建筑专业应了解的结构问题.docx

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1、单体问题本部分主要介绍的是建筑单体方案设计中，建筑方案设计人员以及结构方案配合人员应该共同着眼的一些问题。这是方案配合中最关键的一个步骤，这步骤顺利完成之后，建筑专业方可深化设计，而结构专业方可上机建模。一、结构形式1、按用材：钢筋混凝土结构、钢结构、混合结构、砌体（砖混）结构、框架-砌体结构（底框）、木结构。注意：钢和混凝土可以协同工作，但砌体和混凝土一般不考虑协同工作，底框在未来也会逐步取消。2、按支撑体系常见有框架结构、框架剪力墙结构、框支剪力墙结构、剪力墙结构、框筒结构、筒中筒结构。从抗震性能来讲，以上结构形式是逐次增强的。异形柱框架及框剪结构是一种适用于较低层数且平面较规则的结构形

2、式，其抗震性能差，在多塔、错层、多层转换及平面不规则的建筑中一般不能采用。3、各种结构形式的适用特点及经济性简述。（1）按材质钢筋混凝土结构:优点：目前世界范围内最常用的结构形式，具有最优的性价比。今后很长一段时间内都不可替代。与钢型材搭配使用后能够提高抗水平力的能力。有很强的耐火耐久性。技术要求低，对劳动力的容纳力很大。缺点：体量大、构件尺寸尺度大、构件造型单调、空间改造困难、施工周期长、一旦出现设计或施工缺陷将很难挽回。适用范围：绝大多数普通民用建筑及部分工业建筑。钢结构:优点：发达国家常用的高层超高层结构形式。体量小而轻盈、强度储备充足、构件尺寸小、构件造型灵活、空间改造容易、施工短、

3、一旦出现设计或施工缺陷容易挽回。缺点：具有最高的建设成本和维护成本。耐火耐腐蚀性要求很高，抗撞抗爆能力差。技术要求高，材料要求高。适用范围：大跨工业厂房、延性要求高的工业建筑、造型多样的公共建筑商业建筑、高烈度区的高层超高层建筑。混合结构:两种材料的综合，可以扬长避短，超高层建筑的常用形式，有效解决钢结构防火防腐以及混凝土结构体量尺寸方面的劣势，建设成本比较合理，但是不适用于一般高度的民用建筑中。砌体结构：由于承重砌体多为粘土砖，对环境破坏大，加之砌体结构抗震性能不佳，该结构形式逐渐淘汰出市场。但其价格是同建筑面积的建筑中最低的，因此在一些欠发达地区还有使用。砌体结构要求见《高烈度地区砌体结

4、构设计》——黄修竹《剑道馆专刊》（2）按结构支撑构件类型（以钢筋混凝土结构为例）框架结构：造型简单、适用于大开间的多层办公建筑及车库。抗震能力不强，不适用于高层建筑。剪力墙结构：竖向构件较多，对于高层建筑经济性及抗震性能好，适用于各种户型的多高层民用住宅。但不适用于大空间建筑，构件尺寸有较多要求，对于多层建筑经济性不好。框架-剪力墙结构：竖向构件较少，适用于有较大空间要求且长宽比较大的高层商住楼。构件尺寸有较多要求，经济性差于剪力墙结构。框筒结构：竖向构件少，适用于有大空间要求、长宽比基本一致的高层超高层商住楼。构件尺寸有较多要求，经济性差于框剪结构。框支剪力墙结构：上部剪力墙截面积10%的

5、墙通过框支框架支撑的成为框支剪力墙结构。其特点在后面详述。适用于底商上部为标准住宅的商住楼。经济性比纯剪力墙结构增加较多（含钢量增加25~35%）。筒中筒结构：适用于超高层建筑。一、结构规则性1、结构高度结构高度一般从结构嵌固层起算至主要屋面（不包括出屋面机房或楼梯间）。当商业公建高度超过24m（无层数要求）或住宅高度超过28m或层数在10层及以上，则为高层建筑。注意：（1）任何不规则建筑，只要涉及高层，则必须进行超限高层专项论证。（2）对于商住楼，宜按最不利原则确定高度。（3）坡屋面的计算高点宜取在半屋脊处，嵌固层在底层的建筑计算原点应为建筑底层地坪以下延伸至基础顶面。2、不规则的分类（1

6、）按形体特征：A、平面不规则B、竖向不规则C、扭转不规则（2）按不规则程度A、一般不规则B、特别不规则C、严重不规则（3）不规则的判断及对结构的影响对于多层建筑而言，当不规则项次达到三项以上，或其中一项大大的不规则，定义为特别不规则。结构不可能完全规则，但应该尽量避免特殊不规则，不可采用严重不规则。对于高层建筑而言，不规则问题由建委156号文及《高层抗震超限审查表》确定。具体示例后述。对于高层结构而言，当采用超限审查规定中确定的计算分析方法以及适当的加强措施之后，方案是可以实行的。但是也应注意不能被套入严重不规则范畴，否则，在重庆范围内就搞不定了。（4）不规则的具体表现A、扭转不规则扭转不规

7、则是结构的计算指标，与建筑的平面布局有很大关系。扭转不规则主要由两个方面组成：（a）周期比（b）位移比周期比不容易满足的平面另外：长矩形、T字形、Y字形、风车蝴蝶螃蟹型的建筑平面，其周期比也很难调过。总之，以个人观点，边缘竖向构件距平面型心较远，转角无竖向构件为转角窗、边框梁高有限制的以及两个主要方向平面尺寸相差较大的建筑平面，裙房较小甚至没有的建筑平面，周期比较不好调整。（注意：非高层建筑，不考察周期比）b