高层建筑的常见结构形式及特点
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双曲线塔楼原理及结构特点
双曲线塔楼是一种常见的高层建筑形式,其原理和结构特点如下:
1. 原理:
双曲线塔楼采用了曲线形状的外形设计,主要基于以下原理:双曲线结构具有较好的抗震性能,能够有效地减少地震对建筑物的影响;双曲线形状的设计能够使内部空间最大化,提供更多可利用的空间,提高使用效率;双曲线结构的曲线形状可以优化建筑外观,增加美感和视觉效果。
2. 结构特点:
(1)双曲线形状:双曲线塔楼的主体结构和外观采用了双曲
线形状的设计,通过曲线的连续变化使建筑更具艺术感和动感。
(2)斜撑结构:为了增加建筑的抗震性能,双曲线塔楼常采
用了斜撑结构。
斜撑结构通过斜杆或斜梁与建筑主体相连接,形成一个稳定的三角支撑系统,增强了建筑的整体稳定性。
(3)柱平面布置:双曲线塔楼在柱平面布置上通常采用对称
布置,使结构更加均衡、稳定。
柱的分布合理,可以减少结构承载的不均匀性,提高抗震性能。
(4)空间最优化:双曲线塔楼的曲线形状可以使内部空间最
大化,提供更多可利用的空间。
同时,空间的最优化设计也能改善建筑使用效率和功能性。
总之,双曲线塔楼通过双曲线形状、斜撑结构、柱平面布置和空间最优化等设计特点,能够提高建筑的抗震性能、美观度和空间利用率。
高层建筑结构设计特点摘要:结构的科学合理性关系到结构的安全性及造价,况且目前的结构形式多元化,给结构设计提出了更高的要求。
本文主要对三种结构体系的设计特点进行论述。
关键词:高层建筑;结构体系;特点前言有些地区由于经济条件限制,小高层及高层建筑的结构设计比较偏向于该地区的特征,因此在进行结构设计时,应充分考虑该地区的特点,满足本地市场的需求。
现在普遍采用的结构形式有框架结构,剪力墙结构,框架-剪力墙结构,三种结构形式有利也有弊。
一、结构形式的特点(一)框架结构体系框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。
由梁、柱、基础构成平面框架,它是主要承重结构,各平面框架再由连系梁连系起来,即形成一个空间结构体系,它是高层建筑中常用的结构形式之一。
框架结构的优点在于建筑平面布置灵活,可以用隔断墙分隔空间,住户装修时更改室内空间也容易。
最重要的是计算理论相对成熟,施工工艺也成熟,工程质量得到保证。
框架结构的设计要点:柱网布置要规整,尽可能对称;梁柱中心线宜重合,以避免偏心对节点核心区和柱子产生的不利影响;填充墙宜选用轻质墙体,宜减轻结构自重。
框架结构的合理层数一般是 6~15层,最经济的层数是 10层左右。
其缺陷在于结构抗侧力能力差,本身柔性较大等,风荷载作用下会产生较大的水平位移,在地震荷载作用下,非结构构件破坏比较严重。
层数多了还需要截面尺寸大的梁柱,减小了使用空间,造成材料浪费。
(二)剪力墙结构体系在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度,在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”,剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度,墙体同时也作为维护及房间分格构件。
剪力墙结构中,由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载,剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置,它空间整体性好,承载力和侧向刚度大。
合理设计的延性剪力墙具有良好的抗震性能。
在历次地震中,剪力墙结构震害较少发生,而且程度也较轻微。
在高层住宅中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点,而且可以使房间不露梁柱,整齐美观,但住户不能随便按照自己使用要求更改室内布局。
高层建筑的常见结构体系王轶杰11建筑2班2011331210224高层建筑常见结构体系有以下几种:纯框架体系、纯剪力墙体系、筒体体系、体系组合,其中体系组合又分以下几种:框支剪力墙体系、框架—剪力墙体系、框架—筒体体系、筒中筒体系、束筒体系。
纯框架体系:结构特点——整个结构的纵向和横向全部由框架单一构件组成的体系,框架既承担重力荷载,又承担水平荷载,在水平荷载作用下,该体系侧向刚度小、水平位移大。
适用范围——在高烈度地震区不宜采用,目前,主要用于10~12层左右的商场、办公楼等建筑。
实例分析:芝加哥百货公司大厦,采用的是框架结构,在平面布置上,通过合理的柱网分布,将平面布置灵活,而且提供了较大的内部空间,布置上受限制也就减少了。
纯剪力墙体系:结构特点——该体系中竖向承重结构全部由一系列横向和纵向的钢筋混凝土剪力墙所组成,剪力墙不仅承受重力荷载作用,而且还要承受风、地震等水平荷载的作用,该体系侧向刚度大、侧移小,属于刚性结构体系。
适用范围——理论上讲该体系可建造上百层的民用建筑,但从技术经济的角度来看,地震区的剪力墙体系一般控制在35层、总高110m为宜。
实例分析:广州白云宾馆,该建筑共33层,横向布置钢筋混凝土剪力墙,纵向走廊的两遍也为钢筋混凝土剪力墙,墙厚沿高度由下往上逐渐减小,混凝土强度等级也随高度而降低。
筒体体系:结构特点——由框架或剪力墙合成竖向井筒,并以各层楼板将井筒四壁相互连接起来,形成一个空间构件,可将受力构件集中,形成较大的室内空间。
适用范围——超高层建筑都用筒体结构。
实例分析:美洲银行中心,由密集立柱围合成的空腹式筒体,属于一个矩形内筒外框架,拥有筒体结构主要的特征,内部空间大,并且平面布局也能非常灵活。
体系组合中体系:框支剪力墙体系:结构特点——建筑上部采用剪力墙结构,下部分采用框架体系来满足建筑功能对空间使用的要求。
适用范围——适用于高层旅馆、高层综合楼实例分析:北京粮食公司高层商店住宅,在底层,则作为框支剪力墙,使标准层中间6道横向剪力墙不落地面做成框架,形成较大空间作为商店营业厅用。
高层建筑的结构特点一、高层建筑结构设计的特点高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。
其主要特点有:(一)水平力是设计主要因素在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。
而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。
因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。
另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
(二)侧移成为控指标与低层或多层建筑不同,结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。
随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形快速增大,与建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。
另外,高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的快速增大,在设计中不仅要求结构具备足够的强度,还要求具备足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内,否则会产生下述情况:1.因侧移产生较大的附加内力,尤其是竖向构件,当侧向位移增大时,偏心加剧,当产生的附加内力值超过一定数值时,将会导致房屋侧塌。
2.使居住人员感到不适或惊慌。
3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏,使机电设备管道损坏,使电梯轨道变型造成不能正常运转。
(三)抗震设计要求更高有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具备良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。
(四)减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。
总结收获和心得体会高层建筑的结构体系是指巫担由恒载和活载产生的紧向荷载、抵抗由风产生的水平荷载及由地震产生的水平作用及竖向作用的骨架。
结构体系由水平构件和紧向构件组成,有的结构体系中还有斜向构件,即支撑。
水平构件包括梁、连梁和楼板,梁和楼板组成楼(屋)盖;竖向构件包括柱和墙肢。
作用在楼板上的竖向荷载传至梁,再传至柱、墙、支撑,或由楼板直接传至柱、墙、支撑,最后传至基础和地基。
作用在房屋建筑上的水平荷载也是通过水平构件传至竖向构件,最后传至基础和地基。
高层建筑的结构体系包括框架结构、框架剪力墙结构、框架支撑(延性墙板) 结构、剪力墙结构、简体结构、口型结>构等。
不同结构体系的受力性能各有特点,其最大的适用高度各不相同。
随着建筑高度的不断发展,高层建筑结构体系也在不断发展、创新,在积累工程经验和科研成果的基础上,逐渐形成更加高效的抗侧力结构体系。
框架结构(例如老区工科实训中心)在2020年10月7日马超老师带着我们考察工科实训中心,正如书上所说,由梁、柱组成的结构单元称为框架;竖向荷载和水平荷载(或水平作用)全部由若干榀框架承担的结构体系,称为框架结构。
框架梁、柱可以分别采用钢、钢筋混凝土和型钢_混凝土,框架柱还可以采用圆钢管混凝土、方钢管混凝土、矩形钢管混凝土。
框架结构可以是4~6m的小柱距,也可以是7~ 10m的大柱距,采用钢梁混凝土组合楼盖时,柱距可以大一些框架结构的建筑平面布置灵活,可以用非承重墙分隔空间,以适应不同使用功能的需求。
框架结构适用于办公楼、教室、商场等房屋建筑。
己框架结构构件类型少,设计、计算、施工相对其他结构类型比较简单,我国很多早期的高层建筑采用框架结构,例如,北京的民族饭店、民航大楼、清华大学主楼等,这些建筑的高度都不大,不超过15层。
总结收获:1,墙角处钢筋钢筋是深入墙体内起拉结作用的,顶上地上是构造柱锚固钢筋。
2,防潮砖防潮地砖可分为两种,一种是表面上釉的釉面砖,另一种是表面不上釉的通体砖,前者虽然在吸水率方面有高有低,但都是吸水的,而后者是正面和反面的材质和色泽一致的、不吸水的。
浅谈对高层建筑结构的认识浅谈对高层建筑结构的认识高层建筑是现代城市发展的重要组成部分,其结构设计对于建筑的安全性和稳定性至关重要。
本文将从多个方面对高层建筑结构的认识进行详细论述。
一、高层建筑的概念及发展1.1 高层建筑的定义高层建筑是指高度超过一定限制的建筑物,通常对于高于60米的建筑会被称为高层建筑。
1.2 高层建筑的发展历程从人类文明发展的角度看,高层建筑的发展经历了多个阶段,从传统的木结构建筑发展到现代的钢结构、混凝土结构和复合材料结构。
二、高层建筑结构设计原则2.1 承载力原则高层建筑结构设计的首要原则是保证其承载力,通过合理的结构布局和材料选择来满足建筑物的强度和刚度需求。
2.2 抗震设计原则由于地震活动的存在,高层建筑结构设计必须考虑抗震能力,采取适当的抗震措施,如增加结构的刚度和采用阻尼器等。
2.3 稳定性原则在高层建筑结构设计中,稳定性是考虑的重要因素,通过合理设计建筑的重心位置和采取适当的支撑措施来提高建筑的稳定性。
三、高层建筑的常用结构形式3.1 钢框架结构钢框架结构是一种常见的高层建筑结构形式,通过钢材的高强度和抗拉性能来满足建筑物的承载和刚度需求。
3.2 钢混凝土结构钢混凝土结构是将钢筋混凝土两种材料组合使用的结构形式,钢筋提供了一定的拉力强度,而混凝土提供了压力强度,使结构更加稳定。
3.3 玻璃幕墙结构玻璃幕墙结构是一种常见的高层建筑外立面形式,通过玻璃和铝材的组合搭建,提供了良好的视觉效果和采光条件。
四、高层建筑结构设计中的挑战与创新4.1 超高层建筑的设计挑战超高层建筑因其高度的特殊性,会面临更加复杂的设计挑战,如风荷载、地震荷载等,需要采用更加创新的结构设计方法。
4.2 可持续性设计的创新随着环保意识的增强,高层建筑结构设计也需要考虑可持续性发展,包括能源利用、生态设计等,以减少对环境的影响。
五、本文档所涉及附件如下:附件1:高层建筑结构设计规范附件2:高层建筑结构案例分析报告六、本文档所涉及的法律名词及注释:1. 承载力:指结构在预定工作条件下能够承担的荷载。
常见建筑结构体系及其特点一、混合结构体系混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构,而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。
也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构根据承重墙所在的位置划分为横墙承重方案其受力特点是:主要靠横墙支撑楼板,横墙是主要承重墙。
纵墙主要起维护、隔断和维持横墙的整体作用,故纵墙是自承重墙。
该方案的优点是:横墙较密,房屋横向刚度大,整体刚度好,其缺点是:平面布置不灵活。
纵墙承重方案其特点是:把荷载传给梁,由梁传给纵墙,纵墙是主要承重墙,横墙只承受小部分荷载,横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要,它的间距比较大。
优点是:房屋的空间可以比较大,平面布置比较灵活,墙面积较小,缺点是:房屋的刚度较差。
纵横墙承重方案根据房屋的开间和进深要求,有时需要纵横墙同时承重,即为纵横墙承重方案。
这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定,横墙的间距比纵墙的小,所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。
内框架承重方案房屋有时由于使用上要求,往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙,以取得较大的空间。
其特点是:由于横墙较小,房屋的空间刚度较差。
二、框架结构体系框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。
它同时承受竖向荷载和水平荷载。
由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架,当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时,该结构体系成为框架结构体系。
有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。
框架结构体系具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构。
同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期。
框架结构体系的缺点为:①框架节点应力集中显著;②框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性;③对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显著增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理。
建筑的结构形式分类
1.框架结构
框架结构是最常见的建筑结构形式之一,也是现代建筑中最为常用的结构形式。
它由水平和垂直的构件所组成,具有良好的刚度和稳定性。
常见的框架结构包括钢结构和混凝土框架结构。
这种结构形式适用于高层建筑、室内体育馆等大跨度的场所。
2.桁架结构
桁架结构是由各种杆件和节点所组成的骨架结构,可以有效地承受各种载荷。
桁架结构通常采用钢材或铝合金制作,具有较高的强度和刚度。
它常被用于跨度较大的体育场馆、桥梁等场所,也可以用于建筑物的屋顶结构。
3.壳体结构
壳体结构利用弧面或曲面的形态来承受载荷,具有很好的承载能力和空间形态。
常见的壳体结构有球面结构、圆弧形结构和双曲面结构等。
这种结构形式常见于大型体育馆、展览馆等建筑,它可以提供较大的开间和自由度。
4.索结构
索结构是利用钢缆或钢索来承载建筑物的结构形式。
它具有轻质、高强度的特点,可以实现大跨度的悬挑和悬索结构。
索结构常用于大跨度的桥梁、屋顶和网壳结构等。
5.组合结构
组合结构指的是不同结构形式的组合。
通过结合不同的结构形式,可
以充分发挥各种结构的优点,提高整体的稳定性和安全性。
常见的组合结
构包括框架-壳体结构、框架-索结构等。
此外,还有一些特殊的结构形式,如悬挑结构、悬浮结构和海绵城市
结构等,它们在特殊的场合和环境中被广泛应用。
总结起来,建筑的结构形式分类包括框架结构、桁架结构、壳体结构、索结构和组合结构等几种形式。
这些结构形式各具特点,适用于不同类型
的建筑物,能够满足不同的设计需求。
高层建筑结构期末复习资料1.何谓结构体系?高层建筑中常用的结构体系有哪些?各有何特点和适用范围?答:结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。
在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。
高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。
(1)框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成,既承受竖向荷载,也承受水平荷载的结构体系。
这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。
框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业室、教室等。
需要时,可用隔断分隔成小房间,或拆除隔断改成大房间,因而使用灵活。
外墙用非承重构件,可使立面设计灵活多变。
框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的抗震性能。
但由于高层框架侧向刚度较小,结构顶点位移和层间相对位移较大,使得非结构构件(如填充墙、建筑装饰、管道设备等)在地震时破坏较严重,这是它的主要缺点,也是限制框架高度的原因,一般控制在10~15层。
框架结构构件类型少,易于标准化、定型化;可以采用预制构件,也易于采用定型模板而做成现浇结构,有时还可以采用现浇柱及预制梁板的半现浇半预制结构。
现浇结构的整体性好,抗震性能好,在地震区应优先采用。
(2)剪力墙结构体系剪力墙结构体系是利用建筑物墙体承受竖向与水平荷载,并作为建筑物的围护及房间分隔构件的结构体系。
剪力墙在抗震结构中也称抗震墙。
它在自身平面内的刚度大、强度高、整体性好,在水平荷载作用下侧向变形小,抗震性能较强。
在国内外历次大地震中,剪力墙结构体系表现出良好的抗震性能,且震害较轻。
因此,剪力墙结构在非地震区或地震区的高层建筑中都得到了广泛的应用。
在地震区15层以上的高层建筑中采用剪力墙是经济的,在非地震区采用剪力墙建造建筑物的高度可达140m。
目前我国10~30层的高层住宅大多采用这种结构体系。
剪力墙结构采用大模板或滑升模板等先进方法施工时,施工速度很快,可节省大量的砌筑填充墙等工作量。
简述高层建筑常用结构形式
高层建筑常用的结构形式主要有钢筋混凝土框架结构、节点箱架、桁架等。
钢筋混凝土框架结构是当今高层建筑中最常用的结构类型,其将钢筋和混凝土结合在一起,形成简单的框架形状,具有良好的结构强度、耐火性和耐久性。
由于具有良好的抗震能力,可以满足多种层高需求,因此在大型建筑中得到了较广泛的应用。
节点箱架作为一种多层复合结构,它的梁和柱采用箱架结构构成,而梁和柱之间的边缘部分采用了钢筋混凝土结构。
它的优点在于具有较强的机械性能、高度可调和高强度,因此可以满足建筑物中不同层高的需要,在新型高层建筑中得到了较多的应用。
桁架结构是一种由钢板形成的、具有一定抗震能力的结构,它可以降低结构的重量,并且可以使建筑物具有良好的抗震性和抗侧压力能力,而且结构制作及组装简单,成本较低,因此在大型高层建筑物中得到了较广泛的应用。
总之,钢筋混凝土框架结构、节点箱架结构、桁架结构等是当今高层建筑中最常用的结构类型。
他们在不同地区不同条件下都能得到良好的实施,都具有很高的抗震能力,并能满足不同层高的需求,因此在高层建筑物中得到了较广泛的应用。
高层建筑的特点随着城市的不断发展和人口的增加,高层建筑在我们的生活中变得越来越普遍。
高层建筑作为城市的标志性建筑物,不仅具有独特的外观,还有许多独特的特点。
本文将探讨高层建筑的特点,包括其结构、功能和可持续性。
一、结构特点1.垂直发展:与传统低层建筑相比,高层建筑通常具有更多的楼层。
这要求高层建筑具备坚固的结构来承受垂直荷载。
常见的结构形式包括钢筋混凝土框架、钢结构和钢筋混凝土组合结构等。
2.抗风设计:由于高层建筑作为摩天大楼,会面临来自风力的巨大压力。
因此,在设计高层建筑时必须考虑其抗风能力。
多采用流线型和减阻设计,同时结构中的阻风设施如风筒、风荷载预警系统等也应得到充分考虑。
3.防火措施:高层建筑中的火灾风险较大,如不及时处理和控制,后果将十分严重。
因此,在高层建筑中应采取一系列的防火措施,包括灭火系统、防火门、疏散通道等,以确保人员的安全和楼体的完整性。
二、功能特点1.土地利用率高:随着城市用地的紧张和人口的增加,高层建筑能够更好地利用有限的土地资源。
相较于低层建筑,高层建筑在同等面积的情况下可以容纳更多的人员和设施。
2.城市空间的垂直发展:高层建筑的垂直发展带来了城市空间的扩展,可以提供更多的办公、居住和商业空间。
这不仅提高了城市的功能性,还改善了交通拥堵问题,提高了城市的整体效率。
3.促进社交交流:高层建筑内的共享设施和公共空间可以促进社交交流。
附带的咖啡厅、运动设施、休闲区域等为居民提供了更多的机会接触和交流,增强了社区的凝聚力。
三、可持续性特点1.节能环保:高层建筑的设计注重节能环保,包括建筑材料的选择、隔热性能的提高、太阳能发电系统的应用等。
这些举措旨在减少能源消耗和减少环境污染,提高建筑的可持续性。
2.绿色空间:高层建筑设计中加入了更多的绿化空间,如屋顶花园、垂直绿化等。
这些绿色空间不仅美化了建筑外观,还提供了更多的自然氧气和生态功能,改善了城市的生态环境。
3.水资源管理:高层建筑设计中考虑了水资源的合理利用,如雨水收集系统、节水设备等。
实体结构,框架结构,壳体结构举例随着现代建筑技术的不断进步,建筑结构的形式也越来越多样化。
在建筑结构中,有实体结构、框架结构和壳体结构三种常见的形式。
不同的结构形式具有不同的特点,可以根据不同的需求和用途进行选择。
下面分别对这三种结构形式进行介绍。
一、实体结构
实体结构是指建筑物中各部分都是通过预制混凝土、砖块、石材
等建材材料直接浇筑或砌筑而成,形成一个整体的结构形式。
实体结
构的优点是结构简单,可以抵御较强的地震和风力,适用于高层建筑
或大型桥梁等场所。
例如我国的几乎所有古建筑都采用了实体结构,
建筑高耸而稳定。
二、框架结构
框架结构是将整个建筑物分成若干部分,采用钢筋混凝土框架,
然后再铺上楼板、阳台等建筑构件组成。
框架结构的主要特点是强度高、刚性大、适用于大型高层建筑,如摩天大楼、桥梁等。
在我国的
现代高层建筑中,如上海中心、广州国际金融中心等都采用了框架结构。
三、壳体结构
壳体结构是在原有的建筑物上覆盖一层薄壳结构,最后用锚泊固定。
壳体结构的优点在于构造过程较简单,可以用来建造像球体、锥
体等特殊形状的建筑物,适用于体育馆、演艺中心等场所。
如我国的
鸟巢和水立方就是采用了壳体结构,具有现代化、奇特的建筑风格。
以上就是对实体结构、框架结构和壳体结构三种常见的建筑结构
形式的介绍。
建筑结构的选择应该根据建筑的用途和地理位置等因素
进行综合考虑,以达到建筑结构在经济效果和安全性方面的最佳平衡。
同时,也需要注意建筑结构的施工及后期维护,以保证建筑的稳定和
安全。
论述题(共2题,每题7分,共14分)1、试述高层结构的主要结构形式及特点?答:8层及8层以上者称为高层建筑。
高层结构的主要结构形式有:框架结构,框架—剪力墙结构,剪力墙结构,框支剪力墙结构,筒体结构等。
①框架结构框架结构因其受力体系由梁和柱组成,用以承受竖向荷载是合理的,在承受水平荷载方面能力很差。
因此仅适用于房屋高度不大、层数不多时采用。
②框架—剪力墙结构剪力墙即为一段钢筋混凝土墙体,固其抗剪能力很强,故称为剪力墙。
在框架—剪力墙结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承担绝大部分水平荷载,框架则以承担竖向荷载为主,这样,可以大大减小柱子的截面。
③剪力墙结构当房屋的层数更高时,横向水平荷载已对结构设计起控制作用,如仍采用框架—剪力墙结构,剪力墙将需布置得非常密集,这时,宜采用剪力墙结构,即全部采用纵横布置的剪力墙组成,剪力墙不仅承受水平荷载,亦用来承受竖向荷载。
④框支剪力墙结构两种建筑的功能完全不同,为完成这两种体系的转换,需在其交界位置设置巨型的转换大梁,将上部剪力墙的荷载传到下部柱子上。
这种结构体系,我们称之为框支剪力墙体系。
⑤筒体结构筒体结构是由一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体系,适用于层数较多的高层建筑。
筒体结构可分为框筒体系、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。
2、试述建筑结构必须满足哪些功能要求?答:结构的功能要求结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求:(1)安全性在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用。
在设计规定的偶然事件(如地震、爆炸)发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性所谓整体稳定性,系指在偶然事件发生时及发生后,建筑结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌。
(2)适用性在正常使用时具有良好的工作性能。
如不产生影响使用的过大的变形或振幅,不发生足以让使用者产生不安的过宽的裂缝。
(3)耐久性在正常维护下具有足够的耐久性能。
所谓足够的耐久性能,系指结构在规定的工作环境中,在预定时期内,其材料性能的恶化不致导致结构出现不可接受的失效概率。
高层建筑的常用结构形式及特点一、框架结构框架结构是指由柱、梁、楼板等构成的结构,它是最常用的高层建筑结构形式。
框架结构的特点是:1、结构简单,易于施工,施工周期短;2、抗震性能较好,可以满足高层建筑的抗震要求;3、结构重量较轻,可以减少基础负荷;4、结构灵活,可以根据建筑的形式和功能进行调整;5、结构的组合方式多样,可以满足不同的建筑形式和功能要求。
二、剪力墙结构剪力墙结构是指由墙体构成的结构,它是高层建筑中常用的结构形式。
剪力墙结构的特点是:1、结构简单,施工周期短;2、抗震性能较好,可以满足高层建筑的抗震要求;3、结构重量较轻,可以减少基础负荷;4、结构灵活,可以根据建筑的形式和功能进行调整;5、结构的组合方式多样,可以满足不同的建筑形式和功能要求。
三、筒体结构筒体结构是指由筒体构成的结构,它是高层建筑中常用的结构形式。
筒体结构的特点是:1、结构简单,施工周期短;2、抗震性能较好,可以满足高层建筑的抗震要求;3、结构重量较轻,可以减少基础负荷;4、结构灵活,可以根据建筑的形式和功能进行调整;5、结构的组合方式多样,可以满足不同的建筑形式和功能要求。
6、筒体结构可以有效地抑制建筑物的振动,提高建筑物的抗震性能。
四、网架结构网架结构是指由柱、梁、楼板等构成的结构,它是高层建筑中常用的结构形式。
网架结构的特点是:1、结构简单,施工周期短;2、抗震性能较好,可以满足高层建筑的抗震要求;3、结构重量较轻,可以减少基础负荷;4、结构灵活,可以根据建筑的形式和功能进行调整;5、结构的组合方式多样,可以满足不同的建筑形式和功能要求;6、网架结构可以有效地减少建筑物的重量,提高建筑物的抗震性能。
高层建筑的主要变形特点高层建筑的主要变形特点是指在自身重力、外部荷载以及温度变化等因素的作用下,高层建筑会出现不同程度的变形。
这些变形特点主要包括垂直变形、水平变形和扭转变形。
垂直变形是指高层建筑在竖直方向上的变形。
由于高层建筑的自重较大,其结构在竖直方向上会发生一定的沉降。
同时,建筑物的承重墙、柱等结构构件也会因为荷载的作用产生变形。
另外,高层建筑在使用过程中,由于人员、设备等的活动荷载以及温度变化等因素的影响,也会引起垂直变形。
这种变形主要表现为整个建筑物的沉降、变形缝的开裂等。
水平变形是指高层建筑在水平方向上的变形。
高层建筑在受到风荷载、地震力等外部荷载作用时,会产生水平方向上的位移和变形。
这种变形主要表现为建筑物的倾斜、平面变形等。
为了抵抗这种水平变形,高层建筑通常采用加强的结构形式,如设置剪力墙、框架结构等。
高层建筑还存在扭转变形。
由于高层建筑的非对称性,建筑物在受到外部荷载作用时会发生扭转变形。
这种变形主要表现为建筑物在平面上的旋转和变形。
高层建筑的变形特点主要是由于结构的复杂性、荷载的多样性以及材料的非线性等因素所导致的。
在设计和施工过程中,需要考虑这些变形特点,采取相应的措施来控制和修复建筑物的变形。
例如,在设计阶段可以通过合理选择结构形式、增加结构刚度等方式来减小建筑物的变形;在施工过程中可以采用预压加固、局部加固等方法来修复已经产生的变形。
高层建筑的主要变形特点包括垂直变形、水平变形和扭转变形。
这些变形特点是由于建筑物自身的重力和外部荷载的作用导致的,同时也与建筑物的结构形式、材料性质等因素有关。
在设计和施工过程中,需要充分考虑这些变形特点,采取相应的措施来控制和修复建筑物的变形,确保高层建筑的安全和稳定。
高层建筑的常见结构形式及特点
高层建筑的结构体系主要有:框架结构、框架―剪力墙结构、剪力墙结构、、框支剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构,是由纵梁、横梁和柱组成的结构,这种结构是梁和柱刚性连接而成骨架的结构。
框架结构的优点:强度高,自重轻,整体性和抗震性好,柱网布置灵活,便于获得较大的使用空间;施工简便,较经济;框架结构的弱点:抗侧移刚度小,侧移大;对支座不均匀沉降较敏感等。
根据分析,框架房屋高度增加时,侧向力作用急剧地增长,当建筑物达到一定高度时,侧向位移将很大,水平荷载产生的内力远远超过竖向荷载产生的内力。
一般适用于10层以下、以及10层左右的房屋结构。
框架―剪力墙结构,又称框剪结构,框架-剪力墙结构体系是指由框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的多(高)层房屋结构体系。
它是在框架纵、横方向的适当位置,在柱与柱之间设置几道钢筋混凝土墙体(剪力墙)。
在这种结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承担绝大部分水平荷载,框架则以承担竖向荷载为主,这样,可以减少柱子的截面。
剪力墙在一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。
框架-剪力墙结构体系则充分发挥框架和剪力墙各自的特点,既能获得大空间的灵活空间,又具有较强的侧向刚度。
所以这种结构形式在房屋设计中比较常用。
这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。
框架一剪力墙结构,一般用于25层以下房屋结构。
剪力墙结构,是由纵向、横向的钢筋混凝土墙所组成的结构,即结构采用剪力墙的结构体系。
墙体除抵抗水平荷载和竖向荷载外,还对房屋起围护和分割作用。
剪力墙结构优点是整体性好,侧向刚度大,适宜做较高的高层建筑,水平力作用下侧移小,并且由于没有梁、柱等外露构件,可以不影响房屋的使用功能。
缺点是由于剪力墙位置的约束,使得建筑内部空间的划分比较狭小,不能提供大空间房屋,结构延性较差。
因此较适宜用于宾馆与住宅。
全剪力墙结构常用于25~30层结构。
筒体结构,是用钢筋混凝土墙围成侧向刚度很大的筒体的结构形式。
筒体在侧向风荷载的作用下,它的受力特点就类似于一个固定在基础上的筒形的悬臂构件。
迎风面将受拉,而背风面将受压。
筒式结构可分单筒、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。
筒体可以为剪力墙,也可以采用密柱框架;也可以根据实际需要采用数量不同的筒。
筒体结构多用于高层或超高层公共建筑中。
筒式结构则用于30层以上的超高层房屋结构,经济高度以不超过80层为限。