建築結構概念設計作業

2022-05-03 11:15:08 字數 1286 閱讀 3505

結構的分類

在生活中的各種建築結構中,有各式各樣的結構,他們一般情況下都是按形狀和承擔荷載傳力的方式不同即力流作用的不同而劃分為不同的結構,我們按力流的作用可將結構分為彎效結構、形效結構、矢效結構和面效結構;各種結構的受力效果都有一定的差異,接下來就是各種結構的介紹。

一、彎效結構,就是靠截面的作用即抗彎效能來承擔荷載,是生活中的最常見的結構形式;最具代表性的就是梁,其截面部分受拉、部分受壓,沿截面高度應力分布很不均勻,內力分布沿梁長分布不均勻,跨度很小,不能充分的利用材料的強度,造成浪費,但是由於這種結構工藝較簡單,在工程中還是大量的存在,適合於跨度較小的建築結構;

二、形效結構,這種結構一般是靠拉或者壓的作用來達到承擔荷載的目的的,代表性的結構有拱、索;

1、拱結構比較適合抗壓性能比較好的材料,相對於梁結構可以改變各截面的受力狀態;如果結構做得比較好的話,力沿其形狀傳遞到基礎,可使各截面處於受壓或壓彎狀態,能提高其承載力,適用範圍較廣;

2、索結構則是適合抗拉效能比較好的材料,相對於梁來說也可以改變其各截面的受力狀態,使各截面處於受拉狀態,由於它是柔性材料,可以根據受力的大小和方向形成一定的形狀,方便傳力,並且使應力較均勻的分布,適用範圍較廣;

以下是受均布荷載時候索的變形情況:

三、矢效結構,這種結構以結構內部在承擔拉力作用的同時承擔壓力,能夠揚長避短,使結構的各截面上的力沿拉桿和壓桿的方向傳遞,最大程度的發揮材料的強度,其代表結構有桁架結構;

桁架結構:各個桿件均是全截面受力,材料強度得到充分利用,使用跨度大;理想的桁架只受軸向力,成為主內力,實際工程中桁架一般都是剛接點,桿件是連續的等,產生的附加內力為次內力,但是工程中一般桁架的次內力可忽略,大的桁架則不能;桁架結構又可繼續分為平面桁架和空間桁架,空間桁架是平面桁架向空間的演變;平面桁架用料省、跨度大、製作安裝方便、適用範圍廣等;但是其節間有斜桿,不利於通過管道和設定門窗洞口,側向剛度小,平面外穩定性差,且高度小,體形笨重;

桁架結構適用跨度非常大,適用於各種建築結構,應用範圍很廣泛,對結構設計要求也較高;

四、面效結構:這種結構的力的傳遞方式沿面傳遞,代表結構有殼結構,力的傳遞方式較均勻,是空間結構,在無矩狀態下有兩個方向的軸力(豎拱和水平圓環),傳力路線只有兩種,即可沿豎拱傳遞也可沿水平圓環傳遞;在沿豎拱傳遞引起彎曲時水平圓環能起阻止作用,只在近殼體邊緣附近區域性範圍內豎拱受彎曲,很快衰減;殼結構相對於拱結構有很大的優越性;

殼結構手裡效能好,剛度大,自重輕,材料省,可覆蓋大跨度空間,形成新穎美觀的建築造型;但是其模版製作困難,施工費用高,有些殼體占用空間太多,對保溫不利,且有回聲現象,它以受壓力為主的構件,當跨度很大,厚跨比很小時,穩定問題十分突出,適合於對美觀要求較高,且占地面積比較大的建築物。

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