型式
第二节 梁的受力与变形 第三节 梁式结构的工程实例 第四节 悬挑结构