建筑结构选型总复习-张建荣教材配套.doc

第一章 梁1.梁按支座约束分为： 静定梁和超静定梁，根据梁跨数的不同，有单跨静定梁或单跨超静定梁、多跨静定梁或多跨连续梁。2.简述简支梁和多跨连续梁的受力特点和变形特点？答：简支梁的缺点是内力和挠度较大，常用于中小跨度的建筑物。简支梁是静定结构，当两端支座有不均匀沉降时，不会引起附加内力。因此，当建筑物的地基较差时采用简支梁结构较为有利。简支梁也常被用来作为沉降缝之间的连接构件。 多跨连续梁为超静定结构，其优点是内力小，刚度大，抗震性能好，安全储备高，其缺点是对支座变形敏感，当支座产生不均匀沉降时，会引起附加内力。（图见5页）第二章 桁架结构1.桁架结构的组成： 上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆2.桁架结构受力计算采用的基本假设： （1）组成桁架的所有各杆都是直杆，所有各柱的中心线（轴线）都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面。 （2）桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点。（铰接只限制水平位移和竖向位移，没有限制转动。） （3）所有外力（包括荷载及支座反力）都作用在桁架的中心平面内，并集中作用于节点上（节点只受集中力作用）3.桁架斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号（拉或压）有何关系？答：斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号（拉或压）有直接的关系。对于矩形桁架，斜腹杆外倾受拉，内倾受压，竖腹杆受力方向与斜腹杆相反，对于三角形桁架，斜腹杆外倾受压，内倾受拉，而竖腹杆则总是受拉。（图见11页）4.按屋架外形的不同，屋架结构形式有几种？答：三角形屋架，梯形屋架，抛物线屋架，折线型屋架，平行弦屋架等。屋架结构的选型应从哪几个方面考虑？答：（1）屋架结构的受力；（2）屋面防水构造；（3）材料的耐久性及使用环境； （4）屋架结构的跨度。屋架结构的布置有哪些具体要求？答：（1）屋架的跨度：一般以3m为模数； （2）屋架的间距：宜等间距平行排列，与房屋纵向柱列的间距一致，屋架直接搁置在柱顶； （3）屋架的支座：当跨度较小时，一般把屋架直接搁置在墙、垛、柱或圈梁上。当跨度较大时，则应采取专门的构造措施，以满足屋架端部发生转动的要求。5.屋架结构的支撑有哪几种？答：屋架支撑包括设置在屋架之间的垂直支撑，水平系杆以及设置在上、下弦平面内的横向支撑和通常设置在下弦平面内的纵向水平支撑。第三章 单层刚架结构1.刚架结构：是指梁、柱之间为刚性连接的结构。2.排架结构：是梁和柱之间为铰接的单层刚架。3.在单层单跨刚架结构中约束条件对结构内力有何影响？答：约束越多，内力越分散，内力值越小，变形越小，即刚度越大。（单层单跨刚架结构按构件的布置和支座约束条件可分为无铰刚架，两铰刚架，三铰刚架。）4.从截面形式看，钢刚架结构有哪两种类型？答：实腹式（型钢）和格构式（桁架）。5.钢筋混凝土刚架在构件转角处为避免受力过大，可采取什么措施？答：在构件转角处，由于弯矩过大，且应力集中，可采取加腋的形式，也可适当地用圆弧过渡。为了减少材料用量，减轻结构自重，也可采用空腹刚架。空腹刚架有两种形式，一种是把杆件做成空心截面，另一种是在杆件上留洞。6.刚架结构的支撑系统起什么作用？应怎样布置？答：为保证结构的整体稳定性，应在纵向柱间布置连系梁及柱间支撑，同时在横梁的顶面设置上弦横向水平支撑。柱间支撑和横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间内。（图见39页）7.单层刚架结构横梁的坡度主要由什么确定？答：由屋面材料及排水要求确定。第四章 拱式结构1简述拱的支座反力的受力特点在竖向荷载作用下，拱脚支座内将产生水平推力。在竖向荷载作用下，拱脚水平推力的大小等于相同跨度简支梁在相同竖向荷载作用下所产生的相应于顶拱截面上的弯矩除以拱的矢高。当结构跨度与荷载条件一定时，拱脚水平推力与拱的矢高成反比。2.拱的合理轴线的定义 拱式结构受力最理想的情况应是使拱身内弯矩为零，仅承受轴力。 只要拱轴线的竖向坐标与相同跨度相同荷载作用下的简支梁弯矩成比例，即可使拱截面内仅有轴力没有弯矩，3.满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴线。拱结构中拱脚水平推力的平衡方式有哪些？答：（1）水平推力直接由拉杆承担，设置水平拉杆； （2）水平推力通过刚性水平结构传递给总拉杆； （3）水平推力由竖向承重结构承担； （4）水平推力直接作用在基础上。4.从力学计算简图看，拱可以分为哪几种型式？答：无铰拱、两铰拱、三铰拱5.拱结构的矢高的确定应满足哪些方面的需求？答：（1）矢高应满足建筑使用功能和建筑造型的要求； （2）矢高的确定应使结构受力合理； （3）矢高应满足屋面排水构造的要求。6.如何选择拱式结构的支撑方式？答：拱可以分成三铰拱、两铰拱和无铰拱。三铰拱为静定结构，由于跨中存在着顶铰，使拱本身和屋盖结构复杂，因而目前较少采用。两铰拱和无铰拱均为超静定结构，两铰拱的优点是受力合理，用料经济，制作和安装比较简单，对温度变化和地基变形的适应性较好，目前较为常用。无铰拱受力最为合理，但对支座要求较高，当地基条件较差时，不宜采用。第五章 薄壁空间结构1.圆顶结构由哪几部分组成？ 壳身、支座环、下部支承构件2.按壳面构造不同，圆顶的壳身结构可分为哪几种类型？ 平滑圆顶、肋形圆顶和多面圆顶等。3.筒壳的结构组成有哪几部分？ 由壳身、侧边构件及横断三部分构成4.简述筒壳结构的受力特点 它是双向承荷与传力的空间结构，筒壳在横向的作用与拱相似，壳身内产生环向的压力，而在纵向则同时发挥着梁的作用，把上部竖向荷载通过纵向梁的作用传递给横隔。因此它是横向梁的作用与纵向梁的作用的综合。根据筒壳结构的跨度与波长之间比例的不同，其受力状态也有所差异，一般按下列三种情况考虑。当跨度/波长大于等于3时，称为长壳。当跨度/波长小于等于1/2时，称为短壳。当跨度/波长大于1/2小于3时，称为中长壳。5.折板结构由哪几部分组成？ 由折板、边梁、横隔构件三部分组成。6.根据结构受力特点不同，折板结构可以分为哪两类？ 可以分为长折板和短折板 当跨度/波长大于等1时，称为长折板，与长筒壳相似：内力主要为弯曲内力，像梁一样，纵向受力。 当跨度/波长等于1时，称为短折板：与短筒壳相似，沿跨度与波长两方向传递，典型的双向受力，弯曲应力与薄膜应力看比例，受力复杂。7.扁壳的定义： 是指薄壳的矢高f与被其所覆盖的底面最短边a之间的比值f/a=1/5的壳体。8.双曲扁壳的壳身和边缘构件常有哪些做法？ 壳身可以是光面的，也可以是带肋的。边缘构件一般是带拉杆的拱或拱形桁架，跨度较小时也可以等截面或变截面的薄腹梁，当四周为多柱支承或承重墙支承时也可以柱上的曲梁或墙上的曲线形圈梁做边缘构件。四周的边缘构件在四角交接处应有可靠连接构造措施，使形成箍（gu）的作用，以有效地约束壳身的变形。同时边缘构件在其自身平面内应有足够的刚度，否则壳身内将产生很大的附加内力。9.屋盖结构中常用的双曲抛物面扭壳有哪几种形式？ 双倾单块扭壳（两个对角在水平面一下，两个在以上）；单倾单块扭壳（三个角在一个水平面上，另一个角不在）；组合型扭壳。第六章 平板网壳结构1.按照杆件布置规律不同，平板网壳结构可分为哪两类？ 交叉桁架体系和角锥体系2.角锥体系桁架有哪几种类型？ 四角锥、三角锥、六角锥等。3.如何加强三边支承网架结构开口边的刚度？ 通过两种处理方式：设支撑系统或不设支撑系统 (1)设支撑系统也称为加反梁，如在自由边专门设一根托梁或边桁架，或在其开口边局部增加网架层数，以增强开口边的刚度。 (2)如不设支撑系统，可将整个网架的高度适当提高，或将开口边局部杆件的截面加大，使网架的整体刚度得到改善；或在开口边悬挑部分网架以平衡部分内力。5.四点支承的正交正放网架与正交斜放网架应优先选用哪种？为什么？ 当为四点支承时，正交正放网架比正交斜放网架受力合理。正交网架中位于柱上的桁架起到了主桁架的作用，缩短了与其垂直的次桁架的荷载传递路线。而斜放网架的主桁架是柱上的悬臂桁架和边桁架，其刚度较差、对角线方向的各桁架成了次桁架，它的荷载传递路线较长。因此，正交斜放网架刚度较差，内力较大。5.网架结构中常用的节点形式有哪几种？ （1）焊接钢板节点；（2）焊接空心球节点；（3）螺栓球节点。6.网架结构中常用的支座形式有哪几种？ （1）压力支座；（2）拉力支座。7.网架结构屋面排石坡度的形式有哪几种方式？ （1）上弦节点上加小立柱找坡；（2）网架变高度找坡；（3）整个网架起坡； （4）支承柱变高度。第七章 网壳结构1.网壳结构按曲面形式分类有哪两类？ 单曲面、双曲面2.单层筒网壳以网格的形式分类有哪五种形式？ A.联方网格型筒网壳； B.弗普尔型筒网壳； C.单斜杆型筒网壳； D.双斜杆型筒网壳; E.三向网格型筒网壳。3.双层筒网壳按几何组成规律可以分成哪几类？ (1)平面桁架体系双层筒网壳；（2）四角锥体系双层筒网壳；（3）三角锥体系双层筒网壳。4.简述正交类，斜交类筒网壳的受力特点？ (1)正交类网壳的外荷载主要由波长方向的弦杆承受，纵向弦杆的内力很小。很明显，结构式处于单向受力状态，以拱的作用为主，网壳中内力分布比较均匀，传力路线短。 (2)斜交类网壳的上、下弦杆是壳体波长方向斜交的，因此外荷载也是沿着斜向逐步卸荷的，拱的作用不是表现在波长方向，而是表现在与波长斜交的方向。通常最大内力集中在对角线方向，形成内力最大的主“拱”，主拱内上、下弦杆均受压。 (3)混合类网壳受力比较复杂，荷载向各个方向传递，结构空间作用明显。5.单层球网壳的主要网格形式有哪几种？肋环型网格；（2）施威特勒型网格；（3）联方型网格；（4）凯威特型网格；（5）三向网格型；（6）短程线型网格；（7）双向子午线网格。6.如何提高扭网壳结构的刚度，减少挠度？ (1)在扭网壳屋脊处设加强桁架，能明显地减少屋脊附近的挠度，但随着与屋脊距离的增加，加强桁架的影响则下降。 (2)边缘构件的刚度对于扭网壳的变形控制具有决定意义。 (3)扭网壳的支承考虑到其脊线为直线，会产生较大的温度应力。7.网壳结构的选型应考虑哪些方面的因素？ (1)网壳结构的体型应与建筑造型相协调； (2)网壳结构的型式应与建筑平面相协调； (3)网壳结构的层数（杆件层次）：与跨度有关。 (4)网格尺寸：尽量大，以减少杆件数。 (5)网壳的矢高与厚度。 悬索结构（柔性结构）1.建筑物的长宽比和高宽比对结构受力有何影响？ 平面长宽比较大的建筑物比平面为正方形的建筑物更容易受到扭转，不均匀沉降等的威胁。 建筑物高宽比越大，结构的抗侧刚度和抗倾覆稳定性就越差，当高宽比一定时，降低建筑物的质量中心则有利于结构的抗侧稳定性。2.对于有复杂的建筑型体的建筑物，如何改善其结构受力性能？ 对于复杂平面和复杂立面组合的结构布置，首先是限制；如限制裙房外伸，限制小塔楼的高度，限制内收尺寸等。其次是加强，如通过设置刚性基础，刚性层，或其他的构造措施来保证结构的整体性。 当上述两种方法均无法令人满意时，也可以设置变形缝，把复杂的建筑体型分成若干个简单的结构单元。3.建筑结构布置时为何要注意对称性和连续性？ 不对称会带来以下问题：（1）会引起外荷载作用的不均匀，从而产生扭矩；（2）会在凹角处产生应力集中；（3）不对称的建筑平面很难使三心重合。 不连续会形成薄弱层，容易发生破坏。4.为减少建筑不均匀沉降的结构构造措施主要有哪些？设置沉降缝，使缝两侧的建筑物可以自由沉降，以免产生裂缝。沉降缝应将建筑物从基础至屋顶全部断开，并有足够的宽度。为避免设置沉降缝，可采取桩基，并将桩端支承在基岩上，减少结构的沉降量；或将主楼与裙房采用不同的基础形式，并调整基础底面的土压力，使主楼与裙房的基础附加压力和沉降量基本一致。采用设置施工后浇带的方法。5.为减少温差及混凝土收缩对结构受力的不利影响，可采取哪些构造措施？设置伸缩缝，来避免在设计中计算结构内的温差应力或收缩应力。设置施工后浇带：后浇带8001000mm。为减少温度应力，首先的问题是要减少温差，一般采用保温隔热等措施，如在屋顶层增设保温隔热层，或采用架空通风屋面，也有对外柱采用保温隔热措施。可对结构中温度应力比较敏感的部位，如在顶层，底层，山墙和内纵墙端开间等处适当加强配筋来抵抗温度应力。可将屋顶楼层改用刚度较小的结构形式或在顶部设置局部温度缝，把结构划分成长度较短的区段。6.有抗震设防要求的建筑物在结构布置时应考虑哪些方面来提高抗震性？ 需要抗震设防的建筑，结构抗震设计规范对建筑体型有较多的限制条件，其主要原则是：建筑的平、立面布置宜规则，对称，建筑的质量分布宜均匀，避免有过大的外挑和内收，结构抗侧刚度沿竖向应均匀变化，楼层不宜错层，构件的界面由上至下逐渐减小，不突变。当建筑物顶层或底部由于大空间的要求取消部分墙柱时，结构设计应采取有效构造措施。 措施：（1）限制长宽比；（2）设置抗震缝，将建筑物划分为若干个独立的结构单元。 第十一章 多层建筑结构1.多层房屋常用的砌体材料有哪些？有何优缺点？ 多层房屋中常用砌体材料有砖和混凝土砌块。 优点：砌体材料有良好的耐火、保温、隔声和抗腐蚀性嫩，且具有较好的大气稳定性。它还可以就地取材，生产和施工工艺简单。此外，砌体具有承重和围护的双重功能，工程造价低。 缺点：自重大，强度低，抗震性能差。2.无筋砌体、配筋砌体和组合砌体的定义？ 无筋砌体：仅由块材和砂浆构成的砌体。 配筋砌体：在灰缝中或水泥粉刷中配置钢筋时称为配筋砌体。 组合砌体：在砌体构件的受拉和受压区用钢筋混凝土或配筋砂浆代替一部分砌体原有面积，并与原砌体共同工作，称为组合砌体。3.混合结构的定义？ 混合结构是指由砌体作为竖向承重结构（墙体），由其他材料（一般为钢筋混凝土或木结构）构成水平向承重结构（楼盖）所组成的房屋结构。4.内框架结构，底层框架砌体结构的定义？ 内框架结构：房屋内部由柱子承重，并与楼面大梁组成框架，外墙仍为砌体承重墙，称为内框架结构。 底层框架砌体结构：在房屋二层以上为砌体承重结构，但在底层需将一部分墙体改为钢筋混凝土框架承重，则称为底层框架砌体房屋结构。5.多层混合结构房屋承重墙的布置方案有哪几种？纵墙承重体系；（2）横墙承重体系；（3）纵横墙承重体系；（4）内框架承重体系。6.横墙承重和纵墙承重哪种结构布置比较好？为什么？ （1） 纵墙承重体系：由于横墙是非承重墙因而可以任意设置或连续多开间不设置，从而给建筑上提供了灵活的空间，与横墙承重体系相比，纵墙承重体系墙少，自重轻，刚度较差，抗震性能也较差，且楼层面需要加大梁而增加用料，故高烈度地震区不合适，一般用于公共建筑及中小型工业厂房。 （2） 横墙承重体系：横墙承重体系墙体较多，自重大，楼面材料较节省，具有结构简单，施工方便的优点，多用于小面积建筑和开间小的办公楼中。7.混合结构房屋在结构布置中主要考虑哪三个方面的问题？应优先选用横墙承重或纵墙承重的方案；对多层砌体房屋的总高度和层数的限制；门窗洞口宽度的限制。简述钢框架和钢筋混凝土框架结构的优缺点钢框架结构优点：自重轻，抗震（振）性能好，施工速度快， 缺点：用钢量大，造价高，及耐水钢筋混凝土框架结构：造价低廉，取材方便，耐久性好，可模性好，较广泛应用。8.钢筋混凝土框架结构按施工方法不同可分为哪些类型？ 整体式，半现浇式，装配式和装配整体式。承重框架的定义： 在承受较大楼面竖向荷载的方向布置主梁，相应平面内的框架称为承重框架。9.按不同的楼板布置方式，承重框架的布置方案有哪几种？横向框架承重方案；（2）纵向框架承重方案；（3）纵横向框架混合承重方案。10.无梁楼盖结构的定义： 无梁楼盖结构是指楼盖平板（或双向密肋板）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递至基础。 第十二章 高层建筑结构1.高层建筑中常用的结构体系有哪几种？ 常用的竖向承重结构体系有：（1）框架结构体系；（2）剪力墙结构体系；（3）框架剪力墙结构体系；（4）筒体结构体系。2.剪力墙结构体系中，剪力墙的布置有哪些具体要求？剪力墙的宽度和高度与整个房屋的宽度和高度相同；剪力墙厚度不应小于楼层高度的1/25；洞口上下对齐，布置规则，洞与洞之间，洞到墙边的距离不能太小。3.框支剪力墙结构的定义 将部分剪力墙落地，部分剪力墙在底部改为框架，即成为框支剪力墙结构。4.框架剪力墙结构的特点 它克服了框架结构抗侧力刚度较小的缺点，弥补了剪力墙结构开间过小的缺点，即可使建筑平面灵活布置，又能对常见的30层以下的高层建筑提供足够的抗侧刚度。5.框架剪力墙结构布置的关键有哪几点？框架剪力墙结构布置的关键是剪力墙的数量和位置。从建筑布置角度看，减少剪力墙数量则可使建筑布置更灵活。从结构的角度看，剪力墙往往承担了大部分的侧向力，对结构抗侧刚度有明显的影响，因而剪力墙数量不能过少。6.筒体结构体系包括哪些类型？ （1）框筒结构、（2）筒中筒结构、（3）框架核心筒结构、（4）多重筒结构和束筒结构。7.框筒结构为保证足够的抗侧刚度有哪些具体要求？ 墙面上窗洞面积不宜大于墙面总面积的50%，周边柱轴线间距为2.03.0m，不宜大于4.5m，窗裙梁截面高度一般为0.61.2m，截面宽度为0.30.5m，整个结构的高宽比宜大于3，结构平面的长宽比不宜大于2。8.筒中筒结构的定义： 当把框筒结构与核心筒结合在一起时，便成为筒中筒结构。9.框架核心筒结构的定义： 周边柱已不能形成筒的工作状态，而相当于空间框架的作用，这种结构称为框架核心筒结构。巨型框架结构的定义 大梁或大型桁架如与布置在建筑物四周的大型柱或钢筋混凝土大梁井筒连接，便形成具有强大的抗侧刚度的巨型框架结构。10.高层钢结构体系有哪些类型？ 框架结构体系、筒体结构体系、水平桁架结构体系、竖向桁架结构、悬挂结构体系 楼盖结构1.钢筋混凝土楼盖按其施工方式不同可分为： 现浇楼盖、装配式楼盖、装配整体式楼盖、叠合楼盖2.现浇楼盖按梁系布置方式不同可分为： 普通肋梁楼盖，井格梁楼盖，密肋楼盖和无梁楼盖3.肋梁楼盖在结构布置时主要有哪些要求？ 确定承重墙位置和柱网尺寸；（2）尽量布置成等跨的，梁系宜贯穿布置；（3）集中荷载及洞口的周边都应设梁加强；（4）考虑到经济的因素，板的厚度宜取得薄些；（5）为使楼板具有足够的刚度，单向板楼盖的厚度不宜小于60mm。4.单向板的定义： 是指板的四周由墙或梁支承，且板格的长边与短边之比较小的情况，这时板沿短边和长边两个方向的弯矩均不可忽略，荷载沿两个方向传递。5.单向板肋梁楼盖荷载的传递路线： 板次梁主梁柱（或墙）基础地基。6.井格梁楼盖结构的主要特点： 是两个方向梁的高度相等且一般为等间距布置，不分主次共同直接承受板传来的荷载，两个方向的梁共同工作，提供了较好的刚度，能够解决像会议室等大跨度楼盖的设计问题。梁布置成井字形，可以不做吊顶即能给人一种美观而舒适的感觉。7、密肋楼盖的定义：当梁肋间距小于1.5m时的楼盖常称为密肋楼盖。 种类：单向密肋楼盖和双向密肋楼盖二种。 特点：适用于跨度大而梁高受限制的情况，其受力性能介于肋梁楼盖和无梁平板楼盖之间，与肋梁楼盖相比，密肋楼盖的结构高度小而数量多间距密，与平板楼盖相比密肋楼盖可节省材料，减轻自重，且刚度较大。缺点是施工支模复杂，工作量大。8、无粘结预应力楼盖，采用了无粘结筋的，施加了预应力的楼盖结构。9、钢混凝土组合楼盖结构的特点 （1)能充分发挥混凝土和钢材各自材料的力学性能，使混凝土受压，钢材受拉，经济合理，节省材料，尤其对重载结构更为有利。 （2）适合于采用更高强度的钢材和混凝土，因而可减少截面尺寸，降低自重，增大建筑的使用空间，尤其是适用于较差的地基条件和大跨度结构。 （3）受力变形时，可产生较大应变，吸收能量大，因为塑性，韧性，耐疲劳性，耐冲击性等均好，很适合于抗爆、抗震结构工程的楼盖。 （4）施工中浇注混凝土时，压型钢板可同时作为模板，因而可省去模板，方便施工。 （5）因有型钢存在，不需要像钢筋混凝土那样为适应各种连接而预埋铁件。10、预制板的种类有哪些？ 实心板、空心板、槽形板、单T板、双T板等11、铺板式楼盖的布置方式有哪几种？ （1）横墙承重 （2）纵墙承重 （3）纵横墙承重12、简述装配整体式楼盖的四种构造做法 A、在预制楼板上后浇3050mm钢筋混凝土面层 B、将预制板缝拉开并配置钢筋，再与钢筋混凝土面层同时浇灌 C、采用预制叠合梁 D、采用梁全部浇注的方案 第十四章 楼梯结构1.梁式楼梯和板式楼梯的主要组成部分有哪些? 梁式楼梯：踏步板、斜梁、平台梁、平台板 板式楼梯：梯段斜板、平台梁、平台板。（没有斜梁）2.梁式楼板的适用范围？板式楼梯的适用范围？ 梁式楼梯可适用于跨度较大的空间，即梯段板的水平投影长度大于3.3m时采用梁式楼梯板式楼梯适用于跨度较小的空间，即梯段板的水平投影长度小于3.3m时宜采用板式楼梯。第二章：砖混结构一、 砖混结构的定义1、 混合结构:同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成承重结构，称为混合结构2、 砖混结构:由承重的砖砌体墙和钢筋混凝土楼盖（屋盖）组成的承重结构体系3、 砖混结构适用范围:适用于建筑层数不超过7层的住宅、公寓、办公楼、医院等占多层建筑结构体系的85%左右弱砖混结构超过6层，则墙体很厚，会大大减少建筑有效面积4、 如何发展砖混结构:发展工业化生产的新体系（如砌块结构、大板体系、大模体系、框架轻板体系等）改善传统的砖混结构，加强研究抗震措施二、 砖混结构的优缺点1、 优点:主要承重结构（墙体）所用材料为各种砌体（砖或砌块），为此造价低廉取材方便房屋纵横墙布置容易满足刚度要求混凝土、钢材主要用于楼屋盖上，整体结构造价低2、 缺点:砖砌体强度低，层数受到限制.抗震性能差.施工速度慢三、 砖混结构房屋墙体的布置方案1、 横墙承重方案1.1受力特点 主要靠横墙支撑楼板、屋面传来的荷载 横墙：承重墙 纵墙：维护、分隔、维持横墙的整体作用、承担自身重量1.2 优点 横墙较密，房屋横向刚度较大，整体刚度好 外纵墙立面处理方便，可设较大洞口 1.3 缺点 横墙较密，房间布置不；、灵活1.4 适用范围:宿舍、住宅2、 纵墙承重方案2.1 受力特点:板荷载传给梁，由梁传给纵墙,纵墙：承重墙 横墙：满足房屋刚度和整体性2.2 优点：房间空间大，房间布置灵活，墙面积小2.3 缺点：房屋横向刚度差，纵墙较厚或要加壁柱、构造柱2.4 使用范围：使用上要求有较大空间或者隔墙位置可能变化的房屋，如教学楼、办公楼、医院3、 纵横墙混合城中方案3.1 受力特点：纵横墙共同承重3.2 优点：房间开间和进深能满足使用要求，房屋纵横向刚度较为接近4、 内框架承重方案4.1 受力特点：外墙和内柱共同承重4.2 优点：可获得较大的使用空间4.3 缺点：房屋空间刚度差，易发生不均匀沉降，使结构产生内力4.4 使用范围：使用上要求有较大空间的房屋5、 底框架承重方案6、 总结四、 砖混结构房屋墙体布置注意事项1、 墙体布置需要满足构造要求、高厚比要求外，还需要考虑保证房屋整体性、空间刚度以及方式开裂等问题。2、 横墙间距小于1.5倍建筑物宽度（刚性方案）3、 纵墙宜尽可能贯通，有利于增强墙体抗裂能力，减少地基不均匀沉降，方便圈梁设置4、 墙体要适当加设壁柱（大梁、吊车、山墙）、构造柱（原因：脆性材料，弯曲抗拉强度低。墙厚24cm，而大梁跨度6m时，梁支承处应加壁柱；承受吊车荷载的墙体或承受风荷载为主的山墙应加壁柱）5、 适当设置伸缩缝（砖与混凝土膨胀系数不同）现浇钢筋混凝土楼屋盖：有保温层或隔热层：伸缩缝间距为50m；无保温层或隔热层：伸缩缝间距为30m；缝宽：20-50mm6、 适当设置沉降缝当房屋建于地质较大的基础上或者房屋相邻高度、荷重、结构刚度、地基基础的处理方法差别较大时，为避免房屋开裂，宜设沉降缝。缝宽：50-120mm，和层数有关五、 砖混结构的房屋楼盖布置1、 铺板式楼盖：由许多预制楼板直接铺放在砖墙或楼面大梁上预制楼板：实心平板、空心板、槽形板 规格：通用图集 基本模数：300mm2、 装配式楼盖的结构平面布置：布置方案和墙体承重方案相对应：即包括横墙承重方案、纵墙承重方案、纵横墙承重方案、内框架承重方案平面尺寸符合300mm的基本模数，以便和预制楼板的模数相配合 发展趋势：加大板宽3、 现浇式楼盖的选型 结构形式：单向板肋梁楼盖、双向板了梁楼盖。 单向板：单向板指板上的荷载沿一个方向传递到支撑构建上的板。两对边支承，或四边支承而L1/L23时应按单向板计算，2L1/L23按照双向板计算 优点：计算简便，结构简单，施工方便双向板：指板上的荷载沿两个方向传递到支承构件上的板。四边支承而且L1/L22.优点：梁较少，接近正方形，天棚平整，外形美观，适用于门厅部分或者公共建筑的楼盖缺点：配筋构造复杂，施工不方便梁板经济跨度：楼盖造价占房屋总价的30%到40%，所以楼盖梁板布置是否经济合理，对工程造价起决定性意义。单向板：2-3M 双向板：3-5M 次梁：4-7M 主梁：5-8M六、 现浇楼盖的组成及传力路径1、 现浇楼盖的组成：单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖 组成：板、次梁、主梁2、 传力路径单向板：板次梁主梁柱或墙基础地基 双向板：板梁柱或墙七、 现浇楼盖的梁板尺寸要求梁板尺寸的确定要考虑强度、刚度两方面的要求1、 梁板挠度的控制主要是通过对其几何尺寸进行限制，几何尺寸越大，刚度越大，挠度与刚度成反比，这样挠度就越小。一般情况下，挠度必须控制在跨度的1/300-1/200以内。2、 板截面尺寸：单跨简支板：单向板hl/30且大于60mm；双向板hl/40且大于80mm。多跨连续简支板：单向板hl/40且大于70mm；双向板hl/50。 悬臂板：h1/12。3、 梁截面尺寸： 次梁截面：h=l/(1115)；b=h/(23)； 主梁截面：h=l/(812)；b=h/(23)；悬臂梁：hl/6；b=h/(23)。第三章 框架结构体系一、框架结构特点1、 受力特点：刚结点，受力性能好（梁、柱） 形变特征：剪切型2、 框架结构的优缺点及适用范围优点：建筑平面布置灵活、易于设置较大房间、使用方便 强度高，自重轻，构件类型少，易于标准化、定型化；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。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，20层及以下建筑 适用范围：办公楼、餐厅、车间、营业室、教室、实验室等二、框架结构的类型1、 按框架结构组成划分 梁板式结构（多层和高层） 无梁式结构（仓库、冷藏室）2、 按框架的施工方法分现浇整体式框架：工地现浇 优点：结构整体性及抗震性能好，节省钢材； 缺点：现场工作量大，模板消耗多，施工周期较长。 半现浇式框架：梁柱现浇，板预制 优点：减少了混凝土浇筑量，节约模板； 缺点：整体性及抗震性能不如现浇式框架。装配式框架：优点：构件可以在工厂预制，质量容易保证，施工现场的工作量较少，比现浇框架节省模板并能缩短工期；缺点：增加了框架的节点连接，用钢量大，整体性较差，抗震性能差。 装配整体式框架其梁板柱可以在工厂预制，在施工现场将构件吊装就位，再用现浇混凝土将框架连接成整体，因而这种框架兼备了前两种框架的优点。 3、 按承重结构划分全框架 内框架：降低房屋造价 缺点：钢筋混凝土和砖墙刚度不协调，房屋整体性和总刚度差，抗震性能差4、 装配整体式框架的构件划分短柱单梁式：制作、运输、安装方便，但接头多，施工复杂长柱单梁式：减少柱子接头，增加了结构的整体性；但柱子长，运输困难，吊装内力大，长度不宜超过米组合单元式：接头少，增加了结构的整体性；构件制作复杂，运输困难，起重吨位大5、装配（整体）式框架的接头形式梁与柱的接头 暗牛腿刚接方式 明牛腿刚接方式柱与柱的接头方式-焊接连接 梁与板的接头方式-迭合梁式三、框架结构的组成1、 框架结构由梁、柱组成；2、 根据梁柱连接方式的不同，叫法是不同的：刚性连接的为通常所说的框架结构，铰接的通常称为排架结构3、 为使结构受力合理，框架结构一般要求框架梁宜连通，框架柱在纵横方向应有框架梁连接，梁柱中心线宜重合，框架柱宜纵横对齐，上下对中。4、 框架结构为满足使用功能或建筑造型的要求，也可存在抽梁、抽柱、内收、外挑、斜梁、斜柱等形式四、梁柱的布置及柱网尺寸1、 基本要求：框架的柱网布置应力求简单、规则、整齐要满足生产工艺和建筑平面布置的要求要使结构传递体系明确，受力合理柱网布置应便于施工柱网尺寸应符合经济原则和尽量符合模数2、 分类内廊式柱网、等跨式柱网、对称不等跨式柱网 内廊式：对称三跨。 房间进深：6m、6.6m、6.9m走廊跨度：2.4m、2.7m、3.0m 开间方向柱距：3.68m 适用范围：旅馆、教学、办公、医院等跨式柱网：常用跨度为6米、7.5米、9米、12米 开间方向柱距：6m 适用范围：厂房、仓库、商店n 注意： 无论是工业或民用建筑的柱网布置，当房屋长度较大（55米）时，均需设置伸缩缝，在缝的两侧应各自设置框架3、 框架的布置：按承重框架布置方向分为三种：1.主要承重框架横向布置 特点：横向梁为主梁，纵向梁为次梁（连系梁）优点：承重框架横向布置可有效提高纵房屋横向的抗侧力强度和刚度；有利于立面处理和室内采光2.主要承重框架纵向布置 特点：纵向梁为主梁，横向梁为次梁（连系梁）优点：有利于楼层净高的有效利用，房屋的使用划分比较灵活；缺点：横向很差刚度；适用范围：层数不多的无抗震要求的厂房3.主要承重框架纵横两向布置 两个方向均有较好的抗侧刚度。框架承重方案有楼盖布置关系4、 变形缝的设置1、在实际工程中，遇到房屋纵向太长、立面高差太大、体型比较复杂时，应对建筑进行变形缝的设置，使结构受力合理；2、变形缝分类： 伸缩缝：又名温度缝，主要与结构的长度有关，未采取措施时，伸缩缝间距不宜超过按表3-1中的值。 沉降缝：主要与基础受到的上部荷载和场地的地质条件相关；沉降缝可利用挑梁、搁置预制板、预制梁、设双柱等方法处理。其与温度缝的缝宽一般不小于50mm。 防震缝：主要与建筑物平面形状、质量分布、刚度、地理位置等相关。防震缝设置应力求使各结构单元简单、规则，刚度和质量分布均匀，避免发生地震作用下的扭转效应。尽量不设缝或少设缝，且“三缝合一”。5、 框架结构柱网尺寸框架柱网布置应力求简单，并尽量符合模数要求多层厂房：柱距 一般采用6m，跨度，根据柱网形式而分内廊式 6m+2.4m+6m 或 6.9m+3.0m+6.9m等跨式 常用跨度6，7.5，9，12m四种（一般6m，最好不超过9m，为什么？）多层民用房屋的柱网尺寸因民用房屋种类繁多，功能要求各有不同柱距：3.3-6m（旅馆建筑，常为6-8m）跨度：6-12m（经济考虑，不宜超过9m）若建筑长度较大时，应考虑设置伸缩缝，伸缩缝间距见混凝土结构设计规范GB50010-20016、 构件截面尺寸框架横梁截面：梁高h=(1/81/12)l梁跨梁宽b=(1/21/3)h梁高框架柱截面的宽与高=(1/151/20)H层高五、框架结构的受力特点与适用层数和高宽比 1、框架结构的受力特点: 框架结构是由梁和柱相互刚接而成的,框架的承载能力和结构效能主要依赖于梁与柱的强度和节点刚度。（框架竖向荷载和水平荷载对框架的作用是什么？）竖向荷载：框架层数的增加而框架的变形和弯矩没有显著的变化 框架的变形和弯矩与框架的层数多少没有太大的关系 水平荷载：框架的层数越多，产生的水平位移越大，框架的内力也随层数的增加而迅速增长，层数超过一定程度时，水平荷载产生的内利远远大于竖向荷载产生的内力。这时，水平荷载对设计起主要控制作用。 2、框架结构的适用条件:架结构层数较少时，竖向荷载起控制作用，框架结构比较经济。当房屋向更高的层数发展时，采用框架结构将会产生矛盾：（）强度方面：由于层数和高度的增加，竖向荷载和水平荷载产生的内力都要相应增大，特别是水平荷载产生的内力增加更快。当高度达到一定的数值，框架中将产生相当大的内力。（）刚度方面：随着房屋高度的增加，在水平荷载作用下，框架结构本身柔性较大，水平位移成为重要的控制因素。要满足强度和刚度的要求，就必须增大构件的截面尺寸，太大不经济，甚至不合理。合理层数是615层，最经济是10层左右。高宽比：框架结构房屋最大适用高度 六、抗震设防区框架体系结构布置的要求结构平面布置的原则a) 结构平面布置简单、规则、对齐、对称，有利于抵抗水平荷载 平面形状：板式、塔式 板式是指房屋宽度较小，而长度较大的建筑 为了增加板式结构的侧向刚度和稳定，避免“一字形”建筑，可以做成折板式或曲线式。 塔式则是指平面的长度和宽度相接近的建筑 在塔式建筑中，常用圆形、方形、长宽比较小的矩形、Y形、井形、三角形或其他各种形状。b) 尽量避免部分突出及刚度突变c) 控制房屋的长宽比 L/B不宜超过4.0d) 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e) .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f) 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1、 结构立面布置的原则a) 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b) 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c) 房屋顶部不宜有局部突出和刚度突变，如不能避免，突出部分应逐步收小，并需作抗震验算竖向规则建筑：立面局部收紧尺寸不大于该方向总尺寸的25%；楼层刚度不小于相邻上层刚度的70%，且连续三层的总刚度下降不超过50%。底柔上刚结构，底部容易破坏d) 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e) 控制结构高宽比HBH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高宽比超过限值需进行整体稳定性和抗倾覆验算f) 合理地设置变形缝2、 控制房屋侧向变位和层间相对变位的作用（1）防止竖向荷载引起的附加弯矩的加剧（2）防止填充墙的装修材料的破坏（3）避免相邻房屋的相互碰撞（4）减轻摇晃的感觉七、无梁楼盖结构1、 类似的框架结构没有楼盖，具有板底平整，室内净高可有效利用，便于管道在室内天棚架设等优点广泛用于冷藏库、仓库，也可用于商场和多层工业厂房建筑中2、 无梁结构与有梁节后的不同点钢筋混凝土板直接支承在柱上没有次梁和主梁板的厚度在较有梁楼盖的厚柱的上端与板整体连接处尺寸加大，形成“柱帽”，作为板的支座。3、 现浇无梁楼盖结构整体现浇、装配式、升板法施工无梁楼盖结构由板、柱帽及柱子组成柱网通常布置成正方形或矩形无梁楼盖的静力分析：把楼板在纵横两个方向上假想地划分为两种板带：“柱上板带”（弹性的柔软支座）和“跨中板带”（支承于柱上板带）4、 无梁楼盖的厚度无梁楼盖板的厚度 根据采用的柱帽形式不同而不同。采用图3-12（a）时，板厚不宜小于（1/351/32）跨度采用图3-12（b）和（c）时，板厚不宜小于（1/401/35）跨度 板厚一般为160200mm5、 柱子尺寸柱子的尺寸由计算确定楼盖荷载较大时，层高与柱子截面宽度比值不宜大于1/10当楼盖四周的板不伸出边柱外时，在周边应设圈梁。第四章：剪力墙结构体系一、 剪力墙为什么可以提高房子的抗侧力刚度这墙片在水平力作用下的工作犹如悬臂的深梁。由于深梁的抗弯惯性矩大，换而言之，抗侧力刚度就大大的提高了；同时，这块大截面墙片的受剪效能看它的抗剪能力比框架结构强的多，这片剪力墙为整个房屋提供很大的抗剪强度和刚度。二、 剪力墙结构体系的类型特点和适用范围剪力墙结构体系的分类按施工工艺分类大模现浇剪力墙结构体系施工工艺及机械设备相对较简单，适合我国国情，技术经济指标较好滑模现浇剪力墙结构体系全装配大板结构体系内浇外挂剪力墙结构体系高层结构体系选型中，应充分考虑工程的施工条件和具体的施工工艺等因素。按剪力墙的整体性（墙体开洞大小）分类实体剪力墙：未开洞或开洞很小双肢剪力墙：墙面开有一排洞口联肢剪力墙：沿竖向开有一列或多列较大的洞口壁式框架：开洞很大，连系梁和墙肢的刚度均较小，受力与变形接近于框架，几乎每层墙肢均有一反弯点框支剪力墙：结构抗震性能差，造价高错洞剪力墙：墙面上开有错行或错列洞口带小墙肢的剪力墙：墙肢与其余部分墙体尺寸相比较较小的剪力墙结构体系的类型 （纯）剪力墙结构 框支剪力墙结构 框架剪力墙结构 筒体结构1. 全剪力墙结构概念：利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构。优缺点及适用范围优点:整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力(强度)要求也容易满足，房间内无梁柱外露。缺点:剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的使用要求,结构自重往往也较大。适用范围：较小开间的住宅及旅馆建筑，高层建筑。 特征：自底层向上，位移增量 越来越大，与悬臂梁的弯曲变形曲 线类似。故称“弯曲型”适用范围：房屋刚度比框架-剪力墙体系更好，适用的层数更高，层数超过25层的房屋宜采用全部剪力墙结构理论上可达100150层，但墙体太厚，不经济，以40层以下为宜 全剪力墙的高宽比：不宜大于62. 框支剪力墙结构优点：底层作商店或停车场而需要大空间的旅馆或住宅缺点：房屋刚度突变，抗震性能较差避免房屋刚度突变的措施：1把框架层扩展到23层，层高逐渐变化，使刚度逐渐减弱而避免突变2在框架的最上面一层设置设备层，作为刚度的过渡层3尽可能把一部分剪力墙伸到底层以加强整个房屋的刚度n 结构转换层：水平结构，梁很大，一两个楼层高n 作用：过渡，改变下方楼层柱子的排列，或者过渡上下层剪力墙的不同位置，以此获得特别的楼层柱网创造大空间并将上部荷载传递到下面相对少而大的几根柱或几片墙上3. 框架剪力墙结构概念：在框架体系的房屋中设置一些剪力墙来代替部分框架特点：以框架结构为主，以剪力墙为辅助补救框架结构的不足的半刚性结构。剪力墙承担大部分的水平荷载，框架以负担竖向荷载为主适用范围：H/B不宜大于4525层以下的房屋，最高不宜超过30层地震区的五层以上的工业厂房由于剪力墙的存在，一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性，这种体系用于旅馆、公寓、住宅等建筑最为适宜不同剪力墙结构的比较4. 筒体结构特点：将剪力墙集中到房屋的内部或外部形成封闭的筒体筒体在水平荷载作用下好像一个竖向悬臂空心柱体，结构空间刚度极大，抗扭性能也好剪力墙集中布置不妨碍房屋的使用空间，建筑平面布置灵活，适用于各种高层公共建筑和商业建筑筒体结构的类型根据建筑高度不同，可采用不同筒体结构形式内筒体：将电梯井、楼体井、管道井、服务间等集中成为一个核心筒体。外筒体：四周外墙由密排窗框诸与窗间墙梁组成-多孔墙体。建筑物内部可不设剪力墙。筒中筒：内筒体与外筒体相结合多筒体组合：根据建筑平面要求可采用：多重套筒，组合筒-几个筒体由楼板联合束筒-若干个筒体成束状结构，筒体可错落不齐。 筒体结构的主要特征框筒及桁架筒做为外筒，实腹筒做为内筒，形成筒中筒结构，筒体结构属于空间受力体系（1）变形特点框筒侧向变形仍以剪切型为主，而核心筒通常则是以弯曲型变形为主（2）受力特点框筒结构是具有箱形截面的悬臂构件，柱子分为受拉和受压柱，形成受拉翼缘框架和受压翼缘框架。5.