建筑結(jié)構(gòu)選型實(shí)例分析與設(shè)計(jì)報(bào)告格式

..建筑結(jié)構(gòu)選型實(shí)例分析與設(shè)計(jì)報(bào)告__建筑學(xué)113班__2011012359 __蔡雷目錄第一部分：結(jié)構(gòu)實(shí)例分析一、引言………………3二、框架結(jié)構(gòu)…………4三、剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)…………6四、超高層建筑………7五、桁架結(jié)構(gòu)…………9六、拱結(jié)構(gòu)……………11七、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)/大跨度屋蓋…………13八、懸索結(jié)構(gòu)…………15九、膜結(jié)構(gòu)……………16第二部分：展覽館結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)一、xxxx………………3二、xxxx………………4第一部分：結(jié)構(gòu)實(shí)例分析引言一件值得稱(chēng)道的建筑作品,匠心獨(dú)運(yùn)的設(shè)計(jì),新穎別致的外觀,經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu),往往給人留下深刻的印象,通常用"秀外慧中"來(lái)形容才貌雙全的人,其實(shí)一個(gè)優(yōu)秀的建筑又何嘗不是"秀外"與"慧中"的結(jié)合體呢。"秀外"指優(yōu)美的外形和怡人的空間環(huán)境,"慧中"指完美的結(jié)構(gòu)體系,在這個(gè)"百花齊放,百家爭(zhēng)鳴"的建筑行業(yè)里,只有不斷創(chuàng)新求進(jìn)才不會(huì)被淘汰,而建筑每一次外部的造型的突破,內(nèi)部空間的變革,往往都需要在結(jié)構(gòu)體系上下大功夫,花大智慧,因?yàn)槟芘c新穎獨(dú)特的建筑外型匹配的一定是不同凡響的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)一般由豎直的柱和水平橫梁所組成,梁柱交結(jié)處一般為剛性連接。框架結(jié)構(gòu)一般都是受到豎直荷載和水平荷載的共同作用。其主要特點(diǎn)是：布局靈移大,抗震和抗風(fēng)能力較差,對(duì)于支座不均勻沉降比較敏感。框架結(jié)構(gòu)按框架構(gòu)件組成可以劃分為梁板式結(jié)構(gòu)和無(wú)梁式結(jié)構(gòu)；按框架的施工方法可以劃分為現(xiàn)澆整體式框架、裝配式框架、半現(xiàn)澆框架和裝配整體式框架；按承重結(jié)構(gòu)可以劃分為純框架和內(nèi)框架。框架結(jié)構(gòu)適用于民用住宅、辦公樓、旅館、飯店、醫(yī)院、大型商業(yè)建筑等,亦可用于工業(yè)車(chē)間等建筑。實(shí)例分析XX合景金融大廈、工程概括XX合景金融大廈位于XX市天河區(qū)珠江新城J1-6地塊,主樓地上41層,屋頂標(biāo)高為178m〔未計(jì)向上延伸至198m的外墻構(gòu)架；地下室5層,埋深22.16m?？偨ㄖ娣e為108000m2,其中地下28660m2。五層以下為商業(yè)用途,五層以上均為辦公用途。地下五層為停車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房,其中地下四五層兼作五級(jí)人防地下室?！?、結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)XX合景金融大廈采用圓鋼管混凝土框架-鋼支撐框架結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)方案控制原則：剛度、強(qiáng)度,舒適度、延性滿(mǎn)足規(guī)范要求。小震作用下,主、次結(jié)構(gòu)均要求處于彈性階段,滿(mǎn)足小震不壞的目標(biāo)；中震作用下,主體結(jié)構(gòu)墓本處于彈性狀態(tài),無(wú)損壞或損壞程度小,次結(jié)構(gòu)有一定程度損傷,但損傷程度為可修復(fù),修復(fù)時(shí)不會(huì)對(duì)主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性造成很大影響；大震作用下,地震能量主要依靠次要構(gòu)件耗散,少數(shù)抗側(cè)力構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸,整體結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布,結(jié)構(gòu)整體仍具有一定的抗側(cè)剛度,可繼續(xù)工作。通過(guò)設(shè)置部分偏心支撐,在支撐與柱之間或支撐與支撐之間形成耗能梁段。在大震作用下通過(guò)耗能梁段的彈塑性變形耗能,保證支撐不屈曲。高出屋面的幕墻采用鋼桁架結(jié)構(gòu),并設(shè)置部分粘彈性消能阻尼器,以起到減少風(fēng)振和在地震作用下耗能的作用。XX合景金融大廈框架柱采用圓鋼管混凝土：柱、支撐體系采用跨層、形矩形鋼管支撐,層內(nèi)人字形及V字形熱軋或焊接正放H型鋼支撐,框架梁采用烘軋或焊接H型鋼與閉口型或縮口型壓型鋼板組合樓板的組合形式。利用鋼支撐作為主要抗側(cè)力構(gòu)件,鋼框架土要承擔(dān)豎向荷栽。鋼柱與鋼梁節(jié)點(diǎn),鋼支撐與鋼骨連接點(diǎn)均采用剛性連接,主次梁節(jié)點(diǎn)為鉸接。三、剪力墻結(jié)構(gòu)、框-剪結(jié)構(gòu)1.剪力墻結(jié)構(gòu)概述剪力墻結(jié)構(gòu),是利用建筑物的外墻和永久性?xún)?nèi)隔墻的位置布置混凝土承重墻的結(jié)構(gòu)。其主要特點(diǎn)是：抗側(cè)剛度大,側(cè)移小,抗震性能好；室內(nèi)墻面平整,結(jié)構(gòu)自重大,平面布置不靈活,不容易形成大空間。剪力墻結(jié)構(gòu)常用于高層住宅和旅游建筑中。實(shí)例分析XX白天鵝賓館、工程概述白天鵝斌光坐落在XX鬧市中的世外桃源---榕蔭如蓋,歷史悠久的沙面島的南邊,瀕臨三江匯聚的白鵝潭。賓館獨(dú)特的庭院式設(shè)計(jì)與四周幽雅的環(huán)境融為一體,一條專(zhuān)用引橋把賓館與市中心聯(lián)系起來(lái),實(shí)為商人下榻的最佳之處。、結(jié)構(gòu)分析剪力墻構(gòu)造：剪力墻是主要承重構(gòu)件,在水平荷載及垂直荷載作用下,未出現(xiàn)拉應(yīng)力。剪力墻為變截面,墻厚沿高度由下往上遞減,8層為一段,分四個(gè)斷面。3、框-剪結(jié)構(gòu)概述框-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是由框架和剪力墻共同作為承重結(jié)構(gòu)的受力體系。是兩種體系的結(jié)合,吸取了各自的長(zhǎng)處,既有布置靈活、使用方便的特點(diǎn),又具有良好的抗側(cè)力性能?？?剪結(jié)構(gòu)中的剪力墻可以單獨(dú)設(shè)置,也可以利用電梯井、樓梯間、管道井等墻體。因此,這種結(jié)構(gòu)已被廣泛地應(yīng)用于各類(lèi)房屋建筑。實(shí)例分析XX發(fā)展中心大廈工程概述XX發(fā)展中心大廈建于1990年,總層數(shù)43層,建筑面積75889m~2,是一幢集酒店、辦公、商業(yè)和娛樂(lè)等多功能為一體的超高層大廈。外型獨(dú)特,體現(xiàn)出特區(qū)所具有的活力。結(jié)構(gòu)分析XX發(fā)展中心大廈,采用了框架-剪力墻體系。剪力墻負(fù)擔(dān)大部分的水平荷載,框架則以負(fù)擔(dān)豎向荷載為主,兩者共同受力、合理分工,各盡其能。超高層建筑概述筒結(jié)構(gòu)是由框-剪結(jié)構(gòu)與全剪結(jié)構(gòu)的演變發(fā)展而來(lái)的。剪力墻集中到房屋的內(nèi)部或外部形成封閉的筒體,筒體在水平荷載作用下好像一個(gè)豎向懸臂封閉箱。筒結(jié)構(gòu)包括筒中筒結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)、框筒-框架結(jié)構(gòu)、多重筒結(jié)構(gòu)、成束筒結(jié)構(gòu)及多筒體結(jié)構(gòu)。一般適用于高層和超高層建筑。2、實(shí)例分析希爾斯大廈、工程概述西爾斯大廈<SearsTower>是位于美國(guó)伊利諾伊州芝加哥的一幢摩天大樓,用作辦公樓,SOM建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所為當(dāng)時(shí)世界上最大的零售商西爾斯百貨公司設(shè)計(jì)。樓高442.3米,共地上108層,地下3層,總建筑面積418,000平方米,底部平面68.7×68.7米,由9個(gè)22.9米見(jiàn)方的正方形組成。結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)西爾斯大廈高達(dá)443米,其平面由九個(gè)22.9米見(jiàn)方組成的豎筒,底層平面就是一個(gè)68.7米見(jiàn)方的大筒了。大廈的外形是逐漸上收,九個(gè)豎筒分別截止在不同的高度上,1到50層由九個(gè)豎筒組成正方形平面,51到66層截去3對(duì)角的兩個(gè)堅(jiān)筒,67到90層截去了另一組對(duì)角的兩個(gè)豎筒組成一個(gè)十字形平面,91層到110層截去三個(gè)邊形豎筒,只剩兩個(gè)豎筒直達(dá)頂點(diǎn)。整幢大廈被當(dāng)作一個(gè)懸挑的束筒空間結(jié)構(gòu),離地面越遠(yuǎn)剪力越小,大廈頂部由風(fēng)壓引起的振動(dòng)也明顯減輕。頂部設(shè)計(jì)風(fēng)壓為305千克力／米2,設(shè)計(jì)允許位移〔振動(dòng)時(shí)允許產(chǎn)生的振幅為建筑總高度的1/500,即900毫米,建成后最大風(fēng)速時(shí)實(shí)測(cè)位移為460毫米。桁架結(jié)構(gòu)概述桁架結(jié)構(gòu)是由直桿在端部相互連接而成的以抗彎為主的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)。桁架結(jié)構(gòu)受力合理,計(jì)算簡(jiǎn)單,施工方便,適應(yīng)性強(qiáng),對(duì)支座沒(méi)有橫向推力；但結(jié)構(gòu)高度大,平面桁架的側(cè)向剛度小,為了保證桁架平面外的穩(wěn)定性,通常需要設(shè)置支撐系統(tǒng)。

桁架結(jié)構(gòu)按外形不同可分為三角形屋架、梯形屋架、拋物線(xiàn)屋架、折線(xiàn)形屋架、平行弦屋架；按腹桿布置不同可分為三角形腹桿系、帶豎桿的三角形腹桿系、半斜腹桿系、組合腹系；按其幾何組成方式可分為簡(jiǎn)單桁架、聯(lián)合桁架和復(fù)雜桁架按是否存在水平推力可分為無(wú)推力的梁式桁架和有推力的拱式桁架；按材料的不同可分為木屋架、鋼-木組合屋架、鋼屋架、輕型鋼屋架、鋼筋混凝土屋架和鋼-混凝土組合屋架。桁架結(jié)構(gòu)在民用建筑、工業(yè)建筑、公共建筑、娛樂(lè)設(shè)施、施工設(shè)備、公路橋梁等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。實(shí)例分析上海大劇院、工程概述上海大劇院是以觀演為重要內(nèi)容的公共建筑,包括演出、餐廳、咖啡廳、畫(huà)廊以及地下車(chē)庫(kù)組成。運(yùn)用高科技手段與新材料營(yíng)造自身形象,體現(xiàn)了四個(gè)世紀(jì)以來(lái)劇院建設(shè)的成就,并將載入中國(guó)傳統(tǒng)文明與建筑文明史冊(cè)。、結(jié)構(gòu)分析大劇院屋蓋既是覆蓋整個(gè)大劇院下部結(jié)構(gòu)的屋頂,又是一承重結(jié)構(gòu),別具一格的發(fā)揮著雙重功能。為了達(dá)到建筑與結(jié)構(gòu)的完美統(tǒng)一,結(jié)合本工程的建筑特點(diǎn),采用了巨型框架這一新型結(jié)構(gòu)體系,它具有側(cè)向剛度較大,給建筑提供大開(kāi)間和大高度室內(nèi)空間,能滿(mǎn)足建筑多功能要求。六個(gè)鋼筋混凝土電梯筒體作為主框架柱,承擔(dān)著上部結(jié)構(gòu)全部的豎向荷載、風(fēng)載以及地震荷載,兩縱向主桁架及十二橫向月牙桁架形成主框架梁,承擔(dān)著全部鋼屋蓋的豎向荷載,并將這傳至電梯筒體,鋼屋蓋內(nèi)部三層樓面結(jié)構(gòu)形成巨型結(jié)構(gòu)的次框架部分。拱結(jié)構(gòu)1、概述拱結(jié)構(gòu)是以受軸向壓力為主的結(jié)構(gòu),是使構(gòu)件擺脫彎曲變形的一種突破性發(fā)展。拱結(jié)構(gòu)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是產(chǎn)生水平力,而且與跨度有關(guān)系,跨度越大,其水平力越大。按支撐方式分類(lèi),拱可分為三鉸拱、二鉸拱和無(wú)鉸拱。拱在建筑中應(yīng)用廣泛,如橋、屋頂、窗洞、門(mén)洞、水壩、體育館等大量采用拱結(jié)構(gòu)。實(shí)例分析清華大學(xué)綜合體育中心、工程概述清華大學(xué)綜合體育中心是一座集體育比賽、辦公、會(huì)議、教學(xué)練習(xí)、電視轉(zhuǎn)播等于一體的綜合性多功能建筑。本工程地上三層〔二層以上建筑平面為橢圓形,檐高15m,屋頂拱高29m。首層建筑面積8584m2,總建筑面積12547.85m2。中心部分為比賽場(chǎng)地,周?chē)O(shè)貴賓室、新聞?dòng)梅俊⒉门惺液瓦\(yùn)動(dòng)員休息室等；、結(jié)構(gòu)分析本體育中心大跨度變截面圓弧形落地?zé)o鉸拱用于支撐兩拱間采光屋頂、球面形屋頂結(jié)構(gòu)和屋面以及各種吊重。拱采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),截面為箱形截面。拱腳地基基礎(chǔ)采用全套管跟進(jìn)成樁工藝的鉆孔灌注樁樁基,承擔(dān)拱腳傳來(lái)的水平推力、豎向力和彎矩等。兩拱之間布置拱間聯(lián)系桁架和上、下翼緣平面剪刀支撐,確保拱的側(cè)向穩(wěn)定。拱與體育中心其它結(jié)構(gòu)即框架結(jié)構(gòu)為相對(duì)獨(dú)立的承重體系。進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí),考慮到拱與框架結(jié)構(gòu)的聯(lián)系比較弱,所以按拱和兩拱間的支撐體系與框架結(jié)構(gòu)分別單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、大跨度屋頂概述網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)形式,它是由許多桿件按照一定規(guī)律組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架都是雙層結(jié)構(gòu),可分為交叉桁架體系和角錐體系兩類(lèi)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)平面布置靈活,空間造型美觀,便于建筑造型處理和裝飾、裝修,能適應(yīng)不同跨度、不同平面形狀、不同支撐條件、不同功能需要的建筑物。特別是在大、中跨度的層蓋結(jié)構(gòu)中,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更顯示出其優(yōu)越性,被大量應(yīng)用于大型體育建筑、公共建筑、工業(yè)建筑中。案例分析首都體育館、工程概述面積約為54,600平方米,毗鄰?qiáng)W林匹克飯店。這座體育館占地七公頃,總建筑面積四萬(wàn)平方米,東西長(zhǎng)一百二十二米,南北寬一百零七米。館內(nèi)有一萬(wàn)八千個(gè)觀眾席,是北京市最大的現(xiàn)代化體育館。這座體育館設(shè)有比賽大廳一個(gè),練習(xí)館三個(gè),觀眾休息廳六個(gè)。比賽大廳的比賽場(chǎng)長(zhǎng)八十八米,寬四十米?？蛇M(jìn)行乒乓球、羽毛球、排球、籃球、體操等多樣比賽,比賽場(chǎng)內(nèi)的地板可以移動(dòng)撤走,放水結(jié)冰后,可進(jìn)行滑冰、冰球、花式溜冰等冰上體育比賽。結(jié)構(gòu)分析平板網(wǎng)架最引人矚目的空間結(jié)構(gòu)仍是六七十年代就已嶄露頭角并得到持續(xù)發(fā)展和廣泛應(yīng)用的平板網(wǎng)架,從1964年至1997年國(guó)內(nèi)已有大約8000幢大大小小的建筑采用這類(lèi)結(jié)構(gòu),廣泛用于大型體育館建筑、展覽中心、影劇院、商場(chǎng)、航站樓、候車(chē)廳、工廠、倉(cāng)庫(kù)、電視塔,甚至食堂、門(mén)廊等,總覆蓋面積約900萬(wàn)m2,年增長(zhǎng)約80萬(wàn)m2。網(wǎng)架在工業(yè)廠房中的應(yīng)用在70年代末就開(kāi)始研究,80年代初在XX<豐潤(rùn)>機(jī)車(chē)車(chē)輛廠的總裝車(chē)間<約5萬(wàn)m2>和XX齒輪聯(lián)合廠房<1．65萬(wàn)m2>等開(kāi)始采用,但大量應(yīng)用還是在80年代后期和90年代規(guī)模之大為國(guó)際上少見(jiàn)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu),改變了常規(guī)屋蓋體系,柱網(wǎng)加大,有利于工藝靈活布置,一個(gè)車(chē)間的面積往往達(dá)幾萬(wàn)m2.懸索結(jié)構(gòu)概述懸索結(jié)構(gòu)由受拉索、邊緣構(gòu)件和下部支撐構(gòu)建所組成。它以一系列受拉的索作為主要承重構(gòu)件。其主要特點(diǎn)是,索只能拉,使鋼材的強(qiáng)度得到充分利用；施工方便,適用性強(qiáng),建筑造型優(yōu)美,適用于大跨度結(jié)構(gòu),通過(guò)構(gòu)建的合理布置,能實(shí)現(xiàn)荷載的合理傳遞,抗風(fēng)能力是設(shè)計(jì)時(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)組成方法和受力特點(diǎn),可分為單層懸索體系、預(yù)應(yīng)力雙層懸索體系、預(yù)應(yīng)力鞍形索網(wǎng)等。懸索結(jié)構(gòu)主要用于飛機(jī)庫(kù)、體育館、展覽館、雜技場(chǎng)等大跨度公共建筑和某些大跨度工業(yè)廠房中。工程概述矮寨特大懸索大橋、工程概述橋型方案矮寨大橋效果圖為鋼桁加勁梁?jiǎn)慰鐟宜鳂?全1073.65m,懸索橋的主跨為1176m。該橋跨越矮寨大峽谷,主跨居世界第14、亞洲第8。工程計(jì)劃投入7.2億元,占吉茶高速公路計(jì)劃總投資的15％。目前正在建設(shè)之中。結(jié)構(gòu)分析矮寨大橋索塔主跨1176m,加勁梁長(zhǎng)1000.5m。XX岸無(wú)索區(qū)長(zhǎng)95m,主梁通過(guò)部分路基與隧道相連；茶洞岸無(wú)索區(qū)長(zhǎng)109.5m,主梁直接與隧道連接。結(jié)合兩岸地形及地質(zhì)條件,采用塔梁分離式懸索橋結(jié)構(gòu)體系減小了主梁長(zhǎng)度,最大限度減少了對(duì)山體的開(kāi)挖,節(jié)省了投資；實(shí)現(xiàn)了橋梁結(jié)構(gòu)與自然景觀的完美融合。由于選用了塔梁分離式懸索橋結(jié)構(gòu),鋼桁梁長(zhǎng)度小于主塔中心距,主纜存在無(wú)吊索區(qū),會(huì)出現(xiàn)吊索卸載應(yīng)力為零的情況,且鋼桁梁轉(zhuǎn)角位移大,鋼桁梁的上、下弦應(yīng)力超標(biāo),需對(duì)鋼桁梁作特殊設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)采用的是增加豎向錨固拉索方案,設(shè)豎向錨固拉索,通過(guò)預(yù)應(yīng)力巖錨將其錨固于巖石上。膜結(jié)構(gòu)概述膜結(jié)構(gòu)也叫織物結(jié)構(gòu),是20世紀(jì)種業(yè)發(fā)展起來(lái)的一種全新的建筑結(jié)構(gòu)形式,用多種高強(qiáng)薄膜材料及輔助結(jié)構(gòu)通過(guò)一定的方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力,并形成應(yīng)力控制下的某種空間形態(tài),作為覆蓋結(jié)構(gòu)或建筑物主體,而且有足夠的剛度以抵御外部荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。其特點(diǎn)如下：自重輕,造型優(yōu)美,富有時(shí)代氣息,減少能源消耗,施工速度快,經(jīng)濟(jì)效益明顯,使用安全可靠,容易做成可拆卸結(jié)構(gòu),易于運(yùn)輸,使用范圍廣,受氣候影響小。膜結(jié)構(gòu)可分為充氣式膜結(jié)構(gòu)、張拉式膜結(jié)構(gòu)和骨架式膜結(jié)構(gòu)。目前,國(guó)內(nèi)外已修建了各種膜結(jié)構(gòu)建筑。如,大型體育設(shè)施、娛樂(lè)中心、展覽館、音樂(lè)廳、候車(chē)廳和大型集會(huì)場(chǎng)所、超級(jí)市場(chǎng)及酒店的中廳、飛機(jī)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、建筑小品等。案例分析世博軸陽(yáng)光谷、工程概述在世博會(huì)倒計(jì)時(shí)300天之際,上海世博園區(qū)里的"大動(dòng)脈"世博軸已初現(xiàn)風(fēng)采。在這條長(zhǎng)約1000米、寬約100米的大道上,錯(cuò)落有致地分布著6個(gè)極具視覺(jué)沖擊力的倒錐形鋼結(jié)構(gòu),它們