建筑結(jié)構(gòu)選型

1、建筑結(jié)構(gòu)選型建筑結(jié)構(gòu)選型建筑建筑12班班楊琳楊琳2112005009一。什么是建筑結(jié)構(gòu)？一。什么是建筑結(jié)構(gòu)？1 承受豎向荷載的水平構(gòu)件承受豎向荷載的水平構(gòu)件（1）板有平板、曲面板和斜板。（2）梁有直梁、曲梁和斜梁。（3）桁架、網(wǎng)架由桿件組成。2支撐水平構(gòu)件或承擔水平荷載的構(gòu)件支撐水平構(gòu)件或承擔水平荷載的構(gòu)件（1）柱截面尺寸遠小于其高度，承受梁傳來的荷載。（2）墻體的長、寬兩個方向的尺寸遠大于其厚度尺寸，承受梁、板傳來的荷載。（3）基礎(chǔ)是建筑物與地基相聯(lián)系的部分，承受建筑物的全部荷載并傳至地基。二。什么是結(jié)構(gòu)選型？二。什么是結(jié)構(gòu)選型？在建筑設(shè)計中，空間組合和建筑造型的主要環(huán)節(jié)是選擇最佳結(jié)構(gòu)方案，

2、即結(jié)構(gòu)選型。 建筑結(jié)構(gòu)是建筑技術(shù)的組成內(nèi)容，是保證房屋安全的重要手段。建筑結(jié)構(gòu)的形式是為了滿足建筑功能要求，為創(chuàng)造建筑的美而服務(wù)。建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)計是兩個既相互獨立又緊密聯(lián)系的專業(yè)工種。建筑結(jié)構(gòu)是解決堅固問題，處于服務(wù)地位，由注冊結(jié)構(gòu)師完成；建筑設(shè)計是解決功能、適用和美觀的問題，處于先行與主導(dǎo)地位，由注冊建筑師完成。建筑設(shè)計必須和建筑結(jié)構(gòu)有機結(jié)合起來，只有真正符合結(jié)構(gòu)邏輯的建筑才具有真實的表現(xiàn)力和實際的可行性，富有建筑的個性。1 結(jié)構(gòu)選型的含義結(jié)構(gòu)選型的含義2 建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)的關(guān)系建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)的關(guān)系三。結(jié)構(gòu)選型有什么原則？三。結(jié)構(gòu)選型有什么原則？1適應(yīng)建筑功能的要求對于有些公共建筑，其功能有

3、視聽要求，如：體育館為保證較好的觀看視覺效果，比賽大廳內(nèi)不能設(shè)柱，必須采用大跨度結(jié)構(gòu)；大型超市為滿足購物的需要，室內(nèi)空間具有流動性和靈活性，所以應(yīng)采用框架結(jié)構(gòu)。2滿足建筑造型的需要對于建筑造型復(fù)雜、平面和立面特別不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)選型，要按實際需要在適當部位設(shè)置防震縫，形成較多有規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。3充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)自身的優(yōu)勢每種結(jié)構(gòu)形式都有各自的特點和不足，有其各自的適用范圍，所以要結(jié)合建筑設(shè)計的具體情況進行結(jié)構(gòu)選型4考慮材料和施工的條件由于材料和施工技術(shù)的不同，其結(jié)構(gòu)形式也不同。例如：砌體結(jié)構(gòu)所用材料多為就地取材，施工簡單，適用于低層、多層建筑。當鋼材供應(yīng)緊缺或鋼材加工、施工技術(shù)不完善時，不可大量采

4、用鋼結(jié)構(gòu)。5考慮材料和施工的條件當幾種結(jié)構(gòu)形式都有可能滿足建筑設(shè)計條件時，經(jīng)濟條件就是決定因素，盡量采用能降低工程造價的結(jié)構(gòu)形式。三。結(jié)構(gòu)選型如何分類？三。結(jié)構(gòu)選型如何分類？1根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的外形特點分類根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的外形特點分類（1）單層結(jié)構(gòu)（13層，多用于單層廠房、食堂、影劇院、倉庫）；（2）多層結(jié)構(gòu)（26層）；（3）高層結(jié)構(gòu)（一般在7層以上）；（4）大跨度結(jié)構(gòu)（跨度為4050m）。2根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的外形特點分類根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的外形特點分類（1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；（2）砌體結(jié)構(gòu)（磚砌體、石砌體、小型砌塊、大型砌塊、多孔磚砌體）；（3）鋼結(jié)構(gòu)；（4）木結(jié)構(gòu)；（5）塑料結(jié)構(gòu)；（6）薄膜充氣結(jié)構(gòu)。 3根

5、據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式分類根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式分類（1）墻體結(jié)構(gòu)（以墻體作為支撐水平構(gòu)件及承擔水平力的結(jié)構(gòu)）；（2）框架結(jié)構(gòu)（由梁和柱剛性連接的骨架結(jié)構(gòu)）；（3）框架剪力墻（抗震墻）結(jié)構(gòu)；（4）剪力墻結(jié)構(gòu)（墻體既承擔水平構(gòu)件傳來的豎向荷載，同時也承擔風力和地震力傳來的水平荷載）；（5）筒體結(jié)構(gòu)（由剪力墻組成或密柱框筒組成）；3根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式分類根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式分類（6）桁架結(jié)構(gòu)；（7）拱形結(jié)構(gòu)；（8）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（以網(wǎng)架做屋蓋）；（9）空間薄壁結(jié)構(gòu)（包括薄殼、折板、幕式結(jié)構(gòu)）；（10）鋼索結(jié)構(gòu)（懸索結(jié)構(gòu)，以鋼纜或鋼拉桿為主要承重構(gòu)件）。4根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特點分類根據(jù)結(jié)構(gòu)受

6、力特點分類（1）平面結(jié)構(gòu)體系；（2）空間結(jié)構(gòu)體系。5根據(jù)結(jié)構(gòu)受力體系分類根據(jù)結(jié)構(gòu)受力體系分類 （1）水平分體系：平板體系，板-梁體系，主-次梁體系，雙向密肋體系，空間桁架體系（2）豎向分體系：墻體系，井筒，豎向荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)分體系，水平荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)分體系，四。主要的結(jié)構(gòu)體系有哪些？四。主要的結(jié)構(gòu)體系有哪些？ 梁結(jié)構(gòu) 桁架結(jié)構(gòu) 拱式結(jié)構(gòu) 網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 懸索結(jié)構(gòu) 薄膜結(jié)構(gòu) 高層建筑結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)體系特種結(jié)構(gòu)1梁 式 結(jié) 構(gòu)雅典衛(wèi)城帕臺農(nóng)神廟故宮太和殿 應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)體系 梁主要承受垂直于梁軸線方向的荷載作用。梁：架在墻上或柱子上支撐房頂?shù)臋M木，泛指水平方向的長條形承重構(gòu)件。簡支

7、梁懸臂梁兩端固定梁連續(xù)梁次梁次梁次梁次梁主梁主梁主梁主梁 山西懸空寺山西懸空寺懸空寺在建造時懸空寺在建造時將重心撐在堅硬將重心撐在堅硬的巖石里，然后的巖石里，然后插入飛梁，利用插入飛梁，利用力學原理半插飛力學原理半插飛梁為基，即眾多梁為基，即眾多的懸臂梁為主要的懸臂梁為主要的承重構(gòu)件。的承重構(gòu)件。例子1山 西 懸 空 寺例子2浦東國際機場二期航站樓2桁架 結(jié) 構(gòu) 特點：受力合理，施工方便，適應(yīng)性強，對支座沒有橫向力。 在實際工程中，常用于制作屋架。 缺點：結(jié)構(gòu)剛度大，側(cè)向剛度小。 桁架桁架: : 由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)。在房屋建筑

8、中間結(jié)構(gòu)。在房屋建筑中, ,桁架常用來作為屋蓋承重結(jié)構(gòu)桁架常用來作為屋蓋承重結(jié)構(gòu), ,又稱為屋架。又稱為屋架。 三角形屋架一般用三角形屋架一般用于屋面于屋面坡度較大坡度較大的屋的屋蓋結(jié)構(gòu)中。一般宜用蓋結(jié)構(gòu)中。一般宜用于于中小跨度中小跨度的輕屋蓋的輕屋蓋結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。1三 角 形 桁 架梯型屋架一般用于屋梯型屋架一般用于屋面面坡度較小坡度較小的屋蓋中。的屋蓋中。其受力性能比三角形其受力性能比三角形屋架優(yōu)越屋架優(yōu)越, ,適用于適用于較較大跨度大跨度或荷載的工業(yè)或荷載的工業(yè)廠房。廠房。2梯 形 桁 架3矩 形 桁 架 矩形屋架也稱為平行矩形屋架也稱為平行弦屋架。其上下弦平弦屋架。其上下弦平行行, ,腹

9、桿長度一致腹桿長度一致, ,桿桿件類型少件類型少, ,易于滿足標易于滿足標準化、工業(yè)化生產(chǎn)的準化、工業(yè)化生產(chǎn)的要求。常用于托架或要求。常用于托架或支撐系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)。主館為鋼筋混凝土主館為鋼筋混凝土框架框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)，屋面采用雙曲面大屋面采用雙曲面大跨度桁架鋼結(jié)構(gòu)，跨度桁架鋼結(jié)構(gòu)，主桁架，側(cè)面桁架主桁架，側(cè)面桁架均為平面管桁架結(jié)均為平面管桁架結(jié)構(gòu)形式。構(gòu)形式。例子1南京奧林匹克體育中心體育館3拱式 結(jié) 構(gòu) 受力特點：產(chǎn)生水平力，而且與跨度有關(guān)，跨度越大， 其水平推力越大。 常見拱曲線：拋物線形，半圓形 應(yīng)用：橋，屋頂，窗洞，門洞，水壩，體育館 分類：1，按力學計算單圖：無鉸拱

10、，兩鉸拱，三鉸拱 2，材料：混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)，膠合木結(jié)構(gòu)，磚石砌體結(jié)構(gòu) 3，拱身截面：格構(gòu)式，實腹式，等截面，變截面1無 鉸 拱2雙 鉸 拱3三 鉸 拱例子1上海盧浦大橋4網(wǎng)架 結(jié) 構(gòu) 定義：是由許多桿件根據(jù)建筑形體要求，按照一定的規(guī)律進行布置，通過各節(jié)點連接組成的網(wǎng)狀的三維桿系結(jié)構(gòu)，它具有三向受力的性能，故也稱三向網(wǎng)架 受力特點：桿件之間相互支撐，具有較好的空間整體性，是一種高次超靜定的空間結(jié)構(gòu)。圓拱網(wǎng)架抽空三角錐網(wǎng)架斜放四角錐球面網(wǎng)架正放四角錐蜂窩型三角錐5網(wǎng)殼 結(jié) 構(gòu) 定義：網(wǎng)狀的殼體結(jié)構(gòu)，或者說是曲面狀的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其外形為殼，構(gòu)造成為網(wǎng)格狀，是格構(gòu)化的殼體，也是殼形的網(wǎng)架。 特點：1

11、，桿件主要承受軸力，結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布比較均勻，應(yīng)力峰值較小，可充分發(fā)揮材料強度。 2，外觀優(yōu)美。 3，可近似看成各向同性或各向異連續(xù)體。 4，可用直桿代替曲桿，即折面代替曲面，減小施工難度。例子1老山自行車館老山自行車館是我國第一座配備國際標準木質(zhì)賽道的室內(nèi)自行車館，亞洲最大跨度的雙層球面鋼網(wǎng)殼頂，國內(nèi)最大的室內(nèi)自然采光無斑點天窗，我國第一個按弧形賽道設(shè)置的8種模式照明系統(tǒng)，國內(nèi)最大的殘疾人選手專用電梯等，每一項“之最”都閃現(xiàn)著動人的科技之光。根據(jù)建筑使用功能的要求、網(wǎng)殼靜力特性的要求及荷載傳遞方式的要求，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)采用聯(lián)方型與凱威特型相結(jié)合的形式。在接近赤道的上下部位采用了聯(lián)方型，而在頂部部分則采

12、用凱威特型。確定結(jié)構(gòu)形式后，網(wǎng)格數(shù)和網(wǎng)格尺寸即可確定。例子2上海科技館6懸索結(jié) 構(gòu) 組成：受拉索，邊緣構(gòu)件，下部支承構(gòu)件 特點：1，索只能拉，非常適合鋼材等延性材料，使鋼材的的強度得到充分利用 2，施工方便，施工設(shè)備簡單 3，適用性強，建筑造型優(yōu)美 4，適用于大跨度結(jié)構(gòu) 5，為保證其形狀穩(wěn)定性，對結(jié)構(gòu)施加適當?shù)念A(yù)應(yīng)力是非常必要的 6，通過構(gòu)件的合理布置，能實現(xiàn)荷載的合理傳遞 7，屬于柔性結(jié)構(gòu)，抗風能力是懸索設(shè)計時的關(guān)鍵環(huán)節(jié)江陰長江大橋日本明石海峽大橋例子1懸索橋金門大橋是世界著名大橋之一，被譽為近代橋梁工程的一項奇跡，也被認為是舊金山的象征。曾保持世界最大橋梁跨年之久度記錄達例子2金門大橋7薄

13、 膜 結(jié) 構(gòu) 定義：用多種高強薄膜材料及輔助結(jié)構(gòu)通過一定的方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力，并形成應(yīng)力控制下的某種空間形態(tài)，作為覆蓋結(jié)構(gòu)或建筑物主體，并具有足夠的剛度以低于外部荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。充氣式膜結(jié)構(gòu)張拉式膜結(jié)構(gòu)骨架式膜結(jié)構(gòu)例子1上海體育場采用了當今世界上諸多先進建筑成就的上海體育場造型新穎，反映出強烈的時代氣息，被點綴在綠草如茵，繁花似錦的寬闊廣場中，猶如綠葉烘托著一朵巨型的白玉蘭花朵，成為上海新三年的標志性建筑。8高層建筑結(jié)構(gòu) 第一幢高層建筑：芝加哥家庭保險大樓，10層，42米 當今世界第一高樓：迪拜塔 162層，828米 結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)體系，剪力墻結(jié)構(gòu)體系，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，框架-支撐結(jié)構(gòu)體系，筒體結(jié)構(gòu)體系。懸掛結(jié)構(gòu)體系，巨型框架結(jié)構(gòu)體系，巨型桁架結(jié)構(gòu)體系，帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)體系，帶加強層結(jié)構(gòu)體系香港匯豐銀行總部大廈上海環(huán)球金融中心 定義：多種結(jié)構(gòu)體系形式按一定的規(guī)律組合在一起形成的結(jié)構(gòu)體系。 最初概念：高層建筑中的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，框架-筒體結(jié)構(gòu)等9混合結(jié)構(gòu)體系煙臺體育場 上海金茂大廈 10特 種 結(jié) 構(gòu)1.鳥巢 由一些列輻射狀門式鋼桁架圍繞碗狀坐席區(qū)旋轉(zhuǎn)隨意編織而成的獨特的空間結(jié)構(gòu)