结构体系分类及选型原则
高层建筑结构课件第2章(结构体系与结构布置)
六.截面尺寸初估（方案设计和初步设计时）
1.柱截面：
由轴压比控制
N c c f cbh
轴压比限值 P68表4.4
柱负荷面积 表4.4
单位面积荷载：框架、框-剪12～14kN/m2； 框架柱轴压比限值 剪力墙、筒体13～16
N Q S Qn
结1.1 构～ 体 系 系数 1.2
3.适用范围：适用于200m以下的超高层
代表作品及平面：
深圳国贸大厦
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五.结构体系（抗侧力体系）的选择
•建筑使用功能 •建筑平面
•建筑高度
•抗震等级 •地质条件 •施工技术 ……
用 途 住 宅 旅 馆 公 共
≤50m 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙、 框架 框架-剪力墙、框架
≥50m 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙、 筒体 框架-剪力墙、筒体
竖向抗侧力构件不连 竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平 续 转换构件（梁、桁架等）向下传递 楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的 80％
五.设置变形缝的原则
1.设置原则：
1）尽量不设缝，而调整平面形状、尺寸和结构布置， 采取构造和施工措施。 2）设缝时，应形成独立的结构单元，保证足够的缝宽。
框架结构 框架—剪力墙结构、筒体结构 部分框支剪力墙结构 0.7 0.75 0.6
抗震等级
计算截面以上层数 一级 二级
三级 0.9 0.95 ---
0.8 0.85 0.7
2.梁截面：
由高跨比控制：P18表2.9
注意：梁高有减小的趋势。
抵抗温度应力 3.板厚： 加强顶层约束 提高抗风抗震 一般楼层：80-140 顶层现浇板：≥120，宜双层双向配筋 地下室顶板：≥160
基坑支护结构设计原则和结构选型
基坑支护结构设计原则和结构选型汪军（1974-），男，汉族，湖北籍，学士，助理工程师，从事岩土工程施工、设计工作。
22挡土结构及支撑轴力的变化过程，采用这些方法得到的结果用于多道支撑的深基坑挡土结构分析时内力较实际情况的误差比较大，所以现在一般采用有限元法进行挡土墙的内力分析，用这种方法可以有效的计入基坑开挖过程中的多种因素，如作用在挡土支护结构上被动土压力和主动侧的土压力的变化，支撑随开挖深度的增加，其架设数量的变化，支撑架设前的挡土结构的位移以及架设支撑后支撑轴力的变化和挡土结构的位移，支撑预加轴力对挡土结构内力变化的影响，以及空间作用下挡土结构的空间效应等问题。
有限元法可以有效、安全、经济的优化挡土结构形式和开挖过程中的合理化。
挡土结构有限元分析法主要有两种，即“弹性杆系有限元法”和“连续介质有限元法”。
有限元法就是将土体、支护结构进行单元划分，通过数值模拟，从而得到支护结构的内力、位移，也可以算出整个土体的位移场和应力场。
它的优点在于能充分的考虑土体的性质，采用不同的模型、边界条件，从而更加真实的反映实际情况;对于分步施工过程可以采用动态模拟计算，可对每一步开挖的应力和位移作出分析。
采用空间三维有限元分析还可以较好的对基坑的整体形状作出模拟，对一些角撑、圈梁和围檩模拟。
有限元法在50年代出现，从70年代开始应用在基坑工程领域并且取得了很大的成果。
目前在我国主要采用的还是“弹性杆系有限元法”，因为它计算模型简单，参数易取，结果可靠。
最近几年来，随着计算机技术的不断提高，特别是一些通用的有限元计算软件的进入，使得“连续介质有限元法”得到了越来越广泛的运用。
我们不但可以对基坑进行二维有限元分析，而且可以进行三维空间模拟。
不但可以对土体进行线弹性分析，而且还深入到弹塑性阶段，可以更加真实的模拟支护结构的受力特点。
4 基坑支护结构选型深基坑支护的目的与要求是确保坑壁稳定，施工安全；确保邻近建筑物、构筑物和管线安全；有利于挖土及地下室的建造；支护结构施工方便、经济合理。
结构选型重点笔记整理
1.结构选型的原则是什么？a)满足使用功能的要求 b)满足建筑造型的需要c)充分发挥结构自身的优势d)考虑材料和施工条件 e)尽可能降低造价f)设计理念和方法2.梁柱的受力与变形有什么样的特征？a)受力变形特征：梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载作用。
内力主要为弯矩和剪力，还能有扭矩和轴力，变形主要的挠曲变形，与约束条件有关。
简支梁：两端约束小，变形挠度大，内力大。
固端梁：两端约束大，变形小，内力小。
悬臂梁：只有一端约束，对固端要求高，受力最不好，变形最大。
连续梁：充分发挥材料力学性能，内力小，刚度大，抗震好，对支座变形敏感，易引起附加内力。
3.屋架结构的构造要求及适用范围？a)构造要求：1，矢高不宜过大也不宜过小。
屋架的矢高也要根据屋架的结构形式，一般矢高可取跨度的1/10—1/5。
2，坡度：屋架上弦坡度的确定应与屋面防水构造相适应。
采用瓦类屋面时，坡度一般不小于1/3。
当采用大型屋面板并做卷材防水时，一般为1/8—1/12。
3，节间长度：一般上弦受压，节间长度应小些，下弦受拉，节间长度可大些，屋面荷载应直接作用在节点上，当屋架上铺预制钢筋混凝土大型屋面板时，常取3m; 当屋盖采用有檀体系时，屋架上弦节间长度应与檩条间距一致，节间长度一般为1.5--4m。
b)适用范围：1，从结构受力来看，梯形屋架力学性能好，上下弦均为直线，施工方便，适用于大中跨建筑中。
三角形屋架与矩形屋架力学性能较差，因此三角形适用于中小跨度，矩形常用作托架或花卉较特殊的情况。
2，从屋面防水看：屋面防水材料为粘土瓦、机制平瓦或水泥瓦时，采用三角形屋架、陡坡梯形屋架；当采用卷材防水、金属薄板防水时，应选用拱形屋架、折线形屋架和缓坡梯形屋架。
3，从材料的耐久性及使用环境看，木材及钢材不宜用于相对湿度较大而通风不良的建筑或有侵蚀性介质的工业厂房，而宜选用预应力混凝土屋架。
4，从屋架结构跨度看，跨度在18m以下时，可选钢筋混凝土—钢组合屋架；跨度在36m以下时，宜选用预应力混凝土屋架；对跨度在36m以上的大跨度建筑或受到较大振动荷载作用的屋架，宜选用钢屋架。
结构选型
1 绪论1.1 建筑工程设计文件的编制⏹民用建筑工程的设计阶段方案设计：应满足编制初步设计文件的需要⏹初步设计：应满足编制施工图设计文件的需要（对技术要求简单的可不做施工图设计：应满足设备材料采购、非标准设备制施工的需要※方案设计文件的内容设计说明书，包括各专业设计说明以及投资估算等内容；总平面图以及建筑设计图纸（若为城市区域供热或区域煤气调压站，应提供热能动力专业的设计图纸）；设计委托或设计合同中规定的透视图、鸟瞰图、模型等。
※方案设计文件的编制顺序封面：写明项目名称、编制单位、编制年月；扉页：写明编制单位法定代表人、技术总负责人、项目总负责人的姓名，并经上述人员签字或授权盖章；设计文件目录；设计说明书；设计图纸。
初步设计文件的内容设计说明书，包括设计总说明、各专业设计说明；有关专业的设计图纸；工程概算书。
※初步设计文件的编制顺序⏹封面：写明项目名称、编制单位、编制年月；⏹扉页：写明编制单位法定代表人、技术总负责人、项目总负责人和各专业负责人的姓名，并经上述人员签字或授权盖章；⏹设计文件目录；⏹设计说明书；⏹设计图纸（可另单独成册）；⏹概算书（可另单独成册）。
※施工图设计文件的内容⏹图纸目录；⏹设计说明；设计图纸；⏹计算书（内部归档）。
※结构施工图设计文件的编制顺序⏹图纸目录：应按图纸序号排列；⏹设计说明：写明结构设计的依据、设计标高取值、图纸中的标高尺寸单位、结构安全等级、设计年限、场地类别、地基的液化等级、抗震设防等级、设防烈度、人防等级、地基概况、设计荷载、结构选材以及施工中应遵循的施工规范和注意事项；⏹设计图纸：基础平面图、基础详图、结构平面图（包括柱、墙、梁、板等构件的平面定位及布置）、结构构件详图、节点构造详图及其他图纸；⏹结构设计计算书：手算的或电算的完整结构设计计算书，所有计算书应校审，并由设计、校对、审核人在计算书封面上签字，作为技术文件归档。
1.2 建筑结构设计的一般程序初步设计阶段----施工图设计阶段＃设计前的准备阶段（调研）⏹研究设计任务书（1）规模大小（建筑面积，工期……）（2）使用特点（功能，防震，防护，防尘，设备，……）（3）总投资及造价⏹搜集设计原始资料（1）建设场地的规划及布局，已建同类建筑，有关资料……（2）自然条件（气温、风、雪、标准冻深、地质、地下水位、地震烈度、场地地形图）⏹材料供应情况国家地方预制构件厂生产的产品⏹施工条件技术力量（擅长）、设备（起重机械）＃初步设计阶段⏹总体方案及选型（1）总体方案﹠结构体系：框架、框剪、剪力墙、底层大空间剪力墙、筒体、砖混、钢结构﹠材料：钢筋砼、钢骨钢筋砼、砌体、钢﹠施工方法：现浇、预制、装配整体（2）缝的划分﹠伸缩缝、沉降缝、抗震缝（3）地震要求、方案及构造措施（4）地基持力层，基础埋置深度，地基处理方案（5）施工技术方案⏹结构型式及布置（1）柱网、墙（间距）：柱截面（宽和高）、墙厚（2）楼盖、屋盖* 型式：梁、板结构（肋梁、井字、无梁）、网架、壳……* 初估截面尺寸：板厚、梁的高和宽* 施工方法：预制、现浇，迭合（3）基础* 型式：浅埋——独立，条形，筏，箱深埋——桩、沉井* 初估截面尺寸* 地耐力及沉降计算（4）楼梯等其他构件（5）初步结构计算⏹构造措施⏹绘制布置图⏹概算（方案比较）＃施工图阶段⏹结构计算⏹设计图纸（1）结构设计总说明* 安全等级，设防烈度，人防等级* 地基概况，处理措施* 荷载取值* 材料的品种、规格、型号、强度等级* 采用的标准构件图集* 施工注意事项（后浇带的设置，浇注时间及材料，高层主楼与裙房的施工先后时间，悬挑构件的拆模时间等）⏹基础平面图、详图⏹结构平面布置图⏹构件详图⏹节点构造详图⏹其他（楼梯、水池、水箱……）§1.3 结构选型的意义★结构对于建筑的意义⏹结构如同建筑的骨骼，支撑着建筑物：要克服重力，形成支撑体系；⏹通过满足技术要求来满足建筑的使用功能：如无柱空间的设计，中厅空间的设计等；⏹形成特定的建筑造型：如现在的一些大跨度建筑，其独特的外观造型是进行了正确的结构选型的结果；⏹结构科学的进步推动着建筑的发展：一部建筑史也是一部建筑结构发展史。
高层建筑相关的知识点
2、裙房与裙房与主体建筑的组合关系
根据裙房与主体建筑的关系，并结合地基条件与裙房的功能 要求，平面布置中常有以下几种组合方式。
基座式裙房 毗邻式裙房 分离式裙房
基座式裙房
这是最常用的一种形式。基座式裙房将高层 建筑公共用房集中于底部，并扩大柱网形成 基座。 其优点是在建筑红线范围内利用低矮的裙房 尽量布满基地，以保证裙房拥有更多的建筑 面积，既使高层主体建筑与邻近建筑保持必 要的防火间距，又使高层建筑的临街面与街 道环境景观区的协调统一。 基座式组合常采用框架、框筒、框支剪力墙等结构形式。 由于主体建筑柱网较密，且柱子较粗，在其柱网范围内 往往还有部分剪力墙落下，并附带大量的设备管井，造 成主体柱网内裙房空间不甚理想，因此，在基座式内部 空间布局中，应充分考虑这一不利因素。 基座式裙房组合方式体形实例由深圳国贸大厦、巴西利 亚议会大厦等。
高层综合体分类
按主要功能划分，可将建筑综合体分为以下五类：
1 居住综合体
2 办公会议综合体 3 交通枢纽综合体 4 文化娱乐综合体 5 商业综合体
高层综合体分类
1、居住综合体
以居住功能为主，配合有零售商业、餐馆、球场、游泳池、电影院、停车场、 屋顶花园等生活服务设施的建筑综合体。
高层综合体分类
框架结构体系优点是：建筑平面布置灵活，能获得大空间，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较 成熟，在一定高度范围内造价较低。 框架结构的缺点是：框架结构本身柔性较大，抗侧力能力较差，在风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震 荷载作用下，非结构构件破坏比较严重。
北京长富宫中心
“绿色阳台阵列”公寓楼
高层综合体分类
5、商业综合体 集合有各类大型商场、专业商店和零售商业的购物中心或商业街。往往兼有餐 饮、娱乐、休闲等内容。
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。
结构选型
1 建筑结构选型的基本原则：①功能②造型③结构自身优势④材料⑤施工经济2 简支梁，中小跨度。
悬臂梁，固定段有较大弯矩（倾覆力矩）3 悬挑结构的抗倾覆平衡公式：悬挑结构的抗倾覆安全系数>1.5 抗倾覆力矩：倾覆力矩>1.5 p104桁架结构的组成（上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆）（上弦杆、下弦杆、腹杆）5桁架结构计算的假定：①组成桁架的所有各杆都是直杆，所有各杆的中心线（轴线）都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面。
②桁架的杆件与杆件相连接的节点均为交接节点。
③所有外力（包括荷载及支座反力）都做用在中心平面内，并集中作用于节点上。
6 屋架结构的主要尺寸包括屋架的矢高、坡度、节间距。
7 屋架结构的选型：①从结构受力来看，抛物线状的拱式结构受力最为合理。
②当屋面防水材料采用粘土瓦、机制平瓦或水泥瓦时应选用三角形屋架、陡坡梯形屋架。
当屋面防水采用卷材防水、金属薄板防水时，应选用拱形屋架、折线型屋架和缓坡梯形屋架。
③对于湿度大、通风不良等工业厂房，用预应力混凝土屋架。
④跨度<18m,用钢筋混凝土—刚组合屋架，跨度<36m，用预应力混凝土屋架，跨度>36m，钢屋架。
8 张弦结构：将平面桁架结构的受拉下弦杆用高强度拉索代替，并通过张拉拉索在结构中施加预应力，可有效改善结构的受力性能。
根据这一原理衍生出一种新的结构形式称为张拉结构。
9 钢架结构：是指梁、柱之间为刚性连接的结构。
10 排架结构：梁与柱之间为铰接的结构。
11 单层单跨刚架结构的结构计算简图，按构件的布置和支座约束条件可分成无铰刚架、两铰钢架、三铰刚架三种。
12 拱按结构支撑方式分类，可以分成三铰拱、两铰拱和无铰拱。
三铰拱为静定结构，两铰拱和无铰拱为超静定结构。
13 拱的受力特点支座反力①在竖向荷载作用下，拱脚支座内将产生水平推力。
②在竖向荷载作用下，拱脚水平推力的大小等于相同跨度简支梁在相同竖向荷载作用下所产生的在相应顶铰C截面上的弯矩M除以拱的矢高f。
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
8000
8000
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。
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（1）一栋优秀的建筑是合作的产物 ： 建筑 师、结构工程师、设备工程师 （2）一个好的建筑设计，必须要有一个好的 结构型式 （3）结构选型是个综合性的科学问题：
（五）影响建筑结构形式的因素还包括建筑施工的生 产技术水平以及经济指标等。
衡量结构方案经济性的手段是进行综合经济 分析。所谓综合经济分析就是要从以下几个方面综合 考虑问题：
（1）不但要考虑某个结构方案付诸实施时的一次投 资费用，还要考虑其全寿命期费用。
（2）除了以货币指标核算结构的建造成本外，还要 从节省材料消耗和节约劳动力等各项指标来衡量。此 外从人类长远利益考虑，还要特别考虑资源的节约。
形式也不同。例如：砌体结构所用材料多 为就地取材，施工简单，适用于低层、多 层建筑。当钢材供应紧缺或钢材加工、施 工技术不完善时，不可大量采用钢结构。 （5）尽可能降低造价
当几种结构形式都有可能满足建筑设 计条件时，经济条件就是决定因素，尽量 采用能降低工程造价的结构形式。
四 影响结构选型的因素
建筑结构选型 Selection of Building
Structures
主要内容
1 建筑结构的定义和功能 2 建筑结构与建筑设计的关系
3 建筑结构选型的原理 43 影响建筑结构选型的因素
53 建筑结构的组成和分类
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建筑结构选型
一 建筑结构的定义和功能
建筑结构是形成一定空间及造型，并具 有承受人为和自然界施加于建筑物的各种荷 载作用，使建筑物得以安全使用的骨架。
从结构方面：
轴线
母 线
圆形平面与矩形平面相比风 荷载可减少约30%，塔身下部外 形与风荷载作用下的弯矩图相 似，逐渐加大的直径对塔身稳定 性十分有利，使自上而下逐渐增 大的结构自重均匀分布。
从施工方面：
双曲抛物面是一个旋转曲 面，可由一根倾斜母线绕纵轴旋 转而成，曲面上存在两个母线方 向。即曲面上任一点都存在两根 曲面上的直线，施工比较方便。
从工艺方面：
双汽曲轮抛机物的面效冷率却和塔进塔汽身温中 度
与 部出略汽细温，度加之速差了有空关气，上温升差越速
滴 度 大，形 效成 率上 越拔 高力 ，， 所加 以速 要空 用气 水流 来
水 动 冷。却到汽塔轮身机上。部冷，却上水升被的加空气热
板 后，用管道送到冷却塔顶部喷 被继续加热，体积更加膨胀。
（2）满足建筑造型的需要 对于建筑造型复杂、平面和立面特别不规
则的建筑结构选型，要按实际需要在适当部位 设置防震缝，形成较多有规则的结构单元。 （3）充分发挥结构自身的优势
每种结构形式都有各自的特点和不足，有 其各自的适用范围，所以要结合建筑设计的具 体情况进行结构选型。
（4）考虑材料和施工的条件 由于材料和施工技术的不同，其结构
洒下来，并通过滴水板尽量延 此时，上部塔身略为放宽，减
冷空气
长热水下落的路程，同时冷空 少了上升空气的阻力，有利于
气从冷却塔下部进入塔内，与 空气流动。可见，双曲抛物面
热水
热水进行热交换，被加热的冷
薄壳冷却塔在冷却工艺上是很
空气体积膨胀，容重减轻，缓
合理的。
缓上升。
例：双曲抛物面冷却塔(Cooling Tower with hyperbolic paraboloid Shell)
可靠、适用、耐久，以及在偶然事故中，当局部 结构遭到破环后，仍能保持结构的整体稳定性。
图例：风压特征
二 建筑结构与建筑设计的关系
建筑结构是建筑三大构成要素中建筑技术的组成内 容，是保证房屋安全的重要手段。建筑结构的形式是为了 满足建筑功能要求，为创造建筑的美而服务。建筑结构与 建筑设计是两个既相互独立又紧密联系的专业工种。
将建筑物比喻为人体
建筑――容貌、体型、气质 结构――骨骼、耐力、寿命 建筑设备――神经、脉络、器官
一幢现代建筑中的其他设施系统主要有
水(Water and
暖
Waste water) (Energy)
电(Electrical and Information works )
上水系
能源系统包
统、排水系 括煤气、燃油、
什麽是结构
建筑结构(Building structure)是 房屋建筑的空间受力骨架体系，是 建筑物得以存在的基础 构件：是结构的组成部分，如梁、 板、柱、基础等 结构的作用：承担荷载
建筑结构的功能
首先是骨架所形成的空间能良好地为人类生活与 生产服务，并满足人类对美观的需求，为此须选择 合理的结构型式。
五 建筑结构的组成与分类
1 建筑结构的组成
11..11承承受受竖竖向向荷荷载载的的水水平平构构件件
（1）板的长、宽两个方向的尺寸远远大于其厚度尺寸。板有平板、曲面 板和斜板。 （2）梁的截面宽度和高度尺寸远远小于其跨度尺寸。梁有直梁、曲梁和 斜梁。 （3）桁架、网架由杆件组成，且杆件截面尺寸远远小于其长度尺寸。
例：双曲抛物面冷却塔（Cooling Tower with hyperbolic paraboloid Shell）
人们在世界各地的火电厂附近常见到钢筋混凝土双曲抛物面 冷却塔（Reinforced Concrete Cooling Tower with hyperbolic paraboloid Shell），其功能是要冷却汽轮机中被加热了的冷却水。
建筑上的使用功能，结构上的安全合理，施 工上的可能条件，造价上的经济价值，艺术 上的造型美观
优秀的建筑结构应具有以下特点：
（1）在应用上，要满足空间和功能的需求； （2）在安全上，要符合承载和耐久的需要； （3）在技术上，要体现科技和工程的新发展； （4）在造型上，要与建筑艺术融为一体； （5）在建造上，要合理用材并与施工实际相结合。
建筑结构是由许多结构构件组成的一个系统，其中主要的受力 系统称为结构总体系。结构总体系虽然千变万化，但总是由水 平结构体系、竖向结构体系以及基础结构体系三部分组成（图 1-3）。
水平结构体系一般由板、梁、桁（网）架组成，如板一梁结构 体系和桁（网）架体系。水平结构体系也称楼（屋）盖体系， 其作用为：① 在竖直方向，它通过构件的弯曲变形承受楼面 或屋面的竖向荷载，并把它传递给竖向承重体系；② 在水平 方向，它起隔板作用，并保持竖向结构的稳定。
统、消防水 蒸汽、热水、采
系统等
暖或空调系统等
动力电和照明电系统、应急 照明系统、电报、电传、电 话、电视、信息网络系统、信 息传感系统、安全监控系统等
这些系统都有其各自的特殊要求，又必须统一安置在房 屋内部。既要保证这些设施正常有效地运行，又要满足房屋的 使用功能，有时会发生一些矛盾，这就要求设计人员在建筑设 计的最初阶段协调好各个系统的基本要求。
其次是应合理选择结构的材料和受力体系，充分 发挥所用材料的作用，使结构具有抵御自然界各种 作用的能力，如结构自重、使用荷载、风荷载和地 震作用等。
荷载：自重、外部荷载作用（活荷载、风荷 载、雪荷载、和地震作用等）、变形作用（温 度变化引起的变形、地基沉降等）、环境作用 （大气污染作用等）
结构的基本功能要求：
三 建筑结构选型的原则
在建筑设计中，空间组合和建筑造型的主要环 节是选择最佳结构方案，即结构选型。结构选型应 遵循以下原则： （1）适应建筑功能的要求
对于有些公共建筑，其功能有视听要求，如： 体育馆为保证较好的观看视觉效果，比赛大厅内不 能设柱，必须采用大跨度结构；大型超市为满足购 物的需要，室内空间具有流动性和灵活性，所以应 采用框架结构。
声音聚焦 Sonic Focussing
(a)
(b)
(a)
拱形天棚的声聚焦现象
(b)
球形或抛物面形的屋盖结构(壳体或拱结构)，若曲面 的焦点位置处理不当，会形成声音聚焦。在焦点附近，强大 的躁音会使人难以忍受，严重影响使用功能。
改变曲率或加设吊顶，可以减少或消除这种声聚焦的现 象。可见，在设计的方案阶段，应注意基本的建筑功能、空 间形式与结构体系的协调一致。
例：双曲抛物面冷却塔（ Cooling Tower with hyperbolic paraboloid Shell）
双曲抛物面冷却塔优美的结构形 式，加上冉冉升起的水气形成地平线上 一道美丽的风景线，十分壮观。采用双 曲抛物面壳这种薄壁空间结构，受力合 理，自重轻，不但安全可靠，也经济合 理。
双曲抛物面冷却塔可谓建筑造型、结构形式和使 用功能的完美结合，世界各地到处都可看到双曲抛物 面冷却塔。可见，即使设计象冷却塔这样一种工程构 筑物也要求设计者具有渊博的知识。
（一）结合建筑物的使用功能要求做好结构选型 任何建筑物都具有对客观空间环境的要
求，根据这些要求可以大体确定建筑物的尺度、规 模与相互关系。首先，结构选型时应注意尽可能降 低结构构件的高度，选择与建筑物使用空间相适应 的结构形式。
（二）建筑结构型式对建筑风格和建筑艺术的影响 建筑结构、体型 与人的活动有关的空间组织 建筑技术问题 建筑艺术和室内布置
结构设计要解决
结构型式 结构材料 结构的承载力、变形、倾覆、稳定等问题 结构连接构造和施工方法
建筑设计和结构设计的对应关系
建筑平面和体型是所采用结构型式的反应；结构 型式的选择受着建筑平面和体型设计效果的影 响。 结构的正确是建筑美观的必要条件，结构的正确 不能代替建筑的美，却能增添建筑的美。 一栋优秀的建筑必然是建筑、结构、设备等各专 业工种的密切配合的成果。
艾菲尔铁塔
从建筑方面:
现在，艾菲 尔铁塔已成为巴黎 和法国的象征。可 见一栋优秀的建筑 在社会、政治、经 济和文化中所起的 重大作用。每年 600 多 万 旅 游 者 登 塔观光，旅游收入 也十分可观。