結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件

房屋建筑學(xué)

第九章結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系房屋建筑學(xué)第九章結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(StructuralDesign)主要任務(wù)：根據(jù)國(guó)家有關(guān)建筑方針政策和設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，以建筑方案為設(shè)計(jì)條件進(jìn)行建筑承重體系的設(shè)計(jì)，主要任務(wù)是:結(jié)構(gòu)選型；結(jié)構(gòu)布置；結(jié)構(gòu)受力分析；結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)。

由結(jié)構(gòu)工程師來完成。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(StructuralDesign)主要任務(wù)結(jié)構(gòu)體系承重結(jié)構(gòu)類型墻承重結(jié)構(gòu)夯土墻建筑、砌體墻結(jié)構(gòu);、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)骨架承重結(jié)構(gòu)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)、鋼框架結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)、剛架結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)骨架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、帳篷薄膜結(jié)構(gòu)、充氣薄膜結(jié)構(gòu)、折板結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)筒中筒結(jié)構(gòu)、成束筒結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)

各種結(jié)構(gòu)體系包含的承重結(jié)構(gòu)類型

結(jié)構(gòu)體系承重結(jié)構(gòu)類型墻承重結(jié)構(gòu)夯土墻建筑、砌體墻結(jié)墻承重結(jié)構(gòu)墻承重結(jié)構(gòu)墻體承重結(jié)構(gòu)按照墻體施工方法和材料的不同，可分為：夯土墻、土坯墻石砌墻磚砌體墻混凝土砌塊墻現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻等。墻體承重結(jié)構(gòu)按照墻體施工方法和材料的不同，可分為：常用的墻體承重結(jié)構(gòu)：磚混結(jié)構(gòu)（磚墻，鋼筋混凝土樓板）剪力墻結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土墻）大板結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土墻板、復(fù)合墻板）常用的墻體承重結(jié)構(gòu)：磚混結(jié)構(gòu)（磚墻，鋼筋混凝土樓板）剪力磚混結(jié)構(gòu)（磚墻，鋼筋混凝土樓板）一、結(jié)構(gòu)特征

1結(jié)構(gòu)材料：墻體--磚砌體樓板—現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土板

2力學(xué)特性：強(qiáng)度較低，自重大，抗震性能較差；

3適用范圍：房間開間、進(jìn)深不大。在中小型民用建筑中應(yīng)用較為廣泛。結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件二、選型要點(diǎn)1房屋總高度和層數(shù)限值；2房屋最大高寬比限值；3抗震橫墻最大間距限值；4房屋局部尺寸限值；5結(jié)構(gòu)布置要點(diǎn)：優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻混合承重縱橫墻宜均勻?qū)ΨQ，平面對(duì)齊，豎向連續(xù)。按要求設(shè)變形縫。樓梯間不宜在盡端和轉(zhuǎn)角。二、選型要點(diǎn)結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件鋼筋混凝土板的跨度一般為1.8—3.6m，預(yù)制鋼筋混凝土板的跨度一般不超過4.2m鋼筋混凝土板的跨度一般為1.8—3.6m，三、墻體布置：

1橫墻承重；2縱墻承重；3縱橫墻混合承重；4部分框架承重（底層或內(nèi)部部分為框架）結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件底層框架承重的特征1總體布置：下部框架+上部磚混2矛盾分析

1）功能--上靜下動(dòng)2）空間--上小下大3）結(jié)構(gòu)--上剛下柔選型要點(diǎn)1總體要求

1）總高度和層數(shù)限值2）底層框架柱網(wǎng)選擇2抗震要求

1）抗震橫墻最大間距限值2）抗震墻布置3轉(zhuǎn)換層設(shè)置：板式轉(zhuǎn)換、梁板式轉(zhuǎn)換、箱體轉(zhuǎn)換底層框架承重的特征結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件剪力墻結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土墻）一、結(jié)構(gòu)特征及適用范圍

剪力墻結(jié)構(gòu)，是指其豎向承重結(jié)構(gòu)全部由一系列橫向和縱向的鋼筋混凝土剪力墻所組成，這種結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度大、位移小，稱為剛性結(jié)構(gòu)體系。剪力墻通常為橫向布置，間距小，約為3～6m，因此平面布置不夠靈活，僅適用于小開間的高層住宅、旅館、辦公樓等，這種結(jié)構(gòu)從理論上講可建造上百層的民用建筑，但從技術(shù)經(jīng)濟(jì)考慮，地震區(qū)的剪力墻結(jié)構(gòu)一般控制在35層，總高110m以內(nèi)，非地震區(qū)可適當(dāng)放寬。由于使用需要，剪力墻結(jié)構(gòu)的底部剪力墻改為框架，形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)的上部剛度與底部剛度相差懸殊，剛度突變，對(duì)地震區(qū)建筑是不利的。二、剪力墻的結(jié)構(gòu)布置

在民用建筑中，一般是橫墻短而數(shù)量多，縱墻長(zhǎng)而數(shù)量少，因此縱橫向剪力墻布置應(yīng)適應(yīng)這一特點(diǎn)。剪力墻結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土墻）三、剪力墻結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成

1）全現(xiàn)澆墻2）大型板材墻3）內(nèi)澆外砌墻4）內(nèi)澆外掛墻5）框支剪力墻6）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)三、剪力墻結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成現(xiàn)澆墻結(jié)構(gòu)一、建筑特征1工具式模板現(xiàn)澆內(nèi)墻和樓板2空間小，剛度大二、結(jié)構(gòu)類型1內(nèi)澆外砌

內(nèi)墻現(xiàn)澆，外墻砌體2內(nèi)澆外掛

內(nèi)墻現(xiàn)澆，外墻掛板三、選型要點(diǎn)1內(nèi)墻承重，均勻布置，避免剛度突變。2外墻圍護(hù)，加強(qiáng)連接，保證結(jié)構(gòu)整體?，F(xiàn)澆墻結(jié)構(gòu)3構(gòu)件受力狀態(tài)

1）并聯(lián)體的連桿內(nèi)力

①框架：剪切型側(cè)向變形。

②剪力墻：彎曲型側(cè)向變形。

③并聯(lián)體：彎剪型側(cè)向變形。2）框架和抗震墻的內(nèi)力

①框架剪力:

連桿使框架水平剪力上下分布均勻。

②抗震墻彎矩：連桿減小抗震墻底部彎矩。3）水平荷載和剪力分布規(guī)律

①框架水平荷載上正下負(fù)，頂端受正向集中力。②抗震墻水平荷載上小下大，頂端受反向集中力。③框架和抗震墻頂端水平剪力均不為零。④框架樓層剪力最大值在(0.3--0.6)H之間。⑤抗震墻頂端一段的水平剪力為負(fù)值。⑥抗震墻承擔(dān)80%的水平荷載。

3構(gòu)件受力狀態(tài)4抗震墻布置原則1）抗震墻的設(shè)置

①沿結(jié)構(gòu)平面主軸線方向布置②抗震墻的數(shù)量要適當(dāng)③按照“分散均勻周邊對(duì)稱”四準(zhǔn)則布置④不宜布置單肢墻2）抗震墻的平面布置

①每個(gè)方向沿兩條以上相距較遠(yuǎn)的軸線設(shè)置抗震墻②抗震墻的設(shè)置部位：a豎向荷載較大處b平面形狀變化或樓蓋水平剛度劇變處c樓梯電梯間及樓板較大洞口兩側(cè)③抗震墻應(yīng)避開需要開大洞口的墻體位置④在獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元端部，抗震墻距外墻<=8米⑤防震縫兩側(cè)不宜設(shè)成對(duì)的抗震墻⑥縱向抗震墻不宜設(shè)在獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元的兩端⑦抗震墻宜用LTH口形

4抗震墻布置原則框架結(jié)構(gòu)

一、結(jié)構(gòu)特征1)結(jié)構(gòu)材料：

以梁柱構(gòu)成建筑物的骨架，傳遞和支承建筑物的全部荷載，而墻體僅起分隔室內(nèi)外空間和圍護(hù)作用。承重骨架的材料，一般多用鋼筋混凝土，也可用鋼或木等其他材料。

2）力學(xué)特性：

豎向承重結(jié)構(gòu)全部由框架組成。在水平荷載下，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、剛度小、水平位移大，故稱為柔性結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件二、構(gòu)件受力特點(diǎn)

1受力特點(diǎn)

豎向荷載下梁的彎-剪，柱的彎-壓

2變形特點(diǎn)

a）框架側(cè)移以整體剪切變形為主b）梁、柱彎曲變形是框架側(cè)移的主因

二、構(gòu)件受力特點(diǎn)三、適用范圍

高抗震烈度地區(qū)不宜使用按《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議》

設(shè)防烈度現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裝配結(jié)構(gòu)9度25米不用8度45米25米7度55米35米6度60米50米非震區(qū)60米50米鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)≤20層鋼結(jié)構(gòu)≤30層多用于住宅樓，辦公樓，教學(xué)樓，綜合樓。

三、適用范圍無(wú)梁樓板：是將現(xiàn)澆鋼筋混凝土板直接支承在柱上的樓板結(jié)構(gòu)。為了增大柱的支撐面積和減小板的跨度，常在柱頂增設(shè)柱帽和托板。無(wú)梁樓板頂棚平整，室內(nèi)凈空大，采光、通風(fēng)好。其經(jīng)濟(jì)跨度為6m左右，板厚一般為120mm以上，多用于荷載較大的商店、倉(cāng)庫(kù)、展覽館等建筑中。無(wú)梁樓板：是將現(xiàn)澆鋼筋混凝土板直接支承在柱上的樓板結(jié)構(gòu)。鋼（框架）結(jié)構(gòu)一、普通鋼結(jié)構(gòu)（一）結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍（1）普通鋼結(jié)構(gòu)是的工業(yè)化程度高，工作性能可靠，結(jié)構(gòu)自重輕，在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。有如下一些特點(diǎn)：1）強(qiáng)度高、截面小、運(yùn)輸和裝拆均較方便。但是，桿件較細(xì)長(zhǎng)，因此穩(wěn)定性問題較其它類型的結(jié)構(gòu)更為突出，設(shè)計(jì)中應(yīng)予以充分注意。2）材料的均勻性和同向性好，它最符合一般工程力學(xué)的基本規(guī)定，應(yīng)力計(jì)算比較可靠。3）材料的可焊性好，因而可簡(jiǎn)化制造工藝，提高鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)化生產(chǎn)程度。4）耐火性和耐腐性較差，在有侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中或在有特殊防火要求的建筑中使用鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用有效的防護(hù)措施。鋼結(jié)構(gòu)的維護(hù)費(fèi)用較高。鋼（框架）結(jié)構(gòu)（2）當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)的適用范圍，就民用建筑和工業(yè)企業(yè)范圍來說，大致如下：1)用于重型車間的承重骨架；2）受動(dòng)力荷載影響的結(jié)構(gòu)；3)高聳結(jié)構(gòu)；4)大跨度結(jié)構(gòu)。（二）鋼結(jié)構(gòu)的連接方式

建筑鋼結(jié)構(gòu)所采用的連接方式有：

焊接連接、鉚釘連接、普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接（2）當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)的適用范圍，就民用建筑和工業(yè)企業(yè)范圍來說，大三、輕型鋼結(jié)構(gòu)

輕型鋼結(jié)構(gòu)系指主要由圓鋼或小角鋼（∟45x4或∟56x36x4）組成的鋼結(jié)構(gòu)。

輕型鋼結(jié)構(gòu)主要用于跨度L≤18m、吊車起重量Q≤5t的A3～A6級(jí)且無(wú)高溫、高濕和侵蝕環(huán)境的廠房以及一些采用輕型屋面材料的或臨時(shí)建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)中。柱子和吊車梁不宜采用輕型鋼結(jié)構(gòu)。另外，還有其它鋼結(jié)構(gòu)類型如壓型鋼板－混凝土組合板、外包鋼混凝土鋼結(jié)構(gòu)、鋼－混凝土組合梁、鋼管結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等。三、輕型鋼結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu)

在三維世界里，任何結(jié)構(gòu)物本質(zhì)上都是空間性質(zhì)的，只不過出于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和建造的目的，人們?cè)谠S多場(chǎng)合把它們分解成一片片平面結(jié)構(gòu)來進(jìn)行構(gòu)造和計(jì)算。無(wú)法進(jìn)行簡(jiǎn)單分解的空間體系日益顯示出一般平面結(jié)構(gòu)無(wú)法比擬的豐富多彩和創(chuàng)造潛力，體現(xiàn)著大自然的美麗和神奇。

空間結(jié)構(gòu)的卓越工作性能不僅僅表現(xiàn)在三維受力，而且還由于它們通過合理的曲面形體來有效抵抗外荷載的作用。當(dāng)跨度越大時(shí)，空間結(jié)構(gòu)就愈能顯示出它們優(yōu)異的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。事實(shí)上，當(dāng)跨度達(dá)到一定程度后，一般平面結(jié)構(gòu)往往已難于成為合理的選擇。從國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐來看，大跨度建筑多數(shù)采用各種形式的空間結(jié)構(gòu)體系。在三維世界里，任何結(jié)構(gòu)物本質(zhì)上都二、平面大跨結(jié)構(gòu)（19世紀(jì)后半葉～二戰(zhàn)）

特征：桁架、剛架、拱結(jié)構(gòu)

二、平面大跨結(jié)構(gòu)（19世紀(jì)后半葉～二戰(zhàn)）三、新型大跨結(jié)構(gòu)（二戰(zhàn)～今）

特征：“薄殼、懸索、網(wǎng)架”

1薄壁結(jié)構(gòu)

合理的外形，充分發(fā)揮材料受壓性能，以較薄的殼體跨越很大的空間，而具有足夠的強(qiáng)度和剛度。

2懸索結(jié)構(gòu)

纖細(xì)的索網(wǎng)，充分發(fā)揮鋼材抗拉性能，輕盈活波，適宜與大跨度

3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

利用小型桿件，組合成整體結(jié)構(gòu)，剛度大，變形小，自重輕，材料省三、新型大跨結(jié)構(gòu)（二戰(zhàn)～今）2、新型大跨結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

①整體上是空間結(jié)構(gòu)②跨度大，可覆蓋巨大的室內(nèi)空間③矢高小、曲率平緩，可有效利用空間④厚度薄、自重輕，節(jié)省材料⑤形式多樣，可適合于各種形狀的平面組合2、新型大跨結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)拱結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)一、拱結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍（1）拱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

①拱是一種推力結(jié)構(gòu)：在豎向荷載下產(chǎn)生水平推力；②拱是一種無(wú)矩結(jié)構(gòu)：通過合理拱軸可使桿件無(wú)彎矩；③拱可充分利用材料抗壓強(qiáng)度，斷面小、跨度大。

結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu)一、剛架結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍

剛架是橫梁和柱以整體連接方式構(gòu)成的一種門形結(jié)構(gòu)。由于梁和柱是剛性節(jié)點(diǎn)，在豎向荷載作用下柱對(duì)梁有約束作用，因而能減少梁的跨中彎矩；同樣，在水平荷載作用下，梁對(duì)柱也有約束作用，能減少柱內(nèi)的彎矩。由于剛架結(jié)構(gòu)受力合理，輕巧美觀，能跨越較大的跨度，制作又很方便，因而應(yīng)用非常廣泛。一般用于體育館、禮堂、食堂、菜場(chǎng)等大空間的民用建筑，也可用于工業(yè)建筑。結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件

1）跨度①實(shí)腹式：50～60米②格構(gòu)式兩鉸剛架：60～120米③格構(gòu)式無(wú)鉸剛架：120～150米④折線弓形剛架：40～50米高15～20米

2）斷面①實(shí)腹式梁高h(yuǎn)=(1/12～1/20)L設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿h=(1/30～1/40)L②折線弓形剛架梁高、柱寬(1/15～1/25)L二、剛架結(jié)構(gòu)跨度尺寸1）跨度二、剛架結(jié)構(gòu)跨度尺寸排架結(jié)構(gòu)，桁架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)，桁架結(jié)構(gòu)

由屋架（或屋面梁）、柱、基礎(chǔ)等組成，柱頂與屋架為鉸接，柱底與基礎(chǔ)頂面為固接。在單層工業(yè)廠房中有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)生產(chǎn)工藝和使用要求不同，排架結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)成等高或不等高、單跨或多跨及其它多種形式。結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

平板網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，還包括一些未能單獨(dú)歸類的特殊形式，如折板式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、多平面型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、多層多跨框架式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等，總起來可稱為空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展很快，且持續(xù)不衰。

平板網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，還包括一些未能單獨(dú)歸類的特殊形一、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍網(wǎng)架是一種由很多桿件以一定規(guī)律組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它具有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）桿件之間相互起支撐作用，形成多向受力的空間結(jié)構(gòu)，故其整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、空間剛度大，有利于抗震；（2）當(dāng)荷載作用于網(wǎng)架各節(jié)點(diǎn)上時(shí)，桿件主要承受軸向力，故能充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，節(jié)省材料；（3）

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高度小，可以有效地利用空間；（4）

結(jié)構(gòu)的桿件規(guī)格統(tǒng)一，有利于工廠化生產(chǎn)；（5）

網(wǎng)架形式多樣，可創(chuàng)造豐富多彩的建筑形式。一、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍（二）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要用來建造大跨度公共建筑的屋頂，適用于多種平面形狀，如圓形、方形、三角形、多邊形等各種平面的建筑。按外形分為平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架；按建造材料可分為鋼網(wǎng)架、木網(wǎng)架、鋼筋混凝土網(wǎng)架；按網(wǎng)架本身的構(gòu)造又可分為單層網(wǎng)架和雙層網(wǎng)架。平板網(wǎng)架都是雙層的，曲面網(wǎng)架可以是單層網(wǎng)架或雙層網(wǎng)架。平板網(wǎng)架多采用鋼管或角鋼制作。曲面網(wǎng)架可采用木、鋼、鋼筋混凝土，我國(guó)受木材資源少的限制，很少用木材制作網(wǎng)架，而多采用鋼網(wǎng)架，有時(shí)也采用鋼筋混凝土網(wǎng)架。平板網(wǎng)架自身不產(chǎn)生推力，支座為簡(jiǎn)支，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，可以適用于各種形狀的建筑平面，所以應(yīng)用最廣泛。曲面網(wǎng)架多數(shù)是有推力的結(jié)構(gòu)，支座條件比較復(fù)雜，但外形美觀，建筑造型獨(dú)具特色。（二）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式1）桿件①角鋼②鋼管2）節(jié)點(diǎn)

①十字鋼板節(jié)點(diǎn)：用于角鋼桿件，焊接或螺栓②球節(jié)點(diǎn)：用于鋼管桿件a.實(shí)心球：螺栓連接b.空心球：焊接連接3）網(wǎng)架上弦起坡排水坡度要求2～5%①結(jié)構(gòu)起拱：跨度>60m時(shí)，起拱1/300②上弦加柱：按坡度變高平板網(wǎng)架桿件與節(jié)點(diǎn)4網(wǎng)架的構(gòu)造組成1）桿件平板網(wǎng)架桿件與節(jié)點(diǎn)4網(wǎng)架的構(gòu)造組成懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)

柔性的懸索在自然狀態(tài)下不僅沒有剛度，其形狀也是不確定的。必須采用敷設(shè)重屋面或施加預(yù)應(yīng)力等措施，才能賦予一定的形狀，成為在外荷作用下具

有必要?jiǎng)偠群托螤罘€(wěn)定性的結(jié)構(gòu)。因此也稱其為張力結(jié)構(gòu)。

柔性的懸索在自然狀態(tài)下不僅沒有剛度，其形狀也是不帳篷薄膜結(jié)構(gòu)帳篷薄膜結(jié)構(gòu)

張拉式膜（或索-膜）結(jié)構(gòu)自80年代以來在發(fā)達(dá)國(guó)家獲得極大發(fā)展。這種體系與索網(wǎng)結(jié)構(gòu)類似，張緊在剛性或柔性邊緣構(gòu)件上，或通過特殊構(gòu)造支承在若干獨(dú)立支點(diǎn)上，通過張拉建立預(yù)應(yīng)力，并獲得確定形狀。

膜結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中最新發(fā)展起來的一種形式，它以性能優(yōu)良的織物為材料，或是向膜內(nèi)充氣，由空氣壓力支撐膜面，或是利用柔性鋼索或剛性支撐結(jié)構(gòu)將面繃緊，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結(jié)構(gòu)體系。自從上世紀(jì)七十年代以來，膜結(jié)構(gòu)在國(guó)外已逐漸應(yīng)用于體育建筑、商場(chǎng)、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑中。膜結(jié)構(gòu)已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型中的一個(gè)主要方案。

張拉式膜（或索-膜）結(jié)構(gòu)自80年代以來在發(fā)達(dá)國(guó)家充氣薄膜結(jié)構(gòu)充氣薄膜結(jié)構(gòu)同屬于張力結(jié)構(gòu)體系、在國(guó)外應(yīng)用很廣的膜結(jié)構(gòu)或索-膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)則處于艱難起步階段。除了設(shè)計(jì)理論儲(chǔ)備和生產(chǎn)條件方面的原因外，缺少符合建筑要求的國(guó)產(chǎn)膜材是一個(gè)主要的制約因素。

膜結(jié)構(gòu)只有在材料問題得到解決之后才得以大量推廣應(yīng)用，因此關(guān)鍵問題是要提供滿足功能要求、耐久性好與經(jīng)濟(jì)的膜材。用于膜結(jié)構(gòu)有二種主要建筑織物，即涂敷聚四氟乙烯(PTFE)的玻璃纖維織物和涂敷聚氯乙烯(PVC)的聚酯織物。

同屬于張力結(jié)構(gòu)體系、在國(guó)外應(yīng)用很廣的膜結(jié)構(gòu)或索-折板結(jié)構(gòu)折板結(jié)構(gòu)

折板結(jié)構(gòu)是以一定傾斜角度整體相連的一種薄板體系。折板結(jié)構(gòu)通常用鋼筋混凝土建造，也可用鋼絲網(wǎng)水泥建造。折板結(jié)構(gòu)由折板和橫隔構(gòu)件組成。在波長(zhǎng)方向，折板猶如一塊折疊起伏的鋼筋混凝土連續(xù)板，折板的波峰和波谷處剛度最大，可視為連續(xù)板的各支點(diǎn)，折板結(jié)構(gòu)呈空間受力狀態(tài)，具有良好的力學(xué)性能，結(jié)構(gòu)厚度薄，省材料，省模板，可預(yù)制裝配，構(gòu)造簡(jiǎn)單。折板結(jié)構(gòu)可用來建造大跨度屋頂，也可用作外墻。折板結(jié)構(gòu)是以一定傾斜角度整體相連的一種薄板體系。折板結(jié)構(gòu)薄殼結(jié)構(gòu)自然界某些動(dòng)植物的種子外殼、蛋殼、貝殼，可以說是天然的薄殼結(jié)構(gòu)，它們的外形符合力學(xué)原理，以最少的材料獲得堅(jiān)硬的外殼，以抵御外界的侵襲。人們從這些天然殼體中受到啟發(fā)，利用混凝土的可塑性，創(chuàng)造出各種形式的薄殼結(jié)構(gòu)。薄殼結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍薄殼結(jié)構(gòu)是用混凝土、塑料等剛性材料以各種曲面形式構(gòu)成的薄殼結(jié)構(gòu)，呈空間受力狀態(tài)，主要承受曲面內(nèi)的軸向力，而彎矩和扭距很小，所以混凝土強(qiáng)度能得到充分的利用。由于是空間結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度和剛度都非常好。薄殼厚度僅為其跨度的幾百分之一。而一般的平板結(jié)構(gòu)厚度至少是跨度的幾十分之一。所以薄殼結(jié)構(gòu)具有自重輕、省材料、跨度大、外形多樣的優(yōu)點(diǎn)，可用來覆蓋各種平面形狀的建筑屋頂。但大多數(shù)薄殼結(jié)構(gòu)的形式較復(fù)雜，多采用現(xiàn)澆施工，費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)模板，且結(jié)構(gòu)計(jì)算較復(fù)雜，不宜承受集中荷載,這些缺點(diǎn)在一定程度上影響了它的推廣使用。一、結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍

各種空間結(jié)構(gòu)類型中，鋼筋混凝土薄壁結(jié)構(gòu)在50年代后期及60年代前期在我國(guó)有所發(fā)展，當(dāng)時(shí)建造過一些中等跨度的球面殼、柱面殼、雙曲扁殼和扭殼，在理論研究方面還投入過許多力量，制定了相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)程。但這種結(jié)構(gòu)類型日前應(yīng)用較少，主要原因可能是施工比較費(fèi)時(shí)費(fèi)事。

各種空間結(jié)構(gòu)類型中，鋼筋混凝土薄壁結(jié)構(gòu)在50年代后期二、薄殼結(jié)構(gòu)的形式

薄殼結(jié)構(gòu)形式很多，常用的有筒殼、圓頂殼、雙曲扁殼、鞍形殼等四種。

筒殼由殼面、邊梁、橫隔構(gòu)件三部分組成，為單曲面薄殼，形狀較簡(jiǎn)單，便于施工，是最常用的薄殼形式。

圓頂殼由殼面和支承環(huán)兩部分組成具有很好的空間工作性能，很薄的圓頂可以覆蓋很大的空間，可用于大型公共建筑，如天文館、展覽館、體育館、會(huì)堂等各種建筑。

雙曲扁殼由雙向彎曲的殼面和四邊的橫隔構(gòu)件組成，它受力合理，厚度薄，可覆蓋較大的空間，較經(jīng)濟(jì)，適用于工業(yè)與民用建筑的各種大廳或車間。

雙曲拋物面殼由殼面和邊緣構(gòu)件組成，外形特征猶如一組拋物線倒懸在兩根拱起的拋物線之間，形如馬鞍，故又稱鞍形殼。倒懸方向的曲面如同受拉的索網(wǎng)，向上拱起的曲面如同拱結(jié)構(gòu)，拉壓相互作用，提高了殼體的穩(wěn)定性和剛度，使殼面可以做得很薄。二、薄殼結(jié)構(gòu)的形式

薄殼結(jié)構(gòu)形式很多，常用的有

球面殼

1）組成：

殼面、支承環(huán)2）幾何尺寸①跨度：可達(dá)100米，多用60米以下②失高：f≥(1/8～1/4)跨度③殼板厚：現(xiàn)澆式≥40裝配式≥30球面殼雙曲拋物面殼

1）組成：殼面、邊緣構(gòu)件2）幾何尺寸①跨度：?jiǎn)螇K柱網(wǎng)可達(dá)30x30米②失高：f≥(1/5～1/8)短邊長(zhǎng)度③殼板厚：跨度30～60米時(shí)，板厚50～1003）邊緣構(gòu)件：桁架、密柱邊梁、剛性墻自由曲面殼1）自由山丘型2）低壓薄膜型3）懸掛布型雙曲拋物面殼筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)

一、結(jié)構(gòu)特征和適用范圍

筒體結(jié)構(gòu)是指由一個(gè)或幾個(gè)筒體作為豎向結(jié)構(gòu)，并以各層樓板將井筒四壁相互連接起來，形成一個(gè)空間構(gòu)架的高層房屋結(jié)構(gòu)體系。筒體結(jié)構(gòu)比單片框架或剪力墻的空間剛度大的多，在水平荷載作用下，整個(gè)筒體就像一根粗壯的拔地而起的懸臂梁把水平力傳至地面。筒體結(jié)構(gòu)不僅能承受豎向荷載，而且能承受很大的水平荷載。另外，筒體結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的內(nèi)部空間較大，建筑平面布局靈活。筒體結(jié)構(gòu)適用于超高層建筑，尤其在地震區(qū)更能顯示其優(yōu)越性。結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件二、筒體結(jié)構(gòu)的類型

筒體的基本形式有實(shí)腹筒和框筒。用鋼筋混凝土剪力墻圍成的筒體稱為實(shí)腹筒，或者叫做墻式筒體；由布置在房屋四周的密排柱與高跨比很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架圍成的筒體稱為框架式筒體，或者叫做空腹式筒體。二、筒體結(jié)構(gòu)的類型

不同功能和體量的建筑采用不同的結(jié)構(gòu)形式來表現(xiàn)建筑的形式美。不同功能和體量的建筑采用不同的結(jié)構(gòu)形式來演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！房屋建筑學(xué)

第九章結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系房屋建筑學(xué)第九章結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(StructuralDesign)主要任務(wù)：根據(jù)國(guó)家有關(guān)建筑方針政策和設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，以建筑方案為設(shè)計(jì)條件進(jìn)行建筑承重體系的設(shè)計(jì)，主要任務(wù)是:結(jié)構(gòu)選型；結(jié)構(gòu)布置；結(jié)構(gòu)受力分析；結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)。

由結(jié)構(gòu)工程師來完成。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(StructuralDesign)主要任務(wù)結(jié)構(gòu)體系承重結(jié)構(gòu)類型墻承重結(jié)構(gòu)夯土墻建筑、砌體墻結(jié)構(gòu);、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)骨架承重結(jié)構(gòu)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)、鋼框架結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)、剛架結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)骨架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、帳篷薄膜結(jié)構(gòu)、充氣薄膜結(jié)構(gòu)、折板結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)筒中筒結(jié)構(gòu)、成束筒結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)

各種結(jié)構(gòu)體系包含的承重結(jié)構(gòu)類型

結(jié)構(gòu)體系承重結(jié)構(gòu)類型墻承重結(jié)構(gòu)夯土墻建筑、砌體墻結(jié)墻承重結(jié)構(gòu)墻承重結(jié)構(gòu)墻體承重結(jié)構(gòu)按照墻體施工方法和材料的不同，可分為：夯土墻、土坯墻石砌墻磚砌體墻混凝土砌塊墻現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻等。墻體承重結(jié)構(gòu)按照墻體施工方法和材料的不同，可分為：常用的墻體承重結(jié)構(gòu)：磚混結(jié)構(gòu)（磚墻，鋼筋混凝土樓板）剪力墻結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土墻）大板結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土墻板、復(fù)合墻板）常用的墻體承重結(jié)構(gòu)：磚混結(jié)構(gòu)（磚墻，鋼筋混凝土樓板）剪力磚混結(jié)構(gòu)（磚墻，鋼筋混凝土樓板）一、結(jié)構(gòu)特征

1結(jié)構(gòu)材料：墻體--磚砌體樓板—現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土板

2力學(xué)特性：強(qiáng)度較低，自重大，抗震性能較差；

3適用范圍：房間開間、進(jìn)深不大。在中小型民用建筑中應(yīng)用較為廣泛。結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件二、選型要點(diǎn)1房屋總高度和層數(shù)限值；2房屋最大高寬比限值；3抗震橫墻最大間距限值；4房屋局部尺寸限值；5結(jié)構(gòu)布置要點(diǎn)：優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻混合承重縱橫墻宜均勻?qū)ΨQ，平面對(duì)齊，豎向連續(xù)。按要求設(shè)變形縫。樓梯間不宜在盡端和轉(zhuǎn)角。二、選型要點(diǎn)結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件鋼筋混凝土板的跨度一般為1.8—3.6m，預(yù)制鋼筋混凝土板的跨度一般不超過4.2m鋼筋混凝土板的跨度一般為1.8—3.6m，三、墻體布置：

1橫墻承重；2縱墻承重；3縱橫墻混合承重；4部分框架承重（底層或內(nèi)部部分為框架）結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件底層框架承重的特征1總體布置：下部框架+上部磚混2矛盾分析

1）功能--上靜下動(dòng)2）空間--上小下大3）結(jié)構(gòu)--上剛下柔選型要點(diǎn)1總體要求

1）總高度和層數(shù)限值2）底層框架柱網(wǎng)選擇2抗震要求

1）抗震橫墻最大間距限值2）抗震墻布置3轉(zhuǎn)換層設(shè)置：板式轉(zhuǎn)換、梁板式轉(zhuǎn)換、箱體轉(zhuǎn)換底層框架承重的特征結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件剪力墻結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土墻）一、結(jié)構(gòu)特征及適用范圍

剪力墻結(jié)構(gòu)，是指其豎向承重結(jié)構(gòu)全部由一系列橫向和縱向的鋼筋混凝土剪力墻所組成，這種結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度大、位移小，稱為剛性結(jié)構(gòu)體系。剪力墻通常為橫向布置，間距小，約為3～6m，因此平面布置不夠靈活，僅適用于小開間的高層住宅、旅館、辦公樓等，這種結(jié)構(gòu)從理論上講可建造上百層的民用建筑，但從技術(shù)經(jīng)濟(jì)考慮，地震區(qū)的剪力墻結(jié)構(gòu)一般控制在35層，總高110m以內(nèi)，非地震區(qū)可適當(dāng)放寬。由于使用需要，剪力墻結(jié)構(gòu)的底部剪力墻改為框架，形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)的上部剛度與底部剛度相差懸殊，剛度突變，對(duì)地震區(qū)建筑是不利的。二、剪力墻的結(jié)構(gòu)布置

在民用建筑中，一般是橫墻短而數(shù)量多，縱墻長(zhǎng)而數(shù)量少，因此縱橫向剪力墻布置應(yīng)適應(yīng)這一特點(diǎn)。剪力墻結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土墻）三、剪力墻結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成

1）全現(xiàn)澆墻2）大型板材墻3）內(nèi)澆外砌墻4）內(nèi)澆外掛墻5）框支剪力墻6）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)三、剪力墻結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成現(xiàn)澆墻結(jié)構(gòu)一、建筑特征1工具式模板現(xiàn)澆內(nèi)墻和樓板2空間小，剛度大二、結(jié)構(gòu)類型1內(nèi)澆外砌

內(nèi)墻現(xiàn)澆，外墻砌體2內(nèi)澆外掛

內(nèi)墻現(xiàn)澆，外墻掛板三、選型要點(diǎn)1內(nèi)墻承重，均勻布置，避免剛度突變。2外墻圍護(hù)，加強(qiáng)連接，保證結(jié)構(gòu)整體?，F(xiàn)澆墻結(jié)構(gòu)3構(gòu)件受力狀態(tài)

1）并聯(lián)體的連桿內(nèi)力

①框架：剪切型側(cè)向變形。

②剪力墻：彎曲型側(cè)向變形。

③并聯(lián)體：彎剪型側(cè)向變形。2）框架和抗震墻的內(nèi)力

①框架剪力:

連桿使框架水平剪力上下分布均勻。

②抗震墻彎矩：連桿減小抗震墻底部彎矩。3）水平荷載和剪力分布規(guī)律

①框架水平荷載上正下負(fù)，頂端受正向集中力。②抗震墻水平荷載上小下大，頂端受反向集中力。③框架和抗震墻頂端水平剪力均不為零。④框架樓層剪力最大值在(0.3--0.6)H之間。⑤抗震墻頂端一段的水平剪力為負(fù)值。⑥抗震墻承擔(dān)80%的水平荷載。

3構(gòu)件受力狀態(tài)4抗震墻布置原則1）抗震墻的設(shè)置

①沿結(jié)構(gòu)平面主軸線方向布置②抗震墻的數(shù)量要適當(dāng)③按照“分散均勻周邊對(duì)稱”四準(zhǔn)則布置④不宜布置單肢墻2）抗震墻的平面布置

①每個(gè)方向沿兩條以上相距較遠(yuǎn)的軸線設(shè)置抗震墻②抗震墻的設(shè)置部位：a豎向荷載較大處b平面形狀變化或樓蓋水平剛度劇變處c樓梯電梯間及樓板較大洞口兩側(cè)③抗震墻應(yīng)避開需要開大洞口的墻體位置④在獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元端部，抗震墻距外墻<=8米⑤防震縫兩側(cè)不宜設(shè)成對(duì)的抗震墻⑥縱向抗震墻不宜設(shè)在獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元的兩端⑦抗震墻宜用LTH口形

4抗震墻布置原則框架結(jié)構(gòu)

一、結(jié)構(gòu)特征1)結(jié)構(gòu)材料：

以梁柱構(gòu)成建筑物的骨架，傳遞和支承建筑物的全部荷載，而墻體僅起分隔室內(nèi)外空間和圍護(hù)作用。承重骨架的材料，一般多用鋼筋混凝土，也可用鋼或木等其他材料。

2）力學(xué)特性：

豎向承重結(jié)構(gòu)全部由框架組成。在水平荷載下，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、剛度小、水平位移大，故稱為柔性結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件二、構(gòu)件受力特點(diǎn)

1受力特點(diǎn)

豎向荷載下梁的彎-剪，柱的彎-壓

2變形特點(diǎn)

a）框架側(cè)移以整體剪切變形為主b）梁、柱彎曲變形是框架側(cè)移的主因

二、構(gòu)件受力特點(diǎn)三、適用范圍

高抗震烈度地區(qū)不宜使用按《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議》

設(shè)防烈度現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裝配結(jié)構(gòu)9度25米不用8度45米25米7度55米35米6度60米50米非震區(qū)60米50米鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)≤20層鋼結(jié)構(gòu)≤30層多用于住宅樓，辦公樓，教學(xué)樓，綜合樓。

三、適用范圍無(wú)梁樓板：是將現(xiàn)澆鋼筋混凝土板直接支承在柱上的樓板結(jié)構(gòu)。為了增大柱的支撐面積和減小板的跨度，常在柱頂增設(shè)柱帽和托板。無(wú)梁樓板頂棚平整，室內(nèi)凈空大，采光、通風(fēng)好。其經(jīng)濟(jì)跨度為6m左右，板厚一般為120mm以上，多用于荷載較大的商店、倉(cāng)庫(kù)、展覽館等建筑中。無(wú)梁樓板：是將現(xiàn)澆鋼筋混凝土板直接支承在柱上的樓板結(jié)構(gòu)。鋼（框架）結(jié)構(gòu)一、普通鋼結(jié)構(gòu)（一）結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍（1）普通鋼結(jié)構(gòu)是的工業(yè)化程度高，工作性能可靠，結(jié)構(gòu)自重輕，在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。有如下一些特點(diǎn)：1）強(qiáng)度高、截面小、運(yùn)輸和裝拆均較方便。但是，桿件較細(xì)長(zhǎng)，因此穩(wěn)定性問題較其它類型的結(jié)構(gòu)更為突出，設(shè)計(jì)中應(yīng)予以充分注意。2）材料的均勻性和同向性好，它最符合一般工程力學(xué)的基本規(guī)定，應(yīng)力計(jì)算比較可靠。3）材料的可焊性好，因而可簡(jiǎn)化制造工藝，提高鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)化生產(chǎn)程度。4）耐火性和耐腐性較差，在有侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中或在有特殊防火要求的建筑中使用鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用有效的防護(hù)措施。鋼結(jié)構(gòu)的維護(hù)費(fèi)用較高。鋼（框架）結(jié)構(gòu)（2）當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)的適用范圍，就民用建筑和工業(yè)企業(yè)范圍來說，大致如下：1)用于重型車間的承重骨架；2）受動(dòng)力荷載影響的結(jié)構(gòu)；3)高聳結(jié)構(gòu)；4)大跨度結(jié)構(gòu)。（二）鋼結(jié)構(gòu)的連接方式

建筑鋼結(jié)構(gòu)所采用的連接方式有：

焊接連接、鉚釘連接、普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接（2）當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)的適用范圍，就民用建筑和工業(yè)企業(yè)范圍來說，大三、輕型鋼結(jié)構(gòu)

輕型鋼結(jié)構(gòu)系指主要由圓鋼或小角鋼（∟45x4或∟56x36x4）組成的鋼結(jié)構(gòu)。

輕型鋼結(jié)構(gòu)主要用于跨度L≤18m、吊車起重量Q≤5t的A3～A6級(jí)且無(wú)高溫、高濕和侵蝕環(huán)境的廠房以及一些采用輕型屋面材料的或臨時(shí)建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)中。柱子和吊車梁不宜采用輕型鋼結(jié)構(gòu)。另外，還有其它鋼結(jié)構(gòu)類型如壓型鋼板－混凝土組合板、外包鋼混凝土鋼結(jié)構(gòu)、鋼－混凝土組合梁、鋼管結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等。三、輕型鋼結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu)

在三維世界里，任何結(jié)構(gòu)物本質(zhì)上都是空間性質(zhì)的，只不過出于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和建造的目的，人們?cè)谠S多場(chǎng)合把它們分解成一片片平面結(jié)構(gòu)來進(jìn)行構(gòu)造和計(jì)算。無(wú)法進(jìn)行簡(jiǎn)單分解的空間體系日益顯示出一般平面結(jié)構(gòu)無(wú)法比擬的豐富多彩和創(chuàng)造潛力，體現(xiàn)著大自然的美麗和神奇。

空間結(jié)構(gòu)的卓越工作性能不僅僅表現(xiàn)在三維受力，而且還由于它們通過合理的曲面形體來有效抵抗外荷載的作用。當(dāng)跨度越大時(shí)，空間結(jié)構(gòu)就愈能顯示出它們優(yōu)異的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。事實(shí)上，當(dāng)跨度達(dá)到一定程度后，一般平面結(jié)構(gòu)往往已難于成為合理的選擇。從國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐來看，大跨度建筑多數(shù)采用各種形式的空間結(jié)構(gòu)體系。在三維世界里，任何結(jié)構(gòu)物本質(zhì)上都二、平面大跨結(jié)構(gòu)（19世紀(jì)后半葉～二戰(zhàn)）

特征：桁架、剛架、拱結(jié)構(gòu)

二、平面大跨結(jié)構(gòu)（19世紀(jì)后半葉～二戰(zhàn)）三、新型大跨結(jié)構(gòu)（二戰(zhàn)～今）

特征：“薄殼、懸索、網(wǎng)架”

1薄壁結(jié)構(gòu)

合理的外形，充分發(fā)揮材料受壓性能，以較薄的殼體跨越很大的空間，而具有足夠的強(qiáng)度和剛度。

2懸索結(jié)構(gòu)

纖細(xì)的索網(wǎng)，充分發(fā)揮鋼材抗拉性能，輕盈活波，適宜與大跨度

3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

利用小型桿件，組合成整體結(jié)構(gòu)，剛度大，變形小，自重輕，材料省三、新型大跨結(jié)構(gòu)（二戰(zhàn)～今）2、新型大跨結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

①整體上是空間結(jié)構(gòu)②跨度大，可覆蓋巨大的室內(nèi)空間③矢高小、曲率平緩，可有效利用空間④厚度薄、自重輕，節(jié)省材料⑤形式多樣，可適合于各種形狀的平面組合2、新型大跨結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)拱結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)一、拱結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍（1）拱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

①拱是一種推力結(jié)構(gòu)：在豎向荷載下產(chǎn)生水平推力；②拱是一種無(wú)矩結(jié)構(gòu)：通過合理拱軸可使桿件無(wú)彎矩；③拱可充分利用材料抗壓強(qiáng)度，斷面小、跨度大。

結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu)一、剛架結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍

剛架是橫梁和柱以整體連接方式構(gòu)成的一種門形結(jié)構(gòu)。由于梁和柱是剛性節(jié)點(diǎn)，在豎向荷載作用下柱對(duì)梁有約束作用，因而能減少梁的跨中彎矩；同樣，在水平荷載作用下，梁對(duì)柱也有約束作用，能減少柱內(nèi)的彎矩。由于剛架結(jié)構(gòu)受力合理，輕巧美觀，能跨越較大的跨度，制作又很方便，因而應(yīng)用非常廣泛。一般用于體育館、禮堂、食堂、菜場(chǎng)等大空間的民用建筑，也可用于工業(yè)建筑。結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件

1）跨度①實(shí)腹式：50～60米②格構(gòu)式兩鉸剛架：60～120米③格構(gòu)式無(wú)鉸剛架：120～150米④折線弓形剛架：40～50米高15～20米

2）斷面①實(shí)腹式梁高h(yuǎn)=(1/12～1/20)L設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿h=(1/30～1/40)L②折線弓形剛架梁高、柱寬(1/15～1/25)L二、剛架結(jié)構(gòu)跨度尺寸1）跨度二、剛架結(jié)構(gòu)跨度尺寸排架結(jié)構(gòu)，桁架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)，桁架結(jié)構(gòu)

由屋架（或屋面梁）、柱、基礎(chǔ)等組成，柱頂與屋架為鉸接，柱底與基礎(chǔ)頂面為固接。在單層工業(yè)廠房中有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)生產(chǎn)工藝和使用要求不同，排架結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)成等高或不等高、單跨或多跨及其它多種形式。結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件結(jié)構(gòu)與建筑的關(guān)系課件

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

平板網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，還包括一些未能單獨(dú)歸類的特殊形式，如折板式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、多平面型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、多層多跨框架式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等，總起來可稱為空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展很快，且持續(xù)不衰。

平板網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，還包括一些未能單獨(dú)歸類的特殊形一、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍網(wǎng)架是一種由很多桿件以一定規(guī)律組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它具有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）桿件之間相互起支撐作用，形成多向受力的空間結(jié)構(gòu)，故其整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、空間剛度大，有利于抗震；（2）當(dāng)荷載作用于網(wǎng)架各節(jié)點(diǎn)上時(shí)，桿件主要承受軸向力，故能充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，節(jié)省材料；（3）

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高度小，可以有效地利用空間；（4）

結(jié)構(gòu)的桿件規(guī)格統(tǒng)一，有利于工廠化生產(chǎn)；（5）

網(wǎng)架形式多樣，可創(chuàng)造豐富多彩的建筑形式。一、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍（二）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要用來建造大跨度公共建筑的屋頂，適用于多種平面形狀，如圓形、方形、三角形、多邊形等各種平面的建筑。按外形分為平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架；按建造材料可分為鋼網(wǎng)架、木網(wǎng)架、鋼筋混凝土網(wǎng)架；按網(wǎng)架本身的構(gòu)造又可分為單層網(wǎng)架和雙層網(wǎng)架。平板網(wǎng)架都是雙層的，曲面網(wǎng)架可以是單層網(wǎng)架或雙層網(wǎng)架。平板網(wǎng)架多采用鋼管或角鋼制作。曲面網(wǎng)架可采用木、鋼、鋼筋混凝土，我國(guó)受木材資源少的限制，很少用木材制作網(wǎng)架，而多采用鋼網(wǎng)架，有時(shí)也采用鋼筋混凝土網(wǎng)架。平板網(wǎng)架自身不產(chǎn)生推力，支座為簡(jiǎn)支，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，可以適用于各種形狀的建筑平面，所以應(yīng)用最廣泛。曲面網(wǎng)架多數(shù)是有推力的結(jié)構(gòu)，支座條件比較復(fù)雜，但外形美觀，建筑造型獨(dú)具特色。（二）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式1）桿件①角鋼②鋼管2）節(jié)點(diǎn)

①十字鋼板節(jié)點(diǎn)：用于角鋼桿件，焊接或螺栓②球節(jié)點(diǎn)：用于鋼管桿件a.實(shí)心球：螺栓連接b.空心球：焊接連接3）網(wǎng)架上弦起坡排水坡度要求2～5%①結(jié)構(gòu)起拱：跨度>60m時(shí)，起拱1/300②上弦加柱：按坡度變高平板網(wǎng)架桿件與節(jié)點(diǎn)4網(wǎng)架的構(gòu)造組成1）桿件平板網(wǎng)架桿件與節(jié)點(diǎn)4網(wǎng)架的構(gòu)造組成懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)

柔性的懸索在自然狀態(tài)下不僅沒有剛度，其形狀也是不確定的。必須采用敷設(shè)重屋面或施加預(yù)應(yīng)力等措施，才能賦予一定的形狀，成為在外荷作用下具

有必要?jiǎng)偠群托螤罘€(wěn)定性的結(jié)構(gòu)。因此也稱其為張力結(jié)構(gòu)。

柔性的懸索在自然狀態(tài)下不僅沒有剛度，其形狀也是不帳篷薄膜結(jié)構(gòu)帳篷薄膜結(jié)構(gòu)

張拉式膜（或索-膜）結(jié)構(gòu)自80年代以來在發(fā)達(dá)國(guó)家獲得極大發(fā)展。這種體系與索網(wǎng)結(jié)構(gòu)類似，張緊在剛性或柔性邊緣構(gòu)件上，或通過特殊構(gòu)造支承在若干獨(dú)立支點(diǎn)上，通過張拉建立預(yù)應(yīng)力，并獲得確定形狀。

膜結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中最新發(fā)展起來的一種形式，它以性能優(yōu)良的織物為材料，或是向膜內(nèi)充氣，由空氣壓力支撐膜面，或是利用柔性鋼索或剛性支撐結(jié)構(gòu)將面繃緊，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大跨度空間的結(jié)構(gòu)體系。自從上世紀(jì)七十年代以來，膜結(jié)構(gòu)在國(guó)外已逐漸應(yīng)用于體育建筑、商場(chǎng)、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑中。膜結(jié)構(gòu)已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型中的一個(gè)主要方案。

張拉式膜（或索-膜）結(jié)構(gòu)自80年代以來在發(fā)達(dá)國(guó)家充氣薄膜結(jié)構(gòu)充氣薄膜結(jié)構(gòu)同屬于張力結(jié)構(gòu)體系、在國(guó)外應(yīng)用很廣的膜結(jié)構(gòu)或索-膜結(jié)構(gòu)在我國(guó)則處于艱難起步階段。除了設(shè)計(jì)理論儲(chǔ)備和生產(chǎn)條件方面的原因外，缺少符合建筑要求的國(guó)產(chǎn)膜材是一個(gè)主要的制約因素。

膜結(jié)構(gòu)只有在材料問題得到解決之后才得以大量推廣應(yīng)用，因此關(guān)鍵問題是要提供滿足功能要求、耐久性好與經(jīng)濟(jì)的膜材。用于膜結(jié)構(gòu)有二種主要建筑織物，即涂敷聚四氟乙烯(PTFE)的玻璃纖維織物和涂敷聚氯乙烯(PVC)的聚酯織物。

同屬于張力結(jié)構(gòu)體系、在國(guó)外應(yīng)用很廣的膜結(jié)構(gòu)或索-折板結(jié)構(gòu)折板結(jié)構(gòu)

折板結(jié)構(gòu)是以一定傾斜角度整體相連的一種薄板體系。折板結(jié)構(gòu)通常用鋼筋混凝土建造，也可用鋼絲網(wǎng)水泥建造。折板結(jié)構(gòu)由折板和橫隔構(gòu)件組成。在波長(zhǎng)方向，折板猶如一塊折疊起伏的鋼筋混凝土連續(xù)板，折