建築結構選型

2022-09-10 11:21:03 字數 5060 閱讀 9503

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、一般提高壓桿承載力的措施為:

(1)選用有較大i值的截面,即面積分布盡量遠離中和軸。

(2)改變柱端固接條件或增設中間支承以改變桿件計算長度。

5、剪應力:

剪應力在樑高方向的分布是中和軸處最大,以近拋物線的形狀分布,在截面邊沿處剪應力為 0 。

(中和軸、零)

沿梁長方度向, 支座處剪力最大,剪應力也最大。

(支座)

截面的抗剪主要靠腹板 (即梁的截面中部)

(腹板)

6、受彎構件的變形

梁的撓度跨中最大。

撓度的大小與正彎矩成正比。

跨度相同、荷載相同時,簡支梁的撓度比連續梁、二端固定或一端固定簡支的樑要大。

撓度的大小與梁的ei成反比。

7、軸心受拉構件是受力最好的構件:

最能充分發揮材料效能。

在承受相同的荷載下,與受壓和受彎構件相比所需的斷面最小。

只有具有最多數量的軸拉構件和較少軸壓和受彎構件組成的結構體系才是最省材料和經濟合理的體系。

多層與高層建築結構體系

8、 7 層以下為多層建築, 8 層以上為高層建築。

(7、8)

9、磚砌體房屋防止牆體開裂的主要措施:對於鋼筋混凝土屋蓋的溫度變化和砌體乾縮變形引起牆體的裂縫(如頂層牆體的八字縫、水平縫等),可根據具體情況採取以下措施:

屋蓋上宜設定保溫層或隔熱層;

採用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋;

對於非燒結矽酸鹽磚和砌塊房屋,應嚴格控制塊體出廠到砌築的時間,並應避免現場堆放時塊體遭受雨淋。

10、牆體沉降縫的設定:當房屋長度範圍內地基持力層土變化較大;房屋的層數相差超過 2 層時,宜設定沉降縫。

(2)11、梁、板的經濟跨度:

單向板: 2 ~ 3公尺雙向板: 3 ~ 6 公尺次梁:3 ~ 5 公尺主梁:5 ~ 8 公尺

(2-3、3-6,3-5、5-8)

12、普通剪力牆結構的平面布置:

(1)剪力牆結構中全部豎向荷載和水平力都由鋼筋混凝土牆承受,所以剪力牆應沿平面主要軸線方向布置。

a.矩形、l形、t形平面時,剪力牆沿兩個正交的主軸方向布置;

b.三角形及y形平面可沿三個方向布置;

c.正多邊形、圓形和弧形平面,則可沿徑向及環向布置。

(2)單片剪力牆的長度不宜過大:

a.長度很大的剪力牆,剛度很大將使結構的週期過短,**力太大不經濟;

b.剪力牆處於受彎工作狀態時,才能有足夠的延性,故剪力牆應當是高細的,如果剪力牆太長時,將形成低寬剪力牆,就會由受剪破壞,剪力牆呈脆性,不利於抗震。故同一軸線上的連續剪力牆過長時,應用樓板或小連梁分成若干個牆段,每個牆段的高寬比應不小於 2 。

每個牆段可以是單片牆,小開口牆或聯肢牆。每個牆肢的寬度不宜大於 8 公尺。

(2、8.0)

(3)剪力牆的開間以6.0-7.0m的大開間,比3.0-3.9m的小開間,較經濟合理,降低了材料用量,而且增大了建築使用面積。

(4)調整剪力牆結構剛度的方法有:

a.適當減少剪力牆的厚度

b.降低連梁的高度;

c.增大門窗洞口寬度;

d.對較長的牆肢設定施工洞,分為二個牆肢。超過8.0公尺長時都應用施工洞劃分為小牆肢。

13、剪力牆豎向布置:

剪力牆應在整個建築的豎向延續,上到頂,下到底,中間樓層不要中斷。剪力牆不連續會造成剛度突變,對抗震非常不利。

頂層取消部分剪力牆時,其餘剪力牆應在構造上予以加強。

底層取消部分剪力牆時,應設定轉換層。

為避免剛度突變,剪力牆的厚度應按階段變化,每次厚度減少宜為 50 ~ 100 mm,不宜過大,使牆體剛度均勻改變。厚度改變和混凝土強度等級的改變宜錯開樓層。

(50-100)

厚度變化時宜二側同時內收。外牆及電梯間牆可只單面內收。

剪力牆上的洞口宜上下對齊,並列布置。

相鄰洞口之間及洞口與牆邊緣之間要避免小牆肢。故牆肢寬度不宜小於 3 bw(bw為牆厚),且不應小於 500 mm。

(3、500)

刀把形剪力牆會使剪力牆受力複雜,應力區域性集中,而且豎向**作用會產生較大的影響,宜十分慎重。

14、對目前設計的16-28層住宅來看,底層部分剪力牆截面總面積與樓面面積之比大約為:小開間(3-4m): 6 %~ 8 %;大開間(7-8m): 4 %~ 6 %。

(6%-8%、4%-6%)

15、剪力牆厚度,底層可按每層 10 mm大約初估;最小厚度按 160 mm。

(10、160)

16、落地剪力牆:底部大空間層應有落地剪力牆(或)落地筒體,落地縱橫剪力牆最好成組布置,結合為落地筒。

17、平面為長矩形,橫向剪力牆的片數較多時,落地的橫向剪力牆的數目與橫向剪力牆數目之比,非抗震設計時不宜少於 30 %;抗震設計時不宜少於 50 %。

(30、50)

18、對於一般平面,上下層剛度比:在非震區應盡量接近於1,不應大於 3 ;在抗震設計時,應盡量接近於1,不應大於 2 。

(3、2)

可採取以下措施:

與建築協調,爭取盡可能多的剪力牆落地,必要時可在別的部位設定補償剪力牆。

加大落地剪力牆的厚度,盡量增大落地剪力牆的截面面積;

提高大空間層的混凝土強度等級。

19、落地剪力牆,盡量不要開洞,或開小洞,以免剛度削弱太大。洞口宜布置在剪力牆的中部。

20、框支梁的寬度不小於上部剪力牆厚度的 2 倍。

(2)21、框支柱與框支樑要加強鏈結,柱寬宜與樑同寬或比梁寬每邊大 50 mm,且不小於 450 ;梁斷面高度不小於柱寬,不小於梁跨的 1/12 ,柱淨高與柱截面高度之比≥ 4 。

(50、450;1/12、4)

22、轉換層樓板板厚不得小於 180 ㎜,樓板應雙層雙向配筋,並加強與剪力牆的錨固。

(180)

23、框支剪力牆和框架剪力牆的區別?

24、一般裝修標準的框剪結構頂點位移與全高之比不宜大於 1/700 ;較高裝修時,不宜超過 1/850 。

(1/700、1/850)

25、框架剪力牆布置:

剪力牆應沿主要軸線方向布置,矩形、l形和槽形平面中,沿二個正交軸方向布置。

應縱橫方向同時布置,並使二個方向的自振週期比較接近;

剪力牆的布置原則是:均勻、分散、對稱、周邊。

宜布置在:豎向荷載較大處、平面形狀變化處、樓電梯間處;

不宜在伸縮縫和防震縫兩側同時布置,縱向剪力牆不宜布置在端部,宜布置在中部;

剪力牆的長度不宜太長,總高度與長度之比宜大於 2 。單肢牆長度不宜大於 8 m,以免剪下破壞。在實際工程中,剪力牆的間距一般在 2.5 b(b為建築物寬度)及 30 m以內。

(2、8、2.5、30)

框剪結構體系中,在設剪力牆後,框架柱應保留。

位於樓層上的框架梁也應保留。

剪力牆宜設在框架柱的軸線內,保持對中。不宜設在柱邊。

26、筒體結構布置:

以方形圓形平面為好;

可用對稱形的三角形或人字形;

外框筒柱的柱距以不大於 3 m為好。

(3.0)

矩形平面時,長寬比不宜大於 1.5 。

(1.5)

四角的柱子宜適當加大,一般截面加大2-3倍。可做成l形,八字形。

筒體結構只有在細高的情況下才能近似於懸臂箱形斷面梁,發揮其空間整體作用,一般情況下h/b宜大於 4 。

(4)由於框筒是空間整體受力,主要內力沿平面內分布,所以,框筒宜採用扁寬矩形柱,柱的邊長位於框架平面內。也可以採用一字形柱。一般不宜採用圓形柱和方形柱。

裙梁的截面,宜採用窄而高的梁。樑高一般為 0.6 ~ 1.5 m,寬度取同牆厚,一般不小於 250 ㎜。

(0.6-1.5、250)

一般應爭取內筒邊長為外筒邊長的 1/3 為好。

(1/3)

可以在框筒頂部設定1-2層高的剛性環梁來提高整個框筒的空間整體性。

27、珩架以受力特點可分為: 平面桁架 、 立體桁架 、 空腹桁架 。

(平面珩架、立體珩架、空腹珩架)

28、在其他條件相同的情況下,受力最合理,節點構造最簡單,用料最經濟,自重最輕巧,施工也可行的是多邊形或弧形珩架。

29、珩架的空間支撐位置設在山牆位置兩端的第二開間內,對無山牆(包括伸縮縫處)房屋設在房屋兩端第一開間內,房屋中間每隔一定距離(一般≤60m)宜需設定一道支撐,木屋架為20-30m。

30、只有豎桿無斜腹杆的珩架,即空腹珩架。

31、恆荷載的分項係數:當其效應對結構不利時,等於 1.2 ;當其效應對結構有利時,等於 1.0 ,驗算傾覆、滑移時(如挑樑、擋土牆),取 1.0 。

(1.2、1.0、1.0)

例題:已知混凝土自重標準值為25kn/m3 ,100㎜厚混凝土板的恆荷載設計值為:3.0kn/㎡。

32、活荷載的分項係數:一般情況下,等於 1.4 。對樓面結構,當活荷載標準值不小於4.0 kn/㎡,取 1.3 。

(1.4、1.3)

例題1:已知樓面活荷載標準值為2.0 kn/㎡,該樓面活荷載設計值為:2.8 kn/㎡。

例題2:某藏書的樓面活荷載標準值為5.0 kn/㎡,該樓面的活荷載設計值為:6.5 kn/㎡。

33、屋面均布活荷載,不應與雪荷載同時考慮,即計算時取其大者。

34、構件的彎矩m與曲率(1/r)的關係為:m/ei=1/r (ei—截面剛度)在m大的區段,曲率半徑小,變形曲線的曲率大。

參考習題

1、房屋的平面如下圖,設剛度中心c和水平作用力間有偏心,則在水平力偏心引起的扭轉作用中,平面哪乙個部分受力最大:

a 3,6,9點 b1,5點 c2,4點 d7,8點

本題答案:d

2、圖示剪力牆受均布側力後其變形曲線應為下列何者?

本題答案:a

【解】剪力牆受均布側向水平荷載作用後,當剪力牆高寬比大於一定數值(如 h/b>4)後,呈彎曲變形,如剪力牆高寬比較小(如 h/b<2)後,上部呈剪下變形。剪力牆底部 a點處為固定,故 a點處變形曲線與牆軸線平行。高層剪力牆結構一般高寬比較大。

建築結構選型

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