建筑结构选型第一课
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建筑结构与选型第一节概述一、建筑结构的定义建筑结构是形成一定空间及造型,并具有承受人为和自然界施加于建筑物的各种荷载作用,使建筑物得以安全使用的骨架,用来满足人类的生产、生活需求以及对建筑物的美观要求。
建筑结构是在建筑中,由若干构件(如梁、板、柱等)连接而构成的能承受各种外界作用(如荷载、温度变化、地基不均匀沉降等)的体系。
图 1. 建筑结构图示二、建筑结构的组成建筑结构一般都是由以下结构构件组成的。
1.水平构件用以承受竖向荷载的构件。
一般有:(1)板,包括平板、曲面板、斜板。
(2)梁,包括直梁、曲梁、斜梁。
(3)桁架、网架等。
2.竖向构件用以支承水平构件或承担水平荷载的构件。
一般有:(1)柱;(2)墙体;(3)框架。
3.墓础用以将建筑物所承受的所有荷载传至地基上。
三、建筑结构的类型1.按组成建筑结构的主要建筑材料划分(1)钢筋混凝土结构;(2)砌体结构:砖砌体,石砌体,小型砌块,大型砌块、多孔砖砌体等;(3)钢结构;(4)木结构;(5)塑料结构;(6)薄膜充气结构。
2.按组成建筑结构的主体结构型式划分(1)墙体结构,以墙体作为支承水平构件及承担水平力的结构;(2)框架结构;(3)框架—剪力墙(抗震墙);(4)筒体结构;(5)桁架结构;(6)拱型结构;(7)网架结构;(8)空间薄壁结构(包括薄壳、折板、幕式结构);(9)钢索结构(悬索结构);(10)薄膜结构。
3.按组成建筑结构的体型划分(1)单层结构(多用于单层厂房、食堂、影剧场、仓库等);(2)多层结构(2-6 层);(3)高层结构(一般为7 层以上);(4)大跨度结构(跨度在40—50m 以上)。
此外尚可按建筑结构的受力特点划分为:平面结构体系与空间结构体系两大类。
第二节多层建筑结构体系一、多层砌体结构(一)概述(1)混合结构房屋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体系。
(2)砖砌体结构是指由钢筋混凝土楼(屋)盖和砖墙承重的结构体系(亦称砖混结构)。
第一章 建筑结构体系与选型第一节概述人类社会在初期就出现了建筑物。
人类的祖先为了生存不得不和自然界展开斗争,房屋建筑就是人类向自然界作斗争的产物。
建筑结构(building structure)是房屋建筑的空间受力骨架体系,是建筑物得以存在的基础(见图1.1)。
图 1.1建筑结构的功能,首先是骨架所形成的空间能较好地为人类生活与生产服务,并满足人类对美观的需求,为此必须选择合理的结构形式;其次是合理选择结构的材料和受力体系,充分发挥所用材料的作用,使结构具有抵御自然界各种作用的能力,如结构自重、使用荷载、风荷载和地震等(见图1.2)。
图 1.2此外,建筑结构必须适应当时当地的环境,并与施工方法有机结合,因为任何建筑工程都受到当时当地政治、经济、社会、文化、科技、法规等因素的制约,任何建筑结构都是靠合理的施工技术来实现的。
因此,优秀的建筑结构应具有以下特点:(1)在应用上,要满足空间和功能的需求。
(2)在安全上,要符合承载和耐久的需要。
(3)在技术上,要体现科技和工程的新发展。
(4)在造型上,要与建筑艺术融为一体。
(5)在建造上,要合理用材并与施工实际相结合。
本章的目的是使读者了解各种房屋建筑结构体系的基本类型及其组成,了解和掌握建筑方案设计中空间形式对结构性能的影响,更深入地理解和体会一些重要的结构概念,学会用近似方法快速估算和比较各种设计方案,使得在房屋设计的最初阶段就能保证建筑设计与结构设计的基本协调。
一、结构体系的分类建筑结构是由许多结构构件组成的一个系统,其中主要的受力系统称为结构总体系。
结构总体系虽然千变万化,但总是由水平结构体系、竖向结构体系以及基础结构体系三部分组成(见图1.3)。
图 1.3水平结构体系一般由板、梁、桁(网)架组成,如板-梁结构体系和桁(网)架体系。
水平结构体系也称楼(屋)盖体系,其作用为:①在竖直方向,它通过构件的弯曲变形承受楼面或屋面的竖向荷载,并把它传递给竖向承重体系;②在水平方向,它起隔板作用,并保持竖向结构的稳定。
建筑构造第1章概论1.建筑构造与建筑的关系强度是建筑的最根本特征,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〞所需要的建筑物局部是构造,构造是建筑的的根底,没有构造就没有建筑物。
构造以建筑之间的关系能够采用多种形式,构造是建筑物的根本受力骨架。
2.建筑构造的根本要求平安性、经济性、适用性、耐久性、可持续性3.建筑构造的分类1.按组成材料1)木构造优点: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)砌体构造〔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,不利于持续开展。
3)混凝土构造〔包括素混凝土构造、钢筋混凝土构造和预应力混凝土构造等。
〕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;撤除、改造难度大。
4)钢构造优点: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)组合构造〔可分为钢骨混凝土构造和混合构造〕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.按构造体系1〕混合构造体系—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〕排架构造—由屋面梁或屋架、柱和根底组成,其屋架与柱顶为铰接,柱与根底顶面为固接。
主要用于单层工业厂房中。
3〕框架构造—采用梁、柱等杆件组成空间体系作为建筑物承重骨架的构造。
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,构造的侧向刚度较小,水平位移较大;框架构造抗震性能较差,适用于非抗震设计;层数较少,建造高度不超过60m的建筑中。