建筑结构总体选型第四章大跨度结构选型
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。
建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究
建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究大跨度建筑结构是一种大规模建筑结构形式，具有设计难度大、工程复杂、工期长的特点。
随着现代科技的发展，大跨度建筑的形式与设计也得到了很大的提升与改善。
一、大跨度建筑结构形式1. 曲线形结构曲线形结构是大跨度建筑结构中的一种较为常见的形式，如"鸟巢"、"水立方"等建筑中就采用了这种结构形式。
曲线形结构能够有效地分散荷载，提高建筑结构的抗震和抗风能力。
2. 网架结构网架结构是大跨度建筑结构中应用广泛的一种形式，具有结构轻巧、构造简单、施工容易的优点。
网架结构可以有多种构造形式，如平面网架、曲面网架等。
3. 悬索结构悬索结构是大跨度建筑结构中的一种经典形式，广泛应用于桥梁、体育场馆等建筑中。
悬索结构的建筑高度大，能够突出建筑的雄伟气势，且具有优良的抗震和抗风能力。
4. 穹顶结构穹顶结构是大跨度建筑结构中的一种特殊形式，可以创造出具有文化内涵和科技感的建筑形态。
穹顶结构可以有多种构造形式，如格架式穹顶、索展式穹顶等。
1. 结构分析与计算大跨度建筑结构的设计需要进行复杂的结构分析和计算，以确保结构的稳定性和安全性。
结构分析需要考虑建筑荷载、地震和风荷载等因素，计算分析需要使用计算机辅助设计软件进行模拟和优化。
2. 材料选择与技术应用大跨度建筑结构中材料的选择和技术的应用对建筑结构的稳定性和安全性具有重要的影响。
在材料选择方面，需要考虑强度、耐久性、抗腐蚀性等因素；在技术应用方面，需要采用先进的施工技术和管理模式。
3. 环保设计与节能优化大跨度建筑结构在设计中也需要考虑环保设计和节能优化的因素。
环保设计要求建筑结构对环境的影响尽可能小；节能优化则需要考虑如何在建筑结构设计中减少能源的消耗。
4. 美学设计与文化传承大跨度建筑结构在美学设计和文化传承方面也具有重要的意义。
建筑结构的外观设计需要与建筑功能和文化内涵相适应，突出建筑的美感和艺术价值；文化传承则需要考虑建筑的历史和文化背景，展现当地的文化特色和风貌。
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。
大跨度建筑结构选型
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3.1.4网格结构及其建筑造型 网格结构是由很多杆件从两个方向或几个方向按一定的规律布置，通过节 点连接而成的一种网状空间杆系结构。
1）受力特点、优缺点和适用范围 受力特点： 杆件主要承受轴向力。
优点：1.整体性强、稳定性好、空间刚度大，有利于抗震； 2.节省材料，结构高度小； 3.可以有效地利用空间； 4.有利于工厂生产，且便于制作，安装也较方便； 5.形式多样；
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3.1.2刚架结构及其建筑造型 刚架结构是指梁和柱刚性连接的一种门形结构形式。 1）受力特点、优缺点和适用范围 受力特点：梁和柱之间刚性连接，在竖向荷载作用下柱对梁有约束作用， 在水平荷载作用下，梁对柱也有约束作用 。 优点：造型轻巧，富于变化，节省材料，受力合理，下部的空间较大。 适用范围：体育馆、礼堂、食堂、菜场等大空间建筑。 2）刚架结构的形式 按结构组成和构造方式的不同，分为无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架。
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3.1.3桁架结构及其建筑造型 2）桁架结构形式 拱形桁架可用钢或钢筋混凝土制作，外形呈抛物线，矢高与跨度之比一般 为1/8~1/6，常用跨度为18~36m。 无斜腹杆桁架，常用跨度为15~30m。 跨度大于36m，宜用钢桁架，小于36m，可用钢筋混凝土桁架。
拱结构水平推力处理方式分为三种： 1.由拉杆承受拱推力
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3.1.1拱结构及其建筑造型 4）拱结构的建筑造型 拱结构水平推力处理方式分为三种： 2.由框架结构承受拱推力
大跨度工业建筑屋面钢结构选型与设计
大跨度工业建筑屋面钢结构选型与设计为满足工业建筑厂房的运行需求，让工业建筑厂房具有跨度大、层高高、建筑空间大、荷载大等特点，从而对于工业建筑的结构设计复杂多样，且具有相当难度。
特别是大跨度工业建筑的屋面钢结构选型及设计是重中之重，如果选择的型号不符合工业建筑的实际需求，就会引发新的问题，需要深入现场考察，结合已有资料展开设计，才能得到科学合理的屋面钢结构设计方案，同时还要展开优化设计，才能为后续的屋面钢结构施工奠定良好的基础。
本文以某项目为例，对大跨度工业建筑屋面钢结构选型与设计进行探讨。
标签：大跨度;工业建筑;屋面;钢结构;选型设计1、项目简述某重型装备制造基地重型钢结构厂房地处某市新区东南角，厂房长384m，宽114m，占地面积约4×104m2;厂房柱距12m，跨度36m+42m+36m。
屋架下弦最低标高为16.20m-27.02m;北跨设双层吊车（上层为2台160t/50t吊车，轨高22.5m;下层为2台75t/20t吊车，轨高18m），中跨设2台100t/32t桥式吊车（轨高16m），南跨设2台50t/5t桥式吊车（轨高12.30m）。
项目规划之初，鉴于建设地日常风力较大、空气洁净度较高、年辐射总量高于市区，非常有利于太阳能发电，同时重型工业厂房单体建筑面积大、屋顶高、屋面利用率高，并具有与建筑整体相结合的展示作用，为充分利用清洁能源，降低重装备制造业的能耗，使重装备”轻”起来，在重型钢结构厂房轻型屋顶之上建1MW太阳能光伏电站，通过多次论证，最终确定在本联合厂房南跨13000m2的屋面上满铺太阳能电池板。
2、大跨度工业建筑屋面钢结构风荷载分析该厂房为三跨结构，在屋面上安装大量的太阳能电池板，查找现行规范后，发现厂房可以参考双坡屋面结构，但是屋面本身设置了大量的太阳能电池板，并且与屋面保持20°左右的夹角，保持架空状态，在气流逐渐流过屋面时，会产生一定的风吸力，可能对屋面钢结构产生负面影响。
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。
大跨度混凝土楼盖选型比较王如琼
大跨度混凝土楼盖选型比较王如琼发布时间：2023-06-21T12:45:41.425Z 来源：《中国建设信息化》2023年7期作者：王如琼[导读] 建筑结构的楼盖选择是建筑体系中承载力较大的部分，其同时承担建筑的横向和纵向结构水平支撑，还需兼顾传递水平荷载，使得其余结构能够稳定发挥自身性能。
选择适宜的楼盖体系对建筑结构的整体质量具有十分深远的影响，不仅能够有效提升建筑结构的承载力和稳定性，还可增强其整体强度。
在原材料使用方面，混凝土楼盖体系的质量占据结构整体的30%左右，在建筑阶段需要选择原材料消耗较少、质量水平理想的楼盖类型，为建筑结构节约成本，帮助企业获得更为丰厚的经济效益。
深圳市清华苑建筑与规划设计研究有限公司深圳 518054摘要：建筑结构的楼盖选择是建筑体系中承载力较大的部分，其同时承担建筑的横向和纵向结构水平支撑，还需兼顾传递水平荷载，使得其余结构能够稳定发挥自身性能。
选择适宜的楼盖体系对建筑结构的整体质量具有十分深远的影响，不仅能够有效提升建筑结构的承载力和稳定性，还可增强其整体强度。
在原材料使用方面，混凝土楼盖体系的质量占据结构整体的30%左右，在建筑阶段需要选择原材料消耗较少、质量水平理想的楼盖类型，为建筑结构节约成本，帮助企业获得更为丰厚的经济效益。
关键词：混凝土楼盖；结构选型；井字架；预应力粱楼盖体系是建筑结构的承重部分，在横向和纵向角度都能够承担较大的荷载力。
在一般民用建筑、高层建筑中的使用效果十分理想。
合理的建筑楼盖选型能够提升建筑结构整体承载力，保证其后续建设项目的稳定性，降低工程成本消耗。
由于不同荷载需求、工程结构、材料配比下的楼盖形式有所差异，则需要在选型阶段与建筑结构的需求和特点相结合，为建筑工程顺利推进奠定坚实的基础。
一、传统楼盖的分类和特点（一）普通梁板楼盖普通梁板楼盖的结构优良，在我国众多建筑类型中广泛使用，施工效果良好、便捷且灵活，楼板开洞也没有明确限制，施工阶段的难度较小，受到广大设计师和技术人员的认可。
修筑结构的基本知识
建筑结构的基本知识（工程技术角度）一、低层、多层建筑结构选型根据建筑结构的基本概念，如何将四大结构材料构成的各种类型的受力构件适当地组合起来，用以抵抗各类荷载的作用，以期构成一个安全、经济、完整的建筑结构体系，这就是结构选型的问题。
低层、多层建筑常用的结构形式有砖混、框架、排架等。
（一）砖混结构砖混结构是使用得最早、最广泛的一种建筑结构型式。
这种结构能做到就地取材，因地制宜，适合于一般民用建筑，如住宅、宿舍、办公楼、学校、商店、食堂、仓库等以及各种中小型工业建筑。
不同使用要求的混合结构，由于房间布局和大小的不同，它们在建筑平面和剖面上可能是多种多样的。
但是，从结构的承重体系来看，大体分为三种：纵向承重体系、横向承重体系和内框架承重体系。
1．纵向承重体系荷载的主要传递路线是：板一梁一纵墙一基础一地基。
纵向承重体系的特点：（1）纵墙是主要承重墙，横墙的设置主要为了满足房屋空间刚度和整体性的要求，它的间距可以比较长。
这种承重体系房间的空间较大，有利于使用上的灵活布置。
（2）由于纵墙确的荷载较大，因此赔上开门、开窗的划。
和位置都要受到一定脱。
（3）这种承重体系，相对于横向承重体系，楼盖的材料用量较多，墙体的材料用量较少。
纵向承重体纱适用于使用上要求有较大空间的房屋，或隔断墙位置可能变化的房间。
如教学楼、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。
它的特点是：（1）横墙是主要承重墙，纵墙起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。
一般情况下，纵墙的承载能力是有余的，所以这种体系对纵墙上开门、开窗的限制较少。
（2）由于横墙间距很短（一肌在3～4.5m之间），每一开间有一道横墙，又有纵墙在纵向拉结，因此房屋的空间刚度很大，整体性很好。
这中承重体系，对抵抗风力、地震作用等水平荷载的作用和调整地基的不均匀沉降，比纵墙承重体系有利得多。
（3）这中承重体系，楼盖做法比较简单、施工比较方便，材料用量较少，但是墙体材料有量相对较多。
大跨类公共建筑常用结构选型解析
-建筑论坛与建筑设计•大跨类公共建筑常用结构选型解析冯霖(四川省明杰设计顾问有，四川成都610023)$摘要】大跨建筑设计中大跨度结构的选型有着很重要的作用，建筑师在做大跨类公共建筑形态设计时，需要对常用结构的类型和特点有一定了解，才够与结构的融合，因此文章对公共建筑中常见的大跨度结构进行了阐述，合案&$关键词】大跨建筑；公共；常用结构；案例分析$中图分类号】TU208.5名，大建筑的核心是大跨度，所以对于大建筑设计来说，与建筑的选型尤为重要&大度现厂房房设计中，也普遍应用种建筑，如：车站、体育、院等，建筑的造型往往比较复杂，建筑形态设了合理性,选型增加很多困难，因此建筑师应该对大跨度的做一定了解&大度的组成主要重，其中能够表现建筑选型的是&1现代屋盖结构体系现代有以大类型：(1)面。
就是把身作为独立的单元来，假设整体作用等于单个作用，了构计算工作。
属于平面结构体系的有门式刚架结、薄、平面桁架拱等。
(2)空间。
就是把所有组成的起来，跨越空间工作，比平面工作合于力的传递路线,整体作用会大于单个作用，多向受力比单向受力更能材料的潜力。
空间的有、空间桁架、网架、悬索等。
形式中，大类建筑的常用一般都属于空间，其中空间桁架架最为常见，其次是变化多端的，悬索与膜材了结合，成为张拉膜结构的一种，但也有部分采用轻质板材的悬索&2大跨类公共建筑常用结构选型2.1空间桁架空间桁架是桁架的一种类型，架是从梁式来，用建筑上的承重&质是从变为由杆成的格，从的变为杆件的轴向受力，受力情况更为有利，材料强度得以充分利用，可以达到节省材料轻自重的。
桁架具有以下优点：(1)大了梁式的适用跨度。
(2)架可用钢凝土、钢、木等多种材料制造。
(3)由杆成的桁架形态多样&(4)方，桁架可以整作后吊装，也可以在施工现杆的空中作业&$文献标志码】A早期的桁架因为杆件都在同一个平面内，也被称为平面桁架。
大跨度建筑结构选型
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。
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，形式丰富多彩。
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。
4）悬索：材料用量大，结构复杂，施工困难，造价很高。
大跨度屋盖结构选型及优化设计分析
安徽建筑建筑结构研究与应用基金项目：国家自然科学基金面上资助城市高架桥及城市公路交通系统地震可恢复性理论研究（51678544）、重庆文理学院校内科研项目（2017RJJ32）作者简介：刘洋（1999-），男，重庆巫溪人，重庆文理学院土木工程专业本科在读，专业方向：土木工程。
摘要：为了进一步探索大跨度屋盖结构的选型及优化过程，依据第十二届全国大学生结构设计竞赛赛题，借助有限元软件SeismoStruct 对预先设计好的大跨度屋盖结构进行选型和优化，研究了大跨度屋盖结构的承载能力、变形能力与结构构件尺寸和节点位置之间的关系。
结果表明，节点位置直接影响杆件受力，从而影响结构的承载能力和变形能力。
构件尺寸直接决定构件的刚度，进而影响结构的承载能力和变形能力。
可见大跨度屋盖结构受力复杂，对其选型本质上就是选取结构简单、传力途径明显，在多工况荷载组合下受力合理的结构。
对选出的模型进行优化实质上就是通过改变节点构造、节点位置和构件的尺寸大小等方式促使结构达到高承载、低变形的效果。
关键词：大跨度屋盖结构；结构选型；模型优化设计；Seismo‐Struct中图分类号：TU231文献标志码：A文章编号：1007-7359（2019）09-0099-04DOI ：10.16330/ki.1007-7359.2019.09.041大跨度屋盖体系多应用于公共建筑、工业厂房、生产性建筑、专门用途建筑等建筑[1]。
大跨度屋盖体系分为平面结构体系（梁式结构、拱式结构、平面刚梁等）和空间结构体系（网壳结构、悬索结构、平板网架结构、张拉整体结构、斜拉结构等）。
其中，网壳结构、网架结构、桁架结构应用较为广泛[2]。
以日本福冈体育馆为例，该建筑是世界上最大的球面网壳结构，它竣工于1993年，屋盖直径达到222m 之长。
福冈体育馆的屋盖由三个可以旋转的扇形屋盖组成，扇形屋盖沿着圆周导轨进行移动，按照不同的需求可以呈现全关闭、1/3关闭或2/3关闭等不同状态。
大跨建筑结构构思与结构选型作业——张拉结构体系屋盖模型实验
【实验目的】通过动手制作及准备过程了解其形态分类、力学特点、组合与演化方式 【实验材料】线、绳、纸板、金属丝等 【实验要求】选取一种张拉结构原型，通过参数调度，演化出不少于三种组合方式和形象。
【报告正文】 一．结构原型 拱壳结构 （1）拱-壳杂交钢结构通过拱
将整个网壳划分为若干局部区段，利用拱结构 整体刚度大、稳定性好的优点，一方面使网壳 结构在变形后内力重分布，提高了结构出现整 体失稳时的承载力；另一方面抑制了局部区域 失稳的扩散，降低了网壳结构对缺陷的敏感 性。（2）网壳结构对拱结构的侧向稳定也有很 大帮助。因此，拱-壳杂交钢结构的整体稳定 性较纯网壳结构有很大提高（如图 1 所示）。
高结构刚度。由于轮辐式悬索结构，特别是柔
性轮辐式张拉结构，空间尺度大、自重轻、受
力合理、极限承载力高并且建筑造型轻巧新
颖，已广泛应用于各种大型复杂的工程中。
图2
二．演化方式 1、索壳组合 把柔索与硬壳结合而成的索壳混合结构是改善索系刚度与稳定性的有效办法之一。
-1-
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、索杆组合结构 由拉索与压杆组合成各种形态，索的拉力经过一系列中介压杆而转变方向，使拉索与压杆 借其交织产生空间刚度。最后靠杆对索施加预应力，使索直网紧，达到预定的要求。
-3-
3、双层车辐式张拉结构 在车辐屋盖的柔性结构部分中,径向索、飞柱和环索为主要受力构件,上、下弦径向索之间 的连接索为次要构件。
三．制作体会
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悬索结构类型虽多、式样各异，但其原理与特性却相同， 具有下列共同的优点： 1、受力性能优良 用柔索建立刚性屋面的问题已基本解决。在设计之初就要慎重选择屋盖的几何形状，以 保 证悬索结构的刚度与稳定性。一般规律是双层索系优于单层索系，同向双曲面由于单向曲面， 反向双曲面优于同向双曲面，预应力者优于非预应力，轻屋面优于重屋面。 因之，反向双曲预应力索网是理想的悬索结构型式。其刚度极大，变形很小，结构稳定性 强，屋面排水性能好，抗振性能好，自重轻。 2、非常经济 无论耗钢量、结构重量、造价等各个方面，都是跨度越大越经济。因为小跨的钢索锚固、 边缘构件与支承结构费钱，并不经济。一般悬索结构用于 60m 跨以上。 同时应当注意，悬索结构的经济性只有在合理的型式与屋面材料条件下才充分显示出来。 3、施工简便 索轻，无需满堂鹰架，除预应力张拉设备外，一般施工机械设备即能满足要求。 4、平面适应性强，造型优美 几乎任意形状的建筑平面与体型都可适用悬索结构，且其造型新颖、多样、优美。边缘构 件与支承结构不同，悬索结构的整个建筑体型与空间就不同，它们完全取决于前两者的型式与 组成，而悬索仅仅是一层外皮。这是设计者必须重视的。 通过模型的制作，我更深入地了解了拱壳结构和张拉结构形式，并对其形态、受力特点、 组合及演变方式有了全新的认识，并对这两种结构各部位的受力情况有了亲身的感受，结合老 师对其的讲解，理论联系实际，便于日后在设计中应用。
(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。
大跨度建筑构造
大跨度建筑构造一、大跨度建筑结构型式与建筑造型结构是房屋的骨架，是形成建筑内部空间和外部形式的物质基础，结构是在特定的材料和施工技术条件下运用力学原理创造出来的。
某种新的结构一旦产生并在工程实践中反复出现时，便会逐渐形成一种崭新的建筑形式。
可见结构技术是影响建筑的重要因素，在大跨度建筑中尤其如此。
通过上述例子说明，在建筑设计中，选择结构型式不仅是结构工程师的工作，也是建筑师的职责，现代建筑的特点是建筑艺术与建筑技术的高度统一。
建筑师只有对各种结构形式的基本力学特征和适用范围有深入的了解才能自由地进行创作，把结构型式与建筑造型融为一体。
现就大跨度建筑常见的各种结构型式及其建筑造型作介绍。
（一）拱结构及其建筑造型1、拱的受力特点、优缺点和适用范围拱是古代大跨度建筑的主要结构型式。
由于拱呈曲面形状，在外力作用下，拱内的变矩值可以降低到最小限度，主要内力变为轴向压力，且应力分布均匀，能充分利用材料的强度，比同样跨度的梁结构断面小，故拱能跨越较大的空间。
但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力，为了保持结构的稳定性，必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横推力。
常见的方式是在拱的两侧作两道厚墙来支承拱，墙厚随拱跨增大而加厚。
很明显，这会使建筑的平面空间组合受到约束。
拱的内力主要是轴向压力，结构材料应选用抗压性能好的材料。
古代建筑的拱主要采用砖石材料，近代建筑中，多采用钢筋混凝土拱，有的采用钢桁架拱，跨度可达百米以上。
拱结构所形成的巨大空间常常用来建筑商场、展览馆、体育馆、散装货仓等建筑。
2、拱的型式拱结构按组成和支座方式不同分为三铰拱、两铰拱和无铰拱三种。
3、拱结构的建筑造型拱结构的造型主要取决于矢高大小和平衡拱推力的方式。
拱的矢高对建筑的外部轮廓形象影响最大。
矢高小的拱，外形起伏变化小，呈扁平状，结构占用的空间小，但水平推力和拱身轴力都偏大。
而矢高大的拱，外形起伏变化强烈，产生的水平推力和轴向力都较小，但拱身材料耗费量多，拱下形成的内部空间大，拱曲面坡度很陡，当采用油毡屋面时，容易出现沥青流淌和油毡滑移现象。
建筑学知识
第四章建筑结构的基本知识一、低层、多层建筑结构选型根据建筑结构的基本概念，如何将四大结构材料构成的各种类型的受力构件适当地组合起来，用以抵抗各类荷载的作用，以期构成一个安全、经济、完整的建筑结构体系，这就是结构选型的问题。
低层、多层建筑常用的结构形式有砖混、框架、排架等。
（一）砖混结构砖混结构是使用得最早、最广泛的一种建筑结构型式。
这种结构能做到就地取材，因地制宜，适合于一般民用建筑，如住宅、宿舍、办公楼、学校、商店、食堂、仓库等以及各种中小型工业建筑。
不同使用要求的混合结构，由于房间布局和大小的不同，它们在建筑平面和剖面上可能是多种多样的。
但是，从结构的承重体系来看，大体分为三种：纵向承重体系、横向承重体系和内框架承重体系。
1．纵向承重体系荷载的主要传递路线是：板一梁一纵墙一基础一地基。
纵向承重体系的特点：（1）纵墙是主要承重墙，横墙的设置主要为了满足房屋空间刚度和整体性的要求，它的间距可以比较长。
这种承重体系房间的空间较大，有利于使用上的灵活布置。
（2）由于纵墙确的荷载较大，因此赔上开门、开窗的划。
和位置都要受到一定脱。
（3）这种承重体系，相对于横向承重体系，楼盖的材料用量较多，墙体的材料用量较少。
纵向承重体纱适用于使用上要求有较大空间的房屋，或隔断墙位置可能变化的房间。
如教学楼、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。
它的特点是：（1）横墙是主要承重墙，纵墙起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。
一般情况下，纵墙的承载能力是有余的，所以这种体系对纵墙上开门、开窗的限制较少。
（2）由于横墙间距很短（一肌在3～4.5m之间），每一开间有一道横墙，又有纵墙在纵向拉结，因此房屋的空间刚度很大，整体性很好。
这中承重体系，对抵抗风力、地震作用等水平荷载的作用和调整地基的不均匀沉降，比纵墙承重体系有利得多。
（3）这中承重体系，楼盖做法比较简单、施工比较方便，材料用量较少，但是墙体材料有量相对较多。
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。
建筑结构的基本知识
建筑结构的基本知识（工程技术角度）一、低层、多层建筑结构选型根据建筑结构的基本概念，如何将四大结构材料构成的各种类型的受力构件适当地组合起来，用以抵抗各类荷载的作用，以期构成一个安全、经济、完整的建筑结构体系，这就是结构选型的问题。
低层、多层建筑常用的结构形式有砖混、框架、排架等。
（一）砖混结构砖混结构是使用得最早、最广泛的一种建筑结构型式。
这种结构能做到就地取材，因地制宜，适合于一般民用建筑，如住宅、宿舍、办公楼、学校、商店、食堂、仓库等以及各种中小型工业建筑。
不同使用要求的混合结构，由于房间布局和大小的不同，它们在建筑平面和剖面上可能是多种多样的。
但是，从结构的承重体系来看，大体分为三种：纵向承重体系、横向承重体系和内框架承重体系。
1．纵向承重体系荷载的主要传递路线是：板一梁一纵墙一基础一地基。
纵向承重体系的特点：（1）纵墙是主要承重墙，横墙的设置主要为了满足房屋空间刚度和整体性的要求，它的间距可以比较长。
这种承重体系房间的空间较大，有利于使用上的灵活布置。
（2）由于纵墙确的荷载较大，因此赔上开门、开窗的划。
和位置都要受到一定脱。
（3）这种承重体系，相对于横向承重体系，楼盖的材料用量较多，墙体的材料用量较少。
纵向承重体纱适用于使用上要求有较大空间的房屋，或隔断墙位置可能变化的房间。
如教学楼、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。
它的特点是：（1）横墙是主要承重墙，纵墙起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。
一般情况下，纵墙的承载能力是有余的，所以这种体系对纵墙上开门、开窗的限制较少。
（2）由于横墙间距很短（一肌在3～4.5m之间），每一开间有一道横墙，又有纵墙在纵向拉结，因此房屋的空间刚度很大，整体性很好。
这中承重体系，对抵抗风力、地震作用等水平荷载的作用和调整地基的不均匀沉降，比纵墙承重体系有利得多。
（3）这中承重体系，楼盖做法比较简单、施工比较方便，材料用量较少，但是墙体材料有量相对较多。
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网架短向跨度 <30m
30～60m >60m
高跨比 1/10～1/13 1/12～1/15 1/14～1/18
网格尺寸与短跨比 1/8～1/12 1/11～1/14 1/13～1/18
5.4 平板网架杆件与节点
1）杆件 ① 角钢 ② 钢管
2）节点 ① 十字钢板节点：用于角钢杆件，焊接或螺栓 ② 球节点：用于钢管杆件 a.实心球：螺栓连接 b.空心球：焊接连接
b.角锥体系 ② 曲面网架 a.球面网壳
b.柱面网壳 c.双曲面网壳
第四章 大跨度建筑结构选型----5 网架结构
5.3 平板网架
1）交叉桁架体系 ① 两向正交正放: 适用于正方形平面 ② 两向正交斜放：适用于矩形平面 ③ 三向交叉网架：适用于圆形、三角形、多边形平面
2）角锥体系 ① 三角锥体 ② 四角锥体 ③ 六角锥体
高15～20米 2）断面
① 实腹式梁高 h=(1/12～1/20)L 设预应力拉杆 h=(1/30～1/40)L
② 格构柱宽同横梁节间 5～7米 ③ 折线弓形刚架梁高、柱宽 (1/15～1/25)L
3.4 刚架结构节点构造
1）顶点铰
钢销栓
2）实腹刚架支座
① 固定支座
细石砼填实
② 铰支座
沥青麻丝填
3）格构刚架支座
3）从交叉拱到拱肋结构
交叉拱：屋面自重较大
拱 肋：结构高直轻巧
4）从穹窿结构到帆拱
穹隆：圆形平面 帆拱：方形平面
1.2.2 平面大跨结构（19世纪后半叶～二战）
特征：“桁架、刚架、拱结构”
1）从梁到桁架 2）从梁到刚架 3）从梁到拱
平面大跨结构
• 从梁到桁架 • 从梁到刚架 • 从梁到拱肋
1.2.3 新型大跨结构（二战～）
5 网架结构
5.1 网架结构的特点
1）整体刚度大，稳定性好，为空间多向受力状态 2）杆件受力合理，能充分利用材料特性 3）高跨比小，能有效利用空间 4）杆件规格少，便于工厂化、装配化 5）建筑造型新颖，可适合于多种平面
5.2 网架结构的型式
1）按材料：木、钢砼、钢、组合式 2）按外形：① 平板网架 a.交叉桁架体系
特征：“薄壳、悬索、网架”
新型大跨结构
1）鸡蛋壳—薄壁结构
合理的外形，充分发挥材料受压性能，以较 薄的壳体跨越很大的空间，而具有足够
• 从鸡蛋壳到薄壁结构 • 从蜘蛛网到悬索结构 • 从蜜蜂巢到网架结构
的强度和刚度。
2）蜘蛛网—悬索结构
纤细的索网，充分发挥钢材抗拉性能，轻盈 活波，适宜与大跨度
3）蜜蜂巢—网架结构
1.3.2 大跨结构是梁结构的改造和演变
1.3.3 新型大跨结构的特点
① 整体上是空间结构 ② 跨度大，可覆盖巨大的室内空间 ③ 矢高小、曲率平缓，可有效利用空间 ④ 厚度薄、自重轻，节省材料 ⑤ 形式多样，可适合于各种形状的平面组合
2 拱结构
2.1 拱结构的特点
1）拱是一种推力结构：在竖向荷载下产生水平推力 2）拱是一种无矩结构：通过合理拱轴可使杆件无弯矩 3）拱可充分利用材料抗压强度，断面小、跨度大
建筑结构总体选型
第四章大跨度结构选型
1 大跨度建筑概况 2 拱结构 3 刚架结构 4 桁架结构 5 网架结构 6 折板结构 7 薄壳结构 8 悬索结构 9 其它结构型式
1 大跨度建筑概况
1.1 大跨度建筑定义
按网架结构设计规范规定
≤30米，小跨度
30～60米，中跨度
>60米，大跨度
第四章 大跨度建筑结构选型----1大跨度建筑概况
利用小型杆件，组合成整体结构，刚度大， 变形小，自重轻，材料省
1.3 大跨度建筑的结构特征
1.3.1 大跨建筑主要承受竖向荷载 1）高层结构 荷载：水平荷载为控制因素 构件：竖向悬臂构件—柱(线)，墙(面)，筒(体) 变形：水平侧移 2）大跨结构 荷载：竖向荷载为控制因素 构件：水平简支构件 变形：竖向挠曲
2.4 拱结构屋盖布置
1）跨度40～60米时 拱间距6～10米，设上弦横向支撑及纵向支撑
2）跨度70～120米时 拱间距9～15米，采用相距3～6米的成对拱
拱结构屋盖布置
2.5 拱结构支座处理
1）由拉杆承受推力 2）由框架承受推力 3）基础承受推力 4）刚性水平构件承受推力
3 刚架结构
3.1 刚架结构的特点
① 板式支座
支反力≤100t
② 臼式支座
支反力>100t
③ 平衡支座
支反力≤100t
4 桁架结构
4.1 桁架结构的特点
1）将受弯杆件转化为轴力杆件 2）充分利用三角形的刚性特点 3）充分利用材料特性，以小杆件拼合跨越大空间
4.2 桁架结构的型式
1）按材料：木、钢砼、钢、组合式 2）按外形：① 三角形 L≤18m，i=1/5～1/2
② 梯 形 L=18～36m，≤72m，f/L=1/6～1/8 ③ 拱 形 L=18～36m，≤60m，f/L=1/6～1/8 ④ 折线形 ⑤ 平行弦
第四章 大跨度建筑结构选型----4 桁架结构
4.3 桁架结构节点构造
1）支座 ① 平板支座 ② 滚轴支座
2）屋架端部 ① 内天沟式 ② 自由落水 ③ 外天沟式
2.2 拱结构的型式
1）按受力 ① 三铰拱 ② 两铰拱 ③ 无铰拱
2）按外形 ① 双折线型 ② 圆弧线型 ③ 抛物线型
第四章 大跨度建筑结构选型----2 拱结构
2.3 拱结构的主要尺寸
1）跨度：公建主体30～40米，可达到95～200米， 经济跨度80～100米
2）矢高：与建筑外形、使用要求、屋面构造、内力计算有关 屋盖结构 f=(1/10～1/5)L 公建主体 f=(1/5～1/2)L
1.2 大跨度建筑的发展过程
1.2.1 古典大跨结构（2000多年前～文艺复兴）
特征： “砖石结构”
1）从梁到三角璇 梁：受弯，砖石不宜 拱：受压，发挥材料特性
古典大跨结构
• 从梁到三角璇 • 从筒拱到交叉拱 • 从交叉拱到拱肋结构 • 从穹隆到帆拱
2）从筒拱到交叉拱
筒 拱：墙承重，平面狭长
交叉拱：柱承重，空间贯通
1）内力分布均匀 2）结构轻巧，节省材料，制作方便 3）空间高度大 4）结构刚度差
3.2 刚架结构的型式
1）按组成 ① 三铰刚架 ② 两铰刚架 ③ 无铰刚架
2）按断面 ① 实腹式 ② 格构式
第四章 大跨度建筑结构选型----3 刚架结构
3.2 刚架结构的主要尺寸
1）跨度
① 实腹式：50～60米 ② 格构式两铰刚架： 60～120米 ③ 格构式无铰刚架：120～150米 ④ 折线弓形刚架：40～50米