结构选型与结构布置

结构设计知识：什么是结构选型与结构布置？什么是结构选型与结构布置？结构选型及布置是对结构的定性，由于其涉及广泛,应该在经验丰富的工程师指导下进行。

此处仅简单介绍。

在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是”概念设计”,它在结构选型与布置阶段尤其重要. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部构造措施。

在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择，所得结构方案往往易于手算、力学行为清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。

同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法，以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。

钢结构通常有框架、平面桁架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构形式。

其理论与技术大都成熟。

亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法，比如网壳的稳定。

结构选型时，应考虑不同结构形式的特点。

在工业厂房中，当有较大悬挂荷载或大范围移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。

基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度外不需考虑雪载），如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳，总雪载和坡屋面相比释放近一半。

降雨量大的地区相似考虑。

建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。

而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。

高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。

宜选择周边巨型SRC 柱，核心为支撑框架的结构体系。

我国半数以上的此类高层为前者，对抗震不利。

结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。

一般的说要刚度均匀，力学模型清晰.尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以直接的线路传递到基础。

《混凝土结构设计规范》GB50010-20102引用标准名录1 《工程结构可靠性设计统一标准》GB 501532 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB500683 《建筑结构荷载规范》GB 500094 《建筑抗震设计规范》GB 500115 《民用建筑热工设计规范》GB 501766 《混凝土结构工程施工规范》GB 50×××793 基本设计规定3.1 一般规定3.1.1 混凝土结构设计应包括下列内容：1 结构方案设计，包括结构选型、传力途径和构件布置；2 作用及作用效应分析；3 结构构件截面配筋计算或验算；4 结构及构件的构造、连接措施；5 对耐久性及施工的要求；6 满足特殊要求结构的专门性能设计。

3.1.2 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行设计。

3.1.3 混凝土结构的极限状态设计应包括：1 承载能力极限状态：结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形，或结构的连续倒塌；2 正常使用极限状态：结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。

3.1.4 结构上的直接作用（荷载）应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 及相关标准确定；地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 确定。

间接作用和偶然作用应根据有关的标准或具体条件确定。

直接承受吊车荷载的结构构件应考虑吊车荷载的动力系数。

预制构件制作、运输及安装时应考虑相应的动力系数。

对现结构，必要时应考虑施工阶段的荷载。

3.1.5 混凝土结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定。

混凝土结构中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同。

对其中部分结构构件的安全等级，可根据其重要程度适当调整。

对于结构中重要构件和关键传力部位，宜适当提高其安全等级。

简述工业厂房结构选型与结构设计摘要：随着国民经济的持续发展，我国产业升级换代速度加快，对与工业生产相配套的工业厂房结构选型与结构设计提出了更高的要求。

工业厂房结构选型与结构设计不仅要安全适用，还要经济合理。

本文对工业厂房结构选型与结构设计进行分析，供其他设计人员今后工业厂房设计时参考。

关键词：工业厂房；结构选型；结构设计工业厂房作为工业生产的场所，其结构选型与结构设计的效果不仅影响工业生产的效率，同时关乎工业生产的安全性和项目的成本投入。

由于工业厂房结构类型多种多样，使得工业厂房结构选型与结构设计难度增大，相关人员只有具备丰富的实践经验，并合理有效的选择工业厂房的结构形式和结构设计方法，才能确保工业厂房设计的质量，切实发挥工业厂房的使用功能。

1.工业厂房结构选型1.1 单层工业厂房结构选型单层工业厂房用的比较多的结构形式是排架结构和门式刚架结构。

但随着投资方对车间空间使用功能的要求越来越苛刻，出现了较多单层大跨度工业厂房，结构选型时网架结构等结构形式也经常用到。

排架结构是由屋架系统、柱和基础三部分组成，各部分之间相互协调，共同作用。

屋架与柱一般采用铰接连接，也可采用刚接，柱与基础采用刚接连接。

排架结构多用于厂房屋面有较大的工艺吊挂荷载。

设计时，可在屋架下按一定间距的网格预留工艺吊点。

工艺吊挂多，且工艺布局改造频繁的厂房选用排架结构优势明显。

由于不同厂房其生产工艺和使用要求存在一定的差异，排架结构有等高、不等高以及锯齿形等多种形式，如图1所示。

门式刚架结构具有构件种类少、制作安装简单、屋盖所占用空间高度小等优势，在跨度和屋面荷载较小的情况下比较适用。

门式刚架分为单跨、双跨、多跨、带挑檐的、带毗屋的以及带夹层的刚架等形式(见图2）。

刚架边柱与斜梁的连接宜采用刚接，多跨刚架中间柱与斜梁的连接可采用铰接。

多跨刚架宜采用双坡或单坡屋盖，也可采用由多个双坡屋盖组成的多跨刚架形式。

根据跨度、高度和荷载的不同，门式刚架的梁、柱可采用变截面或等截面实腹焊接H型钢或轧制H型钢，厂房跨度及吊车荷载很大时，下段柱可采用十字形柱、箱型柱或格构式柱。

第一章 绪论（一）填空题1．我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑，以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑，称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。

2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用，技术先进，经济合理，方便施工。

3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高层结构，错层结构，连体结构以及竖向体型收进结构等。

4．8度、9度抗震烈度设计时，高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震作用。

5．高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系，剪力墙结构体系，框架—剪力墙结构体系，筒体结构体系等；水平向承重体系有普通肋形楼盖体系，无梁楼盖体系，组合楼盖体系等。

6．高层结构平面布置时，应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近，以减少扭转效应。

7. 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构。

(二)选择题1．高层建筑抗震设计时，应具有[ a ]抗震防线。

a．多道；b．两道；c．一道；d．不需要。

2．下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是[ d ]。

a．结构有较多错层；b．质量分布不均匀；c．抗扭刚度低；d．刚度、承载力、质量分布均匀、无突变。

3．高层建筑结构的受力特点是[ b ]。

a．竖向荷载为主要荷载，水平荷载为次要荷载；b．水平荷载为主要荷载，竖向荷载为次要荷载；c．竖向荷载和水平荷载均为主要荷载；d．不一定。

4．8度抗震设防时，框架—剪力墙结构的最大高宽比限值是[ C ]。

a．2；b．3；c．4；d．5。

5．钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时，除考虑地震烈度、结构类型外，还应该考虑[ A ]。

a．房屋高度；b．高宽比；c．房屋层数；d．地基土类别。

6．随着建筑物高度的增加，变化最明显的是[ C ]。

A. 轴力B. 弯矩C.侧向位移D.剪力7．某高层建筑要求底部几层为大空间商用店面，上部为住宅，此时应采用那种结构体系[ D ]。