建筑结构选型(总)
1、框架梁截面尺寸
1 框架梁:截面高度 h=( 8
~1 12
)跨长,且 h≥400mm
1 截面宽度 b=( 2
~1 3
)h,且 b≥200mm
连系梁,次梁:截面高度 h=( 1 ~ 1 )跨长
12 18
截面宽度 b=( 1 ~ 1 )h,且 b≥200mm
23
2、框架柱截面尺寸
• 柱截面长边hc不宜小于300mm,圆柱截面直径不宜小于 350mm
• 框架结构布置主要包括柱网布置和梁格布置,并满足抗震 的要求
一、框架结构布置方案
根据承重框架布置方向的不同,分为以下三种布置方案:
1、主要承重框架横向布置
横向的梁为主梁,纵向的梁为连系梁。用于长宽比较大的 房屋,可以有效提高其横向的抗侧力强度和刚度。此种布置在
矩形截面柱的长边 为沿着房屋横向
2、主要承重框架纵向布置
整体性和抗震性也介于上述两种之间
现浇楼盖(一)
• 分为两种:单向板肋梁楼盖;双向板肋梁楼盖 • 单向板和双向板的划分:长短边之比>3为单向板;长短边
之比≤3为双向板 • 梁板的经济跨度:单向板 2~3m;双向板 3~5m;次梁
4~7m;主梁 5~8m • 单向板肋梁楼盖荷载传递路线:板→次梁→主梁→柱(墙)
建筑结构的组成主要包括各种构件: •柱 •梁 •板 • 桁架杆件 • 网架杆件 •索 •膜
建筑结构按材料分类
• 混凝土结构 • 砌体结构(砖、砌块、石) • 钢结构 • 木结构 • 索和膜结构 • 组合结构 • 其它金属结构(铝合金、不锈钢)
建筑结构按受力和构造特点分类
• 多层和高层建筑结构 • 单层大跨度建筑结构
建筑结构与建筑设计的关系(一)
• 建筑结构是建筑三大构成要素中建筑技术的组成内容,是 保证房屋安全的重要手段。
• 建筑结构的型式是为了满足建筑功能要求,为创造建筑的 美而服务。
• 建筑结构与建筑设计是两个既相互独立又紧密联系的专业 工种。
建筑结构与建筑设计的关系(二)
• 建筑结构是解决支撑体系问题,处于服务地位,由注册结 构师完成。
• 优点:开间较横墙承重体系大 • 缺点:房间布置灵活性较纵墙承重体系差 • 适用:教学楼、办公楼、医院等建筑
内框架承重方案
• 受力特点:外墙采用砖墙,内部采用钢筋混凝土梁、柱和 预制板,由外部砖墙和内部框架共同组成承重体系
• 优点:内部空间大,梁的跨度较纵墙承重体系小 • 缺点:外部砖墙和内部钢筋混凝土柱差别较大,房屋不均
(4 由于材料和施工技术的不同,其结构形式也不同。例如:
砌体结构所用材料多为就地取材,施工简单,适用于低层、多 层建筑。当钢材供应紧缺或钢材加工、施工技术不完善时,不 可大量采用钢结构。 (5
当几种结构形式都有可能满足建筑设计条件时,经济条件 就是决定因素,尽量采用能降低工程造价的结构形式。
三、建筑结构的组成与分类
混合结构体系 框架结构体系 剪力墙结构体系 平面结构体系:排架(桁架)、
门式刚架、拱 空间结构体系:薄壳、网架网壳、
悬索、索和膜
第一章 混合结构体系
• 混合结构是指一个建筑物的承重体系中采用两种或两种以 上的结构类型
• 混合结构一般指砖混结构,即墙体、基础等竖向承重构件 采用砖砌体结构,楼盖、屋盖等水平承重构件采用装配式 或现浇钢筋混凝土结构
限制房屋的高度、层高和高宽比,设置防震缝,选用配筋 砌体,设置圈梁和构造柱,可提高砌体结构的抗震性能
第三节 混合结构房屋的楼盖布置
• 装配式楼盖的优点:造价低,施工进度快 • 装配式楼盖的缺点:整体性差,抗震性差 • 现浇楼盖的优点:整体性好,抗震性好,布置灵活 • 现浇楼盖的缺点:造价高,施工工期长 • 装配整体式楼盖的特点:造价、工期介于上述两种之间,
筑物理性能方面较为优越、物美价廉,但自重较大 • 适用于六层及以下的住宅、宿舍、办公室、学校、医院等
民用建筑以及中小型工业建筑
第二节 混合结构房屋的墙体布置
• 横墙承重方案 • 纵墙承重方案 • 纵横墙承重方案 • 内框架承重方案 • 与结构选型有关的构造要求
横墙承重方案
• 受力特点:楼层荷载通过板、梁传至横墙,横墙作为主要 的竖向承重构件,纵墙仅起围护、隔断、自承重及形成整 体的作用
• 底层框架混合结构:底层为框架结构或框架-剪力墙结构, 上部为普通混合结构,整个结构上刚下柔,整体性和抗震 性差
第三节 框架的结构布置、柱网尺寸 以及构件截面尺寸
• 结构布置是否合理,对结构的安全性、实用性以及造价影 响很大
• 确定合理的结构布置,需要充分考虑建筑的功能、造型、 荷载、高度、施工条件等
• 柱净高与hc之比宜大于4,在抗震设防区应不小于3 • 矩形柱截面长边与短边之比不宜大于3 • 框架柱截面面积可按 Ac≥(1.2 ~ 1.4)N / fc 进行初步估算 • 柱子所受轴力 N =18×楼面负载面积×其上楼层数(角柱
纵向的梁为主梁,横向的梁为连系梁。横向连系梁截面高 度较小,便于纵向管道通过而不影响净高。此种布置房屋横向 刚度很差,只用于低层非抗震设防区的厂房。
矩形截面柱 的长边为沿 着房屋纵向
3、主要承重框架纵横双向布置
纵横向的梁均为主梁。用于长宽比较小或抗震设防区的房 屋,可使其纵横两个方向均具有足够的强度和刚度。此种布置 适用性强、应用广泛。
建筑结构发展史。
建筑结构的定义
• 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,用来满足人类的生产、生活需求以及对建筑物的 美观要求。
• 建筑结构是在建筑中,由若干构件(如梁、板、柱等)连 接而构成的能承受各种外界作用(如荷载、温度变化、地 基不均匀沉降等)的体系。
• 钢筋混凝土框架的梁柱节点多为刚节点,建筑物整体性好
• 因为刚节点的存在,梁跨中弯矩降低,从而可以跨越更大 的跨度,空间布置更为灵活
• 在建筑上能够提供较大的空间,平面布置灵活,适用性强
• 抗侧刚度小、水平位移大,结构柔度较大
第二节 框架的组成与分类
• 框架的主要受力构件包括梁和柱 • 梁、柱连接处一般为刚接连接,当为铰接连接时成为排架 • 为利于结构受力合理,框架结构一般要求框架梁宜连通,
• 建筑设计是解决功能、适用和美观的问题,处于先行与主 导地位,由注册建筑师完成。
• 建筑设计必须和建筑结构有机结合起来,只有真正符合结 构逻辑的建筑才具有真实的表现力和实际的可行性,富有 建筑的个性。
二、建筑结构选型的原则
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。结构选型应遵循以下原则:
1、多层厂房的柱网尺寸
• 柱距:一般可采用6m • 跨度:按柱网形式分为以下两种
(1)内廊式 —— 常用 6.0+2.4+6.0(m) 或 6.9+3.0+6.9(m)
(2)等跨式 —— 常用 6m、7.5m、9m、12m (从经济角度考虑不宜超过 9m,最常用为 6m)
2、多层民用房屋的柱网尺寸
→基础→地基 • 双向板肋梁楼盖荷载传递路线:板→梁→柱(墙)→基础
→地基
现浇楼盖(二)
不需做挠度验算的板、梁截面高度要求
第四节 混合结构的现有地位和发展趋势
• 在大中城市不能作为承重体系,但在围护结构和隔墙方面 仍广泛使用
• 在农村和小城镇仍普遍使用,在抗震区使用应提高其抗震 能力
• 随着墙体改革的推进,着重新型轻质高效砌体材料的发展 • 震害明显,倒塌破坏严重,在地震区倾向于限制使用
框架柱在纵横两个方向上应与框架梁连接,梁、柱中心线 宜重合,框架柱宜纵横对齐、上下对中 • 为了使用功能或建筑造型的要求,框架结构可采用抽梁、 抽柱、内收、外挑、斜梁、斜柱等形式
框架结构按施工方法分类
• 全现浇框架:承重构件梁、柱、板均在现场绑扎、支模、 浇筑、养护而成,整体性和抗震性较好,但现场工程量大、 模板耗费多、工期长,在框架结构中使用最广泛
• 装配式框架:梁、柱、板均为预制,用于钢结构框架 • 半现浇式框架:梁、柱为现浇,板为预制,成本低,但整
体性和抗震性差,应用较少 • 装配整体式框架:梁、柱为预制,梁柱节点处现浇
框架结构按承重方式分类
• 全框架(纯框架):荷载全部由框架梁、柱承担,墙体仅 起围护、隔断作用,受力性能良好
• 内框架(半框架):荷载由内部框架和外部墙体共同来承 担,整体性和抗震性差,易发生地基不均匀沉降
(1 对于有些公共建筑,其功能有视听要求,如:体育馆为保
证较好的观看视觉效果,比赛大厅内不能设柱,必须采用大跨 度结构;大型超市为满足购物的需要,室内空间具有流动性和
(2 对于建筑造型复杂、平面和立面特别不规则的建筑结构选
型,要按实际需要在适当部位设置防震缝,形成较多有规则的 结构单元。 (3
每种结构型式都有各自的特点和不足,有其各自的适用范 围,所以要结合建筑设计的具体情况进行结构选型。
建筑结构选型(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)
绪论
• 结构对于建筑的意义 • 建筑结构选型的原则 • 建筑结构的组成与分类
一、结构对于建筑的意义
• 结构如同建筑的骨骼,要承受各种力的作用,形成支撑体 系,是建筑物赖以存在的物质基础;
• 通过满足技术要求来满足建筑的使用功能; • 形成特定的建筑造型; • 结构科学的进步推动着建筑的发展,一部建筑史也是一部
匀沉降导致结构附加内力较大,整体刚度较差 • 适用:多层工业、商业和文教用房等建筑,或仅用于建筑
的底层(门面),或底层框架结构、上部砖混结构
与结构选型有关的构造要求
• 横墙间距小些,可使结构整体性和空间刚度较好,还可防 止地基不均匀沉降引起的墙体开裂
• 纵墙宜贯通,可利于防止墙体开裂,且易于设置圈梁 • 梁跨度较大时,其支承处应加设壁柱 • 适当设置伸缩缝和沉降缝,可预防和减少墙体开裂 • 房屋平、立面布置规则,房屋质量分布和刚度变化均匀,