第一章梁。
人们居住和工作的建筑物均是由各个单一空间构成,而每一个空间又是由基本构件组成。建筑物的基本结构形式可分为板梁柱拱。
梁(beam)主要承受垂直于梁轴线方向的荷载作用。
1.1 梁的型式。
石梁:石材抗压强度高,抗拉强度低。高度大,而跨度较小。
太和殿,俗称金銮殿,殿高35米,面积2381平方米,是中国最大的一座木结构宫殿。面阔11间,进深5间,为中国古代殿宇最高等级的重檐庑殿顶。
木梁:木材自重轻,抗压抗拉、强度高。截面小,跨度大,使用方便。木材防腐、防火、防蛀性能差,且资源有限,现代建筑逐步淘汰。
胶合木用胶粘方法将木料或木料与胶合板拼接成尺寸与形状符合要求而又具有整体木材效能的构件和结构。
胶合木结构于2023年首先在德国问世,至40年代中期已发展成为现代木结构的一个重要分支。广泛应用于各种工程上。
单跨梁。多跨梁。
建筑剖视图。
混合结构-竖向荷载通过砖墙传到基础上。
1.2 梁的受力与变形。
当梁柱结构中柱刚度比梁刚度大很多且梁柱节点构造为刚接时,可按两端固定梁分析梁在竖向荷载作用下的内力与变形。
当梁柱结构中柱刚度比梁刚度大很多且梁柱节点构造为刚接时,可按两端固定梁分析梁在竖向荷载作用下的内力与变形。
钢筋砼梁截面尺寸应根据梁的跨度、荷载、支承及建筑使用要求确定。
梁高可取梁跨度的1/14~1/8,梁宽可梁高度的1/3~1/2。
当梁截面高度受限制时,可适当采用扁梁。简支梁可比连续梁截面稍大些,采用预应力混凝土梁的截面可稍小些。
第二章桁架结构。
桁架(truss): 由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构。在房屋建筑中,桁架常用来作为屋盖承重结构,又称为屋架。
1.1 桁架结构的受力特点。
桁架结构计算的假定。
1 组成桁架的所有各杆都是直杆,所有各杆的中心线 (轴线)都在同一平面内。
2 桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点。
3 所有外力 (包括荷载及支座反力)都作用在桁架的中心平面内,并集中作用于节点上。
桁架结构的内力。
矩形桁架为等高度,沿跨度方向各腹杆的轴力变化与剪力图一致,跨中小而支座处大,其值变化较大。弦杆跨中节间轴力大、靠近支座处轴力较小或为零。
高度呈抛物线型的桁架是最理想的桁架形式。因桁架高度的变化与外荷载所产生的弯矩图完全一致,使上、下弦杆各节间轴力也完全相等。
斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号 (拉或压)有直接的关系。对于矩形桁架,斜腹杆外倾受拉,内倾受压,竖腹杆受力方向与斜腹杆相反。
斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号 (拉或压)有直接的关系。对于矩形桁架, 对于三角形桁架,斜腹杆外倾受压,内倾受拉,而竖腹杆则总是受拉。
1.2 屋架结构的型式。
三角形桁架。
三角形屋架一般用于屋面坡度较大的屋盖结构中。一般宜用于中小跨度的轻屋盖结构。
梯形桁架。梯型屋架一般用于屋面坡度较小的屋盖中。其受力性能比三角形屋架优越,适用于较大跨度或荷载的工业厂房。
矩形桁架。矩形屋架也称为平行弦屋架。其上下弦平行,腹杆长度一致,杆件类型少,易于满足标准化、工业化生产的要求。常用于托架或支撑系统。
1.3 屋架结构的选型及布置。
屋架结构的主要尺寸。
矢高屋架的矢高直接影响结构的刚度与经济指标。矢高大、弦杆受力小,但腹杆长、长细比大、易压曲,用料反而会增多。矢高小,则弦杆受力大、截面大、且屋架刚度小、变形大。
一般矢高可取跨度的 1/10~1/5。
坡度屋架上弦坡度的确定应与屋面防水构造相适应。当采用瓦类屋面时,屋架上弦坡度应大些,一般不小于1/3,以利于排水。当采用大型屋面板并做卷材防水时,屋面坡度可平缓些,一般为1/8~l/12。
节间屋架节间长度的大小与屋架的结构型式,材料及荷载有关。一般上弦受压,节间长度应小些,下弦受拉,节间长度可大些。
屋架上弦节间长度常取 3m。 当屋盖采用有檩体系时,则屋架上弦节间长度应与檩条间距一致。
屋架结构的选型。
屋架结构的选型应考虑房屋的用途、建筑造型、屋面防水构造、屋架的跨度、结构材。
料的**、施工技术条件等因素,做到受力合理、技术先进、经济适用。
受力。从结构受力来看,抛物线状的拱式结构受力最为合理。但拱式结构上弦为曲线,施工复杂。
折线型屋架,与抛物线弯矩图最为接近,故力学性能良好。梯形屋架,因其既具有较好的力学性能,上下弦均为直线施工方便,故在大中跨建筑中被广泛应用。三角形屋架与矩形屋架力学性能较差。
三角形屋架一般仅适用于中小跨度,矩形屋架常用作托架或荷载较特殊情况下使用。
防水。屋面防水构造决定了屋面排水坡度,进而决定屋盖的建筑造型。
一般来说,当屋面防水材料采用粘土瓦、机制平瓦或水泥瓦时,应选用三角形屋架、陡坡梯形屋架。当屋面防水采用卷材防水、金属薄板防水时,应选用拱形屋架、折线形屋架和缓坡梯形屋架。
材料。木材及钢材均易腐蚀,维修费用较高。因此,对于相对湿度较大而又通风不良的建筑,或有侵蚀性介质的工业厂房,不宜选用木屋架和钢屋架,宜选用预应力混凝土屋架,跨度。
跨度在18m以下时,可选用钢筋混凝土-钢组合屋架;这种屋架构造简单、施工吊装方便,技术经济指标较好。
跨度在36m以下时,宜选用预应力混凝土屋架,既可节省钢材,又可有效地控制裂缝宽度和挠度。
跨度在36m以上的大跨度建筑或受到较大振动荷载作用的屋架,宜选用钢屋架,以减轻结构自重,提高结构的耐久性与可靠性。
屋架结构的布置。
跨度屋架的跨度,一般以 3m为模数。
间距屋架一般宜等间距平行排列,与房屋纵向柱列的间距一致,屋架直接搁置在柱顶。屋架的间距同时即为屋面板或檩条、吊顶龙骨的跨度,最常见的为6m,有时也有7.5m、9m、
支座在同层中屋架的支座取同一标高。屋架的支座形式,在力学上可简化为铰接支座。
《建筑结构选型》《建筑结构》复习
主题 东风路校区07建筑学 建筑结构选型 建筑结构 复习 内容 1.大跨度结构的分类?多高层建筑结构的分类?2.梁式结构的受力与变形特点?3.桁架结构的计算假定?弦杆与腹杆的内力分布特点?屋架结构的支撑作用?种类?4.刚架结构的受力特点?5.拱结构的拱身内力与简支梁截面内力比较?最合理拱轴线?拱脚水...
建筑结构选型
目录。一 引言。二 桁架结构 南京国际展览中心 三 拉索钢结构 奥体网球中心半决赛场 四 梁式结构和悬挑结构 奥体网球中心决赛场 五 网壳结构 奥体中心游泳馆主馆 天津于家堡综合交通枢纽 六 膜结构 学校 台 操场看台顶 世博轴 引言 结构概念是建筑物赖以生存的基础,建筑师只有掌握它,并在建筑设计的...
建筑结构选型
赵金阳。华南理工大学2008级土木工程2班。摘要 针对某项目的一栋框支剪力墙结构的单体建筑进行结构分析,主要通过对结构层转换和提高结构的抗扭承载力及采用空间有限元法和时程分析计算手段的描述,阐述了框支剪力墙这样一种结构的适用范围和优缺点。关键词 框支剪力墙 刚度变化 结构转换 扭转效应。我所选择的工...