建筑力学与结构范例
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建筑力学与结构论文探索空间膜结构摘要:膜结构是建筑与结构完美结合的体系。
本文通过对膜结构的概念、起源和发展及膜结构的特点、设计,浅谈对膜结构的理解认识。
关键词:膜结构,起源,发展特点,设计在建筑力学与结构这个课程中,了解到了包括砌体结构、排架结构、框架结构、简体结构、网壳网架结构、剪力墙结构、门式钢架结构、悬索结构、拱结构、折板结构、膜结构在内的多种结构的一些知识,加深了我对建筑构造的认识。
由于对膜结构建筑情有独钟,故对此进行了更为深入的探索。
所谓膜结构,是依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状构成的稳定的承力体系,即指有膜材及其支承构件组成的建筑物或构筑物。
膜结构只能承受拉力而不能受压和弯曲,其曲面稳定性是依靠反向的曲率来保障的,因此需制作成凹凸的空间曲面,故习惯上又称为空间膜结构。
从某种意义上来说,帐篷、遮阳棚、伞都可以看做是膜结构的原型。
帐篷作为最原始的建筑模型之一,曾活跃于各个历史阶段,但是其起源之悠久几乎无法推算,考古研究方法越高级就越是发现其原型可以追溯到更古老的时期。
远古时期的帐篷用兽皮、树皮等建造而成,然后发展到有铁木和帆布制作成各种各样的形状,而现代膜结构则是直到第二次工业革命才开始蓬勃发展的。
但是膜结构作为一种真正的现代功能结构,当推1970年在日本大阪万国博览会中所建造的一些空气膜结构,它们是世界上第一个大跨度的膜结构,标志着膜结构时代的开始,从此在世界范围内开展了对膜结构的开发、研究和应用,各种膜结构建筑如雨后春笋般出现在世界的各个角落。
1972年,慕尼黑奥林匹克运动会场采用了帐篷式穹顶,为各国树立了典范。
1988年,日本在东京后乐园棒球馆中采用了充气膜结构,其结构设计与以前的充气膜结构没有太大的区别,只是采用了双膜构造并应用了先进的自动控制技术。
2000年,迪拜伯瓷酒店即帆船酒店作为一座具有里程碑的建筑,证明了膜结构应用于垂直侧面结构的可能性。
膜结构在我国的应用历史可以追溯到20世纪60年代,上海展览馆采用的临时性的空气支撑式膜结构,但此后很长一段时间内都进展不大,仅在北京及上海曾进口两个跨度不大的气承式空气膜。
建筑工程系《建筑力学与结构》课程设计书班级:2010级建技3班专业:建筑工程技术指导教师:陈刚学生姓名:许瑞祥建筑工程系施工技术教研室二0一一年十一月一、初步选择梁、板的截面尺寸1 板的尺寸除满足承载力、刚度、裂缝宽度要求外,尚应满足施工要求。
板厚取40/0l h ≥;按施工要求,一般楼板厚度不少于60mm ,密肋板厚度不少于50mm ,工业建筑楼板厚度不少于70mm ,本设计楼板厚度选80mm 。
2 次梁截面尺寸:次梁高度取0151~201l h ⎪⎭⎫⎝⎛=,宽度取h b ⎪⎭⎫⎝⎛=21~31。
本设计次梁截 面尺寸选b ×h=200×450mm 2。
3 主梁截面尺寸:主梁高度取0121~151l h ⎪⎭⎫ ⎝⎛=,宽度取h b ⎪⎭⎫⎝⎛=21~31。
本设计主梁截面尺寸选b ×h=300×600mm 2。
二、在计算书上绘出结构平面布置图在计算书上画出图二,并标注出柱、主梁、次梁和板的名称(或编号),布置上板、次梁和主梁的计算单元及荷载的取值范围。
图1三、板的设计本设计采用单向板整浇楼盖,按塑性内力重分布方法计算内力。
对多跨连续板沿板的长边方向取1米宽的板带作为板的计算单元。
1 计算简图(见图三)计算跨度 边跨: 取 201h l l n +=, 201al l n += 两式较小值 中间跨:n l l =0边跨与中间跨计算跨度相差若不超过10%,可按等跨连续板计算内力。
本设计为九跨连续板超过五跨按五跨计算内力。
g+q 图22 板的荷载计算(见表一)板的荷载计算表 表一板考虑塑性内力重分布后,各跨中及支座截面的弯矩系数α值按图四采用,各跨中及支座截面的弯矩按式20)(l q g M +=α计算。
图3板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求,所以只进行正截面承载力计算。
计算B 支座负弯矩时,计算跨度取相邻两跨的较大值。
板的弯矩计算见表二。
板的弯矩计算表 表二4 板的配筋计算(见表三)b=1000mm ,h 0=h-20=60mm 。
第四章楼梯1. 按结构形式及受力特点不同将楼梯分为梁式楼梯和板式楼梯。
2. 阳台,雨篷,屋顶挑檐等是房屋建筑中常见的悬挑构件。
第五章抗震1•地震按其成因可划分为四种:构造地震,火山地震,陷落地震和诱发地震。
2•根据震源深度d,构造地震可分为浅源地震(d<60km),中源地震(60km<d<300km),和深源地震(d>300km)。
3•地震波:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播,这种波称为地震波。
「体波:在地球内部传播的行波称为体波。
面波:在地球表面传播的行波称为面波。
4•地震灾害会产生:地表破坏,建筑物的破坏和次生灾害。
5•地震震级:表示地震本身强度或大小的一种度量指标。
6•地震烈度:是指某一地区的地面和各种建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。
7•建筑抗震设防分类:《抗震规范》根据建筑使用功能的重要性将建筑抗震设防类别分为以下四类:甲类建筑:属于重大建筑工程和地震时有可能发生严重次生灾害的建筑。
乙类建筑:属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。
丙类建筑:属于甲,乙,丁类建筑以外的一般建筑。
丁类建筑:属于抗震次要建筑。
8•建筑抗震设防目标:”三水准,两阶段”第一水准: 当遭受多遇的低于9.基底隔振技术的基本原理: 建本地区设防烈度的地震影响时建筑一般应不受到损坏或不需修理仍能继续使用。
第二水准: 当遭受到本地区设防烈度的地震影响时, 建筑可能有一定的损坏, 经一般修理或不经修理仍能使用。
第三水准: 当遭受到高于本地区设防烈度地震影响时, 建筑不致倒塌或产生危机生命的严重破坏。
第一阶段设计: 按小震作用效应和其它荷载效应的基本组合盐酸结构构件的承载能力以及在小震作用下验算结构的弹性变形, 以满足第一水准抗震设防目标的要求。
第二阶段设计: 在大震作用下验算结构的弹塑性变形, 以满足第三水准抗震设防目标的要求。
筑隔震技术的本质作用, 就是经过水平刚度低且具有一定阻尼的隔震器将上部结构与基础或底部结构之间实现柔性连接使输入上部结构的地震能量和加速度大为降低, 并由此大幅度提高建筑结构对强烈地震的防御能力。