建築結構選型目錄總結

第一章梁和懸挑結構

梁主要承受垂直於梁軸線方向的荷載作用。

1.1梁的型式

1.1.1梁按材料分類

梁按材料分類有石梁、木樑、鋼梁、鋼筋混凝土梁、預應力混凝土梁及鋼——鋼筋混凝土組合梁。

1.1.2梁按截面形式分類

1.1.3梁按支座約束條件分類

1.2梁的受力與變形

1.4懸挑結構

1.4.1懸挑結構的形式

1.4.2懸挑結構的抗傾覆平衡

1.4.3懸挑結構的受力

第二章桁架（屋架）結構

在房屋建築中，桁架常作為屋蓋承重結構，這時常稱為屋架。

2.1桁架結構的受力特點

2.1.1桁架結構的組成

2.1.2桁架結構計算的假定

2.1.3桁架結構的內力

1）弦杆的內力

，2）腹杆的內力

，2.2屋架結構的型式

屋架結構的型式很多，根據材料的不同，可分為木屋架、鋼屋架、鋼一木組合屋架、輕型鋼屋架、鋼筋混凝土屋架、預應力混凝土屋架、鋼筋混凝土-鋼組合屋架等。按屋架外形的不同，有三角形屋架、梯形屋架、拋物線屋架、折線型屋架、平行弦屋架等。根據結構受力的特點及材料效能的不同，也可採用橋式屋架、無斜腹杆屋架、立體桁架等。

2.2.1木屋架

常用的木屋架是方木或圓木連線的豪式木屋架。一般分為三角形和梯形兩種。

2.2.2鋼——木組合屋架

形式有豪式屋架、芬克式屋架、梯形屋架和下折式屋架。

2.2.3鋼屋架

鋼屋架的形式主要有三角形鋼屋架、梯形鋼屋架、矩形（平行弦）鋼屋架，為改善上弦杆的受力情況，常採用再分式腹杆的形式

2.2.4輕型鋼屋架

輕型鋼屋架按結構形式主要由三角形屋架、三角拱屋架和梭形屋架等三種。

屋面有斜坡屋面和平坡屋面兩種。

2.2.5混凝土屋架

混凝土屋架的常見形式有梯形屋架、折線形屋架、拱形屋架、無斜腹杆屋架等。根據是否對屋架下弦施加預應力，可分為鋼筋混凝土屋架和預應力混凝土屋架。

2.2.6鋼筋混凝土——鋼組合屋架

常見的鋼筋混凝土——鋼組合屋架有折線型屋架、三鉸屋架、兩鉸屋架等。

2.3屋架結構的選型與布置

2.3.1屋架結構的主要尺寸

屋架結構的主要尺寸包括屋架的矢高、坡度、節間距。

2.3.2屋架結構的選型

（1）屋架結構的受力

（2）屋面防水構造

（3）材料的耐久性及使用環境

（4）屋架結構的跨度

2.3.3屋架結構的布置

（1）屋架的跨度

（2）屋架的間距

（3）屋架的支座

2.3.4屋架結構的支撐

屋架支撐包括設定在屋架只見的垂直支撐、水平系杆以及設定在上下弦平面內的橫向支撐和通常設定在下弦平面內的縱向水平支撐。

2.4立體桁架

2.4.1立體桁架的結構形式及特點

立體桁架的截面形式可為矩形、正三角形、倒三角形。

2.5張弦結構

2.5.1張弦結構的特點

（1）承載能力高

（2）結構剛度大

（3）結構穩定性強

（4）支座推力小

（5）建築造型適應性強

（6）支座、運輸、施工方便

2.5.2張弦結構的形式

按荷載傳遞方向的不同可分為平面張弦結構和空間張弦結構。

2.5.3張弦結構的受力效能

1）張弦結構的形態定義

三種形態定義：零狀態、初始態、荷載態

2）張弦結構的預應力特性

3）張弦結構的平面穩定及縱向受力

4）張弦結構的抗風作用

2.5.4張弦結構的選型

1）上弦剛性受壓構件

2）張弦結構上弦矢高和下弦垂度

3）撐桿數目

2.6桁架結構的其他應用形式

2.6.1剛接桁架結構

2.6.2主次桁架結構

2.6.3懸挑桁架結構

第3章單層鋼架結構

剛架結構是指梁、柱之間為剛性連線的結構，當梁與柱之間為鉸接時，一般稱為排架，多層多跨的剛結構則稱為框架，單層剛架也稱為門式剛架。單層剛架為梁柱合一的結構，其內力小於排架結構，梁柱截面高度小，造型輕巧，內部淨空較大，故被廣泛應用於中小型廠房、體育館、禮堂、食堂等中小跨度的建築中。但與拱相比，剛架仍然屬於以受彎為主的結構，材料強度沒有充分發揮作用，這就造成了剛架結構自重較大，用料較多，適用跨度受到限制。

3.1 單層鋼架結構的受力特點

3.1.1約束條件對結構內力的影響

1、單層單跨剛架，按構件的布置和支座約束條件可分成三種:（1）無鉸剛架（2）兩鉸剛架（3）三鉸剛架

2、剛架結構的承載力和剛度都大於排架結構。

3.1.2梁柱線剛度比對結構內力的影響

3.1.3門式剛架的高跨比對結構內力的影響

3.1.4結構構造對結構內力影響

3.1.5溫度變化對結構內力影響

3.1.6製作移動對結構內力影響

3.2 單層剛架結構的型式

單層剛架的建築造型可以輕鬆活潑，形式豐富多變見圖。單層剛架結構的形式從支座約束條件看，可以分為無鉸剛架、兩鉸剛架、三鉸剛架；從結構材料看，有膠合木結構、鋼結構、混凝土結構；從構件截面看，可分成實腹式剛架、格構式剛架、等截面與變截面剛架；從建築形體看，有平頂、坡頂、拱頂、單跨與多跨等；從施工技術看，預應力剛架和非預應力剛架。

3.2.1膠合木剛架結構

3.2.2鋼剛架結構

分為實腹式和格構式兩種

3.2.3鋼筋混凝土剛架

3.2.4預應力混凝土剛架

3.3 單層剛架結構的構造與布置

3.3.1單層剛架結構的外形

3.3.2剛架節點的連線構造

1、鋼剛架節點的連線構造：門式實腹式剛架，格構式剛架

2、混凝土剛架節點的連線構造

3.3.3剛架鉸節點的構造

3.3.4剛架柱腳支座構造

3.3.5單層剛架結構的布置

3.3.6剛架結構的支撐系統

第4章拱式結構

拱主要承受軸向壓力作用

4.1 拱的受力特點

按結構支承方式分類,拱可分成三鉸拱、兩鉸拱和無鉸拱三種。

4.1.1支座反力

4.1.2拱身截面的內力

4.1.3拱的合理軸線

4.2拱腳水平推力的平衡

拱腳水平推力一般有四種平衡方式

4.2.1水平推力直接由拉桿承擔

4.2.2水平推力通過剛性水平結構傳遞給總拉桿

4.2.3水平推力由豎向承重結構承擔

4.2.4水平推力直接作用在基礎上

4.3 拱式結構的形式

4.3.1鋼結構拱

4.3.2鋼筋混凝土拱

4.4 拱式結構的選型與布置

4.4.1結構支承方式

三鉸拱為靜定結構，兩鉸拱和無鉸拱為超靜定結構。

4.4.2拱的矢高

4.4.3拱軸線方程

4.4.4拱身截面高度

4.4.5拱式結構的布置

4.4.6拱式結構的支撐系統

第5章鋼筋混凝土空間薄壁結構

5.1 概述

梁式結構、桁架結構、和拱結構常常被成為平面受力結構。平面受力結構的缺點是結構內力較大，材料強度得不到充分利用，材料用量增加，空間整體效能減弱，結構安全性降低。

薄壁結構指結構的厚度遠小於其長度和寬度，一般由金屬或鋼筋混凝土做成，並布置成空間受力體系。鋼筋混凝土大跨度空間薄壁結構主要由兩種型別：由曲面形薄板構成的薄殼結構；由平板構成的折板、雁形板、幕結構。

5.1.1薄殼結構的概念

高斯曲率：

5.1.2薄殼結構的曲面形式

1）旋轉曲面

2）平移曲面

3）直紋曲面

5.1.3薄殼的內力

5.1.4薄殼結構的施工

1）薄殼結構的施工方法

（1）現澆混凝土殼體

（2）預製單元、高空裝配成整體殼體

（3）地面現澆殼體或預製但願裝配後整體提公升

（4）裝配整體式疊合殼體

（5）採用柔模噴塗成殼

2）預應力結構

5.2 圓頂

圓頂是正高斯曲率的旋轉面殼。根據建築設計的要求，圓頂的形式可採用球面殼、橢球面殼及旋轉拋物面殼等。

5.2.1圓頂的結構組成及結構型式

圓頂結構由殼身、支座環、下部支承構件三部分所組成。

1）殼身結構

按殼面構造不同，圓頂的殼身結構可分為平滑圓頂、肋形圓頂和多面圓頂等。

2）支座環

3）支承結構

圓頂的下部支承結構一般有以下幾種：

1）圓頂結構通過支座環支承在房屋的豎向承重構件上

2）圓頂結構支承在斜柱或斜拱上

3）圓頂結構支承在框架上

4）圓頂結構直接落地並支承在基礎上

5.2.2圓頂的受力特點

1）圓頂的破壞圖形

2）圓頂的薄膜內力

3）支座環的受力

支座環內的拉力t為：

5.2.3圓頂的結構構造

5.3 筒殼與錐殼

5.3.1筒殼的結構組成

筒殼由殼身、側邊構件及橫隔三部分所組成。

5.3.2筒殼的受力特點

5.3.3筒殼的構造結構

1）短殼

2）長殼

3）天窗孔的布置

5.4 雙曲扁殼

5.4.1雙曲扁殼的結構組成

雙曲扁殼由殼身及周邊豎直的邊緣構件所組成

曲面方程：

曲率近似取為：、

5.4.2雙曲扁殼的受力特點

5.4.3雙曲扁殼的結構構造

5.5 雙曲拋物面扭殼

5.5.1雙曲拋物面扭殼的結構組成和型式

雙曲拋物面扭殼結構由殼板和邊緣構件所組成

曲面方程：

5.5.2雙曲拋物面扭殼的受力特點

5.5.3雙曲拋物面扭殼的結構構造

5.6 折板

5.6.1折板結構的組成

折板結構一般由折板、邊梁和橫隔三部分所組成。折板結構的型式可分為有邊梁和無邊梁的兩種。根據施工方法的不同，折板結構可分為現澆整體式、預製裝配式和裝配整體式。

5.6.2折板結構的受力特點及計算要點

5.6.3折板結構的構造

5.7 雁形板

5.7.1雁形板的截面形式

雁形板可分為普通型、加肋形、拉桿形三類

5.7.2雁形板的結構型式

5.7.3雁形板的受力特點

5.7.4雁形板結構的構造

5.8 幕結構

5.8.1幕結構的組成

幕結構是由若干塊三角形或梯形薄板連線成整體的薄壁空間結構。幕結構由折板、側邊構件和下部支承構件所組成。

5.8.2幕結構的受力特點及計算

幕結構的整體受力和破壞形態與支撐條件有關

5.8.3幕結構的構造

第六章平板網架結構

本章和下一章將介紹空間網格結構。在節點荷載作用下，各桿件主要承受軸力，因而能夠充分發揮材料強度，結構的技術經濟指標較好。

空間網格結構的外形可為平板狀，也可以呈曲面狀。前者稱為平板網架結構，常簡稱為網架；後者成為曲面網架或殼形網架結構，常成為網殼。

6.1 概述

6.2 平板網架的結構體系及其型式

平板網架結構可分為交叉桁架結構體系和角錐體系兩類。交叉桁架體系由兩向或三向相互交叉的平面桁架所組成；角錐體系則分別由四角錐、三角錐、六角錐等組成。

6.2.1交叉桁架體系網架

（1）兩向正交正放網架

（2）兩向正交斜放網架

（3）兩向斜交斜放網架

（4）三向交叉網架

（5）單向折線形網架

6.2.2角錐體系網架

1）四角錐體網架（五種型式）

（1）正放四角錐網架

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