建築結構選型 配同濟版書

2021-04-11 08:42:44 字數 5027 閱讀 7374

建築結構選型

第一章梁

1 梁按照材料分:石梁、木樑、鋼梁、鋼筋混凝土梁、預應力混凝土梁、鋼-鋼筋混凝土梁。

2 梁按照截面形式分:矩形截面梁、t形截面梁、薄腹梁、空腹梁、工字型截面梁。

3 梁按支座約束力分類:靜定梁(單跨、多跨)、超靜定梁(單跨、多跨)。單跨靜定梁有:簡支梁、懸臂梁。

4 梁主要承受梁軸線方向的荷載。其內力主要為:彎矩、剪力,也伴有扭矩或軸力。梁的變形主要是:撓曲變形。梁的受力與變形特點主要與梁的約束條件有關。

5 梁的變形與受力特點:

①簡支梁:內力與撓度較大,常用與中小跨度的建築,靜定結構,兩端支座有不均勻沉降時,不會引起附加內力。地基較差時採用,也作為沉降縫的連線構件。

②懸臂梁:懸臂端無支撐構件,視野開闊,空間布置靈活。結構固定端有較大的傾覆力矩。抗傾覆力矩=抗傾覆力矩/傾覆力矩》1.5(雨篷、陽台、車庫)

③兩端固定梁:梁對柱的約束作用視為彈性支承,梁在豎向荷載的作用下的內力和變形介於兩端固定梁與兩端簡支梁之間。

④兩端外伸簡支梁:兩端外伸段負彎矩作用,外伸梁中間部分的最大正彎矩和撓度小於相同跨度的簡支梁。

⑤多跨連續梁:負彎矩峰值出現在支座上方,最大彎矩出現在跨中附近,其最大彎矩也不相等。(充分利用截面的承載力:

鋼混結構進行配筋、採用變高度梁、改變梁的跨度,使彎矩最大值趨於平衡),超靜定結構,內力小、剛度大、抗震效能好,對支座變形敏感,支座產生不均勻沉降時,會引起附加內力。

⑥多跨靜定梁:多跨連續梁在彎矩為0初斷梁設鉸,使之成為靜定結構,有連續梁的圖形,在支座不均勻沉降式不會產生附加內力,荷載變化時,適應性沒有連續梁好。

第二章桁架結構

1 桁架結構由:上弦杆、下弦杆、斜腹杆、豎腹杆組成。

2 桁架結構的基本假定:

①組成桁架的所有杆都是直杆,所有各桿的中心線(軸線)都在同一平面,這一平面稱為桁架的中心平面。

②桁架的桿件與桿件相連線的節點均為鉸接節點

③所有外力(包括荷載和支座反力)都作用在桁架的中心平面內,並集中作用於節點上。

第三章單層鋼架結構

1 單層單跨剛架的結構計算簡圖,按照桿件和支座約束條件可分為:無鉸剛架、兩鉸剛架、三鉸剛架三種。

2 在單層單跨剛架中,無鉸剛架為三次超靜定結構。兩鉸剛架為一次超靜定結構。三鉸剛架為靜定結構。

3 鋼剛架結構可分為實腹式和格構式。

4 鋼筋混凝土剛架在構件轉角處,由於彎矩較大,且應力集中,可採用加腋的形式,也可以適當的用圓弧過渡。為了減少材料的用量,減輕結構自重,也可採用空腹剛架。空腹剛架有兩種形式,一種吧桿件做成空心截面,另一種是在桿件上留洞。

第四章拱式結構

1按結構支撐方式分類,拱可分為:三鉸拱、兩鉸拱、無鉸拱。

2 拱式的基本受力特點:

①在豎向荷載的作用下拱腳支座內將產生水平推力。

②在豎荷載作用下,拱腳水平推力的大小等於相同跨度簡支梁在豎向荷載作用下所產生的相應於頂鉸在截面上的彎矩除以拱的矢高。

③當結構跨度與荷載條件一定時,拱腳水平推力與拱的矢高成反比。

3 拱的合理軸線:只要拱軸線的豎向座標與相同跨度相同荷載作用下的簡支梁彎矩值成比例,即可是拱截面內僅有軸力沒有彎矩,滿足這一條件的拱軸線稱為合理拱軸線。

4 在沿水平方向均布的豎向荷載作用下,簡支梁的彎矩圖為一條拋物線,因此在豎向均布荷載作用下,合理拱軸線應為一條拋物線。

5 拱腳水平推力的四種平衡方式:①水平推力直接由拉桿承擔②水平推力通過剛性水平結構傳遞給總拉桿③水平推力由豎向沉重結構承擔④水平推力直接作用在基礎上

6鋼筋混凝土拱可以做成折板拱、波形拱、網狀筒拱、成為梁板合一的結構,以進一步節省材料,又可以達到較好的室內視覺效果。

7拱的矢高應考慮建築空間的使用、建築造型、結構受力、屋面排水構造等的要求和合理性來確定。

第五章薄壁空間結構

1.在杆繫結構中,梁主要受彎矩和剪力的作用

2.殼體結構的強度和剛度主要是利用其幾何形狀的合理性,而不是以增大其結構截面尺寸取得的

3.薄殼結構的曲面形式:旋轉曲面、平移曲面、直紋曲面

4.薄殼結構的內力:薄膜內力、彎曲內力

5.薄殼結構的施工方法:現澆混凝土殼體, 預製單元、高空裝配成整體殼體,地面現澆殼體或預製單元裝配後整體提公升, 裝配整體式疊合殼體, 採用柔模噴塗成殼

6.空間薄殼結構施加預應力的方法,可採用現張法也可採用後張法

7.圓頂結構有殼身、支座環、下部支承構件三部分組成

8.圓頂的下部支承結構有以下幾種:圓頂結構通過支座環支承在房屋的豎向承重構件上、圓頂結構支承在斜柱或斜拱上、圓頂結構支承在框架上、圓頂結構直接落地並支承在基礎上

9.圓頂的受力特點:球殼在均布豎向荷載作用下,在上部承受環向壓力而在下不承受環向拉力(p61建議自我再次總結)

10.圓頂的結構構造:p63 (建議自我總結)

11.筒殼有殼身、側邊構件及橫隔三部分組成

12.筒殼的受力特點:筒殼是雙向承荷與傳力的空間結構,筒殼在橫向的作用與拱相似,在殼身內產生環向的壓力。而在縱向則同時發揮著梁的作用,把上部豎向荷載通過縱向梁的作用傳給橫隔。

因此筒殼結構式橫向拱的作用與縱向梁的作用的綜合。

根據筒殼結構的跨度l1與波長l2之間的比例不同,其受力狀態也有差異,一般按下列三種情況考慮:1.當l1/l2≥3時,稱為長殼,按照材料力學中梁的理論來計算。

2.當l1/l2≤1/2時,稱為短殼,可按照薄膜理論來計算。3.

當1/213.筒殼的結構構造:1.短殼:

殼板矢高一般應不小於波長的1/8,板殻內配筋可採用φ4~φ6@100~160mm的雙向鋼筋網,配筋率不應低於0.2%。2.

長殼的縱向受力鋼筋應布置在側邊構件內,殼板內區域性應配置三層鋼筋。

14.裝配整體式圓柱面筒殼常用的型式:方案1:殼體塊在橫向可為整塊(適用於小跨度)或兩個半塊(適用於較大跨度)。

方案2:適用於較大跨度,整個殼體劃分為兩根現澆的邊梁、兩個橫隔及若干預製拱形板,每塊拱形板均設定兩根臨時拉桿以防止在起吊時發生過大的彎曲變形。方案3:

適用於大跨度,整個殼體有橫隔、邊梁段、肋拱及殼板四種平面預製構件拼成。方案4:適用於短殼,整個殼體可劃分為預製板及預製拱架兩種構件,同時拱架本身也可作成裝配整體式結構。

15.折板結構一般由折板、邊梁和橫隔三部分組成

16.折板結構的受力特點及計算:根據受力特點的不同,折板結構可分為長折板(l1/l2≥1)和短折板(l1/l2≤1)兩類。在折板的縱向,可取乙個波長座位計算單元,把折板看成以橫隔為支座的梁,折板的橫向,可取1m板帶按多跨度連續板計算

17.雙曲扁殼有殼身及周邊豎直的邊緣構件做組成。邊緣構件一般是帶拉桿的拱或拱形桁架

18.雙曲扁殼的受力特點:(見作業作圖示意)

19.雙曲扁殼的型式:雙傾單塊扭殼、單傾單塊扭殼、組合型扭殼

20.雙曲拋物面扭殼的受力特點:在豎向均布荷載作用下,曲面內部產生法向內力,僅存在順剪力。對於單塊扭殼屋蓋的邊緣構件,在殼邊傳來的順剪力s作用下,將在拱的方向的支座處產生對角線方向的推力h,此推力h可由於設定在對角線方向的水平拉桿來承擔,也可有設定在該支座附近的兩對錨於地下的斜拉桿來承擔。

21.幕結構有折板、側邊構件和下部支撐構件所組成

22.幕結構的受力特點:幕結構的整體受力和破壞形態與支撐條件有關。當幕結構在四角支承於可動的鉸支座上時,其破換形態是沿跨中斷裂。

當幕結構沿四邊支承時,幕結構在破壞時自腳部向上開裂,分為五個剛性板。當幕結構沿著兩個對邊支承時,則上述兩種破壞形態都有可能。

第六章平板網架結構

1.交叉桁架體系網架的型式:兩向正交正放網架、兩向正交斜放網架、兩向斜交斜放網架、三向交叉網架、單向這線網架

2.角錐體系網架:四角錐網架、三角錐網架、六角錐網架

3.滿足剛性支承條件的網架結構的支承構件的布置:周邊支承網架、三邊支承網架、兩邊支承網架、點支承網架、周邊支承與點支承相結合的網架

4.網架網格尺寸不宜超過3m

5.網架的高度主要取決於網架的跨度,此外還與荷載大小、節點形式、平面形狀、支承條件及起拱等因素有關,同時也要考慮建築功能及建築造型的要求。

6.當屋蓋跨度在100m以上時,採用普通上下弦的兩層網架難以滿足要求。

7.多層網架結構剛度好,適用於大跨度及複雜荷載的情況

8.腹杆與上下弦平面的夾角以45°左右為宜

9.交叉桁架體系網架,其腹杆布置有多種方式,一般應將腹杆布置成受拉桿

10.網架結構中常用的節點形式有焊接鋼板節點、焊接空心球節點、螺栓球節點

11.屋面排水坡度的形成:上弦節點上加小立柱找坡、網架變高度找坡、整個網架起坡、支承柱變高度

12.組合網架上弦節點在上弦平面內必須為剛接,在上弦平面外可為鉸接,即組合網架的上弦節點為半剛鉸接點。

第七章網殼結構

1.雙層筒網殼按幾何組成規律分類:平面桁架體系雙層筒網殼、四角錐體系雙層筒網殼、三角錐體系雙層筒網殼

2.雙層筒網殼按弦杆布置方向分類:正交類雙層筒網殼、斜交類雙層筒網殼、混合類雙層筒網殼

3.筒網殼結構兩對邊支承為解決拱腳推力問題,可採用以下四種方案:設拉桿、設牆垛、設斜柱、拱腳落地

4.球面劃分的基本要求:1.桿件規格盡可能少,以便製作與裝配。2.形成的結構必須是幾何不**

5.球網殼結構有:單層球網殼、雙層球網殼(跨度大於40m時)

6.球網殼結構的受力特點:(p135建議自我再次總結下)球網殼是格構化的球殼,其受力狀態與圓頂的受力相似,網殼的桿件為拉桿或壓桿,節點構造也須承受拉力和壓力。球網殼的底座可設定環梁,也可不設環梁。

從理論上來講,半球殼結構在豎向均布荷載作用下環樑內拉力為零,非半球殼結構則可通過設定斜向支承結構直接平衡球殼內的水平拉力,但一般情況下,設定環梁有利於增強結構的剛度。

隨網殼支座約束的增強,球網殼內力逐漸均勻,且最大內力也相應減小,同時整體穩定係數也不斷提高單層球網殼為增大剛度,也可再設多道環梁與網殼節點用鋼管焊接。 為使球網殼的受力符合薄膜理論,球網殼應沿其邊緣設定連續的支承結構。

第八章懸索結構

1.懸索結構由受拉索、邊緣構件和下部支承構件所組成

2.懸索屋蓋結構的特點:1.懸索結構通過索的軸向受拉來抵抗外荷載的作用,可以最充分地利用剛才的強度。

2.懸索結構便於建築造型,容易適應各種建築平面,因而能叫自由地滿足各種建築功能和表達形式的要求。3.

懸索結構施工比較方便。4.可以創造具有良好物理效能的建築空間。

5.懸索屋蓋結構的穩定性較差。6.

懸索結構的邊緣構件和下部支承必須具有一定的剛度和合理的型式,以承受索端巨大的水平拉力。

建築結構選型

考查課結課作業 題目 建築結構選型例項分析 課程名稱 建築結構選型 學院 學生姓名 學號專業班級 任課教師 2015年 6月 引言 3 第一章大跨度公共建築結構與選型 5 1桁架 5 2拱結構 6 3網架結構 6 4膜結構 7 5拱結構 8 6橋梁結構 10 第二章多層建築結構與選型 12 第三章高...

建築結構選型

1 構件按受力特徵來劃分主要有以下三類 軸心受力構件偏心受力構件受彎構件 軸心受力構件 偏心受力構件和受彎構件 2 穩定係數 按穩定考慮的承載力與強度承載力的比值 按穩定考慮的承載力與強度承載力的比值 3 相同材料的拉桿與壓桿受同樣的荷載作用時,拉桿所需的截面尺寸要比壓桿小 小 4 一般提高壓桿承載...

建築結構選型習題

一 單選題 1 對於一般平面,在抗震設計時,上下層剛度比應盡量接近於1,不應大於 a.1.5 b.2 c.2.5 d.3 2 在抗震設防區,框架體系房屋結構柱子的淨高與截面長邊的比值宜大於 a.4 b.3 c.5 d.2 3 薄腹梁實質是梁結構,屬受彎構件,它不具備以下哪項優點?a.設計 製作簡單 ...