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1、北京交通大學(xué)土建學(xué)院土木工程建工方向認(rèn)知實(shí)習(xí)報(bào)告 學(xué)院:土木建筑工程學(xué)院 姓名: 班級(jí): 學(xué)號(hào):目 錄 前 言3 一、實(shí)習(xí)的目的和意義4二、實(shí)習(xí)時(shí)間地點(diǎn)安排4三、實(shí)習(xí)主要內(nèi)容4 1、實(shí)習(xí)地點(diǎn)一:北京交通大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室4 2、實(shí)習(xí)地點(diǎn)二:北京交通大學(xué)體育館11 3、實(shí)習(xí)地點(diǎn)三:北京北站雨棚、地鐵13號(hào)線17 4、實(shí)習(xí)地點(diǎn)四:北京地鐵13號(hào)線各站結(jié)構(gòu)23 結(jié) 論43前言 學(xué)院組織我們進(jìn)行了土木工程認(rèn)知實(shí)習(xí)。在老師的耐心講解下,我們得以快樂(lè)學(xué)習(xí),靈活學(xué)習(xí),使得書(shū)本上所學(xué)到的知識(shí)得到驗(yàn)證和鞏固。其目的是使學(xué)生通過(guò)實(shí)踐對(duì)各類土木工程的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考查,了解土木工程的類型、形式、建筑、結(jié)構(gòu)、施工的基本知識(shí)
2、,對(duì)土木工程專業(yè)形成感性認(rèn)識(shí),建立初步的土木工程專業(yè)業(yè)務(wù)范圍的總體概念,重點(diǎn)是對(duì)橋梁、建筑結(jié)構(gòu)、巖土與地下工程以及道路和軌道交通工程的基本知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于土木工程的綜合性、社會(huì)性、實(shí)踐性和統(tǒng)一性的認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生對(duì)土木工程專業(yè)后續(xù)課程的興趣,并培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。對(duì)于一個(gè)學(xué)習(xí)土木工程的學(xué)生來(lái)說(shuō),對(duì)建工必須要有很深的了解。并且一定能夠做到對(duì)于理論知識(shí)的熟練應(yīng)用和實(shí)踐,在還沒(méi)有接觸專業(yè)知識(shí)的前提下,對(duì)于建工我們的思緒中是一片空白。 本次實(shí)習(xí)使我們對(duì)建工方面的知識(shí)有一定的了解。 建筑工程是指各類房屋建筑及其附屬設(shè)施和與其配套的線路、管道、設(shè)備安裝工程及室內(nèi)外裝修工程。 一般稱建筑工程,為新建、改建或
3、擴(kuò)建房屋建筑物和附屬構(gòu)筑物所進(jìn)行的勘察、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝和維護(hù)等各項(xiàng)技術(shù)工作和完成的工程實(shí)體。為了加強(qiáng)我們對(duì)建工方向的理解,學(xué)院安排了專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)。通過(guò)到工地實(shí)地參觀,進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)建筑工程的認(rèn)識(shí),鞏固和擴(kuò)大所學(xué)理論知識(shí),提高學(xué)習(xí)積極性。一、實(shí)習(xí)的目的和意義1、實(shí)際觀察各種建筑,初步了解建工的一些基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)建工方向有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。2、增加對(duì)建工方向的感性認(rèn)識(shí),了解建工工程的基本建筑與結(jié)構(gòu)。3、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于土木工程的綜合性、社會(huì)性、實(shí)踐性和統(tǒng)一性的認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生對(duì)土木工程專業(yè)后續(xù)課程的興趣,并培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。4、對(duì)在課堂上學(xué)到的理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證和鞏固,對(duì)這個(gè)專業(yè)的前景和應(yīng)用有了更
4、深的了解。二、實(shí)習(xí)時(shí)間地點(diǎn)安排2016年7月11日: 交大體育館,結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室2016年7月12日:北京北站雨棚,十三號(hào)線各站3、 實(shí)習(xí)主要內(nèi)容實(shí)習(xí)地點(diǎn)一:北京交通大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室(單層工業(yè)廠房)參觀工業(yè)廠房要求:1. 總平面概況及布置,工廠大門(mén)、傳達(dá)室、宣傳、綠化廣場(chǎng)等布置及處理方法,主車間在總平面上的布置;2. 車間的柱網(wǎng)、層高尺寸、結(jié)構(gòu)造型;3. 廠房的傳輸設(shè)備對(duì)建筑的影響;4. 屋面的排水系統(tǒng),變形縫設(shè)置及結(jié)構(gòu);5. 屋面的保溫、隔熱、排水方式;6. 車間立面處理和室內(nèi)裝修;7. 一般單層廠房的組成,各主要構(gòu)件的名稱;8. 單層廠房主要構(gòu)件的功用,以及廠房的傳力過(guò)程;9. 單層廠房屋架
5、、吊車梁、柱等的幾種主要類型及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接特點(diǎn)。 2016年7月11日上午,在老師的帶領(lǐng)下,我們首先來(lái)到了校內(nèi)的力學(xué)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室,雖然之前參加學(xué)院組織的結(jié)構(gòu)競(jìng)賽中,曾經(jīng)來(lái)到這個(gè)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室進(jìn)行比賽,但是當(dāng)時(shí)并沒(méi)有對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)進(jìn)行過(guò)認(rèn)真仔細(xì)的觀察和研究,此次建工實(shí)習(xí)中,在老師的指導(dǎo)和講解下,我們對(duì)這個(gè)校內(nèi)的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室進(jìn)行了仔細(xì)的觀察和研究,使得我們?cè)谡n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)得到了鞏固和驗(yàn)證,使得我們對(duì)于所學(xué)知識(shí)的用途和使用領(lǐng)域有了更深更直接的體會(huì),也激發(fā)了我們對(duì)于本專業(yè)繼續(xù)認(rèn)真學(xué)習(xí)的興趣,對(duì)于我們今后的學(xué)習(xí)有著極大的積極作用。上面我們看到了合稱材料搭建的工廠廠房,也看到了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)
6、室,下面簡(jiǎn)單的介紹一下建筑結(jié)構(gòu)類型:建筑結(jié)構(gòu)按使用材料、用途、建筑高度和結(jié)構(gòu)體系有多種分類。1、按所用材料分類建筑結(jié)構(gòu)分為:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等。2、按建筑物的用途分類建筑結(jié)構(gòu)按用途分為:工業(yè)建筑和民用建筑。3、按建筑物的高度分類建筑結(jié)構(gòu)按樓層和建筑高度分為:?jiǎn)螌?、多層、高層和超高層建筑,我?guó)民用建筑設(shè)計(jì)通則(JGJ37-87)中規(guī)定,10層及10層以上的民用建筑和總高度超過(guò)24m的公用建筑及綜合性建筑為高層建筑,建筑高度超過(guò)100m的建筑為超高層建筑。4、按建筑物的結(jié)構(gòu)體系分類(1)框架結(jié)構(gòu)體系:采用梁、柱組成的結(jié)構(gòu)體系作為建筑豎向承重結(jié)構(gòu),并同時(shí)承受
7、水平荷載時(shí),稱其為框架結(jié)構(gòu)體系,它適用于多層及高度不大的高層建筑。(2)剪力墻結(jié)構(gòu)體系:利用建筑物的墻體作為豎向承重和抵抗側(cè)力的結(jié)構(gòu),稱為剪力墻結(jié)構(gòu)體系。墻體同時(shí)也作為維護(hù)及房間分隔構(gòu)件。剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能好,適用于建造高層建筑。(3)框架-剪力墻及框架-筒體結(jié)構(gòu)體系:框架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度差,抵抗水平荷載能力較低,地震作用下變形大,但它具有平面靈活、有較大空間、立面處理易于變化等優(yōu)點(diǎn)。而剪力墻結(jié)構(gòu)則相反,抗側(cè)力剛度、強(qiáng)度大,但限制了使用空間。把兩者結(jié)合起來(lái),取長(zhǎng)補(bǔ)短,在框架中設(shè)置一些剪力墻,形成框架-剪力墻體系。剪力墻若是單片式的分散布置形式,則結(jié)構(gòu)剛度比較小,如果把剪力墻連在一起,做成井筒式,
8、井筒的剛度和承載力都將大大提高,也增加了抗扭能力,井筒和框架結(jié)合在一起成為框架-筒體結(jié)構(gòu),可以建造30-40層的建筑。(4)筒中筒結(jié)構(gòu)體系和多筒結(jié)構(gòu)體系:筒中筒結(jié)構(gòu)是由建筑平面外邊緣為框筒、內(nèi)部為實(shí)腹墻筒體組成的結(jié)構(gòu)。多筒結(jié)構(gòu)是由若干單元筒體并聯(lián)組成的空間剛度極大的結(jié)構(gòu)體系。(5)混合結(jié)構(gòu)體系及組合結(jié)構(gòu)體系:混凝土-鋼混合結(jié)構(gòu)體系,是采用鋼筋混凝土構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)共同組成的結(jié)構(gòu)體系。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件雖然具有材料強(qiáng)度高、截面尺寸小、能跨越較大跨度、自重輕、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn),但也存在著由于抗側(cè)移剛度小而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)側(cè)移較大的缺點(diǎn)。由鋼筋混凝土墻形成的筒體正好具有較大的抗側(cè)移剛度和較高的抗剪能力。合理地將混凝土構(gòu)
9、件和鋼構(gòu)件混合在一起使用,相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,充分發(fā)揮各自的特點(diǎn),則可以顯著提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震和抗風(fēng)能力。這種結(jié)構(gòu)體系不僅具有高效的抗側(cè)力能力,而且與鋼結(jié)構(gòu)相比用鋼梁較少,造價(jià)較低。因此,在高層建筑中得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系,是通過(guò)連接件(或粘接力)把鋼部件和混凝土部件連接在一起共同受力和變形,形成“一體”?;炷辆哂薪缓玫目箟盒阅埽估阅茌^差,而鋼具有較好的抗拉性能,把兩者合理地結(jié)合在一起使用,可以得到具有很好組合性能的結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土柱及型鋼混凝土就是具有很好組合性能的組合構(gòu)件,它們?cè)诟邔咏ㄖ械膽?yīng)用已日益廣泛。(6)大跨結(jié)構(gòu)體系:大跨結(jié)構(gòu)體
10、系分為柔性空間結(jié)構(gòu)、剛性空間結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)三大類。其中柔性空間結(jié)構(gòu)主要是指懸索結(jié)構(gòu)、張拉整體結(jié)構(gòu)及薄膜結(jié)構(gòu);剛性空間結(jié)構(gòu)主要是指空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、表皮應(yīng)力結(jié)構(gòu)、單、雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)等;組合結(jié)構(gòu)有組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、張拉網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)的基本組成為:梁、板、柱(墻)和基礎(chǔ)。1、梁梁包括次梁、主梁、井字梁、密肋梁等多種形式。次梁承受板傳來(lái)的荷載,并通過(guò)自身受彎將荷載傳遞到主梁上,主梁作為次梁的不動(dòng)支點(diǎn)承受次梁傳來(lái)的荷載。在有些建筑中,用梁將樓板劃分成若干個(gè)正方形或接近正方形的小區(qū)格,兩個(gè)方向的梁截面相同,不分主次梁,均直接承受板傳來(lái)的荷載的,這種梁成為井字梁。梁和板是典型的受彎構(gòu)件。結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室里的桁架
11、梁2、板板承受豎向荷載,當(dāng)板面較大時(shí),可設(shè)梁將板面劃分成多個(gè)區(qū)格,通常梁是相互垂直的。每一個(gè)板區(qū)格一般四邊都有梁或墻支撐著,荷載將通過(guò)板的雙向受彎傳給四周的支承,荷載向兩個(gè)方向傳遞的多少,將隨著板區(qū)格的長(zhǎng)邊計(jì)算跨度與短邊計(jì)算跨度的比值而變化。當(dāng)?shù)谋戎递^大時(shí),板上的荷載主要沿短向傳遞給支承構(gòu)件,而沿長(zhǎng)向傳遞的荷載很少,以至可以略去,這種主要沿短跨受彎的板稱為單向板。當(dāng)?shù)谋戎递^小時(shí),沿長(zhǎng)跨方向傳遞的荷載將不能略去,這種沿兩個(gè)方向受彎的板稱為雙向板。3、柱(墻)柱(墻)是承受豎向荷載、抵抗水平力、并作為建筑物的維護(hù)及房間分割的構(gòu)件。柱的受力形式有軸心受壓和偏心受壓?;炷恋膲γ婧土褐?、基礎(chǔ)基礎(chǔ)是支
12、承上部結(jié)構(gòu)荷載,并將其傳給地基。根據(jù)基礎(chǔ)埋置深度的不同,可分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。當(dāng)埋深或(b為基礎(chǔ)寬度)時(shí)為淺基礎(chǔ);當(dāng)埋深或(為基礎(chǔ)寬度)時(shí)為深基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)一般指基礎(chǔ)埋深小于基礎(chǔ)寬度或深度不超過(guò)5m的基礎(chǔ):有單獨(dú)基礎(chǔ)、擴(kuò)展基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、交叉梁基礎(chǔ)、筏板及箱形基礎(chǔ)等;深基礎(chǔ)一般指基礎(chǔ)埋深大于基礎(chǔ)寬度且深度超過(guò)5m的基礎(chǔ):有樁基礎(chǔ)、沉箱基礎(chǔ)、地下連續(xù)梁基礎(chǔ)等??偨Y(jié)一下這些結(jié)構(gòu)上荷載的傳力路線為:板次梁主梁柱(墻)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工方法一個(gè)建筑物的施工由許多工種工程(土石方工程、砌體工程、鋼筋混凝土工程、結(jié)構(gòu)安裝工程、裝飾工程等)組成,而每一個(gè)工種工程的施工,都可以采用不同的施工方案、不同的施工技術(shù)和機(jī)
13、械設(shè)備、不同的勞動(dòng)組織和施工組織方法來(lái)完成。要根據(jù)施工對(duì)象的特點(diǎn)和規(guī)模、地質(zhì)水文和地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備和材料供應(yīng)的客觀條件,從運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)、提高經(jīng)濟(jì)效益出發(fā),做到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一,選擇各工種工程最合理的施工方案。實(shí)習(xí)地點(diǎn)二:北京交通大學(xué)體育館(屋蓋為大跨空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu))參觀體育館建筑要求:1. 門(mén)廳、休息室、樓梯及比賽大廳的處理;2. 觀眾、運(yùn)動(dòng)員、貴賓出入口設(shè)置、人流處理;3. 觀眾大廳的平面形式及其尺寸、比賽場(chǎng)地與觀眾看臺(tái)的關(guān)系、觀眾廳的容量、尺寸等;4. 觀眾大廳亮度及視覺(jué)效果;5. 觀眾廳屋頂、看臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式、頂棚的處理;6. 觀眾廳的音質(zhì)處理、吸聲材料的布置等;7. 比賽場(chǎng)地的構(gòu)造。 2
14、016年7月11日,在上午參觀過(guò)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室后,老師在下午帶領(lǐng)我們來(lái)到了交大體育館。同樣是熟悉的地點(diǎn),在老師的指導(dǎo)和提醒下,我們對(duì)交大體育館進(jìn)行了具體認(rèn)真的分析,了解到了很多之前沒(méi)有學(xué)習(xí)到的內(nèi)容。通過(guò)這一天中老師帶領(lǐng)我們對(duì)本校建筑的觀察和學(xué)習(xí),老師教會(huì)了要用善于觀察的眼睛來(lái)觀察身邊的事物,特別是身邊的建筑,每一座建筑都包含著設(shè)計(jì)師,工程師,建筑師等很多人的心血和奇思妙想,都是值得我們學(xué)習(xí)的。 在帶隊(duì)老師的介紹下,我們知道,交大體育館是由交大師生自行設(shè)計(jì)的,包含著交大一代人的心血,也同樣表現(xiàn)著交大土建行業(yè)實(shí)力。(1)桁架結(jié)構(gòu)桁架結(jié)構(gòu)中的桁架指的是桁架梁,是格構(gòu)化的一種梁式結(jié)構(gòu)。桁架結(jié)構(gòu)常用于大跨度
15、的廠房、展覽館、體育館和橋梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋蓋結(jié)構(gòu),桁架通常也被稱作屋架。各桿件受力均以單向拉、壓為主,通過(guò)對(duì)上下弦桿和腹桿的合理布置,可適應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩和剪力分布。由于水平方向的拉、壓內(nèi)力實(shí)現(xiàn)了自身平衡,整個(gè)結(jié)構(gòu)不對(duì)支座產(chǎn)生水平推力。結(jié)構(gòu)布置靈活,應(yīng)用范圍非常廣。桁架梁和實(shí)腹梁(即我們一般所見(jiàn)的梁)相比,在抗彎方面,由于將受拉與受壓的截面集中布置在上下兩端,增大了內(nèi)力臂,使得以同樣的材料用量,實(shí)現(xiàn)了更大的抗彎強(qiáng)度。在抗剪方面,通過(guò)合理布置腹桿,能夠?qū)⒓袅χ鸩絺鬟f給支座。這樣無(wú)論是抗彎還是抗剪,桁架結(jié)構(gòu)都能夠使材料強(qiáng)度得到充分發(fā)揮,從而適用于各種跨度的建筑屋蓋結(jié)構(gòu)。更重要的
16、意義還在于,它將橫彎作用下的實(shí)腹梁內(nèi)部復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)化為桁架桿件內(nèi)簡(jiǎn)單的拉壓應(yīng)力狀態(tài),使我們能夠直觀地了解力的分布和傳遞,便于結(jié)構(gòu)的變化和組合。此外,體育館結(jié)構(gòu)還有以下特點(diǎn):空間結(jié)構(gòu),三維受力受力機(jī)理為梁板結(jié)構(gòu),承受彎矩上弦受壓,下弦受拉上弦桿有穩(wěn)定問(wèn)題對(duì)溫度內(nèi)力等變形反應(yīng)敏感(2)桁架的歷史演變只受結(jié)點(diǎn)荷載作用的等直桿的理想鉸結(jié)體系稱桁架結(jié)構(gòu)。它是由一些桿軸交于一點(diǎn)的工程結(jié)構(gòu)抽象簡(jiǎn)化而成的。桁架在建造木橋和屋架上最先見(jiàn)諸實(shí)用。古羅馬人用桁架修建橫跨多瑙河的特雷江橋的上部結(jié)構(gòu)(發(fā)現(xiàn)于羅馬的浮雕中),文藝復(fù)興時(shí)期,意大利建筑師(帕拉迪奧 Palladio)也開(kāi)始采用木桁架建橋出現(xiàn)朗式、湯式、豪
17、式桁架。英國(guó)最早的金屬桁架是在1845年建成的,適合湯式木桁架相似的格構(gòu)桁架,第二年又采用了三角形的華倫式桁架 。(3)桁架可按不同的特征進(jìn)行分類。一、根據(jù)桁架的外形分為:1.平行弦桁架(便于布置雙層結(jié)構(gòu);利于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),但桿力分布不夠均勻);2.折弦桁架(如拋物線形桁架梁,外形同均布荷載下簡(jiǎn)支梁的彎矩圖,桿力分布均勻,材料使用經(jīng)濟(jì),構(gòu)造較復(fù)雜);3.三角形桁架(桿力分布更不均勻,構(gòu)造布置困難,但斜面符合屋頂排水需要)。二、以桁架幾何組成方式分:1.簡(jiǎn)單桁架(由一個(gè)基本鉸結(jié)三角形依次增加二元體組成);2.聯(lián)合桁架(由幾個(gè)簡(jiǎn)單桁架按幾何不變體系的簡(jiǎn)單組成規(guī)則聯(lián)合組成);3.復(fù)雜桁架(不同于前兩種
18、的其它靜定桁架)。三、按所受水平推力分:1.無(wú)推力的梁式桁架(與相應(yīng)的實(shí)梁結(jié)構(gòu)比較,掏空率大,上下弦桿抗彎,腹桿主要抗剪,受力合理,用材經(jīng)濟(jì));2. 有推力的拱式桁架(拱圈與拱上結(jié)構(gòu)聯(lián)為一體整體性好,便于施工,跨越能力強(qiáng),節(jié)省鋼材料)。(4)各類梁式桁架的比較梁式桁架可以看作是由梁演化而來(lái),對(duì)同樣跨度的梁和常見(jiàn)梁式桁架,在相同均布荷載作用下的內(nèi)力情況作如下比較。桁架的外形對(duì)桿件內(nèi)力分布影響很大。平行弦桁架弦桿的內(nèi)力由跨中向兩端遞減;而三角形桁架弦桿的內(nèi)力卻由跨中向兩端遞增。這是由于桁架是依靠上、下弦桿的內(nèi)力形成截面彎矩的,弦桿的內(nèi)力可以表示為:F=M/r式中M為同樣跨度簡(jiǎn)支梁相應(yīng)桁架節(jié)點(diǎn)位置的
19、截面彎矩,r為弦桿內(nèi)力對(duì)距心的力臂。在均布荷載作用下,簡(jiǎn)支梁的彎矩是按拋物線規(guī)律分布的,在跨中達(dá)到最大值。因平行桁架弦桿的力臂是不變的,所以內(nèi)力由跨中向兩端遞減;三角形桁架弦桿的力臂有跨中向兩端按線性規(guī)律遞減,快于M按拋物線規(guī)律遞減的速度,所以弦桿內(nèi)力由跨中向兩端遞增。當(dāng)桁架的上弦節(jié)點(diǎn)位于一條拋物線上時(shí),其下弦以及各上弦水平分力對(duì)矩心的力臂與M一樣均按拋物線規(guī)律變化,故各下弦桿內(nèi)力及各上弦桿水平分力的大小均相等,這樣各上弦的內(nèi)力也近乎相等。平行弦桁架的豎桿內(nèi)力及斜桿的豎向分力等于簡(jiǎn)支梁相應(yīng)位置上的剪力,故由中間向兩端遞增;拋物線形桁架的上弦符合合理拱軸線,此時(shí)作用在上弦節(jié)點(diǎn)的豎向力完全由上弦桿
20、的軸力平衡,故腹桿內(nèi)力為零;三角形桁架的腹桿內(nèi)力則由中間向兩端遞增。(5) 桁架橋 1、桁架橋是橋梁的一種形式。2、桁架橋一般多見(jiàn)于鐵路和高速公路;分為上弦受力和下弦受力兩種。3、桁架由上弦、下弦、腹桿組成;腹桿的形式又分為斜腹桿、直腹桿;由于桿件本身長(zhǎng)細(xì)比較大,雖然桿件之間的連接可能是“固接”,但是實(shí)際桿端彎矩一般都很小,因此,設(shè)計(jì)分析時(shí)可以簡(jiǎn)化為“鉸接”。簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí),桿件都是“二力桿”,承受壓力或者拉力。4、由于橋梁跨度都較大,而單榀的桁架“平面外”的剛度比較弱,因此,“平面外”需要設(shè)置支撐。設(shè)計(jì)橋梁時(shí),“平面外”一般也是設(shè)計(jì)成桁架形式,這樣,橋梁就形成雙向都有很好剛度的整體。5、有些橋梁
21、橋面設(shè)置在上弦,因此力主要通過(guò)上弦傳遞;也有的橋面設(shè)置在下弦,由于平面外剛度的要求,上弦之間仍需要連接以減少上弦平面外計(jì)算長(zhǎng)度。6、桁架的弦桿在跨中部分受力比較大,向支座方向逐步減??;而腹桿的受力主要在支座附件最大,在跨中部分腹桿的受力比較小,甚至有理論上的“零桿”。實(shí)習(xí)地點(diǎn)三:北京北站站臺(tái)雨棚、地鐵13號(hào)線高架站房(新結(jié)構(gòu))參觀新技術(shù)、新結(jié)構(gòu):1. 張弦結(jié)構(gòu):張弦梁、張弦桁架、張弦拱等。2. 管桁架3. 蜂窩梁4. 索膜結(jié)構(gòu)5. 懸垂梁6. 圍護(hù)結(jié)構(gòu):金屬圍護(hù)、玻璃圍護(hù)等。(1) 張弦結(jié)構(gòu)張弦梁結(jié)構(gòu)最早是由日本大學(xué)M.Saitoh教授提出,是一種區(qū)別于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的新型雜交屋蓋體系。張弦梁結(jié)構(gòu)是
22、一種由剛性構(gòu)件上弦、柔性拉索、中間連以撐桿形成的混合結(jié)構(gòu)體系,其結(jié)構(gòu)組成是一種新型自平衡體系,是一種大跨度預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)體系,也是混合結(jié)構(gòu)體系發(fā)展中的一個(gè)比較成功的創(chuàng)造。張弦梁結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)單、受力明確、結(jié)構(gòu)形式多樣、充分發(fā)揮了剛?cè)醿煞N材料的優(yōu)勢(shì),并且制造、運(yùn)輸、施工簡(jiǎn)捷方便,因此具有良好的應(yīng)用前景。張弦桁架結(jié)構(gòu)具有自重輕、跨度大及整潔美觀等優(yōu)點(diǎn)。北京北站雨棚結(jié)構(gòu)為大型張弦桁架結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)沿南北方向總長(zhǎng)度680m,東西橫向?qū)挾扔赡舷虮敝鸲慰s小,靠南側(cè)的最大寬度為118m,北側(cè)末端縮至84. 5m,結(jié)構(gòu)的最大跨度為107m(。一道人行天橋?qū)⒄麄€(gè)結(jié)構(gòu)劃分成了南側(cè)結(jié)構(gòu)和北側(cè)結(jié)構(gòu)兩部分,北側(cè)結(jié)構(gòu)又通過(guò)3 道
23、溫度收縮縫被劃分成了4 個(gè)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域。雨棚主體結(jié)構(gòu)采用張弦架體系,張弦桁架間距20m,每榀張弦桁架上部為雙層立體桁架,上弦2 根主管軸線間距4m,下弦主管居中放置,構(gòu)成倒三角截面形式,水平桿件、腹桿與上下弦主管相貫焊接。下部為拉索結(jié)構(gòu),在桁架與拉索結(jié)構(gòu)中部均勻布置7 根撐桿。各榀張弦桁架通過(guò)連系桁架連接成整體,以保證結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。連系桁架亦呈倒三角截面形式,水平桿件、腹桿與主管相貫焊接。 北京北站改造工程站臺(tái)無(wú)柱雨棚采用預(yù)應(yīng)力張弦桁架結(jié)構(gòu)體系。雨棚平面投影面積58 950 m2 , 南北縱向長(zhǎng)度54112 m, 東西橫向?qū)挾葹?1515m, 末段寬度縮至8019 m。張弦桁架下部采用鋼管
24、混凝土柱支承。張弦桁架上弦采用三角形鋼管桁架, 桁架支管與主管之間采用相貫焊接, 下弦采用預(yù)應(yīng)力雙索體系, 拉索規(guī)格2- 7 x127, 上弦和下弦之間采用撐桿進(jìn)行連接, 形成穩(wěn)定的空間受力體系。張弦桁架共有28 榀, 各榀之間有縱向桁架進(jìn)行連接, 以增加桁架的側(cè)向剛度和受力的整體性。雨棚沿縱向設(shè)置3 條溫度縫, 將屋面鋼結(jié)構(gòu)分成4 個(gè)區(qū)。雨棚高度16 20 m。張弦梁結(jié)構(gòu)定義:將弦進(jìn)行張拉,與梁組合。即用撐桿連接抗彎受壓構(gòu)件和抗拉構(gòu)件,通過(guò)在抗拉構(gòu)件上施加預(yù)應(yīng)力,減輕壓彎桿件負(fù)擔(dān)的自平衡體系。(2) 張弦梁結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn):張弦梁結(jié)構(gòu)的受力機(jī)理編輯目前,普遍認(rèn)為張弦梁結(jié)構(gòu)的受力機(jī)理為通過(guò)在下弦
25、拉索中施加預(yù)應(yīng)力使上弦壓彎構(gòu)件產(chǎn)生反撓度,結(jié)構(gòu)在荷載作用下的最終撓度得以減少,而撐桿對(duì)上弦的壓彎構(gòu)件提供彈性支撐,改善結(jié)構(gòu)的受力性能。一般上弦的壓彎構(gòu)件采用拱梁或桁架拱,在荷載作用下拱的水平推力由下弦的抗拉構(gòu)件承受,減輕拱對(duì)支座產(chǎn)生的負(fù)擔(dān),減少滑動(dòng)支座的水平位移。由此可見(jiàn),張弦梁結(jié)構(gòu)可充分發(fā)揮高強(qiáng)索的強(qiáng)抗拉性能改善整體結(jié)構(gòu)受力性能,使壓彎構(gòu)件和抗拉構(gòu)件取長(zhǎng)補(bǔ)短,協(xié)同工作,達(dá)到自平衡,充分發(fā)揮了每種結(jié)構(gòu)材料的作用。所以,張弦梁結(jié)構(gòu)在充分發(fā)揮索的受拉性能的同時(shí),由于具有抗壓抗彎能力的桁架或拱而使體系的剛度和穩(wěn)定性大為加強(qiáng)。并且由于張弦梁結(jié)構(gòu)是一種自平衡體系,使得支撐結(jié)構(gòu)的受力大為減少。如果在施工過(guò)
26、程中適當(dāng)?shù)姆旨?jí)施加預(yù)拉力和分級(jí)加載,將有可能使得張弦梁結(jié)構(gòu)對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的作用力減少到最小限度。(3)工程施工難點(diǎn)及措施1) 預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)從結(jié)構(gòu)的拼裝, 到預(yù)應(yīng)力張拉完成以及最后支撐架的拆除, 其間經(jīng)歷很多受力狀態(tài), 為了保證工程質(zhì)量能夠符合設(shè)計(jì)要求, 必須進(jìn)行大量的施工模擬計(jì)算, 預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)工程施工前期準(zhǔn)備工作量大。2) 對(duì)制作和安裝的精度要求比較高, 鋼索的下料長(zhǎng)度必須根據(jù)節(jié)點(diǎn)及鋼索的工作載荷進(jìn)行精確計(jì)算, 并在制作過(guò)程中嚴(yán)格控制。鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度也必須在施工過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)控, 只有制作和安裝的精度滿足要求, 張拉完成后的工程質(zhì)量才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)。(4)張弦梁結(jié)構(gòu)的分類張弦梁結(jié)構(gòu)按
27、受力特點(diǎn)可以分為平面張弦梁結(jié)構(gòu)和空間張弦梁結(jié)構(gòu)。平面張弦梁結(jié)構(gòu)是指其結(jié)構(gòu)構(gòu)件位于同一平面內(nèi),且以平面內(nèi)受力為主的張弦梁結(jié)構(gòu)。平面張弦梁結(jié)構(gòu)根據(jù)上弦構(gòu)件的形狀可以分為三種基本形式:直線型張弦梁、拱形張弦梁、人字型張弦梁結(jié)構(gòu)。直梁型張弦梁結(jié)構(gòu)主要用于樓板結(jié)構(gòu)和小坡度屋面結(jié)構(gòu),拱形張弦梁結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮了上弦拱得受力優(yōu)勢(shì)適用于大跨度的屋蓋結(jié)構(gòu),人字型張弦梁結(jié)構(gòu)適用于跨度較小的雙坡屋蓋結(jié)構(gòu)??臻g張弦梁結(jié)構(gòu)是以平面張弦梁結(jié)構(gòu)為基本組成單元,通過(guò)不同形式的空間布置所形成的張弦梁結(jié)構(gòu)??臻g張弦梁結(jié)構(gòu)主要有單向張弦梁結(jié)構(gòu)、雙向張弦梁結(jié)構(gòu)、多向張弦梁結(jié)構(gòu)、輻射式張弦梁結(jié)構(gòu)。單向張弦梁結(jié)構(gòu)由于設(shè)置了縱向支撐索形成的空
28、間受力體系,保證了平面外的穩(wěn)定性,適用于矩形平面的屋蓋結(jié)構(gòu)。雙向張弦梁結(jié)構(gòu)由于交叉平面張弦梁相互提供彈性支撐,形成了縱橫向的空間受力體系,該結(jié)構(gòu)適用于矩形、圓形、橢圓形等多種平面屋蓋結(jié)構(gòu)。多向張弦梁結(jié)構(gòu)是平面張弦梁結(jié)構(gòu)沿多個(gè)方向交叉布置而成的空間受力體系,該結(jié)構(gòu)形式適用于圓形和多邊形平面的屋蓋結(jié)構(gòu)。輻射式張弦梁結(jié)構(gòu)是由中央按輻射狀放置上弦梁,梁下設(shè)置撐桿用環(huán)向索而連接形成的空間受力體系,適用于圓形平面或橢圓形平面的屋蓋結(jié)構(gòu)。(5) 張弦梁結(jié)構(gòu)的形態(tài)定義張弦梁結(jié)構(gòu)象懸索結(jié)構(gòu)等柔性結(jié)構(gòu)一樣,根據(jù)張弦梁結(jié)構(gòu)的加工、施工、及受力特點(diǎn)。通常也將其結(jié)構(gòu)形態(tài)定義為零狀態(tài)、初始態(tài)和荷載態(tài)。零狀態(tài),是拉索張拉前
29、的狀態(tài),實(shí)際上是構(gòu)件加工和放樣形態(tài),通常也叫結(jié)構(gòu)放樣態(tài)。初始態(tài),是拉索張拉完畢后,結(jié)構(gòu)安裝就位的形態(tài),通常也叫預(yù)應(yīng)力狀態(tài)。初始態(tài)是建筑施工圖中明確的結(jié)構(gòu)外形。(包括在自重作用下)荷載態(tài),是外荷載作用在初始態(tài)結(jié)構(gòu)上發(fā)生變形后大平衡態(tài)。如果張弦梁結(jié)構(gòu)的上弦構(gòu)件按照初始形態(tài)給定的幾何參數(shù)進(jìn)行加工放樣,那么在張拉拉索時(shí),由于上弦構(gòu)件剛度較弱,拉索的張拉勢(shì)必會(huì)引導(dǎo)撐桿使上弦構(gòu)件產(chǎn)生向上的變形,當(dāng)張拉完畢后,結(jié)構(gòu)上弦構(gòu)件的形狀將偏離初始形態(tài),從而不滿足建筑設(shè)計(jì)的要求。因此,張弦梁結(jié)構(gòu)上弦構(gòu)件的加工放樣通常要考慮張拉產(chǎn)生的變形影響,這也是張弦梁結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行形態(tài)定義的原因。老師給我們認(rèn)真的講解了關(guān)于桁架結(jié)構(gòu)的
30、知識(shí),是我們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的理解又加深了一個(gè)層次。實(shí)習(xí)地點(diǎn)四:北京地鐵13號(hào)線各站結(jié)構(gòu)(1)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn): 1鋼材的強(qiáng)度高,結(jié)構(gòu)的重量輕鋼材的密度雖然比其他建筑材料大,但它的強(qiáng)度很高,同樣受力情況下,鋼結(jié)構(gòu)自重小,可以做成跨度較大的結(jié)構(gòu)。 2鋼材的塑性韌性好鋼材的塑性好,結(jié)構(gòu)在一般情況下不會(huì)因偶然超載或局部超載而突然斷裂。鋼材的韌性好,使結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)荷載的適應(yīng)性較強(qiáng)。 3鋼材的材質(zhì)均勻,可靠性高鋼材內(nèi)部組織均勻、各向同性。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能與所采用的理論計(jì)算結(jié)果符合程度好,因此,結(jié)構(gòu)的可靠性高。 4鋼材具有可焊性由于鋼材具有可焊性,使鋼結(jié)構(gòu)的連接大為簡(jiǎn)化,適應(yīng)于制造各種復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)。
31、5鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝的工業(yè)化程度高鋼結(jié)構(gòu)的制作主要是在專業(yè)化金屬結(jié)構(gòu)廠進(jìn)行,因而制作簡(jiǎn)便,精度高。制成的構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝,裝配化程度高,安裝速度快,工期短。 6鋼結(jié)構(gòu)的密封性好鋼材內(nèi)部組織很致密,當(dāng)采用焊接連接,甚至采用鉚釘或螺栓連接時(shí),都容易做到緊密不滲漏。 7鋼結(jié)構(gòu)耐熱,不耐火當(dāng)鋼材表面溫度在1500C以內(nèi)時(shí),鋼材的強(qiáng)度變化很小,因此鋼結(jié)構(gòu)適用于熱車間。當(dāng)溫度超過(guò)1500C時(shí),其強(qiáng)度明顯下降。當(dāng)溫度達(dá)到500600t時(shí),強(qiáng)度幾乎為零。所以,發(fā)生火災(zāi)時(shí),鋼結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間較短,會(huì)發(fā)生突然的坍塌。對(duì)有特殊要求的鋼結(jié)構(gòu)要采取隔熱和耐火措施。 8鋼材的耐腐蝕性差鋼材在潮濕環(huán)境中,特別是處于有腐蝕性介質(zhì)
32、環(huán)境中容易銹蝕,需要定期維護(hù),增加了維護(hù)費(fèi)用。 (2)屋蓋柔性水平支撐主要作用:保證屋蓋結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定;增強(qiáng)屋蓋的剛度;增強(qiáng)屋架的側(cè)向穩(wěn)定;承擔(dān)并傳遞屋蓋的水平荷載;便于屋蓋的安裝與施工。屋架屋蓋的主要承重結(jié)構(gòu),需要用支撐連接屋架。長(zhǎng)的屋蓋結(jié)構(gòu),在中間設(shè)置橫向支撐。橫向支撐屋架弦桿的側(cè)向支承點(diǎn),減小弦桿在平面外的計(jì)算長(zhǎng)度,減小動(dòng)力荷載作用下的屋架平面外的受迫振動(dòng)。屋蓋支撐將作用于山墻的風(fēng)荷載、懸掛吊車水平荷載及地震作用傳遞給房屋的下部支承結(jié)構(gòu)。鋼屋架安裝:首先吊裝有橫向支撐的兩榀屋架,將支撐和檁條與之連系形成穩(wěn)定體系,然后再吊裝其他屋架與之相連。(3)管桁架與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相比,管桁架結(jié)構(gòu)省去下弦縱
33、向桿件和網(wǎng)架的球節(jié)點(diǎn),可滿足各種不同建筑形式的要求,尤其是構(gòu)筑圓拱和任意曲線形狀比網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更有優(yōu)勢(shì)。其各向穩(wěn)定性相同,節(jié)省材料用量。鋼管桁架結(jié)構(gòu)是在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相比具有其獨(dú)特的優(yōu)越性和實(shí)用性,結(jié)構(gòu)用鋼量也較經(jīng)濟(jì)。與傳統(tǒng)的開(kāi)口截面(H型鋼和I字鋼)鋼桁架相比,管桁架結(jié)構(gòu)截面材料繞中和軸較均勻分布,使截面同時(shí)具有良好的抗壓和抗彎扭承載能力及較大剛度,不用節(jié)點(diǎn)板,構(gòu)造簡(jiǎn)單。最重要的是管桁結(jié)構(gòu)外形美觀,便于造型有一定裝飾效果。管桁架結(jié)構(gòu)整體性能好,扭轉(zhuǎn)剛度大且外表美觀,制作、安裝、翻身、起吊都比較容易;由冷彎薄壁型鋼制作的鋼管屋架,具有結(jié)構(gòu)輕、剛度好、節(jié)省鋼材,并能充分發(fā)揮材
34、料強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn),尤其是在由長(zhǎng)細(xì)比控制的壓桿及支撐系統(tǒng)中采用更為經(jīng)濟(jì)。目前采用這種結(jié)構(gòu)的建筑物基本屬于公共建筑。該結(jié)構(gòu)具有造型美觀(可建成平板形、圓拱形、任意曲線形)、制作安裝方便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、屋蓋剛度大、經(jīng)濟(jì)效果好等特點(diǎn)。(4)點(diǎn)支式玻璃幕墻 1)通透性好:玻璃面板僅通過(guò)幾個(gè)點(diǎn)連接到支撐結(jié)構(gòu)上,幾乎無(wú)遮擋,透過(guò)玻璃視線達(dá)到最佳,視野達(dá)到最大,將玻璃的透明性應(yīng)用到極限。2)靈活性好:在金屬緊固件和金屬連接件的設(shè)計(jì)中,為減少、消除玻璃板孔邊的應(yīng)力集中,使玻璃板與連接件處于鉸接狀態(tài),使得玻璃板上的每個(gè)連接點(diǎn)都可自由地轉(zhuǎn)動(dòng),并且還允許有少許的平動(dòng),用于彌補(bǔ)安裝施工中的誤差,所以點(diǎn)支式玻璃幕墻的玻璃一般
35、不產(chǎn)生安裝應(yīng)力,并且能順應(yīng)支撐結(jié)構(gòu)受荷載作用后產(chǎn)生的變形,使玻璃不產(chǎn)生過(guò)度的應(yīng)力集中。同時(shí),采用點(diǎn)支式玻璃幕墻技術(shù)可以最大限度地滿足建筑造型的需求。3)安全性好:由于點(diǎn)支式玻璃幕墻所用玻璃全都是鋼化的,屬安全玻璃,并且使用金屬緊固件和金屬連接件與支撐結(jié)構(gòu)相連接,耐候密封膠只起密封作用,不承受荷載,即使玻璃意外破壞,鋼化玻璃 破裂成碎片,形成所謂的“玻璃雨”,不會(huì)出現(xiàn)整塊玻璃墜落的嚴(yán)重傷人事故。4)工藝感好:點(diǎn)支式玻璃幕墻的支撐結(jié)構(gòu)有多種形式,支撐構(gòu)件加工精細(xì)、表面光滑,具有良好 的工藝感和藝術(shù)感,因此,許多建筑師喜歡選用。5)環(huán)保節(jié)能性好:點(diǎn)支式玻璃幕墻的特點(diǎn)之一是通透性好,因此在玻璃的使用上
36、多選擇無(wú)光污染的白玻、超白玻和低輻射玻璃等,尤其是中空玻璃的使用,節(jié)能效果更加明顯。拱結(jié)構(gòu) 在外荷作用下,拱主要產(chǎn)生壓力,使構(gòu)件擺脫了彎曲變形。如用抗壓性能較好的材料(如磚石或鋼筋混凝土)去做拱,正好發(fā)揮材料的性能。不過(guò)拱結(jié)構(gòu)支座(拱腳)會(huì)產(chǎn)生水平推力,跨度大時(shí)這個(gè)推力也大,要對(duì)付這個(gè)推力仍是一樁麻煩而又耗費(fèi)材料之事。由于拱結(jié)構(gòu)的這個(gè)缺點(diǎn),在實(shí)際工程應(yīng)用上,桁架還是比拱用得普遍6)蜂窩結(jié)構(gòu)蜂巢結(jié)構(gòu)是蜂巢的基本結(jié)構(gòu),是由一個(gè)個(gè)正六角形單房、房口全朝下或朝向一邊、背對(duì)背對(duì)稱排列組合而成的一種結(jié)構(gòu). 這種結(jié)構(gòu)有著優(yōu)秀的幾何力學(xué)性能,因此在材料學(xué)科用有廣泛應(yīng)用。在對(duì)于地鐵13號(hào)線的觀察和學(xué)習(xí)中,我們觀
37、察到,13號(hào)線各地鐵站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和風(fēng)格都有著自己的特點(diǎn),而13號(hào)線各個(gè)地鐵站的結(jié)構(gòu)就是我國(guó)地鐵站結(jié)構(gòu)的縮影。而建工與其他建筑相比較有著自己的特點(diǎn),即不僅要考慮實(shí)用性,經(jīng)濟(jì)性還要考慮不同的背景和氣氛要求的影響。由此我們可以分析:建筑施工的特點(diǎn)主要由建筑產(chǎn)品的特點(diǎn)所決定。和其他工業(yè)產(chǎn)品相比較,建筑產(chǎn)品具有體積龐大、復(fù)雜多樣、整體難分、不易移動(dòng)等特點(diǎn),從而使建筑施工除了一般工業(yè)生產(chǎn)的基本特性外,還具有下述主要特點(diǎn):生產(chǎn)的流動(dòng)性。一是施工機(jī)構(gòu)隨著建筑物或構(gòu)筑物坐落位置變化而整個(gè)地轉(zhuǎn)移生產(chǎn)地點(diǎn);二是在一個(gè)工程的施工過(guò)程中施工人員和各種機(jī)械、電氣設(shè)備隨著施工部位的不同而沿著施工對(duì)象上下左右流動(dòng),不斷轉(zhuǎn)移操
38、作場(chǎng)所。產(chǎn)品的形式多樣。建筑物因其所處的自然條件和用途的不同,工程的結(jié)構(gòu)、造型和材料亦不同,施工方法必將隨之變化,很難實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。施工技術(shù)復(fù)雜。建筑施工常需要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行多工種配合作業(yè),多單位(土石方、土建、吊裝、安裝、運(yùn)輸?shù)龋┙徊媾浜鲜┕?,所用的物資和設(shè)備種類繁多,因而施工組織和施工技術(shù)管理的要求較高。露天和高處作業(yè)多。建筑產(chǎn)品的體形龐大、生產(chǎn)周期長(zhǎng),施工多在露天和高處進(jìn)行,常常受到自然氣候條件的影響。機(jī)械化程度低。目前我國(guó)建筑施工機(jī)械化程度還很低,仍要依靠大量的手工操作。(5) 建筑結(jié)構(gòu)1) 結(jié)構(gòu)主要有鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框架筒體結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)??蚣芡搀w
39、結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)應(yīng)用于超高層建筑結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)一般由梁、板、柱所組成。其特點(diǎn)是框架結(jié)構(gòu)布置靈活,具有較大的室內(nèi)空間,使用比較方便??蚣芙Y(jié)構(gòu)的樓板大多采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。由于有框架結(jié)構(gòu)的柱截面較大,不宜家具布置和裝修,影響室內(nèi)使用,以往在住宅建筑中采用較少。結(jié)合框架結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在新建住宅中出現(xiàn)了一種異形柱框架輕型住宅結(jié)構(gòu)和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系。異形柱框輕住宅與其他傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比,具有以下特點(diǎn):由T形邊柱、十字形中柱、L形角柱組成框架受力體系,其柱間填充墻與體壁同厚,室內(nèi)不出現(xiàn)柱楞便于使用,填充墻采用輕質(zhì)保溫隔熱材料,因墻體減薄,與砌體結(jié)構(gòu)相比可增加使用面積。異形柱框輕住宅結(jié)構(gòu)體系和短
40、肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系在多高層住宅中的應(yīng)用方面具有廣闊的發(fā)展前景??蚣荛g的填充墻多采用輕質(zhì)砌體墻。這些輕質(zhì)墻體材料種類較多,如非承重黏土空心磚,加氣混凝土砌塊,空心焦渣混凝土砌塊、輕鋼龍骨石膏板、石膏空心墻板及多中復(fù)合輕質(zhì)隔墻板。這些輕質(zhì)墻體起圍護(hù)和分隔空間的作用,裝修時(shí)可以開(kāi)洞或拆除。常見(jiàn)的房屋結(jié)構(gòu)有磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、核心筒結(jié)構(gòu)等,各種結(jié)構(gòu)有其自身的特點(diǎn)。按建筑物以其結(jié)構(gòu)類型的不同,可以分為磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)四大類。1、磚木結(jié)構(gòu)用磚墻、磚柱、木屋架作為主要承重結(jié)構(gòu)的建筑,像大多數(shù)農(nóng)村的屋舍、廟宇等。這種結(jié)構(gòu)建造簡(jiǎn)單,材料容易準(zhǔn)備,費(fèi)用較低
41、。2、磚混結(jié)構(gòu)磚墻或磚柱、鋼筋混凝土樓板和屋頂承重構(gòu)件作為主要承重結(jié)構(gòu)的建筑,這是目前在住宅建設(shè)中建造量最大、采用最普遍的結(jié)構(gòu)類型。3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)即主要承重構(gòu)件包括梁、板、柱全部采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),此類結(jié)構(gòu)類型主要用于大型公共建筑、工業(yè)建筑和高層住宅。鋼筋混凝土建筑里又有框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)等。目前2530層左右的高層住宅通常采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。4、鋼結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件全部采用鋼材制作,它自重輕,能建超高摩天大樓;又能制成大跨度、高凈高的空間,特別適合大型公共建筑。磚混結(jié)構(gòu)顧名思義,就是以磚和鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)。由于磚的生產(chǎn)能夠就地取材,因而房屋的造價(jià)相對(duì)較低。但磚的力學(xué)性能較
42、差,承載力小,房屋的抗震性能不好。設(shè)計(jì)中通過(guò)圈梁、構(gòu)造柱等措施可以使房屋的抗震性能提高,但一般只能建造7層以下的房屋。磚混結(jié)構(gòu)的房屋的承重墻厚一般為370毫米或240毫米,占用房屋的使用面積,使房屋的有效使用率變小。另外磚混結(jié)構(gòu)的房屋的樓板較多采用預(yù)應(yīng)力空心樓板,房間開(kāi)間不能太大,否則,樓板會(huì)發(fā)生撓度,影響使用和美觀,并會(huì)給使用人造成一定的心理壓力。雖然,現(xiàn)在許多磚混結(jié)構(gòu)的樓板結(jié)構(gòu)采用全現(xiàn)澆的鋼筋混凝土,但因磚混結(jié)構(gòu)整體抗震性能限制,開(kāi)間仍不能設(shè)計(jì)的太大。磚混房屋受到結(jié)構(gòu)的限制,空間布置不靈活,不能象框架結(jié)構(gòu)那樣,用戶可以比較隨意的根據(jù)自己的需要靈活分割布置空間。2) 分類習(xí)慣上人們把370毫
43、米厚的墻稱為“三七墻”、240毫米厚的墻稱為“二四墻”在工程中厚度大于等于240毫米厚的墻常用做承重墻,小于240毫米厚的墻用做非承重墻。承重墻分為縱向承重墻和橫向承重墻,分別承受建筑物上部荷重和承受縱橫方向來(lái)的地震力。外墻作承重作用,理應(yīng)受到充分的注意,非承重墻僅承擔(dān)自重不承擔(dān)上部荷重,可作為間隔墻使用。在室內(nèi)裝修中要保證其建筑結(jié)構(gòu)的安全,應(yīng)高度重視與杜絕裝修中“拆墻鑿洞”造成危及住宅結(jié)構(gòu)的安全隱患。房屋使用人要樹(shù)立安全第一的意識(shí),在裝飾中嚴(yán)禁拆改和損壞主體和承重結(jié)構(gòu)。不得在承重墻上開(kāi)洞;不得任意擴(kuò)大門(mén)窗洞口;外墻的窗間墻和窗下墻,均是重要的承受荷重的部分,裝修工程時(shí)不得拆除挑陽(yáng)臺(tái)上的窗下墻
44、,這種情況往往造成挑陽(yáng)臺(tái)傾覆失穩(wěn),造成人身安全事故。在承重墻上任意開(kāi)鑿門(mén)窗洞口,不但減少了墻體截面積,也在鑿墻過(guò)程中造成洞口附近的墻體酥裂,實(shí)際受損部位已超出了洞口寬度范圍,有可能造成承重墻截面削弱過(guò)大,磚砌體已不能滿足承載能力及穩(wěn)定性要求,隨時(shí)有可能倒塌的危險(xiǎn)。因磚混房屋受到力學(xué)限制并要使用大量的粘土磚,毀壞耕地嚴(yán)重,建設(shè)土地利用率不高,在土地資源日益緊缺的今天,城市開(kāi)發(fā)建設(shè)的磚混結(jié)構(gòu)房屋量已漸漸減少。但在商品住宅建設(shè)中,因其價(jià)格較低,公攤面積較小,仍受到許多人的青睞。3) 框架框架結(jié)構(gòu)住宅是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱,再用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質(zhì)板材隔墻分戶裝
45、配成而的住宅。適合大規(guī)模工業(yè)化施工,效率較高,工程質(zhì)量較好。框架結(jié)構(gòu)由梁柱構(gòu)成,構(gòu)件截面較小,因此框架結(jié)構(gòu)的承載力和剛度都較低,它的受力特點(diǎn)類似于豎向懸臂剪切梁,樓層越高,水平位移越慢,高層框架在縱橫兩個(gè)方向都承受很大的水平力,這時(shí),現(xiàn)澆樓面也作為梁共同工作的,裝配整體式樓面的作用則不考慮,框架結(jié)構(gòu)的墻體是填充墻,起圍護(hù)和分隔作用,框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是能為建筑提供靈活的使用空間,但抗震性能差。1.框架-剪力墻結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)稱為框剪結(jié)構(gòu)。它是框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)兩種體系的結(jié)合,吸取了各自的長(zhǎng)處,既能為建筑平面布置提供較大的使用空間,又具有良好的抗側(cè)力性能。框剪結(jié)構(gòu)中的剪力墻可以單獨(dú)設(shè)置,也可以利用電梯井、
46、樓梯間、管道井等墻體。因此,這種結(jié)構(gòu)已被廣泛地應(yīng)用于各類房屋建筑。2.框剪結(jié)構(gòu)的變形是剪彎型。眾所周知,框架結(jié)構(gòu)的變形是剪切型,上部層間相對(duì)變形小,下部層間相對(duì)變形大。剪力墻結(jié)構(gòu)的變形為彎曲型,上部層間相對(duì)變形大,下部層間相對(duì)變形小。對(duì)于框剪結(jié)構(gòu),由于兩種結(jié)構(gòu)協(xié)同工作變形協(xié)調(diào),形成了彎剪變形,從而減小了結(jié)砍的層間相對(duì)位移比和頂點(diǎn)位移比,使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度得到了提高。3. 水平荷載主要由剪力墻來(lái)承受。從受力特點(diǎn)看,由于框剪結(jié)構(gòu)中的剪力墻側(cè)向剛度比框架的側(cè)向剛度大得多,在水平荷載作用下,一般情況下,約80%以上用剪力墻來(lái)承擔(dān)。因此,使框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下所分配的樓層剪力,沿高度分布比樣均勻,各層梁柱的彎矩比較接近,有利于減小梁柱規(guī)格,便于施工。4)框支剪力框支剪力墻是指在框架剪力墻結(jié)構(gòu)(在轉(zhuǎn)換層的位置)上部布置剪力墻體系.部分剪力墻不落地. 一般多用于下部要求大開(kāi)間,上部住宅、酒店且房間內(nèi)不能出現(xiàn)柱角的綜合高層房屋。 框支剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能差,造價(jià)高,應(yīng)盡量避免采用。但它能滿足現(xiàn)代建筑不同功能組合的需要,有時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又不可避免此種結(jié)構(gòu)型式,對(duì)此應(yīng)采取措施積極改善其抗震性能,盡可能減少材料消耗,以降低工程造價(jià)。5)剪力墻其實(shí)就是現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻,主要承受水平地震荷載,這樣的水平荷載對(duì)墻、柱產(chǎn)生一種水平剪切力,剪力墻結(jié)構(gòu)由縱橫方向的
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