结构选型总结.doc

一、综述常见的结构体系的种类和各自特点，并举例说明各适用于哪类建筑物？1、墙体承重结构所适用的建筑类型 a: 砌体墙承重 墙体材料的来源丰富，施工方便，对建筑平面的适应性强，大量应用于低层和多层的民用建筑。 b: 钢筋混凝土墙承重系统 预制装配式的建筑平面相对较为规整，往往以横墙承重居多，使用不够灵活，但能够适应一般的学校、宿舍等建筑的要求 ；2、骨架结构体系所适用的建筑类型 a:框架结构体系 柱网需要有对位关系，平面不宜转折过多，对于建筑布局的灵活性的意义主要还是体现在那些内部需要较多的大空间 b:框剪、框筒等体系 框剪体系的建筑物，剪力墙的布置除满足结构方面的需要外。框筒等体系的建筑物，筒体在垂直方向的适当变形，可以造成丰富的建筑体型c:板柱体系 板底平整，可降低层高，且内部空间分隔不受梁的影响。适用于使用荷载合适的商场仓储d:单层刚架、拱 在结构上属于平面受力体系，可以通过改变排列方式适应较活泼的建筑平面和体型 e:排架 屋架等与柱子之间铰接，能够承受大型的起重设备运行时所产生的动荷载 3、空间结构体系所适用的建筑类型 a:薄壳属于空间薄壁结构，又可分为曲面壳和折板两种。对建筑而言，结构本身就形成了“面”，而且可以切削b:网架 由许多杆件按照受力的合理性有规律地排列组合而成，可以分为平板网架和网壳两种。网架空间整体性好。c:悬索 用高强钢丝做拉索，加上高强的边缘构件以及下部的支承构件，使结构自重极大地减小，而跨度大大增加。d:膜在本质上也是受拉构件。像薄壳一样，兼有承重和围护的双重功能。其张拉力来源于充气或者用桅杆、拱、拉索等构件来将膜绷紧。e:混合形式 按照建筑设计的要求及材料、结构功能的合理性，以多种形式混合使用1、普通粘土砖墙的特点： 1、墙体材料可就地取材，易于制造 2、节省钢筋混凝土材料，造价低廉 3、材料本身具有较好的保温、防火性 4、设计方案较灵活 5、砖结构自重大，抗震性较差，且毁坏农田2、砖混结构房屋的墙体布置方案有哪几种及其特点？3、多层砌体房屋结构体系的设计要求 1、应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系，不应采用砌体墙和混凝土墙混合承重的结构体系。2、纵横墙的布置宜形成、T、形且宜均匀对称；沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连接；同一轴线上的窗间墙宜均匀布置。3、外墙开洞不宜太大，宽度控制在1.5-1.8m，当大于2m时应在洞口两侧设构造柱。4、结构平面、立面力求规整，尽量减少收进与突出及错层，局部大房间放在顶层中部。5、横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙水平全截面面积的 50%。6、承重砌体墙的厚度不应小于190mm，墙段的长度不应小于490mm，对砌块墙不宜小于600mm。 7、多层砌体承重房屋的层高，不应超过3.6m。内框架房屋的层高，不应超过4.5m。8、烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体；当墙体被削弱时，应对墙体采取加强措施，不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱及出屋面的烟囱。9、不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。10、墙体要适当加设壁柱或构造柱。11、墙体要适当设伸缩缝和沉降缝及防震缝。1、框架结构的定义及特点？定义： 框架是由梁和柱刚性连接的骨架结构。 框架结构体系是以由梁、柱组成的框架作为竖向承重和抗水平作用的结构体系。优点：1建筑平面布置灵活、易于设置较大房间、使用方便2构件类型少，易于标准化、定型化；3可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇结构，有时还可采用现浇柱及预制梁板的半现浇半预制结构。4现浇结构的整体性好，抗震性能好，在地震区应优先采用。缺点：抗侧刚度低，层以下建筑适用范围：办公楼、餐厅、车间、营业室、教室和实验室等2、框架结构布置方案有哪几种？并说明其各自特点1、横向框架承重方案在横向布置框架承重梁，在纵向布置连系梁。宜优先采用。优点：有效提高框架横向刚度2、纵向框架承重方案在纵向布置框架承重梁，在横向布置联系梁。设计中较少采用。 3、纵、横向框架混合承重方案在两个方向上均需布置框架承重梁以承受楼面荷载。具有较好的整体工作性能，应用较广泛。3、什么是无梁楼盖？并简述其优缺点。1、定义：无梁楼盖结构是指楼盖平板直接支承在柱子上，而不设主梁和次梁，楼面荷载直接通过柱子传至基础。组成：板、柱帽、柱子2、优点：扩大了楼面净空，可直接获得平整的天棚，采光、通风及卫生条件较好。 缺点：楼板厚度较大，混凝土及钢筋用量较多，一般设柱帽4 、抗震设防区框架体系结构布置的要求一）结构平面布置的原则1.结构平面布置简单、规则、对齐、对称，有利于抵抗水平荷载.尽量避免部分突出及刚度突变.控制房屋的长宽比L/B不宜超过4.0.抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地震力合力作用线接近或重合.抗侧力结构的布置应使房屋中各部分的刚度均匀，不应过分悬殊.在烈度较高的抗震设防区、楼、电梯间不宜布置在结构单元的两端和拐角部位二）结构立面布置的原则1. 沿房屋的竖向高度刚度和质量分布均匀，不要发生过大的突变，尽量避免夹层、错层、抽柱现象2. 各层楼板应尽可能设置在同一标高上，尽可能不采用复式框架,因楼板中断，柱子刚度相差过大，易引起震害。3. 下刚顶柔结构，容易出现“辫梢”效应。震害调查表明：房屋顶部突出结构震害严重4. 底柔上刚结构，底部容易破坏5. 控制结构高宽比HB（H是指建筑物地面到檐口高度B是指建筑物平面的短方向总宽）6. 注意控制房屋的侧向变位和层间相对变位，并对填充墙采取适当的加强措施（在填充墙内设轻钢或钢筋混凝土骨架并与框架连接等）7.房屋高低层不宜用牛腿相连，宜用防震缝分开8.柱子净高与截面长边的比值宜大于49. 当建筑物平面狭长，或平面复杂、不对称，或各部分刚度、高度、重量相差悬殊时，设置必要的变形缝1、简述剪力墙结构体系的概念、特点及适用范围？1、概念：剪力墙结构是利用建筑物的外墙和永久性内隔墙的位置布置钢筋混凝土承重墙的结构。2、特点：承担水平及竖向荷载且起外围护、内分隔作用 抗侧强度大，侧向变形小，结构整体性强，易于建造较高建筑 抗震性、防火性好 用钢筋省，比框架结构施工简单 墙体较密，间距小 自重大3、适用范围：适于隔墙较多的高层住宅、公寓和旅馆3、筒体结构有哪些形式？并作简要说明。内筒：高层建筑的核心布置人流、货流及管道线路集中之处框筒：由周边密集柱和高跨比很大的窗裙梁所组成的空腹筒结构。筒中筒：当结构层数较多、结构较高时，外围为框筒结构、核心为筒体，构成筒中筒结构框架筒体结构a 框架核心筒：中部设有各种竖向井，用于集中围合形成中心筒，通过整体性很强的楼盖将框架与筒连在一起。外框架柱距：一般4-8mb 框架端筒：当要求中间区域有较大建筑空间时，可将楼、电梯间等竖向井布置在两端，形成框架端筒c 框架多筒：对于多边形平面，或平面面积较大时，设有多个筒，形成框架多筒多重筒：当结构层数更多、结构更高时，采用三重筒、多重筒结构束筒：当建筑物高度或其平面尺寸进一步加大，以至于框筒结构或筒中筒结构可以看成若干个框筒结构的组合。4、如何防止框支剪力墙的刚度突变？控制框支墙与落地墙的比例。在地震区，一般要限制框支墙的总数不超过全部横墙数的50%，即框支墙占墙体总数的比例宜控制在1/2以内。增加落地剪力墙的厚度（但不宜超过原墙厚的2倍），提高落地剪力墙与框架柱的强度等级，减少洞口尺寸，控制落地剪力墙的间距不宜大于建筑物宽度的2.5倍；把落地剪力墙组合布置成筒状或工字形等来增加结构底部的总抗侧刚度。避免在框支楼盖顶处发生刚度急剧突变，为了保证刚度的变化能顺利的传递和转变，必须对框支楼盖层的设计做特殊的要求；楼板的外侧边可利用纵向框架梁或底层外纵墙加强。楼板开洞位置距外侧边应尽量远一些，在框支墙部位楼板则不宜开洞。根据建筑使用功能，也可将底层框架扩展为2-3层，刚度随层高逐渐变化，使刚度逐渐减弱而避免突变。在框架的最上面一层设置设备层，作为刚度的过渡层（即转换层），使结构转换层上下刚度较为接近。在结构上采取措施，如在剪力墙肢端增设暗柱，以及规定一些最小配筋率及搭接长度等。5、筒中筒结构的布置要求有哪些？宜采用对称平面，优先考虑圆形、正多边形，矩形平面长宽比2结构的高宽比宜3，高度不宜低于60m内外筒的间距：10m-16m为宜外框筒的柱距不宜大于层高，宜小于3m（4.5m）1、网架结构的特点有哪些？1、网架为三维结构，受力合理，节省材料2、网架上下空间可设管道设备，降低层高，经济效果好3、空间刚度大，稳定性、抗震性好，安全储备高4、网架尺寸小，上弦便于设置轻屋面，下弦便于设置悬挂吊车等。5、网架可用周边支撑或点支撑，平面柱网布置灵活6、网架屋面可灵活布置采光、通风天窗7、便于工业化、工厂化、商品化生产，组装、运输方便；网架若采用螺栓连接，便于拆卸搬迁8、造型轻巧，形式新颖，空间大小设计灵活2、网架屋面排水坡度的形成方法有哪几种？上弦节点上加小立柱找坡网架变高度找坡整个网架起坡 支承柱变高度3、试述网架结构的主要类型，并说明其各自的主要特点及适用情况。(一）、交叉桁架体系网架1、两向交叉：两向正交正放：由两组相互交叉成90的平面桁架组成，且两组桁架分别与其相应的建筑平面边线平行。用于四点支承较经济，适用于正方形平面、中等跨度两向正交斜放：由两组相互交叉成90的平面桁架组成，且两组桁架分别与建筑平面边线成45。用于周边支承较经济，适用于长方形平面、中大跨度两向斜交斜放：由两组平面桁架斜交而成，桁架与建筑边界成一斜角。一般用于建筑平面两方向柱距不等的情况。较少采用2、三向交叉：由三组互成60夹角的平面桁架相交而成。 适用于大跨度建筑（60m），特别适用于三角形、多边形和圆形的建筑平面(二)、锥体体系网架1、四角锥网架：正放四角锥网架：底边与相应的建筑平面的边界平行（上、下弦相等均平行）适用于建筑平面接近正方形平面的中、小跨度周边支承的情况 正放抽空四角锥网架：在正放四角锥网架的基础上，为了节约钢材，便于采光、通风，可适当抽去一些四角锥单元中的腹杆和下弦杆，使下弦网格尺寸扩大一倍。斜放四角锥网架：上弦与建筑平面边界成45角，下弦与建筑边界平行或垂直。适用于中小跨度和矩形平面的建筑星形四角锥网架：由两个倒置的三角形小桁架相互交叉而成，在交点处共用一根竖杆。两个三角形小桁架底边构成网架上弦，与边界成45，下弦为正交正放。适用于中、小跨度周边支承的网架棋盘形四角锥网架：将斜放四角锥网架水平转动45，并加设平行于边界的周边下弦而形成的。适用于小跨度周边支承的网架单向折线形网架：将正放四角锥网架取消了纵向的上下弦杆，仅有沿跨度方向的上下弦杆。适用于狭长矩形平面的建筑2、三角锥网架：三角锥单元组成，三角锥网架的刚度较好，适用于大跨度工程。三角锥网架：上下弦平面均为正三角形网格一般适用于大中跨度及重屋盖的建筑物。 抽空三角锥网架：基于三角锥网架，抽去部分三角锥单元的腹杆和下弦杆而成。适用于较小跨度的三角形、六边形和圆形平面的建筑。 蜂窝形三角锥网架：由倒置的三角锥体底面的角与角相接而形成，上弦平面为三角形和六边形，下弦平面为六边形网格 适用于轻型的中小跨度的周边支承的六边形、矩形和圆形平面的建筑。 3、六角锥网架：由六角锥单元组成。锥尖向下时，上弦为正六边形网格，下弦为正三角形网格；锥尖向上时，上弦为正三角形网格，下弦为正六边形网格。 杆件多、节点构造复杂，在实际工程中较少采用（三）、组合网架：用钢筋混凝土板代替网架上弦杆，由钢筋混凝土板、下弦杆和腹杆组成的组合网架。4、试述根据平面形状及支承情况的不同如何进行网架结构的选型？1、平面形状为矩形的周边支承网架，当其边长比不大于1.5时，宜选用斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正交斜放网架、两向正交正放网架、正放四角锥网架。对中小跨度，也可选用星形四角锥网架和蜂窝形三角锥网架。当建筑要求长宽两个方向支承距离不等时，可选用两向斜交斜放网架。2、平面形状为矩形的周边支承网架，当其边长比大于1.5时，宜选用两向正交正放网架、正放四角锥网架或正放抽空四角锥网架。当边长比小于2时，也可选用斜放四角锥网架。当平面狭长时，可采用单向折线形网架。3、平面形状为矩形、多点支承网架，可根据具体情况选用正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正