華工建筑結構復習知識點歸納

1、建筑結構的分類1 .按材料分:混凝土結構砌體結構鋼結構組合結構木結構膜結構2 .按結構體系分:混合結構框架結構剪力墻結構框架-剪力墻結構筒體結構大跨度結構門式剛架結構薄腹梁結構桁架結構拱結構網架結構殼體結構懸索結構結構上的作用：指能使結構產生效應（結構或構件的內力、應力、位移、應變、裂縫等）的各種原因的總稱。分為直接作用：直接作用在結構上的力，稱為荷載。間接作用：由于溫度變化、地基變形、地面運動等使結構產生效應的原因。作用效應：內力、變形、裂縫等3 .結構抗力：結構或構件承受作用效應的能力。是結構自身所具有的，與材料的性能、結構的幾何參數(shù)等有關。作用和抗力都具有隨機性。結構安全的條件：結構抗力

2、R作用效應.荷載的分類：（按荷載在結構上隨時間的變異性和持續(xù)性分）永久荷載：結構自重等可變荷載：樓（屋）面活荷載、風、雪、積灰、吊車荷載等偶然荷載：爆炸力、撞擊力等永久荷載：標準值；可變荷載：標準值、準永久值、頻遇值標準值：可變荷載的基本代表值，取值具有一定的經驗性，變異較大。P11組合值：當結構承受兩種或以上的可變荷載時的代表值。準永久值：可變荷載中在整個設計基準期內出現(xiàn)時間較長的那部分荷載值。頻遇值：在整個設計基準期內達到和超過該值的總持續(xù)時間與設計基準期的比值為規(guī)定的較小比率的荷載值。結構的設計使用年限（不同于設計基準期的概念）一般為50年。極限狀態(tài)設計法承載能力極限狀態(tài)：結構或結構構件

3、達到最大承載力、出現(xiàn)疲勞破壞或不適于繼續(xù)承載的變形；正常使用極限狀態(tài)：結構或結構構件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。鋼筋混凝土結構、型鋼混凝土結構、鋼管混凝土結構、預應力混凝土結構和素混凝土結構等均稱為混凝土結構。型鋼混凝土結構、鋼管混凝土結構通常被稱為鋼-混凝土組合結構。鋼筋與混凝土共同工作的條件：鋼筋和混凝土兩種材料的物理力學性能很不相同，它們可以結合在一起共同工作，是因為：鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結力，在荷載作用下，可以保證兩種材料協(xié)調變形，共同受力；鋼筋與混凝土具有基本相同的溫度線膨脹系數(shù)：鋼材為1.2X10-5,混凝土為(1.01.5)X10-5,因此當溫度變化時，兩種材

4、料不會產生過大的變形差而導致兩者間的粘結力破壞?；炷凉′摻睿蛊洳灰卒P蝕，也不致因火災使其迅速達到軟化溫度而破壞混凝土的組成水泥、水、骨料、砂我國將立方體抗壓強度值作為混凝土強度的基本指標，以此來劃分混凝土的強度等級。是按立方體抗壓強度標準值確定的一-共14級，我國規(guī)定的標準試驗方法是不涂潤滑劑。(2)試件尺寸：尺寸越小，強度越高。(3)加載速度：速度越快，強度越高。(4)混凝土齡期：隨齡期的增長而提高。用標準棱柱體試件(150X150X300mm3)采用標準試驗方法(與立方體相同)測定的混凝土抗壓強度一一軸心抗壓強度。一般認為當h/b=23時，可以消除摩擦力的影響，中間段為純壓狀態(tài)，接近

5、實際受力情況。一般只為抗壓強度的1/171/8。混凝土強度越高，與的比值越小?；炷猎谌蚴軌簳r，由于側向壓應力的約束作用，最大的主壓應力軸的抗壓強度大大增大?；炷恋淖冃畏譃椋阂淮味唐诩虞d下的變形混凝土的受力變形荷載長期作用下的變形重復荷載作用下的變形混凝土的體積變形收縮、膨脹、溫度變化混凝土的應力應變曲線a0卜cr(N/hun2)圖2-9混凝土棱柱體受壓應力-應變曲性特點：混凝土的應力應變圖形是一曲線，說明混凝土是一種彈塑性材料，只有壓應力很小時，才可視為彈性材料。混凝土強度對應力應變曲線下降段有較大影響，混凝土強度高，應力下降快，延性越差；強度低，下降段越平緩，延性好。不同等級的混凝土達

6、到軸心抗壓強度時，0:0.002混凝土在長期荷載持續(xù)作用下，隨時間而增長的變形，稱為混凝土的徐變徐變產生的原因：混凝土中一部分未轉化為結晶體的水泥膠凝體，在應力的長期作用下產生變形;混凝土內部的微裂縫，在荷載的作用下不斷增加和擴展徐變的增長是先快后慢，前6個月可達最終徐變的7080%,第一年可完成90%,23年后徐變基本終止。影響徐變的因素：內在因素、環(huán)境因素、應力因素混凝土材料的影響：水灰比大，徐變大；水泥用量多，徐變大；骨料所占比例高，徐變越?。凰?、骨料的質量好、級配好，徐變小與混凝土養(yǎng)護條件有關：養(yǎng)護時溫度高，濕度大，徐變小。加荷時混凝土的齡期：齡期越早，徐變越大初應力的大?。撼鯌υ?/p>

7、大，徐變大構件的尺寸越大，體表比越大，徐變越小徐變對混凝土結構性能的影響：可以增大構件變形（如梁的撓度增大）；可使偏心受壓構件的偏心距增大，降低構件的承載力；引起內力重分布；在預應力混凝土構件中，會導致預應力損失。減小徐變的措施：1）選用優(yōu)質骨料、優(yōu)質水泥，減小水泥用量和水灰比。2）盡量振搗密實，加強養(yǎng)護，保持溫度、濕度。3）適當控制混凝土的加載齡期和初應力的大小。混凝土在空氣中結硬時體積減小的現(xiàn)象收縮收縮與時間有關，一個月完成總收縮量的50%,半年完成8090%。一般兩年后趨于穩(wěn)定。最終收縮應變?yōu)?5X10-4混凝土收縮由膠凝體本身的體積收縮和混凝土失水體積收縮組成。當這種自發(fā)的變形受到外部

8、（支座）或內部（鋼筋）的約束時，將使混凝土中產生拉應力，甚至引起混凝土的開裂?；炷潦湛s會使預應力混凝土構件產生預應力損失。鋼筋的品種和級別（一）鋼筋的品種（分類）按化學成分分類：低碳鋼碳素鋼中碳鋼隨含碳量增加，鋼筋強度提高，高碳鋼塑性性能降低。普通低合金鋼：除碳素鋼已有的成分外，再加入少量的硅、鎰、鈦、鈕、銘等合金元素。它性能。加入后可有效提高鋼材強度，改善鋼材其按外形分類光面鋼筋一一表面光滑，與混凝土粘結力差。變形鋼筋一一表面帶肋，螺旋紋、人字紋、月牙紋，與混凝土粘結力高。熱軋鋼筋（用于鋼筋混凝土結構）按生產工藝分類預應力鋼絲和鋼絞線、熱處理鋼筋（用于預應力混凝土結構）冷加工鋼筋（用于預應

9、力混凝土結構）屈服強度標準值屈服強度設計值牌號符號形狀300270HPB300光面335300HRB335HRBF335變形400360HRB400HRBF400RRB400變形500435HRB500HRBF500變形應力一一應變曲線分兩類：?有明顯的流幅：熱軋鋼筋（軟鋼）?無明顯的流幅：高碳鋼（硬鋼）（預應力鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋）鋼筋和混凝土的粘結粘結力的組成鋼筋和混凝土接觸面上的化學膠著力混凝土收縮握裹鋼筋而產生的摩阻力鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產生的機械咬合力鋼筋端部的錨固力光圓鋼筋粘結力主要來自膠著力和摩阻力。變形鋼筋粘結力主要來自機械咬合力。影響粘結強度的主要因素：混凝土強度

10、等級：粘結強度與混凝土的抗拉強度大致成比例，隨混凝土強度等級的提高而提高；保護層厚度及鋼筋凈距：越大，粘結強度越高；橫向鋼筋及側向壓應力：可以限制裂縫的發(fā)展、提高粘結強度；澆筑混凝土處鋼筋所處的位置：鋼筋表面特征：鋼筋表面粗糙，粘結強度高。保證鋼筋和混凝土粘結力的構造措施鋼筋要保證基本的錨固長度和最小搭接長度；滿足鋼筋最小間距和混凝土保護層最小厚度；加密箍筋（接頭范圍內）；鋼筋端部設彎鉤（光面鋼筋）。結構和構件要滿足承載能力極限狀態(tài)。梁、板正截面受彎承載力計算就是要滿足：MwMuM是受彎構件正截面的彎矩設計值，它是由結構上的作用所產生的內力設計值；Mu是受彎構件正截面受彎承載力的設計值，它是由

11、正截面上材料所產生的抗力。1.板（1）截面形式矩形、空心板、槽形（2）板的截面尺寸厚度以10mm為倍數(shù)，一般不小于80mm（3）板的配筋受力筋：常用HPB300、HRB335、HRB400、HRBF400直徑：6、8、10、12mm,鋼筋間距宜100200mm分布筋：常用HPB300、HRB335,直徑：6、8,間距不大于250mm,溫度變化較大或集中荷載較大時，分布筋適當增加。板內分布筋與受力筋相垂直，受力筋放在外側。1）截面形式及尺寸矩形、T形、I形、倒L形、十字形等梁高：以50mm為級差，800mm以上時100mm為級差梁的高度與跨度大小有關：主梁h=（1/81/14）L矩形截面梁的高寬

12、比h/b一般取2.03.5;T形截面梁的h/b一般取2.54.0（此處b為梁肋寬）。三.破壞形態(tài)根據配筋率的不同，梁正截面破壞有三種形式：適筋破壞、超筋破壞、少筋破壞適筋梁破壞（配筋合適現(xiàn)象：破壞始于受拉區(qū)鋼筋屈服，終于受壓區(qū)混凝土被壓碎（極限壓應變）特點：延性破壞，有明顯的預兆，材料充分利用。.超筋梁破壞（配筋過多）現(xiàn)象：破壞始于受壓區(qū)混凝土被壓碎，受拉鋼筋未屈服。特點：脆性破壞，無預兆，（裂縫不寬，撓度很小）鋼筋未充分利用。注意：設計中不允許出現(xiàn)超筋梁。少筋梁破壞（配筋過少）現(xiàn)象：一旦開裂，鋼筋迅速達屈服強度，進入強化階段，受壓區(qū)混凝土遠未達到（類似于素混凝土梁，裂縫集中一條，寬度大）特點

13、：脆性破壞，無預兆，壓區(qū)混凝土的強度未充分發(fā)揮，承載力太低注意：設計中不允許出現(xiàn)少筋梁。全過程分為三個階段第I階段一一彈性工作階段應力、應變圖均為直線，說明混凝土處于彈性階段，應力與應變成正比。Ia一一受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)塑性特征，應力圖呈曲線，即將開裂狀態(tài)。第n階段一一帶裂縫工作階段開裂瞬間，裂縫處混凝土退出工作，受拉區(qū)拉力由鋼筋承受，中和軸不斷上升，受壓區(qū)混凝土應力呈曲線，塑性應變增大。na受拉鋼筋即將屈服第出階段一一破壞階段受拉鋼筋屈服，中和軸迅速上升，受壓區(qū)高度進一步減小，受壓區(qū)混凝土應變增大迅速，塑性特征更充分，壓應力圖形更豐滿。ma截面破壞。梁正截面工作的三個階段，只有適筋梁才出現(xiàn)適筋

14、梁與超筋梁的界限為平衡配筋梁”，即梁受拉縱筋屈服的同時，受壓混凝土邊緣達到其極限壓應變ecu值，梁達到其極限承載力而破壞。少筋梁特點：一裂就壞，即破壞彎矩Mu=開裂彎矩Mcr為防止少筋破壞，構件的配筋率不低于最小配筋率。受拉鋼筋的最小配筋率根據破壞彎矩等于開裂彎矩來確定。在梁的受壓區(qū)配鋼筋，承受壓區(qū)壓力稱為雙筋截面雙筋截面不經濟，在下列情況下采用：1 .M很大，當EEb,梁截面尺寸又受限時2 .在不同荷載組合下，梁截面承受異號彎矩受壓鋼筋As的存在，對截面延性、抗裂性、變形等有利，受壓鋼筋不宜采用高于400N/mm2的高強鋼筋%fcbx+fyA=fyA-.MMU=a1fcbx(ho-0.5x)

15、+fyA(%-%)防止超筋脆性破壞wEb|保證受壓鋼筋強度充分利用x之2as注意：雙筋截面一般不會出現(xiàn)少筋破壞情況，故可不必驗算最小配筋率。剪跨比入為集中荷載到臨近支座的距離a與梁截面有效高度h0的比值，即入=a/ho。某截面的廣義剪跨比為該截面上彎矩M與剪力和截面有效高度乘積的比值，即X=M/(Vho)。斜截面主要破壞形態(tài)有：剪壓破壞斜壓破壞斜拉破壞1 .剪壓破壞：當剪跨比一般(1入3),箍筋配置適中時出現(xiàn)。隨著荷載的增加，在剪彎區(qū)段的出現(xiàn)斜裂縫，隨后與斜裂縫相交的箍筋屈服，斜截面末端剪壓區(qū)的高度減小，最后導致剪壓區(qū)的混凝土破壞，使斜截面喪失承載力。此破壞雖有一定的塑形變形，但仍屬脆性破壞2

16、 .斜壓破壞：當剪跨比較小(入1),或箍筋配置過多時易出現(xiàn)。這種破壞多數(shù)發(fā)生在剪力大而彎矩小的區(qū)段，由梁中主壓應力所致，表現(xiàn)為混凝土壓碎，破壞時，混凝土被斜裂縫分割成若干個斜向短柱而被壓壞，呈明顯脆性。3 .斜拉破壞：當剪跨比較大(入3),或箍筋配置不足時出現(xiàn)。破壞由梁中主拉應力所致，其特點是當垂直裂縫一出現(xiàn)，就急劇向受壓區(qū)斜向伸展，斜截面承載力隨之喪失，呈明顯脆性。影響斜截面受剪承載力的主要因素：剪跨比混凝土強度箍筋配筋率縱筋配筋率截面形狀和尺寸加載方式1,剪跨比：試驗表明，剪跨比越大，受剪承載力越低，但當入3,剪跨比的影響不再明顯。（P66圖4-56所示）。2,混凝土強度等級：斜截面受剪承

17、載力隨混凝土的強度等級的提高而提高。梁剪壓、斜壓破壞時，受剪承載力取決于混凝土的抗壓強度。梁為斜拉破壞時，受剪承載力取決于混凝土的抗拉強度。3.縱筋配筋率：試驗表明，梁的受剪承載力隨縱向鋼筋配筋率p的提高而增大。因為縱向受拉鋼筋像銷栓一樣，約束了斜裂縫寬度的增加和長度的延伸，從而增大了剪壓區(qū)面積的作用。配箍率和箍筋強度：有腹筋梁出現(xiàn)斜裂縫后，箍筋不僅直接承受相當部分的剪力，而且有效地抑制斜裂縫的開展和延伸，對提高剪壓區(qū)混凝土的抗剪能力和縱向鋼筋的銷栓作用有著積極的影響。試驗表明，在配箍量適當?shù)姆秶鷥龋旱氖芗舫休d力隨配箍量的增多、箍筋強度的提高有較大幅度的增長。配箍量一般用配箍率（又稱箍筋配筋

18、率）psv表示，即0ASvnASvlSVbsbs截面形狀和尺寸：T形截面梁適當增加翼緣寬度，可提高受剪承載力25%，但翼緣過大,增大作用就趨于平緩。6.加載方式：直接加載一一通常將荷載加在梁的頂部；間接加載一一現(xiàn)澆樓蓋主次梁相交時，次梁的荷載是加在主梁的中部或底部，對主梁而言是間接加載。間接加載比直接加載梁的受剪承載力低。斜截面末端混凝土達到極限以剪壓破壞形態(tài)為依據，破壞時與斜截面相交的箍筋屈服,強度，梁的斜截面受剪承載力V均布荷載作用下，矩形、T形和I形截面的簡支梁，當僅配箍筋時，斜截面受剪承載力的計算公式AVu=Vcs=O.7ftbho+1.25fyv4hos為防止出現(xiàn)斜壓破壞，截面最小尺

19、寸：hw（h為腹板的高度）當bw4.0時，屬于一般的梁，應滿足VO.25fcbho為避免發(fā)生斜拉破壞，最小配箍筋率:nibs一:sv,minsv,min=0.24ftTyv樓蓋的結構形式交梁樓蓋井字梁樓蓋無梁樓蓋現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋的設計與計算1 .組成：板、次梁、主梁由板、次梁、主梁三者整體相連。傳力途徑：板一次梁一主梁一墻或柱一基礎2 .結構布置：柱距為主、次梁的跨度柱距大，梁截面大，柱子少。柱距小，梁截面小，柱子多，基礎多。次梁間距為板的跨度間距小，次梁數(shù)多，板薄。間距大，次梁數(shù)少，板厚。經濟合理板、梁、跨度柱距=梁跨，常用為次梁47m主梁58m次梁間距=板跨，1.72.5m柱網宜正方或長

20、方形，梁板盡量等跨，板厚、梁截面尺寸盡量統(tǒng)一。板：連續(xù)板，簡支板次梁：h=l/18l/12,b=h/3.5h/2當h/20時，不必驗算撓度。主梁：h=l/14l/8,b=h/3.5h/2當h/15時，不必驗算撓度板：單跨h才/45多跨連續(xù)h科/50l為短跨跨度。無梁樓蓋板厚由計算確定，常用板厚約為跨度的1/30,當板厚大于1/35柱網的長邊尺寸時，可滿足剛度要求，不必驗算變形；鋼筋混凝土樓梯形式按結構構造分：梁式、板式樓梯，剪刀式、螺旋式樓梯等。梁式樓梯組成：梯段(踏步板、斜梁)休息平臺(平臺板、平臺梁)板式樓梯組成：梯段板休息平臺(平臺板、平臺梁)受壓構件的分類(1)軸心受壓軸向壓力與截面形

21、心重合(2)偏心受壓軸向壓力與截面形心不重合偏心受壓常采用矩形，較大的預制柱采用I形截面。圓形截面主要用于橋墩、樁和公共建筑中的柱；還有環(huán)形、T形等截面形式。(1)配筋率最小配筋率：總配筋率0.6%;單側0.2%最大配筋率：總配筋率不宜大于5%。為什么？(2)直徑：d12mm通常16mm32mm。(3)根數(shù)：4(4)間距：間距w300mm；凈距50mm。箍筋(1)作用：固定縱筋位置，防止縱筋壓屈鼓出，抵抗水平剪力。(2)直徑、間距直徑不應小于d/4及6mm;間距不應大于1520d、400mm及截面短邊尺寸b。3%時，直徑不小于8mm;間距不大于10d、ootY6400附加箍筋11內折角不應采用

22、真正的軸心受壓構件并不存在混凝土材料不均勻鋼筋放置不對稱荷載作用位置不準確施工時的尺寸誤差等所導致.軸心受壓普通箍筋柱正截面受壓承載力短柱：在荷載作用下，鋼筋和混凝土共同受力、變形，隨著荷載的增大，構件的壓縮變形增長速度大于荷載的增長速度，柱中開始出現(xiàn)豎向裂縫，一般縱筋先屈服，箍筋之間的縱筋向外凸出，混凝土保護層剝落，芯部混凝土達極限壓應變e=0.002,柱壓碎破壞。長柱：長細比較大的柱子在荷載彳用下，由初始偏心距導致產生附加彎矩和相應的側向撓度，而側向撓度又增大了荷載的偏心距，隨著荷載的增大，柱側向撓曲，首先在凹側出現(xiàn)縱向裂縫，混凝土壓壞，凸側出現(xiàn)橫向裂縫，側向撓度急劇增大，柱子破壞(甚至失

23、穩(wěn))。長柱承載力低于短柱。長細比越大，承載力降低越多。普通箍筋柱正截面承載力計算公式Nu=0.9(fcA+fyA；)偏心受壓短柱的破壞形態(tài)與偏心距eo和縱向鋼筋配筋率有關分為大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞大偏心受壓：破壞條件偏心距大，或M大、N小，且受拉鋼筋配置適量。破壞特征受拉、受壓鋼筋均屈服，混凝土被壓碎，類似適筋梁，具有延性破壞性質。承載力主要取決于受拉側鋼筋小偏心受壓（受壓破壞）截面受力偏心距e0很小或較小，或者偏心距e0較大，但As配筋太多破壞條件偏心距小或受拉鋼筋配置太多破壞特征離軸向力近的一側受壓區(qū)混凝土被壓碎，受壓鋼筋屈服；離軸向力遠的一側可能受拉，也可能受壓，但一般情況下，鋼

24、筋均不屈服，類似超筋梁，脆性破壞。受拉破壞和受壓破壞的界限受拉鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土邊緣極限壓應變同時發(fā)生。相對界限受壓區(qū)高度當上為大偏心受壓（受拉破壞）當U%為小偏心受壓（受壓破壞）M荷載（計算）偏心距：e0=N附加偏心距ea取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中較大者。初始偏心距ei=e0+ea短柱和長柱是材料強度耗盡的破壞，承載力高、經濟，工程中允許使用。細長柱破壞突然，材料強度未充分利用，承載力低且不經濟，工程中應盡量避免。?實際工程中，受壓構件常承受變號彎矩作用，當彎矩數(shù)值相差不大，可采用對稱配筋。?采用對稱配筋不會在施工中產生差錯，故有時為方便施工或對于裝配式構件，也采用對稱配筋

25、。=ot+大偏心受壓構件：=a-+_由于對稱配筋，公式可寫為：N=&fcbx:ifcb進一步得到：為判別大、小偏心條件！若2as二入公式可得到：X-b為大偏心，將其代Ne-%fcbxh-0.5x）A八二0若計算出x0防腐措施?改變組織一Ni、Cr、Cu（不銹鋼）；?保護層金屬一電鍍（鍍鋅）；非金屬一無機（搪瓷）；有機（油漆，15年）。防火措施?包碎；?鋼絲網水泥砂漿；?包防火板材；?防火涂料（耐火等級一耐火極限一厚涂型、薄涂型）增加自重最小。無保護層時，梁、柱的耐火極限僅為0.25h。耐火耐候鋼鋼：c%12.11%的鐵碳合金；生鐵：c%2.11%的鐵碳合金；鋼材一般包括：型鋼-型材工字鋼、槽鋼

26、、角鋼、H型鋼等；鋼板-板材厚板（t陰0mm,z向鋼）；特厚板（tM00mm,z向鋼）鋼管-管材無縫鋼管、焊接鋼管；圓管或方（矩形）管；盤條-線材鋼筋、鋼絞線等標號：GB50017-2003推薦使用的鋼材：Q235、Q345、Q390、Q420(Q460)Q235-A,B,C,DF;Q345-A,B,C,D,EI20a,125b,704,100806,HW200200812,HM340250914HN400M200M8M13,而40M4,-200M0,口500父16,V500M300M12M12連接：焊接-對接”縫（坡口）、角焊縫；螺栓-普通螺栓、高強螺栓（摩擦型、承壓型，大六角頭型、扭剪型）

27、;焊接方法：手工焊、埋弧焊（自動）、氣體保護焊、電阻焊焊條：E43XXQ235E50XXQ345E55XX-Q390,Q420其中43,50,55-最小抗拉強度，XX電流種類，藥皮及不同焊接位置原則：焊縫和母材等強度。焊工與焊件的相對位置分為：?平焊：質量易保證?立焊、橫焊：比平焊難?仰焊：難操作，質量難保證設計人員詳細考慮每條焊縫方位，盡量平焊，避免仰焊。高強螺栓：大六角頭型扭剪型大跨度屋蓋的結構形式網格結構（平板網架+曲板網殼）實心螺栓球節(jié)點鋼管相貫節(jié)點空心焊接球節(jié)點肋環(huán)型單層球殼凱威特型單層球殼張弦梁結構弦支穹頂結構張拉整體一索穹頂結構開合結構張拉膜扭殼高層建筑結構類型以材料劃分：鋼筋混

28、凝土結構鋼結構混凝土-鋼結構型鋼混凝土結構高強混凝土、鋼管混凝土和型鋼混凝土的應用鋼筋混凝土與鋼結構相比，整體性好，剛度大、側移小，耐腐蝕、耐火，維護費用低,造價低于鋼結構。水平荷載成為設計的控制因素側移成為高層建筑的控制指標房屋的體形1.抗風要求(1)平面形狀對稱平面：盡量采用方形、矩形、圓形、正六邊形、正八邊形、橢圓形等雙軸對稱的平面。以避免由于平面形狀不對稱在風荷載作用下所發(fā)生的扭轉振動。流線型平面：采用流線型平面可以降低風對高層建筑的作用。例如法國的法蘭西大廈采用橢圓形平面，經過計算其風荷載比矩形平面約減少27%。一般情況下，圓形、橢圓形等流線型平面，與矩形平面相比，風荷載約可減少20

29、%40%。采用上小下大的截錐狀體型，減少上部風載，減少風載引起的傾覆力矩和位移利用高層建筑的設備層等形成透空層，減少風壓抗震要求(1)平面簡單平面：可使水平地震作用沿平面分布均勻，避免結構產生扭轉振動平面的質量和剛度對稱：平面的質量和剛度不對稱的建筑在水平地震作用下易產生扭轉。建筑的抗側力結構中心應與水平力的合力作用線接近。常規(guī)高度(一般150m以下)的高層建筑稱為A級高度的高層建筑，高度超過A級高度限值的高層建筑稱為B級高度的高層建筑。從高層建筑的受力特點和側移的要求，隨著房屋高度的增加，其抗側力體系也要求越來越強。結構的抗側力能力(由弱到強)：框架結構-框架-剪力墻結構-剪力墻結構-筒體結

30、構框架結構框架結構是由板、梁、柱組成的受力體系。1 .框架結構的受力特點框架結構的側向剛度小，當建筑高度增大，水平荷載控制，采用框架結構會造成梁、柱的截面很大才能滿足結構的強度和側向剛度的要求?？蚣芙Y構在水平荷載作用下的側向變形屬于剪切型變形，結構層間位移自上而下逐層增大，層間位移最大在底層，最小在頂層?？蚣芙Y構的優(yōu)缺點及應用范圍優(yōu)點：平面布置靈活，可提供較大的使用空間，自重輕，整體性好，抗震性能好，易于改變其使用功能。缺點：剛度差，側移大，模板多，施工復雜。框架一剪力墻結構1 .體系構成框架一剪力墻結構是在框架體系的基礎上，增設一定數(shù)量的鋼筋混凝土墻所構成框架、墻雙重體系。由于鋼筋混凝土墻的

31、側向剛度很大，水平荷載對結構產生的水平剪力主要由它承受，所以稱為剪力墻。在地震區(qū)，由于水平剪力因地震作用引起，所以剪力墻也稱為抗震墻?？蚣芤患袅Y構的優(yōu)缺點及應用范圍優(yōu)點：(1)側向剛度較框架結構大，水平側移小。(2)在框架一剪力墻結構中，框架和剪力墻融為一體，協(xié)同工作，取長補短，使結構受力更為合理。缺點是由于布置了剪力墻，與框架結構相比其平面布置的靈活性受到限制。.結構布置設置剪力墻應注意：在地震區(qū)沿縱橫兩個方向都應布置剪力墻；每個方向的剪力墻應盡量按照“分散、均勻、周邊、對稱”的原則設置。剪力墻的豎向布置要求a.剪力墻應上下對齊，沒有錯位，并且從底到頂連續(xù)設置，不得中斷。b.房屋的頂層如

32、有設置大空間的需求，大部分剪力墻需在頂層中斷時，被中斷的剪力墻應從以下兩三層開始逐漸減薄。c.剪力墻由下至上需要減薄時，應分段減薄，每次減薄量宜為50100mm，且不超過墻厚的25%。d.剪力墻上需開洞時，各層的洞口應上下對齊；任一樓層，洞口面積與墻面面積的比值不應大于1/6,洞口上方的梁截面高度不應小于層高的1/5。剪力墻結構結構受力特點及優(yōu)缺點當房屋的層數(shù)很多(一般25層以上)時，為了抵抗水平荷載作用下結構產生的內力和位移，剪力墻的數(shù)量和厚度都要大量增加，以至整個房屋的框架所剩很少。為了施工方便，常采用全鋼筋混凝土墻結構。剪力墻結構是將房屋的內外墻做成鋼筋混凝土墻，用以承受豎向荷載和水平荷

33、載。剪力墻結構雖然比框架結構、框架一剪力墻結構的側向剛度有很大增加，但它存在明顯的缺點是建筑平面被劃分為小開間，使建筑布置和使用要求受到一定限制筒式結構體系1.筒式結構體系的特征筒式結構體系是指由一個或幾個筒體作豎向受力結構的高層建筑結構體系。它主要靠筒體承受水平荷載，具有很好的空間剛度和抗震能力。它是目前最先進的建筑結構體系之一。筒式結構由于剪力墻集中而獲得較大的空間，使平面布置具有良好的靈活性，所以適用于辦公樓、各種公共建筑及商業(yè)建筑。筒式結構體系的型式(1).芯筒一框架體系這種體系是將所有服務性用房和公用設施（例如電梯間、設備管井等）集中布置在樓層平面的核心部位，形成一個較大的服務區(qū)，在

34、服務區(qū)周圍設置鋼筋混凝土墻體，形成豎向的墻筒，即芯筒。它和外部的框架共同組成的結構體系稱為芯筒一框架體系。多筒一框架體系多筒一框架體系是由兩個或兩個以上的筒體和框架組成的結構體系。多筒一框架體系有兩端筒一框架、芯筒加端筒一框架、芯筒加角筒一框架的形式。在水平荷載作用下，多筒一框架體系與芯筒一框架體系的變形性能基本相同，多筒一框架體系具有更大的側向剛度?？蛲步Y構體系由密柱深梁型框架圍成的筒體稱為框筒。由外圈框筒和內部框架所組成的結構體系，稱為框筒結構體系。筒中筒結構體系筒中筒結構體系是指由兩圈或兩圈以上的筒體組成的結構體系。筒中筒結構體系常用于40層以上的超高層建筑。框筒束體系框筒束體系是由兩個

35、或兩個以上的框筒連在一起所形成的結構體系框架梁：一般梁高可取,h400mm114)l梁寬bn250mm懸臂梁:次梁：11=()l58,11、=()l121811(23)h大跨度結構的主要問題是水平受力結構的剛度問題。大跨度結構的風荷載、雪荷載與活荷載不大，主要荷載是恒載（自重），占總荷載的70%80%。拱結構的受力特點：把直桿梁變?yōu)樯贤沟那鷹U就形成了拱，拱結構仍然是平面結構。拱是一種有推力的結構，它的主要內力為軸向壓力。梁在荷載P作用下，產生彎矩和剪力，要向下?lián)锨?。拱在同樣荷載作用下，拱腳支座產生水平反力H,它起著抵消P引起的彎矩的作用拱結構由于有支座的水平推力，而且拱的跨度越大、矢高越小，其

36、推力也越大拱支座水平推力的處理方法.推力直接傳給支座（落地拱）這種處理方法比較簡單，且能提供較大的空間。當土質較好，推力不大時，這樣處理也最為經濟。大跨度拱結構多采用這種方法推力由拉桿直接承受在拱腳處設置鋼桿，承受拱的水平推力（對鋼桿來說是拉力），鋼桿可以是型鋼，或是圓鋼。水平推力較大，地質條件不好的落地拱常采用這種方法，將拉桿埋在地下，往往可以取得較好的經濟和使用效果。這種處理方法的缺點是，由于拉桿的存在，而拉桿又不能埋入地下時，室內空間欠佳，有時會影響使用推力由側面框架結構承受根據建筑功能要求，當拱的兩側有邊跨建筑時，可以采用這種方法，使拱腳推力傳給邊跨結構。但是，側面框架的剛度要足夠大，

37、框架頂部不能有過大的側移，以保證拱的正常受力，且框架柱基底不允許出現(xiàn)拉應力。三.拱的結構類型拱結構按結構組成和支承方式可分為：三校拱兩校拱無錢拱后兩種是超靜定結構，工程中應用較多。1 .拱的合理軸線拱的合理軸線，是指在固定荷載作用下，使拱處于無彎矩狀態(tài)的拱軸線。拱的矢高f矢高f對拱的外形影響很大，它直接影響建筑造型和構造處理。矢高f還影響拱身的軸力和水平推力H,水平推力H與矢高f成反比（f越小，H越大）。桁架結構的特點（1）桁架結構的本質是格構式梁?？傮w上，桁架仍然是受彎構件，在荷載作用下，產生彎矩和剪力。但是，作為桁架的桿件來說，一般只承受軸向力。構件受彎時，某個內力最大截面決定整個桿件的尺

38、寸和配筋，材料不能充分利用，而軸心受力構件則不然。桁架結構的優(yōu)缺點桿件只承受軸向力，受力均勻，有利于充分利用材料；可用各種材料制作，鋼筋混凝土，鋼，木等體型多樣化，可與建筑的型式、屋面材料等相適應；施工方便，工業(yè)化生產，效率高；變形小，適用于較大跨度的結構；側向剛度差，需設置支撐保證其施工、使用時的整體穩(wěn)定。三角形屋架三角形屋架構造簡單，與坡屋頂造型相適應，有利于屋面排水，外形美觀。但是,由于其截面高度變化與彎矩變化相差較大，使弦桿內力中間小，兩端大；而腹桿內力則相反。桿件材料強度不能充分利用。梯形屋架梯形屋架鋼筋混凝土及鋼梯形屋架兩種。折線形屋架（弧形、拱形屋架）折線形屋架的上弦是弧形曲線，

39、為使其上弦的曲線和在均布荷載作用的壓力線重合，常采用拋物線。為了制作方便，上弦也可采用結點在拋物線上的折線。折線形屋架因桿件內力均勻，經濟指標好而得到廣泛應用。折線形屋架的主要缺點是坡度大，不利于鋪設大型屋面板，在南方的熱天油氈可能下滑。改善的辦法是在弦桿端部上加短柱，改變坡度。平行弦屋架平行弦屋架的優(yōu)點是桿件的長短類型少，節(jié)點構造統(tǒng)一，制作方便。薄殼結構的受力特點與優(yōu)缺點薄殼結構是在均布荷載作用下主要承受曲面內的軸力和順剪力的空間結構。薄殼結構是一種薄的不至于產生明顯的彎曲應力，厚度是用來承受壓力、拉力和剪力的形抵抗結構”，這種結構是將材料造成一定的形式從而獲得強度去承受荷載。平面板結構雖然

40、是雙向受力，但其主要承受彎矩和扭矩，且兩向剛度很小。而薄殼結構主要承受軸壓力，具有很大的強度和剛度。拱結構雖然主要承受軸向力，但其屬于單向傳力的平面結構，而殼體屬于雙向傳力的空間結構。桁架的桿件雖然也是主要承受軸向力，但其屬于平面受力桿系結構。因此，薄殼結構較梁式結構、桁架結構、拱結構等具有更優(yōu)越的受力性能。薄殼結構由于其優(yōu)越的受力性能，使薄”、剛度大成為其特點，結構自重小，節(jié)約材料，經濟，可做大跨度的建筑空間。屋面和承重結構二者合一，其造型接近動物界自然殼體，曲線優(yōu)美、形態(tài)多變，為建筑的造型提供了創(chuàng)作條件。缺點：施工復雜，費模板，費工時薄殼結構雖然本身的材料和人工費很少，但由于其體形復雜，一

41、般采用混凝土現(xiàn)澆，所需的模板、腳手架及人工等施工費用很高，往往占造價的一半以上。結構層太薄，使保溫、隔熱成為問題，長期日曬雨淋可導致殼板開裂。有些殼體曲面（如球殼、扁殼等）可導致聲音反射與混響，產生回聲現(xiàn)象，對音響效果要求的建筑需采取一定的措施（如吸音處理）后選用此結構。殼體還存在一些有待研究的問題，如開孔、穩(wěn)定、振動、徐變等。旋轉曲面由一平面曲線作母線，繞其平面內的軸旋轉而形成的曲面稱為旋轉曲面。平移曲面一豎向曲線（母線）沿另一豎向曲線（導線）平行移動所形成的曲面稱為平移曲面。直紋曲面一段直線的兩端各沿兩固定曲線移動所形成的曲面稱為直紋曲面。圓頂薄殼（球面薄殼）圓頂薄殼是古老而近代仍然大量應用的一種結構型式。它受力簡單，具有很好的空間工作性能，很薄的圓頂薄殼就可以覆蓋很大的跨度，目前圓頂薄殼的直徑已達200多米。根據殼板的構造不同，圓頂結構可分為平滑圓頂：鋼筋沿徑向及同心圓放置，實際工程應用廣泛肋形圓頂：由徑向及環(huán)向肋系與殼板組成多面圓頂：由數(shù)個拱形薄殼相交而成殼面的徑向和環(huán)向彎矩較小，可以忽略，