结构基本概念。
一、强度——承载能力。
刚度(受弯构件)、稳定性(受压构件)——抗变形能力。
整体性——不散架。
承载能力和抗变形能力是结构设计的最基本的问题。
水平构件——挠度。
拉、压、弯、剪、扭。
—稳定系数<1
↘,则实际承载力越小。
一般提高压感承载力的措施为:
1、选用有较大i值的截面,即面积分布尽量远离中和轴。
2、改变柱端固接条件或增设中间支撑以改变杆件计算长度。
剪应力:1、剪应力在梁高方向的分布是中和轴处最大,以近似抛物线的形状分布,在截面边沿处剪应力为零。
2、沿梁长度方向,制作出剪力最大,剪应力也最大。
3、截面的抗剪主要靠腹板(即梁的截面中部)
受弯变形。1、 梁的挠度跨中最大。
2、 挠度的大小与正弯矩成正比。
3、 跨度相同、荷载相同,简支梁的挠度比连续梁、二端固定或一端固定简支梁要大。
4、 挠度的大小与梁的ei(刚度)成反比。
砌体结构。一、优点:经济缺点:整体性差。
二、构造要求。
1、满足高厚比。
当高厚比不能满足要求时:
1) 增加墙体厚度。
2) 加设壁柱(墙垛)
3) 加设构造柱。
4) 减小横墙间距。
三、砌体结构的基本抗震措施。
1、限制建筑物高度。
2、控制结构体型的高宽比。
3、控制横墙间距。
4、设置变形缝(防震缝)
5、尽端、他突出部位加强锚固。
6、楼梯尽量不布置在平面尽端。
7、圈梁、构造柱。
8、平面几何中心与刚度中心尽量重合。
框架结构。一、刚接——框架。
铰接——排架。
框架的连接点是刚节点,是一个几何不变体。
跨度一样,中柱不产生弯矩。
剪力墙结构。
一、 剪力墙结构的特点。
1、 空间刚度大,刚度很大将使结构的周期过短,**力太大。
2、 建筑空间灵活性较差。
3、 墙承重体系。
二、调整剪力墙刚度的方法。
1、适当减小剪力墙的厚度。
2、降低连梁的高度。
3、增大门窗洞口宽度。
4、超过8米的剪力墙应用施工洞划分小墙肢。
三、框支剪力墙。
1、保证大空间有充分的刚度,防止属相的刚度过于悬殊。
2、加强转换层的刚度与承载力,保证转换层可以将上层剪力可靠的传递到落地墙上去。
3、落地剪力墙的布置和数量。
1)底部大空间层应有落地剪力墙或落地筒,落地纵横剪力墙最好成组布置结合为落地筒。
2)平面为长矩形,横向剪力墙的片数较多时,落地的横向剪力墙的数目与横向剪力墙数目之比,非抗震设计时不宜小于30%,抗震设计时不宜少于50%
对于一半平面,上下层的刚度比:
—在非震区应尽量接近于1,不应大于3
在抗震设计时应尽量接近于1,不应大于2
3)框支梁的宽度不应小于上部剪力墙厚度的2倍。
框支梁上部层不宜设边门洞,不得在中柱上方开设门洞。
框架剪力墙。
框架-剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求:
1 剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大;
2 平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙;
3 纵、横剪力墙宜组成l形、t形和[形等型式;
4 单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%;
5 剪力墙宜贯通建筑物的全高,宜避免刚度突变;剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐;
6 楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置;
7 抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。
筒体结构。1、筒中筒结构:框筒由密柱(柱距<4m)高粱组成。
筒体—框架、框筒、多重筒、成束筒体、多筒体。
2、筒体结构布置:
1.以方形和圆形平面为好。
2.可以用对称的三角形或人字形。
3.外框筒柱得柱距以不大于4mm为好。
4.矩形平面时,长宽比不宜大于2
5.四角的柱子宜适当加大,一般界面加大1-2倍。
6.一般情况下h/b不应小于3,高度不宜低于60m
7.宜采用宽扁柱,一般不宜采用圆形和方形柱;梁高一般0.6—1.5m,宽度同墙厚,一般不小于250mm
8.内筒边长为外筒边长的1/3为好。
单层厂房结构体系。
一、结构形式。
1、单层钢筋混凝土柱厂房:主要承重构件采用钢筋混凝土柱,钢筋混凝土屋架(薄腹梁)或钢屋架。当有吊车时,一般采用钢筋混凝土吊车梁。
2、单层钢结构厂房:主要承重构件采用钢柱、钢屋架、钢吊车梁。
3、门式钢架轻工厂房:是由柱和梁结合在一起,形状像门字的结构。有钢筋混凝土门式钢架和钢门式钢架。
二、柱网布置。
单层厂房柱子开机按尺寸一般均为6米。厂房山墙应布置抗风柱间距一般为6米。
二、 围护墙。
1、 砌体隔墙与柱宜脱开或柔性连接,隔墙顶部应设现浇钢筋混凝土压顶梁。
2、 8度和9度时,应按上密下稀的原则,每个4m左右在窗顶增设一道圈梁,圈梁截面宽度宜与墙厚相同,截面高度不应小于180mm
三、 屋盖结构。
1、 根据材料不同:由轻型板材组成的有檩体系和由大型屋面板(预制)组成的无檩体系。
2、 有檩体系是在屋面梁(或屋架)上铺设檩条,檩条上放置轻型板材而成。檩条间距1.0-5.0m,支撑檩条的屋架间距一般为6.0-12.0m,屋面坡度为1/20-1/50
3、 无檩体系是指在屋面梁或屋架上,直接放置预制大型钢筋混凝土预制板的屋盖。大型屋面板的尺寸一般为1.5*6.
0m,3.0*6.0m,屋架间距为6.
0m,屋面坡度为1/10-1/20.
四、 柱间支撑。
十字形交叉支撑、空腹式门形支撑、实腹式门形支撑、八字形支撑、人字形支撑。
当柱距l与柱间支撑的高度h1之比≥2时,宜采用人字形支撑;≥2.5时,宜采用八字形支撑。
1、布置原则:
1)柱间支撑的设置位置应与屋盖支撑的布置相协调。
2)每一温度区段的每一列柱,一般均应设置柱间支撑,两道柱间支撑距离不宜大于66m
门式钢架的柱间支撑间距一般为36-45m
木结构体系。
大跨度结构体系。
一、桁架。适用跨度6-60m
基本特点:1、平面—外荷与支座反力都作用在全部桁架杆件轴线所在的平面内。
2、几何不变—桁架的杆件按三角形法则构成。
3、铰接—杆件相交的节点,计算按铰接考虑。荷载作用在节点上。
4、轴向受力—由于节点按照铰接考虑,所以各杆均受轴向力。
合理形式:弧形最好,折线次之。
二、拱结构。
抵抗推力措施。
1、 推力由水平拉杆承受。
2、 通过刚性水平结构集中传递给端部拉杆、
3、 由两侧结构整体承受。
4、 由基础直接承受。
合理拱轴线。
拱的矢高于拱脚推力成反比。
三、壳结构。
薄壳结构主要承受曲面内的轴力(双向法向力)和顺剪力,弯矩和扭矩都很小。
1、 筒壳。
2、 球壳。
3、 双曲扁壳:矢高≤l/5的壳体。
四、网架结构。
网架高度。五、吊挂、悬索结构。
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