建筑结构选型知识点

建筑结构选型知识点一、填空部分：1网架结构的分类：网架结构按外形的不同，可分为曲面网架和平面网架两类。曲面网架又称“网壳”，可以是单层曲面网格，也可以是双层曲面网格。平面网架又称“平板网架”，是双层平面网格。2、平板网架的结构形式：平板网架通常由平行弦桁架交叉组成，根据桁架交叉方式的不同有下述几种型式。两向正交正放网架、两向正交斜放网架、三向交叉网架、锥体网架。前面三种网架都是由平行弦桁架相互交叉组成，故属于交叉桁架体系网架。锥体网架是由三角锥、四角锥或六角锥的锥体单元组成的空间网架结构，故属于角锥体系网架。3、筒体结构的类型：（1）筒体－框架结构（2）框筒结构（3）筒中筒结构（4）多筒体结构4、薄壳结构：薄壳必须具备两个条件：一是“曲面的”，二是“刚性的”。薄壳可以简单理解为四边支承的曲板。薄壳的结构组成一般包括曲面的壳板和周边的边缘构件两部分。薄壳的型式很多，诸如球面壳、圆柱壳、双曲扁壳、幕结构、折结构等，都是由曲面变化而创造出的各种型式。薄壳的型式是可以千变万化的。不过，其基本曲面形式的几何形成不外乎下述几类而已。旋转曲面、平移曲面、直纹曲面、复杂曲面。在上述的基本几何曲面上任意切取一部分，或将曲面进行不同的组合，便可得到各种各样复杂的曲面。实际常用的薄壳型式是下面讨论的：圆顶薄壳型式、圆柱形薄壳、双曲扁壳5、折板的型式：折板结构的型式主要分为有边梁和无边梁的两种。分别讨论如下。(一)无边梁的折板——预制v形板无边梁的折板结构由V形折板和横隔构件组成。(二)有边梁的析板—筒壳式析板结构有边梁的折板结构由折板、边梁和横隔构件三部分组成，是现浇结构，型式与筒壳相似。二、名词解释部分:建筑结构：是形成一定空间及造型，并具有承受人为和自然界施加于建筑物的各种荷载作用，使建筑物得以安全使用的骨架。结构选型:在建筑设计中，空间组合和建筑造型的主要环节是选择最佳结构方案，即结构选型。基础:基础是建筑物与地基相联系的部分，承受建筑物的全部荷载并传至地基。砖混结构:又称墙体结构，是以墙体作为支撑水平构件及承担水平力的结构。框架结构:由梁和柱刚性连接的骨架结构。砌体结构:一般是指采用钢筋混凝土楼（屋）盖和砖或其他块体（如混凝土砌块）砌筑的承重墙组成的结构体系，也称墙承重结构体系。剪力墙:是一种抵抗竖向荷载引起的轴向作用和风、地震等水平荷载引起的剪切、弯曲作用的结构单元。框架－剪力墙:是由框架与剪力墙组合而成的结构体系。普通剪力墙结构:是全部由剪力墙组成的结构体系，筒体结构:由若干纵横交接的剪力墙集中到房屋内部或外部形成封闭筒体的骨架称为筒体结构。筒体－框架结构:由中央剪力墙核心筒和周边外框架组成的结构称为筒体－框架结构，也称框架－核心筒结构。框筒结构:中央为内框架，周边由间距较密的柱子与每层楼层处的深肩梁刚性连接在一起组成矩形网络的外筒体称为框筒结构。筒中筒结构:由中央剪力墙内筒和周边外框筒组成的结构称为筒中筒结构。多筒体结构:由中央剪力墙内筒和周边角筒组成的结构为多筒体结构，也称组成筒。三、解答题部分：1、框架结构的优缺点：优点：强度高、自重轻、整体性和抗震性好。它在建筑上的最大优点是在于它不靠砖墙承重，建筑平面布置灵活，可以获得较大的使用空间．缺点：当层数较高时，如果要满足强度和刚度要求，框架下面几层的梁、柱截面尺寸就会增大到不经济甚至不合理的地步。框架结构在水平荷载作用下，表现出“抗侧力刚度小，水平位移大”的弱点。是一种柔性结构体系，房屋层数越多这个弱点越明显，对框架越不利。2、框架—剪力墙结构的优缺点：优点：提高房屋的抗侧力刚度,抗震、抗风性能优于纯框架结构。缺点：由于剪力墙的存在，一定程度上限制了建筑平面市置的灵活性。3、剪力墙结构的优缺点：优点：由于全部由剪力墙承重而不设框架，故简化了设计和施工，又由于剪力墙结构体系全部由纵横墙体所组成，故房屋的刚度比框架—剪力墙体系更好，适用的层数比框架—剪力墙结构更多。剪力墙结构的刚度、强度都比较高，有一定的延性，结构传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强。缺点：全剪力墙结构体系由于要求有很多永久固定的间隔墙，因此建筑平面布置很不灵活。4、框支剪力墙结构的优缺点：这种结构体系由于以框架代替了若干片剪力墙，所以房屋的抗侧力刚度有所削弱，其刚度当然比全剪力墙体系差，不过又比框架—剪力墙体系要好。5、筒式结构的优缺点：它的空间结构体系刚度极大，抗扭性能也好，又因为剪力墙的集中而不妨碍房屋的使用空间，使建筑平而设计重新获得良好的灵活性。框架筒具有必要的侧向刚度与最佳的抗扭刚度，然而它却又保留了允许设置单内柱的设汁灵活性，而且，外围密集的网格还可以利用作为窗墙系统以代替支承玻璃窗的窗梆，经济效益显著。框架筒结构体系由于抗侧力的主要部分出自相对狭窄的物件的作用，从纯结构的观点来看，这种体系的刚度稍微要比剪力墙加强的体系差—些。6、门式刚架的优缺点：能够适用于较大的跨度，由于门式刚架的杆件较少，制作方便．而且结构内部空间较大，便于利用。门式刚架刚度较差，受荷后产生挠度。7、薄腹梁的优缺点：优点：制作、构造、吊装及设计等都较简单，同时由于梁的高度比桁架小，侧向刚度较大，因此可以降低厂房的高度和不需设置屋面支撑。缺点：自重较大，故适用跨度仅是6—18m范围。普通钢筋混凝土的薄腹梁跨度为6—12m．施加预应力时，跨度为12—l8m。8、桁架结构：桁架结构比梁结构具有更多受力的优点：(1)扩大了梁式结构的适用跨度；(2)桁架可用各种材料制造．(3)桁架是由杆件织成的，桁架体型可以多样化；(4)施工方便。9、拱结构的优缺点：拱结构比桁架结构具有更大的力学优点，它已根本不受弯了。在外荷作用下，拱主要产生压力，可以充分发挥材料的抗压有利性能。不过，拱结构的支座(拱脚)会产生水平推力。跨度大时这个推力不小，要对付这个推力将是一位麻烦而又耗费材料的事。10、薄壳结构的优缺点：优点：材料省、很经济；自重小，为大跨度提供有利条件；曲板的曲面多样化，为建筑造型提供丰富多采的创造条件。缺点：体型复杂，现浇结构时费工费模料，施工不便，板厚太小，隔热效果不够好，长期日晒雨淋容易开裂；壳板天棚的曲面容易引起室内声音反射和混响，对音响效果要求高的大会堂、体育馆、影剧院等建筑不宜采用。11、网架结构的优缺点：(1)网架是多向受力的空间结构，比单向受力的平面桁架适用跨度更大，能够利用较小规格的杆件建造大跨度的结构。(2)由于网架的整体空间作用，杆件互相支持，它的整体性强，稳定性好，空间刚度大，是一种良好的抗震结构型式。网架的杆件主要承受轴力，具有各向受力性能，应力分布均匀，能够充分发挥材料的强度节省钢材。(3)网架是高次超静定结构，结构安全度特别大，倘若某一构件受压屈曲，也不导致破坏。’(4)网架屋盖的网络型式，为屋面铺设覆盖材料和天花装饰或灯具布置等提供方便。12、悬索结构的优缺点：优点：(1)受力合理，节约材料。(2)能跨越很大的跨度而不需中间支承，从而形成很大的建筑空间。同时，‘悬索结构利于建筑造型，适于建造多种多样的平面和外形轮廓，因而能充各自由地满足各种建筑型式的要求。(3)施工方便，速度较快。有利于缩短施工周期，降低工程造价。(4)可以创造具有良好物理性能的建筑物。在大跨度建筑中，悬索结构虽然具有突出的优点，但它必须采用高强度钢材——钢绞线或钢丝绳．因此，在材料缺乏的情况下，它的应用必然受到限制。13、建筑结构的分类：根据建筑结构的外形特点分类（1）单层结构（2）多层结构（3）高层结构（4）大跨度结构根据结构所采用的材料分类（1）木结构（2）砌体结构（3）钢筋混凝土结构（4）钢结构（5）塑料结构（6）薄膜充气结构根据建筑结构的主要结构形式分类（1）砖混结构（2）框架结构（3）框架－剪力墙结构（4）剪力墙结构（5）筒体结构（6）门式钢架（7）薄腹梁（8）桁架结构（9）拱形结构（10）网架结构（11）空间薄壁结构（12）悬索结构（13）膜结构（14）充气结构根据结构受力特点分类（1）平面结构体系；（2）空间结构体系。14、砌体结构：砌体结构的特点砌体结构的墙体具有承重和围护的双重作用，所用材料便于就地取材，施工较简单，施工进度快，技术要求低，施工设备简单。由于砌体抗拉抗剪强度低，因此砌体结构的抗震性能差，一般不超过七层，故一般适用于多层住宅、办公楼、学校、小型庭院等。砌体结构一般不适用于高层建筑及需要大空间的建筑。由于墙体承重，在其上开设门窗受到限制，建筑立面效果显得厚实。砌体结构承重方案①横墙承重方案楼层的荷载通过板、梁传至横墙，横墙作为主要的承重竖向构件，纵墙仅起维护、分隔、自承重及形成整体的作用。横墙承重方案具有横墙布置较密、横向刚度大、整体性好的特点，但房间布置的灵活性差。②纵墙承重方案楼层的荷载通过板、梁传至纵墙，横墙的设置主要是为了满足房屋刚度和整体性的要求，其间距较大。纵墙承重方案具有平面布置灵活、房间空间可以较大的特点，但纵墙受力集中，房屋刚度较差。③纵横墙承重方案根据房间功能要求的空间尺寸，可采取纵横墙同时承重的方案。纵横墙承重方案具有平面布置灵活、房屋双向刚度较好的特点。④内框架承重方案外围用外墙承重，内部用梁、柱承重的结构为内框架承重方案。其特点是以柱代替内承重墙.15、框架的构件划分方式：（一）短柱单梁式即柱按层高、梁按跨度分成单个构件。它的特点是梁柱都是直线形构件、重量轻、便于制作、运输和安装，但接头多，而且都在框架的节点部位，受力大，施工比较复杂。（二）长柱单梁式即梁按跨度预分；柱按二层或数层一根划分。它的持点是减少柱子的接头，增加了结构的整体性．但柱子长、重量大，运输较困难，吊装内力较大。用钢量可能增多，所以长度不宜超过16m。（三）组合单元式是将整个框架分成若干组单元如“H”字形、“十”字形，“门”字形等。它的特点是接头大量减少，增强了结构刚度而且有可能将接头设在内力较小的部位。但是构件的制作复杂，运输困难，而且要求高吨位的起重设备。16、抗震设防区框架体系房屋体型和结构布置的要求：1．房屋的平、立面应用简单的体型。2．抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地震力合力作用线接近或重合。3．抗侧力结构的布置应使房屋中各部分的刚度均匀，不应过分悬殊。4.在烈度较高的抗震设防区、楼、电梯间不宜布置在结构单元的两端和拐角部位。5．应注意控制房屋的侧向变位和层间相对变位，并对填充墙采取适当的加强措施(如在填充墙内设轻钢或钢筋混凝土骨架，并与框架联结等)。6．各层楼板应尽量设置在同一标高上，尽可能不采用复式框架。7．房屋高低层不宜用牛腿相连．宜用防震缝分开。8．柱子的净高与截面长边的比值宜大于4。17、筒体结构平面布置要点：（1）筒体结构平面形式选用方形、圆形为好，也可用对称的三角形或人字形平面。当采用矩形平面时，长宽比不宜大于2。（2）外框筒密柱间距一般为0.22～3m。平面四角处的柱子截面做成L形或八字形，截面尺寸加大2～3倍。（3）内筒边长尺寸一般是外筒边长的1/3为好。（4）在框筒顶部设置1～2层高的刚性环梁，以提高整体框筒的空间整体性。18、各种结构体系适用层数：砖混结构——5层以下；框架结构——15层以下(最经济为10层)；框—剪结构——30层以下(最适宜为11—25层)；剪力墙结构——40层以下(最适宜为16—40层)；框筒结构——30层以下；筒中筒结构——30层以上的超高层。19、剪力墙的开洞：实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙、多联单独剪力墙以及框支剪力墙20、转换层大梁在平面上的布置原则：1．扩大底层入口，过渡上下层柱列的疏密不一。把大梁布置在平面周边柱列或墙上(图a，b)。2．内部要求尽量敞开自由空间。大梁可沿横向平行布置(图c)，沿纵向平行布置(图d)，间隙布置并与相邻层错开布置(图f)，顺建筑平面布置(图g)，相邻层互相垂直布置(图h)。布置方案的共同点都必须与相邻层柱网统一起来考虑。3．围绕巨大芯筒在底层四周自由敞开。大梁布置在两个方向的剪力墙上并向两端悬挑(图i)，必要的话还可对角线布置(图j)，建筑平面及芯筒为圆形时可放射性布置(图k)。21、门式刚架的各种