建筑結(jié)構(gòu)選型1課件

1、一、建筑結(jié)構(gòu)選型概念及意義 1、建筑結(jié)構(gòu)的定義 2、建筑結(jié)構(gòu)選型的內(nèi)容 3、建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 關(guān)系二、結(jié)構(gòu)選型的基本原則 1、內(nèi)容 2、建筑結(jié)構(gòu)選型的原則建筑結(jié)構(gòu)選型 建筑包括哪些？ 工業(yè)廠房、礦井、鐵路、道路（高速及城市公路等）、橋梁、隧道（公路及海底隧道）、地鐵站及地下空間、港口、住宅以及公共設(shè)施的建筑物、構(gòu)筑物等等。 結(jié)構(gòu)是在建筑中，由若干構(gòu)件（如梁、板、柱等）連接而構(gòu)成的能承受各種外界作用（如荷載、溫度變化、地基不均勻沉降等）的體系。 結(jié)構(gòu)包括哪些？2、建筑結(jié)構(gòu)選型的內(nèi)容： 1.建筑設(shè)計(jì)中的各類結(jié)構(gòu)和主要構(gòu)件的分類形式、受力特點(diǎn)； 2.各種建筑結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用范圍及型式選擇； 3.高

2、層結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)，以及其他結(jié)構(gòu)形式在土建工程中的具體應(yīng)用的條件和方法； 4.在進(jìn)行建筑構(gòu)思和設(shè)計(jì)中，把握結(jié)構(gòu)選型的合理性與可行性，做出比較經(jīng)濟(jì)合理、切實(shí)可行的建筑方案。 建筑結(jié)構(gòu)選型敘述了各種常見結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的基本理論以及原理，全面系統(tǒng)的介紹了建筑結(jié)構(gòu)的形式，包括：桁架、剛架、拱、薄殼、網(wǎng)架、網(wǎng)殼、懸索、薄膜結(jié)構(gòu)、混合空間結(jié)構(gòu)、多層建筑結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)、樓蓋結(jié)構(gòu)等，對(duì)上述結(jié)構(gòu)選型分別介紹結(jié)構(gòu)組成、受力特點(diǎn)、布置方式、適用范圍、構(gòu)造要點(diǎn)等。3、建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系： 1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑三大構(gòu)成要素中建筑技術(shù)的組成內(nèi)容，是保證房屋安全的重要手段。 2.建筑設(shè)計(jì)是為了滿足建筑功能要求，為創(chuàng)造

3、建筑的美而服務(wù)。 3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是解決支撐體系問題，處于服務(wù)地位，由注冊(cè)結(jié)構(gòu)師完成。 4.建筑設(shè)計(jì)是解決功能、適用和美觀的問題，處于先行與主導(dǎo)地位，由注冊(cè)建筑師完成。 5.建筑設(shè)計(jì)必須和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合起來，只有真正符合結(jié)構(gòu)邏輯的建筑才具有真實(shí)的表現(xiàn)力和實(shí)際的可行性，富有建筑的個(gè)性。1.適應(yīng)建筑功能的要求 對(duì)于有些公共建筑，其功能有視聽要求，如：體育館為保證較好的觀看視覺效果，比賽大廳內(nèi)不能設(shè)柱，必須采用大跨度結(jié)構(gòu)；大型超市為滿足購(gòu)物的需要，室內(nèi)空間具有流動(dòng)性和靈活性，所以應(yīng)采用框架結(jié)構(gòu)。地上20層，地下1層，高72.4米，標(biāo)準(zhǔn)層高3.3米3.考慮材料和施工的條件 由于材料和施工技術(shù)的不同，其結(jié)

4、構(gòu)形式也不同。例如：砌體結(jié)構(gòu)所用材料多為就地取材，施工簡(jiǎn)單，適用于低層、多層建筑。當(dāng)鋼材供應(yīng)緊缺或鋼材加工、施工技術(shù)不完善時(shí)，不可大量采用鋼結(jié)構(gòu)。4.充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)并合理造價(jià) 每種結(jié)構(gòu)型式都有各自的特點(diǎn)和不足，有其各自的適用范圍，所以要結(jié)合建筑設(shè)計(jì)的具體情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型。當(dāng)幾種結(jié)構(gòu)形式都有可能滿足建筑設(shè)計(jì)條件時(shí)，經(jīng)濟(jì)條件就是決定因素，盡量采用能降低工程造價(jià)的結(jié)構(gòu)形式。怎么樣更好的學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)選型？ 1、注意觀察：身邊的建筑，把平時(shí)書本上的內(nèi)容和實(shí)際看到的相聯(lián)系。 2、收集資料：了解新工藝、新技術(shù)和新材料。 3、課程設(shè)計(jì)：自己動(dòng)手做，不要總看別人做，看和做不一樣。 4、勤思考：多問自己幾個(gè)為什

5、么？特點(diǎn)：涉及面廣、內(nèi)容龐雜、概念較多、專業(yè)性強(qiáng)、實(shí)踐性較強(qiáng)。梁定義：由支座支承的主要承受彎矩和剪力的構(gòu)件。優(yōu)點(diǎn)：傳力明確、分析方便、制作簡(jiǎn)單、在中小跨度建筑得到大量的應(yīng)用。缺點(diǎn)：與桁架、拱等結(jié)構(gòu)相比其受力性能差。1.1 梁的型式1.1.1 梁按材料分類 石梁、木梁、鋼梁、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土梁、鋼-鋼筋混凝土組合梁等等1.1.2 梁按截面形式分類 矩形截面梁、T形截面梁、槽形截面梁、工字形截面梁、圓形截面梁、箱形截面梁等1.1.3 梁按支座約束條件分類 靜定梁、超靜定梁1.1 梁的型式梁按功能分類 有結(jié)構(gòu)梁，如基礎(chǔ)地梁、框架梁等，與柱、承重墻等豎向構(gòu)件共同構(gòu)成空間結(jié)構(gòu)體系；有構(gòu)造梁，如

6、圈梁、過梁、連系梁等，起到抗裂、抗震、穩(wěn)定等構(gòu)造性作用。梁按結(jié)構(gòu)工程屬性分類 框架梁、剪力墻支承的框架梁、內(nèi)框架梁、梁、砌體墻梁、砌體過梁、剪力墻連梁、剪力墻暗梁、剪力墻邊框梁。梁按施工工藝分類 現(xiàn)澆梁、預(yù)制梁 石材抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低。高度大，而跨度較小,使柱網(wǎng)尺寸受到限制，影響室內(nèi)空間的使用。石梁1.1.1 梁按材料分類福建泉州洛陽橋浙江紹興纖道橋木梁在我國(guó)古代的廟宇、宮殿中應(yīng)用極為普遍。木材自重輕，抗拉、抗壓強(qiáng)度均較高。因此，一般地，較之石梁，木梁截面小、跨度大，室內(nèi)空間開闊，使用方便。但木材的防腐、防蛀、防火性能差，且資源有限，因此現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中已漸漸被淘汰。木梁桁木建筑側(cè)面圖脊瓜柱

7、椽三架梁五架梁駝峰枋抱頭梁穿插枋膠合木 用膠粘方法將木料或木料與膠合板拼接成尺寸與形狀符合要求而又具有整體木材效能的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)。 膠合木結(jié)構(gòu)于1907年首先在德國(guó)問世，至40年代中期已發(fā)展成為現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要分支。廣泛應(yīng)用于各種工程上。鋼梁 鋼梁強(qiáng)度高、施工方便、適用范圍廣。 鋼梁自重比相同跨度混凝土梁要輕。 鋼材防腐、防火性能較差，造價(jià)和維修費(fèi)用高，很少直接使用實(shí)腹鋼梁，常采用其他結(jié)構(gòu)形式。 較之混凝土梁，鋼梁在設(shè)計(jì)中除了需要進(jìn)行強(qiáng)度和撓度核查外，還需要進(jìn)行穩(wěn)定性核查，包括整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定兩方面的穩(wěn)定性核查。鋼筋混凝土梁：鋼筋混凝土梁由混凝土和鋼筋共同工作，混凝土受壓，鋼筋受拉，受力明

8、確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，但其自重較大，跨度一般不超過12米。預(yù)應(yīng)力混凝土梁：預(yù)應(yīng)力混凝土梁在受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)力，可有效控制裂縫和撓度。預(yù)應(yīng)力混凝土梁，適用跨度更大，一般可達(dá)18m，也有超過30m的。 鋼-鋼筋混凝土梁：下部鋼材受拉，上部鋼筋混凝土受壓，充分利用其材料特性。1.1.2 梁按截面形式分類超靜定梁 靜定梁靜定多跨梁連續(xù)梁?jiǎn)慰缌憾嗫缌?.1.3 梁按支座約束條件分類優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1.構(gòu)造簡(jiǎn)單2.支座不均勻沉降不引起附加內(nèi)力3.適合地基較差的建筑物1.內(nèi)力大2.撓度大懸臂端視野開闊需要驗(yàn)算整體抗傾覆穩(wěn)定性1.充分發(fā)揮材料作用2.構(gòu)造上容易實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)支梁懸臂梁外伸梁梁按支撐情況分類：1.2 梁的受力與變形改善梁的受力1.改變梁的跨度改善梁的受力2.改變梁的受力改善梁的受力3.改變支座形式1.3 梁式結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例大沽河航道橋的主塔為獨(dú)塔，高達(dá)149米，是海灣大橋上的最高 塔。施工組織難度大、施工技術(shù)瓶頸多、施工安全風(fēng)險(xiǎn)高，結(jié)合實(shí)際情況充分論證后，最終確定了鋼箱梁安裝順序從主塔向青島側(cè)依次完成青島側(cè)鋼箱梁吊裝，然后從主塔向黃島側(cè)依次吊裝完成黃島側(cè)鋼箱梁吊裝的施工方案。 中間跨（梭型張弦梁結(jié)構(gòu)）Y型鋼支柱Y型中柱的正立面和側(cè)立面Y型邊柱的正立面和側(cè)立面候機(jī)長(zhǎng)廊中部剖面Khaju大橋