建筑结构选型第一章混合结构体系课件

第一章混合结构体系 本课程主要内容 第一章混合结构体系 1 1混合结构体系的特点和应用范围 1 2混合结构体系的墙体布置 1 3混合结构体系的墙体构造要求 1 4钢筋混凝土楼盖 混合结构 一般是指采用钢筋混凝土楼 屋 盖和砖或其他块体 如混凝土砌块 砌筑的承重墙组成的结构体系 也称砌体结构体系 1 1混合结构体系的特点和应用范围 1混合结构体系的概念 学校教学楼 1 1混合结构体系的特点和应用范围 1 1混合结构体系的特点和应用范围 古埃及金字塔 雅典神庙 容易就地取材 砖主要用粘土烧制 石材的原料是天然石 砌块可以用工业废料 矿渣制作 来源方便 价格低廉 2混合结构体系的特点和应用范围 1 1混合结构体系的特点和应用范围 砖 石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性 施工简便 砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备 砖墙和砌块墙体能够隔热和保温 所以既是较好的承重结构 也是较好的围护结构 与钢和混凝土相比 砌体的强度较低 因而构件的截面尺寸较大 材料用量多 自重大 1 1混合结构体系的特点和应用范围 砌体的砌筑基本上是手工方式 施工劳动量大 砌体的抗拉和抗剪强度都很低 因而抗震性能较差 在使用上受到一定限制 砖石的抗压强度也不能充分发挥 粘土砖需用粘土制造 在某些地区过多占用农田 影响农业生产 一般不超过七层 故一般适用于多层住宅 办公楼 学校 小型庭院等 一般不适用于高层建筑及需要大空间的建筑 1 1混合结构体系的特点和应用范围 1几个名词 凡沿建筑物短轴方向布置的墙称横墙 横向外墙一般称山墙 沿建筑物长轴方向布置的墙称纵墙 纵墙有内纵墙与外纵墙之分 在一片墙上 窗与窗或门与窗之间的墙称窗间墙 窗洞下部的墙称窗下墙 1 2混合结构体系的墙体布置 1 横墙承重方案 2 纵墙承重方案 3 纵横墙承重方案 4 内框架承重方案 1 2混合结构体系的墙体布置 2混合结构体系的承重方案 1 横墙承重方案定义 楼层的荷载通过板 梁传至横墙 横墙作为主要的承重竖向构件 纵墙仅起维护 分隔 自承重及形成整体的作用 特点 横墙承重方案具有横墙布置较密 横向刚度大 整体性好的特点 但房间布置的灵活性差 1 2混合结构体系的墙体布置 横墙承重方案 1 2混合结构体系的墙体布置 2 纵墙承重方案定义 楼层的荷载通过板 梁传至纵墙 横墙的设置主要是为了满足房屋刚度和整体性的要求 其间距较大 特点 纵墙承重方案具有平面布置灵活 房间空间可以较大的特点 但纵墙受力集中 房屋刚度较差 1 2混合结构体系的墙体布置 学生宿舍 1 2混合结构体系的墙体布置 纵墙承重方案 1 2混合结构体系的墙体布置 3 纵横墙承重方案定义 楼层的荷载通过板 梁传至纵横墙 纵横墙同时承重的方案 特点 纵横墙承重方案具有平面布置灵活 房屋双向刚度较好的特点 1 2混合结构体系的墙体布置 纵横墙承重方案 1 2混合结构体系的墙体布置 内框架承重方案 1 2混合结构体系的承重方案 4 内框架承重方案定义 外围用外墙承重 内部用梁 柱承重的结构为内框架承重方案 特点 以柱代替内承重墙 在使用上可取得较大空间 1 2混合结构体系的墙体布置 1 2混合结构体系的墙体布置 1什么是构造要求 在建筑结构设计中 为保证结构安全或正常使用 在构造上考虑各种难以分析计算因素 一般不通过计算而必须采取的各种细部措施 1 2混合结构体系墙体的构造要求 一 横墙间距小于1 5倍建筑物宽度 刚性方案 二 纵墙以尽可能贯通 方便圈梁设置 三 墙体要适当加设壁柱 大梁 吊车 山墙 脆性材料 弯曲抗拉强度低 1 墙厚 24cm 而大梁跨度 6m时 梁支承处加强2 承受吊车荷载的墙体或承受风荷载为主的墙体 四 适当设伸缩缝 砖与混凝土线膨胀系数不同 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 2 5mm 1 2混合结构体系墙体的构造要求 1 2混合结构体系墙体的构造要求 五 适当设置沉降缝 当房屋建于地质差别较大的地基上 或房屋相邻高度 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 5 12mm 和层数有关 按施工分 现浇式 装配式 装配整体式 1 3混合结构房屋的楼盖布置 1楼盖的分类 现浇式楼板 装配式楼板 预制板 现浇式楼盖特点 整体性好 抗震性强 防水性强 适用情况 布置有特殊要求的各种楼盖 如多层厂房中需要布置重型机器设备或要求开设较复杂的孔洞 有抗动荷载作用的楼盖 公共建筑的门厅部分 平面布置不规则局部楼盖 防水要求较高的楼盖 如卫生间 厨房等 高层建筑及抗震结构 1 3混合结构房屋的楼盖布置 装配式混凝土结构楼盖 优点 便于工业化生产 在多层民用建筑 多层工业厂房广泛应用 缺点 整体性 抗震性 防水性较差 不便于开设孔洞 故对高层建筑有抗震设防要求的建筑及使用要求防水 开设孔洞楼面不宜采用 1 3混合结构房屋的楼盖布置 将预制板搁置在承重砖墙或楼面梁上 预制板的宽度视制作 吊装和运输设备而定 可以从300mm到整个房间宽度 长度一般为2 6m 预制板有实心板 空心板 槽形板 单T板 双T板等 其中空心板应用最为广泛 它们可以是预应力的 也可以是非预应力的 预制板的截面型式 1 3混合结构房屋的楼盖布置 装配整体式楼盖装配整体式楼盖是将预制构件吊装就位后 再现浇一部分混凝土 使预制构件连成整体的楼盖 这种楼盖所需模板量很少 施工速度快 当为了提高预制装配楼盖的整体性或提高预制楼板的承载能力时 常采用装配整体式楼盖 1 3混合结构房屋的楼盖布置 组成 一般由板 次梁 主梁组成 用梁将楼板分成多个区格 从而形成整浇的连续板和连续梁 板厚是梁高的一部分 故梁截面形状为T形 板区格 板的四周支撑在次梁 主梁上 一般将四周由主 次梁支撑的板称为一个板区格 2现浇钢筋混凝土楼盖 1 3混合结构房屋的楼盖布置 钢筋混凝土肋梁楼盖 1 3混合结构房屋的楼盖布置 分类 单向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖井式楼盖密肋楼盖 1 3混合结构房屋的楼盖布置 肋形楼盖的受力特点 肋形楼盖的板一般四边都有支承 板上的荷载通过双向受弯传到支座上 由于板是一个整体 弯曲时板在任意一点处的挠度在两个的竖向平面方向是相等的 因此 在短跨内曲率较大 弯矩也较大 在长跨的竖向平面内都相反 3单向板和双向板 1 3混合结构房屋的楼盖布置 单向板的受力特点 单向板上的荷载主要沿短边方向传递 沿长边方向传递的荷载很少 受力钢筋沿短边方向布置 长边方向只布置构造钢筋 单向板肋形楼盖构造简单 施工方便 是整体式楼盖结构中最常用的形式 因板 次梁和主梁为整体现浇 所以将板视为多跨超静定连续板 而将梁视为多跨超静定梁 荷载的传递路线是 板 次梁 主梁 柱或墙 板的支座为次梁 次梁的支座为主梁 主梁的支座为柱或墙 1 3混合结构房屋的楼盖布置 双向板的受力特点 1 双向板受荷后第一批裂缝出现在板底中部 然后逐渐沿45 向板四角扩展 当钢筋应力达到屈服点后 裂缝显著增大 板即将破坏时 板面四角产生环状裂缝 这种裂缝的出现促使板底裂缝进一步开展 最后板告破坏 1 3混合结构房屋的楼盖布置 2 双向板在荷载的作用下 四角有翘曲的趋势 所以 板传给支承梁的压力 沿板的长边方向是不均匀的 在板的中部较大 两端较小 3 尽管双向板的破坏裂缝并不平行于板边 但由于平行于板边的配筋其板底开裂荷载较大 而板破坏时的极限荷载又与对角线方向配筋相差不大 因此为了施工方便 双向板常采用平行于四边的配筋方式 4 细而密的配筋较粗而疏的有利 采用强度等级高的混凝土较强度等级低的混凝土有利 1 3混合结构房屋的楼盖布置 单向板与双向板的主要区别 1 3混合结构房屋的楼盖布置 当时 可按双向板设计 当时 可按单向板设计 当时 宜按双向板设计 若按单向板设计 应沿长边方向布置足够的构造钢筋 规范 规定 1 3混合结构房屋的楼盖布置 在肋梁楼盖中 柱或墙的间距往往决定了主梁和次梁的跨度 根据设计经验及经济效