建筑结构选型案例

1混合结构体系1.1混合结构体系概述混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成，以砖墙为承重墙，或者梁是用木材建造，柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆.特点：质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低，适合6层以下，横向刚度大，整体性好，但平面灵活性差。分类：型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构1.2实例工程项目概况金茂大厦（JinMaoTower），又称金茂大楼，位于上海HYPERLINK"/view/34708.htm"浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高420.5米，是上海目前第2高的HYPERLINK"/view/129827.htm"摩天大楼（截至2008年）、HYPERLINK"/view/327945.htm"中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工，1999年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层，楼面面积27万8,707平方米，有多达130部电梯与555间客房，现已成为上海的一座地标，是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体，融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼，由著名的美国HYPERLINK"/view/36045.htm"芝加哥SOM设计事务所的HYPERLINK"/view/282148.htm"设计师AdrianSmith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。1.3实例工程项目结构选型与结构布置分析其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系,而且其抗侧力体系的力矩很大,效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间,其外围洞口可以做得很大。2框架结构体系2.1框架结构体系概述框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，同时承受竖向荷载及水平荷载的纯框架结构。其主要优点是建筑平面布置灵活，能够较大程度地满足建筑使用的要求。但框架结构的侧移刚度小，水平作用下抵抗变形的能力较差，在强震下结构顶点水平位移与层间相对水平位移都较大。为了同时满足承载能力和侧移刚度的要求，柱子截面往往很大，很不经济，也减少了使用面积。所以在地震区的框架结构不宜太高。分类:房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数分有单层、多层；按立面构成分有对称、不对称；按所用材料分有钢框架、钢筋混凝土框架、预应力混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。应用范围:框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中，如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。2.2实例工程项目概况南京电信局鼓楼多媒体综合楼位于南京市鼓楼市民广场北侧，东邻安仁街12m、北距大钟亭路12m、西侧紧贴原有五层通信机房。基地面积2340平方米，建筑物占地面积2000平方米。主楼地下二层、地上三十一层，层高四至六米不等，地面以上结构高度140．5m。使用功能分布为：地下二层为设备用房，地下一层为平战结合六级人防(平时作为汽车库)：地上一至四层为电信新产品展示超市，五层为空中花园，七至十八层为通讯机房及配套辅助设备用房，二十一至二十九层为办公用房及计算机中心，十二、十九、三十层为全省目前最大的专用电视电话会议室，六、十三、二十层为辅助设备及防火避难层。建筑面积约3．6万平方米。裙楼使用功能略。主、裙楼之间设缝形成两个独立的结构单元，主楼采用巨型框架结构体系、裙楼采用普通钢筋混凝土结构体系。味2.3奸顾实例工程项目烘结构选型与结长构布置分析昨楼层平面为规民则的长方形，旷尺寸为莫29其．粉7mx30作．亲2m(x探枣逆y)经；基础埋置深盯度贿14导．凤2m(利约堪H饰／仙IO)搏，结构高宽比张4阴．泰73海；四角设置四开个大小相同的嘉钢筋混凝土筒帐体宅(纯7尊．系6mx5缴．棕6m)氧，内置电梯、伞疏散楼梯、卫挑生间及设备管元井；简体之间钟一般楼盖为普以通钢筋混凝土撞有梁楼盖、桁常架层楼盖为钢邪骨混凝土有梁塘楼盖。尽3冻剪力墙结构体妖系奸3.出1掏剪力墙结构体麦系概述雄剪力墙结构是泥利用建筑物的掀纵、横墙体承尤受竖向荷载及旋水平荷载的结躲构。纵、横墙谈体也可兼作为雹维护墙或分隔泡房间墙。钢筋搏混凝土墙板能当承受竖向和水叶平力，它的是州侧向刚度大，煎空间整体性好热，房间内不外躁露梁、柱棱角斜，便于室内布故置，方便使用沿。其缺点是剪挡力墙间距小，恶建筑平面布置铁不灵活，不适疑合于要求大空确间的公共建筑劣。剪力墙间距惜一般退为冠3才～镜8饱m提，适用于小开衔间住宅、旅馆冤等建筑，蒜在缘30惰m悄范围内都适用辈。剪力墙结构祝形式是高层住捉宅采用最为广旋泛的一种结构厦形式。偶3.2界鹊实例工程项目宾概况HYPERLINK"/view/14486.htm"形西尔斯大厦扁(Sears丽Tower呢)惊抛是位于美国伊姐利诺伊州HYPERLINK"/view/36045.htm"挪芝加哥瞧的一幢HYPERLINK"/view/129827.htm"幕摩天大楼合，用作HYPERLINK"/view/277736.htm"辣办公楼刘，HYPERLINK"/view/59087.htm"鼓SO贡M刘建筑设计事务善所灰为当时世界上裙最大的零售商用西尔斯百货公闸司设计。楼惧高举442.铲3严米，共地桐上循10恼8脖层，地员下谢3梢层，HYPERLINK"/view/140360.htm"志总建筑面积盗41敲8校，弊00奥0疫平方米，底部汉平皮面及68.7×6宴8.照7页米，盏由觉9舰个剖22.咬9箱米见方的正方卵形组成。曾一窗度是世界上最旗高的大楼，它枪由著名夹的过SO传M次建筑师事务所肝设计，整个施势工工期不到两宪年半时间，工柿程益于痕197际4信年竣工。铸3.3半弹实例工程项目铲结构选型与结组构布置分析（同应附建筑结构铜平面布置方案哭图）拐整幢大厦被当照作一个悬挑的验束筒空间结构蚕，离地面越远座剪力越小，大筒厦顶部由风压秆引起的振动也卧明显减轻。所播有的塔楼宽度省相同，但高度扩不一。大厦外欢面的黑色环带蹦巧妙地遮盖了虾服务性设施区甚。大厦采用由HYPERLINK"/view/1296239.htm"挖钢框架倦构成的成束筒居结构体系，外从部用黑铝和镀再层HYPERLINK"/view/90927.htm"争玻璃幕墙竿围护。其外形佳的特点是逐渐垂上收的，嘱即泡1慌～平5养0深层致为抖9欠个宽度加为隶23.8对6啦米的方形筒组梯成的正方形平受面跌；突5瓣1趴～零6湿6晕层截去一对对出角方筒单元库；身6藏7类～忧9勇0业层再截去另一和对对角方筒单清元，形成十字骤形受；你9叉1秤～誓11杯0居层由两个方筒杰单元直升到顶蝶。犬4私桁架结构体系威4.辜1梦桁架结构体系杯概述窗桁架结构是由猜直杆在端部相崇互连接而成的半以抗弯为主的磁格构式结构，争一般由上弦杆贷、腹杆（竖杆萌和斜腹杆）组狗成。桁架结构搁受力合理，计无算简单，施工野方便，适应性羊强，对支座没蜓有横向推力，场因此在工程中犯得到广泛的应絮用。在房屋建扣筑中，桁架常撕用作为屋盖承谁重结构，称为何屋架。目前在轧工业厂房结构箱中常见的屋架寄就是典型的桁泼架。如今，桁御架结构已经有激多种多样的形顺式，不局限于残屋架，在一些畜大跨度结构、晨高层建筑、桥赵梁中都有非常守广泛的应用。沉4.2内伸实例工程项目蹈概况能上海大剧院占历地骂1152苗8适平方扬米阅,涂建筑总面积嫩为处7000爪0能平方交米盈,燃建筑总高昨度宋4饿0泰米。整个建筑侧地左下捞2胀层幼,巾地崖面叙6虎层湾.查顶商部透2团层宜,跑共新计际1背0遗层曲。秀拴剧院内共有三丰个剧烟场倡:伐一嘴个矮180劲0昂座位的大剧倚场联,累用于上演芭蕾献、歌剧和交响件乐哑;蜡一棵个蛛55快0龟座位的中剧场溜适合地方戏曲句和室内乐的演篇出渗;请还有一湾个网25项0沟座位的小剧场湿可以进行话剧静和歌舞表演沿。删求除此以村外仆,纱大剧院的辅助滨设施还包括八锅楼屋顶的宴会三厅散,岗底层的文化展敲示厅和马克西话姆咖啡炭厅亩,燃以及能停捕纳辰17决0夸余辆小汽车的货地下车库弄。话牲上海大剧院这难座用音符串织劝而成的水晶宫嘱殿亲,摩是一座融新技蹄术、新工艺、悦新材料于一体绕的艺术殿堂。延4.3升令实例工程项目笨结构选型与结混构布置分析省建筑平面采用家中国建筑的传择统布局手法，酱环绕的观众厅典和舞台组病成难“孝井径”略字形划分。前充部布置宽敞、哀华丽的大厅，疼后部为表演及盐专业技术活动尝产地，大剧院医包时含聚180童0冰座大剧场后，真60矮0侍座荡及住30泉0网座中、小剧场位，可进行歌剧欣。芭蕾。交响踏乐等各种演出差。5拱结构体系扎5.醉1协拱结构体系概顾述1）拱的定义愤拱：主要承受窃轴向压力并由阁两端推力维持榨平衡的曲线或刘折线形构件冠2维)忘拱的受力特点卸与适用范围：魔拱式结构的主困要内力为轴向雨压力，可利用阅抗压性能良好郑的混凝土建造美大跨度的拱式县结构。胆不过拱结构HYPERLINK"/v289626.htm?ch=ch.bk.innerlink"驼支座对（拱脚）会产浴生水平推力，舌跨度大时这个幸推力也大。志由于拱式结构仍受力合理，在绘建筑和桥梁中群被广泛应用。赖它适用于体育贵馆、展览馆等反建筑中。从3捉)出拱的类型：吴按照结构的组鞠成和支承方式音，拱可分为三痰铰拱、两铰拱愤和无铰拱。工播程中，后两种滤拱采用较多。太拱是一种有推帽力的结构，拱太脚必须能够可鞋靠地传承水平拍推力。解决这刊个问题非常重微要，通常可采跪用下列措施：房①舒推力由拉杆承栏受；钢②设推力由两侧框撑架承受。鄙5.2产葛实例工程项目牺概况江北海机场新航季站楼是一轻型芬大跨轻钢屋盖葡结构，坐落在议广西壮族自治谎区北海市。屋织盖结构为主、恼次钢拱体系（来截面形式为工膊字形），主拱遮截面高和翼缘捧宽度沿长度均今匀变化。拴5.3借眠实例工程项目顺结构选型与结补构布置分析衰从平面上看，付主拱结构由五尸个边长巡为治69轨m炉的等边三角形泊组成一梯形，家梯形平面长度鸟为龄207斩m滩，宽度甚为辞59.7出m役。每个三角形绒由三个半径彼为后36.94锅4抖m市的圆宰形锡60踏°肉角相交而形成份的拱形伞状体张。革6考薄壳结构体系昨6.舟1睛薄壳结构体系轿概述酬薄壳结构采用脊钢筋混凝土，冬其壳体内主要职承受以压力为惠主的薄膜应力敏，且薄膜应力掠沿壳体厚度方速向均匀分布，丸故材料强度能烤得到充分发挥娱；此外，壳体客为曲面，处于门空间受力状态隐，各向刚度均意较大，故其厚棉度往往很度小猪吗6m饱×望6m钟的钢筋混凝土对双向板，最小怨厚度需费130mm侨；余35m麻×女35m痛的双向扁壳屋肚盖，壳板厚度蛛仅需们80m售m习。滤优点：强度高械，刚度大，用槐料省，自重轻斑，覆盖大面积成；曲面多样活能，造型多变，竞曲线优美，表角现力强。因此晃适用于展览厅既，食堂，剧院筐，天文馆，厂猪房，飞机库等傲缺点：体型多息为曲线、复杂扬多变，费工费说模板，施工难啄度大；壳壁薄伶，保温隔热性晋能差，耐久性受较差；某些壳旺体易产生回音碍。所以不适用迟于对音响效果猪要求高的大会煤堂、体育馆、恩影剧院等唇6.2昼公实例工程项目线概况逗天津博物馆占翁地面积扰约柏3膨万平方米，共弦分为三层，从佛外面看建筑设夫计整体就像一啊只正在展翅高计飞的天鹅。据第介绍，天津博林物馆是本市规裳模最大、种类宜最为齐全的博踩物馆，也将是菌本市文物精品泳的大荟萃。馆惜中的主要展品澡将是来自历史捷博物馆和艺术吩博物馆两座博倍物馆中馆藏珍均品的集合，共师有青铜器、玉旷器、名人字画机等珍贵文物数鸭十万件，其中真大部分是国家川一二级文物，息有一些甚至是虽我国仅存、很怕少跟观众见面槐的珍品。糕6.3诞这实例工程项目露结构选型与结各构布置分析粘该博物馆结构法设计的基础，照源于天鹅骨架早结构，借助其碰结构的合理性相和可实施性，凉通过以表现天岸鹅展翅高飞的盯翼部大跨度网讯壳体结构，实商现了用最少的辆材料，建造最吃大的使用空间躲的思想。存7白网架结构体系弦7.票1炼网架结构体系剥概述州网架结构指由舍多根杆件按照缺一定的网格形揪式通过节点连纹结而成的空间顶结构，可分为格平板网架和曲送面网架两种，曾平板网架又可滨分为交叉桁架稼体系和角锥体爆系两类。其中档平板网架采用盼较多，其优点律：空间受力体胡系，杆件主要洲承受轴向力，哄受力合理，节勾省材料；整体半性好，刚度大应，稳定，抗震净性能好，可悬素挂吊车；杆件躺类型较少，适梢于工业化生产昨。可用作体育报馆并、笛毯影剧院、展览赔厅、候车厅、线体育场看台雨其篷、飞机库、辆双向大柱网架捷结构距车间等卡建筑的屋盖。互缺点是汇交于原节点上的杆件疑数量较多，制硬作安装较平面则结构复杂。网色架结构的安装抹方法可分为高穗空拼装和整体叉安装两类。漆7.2赞祖实例工程项目拾概况滋清江游泳馆位找于湖北省巴东灯县水布垭水库具生活区内，游锻泳馆屋盖采伙用谨“晓建安科磨”粱铝网架技术，览屋面采用彩色茅夹芯板保温屋幼面，局部为轻违质采光顶。铝捉网架恭长订38查m盗，氏宽慈23.226愿m肃，为单曲率弧认形网架，展开猛面积壳为陆943.5m骨2话，支承在钢结间构柱顶上。鸣7.3企飞实例工程项目贝结构选型与结财构布置分析（浑应附建筑结构北平面布置方案柔图）反清江游泳馆的捕结构特点是，巡除与房屋连接呆的地方外都是戏玻璃幕墙，网要架侧面也是玻改璃幕墙，玻璃揪幕墙的重量是西通过钢连梁传锋递给钢柱，再聪通过钢柱传递鬼给基础。山盐墙欧D狭轴医和迫E抱轴的钢柱只承运受水平风荷载纱，作用相当于拢抗风柱，上端玉通过连梁和镀络锌螺栓与网架巧下弦球相连录。素C扔轴的钢柱在有隆房屋的位置与仁房屋的钢筋混姻凝土柱拉接，客设计时钢结构帽梁柱与屋盖铝嗽网架同时计算悦，共同工作。适该铝网架共允分晚42两5匙个节点（铝球锄的直径孔从刻9傻0严—妙140m中m食）坏，幸158篮3智根杆件（长度匹从笨1800--搬3289m根m洲）胸和境1咽6福个镀锌钢支座役。竭8貌悬索结构体系熔8.告1钟悬索结构体系摘概述眉由一系列高强临度钢索组成的蓄一种张力结构往，自重很轻、桌用钢量省，可惊跨越很大的跨电度悬索为轴心鲁受拉构件，能谁充分利用钢材歼的强度形体多秩样化，能适应蜜各种平面形状光和外形轮廓的捕要求。禾悬索结构的形曲式：单层悬索体系搬预应力双层悬询索体系肝劲性悬索，预届应力横向加劲商单层体系铅预应力索拱体栋系组合悬索体系翻8.2蒸庄实例工程项目败概况富美国北卡罗来源纳也州旋Raleig肤h脾体育馆概，眉195基3鸡年建成，跨划度唱91.5m微,脏高羽31.24m谱,局建筑面老积愧6500m2词佩，是世界上最昏早的现代悬索习屋盖。被8.3港惨实例工程项目引结构选型与结饼构布置分析层为世界上第一佩个现代化房屋菠悬索结销构通,爬采用以两个斜珍放的抛物线拱恐为边缘构件的济鞍形正交索网奶。族9室薄膜结构体系柿9.慧1牺薄膜结构体系杀概述金薄膜结构是由瞎优质高强薄膜油材料和加强构载件组成的一种烦空间结构，薄冶膜既承受膜面泰的内力，作为色结构的一部分壤，又可挡风、俊防雨，起维护耐作用，同时还若可采光以节省茫室内照明的能六源。膜材本身祥的受弯刚度几普乎为零，但通衰过不同的支撑宋体系使薄膜承叹受张力，而形来成具有一定刚禁度的稳定曲面费，薄膜结构的寺建筑造型是结赞合结构构造的巩布局而闩然产赏生的，力的平宫衡状态直接被淘表现在结构的障形状上，这就框使薄膜结构成圣为一种建筑与虑结构自然有机虫体结合的新型洒大跨度建筑。畜优点：形式多贝样化，由拉索辈和骨架支承的弄膜结构的曲面兄可为任意形状第，自然曲线构先成的大跨度空摔间艺术表现力戴强挤自重轻，抗震南性能好，施工办速度快；可充饼分利用自然光尖，节能环保；掠造型活泼优美盛、富有时代气利息根缺点：刚度差秧，抗风性能差在，施工问题多傲，技术水平跟且不上，节点处泄理问题多，国状内在风力下撕棋裂破坏发生多洗。早9.2但产实例工程项目猛概况六国家体育场为苹特级体育建筑劲，大型体育场援馆。主体结构扎设计使用年错限即10恋0侄年，耐火等级纲为一级，抗震盯设防裂余度吓8勾度，地下工程是防水等摘级劳1器级。工程主体寻建筑呈空间马卸鞍椭圆形，南翠北庭长熊33细3预米、体的巨型甘空间马鞍形钢痕桁架编织喷式牧“断鸟肚巢肥”郑结构，钢结构优总用钢量戴为睡4.音2痕万吨，混凝土脊看台分为上、蹄中、下三层，疯看台混凝土结压构为地雀下俗1惹层，地造上贵7促层的钢筋混凝汁土框井架册-福剪力墙结构体赞系。钢结构与绣混凝土看台上爹部完全脱开，内互不相连，形羽式上呈相互围阔合，基础则坐须在一个相连的窄基础底板上。鼓国家体育场屋储顶钢结构上覆堪盖了双层膜结平构，即固定于毯钢结构上弦之女间的透明的上跟层射ETF费E捡膜和固定于钢辣结构下弦之下坡及内环侧壁的嗓半透明的下企层后PTF栽E姻声学吊顶。畅9.3浆速实例工程项目冻结构选型与结皆构布置分析同2页4门根钢柱等距布敲置，主桁架高育度氧12.5待m请，朝巨主要杆件截面安为并1.2m×怠1.2态m端的箱形断面。沿主钢架平面外搭的稳定由与其纯相交的次结构浴保证。庸1牧0稼充气结构体系群10.爪1鼓充气结构体系俩概述座充气结构，又掉名密"苍充气膜结宋构亦"进,吹是指在以高分赌子材料制成的冻薄膜制品中充羞入空气后而形丽成房屋的结构肯。充气式结构脑又可分为气承拘式膜结构旨（街Air-su符pporte偶dMemb趟raneS抗tructu匹r败e境）和气胀式膜筑结构（或叫气需肋式膜结构）糠（陪Inflat政edMem师brane故Struct托ur豪e戚）。气承式膜妥结构（索膜结岩构）是通过压饥力