结构选型部分
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结构选型的主要目的和内容结构选型是指在设计和建造建筑物、桥梁、道路等工程项目时,通过对项目的需求和条件进行分析和评估,确定最合适的结构体系和构造形式。
它的主要目的是为了确保工程的安全性、经济性、美观性和功能性。
在进行结构选型时,首先需要考虑的是工程项目的需求和条件。
这包括项目的用途、规模、功能要求、环境特点、地质条件、气候状况等等。
只有充分了解这些信息,才能进行合理的结构选型。
其次,根据项目的需求和条件,需要对各种结构体系进行评估和比较。
常见的结构体系包括钢结构、混凝土结构、木结构等等。
通过对各种结构体系的优缺点进行分析,可以确定最适合项目的结构体系。
例如,在大跨度桥梁的设计中,钢结构具有重量轻、施工方便等优点,因此通常被选用。
另外,在进行结构选型时,还需要考虑工程项目的特殊要求。
比如,在设计震力较大的建筑物时,需要选用抗震性能较好的结构体系;在设计海上平台时,需要选用耐海水腐蚀的结构体系。
这些特殊要求会对结构选型产生重要影响,需要在选型过程中予以考虑。
最后,结构选型还需要考虑工程项目的经济性和美观性。
在选型过程中,需要综合考虑各种因素,包括结构材料的成本、施工工艺的复杂性、工程周期等等。
同时,还需要考虑建筑物或桥梁等结构的美观程度,确保其符合规划和设计要求。
综上所述,结构选型是一项复杂而重要的工作。
通过合理的结构选型,可以保证工程项目的安全性、经济性、美观性和功能性。
因此,在进行结构选型时,需要充分了解项目的需求和条件,评估各种结构体系的优缺点,并考虑特殊要求和经济美观性,最终确定最合适的结构体系。
这样才能建造出安全可靠、经济高效的工程项目。
结构构件选型结构构件设计选用手册(一)中可选下列构件1、屋面板:G410(一)(二)YWB-2Ⅲ. YWBT-1Ⅳ自重:1.4KN/m2(包括灌缝)2、天沟板:410(三)1)TGB68-1(用于内天沟)自重:1.91KN/m2)TGB77-1(用于外檐口)自重:2.02KN/m3、屋架:G4151)G415(二):YWJA-21 自重:88KN / 榀(上弦节点间距7.5、6、7.5m)2)G415(三):YWJA-24 自重:109KN / 榀(上弦节点间距7.5、4.5、4.5、7.5m)4、天窗架:G3161)CJ6-01自重:P1=29.0KN/支柱2)DJ6-01自重:P1=29.3KN/支柱3)CJ9-01自重:P1=40.0KN/支柱4)DJ9-01自重:P1=43.3KN/支柱5、吊车架:1) G425 自重:44.2KN/根(21m)2) G426(一)自重:45.5KN/根(24m)6、轨道连接:G325 DGL-14 0.81KN/m7、基础梁:G320纵向6m有窗自重:23.4KN/根(JL-24)山墙6m整体自重:21.14KN/根(JL-42)山墙4.5m整体自重:13.6KN/根(JL-48)8、支撑自重:0.07KN/m29、屋架尺寸1)端尺寸21m 24m 均为1900mm2)天窗架端位置高:21m:3220mm 24m:3250mm10、天窗架:1)端尺寸:21m:2070mm 24m:2670mm2)最高点:21m:2368mm 24m :3119mm11、吊车梁:b=340mm h=1200mm12、轨道高:总高:200mm13、天沟极端高度400mm14、基础梁尺寸:上宽400mm 下宽300mm 高450mm。
建筑结构选型⽬录总结第⼀章梁和悬挑结构梁主要承受垂直于梁轴线⽅向的荷载作⽤。
1.1梁的型式1.1.1梁按材料分类梁按材料分类有⽯梁、⽊梁、钢梁、钢筋混凝⼟梁、预应⼒混凝⼟梁及钢——钢筋混凝⼟组合梁。
1.1.2梁按截⾯形式分类1.1.3梁按⽀座约束条件分类1.2梁的受⼒与变形1.4悬挑结构1.4.1悬挑结构的形式1.4.2悬挑结构的抗倾覆平衡1.4.3悬挑结构的受⼒第⼆章桁架(屋架)结构在房屋建筑中,桁架常作为屋盖承重结构,这时常称为屋架。
2.1桁架结构的受⼒特点2.1.1桁架结构的组成2.1.2桁架结构计算的假定2.1.3桁架结构的内⼒1)弦杆的内⼒,2)腹杆的内⼒,2.2屋架结构的型式屋架结构的型式很多,根据材料的不同,可分为⽊屋架、钢屋架、钢⼀⽊组合屋架、轻型钢屋架、钢筋混凝⼟屋架、预应⼒混凝⼟屋架、钢筋混凝⼟-钢组合屋架等。
按屋架外形的不同,有三⾓形屋架、梯形屋架、抛物线屋架、折线型屋架、平⾏弦屋架等。
根据结构受⼒的特点及材料性能的不同,也可采⽤桥式屋架、⽆斜腹杆屋架、⽴体桁架等。
2.2.1⽊屋架常⽤的⽊屋架是⽅⽊或圆⽊连接的豪式⽊屋架。
⼀般分为三⾓形和梯形两种。
2.2.2钢——⽊组合屋架形式有豪式屋架、芬克式屋架、梯形屋架和下折式屋架。
2.2.3钢屋架钢屋架的形式主要有三⾓形钢屋架、梯形钢屋架、矩形(平⾏弦)钢屋架,为改善上弦杆的受⼒情况,常采⽤再分式腹杆的形式2.2.4轻型钢屋架轻型钢屋架按结构形式主要由三⾓形屋架、三⾓拱屋架和梭形屋架等三种。
屋⾯有斜坡屋⾯和平坡屋⾯两种。
2.2.5混凝⼟屋架混凝⼟屋架的常见形式有梯形屋架、折线形屋架、拱形屋架、⽆斜腹杆屋架等。
根据是否对屋架下弦施加预应⼒,可分为钢筋混凝⼟屋架和预应⼒混凝⼟屋架。
2.2.6钢筋混凝⼟——钢组合屋架常见的钢筋混凝⼟——钢组合屋架有折线型屋架、三铰屋架、两铰屋架等。
2.3屋架结构的选型与布置2.3.1屋架结构的主要尺⼨屋架结构的主要尺⼨包括屋架的⽮⾼、坡度、节间距。
1 绪论1.1 建筑工程设计文件的编制⏹民用建筑工程的设计阶段方案设计:应满足编制初步设计文件的需要⏹初步设计:应满足编制施工图设计文件的需要(对技术要求简单的可不做施工图设计:应满足设备材料采购、非标准设备制施工的需要※方案设计文件的内容设计说明书,包括各专业设计说明以及投资估算等内容;总平面图以及建筑设计图纸(若为城市区域供热或区域煤气调压站,应提供热能动力专业的设计图纸);设计委托或设计合同中规定的透视图、鸟瞰图、模型等。
※方案设计文件的编制顺序封面:写明项目名称、编制单位、编制年月;扉页:写明编制单位法定代表人、技术总负责人、项目总负责人的姓名,并经上述人员签字或授权盖章;设计文件目录;设计说明书;设计图纸。
初步设计文件的内容设计说明书,包括设计总说明、各专业设计说明;有关专业的设计图纸;工程概算书。
※初步设计文件的编制顺序⏹封面:写明项目名称、编制单位、编制年月;⏹扉页:写明编制单位法定代表人、技术总负责人、项目总负责人和各专业负责人的姓名,并经上述人员签字或授权盖章;⏹设计文件目录;⏹设计说明书;⏹设计图纸(可另单独成册);⏹概算书(可另单独成册)。
※施工图设计文件的内容⏹图纸目录;⏹设计说明;设计图纸;⏹计算书(内部归档)。
※结构施工图设计文件的编制顺序⏹图纸目录:应按图纸序号排列;⏹设计说明:写明结构设计的依据、设计标高取值、图纸中的标高尺寸单位、结构安全等级、设计年限、场地类别、地基的液化等级、抗震设防等级、设防烈度、人防等级、地基概况、设计荷载、结构选材以及施工中应遵循的施工规范和注意事项;⏹设计图纸:基础平面图、基础详图、结构平面图(包括柱、墙、梁、板等构件的平面定位及布置)、结构构件详图、节点构造详图及其他图纸;⏹结构设计计算书:手算的或电算的完整结构设计计算书,所有计算书应校审,并由设计、校对、审核人在计算书封面上签字,作为技术文件归档。
1.2 建筑结构设计的一般程序初步设计阶段----施工图设计阶段#设计前的准备阶段(调研)⏹研究设计任务书(1)规模大小(建筑面积,工期……)(2)使用特点(功能,防震,防护,防尘,设备,……)(3)总投资及造价⏹搜集设计原始资料(1)建设场地的规划及布局,已建同类建筑,有关资料……(2)自然条件(气温、风、雪、标准冻深、地质、地下水位、地震烈度、场地地形图)⏹材料供应情况国家地方预制构件厂生产的产品⏹施工条件技术力量(擅长)、设备(起重机械)#初步设计阶段⏹总体方案及选型(1)总体方案﹠结构体系:框架、框剪、剪力墙、底层大空间剪力墙、筒体、砖混、钢结构﹠材料:钢筋砼、钢骨钢筋砼、砌体、钢﹠施工方法:现浇、预制、装配整体(2)缝的划分﹠伸缩缝、沉降缝、抗震缝(3)地震要求、方案及构造措施(4)地基持力层,基础埋置深度,地基处理方案(5)施工技术方案⏹结构型式及布置(1)柱网、墙(间距):柱截面(宽和高)、墙厚(2)楼盖、屋盖* 型式:梁、板结构(肋梁、井字、无梁)、网架、壳……* 初估截面尺寸:板厚、梁的高和宽* 施工方法:预制、现浇,迭合(3)基础* 型式:浅埋——独立,条形,筏,箱深埋——桩、沉井* 初估截面尺寸* 地耐力及沉降计算(4)楼梯等其他构件(5)初步结构计算⏹构造措施⏹绘制布置图⏹概算(方案比较)#施工图阶段⏹结构计算⏹设计图纸(1)结构设计总说明* 安全等级,设防烈度,人防等级* 地基概况,处理措施* 荷载取值* 材料的品种、规格、型号、强度等级* 采用的标准构件图集* 施工注意事项(后浇带的设置,浇注时间及材料,高层主楼与裙房的施工先后时间,悬挑构件的拆模时间等)⏹基础平面图、详图⏹结构平面布置图⏹构件详图⏹节点构造详图⏹其他(楼梯、水池、水箱……)§1.3 结构选型的意义★结构对于建筑的意义⏹结构如同建筑的骨骼,支撑着建筑物:要克服重力,形成支撑体系;⏹通过满足技术要求来满足建筑的使用功能:如无柱空间的设计,中厅空间的设计等;⏹形成特定的建筑造型:如现在的一些大跨度建筑,其独特的外观造型是进行了正确的结构选型的结果;⏹结构科学的进步推动着建筑的发展:一部建筑史也是一部建筑结构发展史。
大跨度结构有:刚架,平板网架,桁架,网壳,薄壳,悬索多高层建筑结构分类:1/多层:多层砌体混合,多层框架,无梁楼盖2/高层:框架结构体系,剪力墙结构体系,框架剪力墙~筒体~1.梁受力:垂直梁轴线方向的荷载内力:弯矩和剪力(主),扭矩和轴力变形:挠曲变形2.桁架1/直杠,桁架中心平面:合杠中心线在同一平面2/铰接节点:杠件与杠件想连接的节点3/外力:都在桁架中心平面内,集中于节点3.弦杠:1/矩形桁架:跨中节点轴力大,支座处轴力小或为0,上下弦内力变化大2/三角形:上下弦内力跨中最小,支座处最大3/抛物线型:上下各节间轴力基本相等腹杠1/矩形桁架:跨中小支座处大,其值变化大2/三角形:跨中大支座处小3/抛物线型或折线型:腹杠内力为零屋架支撑:1/加强屋架间联系2/加强房屋空间刚度3/提高构建稳定性屋架种类:1/屋架间的垂直支撑,水平系杆2/上下弦平面内的横向支撑3/下弦平面内的纵向水平支撑刚架结构受力:1/竖向荷载下,柱对梁的约束,减少梁的跨中弯矩2/水平荷载,梁对柱的约束,减少柱弯矩,梁柱的整体刚性连接提高了刚度拱结构与简支梁截面内力比较:1/拱身内弯矩<同跨度同荷载简支梁的2/拱剪力<梁3/拱身截面有较大轴力,梁没有合理拱轴线:共轴线的竖向坐标与同跨度同荷载下简支梁弯矩值成比例,可使拱截面内只有轴力无弯矩拱脚水平推力平衡:1/由拉杆承担2/通过刚性水平结构传递给总拉杆3/有竖向承重结构承担4/直接作用基础上拱式结构支撑拱:平面受压或压弯结构1/横向支撑:通过檩条或大型层面板体系,保证拱在平面外的受压稳定2/增强纵向刚度:传递山墙上的风荷载设置纵向与横向支撑形成整体薄壳概念:上下两个几何曲面构成的空间薄壳结构,两曲面间距离为厚度t,t远小于壳体最小曲率半径R,称为薄壳薄壳曲面形式:旋转曲面,平移~,直纹~薄壳内力:无抵抗弯曲和扭曲的能力,只能产生正向力Nx,Ny和顺剪力Sxy=Syx圆顶受力:圆顶破坏图形,圆顶薄壳内力,支座环受力支座环内力:1/支座环对圆顶壳面起箍作用,支座环受壳面边缘传来的推力,截面内力为拉力2/支座环对壳面边缘变形的约束作用,壳面边缘产生局部弯矩支承结构:1/圆顶结构支承在斜柱或斜拱上2/框架3/直接落地并支承在基础上筒壳结构组成:壳身,侧边构件,横隔壳身受力:(画图)1/长壳:L1/L2≥32/短壳:≤1/2,受薄壳内力3/中长壳:1/2<L1/L2<3扁壳:薄壳失高f与被其所覆盖的底面最短边a的比值f/a≤1/5受力:薄壳内力为主,壳体边缘考虑曲面外弯矩作用双曲抛物面扭壳组成:壳板和边缘构件受力:1/竖向均布荷载下,曲面不产生法向内力,只有顺剪力,扭壳边缘构件为轴心受拉或受压2/扭壳由一系列受拉索与受压拱组成平板网架优点:1/三向手里的空间结构,自重轻,节省钢材2/整体刚度大,稳定性好,安全储备高,对受非对称、集中、动、局部荷载、施工不同步提升和抵抗地基不均匀沉降有利,可设悬挂吊车及承认水平向刹车力3/无推力或拉力,简支在支座,使边梁简化4/应用广泛,平面灵活,易于实现支座,安装工厂化标准化,占空间小,有效利用空间,造型新颖,轻巧大方,通风采光方便分类:1/层数:双层和三层2/结构:交叉桁架体系和角锥体系3/支承:刚性和弹性刚性:a周边支承网架b 三遍~c 两边~d点支承e周边与点支承结合网架受力特点:1/周边支承网架:a双向板或交叉梁系结构,节点荷载由两方向桁架承担,两方向桁架节点竖向位移相等b正交斜放交叉桁架,四角处短桁架与垂直长桁架起弹性支承作用2/四点与多点支承:正交正方网架,柱上桁架起桁架作用,缩短垂直次桁架荷载传递路线网架结构杆件与节点类型:杆件:钢管,角钢,普通型钢,薄壁型钢,十字形,箱形,方形,槽形,工字,圆形节点:焊接钢板节点,焊接空心球节点,螺栓叔节点网壳优缺点:1/杆件主承受轴力,内力分布均匀,应力峰值小,充分发挥材料强度2/采用各壳体结构曲面,造型丰富3/同性和异性连续体,利用钢筋硂薄壳结构分析结果进行定性分析4/直杆替曲杆,折面代曲面,良好受力性能5/便于制造,安装,构造和施工优越缺点:计算构造安装复杂网壳分类:1/按杆件布置:单层,双层2/材料:木网壳,钢筋硂网壳,钢,铝合金,塑料,玻璃钢3/曲面形式:单面,双面筒网壳受力:1/两对边支承:荷载从斜向拱分解传出成水平推力和竖向荷载2/四边或多点支承短网壳:拱式受压明显长网壳:梁式受弯中长壳:受力介于两界球网分类:单层,双层受力:1/上部承受环向压力,下部环向拉力2/杆件为拉杆或压杆3/节点承受拉压力4/支座约束增强,内力变均匀,最大内力减少,整体稳定系数提高扭网分类:单层,双层受力:1/曲面刚度小,挠度大,十字脊线出现负弯矩2/壳面以薄膜力为主,十字脊交叉点负挠度悬索结构优点:1/索的轴向受拉抵抗外荷载,充分利用钢材,减少材料用量与自重2/便于造型,适应各种平面,满足建筑功能和形式3/施工方便,有良好建筑空间缺点:1/稳定性差2/边缘构件和下部须具有一定刚度和合理形式,缩短水平拉力。
1 建筑结构选型的基本原则:①功能②造型③结构自身优势④材料⑤施工经济2 简支梁,中小跨度。
悬臂梁,固定段有较大弯矩(倾覆力矩)3 悬挑结构的抗倾覆平衡公式:悬挑结构的抗倾覆安全系数>1.5 抗倾覆力矩:倾覆力矩>1.5 p104桁架结构的组成(上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆)(上弦杆、下弦杆、腹杆)5桁架结构计算的假定:①组成桁架的所有各杆都是直杆,所有各杆的中心线(轴线)都在同一平面内,这一平面称为桁架的中心平面。
②桁架的杆件与杆件相连接的节点均为交接节点。
③所有外力(包括荷载及支座反力)都做用在中心平面内,并集中作用于节点上。
6 屋架结构的主要尺寸包括屋架的矢高、坡度、节间距。
7 屋架结构的选型:①从结构受力来看,抛物线状的拱式结构受力最为合理。
②当屋面防水材料采用粘土瓦、机制平瓦或水泥瓦时应选用三角形屋架、陡坡梯形屋架。
当屋面防水采用卷材防水、金属薄板防水时,应选用拱形屋架、折线型屋架和缓坡梯形屋架。
③对于湿度大、通风不良等工业厂房,用预应力混凝土屋架。
④跨度<18m,用钢筋混凝土—刚组合屋架,跨度<36m,用预应力混凝土屋架,跨度>36m,钢屋架。
8 张弦结构:将平面桁架结构的受拉下弦杆用高强度拉索代替,并通过张拉拉索在结构中施加预应力,可有效改善结构的受力性能。
根据这一原理衍生出一种新的结构形式称为张拉结构。
9 钢架结构:是指梁、柱之间为刚性连接的结构。
10 排架结构:梁与柱之间为铰接的结构。
11 单层单跨刚架结构的结构计算简图,按构件的布置和支座约束条件可分成无铰刚架、两铰钢架、三铰刚架三种。
12 拱按结构支撑方式分类,可以分成三铰拱、两铰拱和无铰拱。
三铰拱为静定结构,两铰拱和无铰拱为超静定结构。
13 拱的受力特点支座反力①在竖向荷载作用下,拱脚支座内将产生水平推力。
②在竖向荷载作用下,拱脚水平推力的大小等于相同跨度简支梁在相同竖向荷载作用下所产生的在相应顶铰C截面上的弯矩M除以拱的矢高f。
工程结构方案选型一、引言随着工程建设的不断发展和技术的不断进步,工程结构方案的选型变得越来越重要。
一个合适的结构方案可以保证工程的安全性、经济性和美观性,因此在工程建设的过程中,结构方案的选型是至关重要的。
本文将围绕工程结构方案选型展开讨论,包括结构方案的选择标准、一般性原则和具体选型方法。
二、结构方案选择标准在选择工程结构方案时,需要考虑以下几个方面的标准:1. 安全性工程结构的安全性是最基本的标准,一切工程结构的设计都应以安全为第一要素。
结构方案应满足相关国家和地方建筑法规的要求,以及符合工程使用的安全要求。
2. 经济性在满足安全性的前提下,结构方案应尽可能节约成本。
经济性原则要求在保证结构安全的基础上,尽量减少结构材料的使用量、降低工程成本,提高设备使用率等。
3. 美观性工程结构的美观性也是一个重要的选择标准。
结构方案应符合相关的建筑风格和要求,保证工程的整体美观性。
4. 可行性结构方案应符合施工、施工技术和设备等方面的可行性要求。
结构方案在设计时应结合工程实际情况、施工要求等综合考虑,确保结构方案的可行性。
5. 环保性在现代社会,绿色环保已成为重要的社会价值观念。
因此,在选择工程结构方案时,需要考虑其对环境的影响,尽可能减少对环境的污染和破坏。
以上标准是选择工程结构方案的基本考虑因素,其重要性取决于工程的实际情况、工程规模、用途等各方面的要求。
三、结构方案选型一般性原则在选择工程结构方案时,应遵循以下一般性原则:1. 系统性原则工程结构方案的选择不是一个孤立的过程,而是一个整体系统的考虑。
因此,应综合考虑结构材料、工程设计、施工技术等多方面的因素,确保结构方案的综合优势。
2. 适用性原则工程结构方案应符合工程建设的实际要求,在满足安全性、经济性的条件下,适当考虑工程用途、施工条件等因素,确保结构方案的适用性。
3. 可维护性原则工程结构方案应符合工程维护的要求,确保结构方案的长期使用和维护。
建筑结构选型知识点一、填空部分:1网架结构的分类:网架结构按外形的不同,可分为曲面网架和平面网架两类.曲面网架又称“网壳",可以是单层曲面网格,也可以是双层曲面网格。
平面网架又称“平板网架" ,是双层平面网格.2、平板网架的结构形式:平板网架通常由平行弦桁架交叉组成,根据桁架交叉方式的不同有下述几种型式.两向正交正放网架、两向正交斜放网架、三向交叉网架、锥体网架。
前面三种网架都是由平行弦桁架相互交叉组成,故属于交叉桁架体系网架。
锥体网架是由三角锥、四角锥或六角锥的锥体单元组成的空间网架结构,故属于角锥体系网架。
3、筒体结构的类型:(1)筒体-框架结构(2)框筒结构(3)筒中筒结构(4)多筒体结构4、薄壳结构:薄壳必须具备两个条件:一是“曲面的",二是“刚性的”。
薄壳可以简单理解为四边支承的曲板。
薄壳的结构组成一般包括曲面的壳板和周边的边缘构件两部分。
薄壳的型式很多,诸如球面壳、圆柱壳、双曲扁壳、幕结构、折结构等,都是由曲面变化而创造出的各种型式。
薄壳的型式是可以千变万化的。
不过,其基本曲面形式的几何形成不外乎下述几类而已。
旋转曲面、平移曲面、直纹曲面、复杂曲面。
在上述的基本几何曲面上任意切取一部分,或将曲面进行不同的组合,便可得到各种各样复杂的曲面.实际常用的薄壳型式是下面讨论的:圆顶薄壳型式、圆柱形薄壳、双曲扁壳5、折板的型式:折板结构的型式主要分为有边梁和无边梁的两种。
分别讨论如下.(一)无边梁的折板——预制v形板无边梁的折板结构由V形折板和横隔构件组成。
(二)有边梁的析板—筒壳式析板结构有边梁的折板结构由折板、边梁和横隔构件三部分组成,是现浇结构,型式与筒壳相似.二、名词解释部分: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。
结构选型:在建筑设计中,空间组合和建筑造型的主要环节是选择最佳结构方案,即结构选型.基础:基础是建筑物与地基相联系的部分,承受建筑物的全部荷载并传至地基.砖混结构:又称墙体结构,是以墙体作为支撑水平构件及承担水平力的结构.框架结构:由梁和柱刚性连接的骨架结构。
结构选型的研究范畴:结构型式,结构构成,传力机制,材料配合。
建筑基本性质:适用、坚固、美观三要素是建筑的三个最基本的性质。
1、适用——体现在功能性(物质性)(建筑与结构均考虑)2、美观——体现在艺术性巴黎圣母院(建筑考虑) 3、坚固——体现在实践性(建造与留存)(结构考虑) 建造: 受到当时当地人为条件与物质条件的限制,如材料、劳力、工艺设备、施工技术等条件,而这一切与社会的生产与生活水平密切相关。
留存: 建好的房屋还要经受住当时当地自然环境,如气候和地质条件的考验。
总之,建筑物既要在客观世界中建造并留存下来,就只能按客观规律行事,处理设计与施工中的一切问题,切不可随心所欲,否则将自食其果。
结构分类(类型):1、任一特定的静力结构,都具有承受一定外力而应力(或应变)仍处于工程许用值范围的能力,称为结构许用功能;具有结构许用功能和工程内涵的基本形体,称为结构部件。
2、以组成结构的主要建筑材料划分:钢筋混凝土结构、钢结构、砌体(包括砖,砌块、石等)结构、木结构、塑料结构、薄膜充气结构等。
3、以组成结构的主体结构型式划分:墙体结构、框架结构、深梁结构、筒体结构、拱结构、网架结构、空间薄壁(包括折板)结构、张拉结构、舱体结构等。
4、以组成结构的体型划分:单层结构(多用于单层工业厂房、食堂等)、多层结构(一般2~7层),高层结构(一般8层以上)、大跨结构(跨度大约在60m以上)。
结构的主要作用可分成四方面:1、形成人类活动的空间。
这个作用可以由梁(直梁、曲梁)、板(平板、曲面板)、桁架、网架等这类水平方向的结构构件和柱、墙、框架等这类竖直方向的结构构件组成的建筑结构来获得。
结构的设计范畴:1结构型式2结构材料3结构的承载力,变形,倾覆,稳定4结构连接,构造和施工方法。
结构设计中的总问题:建筑结构设计中的总体问题大体有以下六个:作用力、材料、承载力、倾覆、刚度和地基。
主要讲作用力的估计和合理使用材料的原则。
结构选型总结⼀、综述常见的结构体系的种类和各⾃特点,并举例说明各适⽤于哪类建筑物?1、墙体承重结构所适⽤的建筑类型a:砌体墙承重墙体材料的来源丰富,施⼯⽅便,对建筑平⾯的适应性强,⼤量应⽤于低层和多层的民⽤建筑。
b:钢筋混凝⼟墙承重系统预制装配式的建筑平⾯相对较为规整,往往以横墙承重居多,使⽤不够灵活,但能够适应⼀般的学校、宿舍等建筑的要求;2、⾻架结构体系所适⽤的建筑类型a:框架结构体系柱⽹需要有对位关系,平⾯不宜转折过多,对于建筑布局的灵活性的意义主要还是体现在那些内部需要较多的⼤空间b:框剪、框筒等体系框剪体系的建筑物,剪⼒墙的布置除满⾜结构⽅⾯的需要外。
框筒等体系的建筑物,筒体在垂直⽅向的适当变形,可以造成丰富的建筑体型c:板柱体系板底平整,可降低层⾼,且内部空间分隔不受梁的影响。
适⽤于使⽤荷载合适的商场仓储d:单层刚架、拱在结构上属于平⾯受⼒体系,可以通过改变排列⽅式适应较活泼的建筑平⾯和体型e:排架屋架等与柱⼦之间铰接,能够承受⼤型的起重设备运⾏时所产⽣的动荷载3、空间结构体系所适⽤的建筑类型a:薄壳属于空间薄壁结构,⼜可分为曲⾯壳和折板两种。
对建筑⽽⾔,结构本⾝就形成了“⾯”,⽽且可以切削b:⽹架由许多杆件按照受⼒的合理性有规律地排列组合⽽成,可以分为平板⽹架和⽹壳两种。
⽹架空间整体性好。
c:悬索⽤⾼强钢丝做拉索,加上⾼强的边缘构件以及下部的⽀承构件,使结构⾃重极⼤地减⼩,⽽跨度⼤⼤增加。
d:膜在本质上也是受拉构件。
像薄壳⼀样,兼有承重和围护的双重功能。
其张拉⼒来源于充⽓或者⽤桅杆、拱、拉索等构件来将膜绷紧。
e:混合形式按照建筑设计的要求及材料、结构功能的合理性,以多种形式混合使⽤1、普通粘⼟砖墙的特点:1、墙体材料可就地取材,易于制造2、节省钢筋混凝⼟材料,造价低廉3、材料本⾝具有较好的保温、防⽕性4、设计⽅案较灵活5、砖结构⾃重⼤,抗震性较差,且毁坏农⽥2、砖混结构房屋的墙体布置⽅案有哪⼏种及其特点?3、多层砌体房屋结构体系的设计要求1、应优先采⽤横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系,不应采⽤砌体墙和混凝⼟墙混合承重的结构体系。
1建筑结构选型的原则满足功能要求、材料力学性能充分发挥、采莲强度建筑技术、组合结构。
2单向板:主要在一个方向弯曲;双向板:两个方向弯曲.单向板:长边与短边的比值大于或等于二,这样长跨方向的弯矩可以忽略不计,近似认为力只沿短跨方向传递给长边,板只在长边方向受到支撑。
双向板:双向板的受力是沿着两个方向传递给四边的支撑,在空间上双向板有更好的刚度。
3对于楼板来说设置梁的作用?减小板的跨度。
4结构悬挑的抗倾覆措施?拉力平衡、压力平衡、用压力支撑平衡、用支撑和拉力相结合的符合平衡、自重平衡、用基础形成整体平衡。
5.桁架是格构形的杆式构件。
6.屋架受力特点?由杆件组成的格构式体系一般为嘉定的铰节点,荷载作用方式是均匀分布的节点荷载。
材料强度可以充分发挥。
有多种几何形状,内力分布岁几何形状不同而改变。
7屋架的形式和受力关系?屋架外形与内力图越接近,其个杆件之间内力值大小越接近。
屋架外形大于内力图的,其个杆件之间内力值越小。
屋架外形小于内力分布图形的,其个杆件之间内力值越大。
8桁架设置支撑的作用是什么?减少材料浪费,减轻结构自重,水平放置起到梁的作用,竖向放置起到柱的作用。
9什么是刚架结构?什么是排架结构?钢架结构:由直线形杆件组成的具有刚性节点的单层结构。
排架结构:由直线形杆件组成的具有铰节点的单程结构。
10 刚架结构和排架结构各自优势和劣势?刚架结构节省材料,受力性能良好、施工方便、造价便宜、建筑造型美观。
排架结构适用于大跨度建筑。
11为什么刚架结构不能写成钢架结构?首先,从结构类型上说没有钢架这种结构类型,其次有人在使用钢架结构的错误说法是说是有钢性材料建造的。
12刚架结构排架结构有哪些类型及其特点?刚:竖向荷载作用下,柱对梁的约束减少了梁的跨中弯矩,水平荷载作用下梁对柱的约束减少了柱内弯矩,刚性提高。
排:排架柱与柱基础的节点是刚性连接,而排架柱与屋面大梁的连接节点是铰连接。
适合荷载较大、跨度较大的中性结构建筑。
无铰刚架:柱底弯矩打,用料多,超静定结构刚度较大,地基不均匀沉降时对结构附加应力。
两铰刚架:超静定结构,发生沉降也会引起附加应力。
三铰刚架:静定结构发生沉降不引起附加应力,刚度较差,适合小跨度。
14网架结构特点?是桁架结构立体化后的结构形式。
各杆件互相支撑,整体性强稳定性好,空间刚度打,良好的抗震结构形式,适合大跨度建筑。
15平面网架结构有哪些结构形式?各自试用跨度和适用的平面形式各有什么不同?A.交叉桁架体系:①两向正交正放网架(中等跨度),试用于两个方向的桁架跨度相等活接近的正方形或接近正方形的举行建筑平面。
②两向正交斜放网架(小跨度?),由两个方向像话交角9度的桁架组成,但桁架与建筑平面变现的交角则为45度。
不仅试用正方形建筑平面,而且试用不同比例的举行建筑平面。
③两向斜交斜放网架(小跨度?),由两个方向像话交角非90度的桁架组成,桁架与建筑平面边线的交角既非90也非45.适用于两个里面的柱距不相等的相邻建筑。
④三向交叉网架(小跨度?),由三个方向的平面桁架互为60度的夹角组成的空间网架。
试用多边形和圆形、椭圆形等平面结构的建筑。
⑤单项折现网架(较小跨度),由一系列平面桁架相互斜交形成v字形而形成的网架结构类型。
适合狭长建筑平面。
B角锥体系:1.四角锥网架(中小跨度),其上弦和下弦平面均为方形网格,上下弦错开半个放置,用斜腹杆连接上下弦的网格焦点,形成一个个项链的四角锥。
①正放四角锥,(中小跨度)适合平面接近正方形的周边支撑的中小跨度建筑。
②正放跳格四角锥网架(中小跨度?)试用平面接近正方形的中小跨度建筑。
③斜放四角锥网架(中小跨度)试用矩形平面的建筑(周边支撑或周边支撑和点支撑相结合)④棋盘形四角锥网架(中小跨度?)矩形平面的建筑。
⑤星形四角锥网架(中小跨度)周边支撑的建筑六角锥网架(大中跨度??)六角形三角形建筑。
三角锥网架(大跨度)矩形、三边形、提醒、六边形、椭圆等①三角锥网架(大中跨度)②跳格三角锥网架(较小跨度)③蜂窝形三角锥网架(中小跨度)16平板网架结构的手里特点?①网架中双向交叉的桁架分别用刚度相当的梁代替,桁架的上下弦共同承担弯矩腹杆承受剪力;②两个方向的桁架在交点处位移相等,而且考虑竖向位移。
17网架的支撑方式和气适用?①周边支撑网架(中小跨度)②四点支撑或多点支撑网架(中小跨度)③三边支撑网架(大跨度)网架的施工方法各自的优势与劣势?①高空拼装法,用简易的起重运输设备甚至不用起重设备即可完成安装。
、、现场及高空作业同时需要大量支架材料。
②整体吊装无需现场及其高空作业。
、、需要大型起重运输设备。
18高层建筑受力特点?非高层受力特点有什么不同?①各层的竖向荷载基本相同,在结构中产生的竖向压力大小岁高度增加成线性增加与高度成正比。
②水平荷载本身的大小岁建筑高度的增加而增加,在建筑结构中产生的应力随建筑高度的增加成一种非线性增加的趋势。
比较低矮的建筑结构是竖向压力起主要的控制作用,高层建筑怎是有弯-剪力起主要控制作用。
19建筑体型不同对建筑结构的影响有哪些?①建筑过大的水平变形会给人不舒服感,过的水平回事填充墙和建筑装修开裂活脱落,过大的水平变形会是主体结构出现列分甚至破坏②建筑提醒高宽比是衡量建筑结构康水平侧向刚度的一个重要指标。
20框架结构有哪些布置方案?各有什么优势劣势?①横向布置:有利于提高建筑物的横向抗侧刚度,同时对于采光有利,有利于各向刚度的均衡性要求。
②纵向布置:横向梁的高度较小有利于管道串行,楼层净高大,能得到更多可利用的室内空间。
刚度较差。
21框架柱网布置的原则?满足建筑的试用功能要求,应力建筑形状规则、简单整齐,符合建筑魔术协调统一,以使建筑构件类型和尺寸尽量减少,有利于建筑结构的标准化和提高建筑工业化的水平。
22剪力墙结构有哪些布置方案?各有什么优势与劣势?横墙承重方案:优点是横墙较密使横向刚度大,抗震性高,外墙开窗灵活性大,容易组织穿堂风;缺点是用材量较多,开间尺寸不够灵活。
纵墙承重方案:优点是建筑物分间灵活,材料用量少;缺点是刚度较差,外墙开窗局限性大。
纵横墙混合承重方案:优点是房间布置灵活,整体刚度好;缺点是所用梁、板类型较多,施工较为麻烦23剪力墙结构的基本设计要求有哪些?平面上尽可能对其,剖面上自下到上连续布置,平面上尽量均匀分布。
24框架剪力墙的结构布置要求有哪些?①框架剪力墙结构赢设计成双向抗侧力体系。
②剖面方向上,剪力墙宜贯通建筑物的全高以避免刚度突变,切不应在中间楼层出现剪力墙的中断,剪力墙开动时,洞口宜上下对齐。
③剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间等平面形状变化及永久荷载较大的部位。
④纵横剪力墙宜组成L形、T形和U形等形成提高空间刚度。
⑤剪力墙的数量要适当。
⑥剪力墙厚度不小于160 ,不大于1/20层高。
⑦梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合。
25悬挂结构有哪些类型?各自特点是什么?单层悬挂结构,能将梁、板、桁架、薄壳等刚性构件形成的屋顶机构谢啦所固定在中心柱。
高层悬挂结构,①结构受力明确,吊杆可用高强钢;②有较多的工作面,加快了施工速度;③由于筒体先施工,水、电、电梯等设备可先行安装,有利于提早交付使用;④由于自上而下施工,安装窗户玻璃、油漆、外墙装修等,不会污染饰面;⑤施工时可用吊篮取代脚手架,费用较低,并可减少工作量。
26拱的受力特点①拱是一种推力结构:在竖向荷载下产生水平推力;②拱是一种无矩结构:通过合理拱轴可使杆件无弯矩;③拱可充分利用材料抗压强度,断面小、跨度大。
27拱结构的类型:无铰拱、两铰拱、三铰拱。
无铰拱:属于超静定结构。
只有在地基良好或者两侧拱脚处有稳固边跨结构时,才采用无铰拱。
多用于桥梁结构,房屋建筑工程较少应用。
两铰拱:也属于超静定结构。
在房屋建筑工程中应用较多。
两铰拱在跨度小时自重不大,可整体预制。
跨度大时,可采用分段预制、现场拼接的方法施工。
超静定结构对支座沉降差,温度差等不利的变化比较敏感。
在设计中应给与重视。
三铰拱:为适应地基较差的可能产生的基础沉降差,可采用三铰拱的结构形式。
28、拱的抗推力措施:(1)推力由拉杆承受。
拉杆承受推力的拱结构形式,我们称为拉杆拱。
拱脚处水平拉杆所承受的拉力与拱推力大小相等,方向相反,很好地平衡拱的推力。
(2)推力通过水平刚性结构集中传递给端部拉杆。
中间部分各道拱的水性推力h作用在拱脚处的水平刚性结构上,整体屋盖结构相当于一个刚性水坪梁,利用水平梁将中间部分拱的推力传递给两端的拉杆。
(3)推力有两侧结构整体承受要求拱结构侧面的结构框架必须具有足够的刚度以抵抗拱的水平推力,框架柱的基础底面不出现拉应力,以保证整体稳定安全。
(4)推力由基础直接承受。
对于落地拱而言,水平推力不太大或地质较好时,推力可由基础直接承受,并通过基础传给地基。
基础尺寸一般很大,材料用量多。
长做倾斜形状。
29悬索结构的受力特点:轴心受拉构件。
一、悬索只承受轴向拉力,既无弯矩也无剪力;二、悬索的边缘构件必须具有足够的刚度和合理的形式,以确保索网的工作状态;三、悬索只能单向受力,即只能承受与其垂度方向一致的作用力。
30悬索机构的抗推力措施有哪些?①采用重屋盖方案②选择合理的悬索结构了类型③对悬索结构的城中所与稳定索之间的施加预应力④悬挂薄壳法⑤索→桁架结构31薄壁空间结构的受力特点:曲面内的轴力和顺剪力。
优点薄,缺点造价大。
32筒壳结构是有哪几部分组成的?各个组成部分的结构作用?由壳板、边梁、横隔三部分组成。
横隔的作用是筒壳结构抗推力的基本且必要的措施。
33折板结构的受力特点?折板结构的波长不宜过大,折板结构的跨度与波长之比往往很大,尤其是预制预应力V形折板,其L1/L2的比值一般在5以上,它的受力与长筒壳类似。
当折板结构的边梁下无中间支承且L1/L2≥3时,也可按梁理论计算。
34折板结构的抗推力措施?35圆顶结构有哪些抗推力措施?支座环对圆顶起箍的作用,是圆顶结构基本的抗推力措施。
36双曲扁壳有哪些抗推力措施?横隔构件是双曲扁壳结构最基本的抗推力措施,因此,在横隔构件的四个交接处应有可靠的连接措施,使它们形成整体的箍,以约束壳面的变形。
37圆顶结构有哪些抗推力措施?支座环对圆顶起箍的作用,是圆顶结构基本的抗推力措施。