建筑结构与选型

建筑结构选型高层建筑结构高层建筑结构的选型是建筑设计中非常重要的一环。

正确选择适合的结构类型，不仅可以保证建筑的稳定性和安全性，还可以提高建筑的经济性和可持续性。

1.钢筋混凝土框架结构：钢筋混凝土框架结构是高层建筑最常见的结构类型之一、其主要由钢筋混凝土柱、梁和楼板组成，具有高强度、刚性好、施工速度快等优点。

钢筋混凝土框架结构可以分为剪力墙结构、框架-筒体结构和框架-剪力墙结构等不同的变种。

根据具体的建筑设计要求和地震设计要求，可以选择不同形式的钢筋混凝土框架结构。

2.钢结构：钢结构是另一种常见的高层建筑结构类型。

相比于钢筋混凝土框架结构，钢结构具有自重轻、强度高、变形小等优点。

钢结构可以采用梁柱框架结构、桁架结构和框架-剪力墙结构等形式。

在大跨度和复杂形状的高层建筑中，常常选择钢结构。

3.预应力混凝土结构：预应力混凝土结构是一种通过在混凝土构件内引入预应力拉索或钢束，在无外力作用下使混凝土构件受到的预压力，从而提高了构件的承载能力和抗震能力的结构类型。

预应力混凝土结构可以分为预应力混凝土梁柱结构、预应力混凝土框架结构和预应力混凝土框体结构等。

预应力混凝土结构可以提高建筑的整体刚度和稳定性。

4.综合结构：综合结构是多种结构形式组合而成的一种建筑结构类型。

常见的综合结构形式包括筒体-框架结构、筒体-钢结构和筒体-预应力混凝土结构等。

综合结构可以根据不同的构件组合和分布，提供更多的设计灵活性，以适应不同的功能和形态要求。

在选择高层建筑结构类型时，需要综合考虑以下几个因素：1.抗震性能：高层建筑特别需要考虑抗震性能，选用能够满足地震设计要求的结构类型。

2.经济性：高层建筑结构对建筑成本有很大影响，需要选用经济性较好的结构类型。

3.施工性：结构类型要有良好的施工性能，能够适应现场施工的要求。

4.可持续性：结构类型要注重节能和环保，有利于提高建筑的可持续性。

5.功能性：结构类型要满足建筑的功能需求，如大跨度空间、开放式设计等。

建筑结构及方案选型建筑结构是建筑物的骨架和支撑系统，它决定了建筑物的稳定性、安全性和美观性。

在设计建筑结构时，需要考虑多种因素，包括建筑物的功能、形式、材料、施工工艺和经济性等。

通过选择合适的建筑结构和方案，可以提高建筑物的可持续性和整体性能。

选择建筑结构时，首先需要考虑建筑物的功能。

不同功能的建筑物对结构的要求不同，比如住宅楼、办公楼、体育场馆等都有不同的荷载承载能力和抗震能力要求。

因此，在选择结构方案时，需要根据建筑物的功能来确定合适的结构类型。

其次，建筑物的形式和风格也会影响到结构的选型。

比如，对于高层建筑来说，通常会选择钢结构或者钢筋混凝土结构，因为其强度和稳定性较高；而在古建筑或者文化遗产的保护和修复中，会选择传统的木结构或者砖石结构，以保持其原有的风貌和历史价值。

材料是影响结构选型的关键因素之一。

不同材料具有不同的力学性能和耐久性能，需要根据具体情况来选择合适的材料。

比如，在海边或者潮湿地区建造建筑物时，应选择具有良好耐久性的耐酸碱材料；而在寒冷地区建造建筑物时，应选择具有良好保温性能的材料。

此外，施工工艺也会对结构选型产生影响。

不同结构类型的施工工艺不同，需要根据具体情况来选择合适的施工工艺。

比如，钢结构可以实现预制加工和快速安装，适用于工业化建筑；而钢筋混凝土结构需要现场浇筑，适用于复杂形状的建筑物。

最后，经济性也是影响结构选型的重要因素。

建筑结构的造价一般占到建筑物总造价的20%~30%，因此需要在结构选择中兼顾结构的经济性和性能。

比如，在选择结构类型时，可以考虑使用节能材料和施工工艺，降低能耗和成本。

总结起来，建筑结构及方案选型需要考虑建筑物的功能、形式、材料、施工工艺和经济性等因素。

通过合理选择建筑结构和方案，可以提高建筑物的可持续性和整体性能，满足不同建筑物的要求。

建筑结构选型高层建筑结构选型在城市的天际线上，高层建筑如同一座座巍峨的山峰，展现着人类的智慧和创造力。

而在这些宏伟建筑的背后，建筑结构选型是至关重要的一环。

它不仅关系到建筑的安全性、稳定性和耐久性，还直接影响着建筑的使用功能、经济成本和美学效果。

高层建筑结构选型需要综合考虑多种因素。

首先，建筑的高度和用途是两个关键因素。

不同的高度范围和使用功能对结构体系的要求截然不同。

例如，住宅建筑和商业办公建筑在空间布局、荷载分布和使用需求上就存在明显差异。

从结构体系的角度来看，常见的高层建筑结构类型包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。

框架结构具有布置灵活、空间利用率高的优点，但在抵抗水平荷载方面相对较弱，因此适用于较低的高层建筑。

剪力墙结构则以其强大的抗侧力能力著称，常用于高层住宅建筑，能够有效地抵御地震和风荷载的作用。

框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点，既能提供较大的灵活空间，又能保证良好的抗侧性能，是许多综合性高层建筑的常见选择。

筒体结构是一种高效的抗侧力结构体系，包括框筒、筒中筒和束筒等形式。

筒体结构能够将水平荷载有效地传递到基础，适用于超高层建筑。

此外，还有一些新型的结构体系，如巨型结构、悬挂结构等，它们在特定的条件下能够展现出独特的优势。

在进行结构选型时，地质条件也是一个不容忽视的因素。

不同的地质情况对基础的设计和选型有着重要影响。

如果地质条件较差，如存在软弱土层或不均匀沉降，就需要选择更加稳固和适应性强的基础形式，如桩基础、筏板基础等。

建筑所在地区的气候条件也会对结构选型产生影响。

风荷载是高层建筑设计中需要重点考虑的水平荷载之一。

在风荷载较大的地区，结构的抗风性能就显得尤为重要。

此时，需要通过合理的结构布置和优化设计，减小风荷载对建筑的影响。

经济因素在高层建筑结构选型中也起着决定性的作用。

不同的结构体系在材料用量、施工难度和工期等方面都有所不同，从而导致成本上的差异。

第一章梁和悬挑结构梁的形式材料分类：石梁、木梁、钢梁、钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、钢—钢筋混凝土组合梁。

钢筋混凝土梁是目前应用最广的梁，钢筋与混凝土共同工作使其有耐久、耐火及经济。

但挠度及变形约束了跨度。

梁截面形式分类：矩形、T形、工字型、十字形等。

梁按支座约束条件分类：静定与超静定、单跨与多跨、简支与悬臂。

悬挑结构悬挑结构的形式材料：钢筋混凝土、钢材形式：阳台、屋盖、房屋。

第二章桁架结构桁架结构中的桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁式结构。

桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。

由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通产也被称为屋架。

桁架结构的受力特点由简支梁发展成为桁架桁架的实质是利用构件的截面几何特征的有利因素（增大惯性矩、抵抗矩的同时，减少构件的截面面积），达到减轻结构自重的效果。

桁架结构的组成：弦杆（上弦杆、下弦杆）、腹杆（斜杆、竖杆）*经抽象简化后，杆轴交于一点，且“只受节点荷载作用的直杆、铰结体系”的工程结构。

*特性：只有轴力，而没有弯矩和剪力。

轴力又称为主内力。

*整个结构对支座没有横向推力。

桁架结构的特点桁架的各杆件受力均以单向拉、压为主。

通过对上下弦杆和腹杆的合理布置，可适应结构内部的弯矩和剪力分布。

由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡，整个结构不对支座产生水平推力。

结构布置灵活。

应用范围非常广。

桁架梁和实腹梁想比，在抗弯方面，由于将受拉与受压的截面集中布置在上下两端，增大了内力臂，使得以同样的材料用量。

实现了更大的抗弯强度。

在抗剪方面，通过合理布置腹杆，能够将剪力逐步传递给支座。

这样无论是抗弯还是抗剪，桁架结构都能够使材料强度得到充分发挥，从而适用于各种跨度的总建筑屋盖结构。

重要的意义还在于，它将横弯作用下的实腹梁内部复杂的应力状态转化为桁架杆件内简单的拉压应力状态，使我们能够直观地了解力的分布和传递，便于结构的变化和组合。

空间（二维）桁架——所有组成桁架的杆件以及荷载的作用都在同一平面内。

1.建筑结构由竖向承重结构体系，水平承重结构体系和下部结构三部分组成2.按建筑材料分类：混凝土结构，钢结构，钢-混凝土组合结构，砌体结构，木结构和混合结构。

3.主体结构体系有墙体结构体系，框架结构体系，框架-剪力墙结构体系和筒体结构体系4.按结构层数分类：单层建筑结构，多层建筑结构，高层建筑结构。

5.按竖向荷载的传递途径分类：横向承重结构、纵向承重结构、纵横向混合承重结构。

6.按结构的空间分类：壳体结构，网架结构，膜结构，悬索结构7.作用的分类：ａ永久作用-主要是指结构自重，土压力，水位不变时的水压力等，惯称恒载。

其特点是：在设计基准期内，荷载的量值不随时间变化或其变化与平均值相比可以忽略不计。

ｂ可变作用-主要是指楼（屋）面活荷载，风荷载，雪荷载，水位变化的水压力等可变荷载，惯称活荷载。

在工业厂房中可能还有吊车荷载，屋面积灰荷载（位于水泥厂，高炉，转炉等车间附近的房屋）等。

其特点是：在设计基准期内，荷载的量值随时间而变化。

且其变化与平均值相比不可忽略。

可变荷载是设计基准期内可能存在也可能卸去或移动的荷载。

ｃ偶然作用-主要是指撞击，爆炸，罕遇地震等。

其特点是：在设计基准期内不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间很短。

8.荷载标准值：在结构使用期间内可能出现的最大荷载值，包括永久荷载标准值和可变荷载标准值，即《建筑结构荷载规范》规定的荷载基本代表值。

9.延性：一般用于抗震设计，是指超过弹性极限后直至破坏的过程中，材料耐受变形的能力10.伸长率：钢材受拉破坏时的应变值称为伸长率，它是钢材塑性性能的主要指标。

伸长率较大表明钢材的塑性性能较好。

11.冷弯性能：冷弯性能是衡量钢材加工性能的一个指标，是指钢材在冷加工(常温加工)下产生塑性变形时不致发生裂缝的能力，用冷弯试验来检验。

通过冷弯冲头加压，使试件弯曲。

发生裂缝时试件的弯转角度越大，塑性性能越好。

12.焊接性：焊接连接是钢结构最常用的连接形式。

焊接时将在焊缝附近的钢材中形成热影响区，由于冷热不均，在钢材中引起较大的焊接应力。