混合结构体系精品文档8页

1.混合结构体系1.1混合结构体系概述所谓混合结构体系就是同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成承重结构。

目前一般所指是由钢筋混凝土楼(屋)盖和砖墙承重的结构体系（也称砖混结构）。

一般用于五层或五层以下的楼房。

优点有：（１）主要承重结构用砖砌，符合就地取材的原则；（２）房屋纵横墙体布置容易满足刚度要求；（３）混凝土、钢材主要用于楼屋盖上，造价低。

缺点：（１）砖砌体强度低，层数受限制；（２）抗震性能差；（３）施工速度慢。

砖混结构的墙体承重方式大体分为四种：横墙承重方案、纵墙承重方案、纵横墙承重方案、内框架承重方案。

横墙承重方案，横墙较密，房屋横向刚度大，整体刚度好，外纵墙立面处理方便，可设较大洞口，但横墙较密，房间布置不灵活，适用于宿舍、住宅。

纵墙承重方案，房间空间大，房间布置灵活，墙面积小，但房屋横向刚度差，纵墙较厚或要加壁柱，适用于使用上要求有较大空间或隔墙位置可能变化的房屋。

纵横墙承重方案，的受力特点是纵横墙共同承重，房间开间和进深能满足使用要求，房屋横向刚度比纵墙承重方案大内框架承重方案的受力特点是外墙和内柱共同承重，这种方案可获得较大的使用空间，但房屋空间刚度差，墙柱易发生不均匀沉降，适用于使用上要求有较大空间的房屋。

墙体除注意一般构造要求和满足高厚比要求之外，为了保证房屋的整体性和空间刚度以及防止可能的开裂，在设计方案布置时还须注意以下几点：一）横墙间距小于１.５倍建筑物宽度。

（二）纵墙以尽可能贯通，方便圈梁设置。

（三）墙体要适当加设壁柱。

当墙厚≤24cm，而大梁跨度≥6m时，梁支承处加壁柱，承受吊车荷载的墙体或承受风荷载为主的山墙应加壁柱。

（四）由于砖与混凝土线膨胀系数不同，墙体要适当设伸缩缝。

现浇钢筋混凝土楼屋盖，有保温层或隔热层的伸缩缝间距为50m，无保温层或隔热层的伸缩缝间距为30m，缝宽2~5cm。

（五）适当沉降缝，缝宽和层数有关。

钢筋混凝土楼盖可分为装配式和现浇式两种。

现浇楼盖整体性、耐久性和抗震性较好，灵活性较大，但造价高，施工工期长，施工质量不如预制构件稳定。

相对与现浇式而言，装配式节约木材，降低造价，施工进度快，构件质量好，并有利于建筑工业化，故在混合结构房屋中，一般优先采用装配式楼盖。

作者：1.2实例工程项目概况本工程为陕西某开发有限公司职工宿舍楼。

⏹该宿舍楼采用砖混结构，现浇钢筋混凝土楼、屋盖。

层数六层，结构总高度18.500米。

⏹建筑物安全等级为二级，Ⅱ类场地，抗震设防分类丙类，地基基础设计等级丙级，建筑使用年限50年。

⏹抗震设防烈度为7度（0.15g），设计分组第一组。

⏹基础采用钢筋混凝土条形基础。

⏹荷载效应：考虑水平地震作用，不考虑竖向地震、风荷载、雪荷载的作用。

1.3实例工程项目结构选型与结构布置分析由于本建筑为5层高的楼房，故采用砖混结构，职工宿舍开间小，采用了横墙承重，横墙较密，房屋横向刚度大，整体刚度好，立面处理方便。

2.框架结构体系2.1框架结构体系概述框架结构体系是由梁和柱刚性连接的骨架结构。

它的特点在于“刚节点”。

受力性能好；建筑平面布置灵活、易于设置较大房间、使用方便；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。

但它的抗侧刚度低，适用于２０层以下建筑。

如办公楼、餐厅、车间、营业室、教室和实验室等。

框架有多种分类方法。

按框架构件组成分为梁板式结构和无梁式结构；按施工方法分成现浇整体式框架、装配式框架、班现浇框架、装配整体式框架；按承重结构分为全框架和内框架。

框架的布置要遵循以下原则：1.建筑平面形状和里面体型宜简单、规则，使个部分刚度均匀对称；2.控制结构的高宽比（一般高宽比为5~7），减少结构在水平荷载下产生的侧移；3.房屋中长度宜控制在最大伸缩缝间距内，减少温度裂缝；4.框架梁宜拉通、对直，框架柱宜上下对中，梁柱轴线宜在同一竖向平面内；5.尽量统一柱网和层高，以减少构件种类规格，简化设计及施工。

2.2实例工程项目概况上海水产供销公司冷库该厂位于上海杨浦区军工路，东临黄浦江。

底层为速冻间，二到四层为冷藏库，五层为冰库，六层为制冰间。

2.3实例工程项目结构选型与结构布置分析主库的外包尺寸为34.54*52.54m，层高为（4.61+3.68*3+4.88+6.90）m，柱网6m*6m,建筑面积为10888平方米，共6层。

冷库设计一般多采用现浇无梁楼板结构。

这种传统做法施工时需要大量木模，同时逐层浇捣施工周期也长，为此提出预制装配式结构。

在冷库工程中采用预制装配式结构是个新课题，低温和冷桥是冷库中的主要问题，而装配结构哟许多拼缝是渗冷的关键，为了解决拼缝“跑冷”的问题，选用半预制、半现浇的装配整体式结构。

3．剪力墙结构体系3.1剪力墙结构体系的概述剪力墙是一种抵抗竖向荷载引起的轴向荷载和风、地震等水平荷载引起的剪切、弯曲作用的结构单元。

剪力墙有较强的承载能力，同时也有很好的整体性和空间作用，既是建筑物的承重结构，又是建筑物的维护和分隔结构，但受墙间距的作用，建筑物平面开间布置不灵活。

剪力墙结构体系分为剪力墙结构、框支剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构。

剪力墙结构是利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构。

整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力(强度)要求也容易满足，房间内无梁柱外露。

但剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的使用要求,结构自重往往也较大。

适用于较小开间的住宅及旅馆建筑。

层数超过25层的房屋宜采用全部剪力墙结构，当层数超过40米时不宜采用。

为了在建筑底部做成较大空间，有时将剪力墙底部做成为框架柱，形成框支剪力墙。

通常适用40层以下建筑。

底层作商店或停车场而需要大空间的旅馆或住宅。

为了充分发挥框架结构平面布置灵活和剪力墙结构侧向刚度大的特点，当建筑物需要有较大空间，且高度超过了框架结构的合理高度时，可采用框架和剪力墙共同工作的结构体系。

以框架结构为主，以剪力墙为辅助补救框架结构的不足的半刚性结构。

剪力墙承担大部分的水平荷载，框架以负担竖向荷载为主。

比剪力墙结构布置灵活，适用于25层以下的房屋，最高不宜超过30层，通常可应用于10～20 层的办公楼、教学楼、医院和宾馆等建筑中。

筒体结构适用于30层以上的建筑。

3.2工程项目概况亚洲国际大酒店位于广州市最繁华的都市商业中心－－环市东路，总面积为62500平方米。

酒店按五星级酒店标准筹建，客房数目422间，位于25-38层，包括豪华房280间、套房40间、商务房96间、公寓式套房5间、总统套房1间。

位于7楼的多功能会议中心一“群英厅”，可容纳800人的酒会或600人的中式宴会，另拥有6间大小不一的会议室，可安排15至80人的会议。

位于8楼的宴会厅——“亚洲殿”，气派非凡，可容纳800人的酒会或600人的中式宴会，另有7间独立的贵宾房。

主楼有33层，高114.5米，平面为“Y”型，按7度地震进行抗震设防。

3.3实例工程项目结构选型与结构布置分析它利用中央核心筒和3个端筒作为主框架的4根立柱，沿竖向每大层设置12根转换大梁，每一翼的4根梁组成本层巨型框架大梁，3肢主框架构成Y型的巨型框架体系，在主框架的每层大梁上建立一个6层高的次梁框架，在每榀此框架的顶层，所有立柱均在第6层框架处终止，为第六层创造出一个全面的无柱大空间，方便了盖楼层使用上的合理布局。

4.门式钢架结构体系4.1门式钢架结构体系的概述门式钢架结构体系是梁柱等杆件之间为刚性连接的构件均为刚架单层刚架是直线性杆件组成的具有刚性结点的结构。

从连接方式分：无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架。

从外形分：水平横梁式、折线横梁式。

门式刚架杆件较少，制作方便，结构内部空间较大。

广泛用于中小跨度的工业厂房、体育馆、礼堂、食堂等建筑上。

刚度较差，受荷后产生挠度，用于工业厂房时，吊车起重量不能过大。

4.2实例工程项目概况长春国富门式刚架厂房4.3实例工程项目结构选型与结构布置分析5.桁架结构体系5.1桁架结构体系概述桁架是由链杆组成的格够体系，当荷载仅作用在节点上时，杆件仅受轴向力，截面上仅有均匀分布的正应力，是最理想的一种结构形式。

它受力性能好（受力均匀，材料利用充分），扩大了梁式结构的适用跨度，桁架可以用多种材料制造：木屋架、钢屋架、钢筋混凝土屋架、钢筋混凝土－钢组合结构，它的体型可以多样化，施工方便。

桁架的类型按材料可以分为：木屋架、钢屋架、钢筋混凝土屋架、钢筋混凝土－钢组合结构、钢-木组合屋架、轻型钢屋架、预应力混凝土屋架。

按形状分为：三角形屋架、梯形屋架、弧形屋架、平行弦屋架。

15-24米适用于混凝土结构；18米以下：钢筋混凝土组合屋架；18~24米：可选普通钢筋混凝土屋架；18-36米适用于予应力混凝土结构；36米以上适用于钢结构。

5.2实例工程项目概况首都速滑馆组合式梭形空间桁架屋盖首都体育速滑馆位于北京西郊首都体育馆的北侧，建筑面积为38000多平方米。

馆内设两条400米冰上速滑比赛跑道，一条练习跑道，环形跑道内设有两个标准的冰球场。

馆内南侧设9排观摩看台约有1800个座位，北侧三层为运动员用房。

速滑馆主体部分为184m，宽为88m，其中直线部分的长度为96m，两端是二个半圆，半径为44m。

亚运会期间，速滑馆是一座多功能的球类练习馆，课同时提供6个篮球场、4个排球场和2个手球场。

5.3屋盖结构选型和结构布置分析屋盖系统采用了组合式梭形空间桁架体系，主要由3大部分组成：中央直线部分的梭形整桁架和两端半圆部分的梭形半桁架。

中央劲性桁架和支撑系统。

主体结构四周的60榀预应力钢筋混凝土钢架。

6.拱结构体系6.1拱结构体系的概述拱是一种以受轴向压力为主的结构。

对于砖、石、混凝土、木较适宜，钢拱现有较多应用。

拱是有水平推力的结构，所以拱结构的支柱应能可靠的支承水平推力，才能保证它能发挥拱结构的作用。

拱的类型按力学结构分，有三铰拱，两铰拱和无铰拱三种。

从建筑外形分有半圆拱和抛物拱。

拱轴形式的选择，必须根据建筑的要求与结构的合理相结合来考虑。

6.2实例工程项目概况法国巴黎国家工业与技术展览中心大厅法国巴黎国家工业与技术展览中心大厅跨度为206m,大厅屋顶每平方米的混凝土厚度仅18cm，蛋壳的厚度与跨度之比为1/100。

大厅的材料用量是非常省的，设计师成功的，它的跨度之大是当今世界少有的。

6.3实例工程项目选型和结构布置分析大厅平面为三角形，两层之间距离为1.8m。

拱身为钢筋混凝土装配整体式薄壁结构，为落地拱。

拱脚附近因压力较大，拱璧加厚。

传至三个拱脚的推力H由呈三角形布置的预应力拉杆承受，拉杆设置在地下。

7.薄壳结构体系7.1薄壳结构体系概述薄壳结构是一种薄得不致于产生明显的弯矩应力，但厚度是以承受压力、拉力和剪力的形抵抗结构。