建筑结构选型讲义(史上最全面)
《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》教学讲义—高层建筑结构选型

传给基础竖向体系的作用是承受竖向荷载,水平荷载要求有足够的承载能力,也要有足够的抗侧移刚度满足承载力和正常使用极限状态高层建筑结构类型高层建筑的受力特点:水平荷载成为设计的控制因素,侧移成为高层建筑的控制指标高层建筑结构的基本要求钢筋混凝土结构体系梁、柱尺寸的估算高层建筑结构类型(以材料划分)混凝土--钢结构型钢混凝土结构钢筋混凝土结构钢结构目前高层建筑的发展趋势高强混凝土、钢管混凝土和型钢混凝土的应用钢筋混凝土与纯钢结构相比,整体性好,刚度大、侧移小,耐腐蚀、耐火,维护费用低,造价低于钢结构。
但材料强度低,因此自重大,地震作用大。
新结构体系广泛应用:巨型结构体系高层建筑的受力特点水平荷载成为设计的控制因素,侧移成为高层建筑的控制指标以悬臂构件为例,由竖向荷载产生的轴力与建筑的高度成正比;由水平荷载产生的弯矩与高度的二次方成正比;而水平荷载产生的侧向位移则与高度的四次方成正比。
轴力N = WH 弯矩M =qH2 /3 侧移Δ=11qH4 /120EI过大的侧移会使人感觉不适;会使填充墙或建筑装修出现裂缝、损坏;甚至会使主体结构出现裂缝、损坏。
因此,必须把结构的侧移限制在允许的范围内。
高层建筑结构的基本要求一. 房屋的体形1. 抗风要求(1)平面形状对称平面:尽量采用方形、矩形、圆形、正六边形、正八边形、椭圆形等双轴对称的平面。
以避免由于平面形状不对称在风荷载作用下所发生的扭转振动。
流线型平面:采用流线型平面可以降低风对高层建筑的作用。
例如法国的法兰西大厦采用椭圆形平面,经过计算其风荷载比矩形平面约减少27%。
一般情况下,圆形、椭圆形等流线型平面,与矩形平面相比,风荷载约可减少20%~40%。
(2)立面上小下大的截锥状体型:减少上部风载,减少风载引起的倾覆力矩和位移。
经计算,40层楼,当采用立面倾斜8%的角锥状,其侧移可比棱柱体减少约50%。
建筑的高宽比应符合我国的规范要求透空层:利用高层建筑的设备层等形成透空层,减少风压倾斜的竖向构件:对刚度十分有利。
11建筑结构与结构选型

4.石砌体
由石材和砂浆或由石材和混凝土砌筑而成。石砌体可用作一般民用建筑的承重墙、柱和基础。
(二)砌体材料的强度等级
砌体房屋的静力计算
二、砌体房屋的静力计算
房屋中的墙,柱等竖向构件用砌体材料,屋盖、楼盖等水平承重构件用钢筋混凝土或其他材料建造的房屋,由于采用了两种或两种以上材料,称为混合结构房屋,或称为砌体结构房屋。
作为刚性和刚弹性方案的横墙,为了保证屋盖水平梁的支座位移不致过大,横墙应符合下列要求,以保证其平面刚度。
(1)横墙中开有洞口时,洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%。
在竖孔空心砖型号中,字母K表示空心,M表示模数,P表示普通。普通空心砖KPl重量较轻,可与标准砖配合使用,砍砖容易,不需配砖,因此在部分地区用得较多。普通空心砖KP2也能与标准砖配合使用,但砍砖较多,施工时尚需辅助规格的配砖。模数空心砖KMI不能与普通标准砖配合使用,同时在拐角、T字形接头处,由于错缝要求,还需要辅助规格的配砖。
MUl00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。
5.砂浆的强度等级由边长为70.7mm的立方体试块,在标准条件下养护,进行抗压试验,取其抗压强度平均值。砂浆强度等级分为5级,以M表示,即M15、M10、M7.5、M5、M2.5,当验算施工阶段砌体承载力时,砂浆强度取为0。
1.砖砌体
由砖与砂浆砌筑而成的砌体,其中砖包括实心黏土砖和黏土空心砖。
(1)实心黏土砖(简称实心砖)
实心黏土砖具有全国统一的规格,其尺寸为(mm):240x115x53,它以黏土为主要原料,经过焙烧而成,其保温隔热及耐久性能良好,强度也较高,是最常见的砌体材料。由于黏土材料耗费广大耕地,从保护土地资源考虑,目前实心黏土砖的应用受到政策上的限制。
建筑结构选型01总论-课件

Ø 烟囱、水塔、油罐、筒仓及水池等特种结构。
绪论
q 结构所要解决的问题
v 使骨架形成的空间能良好的服务于人类生活、生 产的要求和人类对美观的需要;
v 能抵御自然界各种作用(地心引力、风力、地震 作用等),因而需要有抵抗力;
v 充分发挥所采用材料的作用; v 实施过程中的施工技术问题;
v 十九世纪以后,材料和技术的发展
古希腊帕提农神庙
q 神庙坐西向东,由46根多立克柱环绕,长边方向每 边17根,短边方向每边8根。
古希腊帕提农神庙
q 限于当时的建筑技术和材料,只能采用简单加工的 石梁和石柱。
q 粗壮、坚实 q 空间小 q 内部石柱林立
古罗马万神庙
q 万神庙(潘提翁神庙) (Pantneon)
q 各层均用内、外两圈木柱支 撑,每层外有24根柱子,内 有八根,木柱之间使用了许 多斜撑、梁、枋和短柱,组 成不同方向的复梁式木架。
q 我国古代建筑艺术的最高水 平。
台北101大厦(台北国际金融中心)
q地下5层、地上101层 q塔楼高508米 q大厦的构架完美体现了古
代中国传统的建筑艺术。
q以吉祥数字“八”作为设 计单元,每8层为一个单元, 模仿竹节构筑的含义,也 增加了大厦的牢固性。
建筑结构选型01总论
精品jing
不结 合构 理是 的万 结能 构的 是 万 万 不 能 的
绪论
q 结构的定义
v 以一定的材料,建造具有足够抵抗能力的空间骨 架,抵御自然界可能发生的各种作用,为人类的 需要服务,即结构。
v 结构是运用物质条件的技术。 v 随着材料与力学的进步,结构不断向前发展。
绪论
西尔斯大厦(SEARS-TOWER)
建筑结构选型

排架柱
钢排架柱
一般可以选择工字型或型钢柱;
荷载较大时,可用型钢及钢板组合成大型实 腹工字型柱;
荷载更大时,则可以采用带斜腹杆的双肢柱
为了满足防火要求,钢结构外部应另加防火 保护层;
混合排架柱
与钢筋混凝土排架相同
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李广军
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薄腹梁结构
薄腹梁实质就是梁结构,属受弯构件,用于 屋盖。
结构上:①须考虑动力荷载的影响; ②当纵向、 横向过宽时,按需要设置伸缩缝。
施工上:①吊装工作量大; ②设备安装复杂,需 多种工种协同作业;③设备基础埋置深,精度要求 高。
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李广军
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排架结构的类型
钢筋混凝土排架结构 钢排架结构 混合排架结构 砖排架结构
2019/5/26
空间受力体系。
实际受力中,一种荷载的作用常对本身所在 的排架起主要作用,而对邻近排架的影响较 小,可以忽略不计,简化为平面排架体系。
用途
排架结构一般可用于单层工业厂房、空旷建 2019/5/2筑6 物如仓库、车李广军库、飞机库、食堂、剧院等 3
排架结构的特点
工业厂房的主要特点:
建筑上:①满足生产流程;②满足采光、通风、 隔热、保温;③满足防尘、防腐蚀、恒温和恒湿; ④满足生产设备安装与检修;⑤考虑敷设辅助设备 的管线和地沟。
⑧ 基础:
2019/5/26
李广军
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单层厂房排架结构设计步骤
()初步设计阶段 ()扩大初步设计阶段 ()施工图阶段
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李广军
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钢排架及混合排架
钢排架
屋顶承重结构采用钢桁架,铰接于钢柱柱顶;
建筑结构选型(ppt 62页)

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2.1.2 井式楼盖
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2.1.1 肋梁结构
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2.1.3 密肋楼盖
▪ 密肋楼盖是由薄板和间距较小(肋距≦1.5 m)的肋梁组成。分单向 密肋楼盖和双向密肋楼盖两种。
▪ 密肋楼盖的优点: 适用范围广 材料省、造价低 性能好、外型新颖美观 施工简便,速度快 降低层高和建筑自重。
▪ 楼盖的分类:
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2.1 楼盖结构
楼盖是在房屋楼层间用以承受各种楼面作用的楼板、次梁和 主梁等组成的部件总称,是房屋重要的水平承重结构体系。
▪ 楼盖的作用: 1)将竖向荷载传递给竖向构件 2)将风荷载、水平地震作用等传递到各抗侧力
构件,并且与竖向构件连接成为整体的空间结构 ▪ 设计要求:
1)水平推力由拉杆直接承担 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 • 常用于建造较大跨度的建筑物或桥梁
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2.2 拱式结构——实例1
庆元木拱廊桥
庆元木拱廊桥历史沿革最具连贯性,宋、元、明、清各朝代建造的木拱桥庆元
境内均有分布,目前庆元境内现存各类廊桥100多座。
2.2 拱式结构
拱是一种主要承受轴向压力并由两端推力维持平衡的曲线或折线形构件。拱 结构是以受压为主的结构,拱截面有一定的刚度,不能自由变形。
• 特点 1)拱结构在竖向荷载下会产生水平推力,并因
此,拱截面的弯矩较同跨度、同荷载的梁的弯矩小 得多,并且主要承受压力
2)拱截面上的应力分布较均匀,更能发挥耐压 材料的作用,可充分发挥他们的抗压性能且避免抗 拉强度低的缺点 • 拱结构水平推力的处理
(完整版)建筑结构和结构选型

建筑结构与结构选型结构基本概念一、强度——承载能力刚度(受弯构件)、稳定性(受压构件)——抗变形能力 整体性——不散架承载能力和抗变形能力是结构设计的最基本的问题 水平构件——挠度拉、压、弯、剪、扭il 0=λ AI i =ϕ——稳定系数<1 λ↗ϕ↘,则实际承载力越小一般提高压感承载力的措施为:1、选用有较大i 值的截面,即面积分布尽量远离中和轴2、改变柱端固接条件或增设中间支撑以改变杆件计算长度0l剪应力:1、剪应力在梁高方向的分布是中和轴处最大,以近似抛物线的形状分布,在截面边沿处剪应力为零。
2、沿梁长度方向,制作出剪力最大,剪应力也最大3、截面的抗剪主要靠腹板(即梁的截面中部)受弯变形1、梁的挠度跨中最大2、挠度的大小与正弯矩成正比3、跨度相同、荷载相同,简支梁的挠度比连续梁、二端固定或一端固定简支梁要大4、挠度的大小与梁的EI(刚度)成反比砌体结构一、优点:经济缺点:整体性差二、构造要求1、满足高厚比当高厚比不能满足要求时:1)增加墙体厚度2)加设壁柱(墙垛)3)加设构造柱4)减小横墙间距三、砌体结构的基本抗震措施1、限制建筑物高度2、控制结构体型的高宽比3、控制横墙间距4、设置变形缝(防震缝)5、尽端、他突出部位加强锚固6、楼梯尽量不布置在平面尽端7、圈梁、构造柱8、平面几何中心与刚度中心尽量重合框架结构一、刚接——框架铰接——排架框架的连接点是刚节点,是一个几何不变体。
跨度一样,中柱不产生弯矩剪力墙结构一、剪力墙结构的特点1、空间刚度大,刚度很大将使结构的周期过短,地震力太大2、建筑空间灵活性较差3、墙承重体系二、调整剪力墙刚度的方法1、适当减小剪力墙的厚度2、降低连梁的高度3、增大门窗洞口宽度4、超过8米的剪力墙应用施工洞划分小墙肢三、框支剪力墙1、保证大空间有充分的刚度,防止属相的刚度过于悬殊2、加强转换层的刚度与承载力,保证转换层可以将上层剪力可靠的传递到落地墙上去。
3、落地剪力墙的布置和数量1)底部大空间层应有落地剪力墙或落地筒,落地纵横剪力墙最好成组布置结合为落地筒2)平面为长矩形,横向剪力墙的片数较多时,落地的横向剪力墙的数目与横向剪力墙数目之比,非抗震设计时不宜小于30%,抗震设计时不宜少于50% 对于一半平面,上下层的刚度比:——在非震区应尽量接近于1,不应大于3在抗震设计时应尽量接近于1,不应大于23)框支梁的宽度不应小于上部剪力墙厚度的2倍框支梁上部层不宜设边门洞,不得在中柱上方开设门洞框架剪力墙框架-剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求:1 剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大;2 平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙;3 纵、横剪力墙宜组成L形、T形和[形等型式;4 单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%;5 剪力墙宜贯通建筑物的全高,宜避免刚度突变;剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐;6 楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置;7 抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。
结构选型课件-讲义

水立方施工现场
水立方
水立方夜景
二、建筑物的功能要求
包括:空间要求、使用功能要求以及美观要求
1、使用空间的要求
●建筑物的尺度、体量大小和空间组合关系都应根 据业主对建筑物客观空间环境的要求来加以确 定。
●体育馆、剧场、住宅、工业建筑
△结构形式应与建筑物使用空间的要求相适应 ● 北京工人体育馆采用悬索结构体系:场地两侧看台 座位向上升高与层盖悬索的垂直度协调一致,既能符合 使用功能要求又能经济有效地利用室内空间、立面造型 也可处理成轻巧新颖的形状。
材料经济指标 表2—1
砖混结构 1m² 建筑面积所用工料
钢材8~10kg 水泥80~90 kg 木材约0.023m3 砖200~250块 劳动力约3工日
对比相同层数的 钢筋混凝土结构所用材料
20~28kg 100~140kg 约0.026m3 90~120块
约4工时
2.1.2 砖混结构房屋的主要缺点 (1)强度较低,房屋层数受到限制。 (2)抗震性能差,在地震地区使用也受到一定限制。 (3)墙体砌筑工程繁重,施工进度慢。 (4)烧砖取土破坏农田。 墙体改革:(1)大型墙板和砌块结构
框架结构
框架-剪力墙结构
剪力墙结构
金茂大厦立面
金茂大厦平面
1.4 学习本课程的方法
一、要注意掌握各种建筑结构的特点与影响因素,选型 中应综合考虑各方面影响,做到全面、客观地考虑问题。
二、既要单独考虑某个结构类型,也要将其与其他适用 的结构类型做必要的对比和分析,才能优化结构选型。
三、尽可能多地阅读工程实例,结合工程实例进行分析 与思考,不断提高自己发现问题、分析问题和解决问题 的能力。
采用砖墙和钢筋混凝土屋面、楼面承重的房屋 ▲我国有史以来使用时间最长、应用最普遍 ▲取材方便、造价低廉、施工简单、保湿隔热效果好。 ▲广泛应用于住宅、学校、办公楼、医院等建筑。
建筑结构选型1绪论

它是丹麦建筑师耶尔恩·乌特松设计,1959年破土 动工,耗资1亿多澳元,1973年落成。整个建筑占地 1.84公顷,长183米,宽118米,高67米,相当于20 层楼高。门前大台阶,宽90米,桃红色花岗岩铺面, 据说是当今世界上最大的室外台阶。主体建筑采用贝 壳结构,由2194块每块重15.3吨弯曲形混凝土预制 件拼成10块贝形尖顶壳。外表覆盖着105块白色和奶 油色的瓷砖。音乐厅、歌剧厅连同休息厅并排而立, 建在巨型花岗岩基坐上,各由4 块巍峨的大壳顶组成, 其中3块壳顶面海依抱,1块背海屹立,远看好似两艘 巨型帆船,片片白帆迎风飘扬。休息室设在壳体开口 处,配有大片玻璃墙面,由2000多块高4米,宽2.5 米玻璃镶成。
建筑结构选型
1
课程内容
1、绪论 2、梁式结构 3、桁架结构 4、大跨建筑结构 5、多高层建筑的体型与结构布置 6、多层建筑结构选型 7、高层建筑结构选型 8、建筑结构的表现形式
2
一、绪论
1.1. 建筑物设计概述 1.1.1.建筑设计构成与分工 1.1.2.结构设计与建筑设计的关系 1.1.3.建筑设计应具备的结构知识 1.2. 建筑结构体系的设计概念 1.2.1.建筑物的抗力与外界作用 1.2.2.结构分体系的设计概念 1. 3 建筑结构选型的基本原则 1.3.1 功能性与结构设计的统一性 1.3.2 建筑结构选型的原则
通常,建筑师重视结构的外延性,而结构工 程师则更加重视结构的本体性。
10
2、建筑师与结构工程师的关系:
就建筑结构的整体性来说,建筑物的总体型式、 功能和实现它的方法是一个整体,通过建筑师和结 构师的共同努力,创作出既能满足各项预期功能要 求,而又受力合理、经济、可建造的建筑。这两方 面紧密结合在一起,缺一不可。所以两者是和谐统 一的,创造美妙精巧的建筑物有赖与二者的合作和 努力。
建筑结构选型讲义(史上最全面)..

绪论一:结构对于建筑的意义A: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B: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C: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。
D: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二:几个基本结构原理(一)意义介绍一些反映在力学原理中的普遍规律。
1.可以提高对结构设计分析、判断的直观能力。
2.可以引导和我们合理选择满足功能及力学性能的结构形式。
(二)通过对建筑实践的长期考察、分析,有以下传力的普遍规律。
1.在荷载作用下,结构的安全可靠性是由结构的(1)强度(2)刚度(3)稳定性这三个方面决定的。
即:(1)足够的抵抗破坏的能力;砖柱与混凝土柱受压比较(取决于材料承载力)(2)抵抗变形的能力;大截面梁与小截面梁受弯性能比较(取决于截面大小)(3)维持原有平衡状态的能力。
长柱与短柱受压比较(取决于其结构构件稳定系数)现代趋势:轻质高强材料满足①对其材料结构断面易导致②、③破坏,也就是结构受拉力学性能增强,受弯受压性能减弱(同时)选用以受拉传力方式为主的结构系统是一大关注点2.在荷载作用下,直接、矩捷的传力路线使结构的工作效能充分利用,减少耗材。
选用最短的传力路线组结构构件是一个好的结构设计必须遵循的原则,尽可能减少弯曲应力。
分析梁、柱、拱的受力3.在荷载作用下,结构的连续性可以改进结构的工作性能。
结构的连续性是指其整体性,受力范围扩大,同时还表现在结构构件交接处方向渐变的体形特征上,结构构件的交接以微曲线过渡较理想。
力流顺畅同时造型优美例:壳体结构,拱结构。
三、课程性质、目的和意义第一章:建筑结构基本构件1.支撑构件:梁、柱、承重砌体、楼盖、楼梯。
2.覆盖构件:屋盖,填充砌体第一节:梁一、梁的受力特点梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载的作用,这在各种受力体中是最不保理的一种:不能完全发挥材料(强度)—力学性能。
建筑结构选型培训课件

砌体结构住宅平面示意图
砌体结构的抗震构造要求
多层砌体房屋的层数和总高度限值
房屋的局部尺寸限值
12.2 多层框架结构 12.2.1 框架结构组成
图12-2-1 框架梁柱布置
图12-2-2 框架梁截面形式
框架结构
框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式, 横梁和立柱通过节点连为一体,形成承重结构,将荷载 传至基础。
《工程抗震术语标准》规范:在地震作 用下,高层建筑 或其他建(构)筑物顶部细长突出部分 振幅剧烈增大的现象。
❖ 1920年12月16日宁夏海原发生了8.5级的
强烈地震,死亡20余万人。汾阳文峰塔就
在这次地震波及下,从顶上11层至13层,
出现宽大的裂缝,部分倒塌。沿着南北向
山
在窗洞拱券上下开裂、分离、倾出,东半
钢筋混凝土框架结构
萨伏伊别墅位于巴黎郊区,1928年设计,1930年完工。 在1926年出版的《建筑五要素》中,柯布西耶曾提出了新
建筑的“五要素”,它们是:1、底层的独立支柱;2、 屋顶花园;3、自由平面;4、自由立面;5、横向长窗。 萨伏伊别墅正是勒•柯布西耶提出的这“五要素”的具体 体现,甚至可以说是最为恰当的范例,对建立和宣传现 代主义建筑风格影响很大。
梁柱节点构造复杂,在装配式框架结构中更 为突出。
框架结构的应用范围:
框架结构不宜用于层数较多的高层建筑,一般多 用于办公楼、教学楼、旅馆及工业厂房等多层建筑 中;
一般在非地震区,钢筋混凝土框架结构可用于 15层以下建筑;
在一般地震区则以不超过10~12层为宜, 8度及8度以上烈度的地震区,一般以8层以下为 最佳。 框架结构采用钢结构或型钢-混凝土结构时,层 数可不受此限制。
建筑结构选型培训课件ppt(95张)

建筑结构选型培训课件(ppt95页)
6.6.4 柱帽
各种柱帽形式 ➢ 点支承网架与柱子相连宜设柱帽以减小冲剪作用。 ➢ 柱帽可设置于下弦平面之下(图a),也可设置于上弦平面之上
(图b)。 ➢ 当柱子直接支承上弦节点时,也可在网架内设置伞形柱帽(图
c),这种柱帽承载力较低,适用于中小跨度网架。
建筑结构选型培训课件(ppt95页)
建筑结构选型培训课件(ppt95页)
网架屋面排水坡的形成
(A)网架整体起拱
(B)网架变高度
(C)设短柱支托
设短柱支托构造简单,是采用较 多的找坡方法
建筑结构选型培训课件(ppt95页)
建筑结构选型培训课件(ppt95页)
6.7 网架结构的工程实例 ❖ 上海体育馆
建筑结构选型培训课件(ppt95页)
建筑结构选型培训课件(ppt95页)
❖ 网架屋面坡度的做法 上弦节点加小立柱找坡 ❖当小立柱较高时,应注意小立柱自身的稳定性,这 种做法构造比较简单。 网架变高度 ❖网架跨度较大时,会造成受压腹杆太长的缺点。 支承柱找坡 ❖采用点支承方案的网架可用此法找坡。 整个网架起拱 ❖一般用于大跨度网架。
6.6 网架结构的构造
❖ 6.6.1 网架的杆件
网架的杆件可用钢管或角钢。
❖杆件采用16锰薄壁钢管(钢管厚度最薄可为 1.5mm)比较合理和有利,角钢杆件一般只在小跨 度而且网架型式又简单的情况下使用。
钢管杆件比角钢杆件有利,因为它的截面对受力有利, 而且钢管杆件的结点连接构造比较简单,可以节省材 料,降低金属用量。
根据网架的跨度大小、支座受力特点和温度应力等因 素的差别,一般可做成不动饺支座或半滑动的铰支座。
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绪论一:结构对于建筑的意义A: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B: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C: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。
D: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二:几个基本结构原理(一)意义介绍一些反映在力学原理中的普遍规律。
1.可以提高对结构设计分析、判断的直观能力。
2.可以引导和我们合理选择满足功能及力学性能的结构形式。
(二)通过对建筑实践的长期考察、分析,有以下传力的普遍规律。
1.在荷载作用下,结构的安全可靠性是由结构的(1)强度(2)刚度(3)稳定性这三个方面决定的。
即:(1)足够的抵抗破坏的能力;砖柱与混凝土柱受压比较(取决于材料承载力)(2)抵抗变形的能力;大截面梁与小截面梁受弯性能比较(取决于截面大小)(3)维持原有平衡状态的能力。
长柱与短柱受压比较(取决于其结构构件稳定系数)现代趋势:轻质高强材料满足①对其材料结构断面易导致②、③破坏,也就是结构受拉力学性能增强,受弯受压性能减弱(同时)选用以受拉传力方式为主的结构系统是一大关注点2.在荷载作用下,直接、矩捷的传力路线使结构的工作效能充分利用,减少耗材。
选用最短的传力路线组结构构件是一个好的结构设计必须遵循的原则,尽可能减少弯曲应力。
分析梁、柱、拱的受力3.在荷载作用下,结构的连续性可以改进结构的工作性能。
结构的连续性是指其整体性,受力范围扩大,同时还表现在结构构件交接处方向渐变的体形特征上,结构构件的交接以微曲线过渡较理想。
力流顺畅同时造型优美例:壳体结构,拱结构。
三、课程性质、目的和意义第一章:建筑结构基本构件1.支撑构件:梁、柱、承重砌体、楼盖、楼梯。
2.覆盖构件:屋盖,填充砌体第一节:梁一、梁的受力特点梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载的作用,这在各种受力体中是最不保理的一种:不能完全发挥材料(强度)—力学性能。
内力主要为弯矩和剪力;扭矩轴力。
变形与约束条件有关:(1) 两端约束小,变形挠度大,内力大适用:中小跨度建筑,地基较差,有不均匀沉降不适用于跨度,外力较大的情况(2) 两端约束大,变形小于,内力小于当梁刚度〈〈柱刚度时最小当梁刚度=柱刚度时,处于两端固定与两端简支之间。
(3) 只有一端有约束,固定端有较大弯矩(倾覆力矩)抗倾覆安全系数,强度变形平衡方式四种,上压;下拉,左右自平衡,副跨框架两端外伸的简支梁及连续梁(4) 两端外伸的简支梁及连续梁充分发挥材料力学性能特点:内力小,刚度大,抗震好。
对支座变形敏感,易引起附加内力二、梁的形式及构造特点1.按材料来分(1)石梁,古代埃及、西亚、希腊形成狭长式密柱林立的空间,如阿蒙神庙,帕提农神庙。
这是因为石村抗弯性能差(抗拉低,抗压高)所以石梁高度很大,极其笨重,跨度受限制,可达8—9m(2)木梁,古代亚州地区大面积才用,形式空间开阔通透,一般为框架结构,也有采用干式结构木材抗腐、防蛀、防火性能差且资源有限,木结构房屋轻巧、精致,且富于装饰(细部)自重轻抗拉、抗压、截面小,跨度大,可达11m按外观还可分为直梁和月梁近年来,胶合木结构有所发展(3)钢梁,适用范围广泛,轻质高强材料强度高,所需截面小,自重相对较小,抗拉抗压均强防腐防火差,造价高,一般采用土学形式空腹钢梁跨度可达18m以上(4) 砼梁,受力明确,力学性能好砼受压,纵向钢筋受拉,箍筋受剪受到挠度和裂缝宽度条件的限制,一般不超过12m预压力砼梁石受拉区预压应力控制梁的裂缝窗度和挠度,跨度达18m;一般梁高为1/14—1/8L,梁宽为1/3—1/2梁高。
2.按截面形式分类焊接工字型钢梁,砼有等变截面梁普通砼薄腹梁6—12m,预砼梁12—18m3.按支座约束条件分类静定梁:单跨多跨超静定梁:第二节柱一、受力特点柱主要承受平行于柱轴线方向的荷载作用,材料的力学性能利用充分内力主要为压力。
偏心受压有弯矩和剪力其变形与柱的长细比有关系,还与荷载作用位置有关(b为截面短也,l为柱的计算长度) 1.长柱:在弯距及轴力共同作用下破坏较易破坏失稳短柱:主要是轴向力作用下发生破坏值较小,不易破坏,较稳2.轴心受压:轴向力作用破坏偏心受压:在弯矩及轴力共同作用下破坏。
二、柱的形式及构造特点1.按材料分(1)石柱:抗压强度高,但不抗弯,截面依然要比较大(新王国)防蒙神庙柱子直径2.74m-3.57m 有意制造神秘压抑的气氛古希腊柱式:多立克,爱奥尼,科林斯(2)木柱截面较小,抗弯强度抗压强度较高中国历史仅见最粗木柱,明十三陵棱恩殿d=1.17m高23m金丝楠木柱迄今无闪失倾斜,接近1:20空间开阔宫殿(清) 1/0〓10—1/11 民居1/15左右(3)钢柱一般为空腹钢柱,来加大截面取得较大值,增强抗稳性能(4)钢筋混凝土柱截面尺寸〉250mm*250mm为避免构件长细比过大承载力降低过多常取lo/b =30 lo/h = 25,柱尺寸宜用整数2.按截面形式第三节楼盖一、受力特点在整个房屋的建造中,楼盖是非常重要的是做为水平向承重结构形式承受垂直向荷载的作用一般由板、梁构成,内力主要为弯矩和剪力。
相似于梁的受力,但是做为一个整体受力二、结构型式1.肋梁楼盖2.井格梁楼盖3.密肋梁楼盖4.无梁楼盖1. (1)单向肋梁楼盖 (2)双向肋梁楼盖所谓肋梁是指支撑梁与板现绕在一起梁板交接处为“T”字形,梁如同肋骨支撑着整个楼盖。
所谓单向,双向是指单抽板、双向板,这与梁间区格形式与大小有关,长边计算跨度/短边计算跨度>2时,按单向板设计,<2时按双向板设计(1)传力路径 (单向)板-次梁-主梁-柱-基础板被认为是支承在次梁及外墙上的多跨连续梁次梁被认为支承在主梁上的多跨连续梁(2)传力路径(双向)板-梁-柱-基础荷载向两个方向传递,短跨分配的大些梁可简化>为支承在柱及外墙上的多跨连续梁2.井格梁楼盖是由肋梁楼盖演变过来,是其一种特例,主要特点是两个方向梁的高度相等且一般等间距布置,无主次梁之分,共同工作,形式整体,依靠周边支承或四角柱支承,可以解决大跨度空间的设计要求受力特点:整体受力属于空间受力体系,采用有限元法借助电子计算机完成。
构造尺寸:梁间距〉2m,梁高h=(1/15_1/20)l型式:正交正放斜交正放四角柱支承正交斜放斜交斜放周边支承3.密肋楼盖梁间距〈1.5m时称为密肋楼盖适用于中等或较大跨度的公共建筑普通跨度可达10m,预应力跨度可达15m单向密肋梁楼盖双向密肋楼盖4.无梁楼盖将板直接支承在柱子和墙上,且不设梁的楼盖结构为增大柱子的支承面积和减板跨在柱顶设柱帽和托板,柱应尽量按方形网格布置。
间距6m左右较为轻济,板厚较大120mm优点:顶棚平整,室内净空大,采光、通风好,施工简单4.装配式楼盖—铺板式将预制板直接放置在承重墙或楼面梁上(1)板宽可从0.3m—整个房间开间板长为2—6m型式:实心,空心,(2)梁一般为简支梁,带悬臂脊简支梁5.其他形式第四节楼梯一、受力特点第二章混合结构体系(砖混)2—1 混合结构的结构特点一、结构构成及受力特点这种结构体系主要由两类基本构件共同组合而形成空间:一类是墙、柱形成空间的垂直面,另一类是梁、板,形成空间的水平面,墙或柱承受垂直的压力,梁和板承受弯曲力。
墙体本身受到围隔空间的作用,同时又要承担屋顶的荷重,把围护结构和承重结构合并在一起,正因为如此,混合结构在分隔空间灵活性上有很大的局限性。
二、砌体(一)砌块1.实心砖“秦砖汉瓦”青砖 (炭的不完全燃烧)有金属之声故宫砖墙回音壁(天坛皇穹宇垣墙施工精良磨砖对缝烧结普通砖,非烧结硅酸盐砖。
2、承重粘土空心砖早在战国时就出现了用长一米宽30—40厘米的大块空心砖砌铅的墓室。
空心砖孔洞率10%—40%之间减轻自重,隔声效果好,节约资源,保温隔热,“节能”又“环保”已经得到大面积推广。
3、石材抗压强度高,而久性好,给人以稳定感4、其他砌块砼砌块,砼空心砌块,加气砼砌块……我国标准砖的尺寸为240×115×53mm(二)、砌体(1)无筋砌体(2)配筋砌体(3)组合砌体(三)构造要求1、墙体的局部尺寸限值见教材 P201表11—1—42、横墙间距〈1.5建筑物宽度间距小,建筑刚性增强(抵抗变形)3、纵墙尽可能贯通4、适当加设壁柱墙厚 24cm,而大梁跨度〉6m时,梁支承处压加壁柱承受吊车荷载的墙体或承受风荷载为主的的山墙应加壁柱5、墙体设置偶佰缝,沉降缝防止热胀冷缩50m(有保温间 30m(无一) 2—6cm防止不均匀沉降 5cm_12cm 随层数变化三、楼盖1.现浇楼盖单向肋梁楼盖,双向肋梁楼盖单向板2—3 (1.7—2.5)双向板 5×5(方) 4m(矩)次梁4—6 主梁5—8m2,装配式楼盖由预制板和预制梁构成预制板(1)实心板跨度范围1.2-2.4米,预应力实心板跨度也只能到2.7米。
厚度为50-80毫米;宽度为500-900毫米(2)空心板跨度范围2.4-4.8米,预应力空心板跨度可达6米;厚度为120毫米;宽度为500-800毫米。
(3)槽形板面板板厚大于或等于25毫米,肋高为1/17-1/22跨度;宽度为500-700毫米另外板在墙上的支撑长度大于或等于100毫米,在梁上的支撑长度大于或等于80毫米。
2—2 结构布置及适用范围根据承重墙布置方式和楼盖选型的不同,可分为以下四种形式一、横墙承重方式主要由横墙支承楼板,纵墙主要起维护,隔断和维持横墙的整体作用。
横墙是主要承重墙,纵墙是自承重墙特点,横墙较密,房间布置灵活性差;整体刚度好,外纵墙立面处理方便适用于:宿舍,住宅等居住建筑二、纵墙承重方式(A)(B)A 无梁纵墙承重板—纵墙—基础B 有梁纵墙承重板—梁—纵墙—基础纵墙是主要承重墙,横墙为满足房屋刚度及整体性,间距可以较大。
特点:刚度较差,纵墙受力集中,纵墙门窗洞口位置受限空间较大,布置灵活,墙面积小。
适用:教学楼,办公楼,医院,图书馆,食堂,仓库。
三、纵横墙承重方式屋面板的重量一部分传递给大梁再由大梁传到纵墙—基础,另一部分重量传递到横墙—基础特点:平面布置灵活性好,横向刚度介于12之间适用:在实际工程中应用较多四、内框架承重方案外墙为承重墙,内部为梁,柱的混合承重,方案,外墙和柱子都是主要承重构件。
荷截传递为:板—梁—外纵墙—外纵墙基础—地基板—梁—柱—柱基础—地基将内承重墙由梁,柱代替,减轻了外纵墙荷载作用。
特点:内部空间任意分割,上面可安排小空间横墙少,刚度差,基础沉降不一致,结构易产生内应力适用:商住楼,图书馆五、底层框架上刚下柔不利于抗震2—3 混合结构外型特点及发展趋势一、外型特点由于砖墙的承重,造成了空间分隔的不灵活,门窗洞口光小的限制,与外空间无交流的种种局限。