建筑结构选型

建筑结构选型

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1、建筑结构之我见摘要:环境日益紧张、人们审美能力不断提升、环境质量问题受到社会广泛关注的今天,合理的建筑结构选型,势必更加符合城市发展的需要、符合城市居民反对建筑风格单一化的要求,也能在一定程度上缓解建筑扩张给环境带来的压力关键词:空间功能设计要求;力学分析;经济技术指标;建筑美学引言:建筑结构设计主要分为三个阶段:结构方案阶段、结构计算阶段与施工图设计阶段。其中结构方案阶段的内容是:根据建筑的重要性,工程地质勘查报告,建筑所在地的抗震设防烈度,建筑的高度和楼层的层数以及建筑场地的类别来确定建筑的结构形式。在确定了结构的

2、形式之后,就需要根据不同结构形式的要求和特点来布置结构的受力构件和承重体系。选择满足建筑需求的建筑结构是建筑建设的基本要求。一种好的建筑形式更是使得建筑本身增色出众。一建筑结构选型的现实意义功能综合化、需求多元化是现代建筑发展的大趋势,因此,现代建筑尤其是现代高层建筑,其立体和平面形状更加多样化、内部空间的分布更加复杂化与个性化,另外建筑净空高度的增加对建筑的结构系统提出更高、更新的要求,合理选择建筑结构显得更加必要。建筑结构所要涉及的领域越来越宽广,需要综合考虑众多领域的信息和内容,假若考虑范围出现漏洞,导致建筑结构

3、选型不合理,“蝴蝶效应”便会产生作用,则其后续问题更多更加麻烦。建筑施工尤其是高层建筑施工更是旷日持久的大工程,不仅投资大,而且工期通常非常长,一旦建筑结构选型不合理并付诸实践,则积重难返。结构选型的问题需要从外形方面和内部空间布置方面来综合考虑,统筹兼顾。1.高层建筑结构体系基本体系:纯框架体系,纯剪力墙体系,筒体体系体系组合:框支剪力墙,框架-剪力墙,框架-筒体,筒中筒,束筒.框架-筒体:核心筒-框架体系,多筒-框架体系.多筒-框架体系:两个端筒+框架,核心筒+端筒+框架,核心筒+角筒+框架楼盖形式:肋梁楼盖结构,

4、无梁楼盖结构,叠合板楼盖结构,压型钢板组合楼盖结构二普通高层建筑一般采用剪力墙结构和框架剪力墙结构。(1)传统剪力墙结构优点及缺点剪力墙结构是全部由剪力墙组成的结构体系。墙根据受力特点可以分为承重墙和剪力墙,前者以承受竖向荷载为主,如砌体墙;后者以承受水平荷载为主。在抗震设防区,水平荷载主要由水平地震作用产生,因此剪力墙有时也称为抗震墙。剪力墙按结构材料可以分为钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙、型钢混凝土剪力墙和配筋砌块剪力墙。其中以钢筋混凝土剪力墙最为常用,剪力墙结构刚度大,整体性好,用钢量较省,在高层住宅、旅馆等居住性

5、建筑中,居室和客房均为小间,分隔墙较多,采用现浇剪力墙结构,可以将承重墙与隔墙合二为一,相对来说比较经济.另外,采用现浇剪力墙结构,室内较框架结构简洁,没有露梁及露柱现象,外形美观,便于室内布置.但是,也有一些缺点.a.剪力墙结构抗侧刚度大,引起较大地震反应,使得上部结构和基础费用增加.b.由于砼墙体较多,使得建筑物重量增加,这也同样引起较大地震反应,造成浪费.c.剪力墙结构中各墙肢轴压比往往较低,使得各墙肢的承载能力得不到充分发挥.d.剪力墙结构中墙体多为构造配筋,配筋率较低,使得结构延性较差.(2)框架-剪力墙结构

6、,简称为框剪结构,它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。因此,这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。框剪结构的变形是剪弯型。众所周知,框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型,上部层间相对变形大,下部层间相对变形小。对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比,使

7、结构的侧向刚度得到了提高。水平荷载主要由剪力墙来承受。从受力特点看,由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多,在水平荷载作用下,一般情况下,约80%以上用剪力墙来承担。因此,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层剪力,沿高度分布比样均匀,各层梁柱的弯矩比较接近,有利于减小梁柱规格,便于施工,是现在小高层住宅采用较多的结构。缺点是混凝土用量多,自重大,框架柱尺寸过大,空间布置上有些缺点。三力学作用对选型的影响“作用”是使结构产生效应(如内力、应力、位移、应变、裂缝等)各种原因的统称。直接作用:直接作用在结构上

8、的力,称为荷载。如构件自重、风、雪、人群等。间接作用:指引起结构外加变形或约束变形的原因,如地震、基础不均匀沉降、混凝土收缩、温度变化等。建筑结构或构件必须具有足够的可靠性,即承受荷载后应不致破坏和失稳,变形、裂缝等也不超过规定的限值,并能达到规定的使用年限。在满足可靠性的同时,还应具有经济性。可靠和经济是一对矛盾。四结构选型与经

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