常用结构体系所适用的建筑类型.ppt

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1、3 常用结构体系所适用的建筑类型,思考题：,1.在房地产市场中，我们经常会听到“复式楼”的说法，请问跃层组合、错层组合和复式组合有什么区别吗？,目录,3.1 建筑结构选型的原则,建筑结构是形成一定空间及造型，并具有承受人为和自然界施加于建筑物的各种荷载作用，使建筑物得以安全使用的骨架。,框架结构中的柱、梁、楼板,（1）墙体结构（以墙体作为垂直受力构件及承担水平力的结构）；幻灯片 10 （2）框架结构（由梁和柱刚性连接的骨架结构）； （3）框架剪力墙（抗震墙）结构；幻灯片 13 （4）剪力墙结构（墙体既承担水平构件传来的竖向荷载，同时也承担风力和地震力传来的水平荷载）；幻灯片 12 （5）筒体结

2、构（由剪力墙组成或密柱框筒组成）；幻灯片 14,3.2 建筑结构的分类,3.2.2 根据建筑的主要结构形式分类,砖石结构的住宅和小型旅馆,（6）桁架结构； （7）拱形结构； （8）网架结构（以网架做屋盖）； （9）空间薄壁结构（包括薄壳、折板结构）； （10）悬索结构（以钢缆或钢拉杆为主要承重构件）。,3.2 建筑结构的组成与分类,3.3 常用的建筑结构形式,（1）砌体结构的概念 砌体结构一般是指采用砖或其他块体（如混凝土砌块）砌筑的承重墙和钢筋混凝土楼（屋）盖组成的结构体系，也称墙承重结构体系。幻灯片 17,（2）砌体结构的特点 墙体具有承重和围护的双重作用; 所用材料便于就地取材，施工较简

3、单，施工进度快，技术要求低，施工设备简单。 由于砌体抗拉抗剪强度低，因此砌体结构的抗震性能差，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。幻灯片 16 砌体结构一般不适用于高层建筑及需要大空间的建筑。 由于墙体承重，在其上开设门窗受到限制，建筑立面效果显得厚实。,3.3 常用的建筑结构形式,某混合结构的多层教学楼,（3）砌体结构承重方案 横墙承重方案 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。 用途：多用在开间小、规律性强的房间。如：宿舍、普通办公室、旅馆等,3.3 常用的建筑结构形式,纵墙承重方案 横墙的设置作用是什么呢？ 横墙

4、的设置主要是为了满足房屋刚度和整体性的要求。 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。 用途：多用于进深小、开间大的建筑里如教室、会议室等,3.3 常用的建筑结构形式,纵横墙承重方案 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。,3.3 常用的建筑结构形式,内框架承重方案 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。 特点是以柱代替内承重墙，在使用上可取得了较大的空间。,3.3 常用的建筑结构形式,1.概念 框架结构是由梁和柱刚性连接的骨架结构，如图3.5所示。,3.3 常用的建筑结构形式,3.3.2.1 框架结构

5、概述,3.3 常用的建筑结构形式,图3.5 框架结构体系 (a)横向框架体系；(b)纵向框架体系,2.特点 将承重结构和围护、分隔构件完全分开，墙只起围护、分隔作用。 框架结构在水平荷载下表现出抗侧移刚度小，水平位移大的特点，属于柔性结构。幻灯片 23 框架结构平面布置灵活，能够满足生产工艺和使用功能的要求 3.应用 广泛应用于多层工业厂房及多高层办公楼、医院、旅馆、教学楼、住宅等。 框架结构的适用高度为615层，非地震区也可建到1520层。,3.3 常用的建筑结构形式,（2）柱网及层高 框架结构的柱网由柱距和跨度组成。框架结构的柱网尺寸和层高主要由使用功能的要求决定，并符合建筑模数，力求柱网

6、平面简单规则，便于布置模板。,6.3 常用的建筑结构形式,民用建筑的柱网及层高 民用建筑的类型多，功能要求各不相同，因此柱网和层高的变化也大，但对于一般民用建筑可以做到定型化。柱网一般以300mm为模数， 如住宅、旅馆的框架结构柱网尺寸，柱距可采用6.3m、6.6m和6.9m，跨度可采用4.8m、5.1m、6.0m、6.6m和6.9m，层高为3.0m、3.3m、3.6m、3.9m和4.2m。,3.3 常用的建筑结构形式,（1）剪力墙的概念 剪力墙是一种抵抗竖向荷载引起的轴向作用和风、地震等水平荷载引起的剪切、弯曲作用的结构单元。,3.3 常用的建筑结构形式,3.3.3.1 剪力墙的概念和作用,

7、（2）剪力墙的作用 剪力墙是建筑物的承重墙，同时也是围护墙和分隔墙，因此，剪力墙的布置必须满足建筑平面布置和结构布置的要求。 剪力墙有较强的承载能力，同时也具有很好的整体性和空间作用，因此，剪力墙作为抗侧力构件用于高层建筑。 受剪力墙间距的限制，建筑物的平面开间布置不灵活，所以用于旅馆、公寓住宅等建筑较为适宜。 剪力墙结构的楼盖结构一般采用钢筋混凝土平板，可不设梁，这样可节约层高。 ,3.3 常用的建筑结构形式,（1）框架剪力墙结构 框架剪力墙结构的概念 框架剪力墙是由框架与剪力墙组合而成的结构体系。在整个框架剪力墙结构体系中，框架与剪力墙同时存在，剪力墙承担绝大部分的水平荷载，而框架则承担竖

8、向荷载为主，两者共同受力，合理分工。如图3.9所示。,3.3 常用的建筑结构形式,3.3.3.2 剪力墙结构体系的类型及适用范围,框架剪力墙结构的剪力墙布置 a.剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边、楼梯间、电梯间、平面形状变化和竖向荷载较大等部位。幻灯片 33 b.平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。 c.剪力墙宜贯通建筑物的全高，避免刚度突变。 ,3.3 常用的建筑结构形式,框架剪力墙的适用范围 由于框架剪力墙是以框架为主体、以剪力墙为辅助，以补救框架结构不足的一种组合体系，适用于25层以下的建筑，最高不宜超过30层。,3.3 常用的建筑结构形式,3.3 常用的建筑结构形式,图

9、3.9 框架剪力墙结构,3.3 常用的建筑结构形式,图6.12 框架剪力墙结构,（2）框支剪力墙结构 框支剪力墙结构将剪力墙结构房屋的底层或底部几层做成框架，这种结构亦称为带转换层高层建筑结构,3.3 常用的建筑结构形式,3.3.3.3 剪力墙结构体系的类型及适用范围,由若干纵横交接的剪力墙集中到房屋内部或外部形成封闭筒体的骨架称为筒体结构。筒体可以由剪力墙组成，也可以由密柱框筒组成。,3.3 常用的建筑结构形式,3.3.4.1 简体结构的概念,筒体结构的空间结构有很大的抗侧力刚度和抗扭能力，同时剪力墙集中布置使建筑平面设计具有很大的灵活性，因此主要用于各种高层和超高层公共建筑。,3.3 常用

10、的建筑结构形式,3.3.4.2 简体结构的适用范围,1）实腹筒：钢筋混凝土剪力墙围成的筒体。 2）框筒：布置在房屋四周、由密排柱和高跨比很大的梁形成的密柱深梁框架围成的筒体。 3）桁架筒：将筒体的四壁做成桁 架，就形成桁架筒。 ,3.3 常用的建筑结构形式,3.3.4.3 简体结构的类型,2.1 结构体系,（4）筒中筒结构由中央剪力墙内筒和周边外框筒组成的结构称为筒中筒结构。内筒可布置服务设施，外筒则可安装立面玻璃幕墙。 （5）多筒结构成束筒成束筒是由若干单筒集成一体成束状，形成空间刚度极大的抗侧力结构。,3.3 常用的建筑结构形式,2.1 建筑层数和建筑高度的确定,图2.2 各种结构体系的适

11、用层数,3.4 其它的建筑结构形式,1.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、图书馆、仓储、多层轻型厂房等。,伞状结构的无梁楼盖,3.4 其它的建筑结构形式,2.单层刚架： 单层骨架结构梁柱之间为刚性连接的是单层刚架。,钢制刚架结构的玻璃暖房,3.拱：,拱券在早期建筑中的应用,拱券结构的住宅室内,4.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 。,3.4 空间结构体系所适用的建筑类型,空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式,属于空间薄壁结构，又可分为曲面壳

12、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,折板薄壳结构建筑,空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式,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,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。平板网架杆件正交、斜交后可以形成不同的平面形状，使用相当灵活。在需要时结构杆件可以暴露,3.4 空间结构体系所适用的建筑类型,网架结构 （spatial grid structure）： 由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而

13、成的空间结构。,由网架结构覆盖的交通空间,网壳相当于格构化的薄壳，但由钢杆件组成的网壳一般比混凝土薄壳的自重要小得多，除了用作大空间的顶盖外，还可以整体化地围合空间,由网架结构覆盖的音乐厅,空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式,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,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。平板网架杆件正交、斜交后可以形成不同的平面形状，使用相当灵活。在需要时结构杆件可以暴露,用高强钢丝做拉索，加上高强的边缘

14、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。除稳定性相对较差外，是比较理想的大跨屋盖结构形式。对于建筑而言，由于拉索显示出柔韧的状态，使得结构形式轻巧且具有动感,3.4 空间结构体系所适用的建筑类型,屋盖用悬索结构的冰球馆,悬索结构屋面覆盖的世博会展厅,第3章 空间结构体系所适用的建筑类型,空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式,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,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。

15、平板网架杆件正交、斜交后可以形成不同的平面形状，使用相当灵活。在需要时结构杆件可以暴露,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。除稳定性相对较差外，是比较理想的大跨屋盖结构形式。对于建筑而言，由于拉索显示出柔韧的状态，使得结构形式轻巧且具有动感,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。由于这些构件灵活的布置形式以及膜本身轻柔的外表，在城市室外空间小品中也常应用,体育场张拉膜结构顶盖,可以想象把索网结构的索细化加密，直到交织成一张薄膜,张拉膜结构的连廊,张拉膜结构的展

16、示空间,某体育场由半透明的充气膜结构覆盖，可根据不同球队的比赛改变外观的颜色,充气膜结构的植物园穹顶,膜结构的空间研究大楼,第3章 空间结构体系所适用的建筑类型,空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式,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,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。平板网架杆件正交、斜交后可以形成不同的平面形状，使用相当灵活。在需要时结构杆件可以暴露,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。除稳定性相对较差外，是比较理想的大跨屋盖结构形式。对于建筑而言，由于拉索显示出柔韧的状态，使得结构形式轻巧且具有动感,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。由于这些构件灵活的布置形式以及膜本身轻柔的外表，在城市室外空间小品中也常应用,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,雷诺汽车中心悬索与屋面钢梁混合使用,上海八万人体育馆变截面柱、悬臂桁架及张拉膜的混合使用,Thank You !,