建筑结构选型

1,结构选型的原则是什么?

1)满足使用功能的要求

2)满足建筑造型的需要

3)充分发挥结构自身的优势

4)考虑施工和材料的条件

5)尽可能降低造价

6)设计理念和方法

2,梁柱的形式,受力与变形有什么样的特征?

1)形式:按材料分为木梁,石梁,钢筋混凝土梁,预应力混凝土

梁及钢—钢筋混凝土组合梁,按截面分为矩形梁,T形梁,工字型梁,

花篮梁,薄腹梁,箱形梁,按约束条件分为静定梁和超静定梁。

2)受力变形特征:梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载作用,

内力主要为弯矩和剪力,还能有扭矩和轴力,变形主要的挠曲变形与

约束条件有关

简支梁:两端约束小,变形挠度大,内力大

固端梁:两端约束大,变形小,内力小

悬臂梁:只有一端约束,对固端要求高,受力最不好,变形最大

连续梁:充分发挥材料力学性能,内力小,刚度大,抗震好,对

支座变形敏感,易引起附加内力。

3,钢架结构的形式和特点

1)形式:从结构材料分,有胶合木结构,钢结构,混凝土结构,

从构件截面分,有实腹式钢架,空腹式钢架,等截面与变截面钢架,

格构式钢架,从结构受力条件分,有无铰钢架,两较钢架和三铰钢架,

从施工技术看,有预应力钢架,非预应力钢架,从结构形体看,有平

顶,坡顶,拱顶,单跨与多跨等。

2)特点:

1,约束对结构内力的影响,约束越多,内力越分散,内力越小,变

形越小,即刚度增加 2,梁柱线刚度比对结构内力的影响 3,门式钢

架的高跨比对结构内力的影响 4,结构构造对结构内力的影响 5,温

度变化对结构内力的影响 6,支座移动对结构内力的影响

4,屋架结构的构造要求及适用范围

1)构造要求 a矢高不宜过大也不宜过小,屋架的矢高也要根

据屋架的结构形式决定,一般矢高可取跨度的1/10~1/5,b坡度,屋架上

弦坡度的确定应与屋面防水构造结构适应,当用瓦类屋面时,坡度一

般不小于1/3,当采用大型屋面板并做卷材防水时,一般为1/8~1/12 c

节间长度,一般上弦受压,节间长度应小些,下弦受拉,节间长度应

大些,屋面荷载应直接作用在节点上,当屋架上铺预制钢筋混凝土大

型屋面板时,需取3m,当屋盖采用有檩体系时,屋架上弦节间长度应

与檩条间距一致,节间长度一般为1.5~4m

2)适用范围 1)从结构受力看,梯形屋架力学性能好,上下弦

均为直线,施工方便,适用于大中跨建筑中,三角形屋架与矩形屋架

力学性能较差,因此三角形屋架适用于中小跨度,矩形屋架常用作托

架或花卉较特殊的情况 2)从屋面防水看,屋面防水材料为粘土瓦,

机制平瓦或水泥瓦时,采用三角形屋架,陡坡梯形屋架,当采用卷材

防水,金属薄板防水时,应选用拱形屋架,折线形屋架和缓坡梯形屋

架 3)从材料的耐久性及使用环境看,木材及钢材不宜用于相对湿度

较大而通风不良的建筑或有侵蚀性介质的工业厂房,而宜选用预应力

混凝土屋架 4)从屋架结构跨度看,跨度在18米以下时,可选钢筋

混凝土-钢组合屋架,跨度在36米以下时,宜选用预应力混凝土屋架,

对跨度在36米以上的大跨度建筑或受到较大振动荷载作用的屋架,

宜选用钢屋架。

5,拱结构的合理轴线和方程式

当拱的轴线和压力线重合时,各截面形心线到合力作用线的距离为

零,则各截面上只有轴向压力,正应力沿截面均匀分布,拱处于无弯

矩状态,这时候材料的使用最经济,这样的拱轴为合理拱轴。在竖向

均匀荷载作用下为一抛物线,不同的支座约束条件或荷载形式,其合

理拱轴线是不同的,方程式为y=x(1-x),f为拱的矢高,l为拱的跨度。

6.网架结构的形式和适用范围及造型特点

形式: 1)交叉桁架体系网架

1,两向正交正放网架,2.两向正交斜放网架

3,两向斜交斜放网架,4,三向交叉网架

5,单向折线形网架

适用范围:网架结构平面布置灵活,能对方形,矩形,多边形,圆形,

扇形等不同平面形状进行合理布置,能适应不同跨度,不同支撑条件,

不同功能需要的建筑物,特别是在大中跨度的屋盖结构中,网架结构

被大量应用于体育建筑,公共建筑,工业建筑中。

造型特点:新颖,美观,轻巧,大方

7各种结构如何处理水平力?

1)拱结构 1)水平推力直接由拉杆承担2)通过刚性水平结构传递

给总拉杆3)由竖向承重结构承担4)直接作用在基础上

2)空间薄壳结构

a)圆顶 1)由支座环承担 2)通过斜柱或斜拱传递给基础 3)通

过框架传递给基础 4)直接落地 b)筒壳:与拱相似 c)折板:与筒壳相似 d)双面扁壳:与拱相似 e)双曲抛物面扭

壳:由设置在对角线方向水平拉杆承担或由支座附近的两对锚与地下

的斜拉杆承担

8空间网壳结构:1)筒网壳:由拉杆承担;设墙垛承担:设斜柱墩,

拱脚落地直接传给基础 2)球网壳:与圆顶相似 3)扭网壳:在相邻

柱间设拉杆或落地支撑

9悬索结构:a)单层悬索体系: 1)单曲面单层悬索体系:拉索水平

力通过竖向承重结构传至基础;通过拉锚传至基础,通过刚性水平构

件传给抗侧力墙。 b)双曲面单层拉索体系:蝶形悬索:一端支撑

在周边沿

1,结构选型的原则是什么?

1)满足使用功能的要求

2)满足建筑造型的需要

3)充分发挥结构自身的优势

4)考虑施工和材料的条件

5)尽可能降低造价

6)设计理念和方法

2,梁柱的形式,受力与变形有什么样的特征?

1)形式:按材料分为木梁,石梁,钢筋混凝土梁,预应力混凝土

梁及钢—钢筋混凝土组合梁,按截面分为矩形梁,T形梁,工字型梁,

花篮梁,薄腹梁,箱形梁,按约束条件分为静定梁和超静定梁。

2)受力变形特征:梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载作用,

内力主要为弯矩和剪力,还能有扭矩和轴力,变形主要的挠曲变形与

约束条件有关

简支梁:两端约束小,变形挠度大,内力大

固端梁:两端约束大,变形小,内力小

悬臂梁:只有一端约束,对固端要求高,受力最不好,变形最大

连续梁:充分发挥材料力学性能,内力小,刚度大,抗震好,对

支座变形敏感,易引起附加内力。

3,钢架结构的形式和特点

1)形式:从结构材料分,有胶合木结构,钢结构,混凝土结构,

从构件截面分,有实腹式钢架,空腹式钢架,等截面与变截面钢架,

格构式钢架,从结构受力条件分,有无铰钢架,两较钢架和三铰钢架,

从施工技术看,有预应力钢架,非预应力钢架,从结构形体看,有平

顶,坡顶,拱顶,单跨与多跨等。

2)特点:

1,约束对结构内力的影响,约束越多,内力越分散,内力越小,变

形越小,即刚度增加 2,梁柱线刚度比对结构内力的影响 3,门式钢

架的高跨比对结构内力的影响 4,结构构造对结构内力的影响 5,温

度变化对结构内力的影响 6,支座移动对结构内力的影响

4,屋架结构的构造要求及适用范围

1)构造要求 a矢高不宜过大也不宜过小,屋架的矢高也要根

据屋架的结构形式决定,一般矢高可取跨度的1/10~1/5,b坡度,屋架上

弦坡度的确定应与屋面防水构造结构适应,当用瓦类屋面时,坡度一

般不小于1/3,当采用大型屋面板并做卷材防水时,一般为1/8~1/12 c

节间长度,一般上弦受压,节间长度应小些,下弦受拉,节间长度应

大些,屋面荷载应直接作用在节点上,当屋架上铺预制钢筋混凝土大

型屋面板时,需取3m,当屋盖采用有檩体系时,屋架上弦节间长度应

与檩条间距一致,节间长度一般为1.5~4m

2)适用范围 1)从结构受力看,梯形屋架力学性能好,上下弦

均为直线,施工方便,适用于大中跨建筑中,三角形屋架与矩形屋架

力学性能较差,因此三角形屋架适用于中小跨度,矩形屋架常用作托

架或花卉较特殊的情况 2)从屋面防水看,屋面防水材料为粘土瓦,

机制平瓦或水泥瓦时,采用三角形屋架,陡坡梯形屋架,当采用卷材

防水,金属薄板防水时,应选用拱形屋架,折线形屋架和缓坡梯形屋

架 3)从材料的耐久性及使用环境看,木材及钢材不宜用于相对湿度

较大而通风不良的建筑或有侵蚀性介质的工业厂房,而宜选用预应力

混凝土屋架 4)从屋架结构跨度看,跨度在18米以下时,可选钢筋

混凝土-钢组合屋架,跨度在36米以下时,宜选用预应力混凝土屋架,

对跨度在36米以上的大跨度建筑或受到较大振动荷载作用的屋架,

宜选用钢屋架。

5,拱结构的合理轴线和方程式

当拱的轴线和压力线重合时,各截面形心线到合力作用线的距离为

零,则各截面上只有轴向压力,正应力沿截面均匀分布,拱处于无弯

矩状态,这时候材料的使用最经济,这样的拱轴为合理拱轴。在竖向

均匀荷载作用下为一抛物线,不同的支座约束条件或荷载形式,其合

理拱轴线是不同的,方程式为y=x(1-x),f为拱的矢高,l为拱的跨度。

6.网架结构的形式和适用范围及造型特点

形式: 1)交叉桁架体系网架

1,两向正交正放网架,2.两向正交斜放网架

3,两向斜交斜放网架,4,三向交叉网架

5,单向折线形网架

适用范围:网架结构平面布置灵活,能对方形,矩形,多边形,圆形,

扇形等不同平面形状进行合理布置,能适应不同跨度,不同支撑条件,

不同功能需要的建筑物,特别是在大中跨度的屋盖结构中,网架结构

被大量应用于体育建筑,公共建筑,工业建筑中。

造型特点:新颖,美观,轻巧,大方

7各种结构如何处理水平力?

1)拱结构 1)水平推力直接由拉杆承担2)通过刚性水平结构传递

给总拉杆3)由竖向承重结构承担4)直接作用在基础上

2)空间薄壳结构

a)圆顶 1)由支座环承担 2)通过斜柱或斜拱传递给基础 3)通

过框架传递给基础 4)直接落地 b)筒壳:与拱相似 c)折板:与筒壳相似 d)双面扁壳:与拱相似 e)双曲抛物面扭

壳:由设置在对角线方向水平拉杆承担或由支座附近的两对锚与地下

的斜拉杆承担

8空间网壳结构:1)筒网壳:由拉杆承担;设墙垛承担:设斜柱墩,

拱脚落地直接传给基础 2)球网壳:与圆顶相似 3)扭网壳:在相邻

柱间设拉杆或落地支撑

9悬索结构:a)单层悬索体系: 1)单曲面单层悬索体系:拉索水平

力通过竖向承重结构传至基础;通过拉锚传至基础,通过刚性水平构

件传给抗侧力墙。 b)双曲面单层拉索体系:蝶形悬索:一端支撑

在周边沿


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