结构选型重点笔记整理
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。
建筑结构选型复习重点
在正常设计,正常施工条件下完成预就是结构由可靠转变为失效的临界状态。
整个结构或结构的一部分能使结构产生效应(如结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等)●直接作用:作用在结构上的力的因素,称为荷载或直接作用,如建筑物自重、人员设备自重;自然界对建筑物施加的力(如风)。
●间接作用:不表现为力的形式,但同样会引起结构效应。
如不均匀沉降、温度效应等。
分类:1)永久作用(恒荷载)如结构自重、土压力等。
2)可变作用(活荷载)如楼面活荷载(包括人群、家具等)、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。
3)偶然荷载如地震、爆炸、撞击等。
4.构造地震:浅源地震(震源深度小于60km)/中地震(震源深度介于60km至300km)/深源地震(震源深度大于300km)(震源越浅,破坏性越大,但波及范围越小;反之,震源越深,破坏性越小,但波及范围却越大。
)/诱发地震:立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度。
7.混凝土的强度等级是用立方体抗压强度来划分的8.木材的优点:密度小、强度高、弹性好、色调丰富、纹理美观和易加工9.木材性质的最大特点是各向异性:木材的顺纹抗压强度比横纹抗压强度大,而横纹中径向抗压强度最小;顺纹抗拉强度在木材强度中最大,横纹抗拉强度只有。
外力以压力的方式作用在构件的轴心处,使构件产生均匀压应力并产生屈曲提高承载力的途径:尽量减小压杆长度;增强支承的刚性;合理选择截面形状;11.各种构件比较:轴心受拉构件是受力理想的构件,有如下优势:1)能充分发挥材料性能,因在外力作用下,沿构件全长及截面的内力及应力都是均匀分布;2)在承载相同荷载的情况下,与受压与受弯构件相比所需的断面最小;3)具有最多数量的轴拉构件和较少轴压和受弯构件组成的结构体系是较节省材料和经济合理的体系。
/轴压构件的承载力受稳定性的影响,故应避免长杆受压;偏心受压构件在相同截面下,因受偏心弯矩的影响,其承载力将随偏心距的加大而大为减少,而且也要考虑稳定性的影响。
建筑结构选型复习资料(完整有简答题)
《建筑结构选型》复习1. 大跨度结构的分类?多高层建筑结构的分类?(1)大跨度:刚架结构,桁架结构,薄壳结构,平面网架结构,悬索结构和网壳结构,拱式结构等(2)①多层:多层砌体混合结构,多层框架结构,无梁楼盖结构,井格梁楼盖结构,密肋楼盖结构②高层: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2. 梁式结构(1)受力特点: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,有时也伴有扭矩或轴力(2)变形特点:梁的变形主要是挠曲变形3. 桁架结构(1) 计算假定: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,这一平面称为桁架中心平面②桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点③所有外力(包括荷载及支座反力)都作用在桁架的中心平面内,并集中作用于节点上。
(2)弦杆内力分布特点:①矩形桁架,上下弦各节间的内力随外荷载产生的总弯矩而变化,跨中节间轴力大,靠近支座处轴力较小或为零,上下弦内力变化较大②三角形桁架上下弦杆内力在跨中节间最小,在靠近支座处最大.③高度呈抛物线型的桁架,上下各节间轴力基本相等.腹杆内力分布特点:①矩形桁架跨中小而支座处大,其值变化大.②三角形桁架跨中大,支座处小③抛物线型桁架或折线形桁架的腹杆内力全为零(3)屋架结构的支撑作用:①加强屋架之间的联系②加强房屋的空间刚度③提高构件的稳定性(4)种类:①设置在屋架之间的垂直支撑水平系杆②设置在上、下弦还有平面内的横向支撑③通常设置在下弦平面内的纵向水平支撑4. 刚架结构的受力特点:在竖向荷载作用下,柱对梁的约束减少了梁的跨中弯矩。
在水平荷载作用下,梁对柱的约束减少了柱弯矩,梁和柱由于整体刚性连接,因而刚度得到了提高。
5. 拱式结构(1)拱结构的拱身内力与简支梁截面内力比较:在相同跨度,相同荷载作用下,①拱身内的弯矩小于简支梁内的弯矩②拱身截面内的剪力小于简支梁内的剪力③拱身截面内存在有较大的轴力,而简支梁中是没有轴力(2)最合理拱轴线:只要共轴线的竖向坐标与相同跨度相同荷载作用下的简支梁弯矩值成比例,即可使拱截面内仅有轴力没有弯矩的情况(3)拱脚杆推力的平衡:①水平推力直接由拉杆承担②水平推力通过刚性水平结构传递给总拉杆③水平推力有竖向承重结构承担④水平推力直接作用在基础上(4)拱式结构的支撑系统:拱为平面受压或压弯结构,因此,必须设置横向支撑并通过檩条或大型层面板体系来保证拱在轴线平面外的受压稳定性。
结构选型背
3)当 1|2《l1|l2《3 时,称为中长壳。 13.双曲扁壳 所谓扁壳,是指薄壳的矢高 f 与被其所覆盖的底面最短
边 a 之间的比值 f|a 1|5 的壳体。因为扁壳的矢高比底面尺寸要小
得多,所以扁壳又称微弯平板。从几何构图来看,扁壳曲面实际上仅 仅是庞大的普通曲面上的一小块,求面壳、柱面壳、椭圆面抛物壳、
双曲面壳等都可作成扁壳。 双曲扁壳因为矢高小,结构所占的空间较小,建筑造型美观,结构
分析上可以采用一些简化假定,所以得到了较广泛的应用。 第六章 平板网架结构 一。按照杆件的布置规律及网格的构成原理分类,平板网架结构可分 成交叉桁架体系和角锥体系两类。交叉桁架体系由两向或三向相互交 叉的平面桁架所组成;角锥体系则分别由四角锥、三角锥、六角锥等 组成。 二.三边支承网架:(如何提高开口边刚度) 三边支承网架自由边的处理,设支承系统和不设支承系统。①设支承 系统也称为加反梁,如在自由边专门设一根托梁或边桁架,或在其开 口边局部增加网格层数,以增加开口边的刚度。②如不设支承系统, 可将整个网架的高度适当提高,或将开口边局部杆件的截面加大,使 网架的整体刚度得到改善;或在开口边悬挑部分网架以平衡部分内力。 三.网架结构的受力特点: 1) 周边支承网架结构受力特点 交叉桁架体系网架:
三.单层球网壳形式(与单层筒网壳类比): 1. 肋环型网 格:(中小跨)只有径向与纬向杆,无斜杆,刚性连接。 2. 施威特勒型网格 :(大中跨)网肋、环向网肋和斜向网肋构成,刚度 大,可承受非对称荷载。 3. 联方型网格 :(大中跨)左斜肋与右斜肋构成菱形网格;可加设环向 肋增加刚度与稳定。
优:无径向杆件,规律性明显,造型美观,内部像葵花。 缺:周边网格大,中间小,不够均匀。 4. 凯威特型网格 :(大中跨)优:大小均匀,避免其他类型网格由外向 内大小不均的缺点,内力均匀刚度好。 5.三向网格型:(中小跨)由竖平面相交成 60°的三族竖向网肋构成。 杆件种类少,受力明确。 6. 短程线型网格 :杆件规格少且杆长最短。是球面上两点间最短的曲 线构成 7. 双向子午线型网格 :(大跨)位于两组子午线上的交叉杆件组成,所 有杆件是等曲率圆弧杆。形成接近方形大小相近的网格, 8. 混合型 :由两种或两种以上的结构组成。 四.扭网壳为负高斯曲壳,可以避免其他扁壳带来的聚焦现象,能产 生良好的室内声响效果。 五.扭网壳的受力特点: 单层扭网壳 1.有较好的稳定性,但平面刚度小,控制挠度是关键。 2.边缘构件的刚度对于扭网壳的变形控制具有决定意义。 3.在扭网壳屋脊处加强桁架,能明显减轻屋脊处的挠度,但随着屋脊 的距离增大,加强桁架的影响下降。由于最大挠度不一定在屋脊处, 因此,在屋脊处加强桁架只能部分解决问题。 4. 四边简支的组合型网壳 在十字脊线附近出现负弯矩,而壳面上则以 薄膜力为主,同时在十字脊线交叉点附近区域内产生明显的负挠度。 5.扭网壳的支撑考虑其脊线为直线,会产生较大的温度应力,因此做 成橡胶支座,有助于放松水平约束。 6.为抵抗网壳的水平推力,可在相邻柱间设拉杆或作落地斜撑。 第八章 一.悬索结构(组成、受力特点) 是以一系列受拉钢索为主要承重构件,按一定规律布置,并悬挂在 边缘构件或支撑结构上而形成的一种空间结构。悬索结构由受拉索、 边缘构件、下部支承构件以及拉锚索组成,(p188 图)。拉索一般采用 由高强钢丝组成的钢绞线、钢丝绳或钢丝束,按一定的规律布置可形 成各种不同的体系。边缘构件多是钢筋混凝土构件,它可以是梁、拱 或桁架等结构构件,其尺寸根据所受水平力或竖向力通过计算确定。 下部支承结构可以是钢筋混凝土立柱或框架结构。采用立柱支承时, 有时还要采用钢缆锚拉的措施。边缘构件、下部支承构件以及拉锚的 布置则必须与拉索的形式相协调,以有效地承受或传递拉锁的拉力。 二.单层悬索体系(优缺点) 优点:传力明确,构造简单;缺点:屋面稳定性差,抗风(上吸力) 能力小。 单曲面单层拉索体系 优点:传力明确,构造简单;缺点:屋 面稳定性差,抗风(上吸力)能力小,索的水平拉力不能在上部结构 实现自平衡,必须通过适当的形式传至基础。 三.双层悬索体系(组成、定义) 组成 :是由一系列下凹的承重索和上凸的稳定索,以及它们之间的联 系杆(拉杆或压杆)组成。 定义 :每对承重索和稳定索一般位于同一竖平面内,二者之间通过受 拉钢索或受压撑杆联系,联系杆可以斜向布置,构成犹如屋架的结构 体系,故常称为索桁架;连杆也可以布置成竖腹杆的形式,这时常称 为索梁。根据承重索与稳定索位置关系的不同,联系腹杆可能受拉, 也可能受压。当为圆形建筑平面时,常设中心环绕梁。 四.交叉索网体系(交叉索网体系需设置强大的边缘构件) 边缘构件 的形式很多,根据建筑造型的要求一般有几种布置方式:边 缘构件为闭合曲线形环梁;边缘构件为落地交叉拱;边缘构件为不落 地交叉拱;边缘构件为一对不相交的落地拱;边缘构件为拉索结构。 五.悬索结构的稳定 悬索屋盖结构稳定性差,主要表现在两个方面:一是适应荷载变化的 能力差;二是抗风吸、风振能力差。 六.为使单层悬索屋盖结构具有必要的稳定性,一般可采取以下措施: 1)增加悬索结构上的荷载
建筑结构选型复习重点
建筑结构选型复习重点第一章砌体结构1.1、砌体结构的概念砌体结构: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。
1.2、砌体结构的特点1、砌体结构的主要优点(1)易于就地取材:可以利用工业废料(如矿渣、粉煤灰等)生产各种新型砌体,来源方便,价格较便宜。
(2)具有良好耐火性和化学稳定性:可以满足房屋耐久性要求。
(3)不需要模板和特殊的施工设备:节省木材、钢材和水泥。
(4)具有良好隔热、保温性能:节能效果明显。
(5)采用砌块和大型板材作墙体时,可减轻结构自重,加快施工进度,有利于工业化生产和施工。
2、砌体结构的缺点(1)强度相对较低、自重大:需要采用较大截面的构件,材料用量多。
(2)手工砌筑:施工繁重、条件差。
(3)砖石块体与砂浆之间的粘结强度较低:砌体结构房屋整体性差,无抗震措施情况下,抗震能力较差。
1.4、砌体结构承重方案1、横墙承重方案◆荷载传递路径:板→横墙→基础→地基(1)横墙是主要承重墙;纵墙主要起围护、隔断和将横墙连成整体作用,受力较小,对设在纵墙上门窗洞口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。
(2)每一开间均设有横墙,数量较多、间距较密(通常3~4.5m),并与内外纵墙拉结,房屋空间刚度大,整体性好,利于抵抗风载、水平地震作用和调整地基不均匀沉降。
(3)结构布置比较简单和规则,施工比较简单方便;房间布置的灵活性差,墙体材料用量比较多。
适用范围:多用于横墙间距比较密、房间开间比较小的房屋,如宿舍、招待所、住宅、办公楼等民用建筑。
2、纵墙承重方案◆荷载传递路径:板→纵墙→基础→地基;板→梁→纵墙→基础→地基(1)纵墙是主要承重墙,设置横墙的目的是为了满足房屋空间刚度和结构整体性的要求,横墙间距可以相当大,容易满足使用上大空间和灵活布置平面的要求。
(2)由于纵墙承受较大荷载,在纵墙上一般不能随意开设门窗洞口,门窗洞口的大小和位置受到一定的限制。
(3)由于横墙数量较少,相对于横墙承重方案而言,房屋的横向刚度较小,整体性较差。
建筑结构选型的知识要点
建筑结构选型的知识要点建筑结构选型知识要点——高层建筑结构第五章:高层建筑结构一、高层建筑发展概况1、世界上第一幢近代高层建筑——美国芝加哥家庭保险公司大楼,10层,高55m,建于1884~1886年,铸铁框架承重结构,在此之前,砌体结构2、钢结构体系,建筑物高度超过100米,如1898年建成的纽约Park Row大厦——19世纪世界最高建筑,30层,118米高3、世界上第一高度建筑(1931年开始,保持41年)——纽约帝国大厦,102层,高381m,逐渐阶梯型内收成为塔尖的古典风格,用钢量190kg/m2。
(钢筋混凝土高层建筑在20世纪初开始兴建)4、世界上最早的钢筋混凝土高层建筑——1903年在美国辛辛那提的Ingalls大楼,16层,高64米。
20世纪50~70年代玻璃、铝合金等新型外墙材料的应用,导致建筑风格的转变。
高层建筑迅速增加,层数和高度大幅度突破结构体系新颖多变,建筑材料丰富多彩高层建筑结构抗震设计水平大幅度提高代表:纽约原世贸中心高412 m,110层,采用筒中筒结构西尔斯大厦成束筒结构芝加哥约翰汉考克大厦桁架筒结构二、国内外高层建筑发展趋势1.高强混凝土、钢管混凝土和型钢混凝土的应用优点:结构整体性好,刚度大,位移小,舒适性佳,耐腐蚀、耐火,维护方便,造价低于钢结构。
典型建筑:日本的梅田大厦、法国巴黎太平洋大厦、法国里昂站前开发大厦、奥地利多瑙市双塔大厦等。
2.复杂体型的高层建筑不断兴建典型建筑:巴黎德方斯大门、马来西亚吉隆坡的彼得罗纳斯大厦(即石油大厦,是世界最高建筑)3.新结构体系广泛采用典型建筑:日本东京世纪大厦,钢结构,采用大K形支撑。
三、减少自重的途径选用合理的楼盖结构形式、尽量减轻墙体的重量、采用轻质高强的结构材料采用高强混凝土的意义:(1)将减小构件的截面,增加使用空间及面积。
(2) 将节约大量的水泥和钢材四、地震区高层建筑结构体系建筑重要性分类:甲、乙、丙、丁四类,甲类建筑等级最高,丁类建筑等级最低。
建筑结构选型知识点总结
混合结构优点:1主要承重结构墙体是用砖砌,易于就地取材2刚性较大3较节省三大材料,有很好的经济指标。
缺点:砖砌结构强度低,房屋层数受到限制2抗震性差3工程繁重施工速度慢。
适用范围:五层以及五层以下的楼房。
混合结构墙体布置方案:1横墙承重,特点:横强为主要承重墙,纵墙起维护隔断和维持墙体的整体作用。
优点整体的刚度好。
缺点:横墙间距房屋布置灵活性差。
使用:宿舍等居住建筑。
2纵墙承重特点:纵墙是主要承重墙,横墙只承受小部分荷载。
优点:房屋空间较大,平面布置灵活,墙面积小。
缺点:房屋刚度差。
适用:教学楼、实验楼、办公楼、医院。
3纵横墙承重特点:纵横墙同时承重房屋刚度提高。
4内框架承重特点:房屋的空间刚度差、适用上可取得较大的空间。
适用教学楼、医院、商店、旅馆。
墙体构造要求:1须注意横墙间距的大小2纵墙易尽可能贯通3墙体要适当假设壁柱4墙体要适当设置伸缩缝5墙体要适当设置沉降缝。
补充:1横墙间距小于1.5倍建筑物宽度可增强墙体的抗裂性2墙厚小于24厘米,大梁跨度大于6米时梁支撑处的墙体应加壁柱,承受吊车荷载的墙体或者承受风荷载为主的墙体应就加壁柱。
3米,宽度为2——5厘米。
装配式楼盖的选型-次梁-主梁-柱-或者墙-基础--梁-柱-基础-h ≥L/30 而且天面板h ≥6厘米。
,而且楼面板h ≥7厘米双向板:单跨简支是h ≥L/40 而且h ≥8厘米 多跨连续时h ≥h 大于等于l/12。
框架结构 合理层数是6~15层,最经济的是10层左右。
5~7。
优点:结构合理,且建筑上有利于立面处理和室内采光 应用:一般工业与民用房屋多采用此结构布置○2主要承重结构纵向布置 优点:有利于楼层净高效利用,房间的合理划分○3主要承重结构纵横向布置框架的柱网布置:a ,满足生产工艺和建筑平面布置要求 b ,简单、规则、整齐 c ,经济原则和模数要求 d ,受力合理,均匀、对称、对直、贯通,施工方便 △1多层厂房的柱网尺寸 柱距:一般采用6m 跨度:按柱网形式而分○1内廊式柱网——常用跨度为6.0+2.4+6.0(m )或6.9+3.0+6.9(m )○2等跨式柱网——常用跨度为6m ,7.5 m,9 m,12 m 四种(从经济考虑不宜超过9 m ,一般常用为6 m )△1多层民用房屋的柱网尺寸柱距:3.3m~6m 跨度6~12m (从经济考虑不宜超过9m ) 6、构件截面尺寸: 框架横梁截面 梁高h=(/8~1/12)梁跨 梁宽b=(1/2~1/3)h 框架柱截面的款与高约等于(1/15~1/20)层高 抗震设防区框架体系房屋提醒和结构布置的要求:○1房屋的平立面宜用简单的体型○2抗侧力结构的布置应尽可能的刚度中心与地震力的合力作用线接近或重合○3抗侧力结构的布置应使房屋中的各部分的刚度均匀,不应过分悬殊○4在烈度较高的抗震设防区、楼、电梯间不宜布置在结构单元的两端和拐角部位○5应注意控制房屋的侧向变位和层间的相对变位,并对填充墙采取适当的加强措施○6各层楼板应尽量设置在同一标高上,尽可能不采用复式框架○7房屋高低层不宜用牛腿连接,宜用防震缝分开○8柱子的净高与截面长边的比值宜大于4无梁楼盖与有梁楼盖的主要不同点在于:钢筋混凝土板直接支撑在柱上而完全没有主梁或次梁。
建筑结构选型知识点
建筑结构选型知识点一、填空部分:1网架结构的分类:网架结构按外形的不同,可分为曲面网架和平面网架两类.曲面网架又称“网壳",可以是单层曲面网格,也可以是双层曲面网格。
平面网架又称“平板网架" ,是双层平面网格.2、平板网架的结构形式:平板网架通常由平行弦桁架交叉组成,根据桁架交叉方式的不同有下述几种型式.两向正交正放网架、两向正交斜放网架、三向交叉网架、锥体网架。
前面三种网架都是由平行弦桁架相互交叉组成,故属于交叉桁架体系网架。
锥体网架是由三角锥、四角锥或六角锥的锥体单元组成的空间网架结构,故属于角锥体系网架。
3、筒体结构的类型:(1)筒体-框架结构(2)框筒结构(3)筒中筒结构(4)多筒体结构4、薄壳结构:薄壳必须具备两个条件:一是“曲面的",二是“刚性的”。
薄壳可以简单理解为四边支承的曲板。
薄壳的结构组成一般包括曲面的壳板和周边的边缘构件两部分。
薄壳的型式很多,诸如球面壳、圆柱壳、双曲扁壳、幕结构、折结构等,都是由曲面变化而创造出的各种型式。
薄壳的型式是可以千变万化的。
不过,其基本曲面形式的几何形成不外乎下述几类而已。
旋转曲面、平移曲面、直纹曲面、复杂曲面。
在上述的基本几何曲面上任意切取一部分,或将曲面进行不同的组合,便可得到各种各样复杂的曲面.实际常用的薄壳型式是下面讨论的:圆顶薄壳型式、圆柱形薄壳、双曲扁壳5、折板的型式:折板结构的型式主要分为有边梁和无边梁的两种。
分别讨论如下.(一)无边梁的折板——预制v形板无边梁的折板结构由V形折板和横隔构件组成。
(二)有边梁的析板—筒壳式析板结构有边梁的折板结构由折板、边梁和横隔构件三部分组成,是现浇结构,型式与筒壳相似.二、名词解释部分: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。
结构选型: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.基础:基础是建筑物与地基相联系的部分,承受建筑物的全部荷载并传至地基.砖混结构:又称墙体结构,是以墙体作为支撑水平构件及承担水平力的结构.框架结构:由梁和柱刚性连接的骨架结构。
结构选型总结
结构选型总结⼀、综述常见的结构体系的种类和各⾃特点,并举例说明各适⽤于哪类建筑物?1、墙体承重结构所适⽤的建筑类型a:砌体墙承重墙体材料的来源丰富,施⼯⽅便,对建筑平⾯的适应性强,⼤量应⽤于低层和多层的民⽤建筑。
b:钢筋混凝⼟墙承重系统预制装配式的建筑平⾯相对较为规整,往往以横墙承重居多,使⽤不够灵活,但能够适应⼀般的学校、宿舍等建筑的要求;2、⾻架结构体系所适⽤的建筑类型a:框架结构体系柱⽹需要有对位关系,平⾯不宜转折过多,对于建筑布局的灵活性的意义主要还是体现在那些内部需要较多的⼤空间b:框剪、框筒等体系框剪体系的建筑物,剪⼒墙的布置除满⾜结构⽅⾯的需要外。
框筒等体系的建筑物,筒体在垂直⽅向的适当变形,可以造成丰富的建筑体型c:板柱体系板底平整,可降低层⾼,且内部空间分隔不受梁的影响。
适⽤于使⽤荷载合适的商场仓储d:单层刚架、拱在结构上属于平⾯受⼒体系,可以通过改变排列⽅式适应较活泼的建筑平⾯和体型e:排架屋架等与柱⼦之间铰接,能够承受⼤型的起重设备运⾏时所产⽣的动荷载3、空间结构体系所适⽤的建筑类型a:薄壳属于空间薄壁结构,⼜可分为曲⾯壳和折板两种。
对建筑⽽⾔,结构本⾝就形成了“⾯”,⽽且可以切削b:⽹架由许多杆件按照受⼒的合理性有规律地排列组合⽽成,可以分为平板⽹架和⽹壳两种。
⽹架空间整体性好。
c:悬索⽤⾼强钢丝做拉索,加上⾼强的边缘构件以及下部的⽀承构件,使结构⾃重极⼤地减⼩,⽽跨度⼤⼤增加。
d:膜在本质上也是受拉构件。
像薄壳⼀样,兼有承重和围护的双重功能。
其张拉⼒来源于充⽓或者⽤桅杆、拱、拉索等构件来将膜绷紧。
e:混合形式按照建筑设计的要求及材料、结构功能的合理性,以多种形式混合使⽤1、普通粘⼟砖墙的特点:1、墙体材料可就地取材,易于制造2、节省钢筋混凝⼟材料,造价低廉3、材料本⾝具有较好的保温、防⽕性4、设计⽅案较灵活5、砖结构⾃重⼤,抗震性较差,且毁坏农⽥2、砖混结构房屋的墙体布置⽅案有哪⼏种及其特点?3、多层砌体房屋结构体系的设计要求1、应优先采⽤横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系,不应采⽤砌体墙和混凝⼟墙混合承重的结构体系。
《建筑结构选型与实例解析》笔记
《建筑结构选型与实例解析》笔记建筑结构选型与实例解析1概论1.3结构选型的⽬标第⼀阶段:能够判断建筑的结构类型这需要结合建筑的⾼度、功能、内部布局、材料等因素综合考虑。
第⼆阶段:能够确定⽅案的结构形式第三阶段:能够结合结构理念构思建筑⽅案在建筑构思的整个过程中,随时结合结构的类型、特征、形成的造型等去考虑,在建筑⽅案造型⽣成的同时也基本确定了结构的类型。
1.4建筑选型的原则1.4.1建筑的功能建筑是功能的载体,建筑⾼度、层⾼、布局、内部空间划分、材料等均是建筑功能的具体体现。
1.4.2建筑的造型1.4.3建筑的造价1.5现代建筑的结构体系2桁(heng)架结构2.1桁架结构受⼒特点和适⽤范围桁架结构指由杆件组成的⼀种格构式结构体系,桁架结构主要由上弦杆、下弦杆和腹杆三部分组成,腹杆有斜腹杆和竖腹杆之分。
(1)斜腹杆的布置对腹杆受⼒的⽅向和⼤⼩有直接的关系。
对于矩形桁架,斜腹杆外倾受拉,内倾受压,竖腹杆受⼒⽅向与斜腹杆相反。
(2)对于三⾓形桁架,斜腹杆外倾受压,内倾受拉,竖腹杆总是受拉。
桁架结构体系的内⼒为轴向的拉⼒或压⼒,⼀般上弦受压,下弦受拉,内⼒分布均匀,对⽀座没有横向推⼒,因此该体系材料强度能充分利⽤,适⽤于的建筑跨度也较⼤。
传统的桁架形式是⽊屋架,现代建筑中多采⽤钢桁架、轻型钢桁架、钢筋混凝⼟桁架以及钢筋混凝⼟-钢组合桁架等,⼴泛应⽤于⼤跨度建筑的屋盖、楼盖及围护部分。
当跨度⼤于36m时,选⽤钢桁架;轻型钢架⼀般采⽤⾓钢或圆钢,适⽤18m以下跨度,柱距4~6m 的屋盖结构。
2.2桁架结构基本形式桁架可以组成矩形、三⾓形、梯形、拱形和⽆斜腹杆式多种结构形式,由此形成单坡、双坡、单跨、多跨多种建筑造型。
(1)三⾓形桁架多⽤于跨度⼩于18m的建筑,常⽤材料多为⽊、钢、轻钢。
(右图)(2)梯形桁架多⽤于18~36m跨度建筑,常⽤材料有⽊、钢以及钢筋混凝⼟。
(3)拱形桁架,外形呈抛物线,杆件内⼒均匀,⽐梯形桁架材料耗量少,为了便于施⼯,常做成折线形。
结构选型复习要点
结构选型复习要点简答10题4分每题选择10题2分每题名词解释10题2分每题1、梁按截面形式分类:矩形截面梁、T形截面梁、工字形截面梁、箱形截面梁。
2、均布荷载弯矩图,怎么使弯矩图相似?缩小边跨。
3、受力。
剪支梁(跨中最大)的受力图,集中力和均布力。
4、受力悬臂构件(上面受拉)5、悬挑结构:抗倾覆力矩:倾覆力矩>1.56、悬挑结构减小跨度的方式图7、桁架结构的几个基本假定:(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铰接节点。
(3)所有外力(包括荷载及支座反力)都作用在中心平面内,并集中作用于节点上。
8、桁架结构的内力变换情况矩形桁架:弦杆跨中节间轴力大、靠近支座处轴力较小或为零,下弦内力变化较大。
腹杆跨中小而支座处大,其值变化较大。
三角形桁架:上、下弦杆内力在跨中节间最小,在靠近支座处最大。
斜腹杆和竖腹杆的受力都是跨中大,支座处小。
折线形桁架:高度呈抛物线型的桁架是最理想的桁架形式。
9、屋架结构的型式按材料分: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、钢筋混凝土一钢组合屋架等。
按屋架外形分:三角形、梯形、抛物线、折线形、平行弦等。
按结构受力特点及材料性能分:桥式屋架、无斜腹杆屋架或刚接桁架、立体桁架等。
10、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。
(1 )、屋架结构的受力抛物线状的拱式结构:受力最为合理,但施工复杂。
折线形屋架:与弯矩图最接近,力学性能良好。
梯形屋架:力学性能较好,上下弦均为直线施工方便,在大中跨建筑中被广泛应用。
三角形屋架:力学性能较差,适用于中小跨度。
矩形屋架:力学性能较差,用作托架或荷载较特殊情况下使用。
(2 )、屋面防水构造三角形、陡坡梯形屋架:屋面材料采用粘土瓦、机制平瓦或水泥瓦。
建筑结构选型21知识点
建筑结构选型知识大点总结1.梁式结构的分类?答案:1).按材料分类:石梁,木梁,钢梁,钢筋混凝土梁,预应力钢筋混凝土梁,钢-钢筋混凝土组合梁2).按支承方式分类:简支梁,悬臂梁,固端梁,外伸梁2.屋架结构的选型:答案:1).屋架结构的受力;2).屋面的防水构造;3).材料的耐久性及使用环境;4).屋架结构的跨度。
3.张弦结构的特点:答案:1).承载能力高;2).结构刚度大;3).结构稳定性强;4).支座推力小;5).造型适应性强;6).制作,运输施工方便。
4.钢架结构的特点。
答案:单层刚架也称为门式刚架。
单层刚架为梁柱合一的结构,其内力小于排架结构。
梁柱截面高度小,造型轻巧,内部净空较大。
但与拱相比,刚架仍属于以受弯为主的结构,材料强度不能充分发挥作用,造成了钢架结构自重大,用料多,适用跨度受到限制。
5.单层刚架的结构形式?答案:1).胶合木刚架结构;2).钢刚架结构;3).钢筋混凝土钢架;4).预应力混凝土刚架。
6.拱的受力特点?答案: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于顶角截面上的弯矩除以拱的矢高f;3).当结构跨度与荷载条件一定时,拱脚水平推力与拱的矢高成反比。
7.拱的合理轴线定义?答案:拱轴线的竖向坐标与相同跨度相同荷载作用下的简支梁弯矩值成比例即可使拱界面内仅有轴力没有弯矩,满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴线。
8.拱脚水平推力的平衡方式?答案:1).水平推力直接由拉杆承担;2).水平推力通过刚性水平结构传递给总拉杆;3).水平推力由竖向承重结构承担;4).水平推力直接作用在基础上。
9.拱式结构的分类?答案:按计算简图分类:无铰拱,两铰拱,三铰拱按材料分类:钢筋混凝土结构,钢结构,胶合木结构,砖石砌体结构按拱身截面分类:格构式,实腹式,等截面与变截面。
10.薄壳结构的概念和特点以及分类:答案:概念:壳体结构一般是上下两个几何曲面所构成的薄壁空间结构特点:薄壁空间整体工作性能良好,内里比较均匀,是一种强度高,刚度大,材料省,既经济又合理的结构形式。
建筑结构选型 总结
建筑结构选型10章空间网架结构1.什么是网架结构?网架结构是由很多杆件通过节点,按照一定规律组成网状空间杆系结构。
2.网架结构按外形可分为哪两类?平板网架和曲面网架;通常平面网架称为网架,曲面网架称为网壳。
3.平板网架结构的优点?整体性好,稳定性号,空间刚度大,能有效承接非对称荷载、集中荷载和动荷载,有较好的抗震性。
与网壳相比,是一种无水平推力、拉力的空间结构、支座构造简单,一般简支即可,便于下部支承结构处理。
4.网架结构按构成方式分为哪两类?一类是由不同方向的平行弦桁架相互交叉组成的,故称为交叉桁架体系网架;另一类是由三角锥、四角锥或六角锥等的椎体单元组成的空间网架结构,故称角锥体系网架。
5.交叉桁架体系网架有哪些?角锥体系网架有哪些?各种网架体系适用范围?1)交叉桁架体系①两向正交正放网架;适用于正方形,近似正方形的建筑平面,跨度以30—60m的中等跨度为宜。
②两向正交斜放网架;适用于建筑平面正方形或长方形的中大跨度的情况。
③两向斜交斜放网架;一般用于建筑平面两方向柱距不等的情况。
④三角交叉网架;特别适用于三角形、多边形和圆形的建筑平面。
2)角锥体系网架①三角锥体系网架:三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架;适用于中小跨度的周边支承的六边形、矩形和圆形平面的建筑。
②四角锥体系网架正放四角锥网架;适用于大柱网、点支承、设有悬挂吊车的工业厂房情况。
正放抽空四角锥网架;适用于中小跨度和矩形平面的建筑,当为点支承时,要注意在周边布置封闭的边桁架,以保证网架稳定。
斜放四角锥网架;星形四角锥网架;适用于中小跨度周边支承的网架。
棋盘形四角锥网架;适用于小跨度周边支承的情况。
单向折线形网架;适用于狭长矩形平面的建筑。
3)六角锥体系网架6.网架结构的组成和各自的适用范围?网架结构的组成:二层网架、三层网架;当跨度大于50m时,可考虑采用三层网架;当跨度大于80m时,可优先采用三层网架。
7.网架的结构选型原则:安全可靠、技术先进、经济合理、美观适用。
结构选型复习资料已整理
----------------------- Page 1-----------------------建筑结构选型学习要点第二章桁架结构1.桁架结构的组成。
桁架结构由:上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆组成2.桁架结构的基本假定。
①组成桁架的所有杆都是直杆,所有各杆的中心线(轴线)都在同一平面,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铰接节点③所有外力(包括荷载和支座反力)都作用在桁架的中心平面内,并集中作用于节点上。
3. 立体桁架的构成、型式及特点构成:由连接杆件将两榀平面桁架成90度或45度夹角连接构成的桁架体系。
形式:矩形、三角形。
跨度较小时常采用正三角形桁架,跨度较大时常采用倒三角形桁架。
特点:•平面外刚度大,便于吊装使用,节省支撑用材。
•杆长计算繁琐,节点构造复杂,焊缝要求高,制作复杂。
第三章单层钢架结构1. 单层单跨刚架按照杆件和支座约束条件可分为:无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架三种。
2. 在单层单跨刚架中,无铰刚架为三次超静定结构。
两铰刚架为一次超静定结构。
三铰刚架为静定结构。
3. 钢刚架结构可分为实腹式和格构式。
4.刚架结构的建筑造型,影响刚架横梁坡度的主要因素。
刚架结构的建筑造型:平顶、坡顶、拱顶、单跨、多跨、高低跨、悬挑跨因素:刚架横梁的坡度主要由屋面材料及排水要求决定第四章拱式结构1. 按结构支撑方式分类。
按结构支撑方式分类,拱可分为:三铰拱、两铰拱、无铰拱。
2.拱式结构的基本受力特点。
①在竖向荷载的作用下拱脚支座内将产生水平推力。
②在竖荷载作用下,拱脚水平推力的大小等于相同跨度简支梁在竖向荷载作用下所产生的相应于顶铰在截面上的弯矩除以拱的矢高。
③当结构跨度与荷载条件一定时,拱脚水平推力与拱的矢高成反比。
3.拱的合理拱轴线。
只要拱轴线的竖向坐标与相同跨度相同荷载作用下的简支梁弯矩值成比例,即可是拱截面内仅有轴力没有弯矩,满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴线。
建筑结构选型知识点整理
一,混合结构的优缺点,及其适用范围?优点:1.主要承重结构用砖砌2.房屋纵横墙体布置容易满足刚度要求3.砌体结构具有较好的耐火性和耐久性4.混凝土、钢材主要用于楼屋盖上,造价低缺点:(1)砖砌体强度低,层数受限制。
(2)自重大(占自重的40-60%)( 3)抗震性能差( 4)施工速度慢适用范围:一般用于五层以下的楼房,如住宅、宿舍、办公楼、医院等民用建筑以及中小型工业建筑。
混合结构一般不超过5层,在非抗震区有的也可做到7-8层,层数越多,承重的砖墙可能越厚,有效建筑面积会大大减少,不够经济。
二,混合结构的房屋墙体布置方案及其各自特点?1.横墙承重方案主要靠横墙支撑楼板,横墙是主要承重墙,纵墙主要起围护隔断和维持横墙的整体作用。
2.纵墙承重方案受力为板荷载传给梁,再由梁传给纵墙,纵墙是主要承重墙,横墙只承受小部分荷载,横墙的设置是为了满足房屋刚度和整体性的需要。
3.纵横墙承重同时承重方案横墙的布置随房间的开间需求而定,横墙间距比纵墙承重方案的小,所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。
4.内框架承重方案采用钢筋混泥土柱代替内承重墙,由于横墙较少,房屋的空间刚度较差。
以柱代替内承重墙在使用上可取得较大的空间,墙的带型基础和柱的单独基础在沉降量方面不一致。
三,框架结构的特点与优点?框架是由梁和柱刚性连接的骨架结构,钢筋混泥土框架设计时,要求结构上把节点造成刚接,框架结构的特点就在于“刚节点”。
优点:1.建筑平面布置灵活、易于设置较大房间、使用方便2.构件类型少,易于标准化、定型化;3.可以采用预制构件,也易于采用定型模板而做成现浇结构,有时还可采用现浇柱及预制梁板的半现浇半预制结构。
4.现浇结构的整体性好,抗震性能好,在地震区应优先采用。
四,框架的布置方案?1,主要承重框架横向布置 2,主要承重框架纵向布置 3,主要承重框架纵横两向布置。
五,框架结构中梁,板,柱的截面尺寸?横梁截面:梁高h=(1/8~1/12)梁宽b=(1/2~1/3)h。
建筑结构与选型 期末重点
1st 建筑结构与选型 期末重点第一章 绪论1.结构的概念由基本构件组成,按一定规则连接而成的一个空间受力骨架。
从几何构成上讲,是一个几何不变体系。
2. 结构的作用概括的讲,在设计使用年限内,抵御和传递各种作用,并保证安全、适用、耐久。
3、结构设计的内容(一)结构设计准备工作 (二)确定结构方案(三)结构计算简图的确定 (四)结构分析与结构计算(五)结构设计的成果 结构方案设计说明书、结构设计计算书、结构施工图4、作用的分类:按作用方式分类:直接作用——荷载——集中或分布荷载 间接作用——变形——外加或约束变形按作用时间分类:永久作用:其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计;可变作用:其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略;偶然作用:不一定出现,一旦出现则其值较大,持续时间较短。
5、作用的取值标准值:在概率统计理论基础上能被绝大多数人所接受的估计值设计值:=标准值*6、作用效应和结构抗力作用效应:结构在各种作用下产生的内力和变形,以S 表示结构抗力:结构所能抵抗的内力和变形,以 R 表示结构可靠的必要条件: R>S7、地震作用震级:表示地震的强烈级别,以地震时震源处释放能量多少来确定。
地震烈度:某一地区各类建筑物受一次地震影响的强烈程度。
设防目标:小震不坏,中震可修,大震不倒。
第二章 建筑结构的水平分体系和竖向分体系1、结构体系的分类按受力骨架所采用的材料:砼结构、钢结构、木结构、混合结构按建筑物使用功能分类: 民用建筑结构、工业建筑结构、特殊工程结构按建筑物的外形分类:单层建筑结构、多层和高层建筑结构、大跨结构高耸结构2、结构体系的作用水平分体系的作用:(1)在竖向,通过构件的弯曲承受楼屋面的竖向荷载,并将其传递给竖向结构分体系(2)在水平方向,起隔板和支承竖向构件的作用,并保持竖向构件的稳定。
2nd 竖向分体系的作用:(1)在竖向,承受水平分体系传来的全部荷载,并将其传递给基础(2)在水平方向上,抵抗水平作用力。
建筑结构选型知识点
建筑结构选型知识点建筑结构选型是建筑设计中的重要环节,涉及到建筑物的稳定性、安全性、经济性等方面。
在进行结构选型时,需要考虑建筑的使用功能、地理环境、施工条件、建筑材料等多方面因素。
本文将介绍建筑结构选型的相关知识点,供读者参考。
首先,建筑结构选型需要考虑建筑的使用功能。
根据不同的功能要求,可以选择不同的结构类型。
例如,对于高层建筑,一般会采用框架结构或者剪力墙结构,以提供足够的抗震能力;对于跨度较大的建筑物,可以选择悬索结构或者桁架结构,以提供足够的承载能力。
其次,建筑结构选型还需要考虑地理环境。
不同的地理环境对建筑物的结构性能会有不同的要求。
例如,海岸地区常常遭受到大风和高湿度的影响,建筑物的结构设计应考虑到风荷载和腐蚀等因素;地震带地区则需要考虑到地震荷载的作用,确保建筑物具有足够的抗震能力。
另外,施工条件也是建筑结构选型的一个重要考虑因素。
不同的结构类型对施工条件有不同的要求。
例如,预制混凝土结构适用于工厂化生产,可以提高施工效率;而现浇混凝土结构则需要充分考虑到现场施工的难度和风险。
此外,建筑材料的选择也是建筑结构选型中一个重要的方面。
不同的材料具有不同的力学性能和耐久性能。
例如,钢结构具有高强度和良好的延性,适用于大跨度建筑;混凝土结构具有良好的抗压性和抗震性能,适用于高层建筑。
在选择材料时还要综合考虑材料的成本和可获得性。
此外,随着科技的进步,新型建筑结构材料的研发和应用也为建筑结构选型带来了新的可能性。
例如,复合材料在建筑结构中的应用越来越广泛,能够提供更高的强度和更轻的重量,同时还具有良好的隔热性能和耐腐蚀性能。
在进行建筑结构选型时,还需要考虑到建筑物的经济性。
建筑结构的选型应在满足建筑物使用功能和安全需求的前提下,尽可能降低建筑物的成本。
这就需要综合考虑结构的材料和施工的费用,以及维护和修缮的成本等因素。
最后,建筑结构选型还需要考虑到可持续发展的要求。
在当今社会,可持续发展已成为建筑设计的重要理念。
结构选型要点
结构选型要点我们都知道钢结构工程的成本60%-80%左右受钢材价格的直接影响。
这种状况下,抉择合理的结构类型,精确的计算用钢量,才干保证一个比较合理的成本。
合理的结构类型首先务必充分考虑不同结构形式的特点,尽可能的抉择跨度小、经济性好的结构,如有较大的悬挂荷载时,可抉择网架结构;屋面跨度较大时可抉择悬索。
对于一般的钢结构工程,采用框架支撑体系。
在举行结构体系设计时,应在满意建造功能的前提下,抉择形式较为容易、规章的平面及立面布置,且在布置方案设计时需要经多次计算,以优化终于效果。
此外,还应留意以下要点:结构布置要点(1)力学模型清楚。
尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础。
柱间抗侧支撑的分布应匀称。
其形心要尽量逼近侧向力(风震)的作用线。
否则应考虑结构的扭转。
结构的抗侧应有多道防线,比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。
(2)框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调节其荷载传递方向以满意不同的要求。
通常为了减小截面沿短向布置次梁,但这会使主梁截面加大,削减了楼层净高,顶层边柱也有时会难以支撑。
预估截面(1)钢梁可抉择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。
按照荷载与支座状况,其截面高度通常在跨度的1/50~1/20之间抉择。
翼缘宽度按照梁间侧向支撑的间距按l/b限值决定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算,这种方法很受欢迎。
决定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
(2)柱截面按长细比预估。
通常50λ150,容易抉择值在100附近。
按照轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可抉择钢管或H型钢截面等。
(3)对应不同的结构,规范中对截面的构造要求有很大的不同。
(4)构件截面形式的抉择没有固定的要求,结构工程师应当按照构件的受力状况,合理地抉择平安经济美观的截面。
材料抉择材料抉择比较常用的是Q235和Q345。
通常主结构使用单一钢种以便于工程管理。
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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。
4.拱结构的合理轴线和方程式?拱轴线的竖向坐标与相同跨度作用相同荷载下简支梁弯矩值成比例,可使拱截面内仅有轴力无弯矩,满足这一条件的拱轴线为拱的合理轴线。
在竖向均布荷载作用下为一抛物线。
不同的支座约束条件或荷载形式,其合理拱轴线是不同的。
方程式为y=x(l-x), f为拱的矢高,l 为拱的跨度。
5.薄膜结构的优缺点?a)优点:a,建筑与结构完美结合的产物;b,受拉能力强,膜材厚度小,重量轻;c,抗震性能优良;d,施工方便,速度快,造价经济;e,采光保温性能优良;b)缺点:1,耐久性差,但现在的设计寿命可达20年以上,处于临时性建筑——永久性建筑的转变时期。
2,由于薄膜张力的连续性,局部的破坏就会造成整个薄膜结构的跨掉。
6.高层结构的种类和受力特点?种类:框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体结构、框架-核心筒、带加强层的高层建筑结构。
受力特点:a,框架结构:框架结构构件断面尺寸较小,结构的抗侧力刚度较小,水平位移大;b,剪力墙:剪力墙的主要作用是承受平行于墙体平面的水平力,并提供较大的抗侧力刚度,使剪力墙既受剪且受弯。
C,框架-剪力墙:1,竖向荷载作用下,两个体系共同承受荷载;2,侧向荷载作用下,剪力墙承担大部分荷载。
d,筒体结构:在水平荷载作用下它可视为下端固定,顶端自由的悬臂构件。
e,框架-核心筒:筒体主要承担水平荷载,框架主要承担竖向荷载f,带加强层的高层建筑结构:与框架-核芯筒相比,每隔数层布置强度和刚度很大的水平构件,形成水平加强层,从而连接建筑物四周的柱子,又将核心筒外柱连接起来,约束周边框架筒的变形,减少结构在水平荷载作用下的侧移量,并使各竖向构件在温度作用下的变形趋于均匀,减小翘曲。
7.变形缝的种类与作用?a)沉降缝:避免主体与裙房过大的沉降差。
b)伸缩缝:减小结构温度应力。
c)防震缝:避免地震时结构间的相互碰撞。
1.低层、多层建筑结构选型(1)砖混结构①纵向承重体系:荷载的主要传递路线是:板→梁→纵墙→基础→地基。
特点:纵墙是主要承重墙,横墙是满足房屋空间刚度和整体性要求,横墙间距可以较大,利于形成较大空间,利于使用上的灵活布置;纵墙上开门、开窗的大小和位置都要受到一定限制;墙体用量较少。
适用:使用上要求有较大开间的教学楼、实验楼、办公楼、图书馆、食堂、工业厂房等。
②横向承重体系:荷载的主要传递路线是:板→横墙→基础→地基。
本文来源:考试大网特点:横墙是承重墙,纵墙起围隔作用,对纵墙上开门、开窗限制较少,空间刚度很大,整体性很好。
适用:房间开间尺寸较规则的宿舍、住宅、旅馆等③内框架承重体系:荷载的主要传递路线见下图特点:墙和柱都是主要承重构件,可以有较大空间;空间刚度较差;结构易产生不均匀变形。
适用:教学楼、旅馆、商店、多层工业厂房等。
(2)框架结构可以建造较大的室内空间,房间分隔灵活,便于使用;工艺布置灵活性大,便于设备布置;抗震性能优越,具有较好的结构延性等优点。
使用:不宜超过10层的建筑。
2.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。
本文来源:考试大网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,型式丰富多彩。
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。
来第一章梁1.梁按支座约束分为:静定梁和超静定梁,根据梁跨数的不同,有单跨静定梁或单跨超静定梁、多跨静定梁或多跨连续梁。
2.简述简支梁和多跨连续梁的受力特点和变形特点?答:简支梁的缺点是内力和挠度较大,常用于中小跨度的建筑物。
简支梁是静定结构,当两端支座有不均匀沉降时,不会引起附加内力。
因此,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。
多跨连续梁为超静定结构,其优点是内力小,刚度大,抗震性能好,安全储备高,其缺点是对支座变形敏感,当支座产生不均匀沉降时,会引起附加内力。
(图见5页)第二章桁架结构1.桁架结构的组成:上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆2.桁架结构受力计算采用的基本假设:(1)组成桁架的所有各杆都是直杆,所有各柱的中心线(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铰接节点。
(铰接只限制水平位移和竖向位移,没有限制转动。
)(3)所有外力(包括荷载及支座反力)都作用在桁架的中心平面内,并集中作用于节点上(节点只受集中力作用)3.桁架斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号(拉或压)有何关系?答:斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号(拉或压)有直接的关系。
对于矩形桁架,斜腹杆外倾受拉,内倾受压,竖腹杆受力方向与斜腹杆相反,对于三角形桁架,斜腹杆外倾受压,内倾受拉,而竖腹杆则总是受拉。
(图见11页)4.按屋架外形的不同,屋架结构形式有几种?答: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。
屋架结构的选型应从哪几个方面考虑?答:(1)屋架结构的受力;(2)屋面防水构造;(3)材料的耐久性及使用环境;(4)屋架结构的跨度。
屋架结构的布置有哪些具体要求?答:(1)屋架的跨度:一般以3m为模数;(2)屋架的间距:宜等间距平行排列,与房屋纵向柱列的间距一致,屋架直接搁置在柱顶;(3)屋架的支座:当跨度较小时,一般把屋架直接搁置在墙、垛、柱或圈梁上。
当跨度较大时,则应采取专门的构造措施,以满足屋架端部发生转动的要求。
5.屋架结构的支撑有哪几种?答:屋架支撑包括设置在屋架之间的垂直支撑,水平系杆以及设置在上、下弦平面内的横向支撑和通常设置在下弦平面内的纵向水平支撑。
第三章单层刚架结构1.刚架结构:是指梁、柱之间为刚性连接的结构。
2.排架结构:是梁和柱之间为铰接的单层刚架。
3.在单层单跨刚架结构中约束条件对结构内力有何影响?答:约束越多,内力越分散,内力值越小,变形越小,即刚度越大。
(单层单跨刚架结构按构件的布置和支座约束条件可分为无铰刚架,两铰刚架,三铰刚架。
)4.从截面形式看,钢刚架结构有哪两种类型?答:实腹式(型钢)和格构式(桁架)。
5.钢筋混凝土刚架在构件转角处为避免受力过大,可采取什么措施?答:在构件转角处,由于弯矩过大,且应力集中,可采取加腋的形式,也可适当地用圆弧过渡。
为了减少材料用量,减轻结构自重,也可采用空腹刚架。
空腹刚架有两种形式,一种是把杆件做成空心截面,另一种是在杆件上留洞。
6.刚架结构的支撑系统起什么作用?应怎样布置?答:为保证结构的整体稳定性,应在纵向柱间布置连系梁及柱间支撑,同时在横梁的顶面设置上弦横向水平支撑。
柱间支撑和横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间内。
(图见39页)7.单层刚架结构横梁的坡度主要由什么确定?答:由屋面材料及排水要求确定。
第四章拱式结构1简述拱的支座反力的受力特点在竖向荷载作用下,拱脚支座内将产生水平推力。
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相应于顶拱截面上的弯矩除以拱的矢高。
当结构跨度与荷载条件一定时,拱脚水平推力与拱的矢高成反比。
2.拱的合理轴线的定义拱式结构受力最理想的情况应是使拱身内弯矩为零,仅承受轴力。
只要拱轴线的竖向坐标与相同跨度相同荷载作用下的简支梁弯矩成比例,即可使拱截面内仅有轴力没有弯矩,3.满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴线。
拱结构中拱脚水平推力的平衡方式有哪些?答:(1)水平推力直接由拉杆承担,设置水平拉杆;(2)水平推力通过刚性水平结构传递给总拉杆;(3)水平推力由竖向承重结构承担;(4)水平推力直接作用在基础上。
4.从力学计算简图看,拱可以分为哪几种型式?答:无铰拱、两铰拱、三铰拱5.拱结构的矢高的确定应满足哪些方面的需求?答:(1)矢高应满足建筑使用功能和建筑造型的要求;(2)矢高的确定应使结构受力合理;(3)矢高应满足屋面排水构造的要求。
6.如何选择拱式结构的支撑方式?答:拱可以分成三铰拱、两铰拱和无铰拱。
三铰拱为静定结构,由于跨中存在着顶铰,使拱本身和屋盖结构复杂,因而目前较少采用。
两铰拱和无铰拱均为超静定结构,两铰拱的优点是受力合理,用料经济,制作和安装比较简单,对温度变化和地基变形的适应性较好,目前较为常用。
无铰拱受力最为合理,但对支座要求较高,当地基条件较差时,不宜采用。
1.建筑物的长宽比和高宽比对结构受力有何影响?平面长宽比较大的建筑物比平面为正方形的建筑物更容易受到扭转,不均匀沉降等的威胁。