建筑結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)選型課件

建筑結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)選型建筑結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)選型11.建筑結(jié)構(gòu)的

總概念1.建筑結(jié)構(gòu)的

總概念2建筑結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)選型課件3建筑結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)選型課件42.建筑結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件

與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.建筑結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件

與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5按構(gòu)件的受力特征劃分①軸心受力構(gòu)件；②偏心受力構(gòu)件；③受彎構(gòu)件；④彎剪扭構(gòu)件；⑤雙向偏心受力構(gòu)件。幾種基本構(gòu)件的比較按構(gòu)件的受力特征劃分①軸心受力構(gòu)件；②偏心受力構(gòu)件；③受61.多層砌體結(jié)構(gòu)1.多層砌體結(jié)構(gòu)71.概述混合結(jié)構(gòu)；磚砌體結(jié)構(gòu)；砌體結(jié)構(gòu)；磚木結(jié)構(gòu)。2.砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)褐應(yīng)用范圍①就地取材；②墻體既是承重結(jié)構(gòu)又是圍護(hù)結(jié)構(gòu)；③易達(dá)到剛性方案的構(gòu)造要求，砌體結(jié)構(gòu)剛度較大；④施工較簡(jiǎn)單，技術(shù)要求低，施工設(shè)備簡(jiǎn)單。優(yōu)點(diǎn)①?gòu)?qiáng)度較混凝土低，故層數(shù)不超過(guò)7層；②墻體為脆性材料，抗壓較高而抗拉、抗剪、抗彎強(qiáng)度較低，故抗震性能較差；③按剛性方案設(shè)計(jì)，橫墻的間距受限，因此建筑空間受限。缺點(diǎn)1.概述2.砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)褐應(yīng)用范圍83.磚砌體房屋的墻體布置方案①橫墻承重方案優(yōu)點(diǎn)：橫墻較密，房屋橫向剛度較大，整體剛度好，抗震性能較好。外縱墻為自承重墻，可開(kāi)設(shè)較大洞口。缺點(diǎn)：橫墻間距較密，故房間布置靈活性差。②縱墻承重方案優(yōu)點(diǎn)：房間的空間可以較大，平面布置較靈活。缺點(diǎn)：橫墻較少，房屋的剛度較差，縱墻受力集中，縱墻較厚或加壁柱。③縱橫墻承重方案優(yōu)點(diǎn)：橫墻間距較縱墻承重方案小，故房屋的剛度較縱墻承重方案大。3.磚砌體房屋的墻體布置方案①橫墻承重方案優(yōu)點(diǎn)：橫墻較密，房9④內(nèi)框架承重方案特點(diǎn)：A.橫墻較少，空間剛度較差；B.采用兩種基礎(chǔ)，沉降不易一致；C.混凝土和砌體的壓縮性能不同，易造成不均勻變形而產(chǎn)生次應(yīng)力，特別層數(shù)較多時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以考慮；D.可獲得較大使用空間；E.該結(jié)構(gòu)承重方案不利于抗震。4.砌體房屋的構(gòu)造要求5.多層磚砌體房屋的樓蓋①裝配式樓蓋；②裝配整體式樓蓋；③現(xiàn)澆樓蓋。現(xiàn)澆樓蓋梁、板的經(jīng)濟(jì)跨度：?jiǎn)蜗虬澹?~3m；雙向板：3~6m；次梁：3~5m；主梁：5~8m。④內(nèi)框架承重方案特點(diǎn)：A.橫墻較少，空間剛度較差；B.采用兩10建筑結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)選型課件112.框架結(jié)構(gòu)體系2.框架結(jié)構(gòu)體系12框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)框架是由梁和拄剛性連接的骨架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)采用的材料:型鋼；鋼筋混凝土；鋼骨混凝土。1.基本概念2.框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)①梁和拄連接節(jié)點(diǎn)為剛節(jié)點(diǎn)；②在豎向荷載作用下，梁、柱相互約束，柱產(chǎn)生彎矩，梁的跨中彎矩和撓度減??；③在水平荷載作用下，由于梁的約束作用提高柱的抗側(cè)移剛度，梁的線剛度愈大，柱的抗側(cè)移剛度愈大，結(jié)構(gòu)的側(cè)移愈小。3.框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)①有較大使用空間；②建筑物自重較輕；③具有較好的抗震性能；④有較好的延性；⑤有較好的整體性?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)框架是由梁和拄剛性連接的骨架結(jié)構(gòu)。1.基133.框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)由于構(gòu)件截面尺寸受限（軸壓比要求），結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度相對(duì)剪力墻較小，故建筑物的高度受限?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的類型1.按構(gòu)件組成劃分①梁板式結(jié)構(gòu)（由梁、板、柱組成的結(jié)構(gòu)）；②無(wú)梁式結(jié)構(gòu)。2.按施工方法劃分

①現(xiàn)澆整體式：整體性和抗震性能好，構(gòu)件尺寸不受標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件限制；②裝配式：可加快施工進(jìn)度，工業(yè)化程度高。節(jié)點(diǎn)剛性差，抗震性能較差；③半裝配式（梁、柱現(xiàn)澆，板預(yù)制或梁板預(yù)制，柱現(xiàn)澆）：梁柱整體性較好，適用于抗震建筑。板預(yù)制可節(jié)約模板20％；④裝配整體式：保證節(jié)點(diǎn)的剛接，結(jié)構(gòu)整體性好。省去連接件，增加后澆混凝土工序，省模板，施工進(jìn)度快。3.框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)由于構(gòu)件截面尺寸受限（軸壓比要求），結(jié)構(gòu)14框架結(jié)構(gòu)的平面布置方式1.橫向?yàn)橹饕兄乜蚣?，縱向?yàn)檫B系梁；2.縱向?yàn)橹饕兄乜蚣埽瑱M向?yàn)檫B系梁；3.主要承重框架縱橫兩個(gè)方向布置?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的受力特性1.在豎向荷載作用下；2.在水平荷載作用下?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的平面布置方式1.橫向?yàn)橹饕兄乜蚣?，縱向?yàn)檫B系梁；153.剪力墻結(jié)構(gòu)3.剪力墻結(jié)構(gòu)16剪力墻的概念和結(jié)構(gòu)功能1.剪力墻承受豎向和水平作用；2.剪力墻的布置要同時(shí)滿足建筑和結(jié)構(gòu)的要求；3.剪力墻結(jié)構(gòu)體系具有很好的承載力、整體性和空間作用，適于建造較高的建筑物；4.剪力墻的間距受限，故布置靈活性差，僅適用小空間的建筑；5.剪力墻結(jié)構(gòu)的樓蓋采用不設(shè)梁，故層高較小，建筑物總高度較小。剪力墻結(jié)構(gòu)體系的類型及適用范圍1.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系:適用于局部大空間的建筑，框架主要承受豎向荷載，剪力墻主要承受水平作用；剪力墻的概念和結(jié)構(gòu)功能1.剪力墻承受豎向和水平作用；剪力墻結(jié)172.普通剪力墻結(jié)構(gòu)體系:全部由剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系；3.框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系:底層大空間，剪力墻無(wú)法全部落地。普通剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置1.平面布置沿平面主要軸線方向布置:①對(duì)矩形、L形、T形平面，剪力墻沿兩個(gè)正交的主軸方向布置；②對(duì)三角形及Y形平面可沿三個(gè)方向布置；③對(duì)正多邊形、圓形和弧形平面，可沿徑向及環(huán)向布置。單片剪力墻的長(zhǎng)度不宜過(guò)大：①長(zhǎng)度大則剛度大，結(jié)構(gòu)的周期短，則結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)大；②剪力墻處于受彎工作狀態(tài)時(shí)，其延性好，有利于抗震；③每個(gè)墻段的高寬比應(yīng)不小于2，每個(gè)墻肢的寬度不宜大于8.0m。2.普通剪力墻結(jié)構(gòu)體系:全部由剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系；普通剪力18剪力墻以對(duì)稱、均勻、數(shù)量適當(dāng)為好：①剪力墻結(jié)構(gòu)的基本周期控制在：T=(0.04~0.05)Ns(Ns為層數(shù)）；②底部剪力控制在：FEK=(0.02~0.03)G(7度，Ⅱ類場(chǎng)地），F(xiàn)EK=(0.04~0.06)G(8度，Ⅱ類場(chǎng)地）；③若周期過(guò)短，地震力過(guò)大時(shí)，宜減少墻的數(shù)量。調(diào)整剪力墻結(jié)構(gòu)剛度的方法：①適當(dāng)減小剪力墻的厚度；②降低連梁的高度；③增大門窗洞口寬度；④對(duì)較長(zhǎng)墻肢（超過(guò)8.0m）設(shè)置施工洞。2.豎向布置①豎向連續(xù)；②頂層取消部分剪力墻時(shí)，其余剪力墻在構(gòu)造上予以加強(qiáng)；③底層取消部分剪力墻時(shí)，應(yīng)設(shè)置轉(zhuǎn)換層；④避免剛度突變，每次厚度減小宜為50~100mm；⑤厚度變化時(shí)宜兩側(cè)同時(shí)內(nèi)收外墻及電梯間墻可單面內(nèi)收；⑥剪力墻上的洞口宜上下對(duì)齊；⑦相鄰洞口之間及洞口與墻邊緣之間要避免小墻肢，墻肢寬厚比不宜小于3，且墻肢寬度不應(yīng)小于500mm；⑧采用刀把剪力墻，宜十分慎重。剪力墻以對(duì)稱、均勻、數(shù)量適當(dāng)為好：①剪力墻結(jié)構(gòu)的基本周期控19剪力墻的構(gòu)造要求1.剪力墻的數(shù)量目前設(shè)計(jì)的16~28層住宅，底層部分剪力墻截面總面積與樓面面積之比約為：小開(kāi)間（3~4m):Aw/Af=6%~8%大開(kāi)間（7~8m):Aw/Af=4%~6%2.剪力墻的數(shù)量底層厚度可按每層10mm初估；最小厚度160mm（見(jiàn)表）。剪力墻的構(gòu)造要求1.剪力墻的數(shù)量2.剪力墻的數(shù)量20框支剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.框支剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):①底層大空間；②抗側(cè)移剛度相對(duì)較??；③底部和上部結(jié)構(gòu)的剛度突變；④抗震性能差。2.設(shè)計(jì)中要考慮的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:①保證大空間有足夠的剛度，防止豎向剛度變化過(guò)于懸殊；②加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層的剛度和承載力，確保轉(zhuǎn)換層將上層剪力可靠的傳遞到落地剪力墻。3.落地剪力墻的布置和數(shù)量：底層大開(kāi)間應(yīng)有落地剪力墻或落地筒；建筑平面為長(zhǎng)矩形，落地橫向剪力墻的數(shù)目與橫向剪力墻數(shù)目之比，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜少于30％；抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜少于50％；對(duì)一般建筑平面，令上下層剛度比為g:混凝土剪變模量混凝土彈性模量剪力墻柱框支剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.框支剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):①底層大空21在非地震區(qū)g應(yīng)盡量接近1，不應(yīng)大于3；按抗震設(shè)計(jì)時(shí)，g應(yīng)盡量接近1，不應(yīng)大于2。為了滿足上述要求，可采取下列措施：①布置盡可能多地落地剪力墻，必要時(shí)設(shè)置補(bǔ)償剪力墻；②增大落地剪力墻的厚度，盡可能增大落地剪力墻截面面積；③提高大空間層混凝土強(qiáng)度等級(jí)；④落地剪力墻盡量不開(kāi)洞或開(kāi)小洞，洞口宜布置在剪力墻的中部。4.轉(zhuǎn)換層的設(shè)置轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式:①框架結(jié)構(gòu)。不落地剪力墻用柱和梁形成框支梁來(lái)支承上面的剪力墻；②板柱結(jié)構(gòu)。用厚板及柱來(lái)支承上面的剪力墻；③空腹桁架結(jié)構(gòu)。用空腹桁架及柱來(lái)支承上面的剪力墻；④箱形剛性結(jié)構(gòu)?？蛑Я?、框支柱的基本要求：①框支梁的寬度不小于上部剪力墻厚度的2倍；②框支梁上部相鄰層的墻體不宜設(shè)邊洞，不得在中柱上方開(kāi)門洞。在非地震區(qū)g應(yīng)盡量接近1，不應(yīng)大于3；為了滿足上述要求，可采22③框支柱軸壓比要求：④柱與梁同寬或比梁寬每邊大50mm，且不小于450mm；梁截面高不小于柱寬，不小于梁跨的1/12，柱凈高與柱截面高度之比要大于或等于4。轉(zhuǎn)換層樓板的要求：①板厚不得小于180mm；②樓板應(yīng)雙層雙向配筋，并加強(qiáng)與剪力墻的錨固。③框支柱軸壓比要求：④柱與梁同寬或比梁寬每邊大50mm，且不234.框架剪力墻結(jié)構(gòu)4.框架剪力墻結(jié)構(gòu)24框架剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及適用范圍1.框架剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn):取框架和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，避其兩者的不足。2.框架剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)：框架剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及適用范圍1.框架剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn):取25框架剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量1.震害表明:剪力墻較少時(shí)，震害重。剪力墻較多時(shí)，震害輕，甚至無(wú)震害。但剪力墻多，結(jié)構(gòu)剛度大，周期短，地震作用增大，其結(jié)果不經(jīng)濟(jì)。2.剪力墻的合理數(shù)量:①按允許位移值確定?！陡咭?guī)》要求：一般裝修標(biāo)準(zhǔn)頂點(diǎn)位移m/H不宜大于1/700；較高裝修時(shí)m/H不宜大于1/800，或由層間位移mmax/h的限制條件控制；②用結(jié)構(gòu)自振周期和地震作用來(lái)校核。一般較合理的基本自振周期為：T1=(0.09～0.12)n(實(shí)際周期jT=1.0)；T1=(0.06～0.08)n(實(shí)際周期jT=0.7～0.8)。3.剪力墻的布置：①⑥剪力墻沿各主軸方向布置；②應(yīng)使縱橫兩個(gè)方向的自振周期比較接近；③均勻、分散、對(duì)稱、周邊；④豎向荷載較大處、平面形狀變化處、樓電梯間處；⑤不宜在伸縮縫和防震縫兩側(cè)同時(shí)布置，縱向剪力墻不宜布置在端部，宜布置在中部；⑥剪力墻不宜過(guò)長(zhǎng)，高長(zhǎng)比宜大于2，單肢長(zhǎng)度不宜大于8m。框架剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量1.震害表明:剪力墻較少時(shí)，震害26⑦剪力墻的最大間距剪力墻之間的樓板有較大開(kāi)洞時(shí)剪力墻的間距應(yīng)小一些；實(shí)際工程剪力墻的間距一般在2.5B及30m以內(nèi)。⑧保留框架柱在剪力墻中；⑨保留框架梁在剪力墻中；剪力墻宜與框架柱同軸，⑩不宜設(shè)在柱邊。⑦剪力墻的最大間距剪力墻之間的樓板有較大開(kāi)洞時(shí)剪力墻的間距應(yīng)275.筒體結(jié)構(gòu)5.筒體結(jié)構(gòu)28筒體結(jié)構(gòu)的類型①筒中筒結(jié)構(gòu)；②筒體－框架結(jié)構(gòu)；③框筒結(jié)構(gòu)；④多重筒結(jié)構(gòu)；⑤成束筒結(jié)構(gòu)；⑥多筒結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)的受力性能和工作特點(diǎn)1.空間工作；2.翼緣框架柱的軸力分布不均勻，靠近角柱的柱軸力大，遠(yuǎn)離角柱的柱軸力小，平截面假定不適用；3.剪力墻筒承受絕大部分剪力，柱承受較小剪力。傾覆力矩絕大部分由框筒柱的軸力形成的抗傾覆力矩與其平衡，剪力墻和柱承受的局部彎矩很小。4.當(dāng)外圍柱間距較大時(shí)，中央剪力墻內(nèi)筒承受大部分剪力和彎矩；5.成束筒可看成框筒中加了框架隔板，其截面應(yīng)力分布與整截面筒體大體相似。筒體結(jié)構(gòu)的類型①筒中筒結(jié)構(gòu)；②筒體－框架結(jié)構(gòu)；③框筒結(jié)構(gòu)；④29筒體結(jié)構(gòu)的布置1.方形、圓形平面為好；2.對(duì)稱的三角形或人字形；3.外框筒柱間距不大于3.0m為好；4.矩形平面的長(zhǎng)寬比不宜大于1.5。5.四角柱宜適當(dāng)加大截面，一般加大2~3倍。6.筒體結(jié)構(gòu)一般情況下H/B宜大于4。7.框筒宜采用扁寬矩形柱，一般不宜采用圓形和方形柱；8.裙梁截面宜采用窄而高的梁梁高一般為0.6~1.5m，寬同墻厚，一般不小于250mm。梁高h(yuǎn)b≥(1/3~1/4)l(l為柱距）或hb≥(0.2~0.25)h(h為層高）；9.內(nèi)筒尺寸一般應(yīng)取內(nèi)筒邊長(zhǎng)為外筒邊長(zhǎng)的1/3為好；10.可在框筒頂部設(shè)置1~2層的剛性環(huán)梁提高整個(gè)框筒的空間整體性。筒體結(jié)構(gòu)的布置1.方形、圓形平面為好；2.對(duì)稱的三角形或人字301.

桁架1.桁架31桁架的基本特點(diǎn)1.平面；2.基本構(gòu)成為幾何不變；3.節(jié)點(diǎn)鉸接；4.節(jié)點(diǎn)受荷；5.桿件為二力桿。桁架的合理形式