第三讲-混合结构体系
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第四节组合结构静定组合结构是指由两种受力特性不同的杆件组合而成的结构。
一类是梁式杆,它为受弯杆件,内力一般有弯矩、剪力和轴力,如梁和刚架结构中的杆件均为梁式杆。
另一类是二力杆(或链杆),它只承受轴力作用,如桁架结构中的杆件均为二力杆。
因此,组合结构通常由梁和桁架或刚架和桁架组成。
如图5-21(a)所示为下撑式五角屋架,其上弦为钢筋混凝土斜梁,竖杆和下弦可用型钢制作,计算简图如图5-21(b)所示。
该屋架为典型的静定组合结构,其中斜梁为梁式杆,竖杆和下弦杆均为链杆。
图5-21 下撑式五角屋架(a)屋架示意图 (b)屋架计算简图用承受拉力的悬索和加劲梁构成的悬吊式结构也可归入组合结构一类。
图5-22所示为某悬吊式桥梁的计算简图,其中柔性悬索和吊杆均为链杆,桥面加劲梁为梁式杆件,具有相当的截面抗弯刚度。
图5-22悬吊式组合结构如图5-23所示常见桥梁工程中采用的拱梁结构,它是由若干链杆组成的链杆拱与加劲梁用竖向链杆连接而成的组合结构,也称为拱式组合结构。
图5-23拱式组合结构求解组合结构前,需对梁式杆和二力杆进行判别,目的是为了确定杆截面上未知内力分量的数目。
一般来说,链杆为直杆,两端完全铰结,且无横向荷载和力偶作用,如图5-24(a)所示。
折杆(图5-24(b)),或有横向荷载作用的直杆(图5-24(c)),或带有不完全铰的两端铰结的杆件(图5-24(d)),均为梁式杆。
图5-24 链杆和梁式杆的判别 组合结构内力分析方法一般仍采用截面法,即取隔离体、建立平衡方程、求解未知杆内力等。
关键是截面截到的杆件是梁式杆(需要求解弯矩、剪力和轴力)还是轴力杆(只需要求解轴力)。
一般情况下,截面要尽量避免截开梁式杆(因为梁式杆上弯矩、剪力和轴力等内力未知量太多不便求解),尽量截开轴力杆。
先求轴力杆的轴力,并将其作用于梁式杆上,再计算梁式杆的弯矩、剪力和轴力。
计算链杆的内力与分析桁架的内力一样,可以采用结点法或截面法。
常见混合结构及组合结构设计研究随着经济的快速发展,城市中高层建筑越老越多。
建筑结构体系是指结构抵抗外部作用的结构构件组成方式。
本文重点介绍常用的混合结构体系和组合结构体系,以及压型钢板组合楼板设计方法。
关键词:混合结构组合结构压型钢板组合楼板随着建筑科学和技术的发展,人们对建筑结构的特性有了进一步的了解,相继诞生了许多新的结构体系。
这些结构体系使用方便,受力更加合理,既经济又便于施工。
混合结构体系和组合结构体系就是其中典型的代表。
一、常见的混合结构体系1、混凝土墙-钢框架体系混凝土墙-钢框架体系中,混凝土墙分成预制和现浇两种。
混凝土墙-钢框架体系中,钢框架是主要的承重构件,混凝土墙是主要的抗侧力构件。
由于预制混凝土墙-钢框架体系是通过在框架间配置一定数量的预制钢筋混凝土墙板所组成的,所以水平荷载引起的倾覆力矩主要由钢框架和钢筋混凝土墙板所形成的联合体来承担。
在现挠混凝土墙-钢框架体系中,现浇混凝土墙具有较大水平截面,而且沿高度是连续分布的,因而具有较大的抗侧移刚度。
在水平力作用下,钢筋混凝土墙承担大部分水平剪力和倾覆力矩,框架部分承拉由于变形协调所分配的小部分水平剪力。
2、混凝土芯筒-钢框架体系“混凝土芯筒-钢框架”结构体系,是指出钢筋混凝土芯筒及铰接或刚接钢框架所组成的混合结构体系。
3、混凝土框筒-钢框架体系“混凝土框筒-钢框架”体系,是指由外围的混凝土框筒和内部钢框架所组成的混合结构体系。
这种体系主要是靠钢筋混凝上外框筒抵抗水平荷载,内部钢框架仅需承担竖向荷载。
钢柱可以按轴心受压构件计算,使截面尺寸达到最小值。
外框筒也可以起到围护作用,省去了外墙板及安装工作量。
在施工方面,内部钢框架的安装和外圈钢筋混凝土框筒的绕酒,可以交锗进行,从而避免厂劳力密集型的施工作业。
4、混凝上墙—钢框筒体系“混凝土墙-钢框筒”结构体系是指由钢框筒和嵌置于钢框架间的预制钢筋混凝土墙板所组成的混合结构体系。
钢框筒是一个空间结构,在水平荷载作用下,它的整体抗弯能力甚强。
绪论一.建筑造型分类:1.多层与高层建筑:混合结构体系;框架架构体系;剪力墙结构体系(包括框剪、全剪、筒式结构);巨型框架。
2.单层大跨度建筑:(1)平面结构体系:门式刚架、薄腹梁结构、桁架结构和拱结构;(2)空间结构体系:壳体结构、网架结构、悬索结构、薄膜结构、张弦梁结构和充气结构。
二. 我国常用的建筑材料:我国是发展中国家,材料价格较高而劳动力价格较低,钢筋混凝土是常用的典型材料。
三.世界五大最高建筑:1.哈利法塔(原名迪拜塔);2.台北101大楼;3.上海环球金融中心;4.香港环球贸易广场;5.吉隆坡双塔大楼第一章混合结构体系一.混合结构:混合结构体系是指由钢筋混凝土楼盖和砖承重的结构体系。
优点:能够就地取材;刚度较大;造价低;砖墙在防寒、隔热、隔音和耐风雨侵袭、化学稳定性等建筑物理性能上是比较优越的。
缺点:房屋层数受到限制;抗震性能差;施工强度大。
应用:一般用于五层以下的楼房,如住宅、宿舍、办公楼、学楼、医院等民用建筑以及中小型工业建筑。
二.混合结构房屋的墙体布置:三.墙体的构造要求:1.须注意横墙间距的大小:保证房屋符合刚性构造方案的要求。
2.纵墙尽可能贯通,方便圈梁设置。
3.墙体适当加设壁柱(大梁、吊车、山墙)4.墙体适当设置伸缩缝:砖与钢筋混凝土线膨胀系数不同(包角裂缝、水平裂缝、八字缝)四.混合结构房屋的楼盖布置:(1)按施工方法分:装配式楼盖;现浇式楼盖(2)按楼板类型分:单向板楼盖;双向板楼盖五.装配式楼盖:优点: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。
缺点:整体性、抗震性较差,灵活性不好。
六.预制铺板的截面形式:实心平板;空心板;槽形板;包括预应力构件及非预应力构件。
七.选择装配式楼盖的结构平面布置方案:应使楼板有较小的跨度,节约钢材用量;尽量减少构件的类型,保证施工方便;平面尺寸符合30cm的模数。
八.现浇式楼盖:优点:整体性、耐久性和抗震性较好,其灵活性较大。