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常见建筑结构体系及其特点

常见建筑结构体系及其特点
常见建筑结构体系及其特点

常见建筑结构体系及其特点

一、混合结构体系

混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构,而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构

根据承重墙所在的位置划分为

横墙承重方案

其受力特点是:主要靠横墙支撑楼板,横墙是主要承重墙。纵墙主要起维护、隔断和维持横墙的整体作用,故纵墙是自承重墙。该方案的优点是:横墙较密,房屋横向刚度大,整体刚度好,其缺点是:平面布置不灵活。

纵墙承重方案

其特点是:把荷载传给梁,由梁传给纵墙,纵墙是主要承重墙,横墙只承受小部分荷载,横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要,它的间距比较大。优点是:房屋的空间可以比较大,平面布置比较灵活,墙面积较小,缺点是:房屋的刚度较差。

纵横墙承重方案

根据房屋的开间和进深要求,有时需要纵横墙同时承重,即为纵横墙承重方案。这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定,横墙的间距比纵墙的小,所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。

内框架承重方案

房屋有时由于使用上要求,往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙,以取得较大的空间。其特点是:由于横墙较小,房屋的空间刚度较差。

二、框架结构体系

框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。

由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架,当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时,该结构体系成为框架结构体系。有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。

框架结构体系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。同时框架结构的梁、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。

框架结构体系的缺点为: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对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显著增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理。

三、剪力墙体系

剪力墙体系是利用建筑物的墙体(内墙和外墙)做成剪力墙来抵抗水平体力。剪力墙一般为钢筋混凝土墙,厚度不小于140mm。剪力墙的间距一般不小于3~8m,适用于小开间的住宅和旅馆等。一般在30m高度范围内都适合。

剪力墙结构的优点是侧向刚度大,在水平荷载作用下侧移小,其缺点是剪力墙的间距有一定限制,建筑平面布置不灵活,不适合要求大空间的公共建筑,另外结构自重也较大,灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。

四、框架—剪力墙结构

框架—剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。

框架—剪力墙具有框架结构平面布置灵活,有较大空间的优点,又具有侧向刚度较大的优势特点。

框架结构的建筑布置比较灵活,可以形成较大空间,但抗侧刚度较小,抵抗水平力的能力较弱;剪力墙结构的刚度较大,抵抗水平力的能力较强,但结构布置不灵活,难以形成大空间。框架—剪力墙结构结合了两个体系各自的优点,因而广泛地应用于高层办公楼及宾馆等建筑中。

五、筒体结构

筒体结构主要抗侧力,四周的剪力墙围成竖向薄壁筒和柱框架组成竖向箱形截面的框筒,形成整体,整体作用抗荷。

由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件称为筒体(由密柱框架组成的筒体称为框筒;由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒)。由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构,它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。

六、桁架结构体系

桁架是由杆件组成的结构体系。

桁架结构的优点是可利用截面较小的杆件组成截面较大的构件。

七、网架结构

由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。

具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点;网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。缺点是汇交于节点上的杆件数量较多,制作安装较平面结构复杂。

八、拱式结构

(1)、拱式的受力特点与适用范围

(2)、拱的类型

三铰拱、两铰拱、无铰拱(后两者常用)

九、悬索结构

十、薄壁空间结构

钢筋混凝土结构

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。框架筒体结构和筒体结构应用于超高层建筑结构。

现浇钢筋混凝土结构框架结构一般由梁、板、柱所组成。其特点是框架结构布置灵活,具有较大的室内空间,使用比较方便。框架结构的楼板大多采用现浇钢筋混凝土板。

由于有框架结构的柱截面较大,不宜家具布置和装修,影响室内使用,以往在住宅建筑中采用较少。结合框架结构特点,在新建住宅中出现了一种异形柱框架轻型住宅结构和短肢剪力墙结构体系。

异形柱框轻住宅与其他传统结构相比,具有以下特点:由T形边柱、十字形中柱、L形角柱组成框架受力体系,其柱间填充墙与体壁同厚,室内不出现柱楞便于使用,填充墙采用轻质保温隔热材料,因墙体减薄,与砌体结构相比可增加使用面积。异形柱框轻住宅结构体系和短肢剪力墙结构体系在多高层住宅中的应用方面具有广阔的发展前景。

框架间的填充墙多采用轻质砌体墙。这些轻质墙体材料种类较多,如非承重黏土空心砖,加气混凝土砌块,空心焦渣混凝土砌块、轻钢龙骨石膏板、石膏空心墙板及多中复合轻质隔墙板。这些轻质墙体起围护和分隔空间的作用,装修时可以开洞或拆除。

编辑本段剪力墙

其实就是现浇钢筋混凝土墙,主要承受水平地震荷载,这样的水平荷载对墙、柱产生一种水平剪切力,剪力墙结构由纵横方向的墙体组成抗侧向力体系,它的刚度很大,空间整体性好,房间内不外露梁、柱楞角,便于室内布置,方便使用。剪力墙结构有较好的抗震性能,其不足之处是结构自重大,预应力剪力墙结构常可以做到大空间住宅布局,剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。此时,房间的分隔墙和预应力厨房卫生间分隔墙可采用预制的轻质隔墙来分隔空间,此种方式为

装修改造,带来了较大的方便之处,也深受广大住户欢迎。

框架剪力墙结构房屋集成了框架结构和剪力墙结构的优点,空间布置灵活,抗震性能好。

按房屋建筑结构分类

钢结构是指承重的主要构件是用钢材料建造的,包括悬索结构。

钢、钢筋混凝土结构是指承重的主要构件是用钢、钢筋混凝土建造的。

钢筋混凝土结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是用木材建造,柱是用钢筋混凝土建造。

砖木结构是指承重的主要构件是用砖、木材建造的。如一幢房屋是木制房架、砖墙、木柱建造的。

其他结构是指凡不属于上述结构的房屋都归此类。如竹结构、砖拱结构、窑洞等。

框剪结构与框架结构的主要区别就是多了剪力墙,框架结构的竖向刚度不强,高层或超高层的框架结构建筑更是如此!为了解决这个问题故使用剪力墙.

编辑本段框架结构

框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。

框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。

1。框架-剪力墙结构,简称为框剪结构。它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。因此,这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。

2。框剪结构的变形是剪弯型。众所周知,框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型,上部层间相对变形大,下部层间相对变形小。对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比,使结构的侧向刚度得到了提高。

3。水平荷载主要由剪力墙来承受。从受力特点看,由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多,在水平荷载作用下,一般情况下,约80%以上用剪

力墙来承担。因此,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层剪力,沿高度分布比样均匀,各层梁柱的弯矩比较接近,有利于减小梁柱规格,便于施工。

建筑结构类型

按建筑物以其结构类型的不同,可以分为砖木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构和钢结构四大类。

1、砖木结构:

用砖墙、砖柱、木屋架作为主要承重结构的建筑,像大多数农村的屋舍、庙宇等。这种结构建造简单,材料容易准备,费用较低。

2、砖混结构:

砖墙或砖柱、钢筋混凝土楼板和屋顶承重构件作为主要承重结构的建筑,这是目前在住宅建设中建造量最大、采用最普遍的结构类型。

3、钢筋混凝土结构

即主要承重构件包括梁、板、柱全部采用钢筋混凝土结构,此类结构类型主要用于大型公共建筑、工业建筑和高层住宅。

钢筋混凝土建筑里又有框架结构、框架—剪力墙结构、框—筒结构等。目前25—30层左右的高层住宅通常采用框架—剪力墙结构。

4、钢结构

主要承重构件全部采用钢材制作,它自重轻,能建超高摩天大楼;又能制成大跨度、高净高的空间,特别适合大型公共建筑。

框架剪力墙结构

框支剪力墙是指在框架剪力墙结构(在转换层的位置)上部布置剪力墙体系.部分剪力墙应落地. 一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现柱角的综合高层房屋。框支-剪力墙结构抗震性能差,造价高,应尽量避免采用。但它能满足现代建筑不同功能组合的需要,有时结构设计又不可避免此种结构型式,对此应采取措施积极改善其抗震性能,尽可能减少材料消耗,以降低工程造价。

建筑分析图

建筑分析的程序: I. 分析主体——个人建筑观的确立 II. 建筑作品背景分析、建筑设计的前提条件、建筑师本人的情况 III.建筑作品的构成体系分析 IV. 建筑作品的综合评价 III.建筑作品的构成体系分析: 环境体系 1、建筑作品周围有哪些环境要素?其中什么对建筑起主要作用? 2、哪些是有利条件?哪些是限制条件? 3、建筑如何处理与环境的关系?相似和谐或对立统一? 4、建筑在整个环境中扮演什么角色?是标志还是背景? 交通体系 直接功能——作为联系的功能;间接功能——通过流线形成流动空间的功能。 1、建筑场地周边交通状况如何? 2、建筑如何确立与周边道路的联系?

3、建筑主入口与次入口的方位在哪里? 4、建筑内部交通流线、人流、物流如何组织和避免相互干扰? 5、建筑是如何通过交通引导人的心理感受的?交通体系如何联系各个功能空间? 6、建筑的交通体系如何丰富室内空间? 结构体系 1、对结构体系本身的分析 2、结构体系对建筑空间、建筑实体等方面直接或间接的影响 功能体系 1、建筑的功能分区是怎样的? 2、各功能分区之间的关系是怎样的? 3、建筑功能与建筑空间的关系怎样? 4、建筑功能与建筑实体的关系怎样? 空间体系 三要素:中心、方向和区域 1、单一空间的限定要素是什么? 2、单一空间的限定方法是什么?

3、各限定要素之间的关系是什么? 4、建筑多个空间是如何组合的? 5、建筑空间带来的心理感受 6、建筑空间与功能、交通等其他体系之间的关系 实体体系 体量、材质、色彩、立面等 1、建筑与环境的体量关系如何? 2、建筑的尺度与比例是多少? 3、建筑的色彩和材质是什么?为什么选择这种材质? 4、建筑的立面构成要素、虚实对比关系、开窗的形式和尺度 5、实体体系对建筑空间的影响,产生何种特殊的艺术效果?

常见建筑结构体系及其特点

常见建筑结构体系及其特点 一、混合结构体系 混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构,而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构 根据承重墙所在的位置划分为 横墙承重方案 其受力特点是:主要靠横墙支撑楼板,横墙是主要承重墙。纵墙主要起维护、隔断和维持横墙的整体作用,故纵墙是自承重墙。该方案的优点是:横墙较密,房屋横向刚度大,整体刚度好,其缺点是:平面布置不灵活。 纵墙承重方案 其特点是:把荷载传给梁,由梁传给纵墙,纵墙是主要承重墙,横墙只承受小部分荷载,横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要,它的间距比较大。优点是:房屋的空间可以比较大,平面布置比较灵活,墙面积较小,缺点是:房屋的刚度较差。 纵横墙承重方案 根据房屋的开间和进深要求,有时需要纵横墙同时承重,即为纵横墙承重方案。这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定,横墙的间距比纵墙的小,所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。 内框架承重方案

房屋有时由于使用上要求,往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙,以取得较大的空间。其特点是:由于横墙较小,房屋的空间刚度较差。 二、框架结构体系 框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。 由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架,当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时,该结构体系成为框架结构体系。有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。 框架结构体系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。同时框架结构的梁、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。 框架结构体系的缺点为:①框架节点应力集中显着;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对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显着增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理。 三、剪力墙体系

中国古代建筑的结构特点

中国古代建筑的结构特点 梁思成先生认为,中国建筑结构体系的特征包括:一个高起的台基,作为木构梁柱为骨架的建筑物的基座,再支承一个外檐伸出的坡形屋顶。这种骨架式的构造使人们可以完全不受约束地筑墙和开窗。正是这种高度的灵活性和适应性,使得它能够适应中华文明的任何延伸地。中国建筑除了本身的精致性,还极注重建筑物的调配和组合。 中国古代建筑体系在三千多年前的殷商时期就已经初步形成,它经历了原始社会、商周、秦汉、三国联晋南北朝、隋唐五代、宋辽金元、明清七个时期。直到20世纪,始终保持着独特的结构和布局。 中国古代建筑结构特点为: 1.使用木材作为主要建筑材料。 以木结构为骨架,达到了实际功能要求,又创造出优美的建筑形体以及相应的建筑风格。木结构体系的优点很多:如维护结构与支撑结构相分离,抗震性能较高;取材方便,施工速度快等等。同时木结构也有很多缺点:易遭受火灾,白蚁侵蚀,雨水腐蚀,相比砖石建筑维持时间不长;成材的木料由于施工量的增加而紧缺;梁架体系较难实现复杂的建筑空间等。不过,中国古代建筑中也有少量砖石建筑,如《史记索隐》中称:“石室金匮,皆为国家藏书之处。”;如《水经注》中有多处记载,《渭水篇》:“磻溪旁有一石室,盖太公所居也”。砖石结构多用于塔式建筑。 2. 保持构架制原则。 中国木结构体系历来采用构架制的结构原理:以四根立柱,上加横梁、竖枋而构成“间”,一般建筑由奇数间构成,如3,5,7,9间。开间越多,等级越高,紫禁城太和殿为11开间,是现存最高等级的木构古建筑。立面上划分三个部分:台基、屋身、屋顶。其中官式建筑屋顶体型硕大、出挑深远是建筑造型中最重要的部分。以立柱和纵横梁枋组合成各种形式的梁架,使建筑物上部载荷经由梁架、立柱传递至基础,墙壁只起围护和分隔的作用,不承受载荷。 屋顶的形式按照等级分为:单坡、平顶、硬山、悬山、庑殿、歇山、卷棚、攒尖、重檐、盔顶等多种制式,又以重檐庑殿为最高等级。

建筑结构思考题

第一章P16 1、按结构材料不同,建筑结构有哪些类型? 混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构 2、排架结构的屋面横梁、柱及基础是如何连接的? 屋面横梁与柱的顶端铰接,柱的下端与基础顶面固接。 3、框架结构的组成构件有哪些?各构件间如何连接? 横梁、柱和基础。框架横梁和框架柱刚性连接,底层柱脚与基础顶面固接。 4、多层和高层房屋通常如何区分? 通常把10层及10层以上(或高度大于28m)的房屋结构称为高层房屋结构,而把9层及以下的房屋结构称为多层房屋结构。 5、什么是钢筋混凝土剪力墙? 钢筋混凝土剪力墙是指以承受水平荷载为主要目的(同时也承受相应范围内的竖向荷载)而在房屋结构中设置的成片钢筋混凝土墙体。 第二章P29 1、结构构件的预定功能要求有哪些? 结构在规定的设计使用年限内,应满足安全性、适用性、耐久性等各项功能要求。 2、什么叫作用?什么是直接作用?什么是间接作用?什么是永久作用、可变作用和偶然作用? 作用指施加在结构上的集中力或分布力以及引起结构外加变形或约束变形的原因。直接作用指施加在结构上的集中力或分布力。间接作用指引起结构外加变形或约束变形的作用。永久作用指在设计基准期内量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。可变作用指在设计基准期内量值随时间变化而变化,且其变化与平均值相比不可忽略的作用。偶然作用指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短的作用。 3、什么叫作用效应、结构抗力?它们有何特点 由作用引起的结构或结构构件的反应,例如内力、变形和裂缝等,称为作用效应;荷载引起的结构的内力和变形,也称为荷载效应。结构或结构构件承受作用效应的能力称为结构抗力。作用和作用效应是一种因果关系,故作用效应也具有随机性,影响结构斥力的主要因素却不是作用效应,而是结构的几何参数和所用材料的性能。 4、什么是可靠度? 结构的可靠度指的是结构或构件在规定的时间内,在规定的条件下具备预定功能的概率。5、如何划分结构的安全等级?它与结构重要性系数有什么关系? 结构的安全等级来自《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-2001第3.0.11条,分一、二、三级;是指结构构件承载能力极限状态的可靠指标。根据结构破坏后可能产生的后果(危

高层建筑结构体系分析报告

高 层 建结 筑构 体 系 分 析 结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。 一.框架结构

框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国内要紧为钢筋混凝土,框架结构的特点在于“刚节点”。从框架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后,刚节点始终维持节点的几何不变性,因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是专门明显的。刚节点给柱子尽管带来弯矩,但对钢筋混凝土柱来讲也可不能导致坏处,因为钢筋混凝土不仅抗压能力强,而且抗弯能力也专门好。因此,框架结构能够扩大梁的跨度,而且房屋的层数也能够增加。故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。 框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重,建筑平面布置灵活,能够获得较大的使用空间,因此它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼,也有依照需要对混凝土梁或板施加预应力,以适用于较大的跨度;框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些专门用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。

工程实例: 概述】 艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建, 自1887 年到1931年纽约帝国大厦落成前, 保持了45年世界最高建筑物的地位,铁塔高320 公尺, 建筑设计最闻名的是防范强风吹袭的对称钢筋设计,兼具有用与美感考量。铁塔共分 3 层,登顶收费依楼层而定。搭快速升降梯直达274 公尺高的顶层, 就可尽览巴黎美景, 白天视野佳时可远眺72 公里远。 结构特色】 埃菲尔铁塔采纳框架 结构的全钢结构,艾菲尔 铁塔的金属构架有1.5万 个,重达7000吨,施工时 共钻孔700万个,使用铆 钉250万个,施工完全依照设计进行,足见设计的合理与计算的精确。铁塔占地约1万平方米,塔的最顶端不到100平方米,上下宽窄悬殊,使其结构不具一格。从远处看去,它四脚立地。拔地而起,呈四方狭长金字塔形,颇似烛台。铁塔除顶端塔楼外,

建筑结构体系及选型

建筑结构体系及选型 Structural Systems and choices for Architects and Engineers 课程编号:223 开课单位:建筑系建筑技术教研室 撰写人:樊振和 开课学期:2 总学时:40 学分:2 课程类别:选修 考核类型:考试 考核方式:平时成绩占40%;其中,考勤10%,课堂纪律10%,作业20%。考查测验成绩占60%。 预修课程:建筑力学,建筑结构 适用专业:建筑设计及其理论、建筑历史与理论、建筑技术科学 一、教学目标 通过本课程的学习,使学生熟悉建筑结构的主要类型及适用范围;熟悉各种建筑结构体系的受力和变形特点,以及选型和布置的一般原则;掌握常用建筑结构的选型和布置方法。为今后进一步的研究和工作打下必要的基础。 二、教学要求 通过课堂讲授、课堂讨论、模型试验、参观调研、撰写论文等多种教学形式,使学生熟悉和掌握建筑结构选型的原理和方法。 三、课程内容 建筑结构体系及选型课程主要介绍常见的各种建筑结构型式,主要包括各种钢筋混凝土平板结构、屋架、刚架、拱、网架、悬索、薄壁空间结构、充气结构等大、中、小跨度空间结构类型以及框架、剪力墙、框架—剪力墙、筒体结构、框架—筒体结构、悬挂结构等各种中、高层建筑结构类型,各种类型结构的受力和变形特点、适用范围、经济分析、选型和布置的一般原则和方法。同时,还将介绍建筑设计和结构设计的关系以及结构在建筑中的非结构功能。 71

四、教学时间安排 四、选用教材 虞季森,《中大跨建筑结构体系及选型》,中国建筑工业出版社,1990.12 五、参考书目 1.清华大学土建设计研究院,《建筑结构型式概论》,清华大学出版社,198 2. 2.[意] P·L·奈尔维,《建筑的艺术与技术》,中国建筑工业出版社,1981.1 3.[美] 林同炎 S·D·斯多台斯伯利《结构概念和体系》(第二版),中国建筑工业出版社,1999.2 72

高层建筑结构特点、现状及发展趋势

高层建筑结构特点、现状及发展趋势 摘要:高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物,是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展,高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等,为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。简要论述了高层建筑结构的特点、现状及今后的发展趋势。 关键词:高层建筑结构;特点;现状;趋势 前言 超过一定层数或高度的建筑称为高层建筑。高层建筑的起点高度或层数,各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。它与各个国家和地区的地理环境、地震强度、建筑材料、建筑技术、电梯的设置标准以及防火的特殊要求等很多因素有关。如在美国,24.6m或7 层以上视为高层建筑;日本则为31m或8 层以上;英国为等于或大于24.3m;在我国一般8 层以上的房屋就需要设置电梯,对10 层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范,因此我国的《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)将10 层及10 层以上的住宅建筑与高度超过24m的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。从结构受力性态的角度来看,8 层以上的房屋,风和地震等水平荷载或作用显得越来越重要,甚至起控制作用,因此《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)将10 层及10 层以上或高层超过28m 的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑结构高度超过100m 时,称为超高层建筑。 1高层建筑的特点 建筑结构需同时承受水平和竖向的荷载或作用。低层建筑结构通常抵抗竖向荷载为主,水平荷载(如风荷载)或作用(如地震作用)的影响较小,它所产生的内力和位移较小,一般可以忽略。因此在低层建筑结构中,竖向荷载往往就是设计的控制因素。但在高层建筑结构中,较大的建筑高度造成了完全不同的受力情况,水平荷载不仅是主要荷载的一种,跟竖向荷载共同起作用,而且往往还成为设计中的控制因素。因此,在水平荷载作用下,若高层建筑结构的抵抗侧向变形能力或侧向刚度不足,将会产生过大的侧向变形,不仅使人产生不舒服的感觉,而且会使结构在竖向荷载作用下产生附加内力,会使填充墙、建筑装修和电梯轨道等服务设施出现裂缝、变形,甚至会导致结构性的损伤或裂缝,从而危及结构的正常使用和耐久性。因此设计高层建筑结构时,不仅要求结构有足够的强度,而且要求结构有合理的刚度,使水平荷载所产生的侧向变形限制在规定的范围内。同时,有抗震设防要求的高层建筑还应具有良好的抗震性能,使结构在可能的强震作用下当构件进入屈服阶段后,仍具有良好的塑性变形能力,即具有良好的延性性能。除了上述的结构受力特点之外,高层建筑还具有建筑功用上的特点。人们常说建筑是凝固的音乐,优美的高层建筑犹如艺术品,成为城市的一道道绚丽景观;建筑同时是时代跳动的脉搏,高层建筑占地面积小,符合了地价昂贵时代的需求,它可以节约建设用地或获得更多的空闲地面,以作为绿化等环境用地,并因向高空方向发展而缩短了城市道路和各种管线(如给排水管线等)的长度,减少了基础设施的投资。当然,大量高层建筑的建设,也会给城市带来不利的影响,如人口会密集化而造成交通拥挤问题;城市局部热场发生不利的变化以及地质的沉陷、消防的复杂化等问题。综合高层建筑的上述受力特点可知,与低层结构不同,高层建筑结构在强度、刚度和延性三方面要满足更多的设计要求。抗侧力结构的设计成为高层建筑结构设计的关键。 2 高层建筑的发展概况 随着工业化、商业化、城市化的进程,城市人口剧增,造成城市生产和生活用房紧张,地价昂贵,迫使建筑物向高空发展,由多层发展为高层。19 世纪末期,开始出现了现代形式的

古建筑特点及主要结构形式分析

古建筑特点及主要结构形式分析 中国古建筑源远流长、博大精深,形成了深厚的建筑文化和精巧的建筑结构特点,外观雄浑壮观,结构符合现代力学与结构的设计原理,在结构的搭接、抗震能力方面都表现出优良的特质。本文对古建筑的历史发展、仿古建筑研究的现状进行了分析,论述了古建筑的特点和结构形式,并总结了其模数特点。 古建筑发展 中国古代建筑绵延几千年历史,木结构和砖石结构是其主要的结构特点。根据建筑材料以及结构的复杂程度,古建筑发展几个阶段大致可分为以下几个时期。第一阶段,七千年前至公元前21世纪,这阶段人类社会处于石器时代末期,原始社会建筑也渐渐从半居穴到地面建筑转变,从以土为主逐渐向以木为主的方向过渡。木材材质方面,初期的榫卯结构出现,但其连接比较简单。第二阶段,公元前21世纪至公元前476年,奴隶社会阶段,即夏朝至春秋时期,木构造技术中的榫卯结构日趋完善,斗拱这一建筑的重要构件也随之出现。第三阶段,公元前475年至公元280年,经历战国、秦、两汉、三国朝代替换,虽然战乱纷争,但斗拱却被人们广泛认可,迅速发展为建筑结构中不可缺少的一部分。木结构建筑的结构方式已经趋于完善,抬梁式和穿斗式两种主要的结构形式已经形成。第四阶段,公元265年至589年,两晋、南北朝时期,木构造建筑作为主流建筑类型应用越来

越广,随着佛教的兴起,古建筑木结构技术在佛教建筑中的应用占据越来越重要的地位。第五阶段,公元581至960年,历史正处于隋、唐、五代时期,木结构建筑大量使用,殿堂式木结构建筑体量趋于庞大。同时砖石建筑也随着木结构的发展而发展很快,整体的建筑形象气势磅礡、雄浑豪健,特别是帝宫建筑更显耀眼,民居也呈现出比较多方位的元素。第六阶段,为公元960至1279年,此时历史处于宋、辽、金时期,建筑规模总体呈缩小的势态,但建筑精致精巧,结构变化丰富,各地出现具有地方特色的建筑风格,北宋官方还颁布了关于建筑设计和施工的规范书——《营造法式》,极大的推动了建筑设计和建筑技术发展。也标志着中国古建筑发展到了较高水平阶段。第七阶段,为公元1271至1840年,此时历史为元、明、清时期,明、清到了古建发展的最后时期。建筑形式和结构特点发展更加丰富多彩,建筑形式分为五种:庑殿、歇山、硬山、悬山、攒尖五种基本形式,同时还存在形形色色的复合式建筑形式,使得此时期的建筑色彩更加多样,形式更加巧妙和合理。各朝代的建筑也具有自己的特色,再加上南方建筑的精巧和北方建筑的厚重大气,官家和民间建筑的华丽庄严和简朴实用,形成了多姿多彩的历史画面。中国古建筑的发展大致经历了以上七个时期,体现了从简单到复杂、从低级到高级、从一元到多元、从单色到多色的发展历程,越来越成熟。从使用方面材料考虑,古代建筑以木结构为主,而且选用高强度、高韧度等材性较好的木材,同时辅以相关的加固措施和其它材料等手段,结构形式主要有梁、架、檩、柱、斗拱、雀替等单构件和复合构件,通过构件本身的

高层建筑结构特点

高层建筑结构特点 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。 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。 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。 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建筑物的正常使用,甚至造成房屋的破坏。 扭转效应大。当结构的质量分布、刚度分布不均匀时,高层建筑结构在水平荷载作用下容易产生较大的扭转作用,扭转作用会使抗侧力构件的侧移发生变化,从而影响各个抗侧力结构构件(柱、剪力墙或筒体)所受到的剪力,并进而影响各个抗侧力结构构件及其他构件的内力与变形。因此,在高层建筑结构设计中,结构的扭转效应也是不可忽视的问题。 必须重视结构的整体稳定和抗倾覆问题。在高层建筑结构设计中,应该重视结构的整体稳定性与结构的抗倾覆能力,防止结构发生整体失稳的破坏情况。 当建筑物高度很大时,结构内外与上下的温差过大而产生的温度内力和温度位移也是高层建筑结构必须加以考虑的问题。

建筑结构体系及选型

建筑结构及 选型报告 学号:1322 姓名:武昆鹏

一.框架结构 1、概述 框架结构一般由竖直的柱和水平横梁所组成,梁柱交结处一般为刚性连接。框架结构一般都是受到竖直荷载和水平荷载的共同作用。其主要特点是:布局灵活,不靠墙承重,使用方便,可以获得相对较大的使用空间;但抗侧刚度小,侧移大,抗震和抗风能力较差,对于支座不均匀沉降比较敏感。框架结构按框架构件组成可以划分为梁板式结构和无梁式结构;按框架的施工方法可以划分为现浇整体式框架、装配式框架、半现浇框架和装配整体式框架;按承重结构可以划分为纯框架和内框架。框架结构适用于民用住宅、办公楼、旅馆、饭店、医院、大型商业建筑等,亦可用于工业车间等建筑。 2、实例分析广州合景金融大厦结构型式及特点 广州合景金融大厦采用圆钢管混凝土框架-钢支撑框架结构体系。结构方案控制原则:刚度、强度,舒适度、延性满足规范要求。小震作用下,主、次结构均要求处于弹性阶段,满足小震不坏的目标;中震作用下,主体结构墓本处于弹性状态,无损坏或损坏程度小,次结构有一定程度损伤,但损伤程度为可修复,修复时不会对主体结构的稳定性和安全性造成很大影响;大震作用下,地震能量主要依靠次要构件耗散,少数抗侧力构件出现塑性铰,整体结构内力重分布,结构整体仍具有一定的抗侧刚度,可继续工作。通过设置部分偏心支撑,在支撑与柱之间或支撑与支撑之间形成耗能梁段。在大震作用下通过耗能梁段的弹塑性变形耗能,保证支撑不屈曲。高出屋面的幕墙采用钢桁架结构,并设置部分粘弹性消能阻尼器,以起到减少风振和在地震作用下耗能的作用。广州合景金融大厦框架柱采用圆钢管混凝土:柱、支撑体系采用跨层、形矩形钢管支撑,层内人字形及V字形热轧或焊接正放H型钢支撑,框架梁采用烘轧或焊接H型钢与闭口型或缩口型压型钢板组合楼板的组合形式。利用钢支撑作为主要抗侧力构件,钢框架土要承担竖向荷栽。钢柱与钢梁节点,钢支撑与钢骨连接点均采用刚性连接,主次梁节点为铰接。 二.剪力墙结构、框-剪结构 1、剪力墙结构概述 剪力墙结构,是利用建筑物的外墙和永久性内隔墙的位置布置混凝土承重墙的结构。其主要特点是:抗侧刚度大,侧移小,抗震性能好;室内墙面平整,结构自重大,平面布置不灵活,不容易形成大空间。剪力墙结构常用于高层住宅和旅游建筑中。 2、实例分析广州白天鹅宾馆结构选型及特点 广州白天鹅宾馆主楼采用剪力墙大阪系统,主楼地下室采用钢筋混凝土防渗墙结构。横向剪力墙和纵向剪力墙共同承重,侧刚度更强,侧移更小,从而保证了抗震性能。 3、框-剪结构概述 框-剪力墙结构体系是由框架和剪力墙共同作为承重结构的受力体系。是两种体系的结合,吸取了各自的长处,既有布置灵活、使用方便的特点,又具有良好的抗侧力性能。 框-剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。因此,这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。

常见建筑结构体系及其特点讲解学习

常见建筑结构体系及 其特点

常见建筑结构体系及其特点 一、混合结构体系 混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构,而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构 根据承重墙所在的位置划分为 横墙承重方案 其受力特点是:主要靠横墙支撑楼板,横墙是主要承重墙。纵墙主要起维护、隔断和维持横墙的整体作用,故纵墙是自承重墙。该方案的优点是:横墙较密,房屋横向刚度大,整体刚度好,其缺点是:平面布置不灵活。 纵墙承重方案 其特点是:把荷载传给梁,由梁传给纵墙,纵墙是主要承重墙,横墙只承受小部分荷载,横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要,它的间距比较大。优点是:房屋的空间可以比较大,平面布置比较灵活,墙面积较小,缺点是:房屋的刚度较差。 纵横墙承重方案 根据房屋的开间和进深要求,有时需要纵横墙同时承重,即为纵横墙承重方案。这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定,横墙的间距比纵墙的小,所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。 内框架承重方案 房屋有时由于使用上要求,往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙,以取得较大的空间。其特点是:由于横墙较小,房屋的空间刚度较差。 二、框架结构体系 框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。 由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架,当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时,该结构体系成为框架结构体系。有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。

框架结构体系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。同时框架结构的梁、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。 框架结构体系的缺点为: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对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显著增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理。 三、剪力墙体系 剪力墙体系是利用建筑物的墙体(内墙和外墙)做成剪力墙来抵抗水平体力。剪力墙一般为钢筋混凝土墙,厚度不小于140mm。剪力墙的间距一般不小于 3~8m,适用于小开间的住宅和旅馆等。一般在30m高度范围内都适合。 剪力墙结构的优点是侧向刚度大,在水平荷载作用下侧移小,其缺点是剪力墙的间距有一定限制,建筑平面布置不灵活,不适合要求大空间的公共建筑,另外结构自重也较大,灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。 四、框架—剪力墙结构 框架—剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。 框架—剪力墙具有框架结构平面布置灵活,有较大空间的优点,又具有侧向刚度较大的优势特点。 框架结构的建筑布置比较灵活,可以形成较大空间,但抗侧刚度较小,抵抗水平力的能力较弱;剪力墙结构的刚度较大,抵抗水平力的能力较强,但结构布置不灵活,难以形成大空间。框架—剪力墙结构结合了两个体系各自的优点,因而广泛地应用于高层办公楼及宾馆等建筑中。 五、筒体结构 筒体结构主要抗侧力,四周的剪力墙围成竖向薄壁筒和柱框架组成竖向箱形截面的框筒,形成整体,整体作用抗荷。 由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件称为筒体(由密柱框架组成的筒体称为框筒;由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒)。由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构,它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。 六、桁架结构体系 桁架是由杆件组成的结构体系。

高层建筑结构体系分析报告

高层建筑结构体系 分析报告 1

高 层 建结 筑构 体 系 分 析 结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑中常见的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。 一.框架结构 框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国内主要为钢筋混凝土,框架结构的特点在于”刚节点”。从框 2

架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后,刚节点始终维持节点的几何不变性,因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是很明显的。刚节点给柱子虽然带来弯矩,但对钢筋混凝土柱来说也不会导致坏处,因为钢筋混凝土不但抗压能力强,而且抗弯能力也很好。因此,框架结构能够扩大梁的跨度,而且房屋的层数也能够增加。故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。 框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重,建筑平面布置灵活,能够获得较大的使用空间,因此它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼,也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力,以适用于较大的跨度;框架钢结构常见于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。 工程实例: 概述】 艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建, 自 1887 年到 1931 年纽约帝国大厦落成前, 保持了 45 年世界最高建筑物的地位, 铁塔 3

建筑结构体系简述

建筑结构体系简述 (一)、承重墙结构体系 (二)、排架结构体系 (三)、框架结构体系 (四)、剪力墙(结构墙)体系 (五)、常见建筑结构病害分析 (一)、承重墙结构体系 承重墙结构主要特点是板被安放在梁(墙)上,板与梁形成楼层承重结构,墙为竖向承重结构,其传力方向为:板→梁→墙→基础,或为:板→墙→基础。 1、梁。 (1)简支梁。最大弯矩在跨中,决定跨中截面的尺寸和配筋状况。而最大剪力值在梁 的两端,决定梁端截面要求。 为了使简支梁跨中截面材料达到设计强度,满足要求时,而其余断面材料也得到充分 利用。其经济合理的断面应加大梁的中间截面或配筋。 (2)悬臂梁 悬臂靠近固定端所受弯矩最大,剪力也是最大。而无支承端剪力,弯矩均为零。 2、板。 (1)两端支承板。当板搭在砖墙上,由于砖材料的特性,允许板端产生一定程度的转 动。故这种情况,可把板视为两端铰接的简支梁。这种梁实际上是板带梁,即把楼板视为多条板带组成的板,每一条板带视为一个"梁",但是,它与真正的 简支梁还有所区别,一是"梁"宽远大于"梁"高。二是相邻板带,是相互影响,实际整体板比视为板带梁的刚度大。 如果板的两端是浇筑在较大尺寸钢筋混凝土圈梁中,或插在钢筋混凝土的墙体内。这种梁受力状态更好些。在相同荷载条件下,两端为固定端的梁的最大弯 矩与简支梁相比小得多。 (2)四边支承的板。这种板的四周都有支承,其受力分析可看成由两个方向正交的板 带组成,由于板两个方向长度不等,板又可分为单向板和双向板。 单向板按矩形截面梁受力分析,故单向板又称为梁式板。 双向板认为板沿两个方向传递各自的力,受力特点是板中央弯矩大于四边弯矩,受力 变形成锅底状。 (3)一边固定三边自由板。 3、墙。承重墙体多由砖砌体构成。 承重墙体可以是纵墙,也可以是横墙,还可以是两种情况的交错混合。单独墙体抵抗 水平荷载能力,通常在设计中几乎被忽略。墙体的水平荷载一般由与其垂直方向的墙体来承受。 反映砖墙砌体受力状态的两个重要指标是砌体强度和稳定性。 (1)砖墙砌体强度。 (2)砖墙砌筑搭接方式。 (3)砌筑砂浆饱满程度,砌筑砂浆要求饱满程度达到80%。 墙体稳定性。为保证墙体的稳定性,砖墙高度与厚度比值不宜过大。 (二)、排架结构体系 单层工业厂房,经常采用的结构是排架结构。 排架结构由屋架(梁)、柱、基础组成。柱间和屋架间设置支撑,保证厂房纵向刚度。 排架结构的特点是: 1、柱子插入杯型基础,浇灌牢靠。可按固定端支座考虑。 2、屋架和柱间视为铰接,屋架多为桁架,故可看作刚度很大的横梁,排架受力后,两 侧柱顶的水平位移相等。

常见建筑结构体系及其特点

常见建筑结构体系 及其特点

常见建筑结构体系及其特点 一、混合结构体系 混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构,而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构根据承重墙所在的位置划分为 横墙承重方案 其受力特点是:主要靠横墙支撑楼板,横墙是主要承重墙。纵墙主要起维护、隔断和维持横墙的整体作用,故纵墙是自承重墙。该方案的优点是:横墙较密,房屋横向刚度大,整体刚度好,其缺点是:平面布置不灵活。 纵墙承重方案 其特点是:把荷载传给梁,由梁传给纵墙,纵墙是主要承重墙,横墙只承受小部分荷载,横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要,它的间距比较大。优点是:房屋的空间能够比较大,平面布置比较灵活,墙面积较小,缺点是:房屋的刚度较差。 纵横墙承重方案 根据房屋的开间和进深要求,有时需要纵横墙同时承重,即为纵横墙承重方案。这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定,横

墙的间距比纵墙的小,因此房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。 内框架承重方案 房屋有时由于使用上要求,往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙,以取得较大的空间。其特点是:由于横墙较小,房屋的空间刚度较差。 二、框架结构体系 框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。 由梁和柱这两类构件经过刚节点连接而成的结构称为框架,当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时,该结构体系成为框架结构体系。有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。 框架结构体系具有能够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。同时框架结构的梁、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。框架结构体系的缺点为: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对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴

高层建筑结构体系分析报告(doc 8页)

高 层 建结筑构 体 系 分

析 结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。 一.框架结构 框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国内主要为钢筋混凝土,框架结构的特点在于“刚节点”。从框架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后,刚节点始终维持节点的几何不变性,因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是很明显的。刚节点给柱子虽然带来弯矩,但对钢筋混凝土柱来说也不会导致坏处,因为钢筋混凝土不仅抗压能力强,而且抗弯能力也很好。所以,框架结构可以扩大梁的跨度,而且房屋的层数也可以增加。故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。 框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。它在建筑中的

最大优点在于不靠砖墙承重,建筑平面布置灵活,可以获得较大的使用空间,所以它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼,也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力,以适用于较大的跨度;框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。工程实例: 概述】 艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建,自1887年到1931年纽约帝国大厦落成前,保持了45年世界最高建筑物的地位, 铁塔高320公尺,建筑设计最著名的是防范强风吹袭的对称钢筋设计,兼具实用与美感考量。铁塔共分3层,登顶收费依楼层而定。搭快速升降梯直达274公尺高的顶层,就可尽览巴黎美景,白天视野佳时可远眺72公里远。 结构特色】 埃菲尔铁塔采用框架结构 的全钢结构,艾菲尔铁塔的金属 构架有1.5万个,重达7000 吨,施工时共钻孔700万个, 使用铆钉250万个,施工完全 依照设计进行,足见设计的合理 与计算的精确。铁塔占地约1万平方米,塔的最顶端不到100平方米,上下宽窄悬殊,使其结构别具一格。从远处看去,它四脚立地。拔地而起,呈四方狭

古建筑的建筑结构特点

古建筑的建筑结构特点 1.古建筑的地理及环境危险性 有些古建筑及古建筑群所处的地理位置及周边环境等因素,由于历史背景及长期变迁等原因,坐落在远离城市的高山深谷中,建造时一般都充分利用地形地物,构建在山腰和山顶或处于深山环抱中,人员徒步到达都非常困难,消防车更是难以通行。一旦发生火灾只能自救,灭火用水得不到保障,从而丧失了有效控制火势的机会。 有些古建筑处于闹市之中,有很多居民、单位共同居住,人员成分复杂,防火意识差,消防设施不健全。大多道深巷窄,红墙夹道,门槛重重,私搭乱建严重,用火用电不规范,不能保证消防通道畅通和足够的宽度,对火灾的扑救很不利。 2.古建筑结构形式危险性 在建筑形式上,大部分古建筑的殿堂高大开阔,有利于木材的燃烧。发生火灾时,氧气供应充足,燃烧速度相当迅速。有些城门楼建在高大的城墙之上,周边无建筑物遮挡,四面迎风,起火时必然风助火势,火仗风威,难于控制火势。

在结构形式上,古建筑用大木柱支撑巨大的屋顶,而屋顶又由大量的木材加工而成,叠架的木梁连接木柱与屋顶,这种组合形式犹如架空的干柴,周围的墙壁、门、窗和屋顶上覆盖的陶瓦等围护材料恰恰犹如炉膛,使古建筑具有良好的燃烧条件。 古建筑多数是以各式各样的单体建筑为基础,组成各种庭院、古建筑群,彼此多采用"四合院"和"廊院"的形式,彼此相连,廊道相接,没有防火间距,建筑群内没有明确消防通道,防火分区不够明确,没有防烟分区,失火后火势蔓延迅速。 3.古建筑材料危险性 无论独立古建筑还是古建筑群,其结构多为砖木或纯木结构,耐火等级均为三级或四级,耐火性能差。古建筑每平方米使用的木材平均为630千克,而现代建筑中每平方米使用的木材不超过20千克,单位面积的火灾荷载比现代建筑高出30多倍。古建筑使用的木材燃烧时发出大量热量,使燃烧进程显著加快,不利于扑救。 木材内的有机物含量高达90%以上,这些成分都是可燃物。木材的燃点为200℃至300℃,比大多数物质容易点燃。古建筑材料又多用油脂含量高的柏木、松木、樟木等优质木材,其表层涂有大量的涂料,极易燃烧,火灾危险性比一般木材大。新进仓库的木材含水量一

建筑结构选型案例分析(1).

1 混合结构体系 1.1混合结构体系概述 混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是用木材建造,柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点:质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低,适合6层以下,横向刚度大,整体性好,但平面灵活性差。 分类:型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构 型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 1.2 实例工程项目概况 金茂大厦(JinMaoTower),又称金茂大楼,位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区,楼高420.5米,是上海目前第2高的摩天大楼(截至2008年)、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工,1999年建成,有地上88层,若再加上尖塔的楼层共有93层,地下3层,楼面面积27万8,707平方米,有多达130部电梯与555间客房,现已成为上海的一座地标,是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体,融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼,由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 1.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 2.1框架结构体系概述 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架,同时承受竖向荷载及水平荷载的

高层建筑结构体系的特点及结构体系的选择

高层建筑结构体系的特点及结构体系的选择 摘要 本文简要分析了目前应用较为普通的高层建筑结构体系的优缺点、适用性、经济性等方面,并探讨了高层建筑结构选型的思路和方法。 关键词:高层建筑结构体系框架结构剪力墙结构框架—剪力墙结构钢结构 随着世界各国建筑水平的不断提高,高层建筑顺着时代的发展趋势而生,并在现代城市建设中发挥了非常重要的作用,成为现代化大都市的重要标志。高层建筑具有低层建筑和多层建筑不可比拟的优势,它具有节约城市建设用地的作用,同时还有缩短城市公用设施建设与市政管网工程开发周期,节约市政投资的重要作用。然而高层建筑的结构体系具有很高的建筑难度。对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、筒体结构体系、钢结构体系。 一.高层建筑结构体系的特点 1.框架结构体系。框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架,它是主要承重结构,各平面框架再由连系梁连系起来,即形成一个空间结构体系,它是高层建筑中常用的结构形式之一。优点是:建筑平面布置灵活,能获得大空间,房间隔墙可以随意拆改,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,已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。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;并且框架柱尺寸过大,不适合民用住宅,在地震区不宜做太高。 2.剪力墙结构体系。在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度,在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”。其优点是:刚度大,

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