建筑结构选型复习重点

-1-建筑结构选型复习重点第一章砌体结构1.1、砌体结构的概念·砌体结构：由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。1.2、砌体结构的特点1、砌体结构的主要优点(1)易于就地取材：可以利用工业废料(如矿渣、粉煤灰等)生产各种新型砌体，来源方便，价格较便宜。(2)具有良好耐火性和化学稳定性：可以满足房屋耐久性要求。(3)不需要模板和特殊的施工设备：节省木材、钢材和水泥。(4)具有良好隔热、保温性能：节能效果明显。(5)采用砌块和大型板材作墙体时，可减轻结构自重，加快施工进度，有利于工业化生产和施工。2、砌体结构的缺点(1)强度相对较低、自重大：需要采用较大截面的构件，材料用量多。(2)手工砌筑：施工繁重、条件差。(3)砖石块体与砂浆之间的粘结强度较低：砌体结构房屋整体性差，无抗震措施情况下，抗震能力较差。1.4、砌体结构承重方案1、横墙承重方案荷载传递路径：板→横墙→基础→地基(1)横墙是主要承重墙；纵墙主要起围护、隔断和将横墙连成整体作用，受力较小，对设在纵墙上门窗洞口大小和位置的限制较少，建筑设计上容易满足采光和通风的要求。(2)每一开间均设有横墙，数量较多、间距较密(通常3~4.5m)，并与内外纵墙拉结，房屋空间刚度大，整体性好，利于抵抗风载、水平地震作用和调整地基不均匀沉降。(3)结构布置比较简单和规则，施工比较简单方便；房间布置的灵活性差，墙体材料用量比较多。适用范围：多用于横墙间距比较密、房间开间比较小的房屋，如宿舍、招待所、住宅、办公楼等民用建筑。2、纵墙承重方案荷载传递路径：板→纵墙→基础→地基；板→梁→纵墙→基础→地基(1)纵墙是主要承重墙，设置横墙的目的是为了满足房屋空间刚度和结构整体性的要求，横墙间距可以相当大，容易满足使用上大空间和灵活布置平面的要求。(2)由于纵墙承受较大荷载，在纵墙上一般不能随意开设门窗洞口，门窗洞口的大小和位置受到一定的限制。(3)由于横墙数量较少，相对于横墙承重方案而言，房屋的横向刚度较小，整体性较差。适用范围：适用于使用上要求有较大空间或隔断墙位置有可能改变的房屋，例如食堂、厂房、仓库等建筑。3、纵横墙承重方案荷载传递路径：板→横墙、纵墙→基础→地基(1)纵墙和横墙都是承重墙，共同承受竖向荷载。(2)开间比横墙承重方案大，但空间布置不如纵墙承重方案灵活，整体刚度介于两者之间。适用范围：多用于教学楼、办公楼、医院等建筑4、内框架承重方案-2-荷载传递路径：板→梁→柱和纵墙→基础→地基(1)竖向荷载既不是全由框架承重，也不是全由砖墙承重，是由外部的砖墙和内部的框架共同组成承重体系。使用上可获得较大空间。(2)容易产生不均匀的竖向变形，使结构产生较大的附加内力：竖向承重构件的材料不同，钢筋混凝土柱和砖墙的压缩性能和强度不一样。(3)房屋内部砖墙较少，使得结构的空间刚度较差，不利于抵御水平方向的荷载作用。适用范围：一般用于多层工业车间、商店、旅馆等建筑。5、底部框架上部砖房结构(底框砖房结构)底部(1~2层)：采用框架结构，用作商业用房；上部几层：采用砌体结构，用于住宅。特点：由两种承重体系和抗侧力体系组成，上部几层为砖墙承重，纵、横墙间距较小，具有一定的承载能力，但变形和耗能能力较差；底部一、两层框架具有较好的承载能力、变形能力和耗能能力。第三章框架结构3.1框架结构定义框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。3.2、框架结构的分类(1)全现浇式框架全现浇式框架：承重构件梁、板、柱均在现场原位绑扎、支模、整体浇筑、养护而成的结构。优点：整体性和抗震性都非常好。缺点：现场工程量大，模板耗费多，工期较长(2)半现浇式框架半现浇式框架：梁、柱为现浇，板为预制的结构或者柱为现浇，梁、板为预制的结构。·优点：楼板采用预制板，减少了现场混凝土的浇筑量，节省了大量模板，降低了成本。·缺点：整体性及抗震性能不如全现浇式框架。(3)装配式框架装配式框架：梁、柱、板均为预制，然后通过焊接拼装连接成整体的结构。·优点：构件由构件预制厂预制，在现场进行焊接装配。具有节约模板、工期短、便于机械化生产、改善劳动条件等优点。·缺点：构件预埋件比较多，用钢量大，房屋整体性差，不利抗震，在抗震设防地区不宜采用。(4)装配整体式框架装配整体式框架：将预制的梁、板、柱安装就位后，焊接或绑扎节点区钢筋，通过对节点区浇筑混凝土、使之结合成整体的结构。·优点：兼有现浇式和装配式框架的一些优点。·缺点：节点区现场浇筑混凝土施工复杂。3.3、框架结构的布置框架柱的布置①柱网布置应满足建筑功能的要求柱网布置应与建筑隔墙布置相协调，建筑周边柱子的布置应与建筑外立面造型要求相协调。-3-一般将柱子设在纵横墙交叉点上，以尽量减少柱网对建筑使用功能的影响。②柱网布置应规则、整齐、间距适中，传力体系明确，结构受力合理框架结构只能承受自身平面内的水平力，应沿建筑物的两个主轴方向都应设置框架；柱网的尺寸受到梁跨度的限制，一般使梁跨度在6~9m为宜。③柱网布置应便于施工·结构布置应考虑施工方便，以加快施工进度，降低工程造价。·设计时应尽量考虑到构件尺寸的模数化、标准化，尽量减少构件规格。3.4、框架结构的承重方案(1)横向框架承重方案横向框架承重方案：在横向布置框架承重梁，以支承楼板，而在纵向布置连系粱。横向框架处在建筑短向，跨数较少，主框架梁沿横向布置。纵向框架跨数多，刚度大，沿纵向布置连系梁。·外纵墙不承重，其自重由连系梁传给横向承重框架柱，对纵墙开窗限制较小，易于满足室内采光、通风要求。(2)纵向框架承重方案纵向框架承重方案：在纵向布置框架承重梁以承受楼板传来的荷载，在横向布置连系梁。缺点：房屋的横向抗侧刚度较差，进深尺寸受预制板长度的限制。·适用范围：大开间柱网且房屋进深较小情况。(3)纵横向框架共同承重方案纵横向框架共同承重方案：在两个方向上均需布置框架承重梁以承受楼面荷载。优点：具有较好的整体工作性能，框架柱均为双向偏心受压构件，为空间受力体系。第四章剪力墙结构4.1、剪力墙结构及其特点·剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。剪力墙结构的优点(1)结构整体性强，抗侧刚度大，侧向变形小，在承载力方面的要求容易得到满足，适于建造较高的建筑。(2)集承重、抗风、抗震、围护与分隔为一体，经济合理地利用了结构材料。(3)抗震性能好，具有承受强烈地震裂而不倒的良好性能；(4)用钢量较省；(5)与框架结构体系相比，施工相对简便与快速。剪力墙结构的缺点(1)墙体较密(间距3~8m)，建筑平面布置和空间利用受到限制，很难满足大空间建筑功能的要求；(2)结构自重较大，加上抗侧刚度较大，结构自振周期较短，导致较大的地震作用。适用范围：适用于建造高层住宅或高层公寓等建筑。4.7、剪力墙结构布置(1)剪力墙平面布置宜简单、规则，宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置，两个方向的侧向刚度不宜相差过大。抗震设计时，不应采用仅单向有墙的结构布置。·建筑物为矩形、T形和L形平面时，剪力墙应沿两个主轴方向布置；·建筑物为△形、Y形、十字形平面时，剪力墙应沿三个或四个主轴方向布置；·建筑物为圆形平面，剪力墙沿径向布置成辐射状。-4-(2)剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁；宜避免造成墙肢宽度相差悬殊的洞口设置；抗震设计时，不宜采用错洞墙。(3)剪力墙不宜过长，较长剪力墙宜设置跨高比较大(6)的连梁将其分成长度较均匀的若干墙段，各墙段的高度与墙肢长度之比不宜小于3，墙段长度不宜大于8m。(4)抗震设计时，高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙；B级高度高层建筑以及抗震设防烈度为9度的A级高度高层建筑，不宜布置短肢剪力墙，不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。(5)剪力墙沿高度宜自下到上连续布置，逐渐减小厚度，避免竖向刚度突变。(6)剪力墙片应尽量对直拉通，否则不能视为整体墙片。(7)剪力墙宜设于建筑物两端、楼梯间、电梯间及平面刚度有变化处，同时以能纵横向相互连在一起为有利，对增大剪力墙刚度很有好处。(8)落地剪力墙的间距L应符合以下要求：·非抗震设计时：L≤3B，L≤36m(B为楼面宽度)·抗震设计时：L≤2B，L≤24m(9)高层剪力墙结构，应尽量减轻建筑物重量，剪力墙间距不宜太密，宜采用大开间结构方案(优先采用6~8m间距)。在保证结构安全的条件下尽量减小构件截面尺寸，采用轻质高强材料。第五章框架-剪力墙结构5.1、框架-剪力墙结构概念框架-剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。5.3、框架-剪力墙结构受力特点(1)框架和剪力墙顶端各自受到一个等量而反向的水平集中力作用，框架和剪力墙顶部的水平剪力均不等于零。(2)框架楼层剪力最大值不是发生在结构的底部，而一般是发生在(0.3~0.6)H之间，并且随框架相对刚度的增大而有向下移的趋势。(3)由于框架和剪力墙的相互作用，在结构的顶部，框架承担了大部分的水平剪力，在结构下部则是剪力墙承担了大部分的水平剪力。5.7、框架-剪力墙结构的布置(1)框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系；抗震设计时，结构两主轴方向均应布置剪力墙。(2)框架-剪力墙结构中，主体结构构件之间除个别节点外不应采用铰接；(3)梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合；框架梁、柱中心线有偏离时，梁、柱中心线之间的偏心距，9度抗震设计时不应大于柱截面在该方向宽度的1/4；非抗震设计时和6~8度抗震设计时不宜大于柱截面在该方向宽度的1/4。(4)框架-剪力墙平面形状凹凸较大时，宜在突出部分的端部附近布置剪力墙。(5)单片剪力墙的刚度不宜过大，单片剪力墙底部承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的30%。(6)框架-剪力墙结构中纵、横向剪力墙宜组成T形、L形、口形等形式，以使纵、横墙可以互相作为对方的翼缘，提高剪力墙的强度和刚度。(7)框架-剪力墙结构中的剪力墙宜贯通建筑物的全高，使结构上下刚度均匀或逐渐减小，宜避免刚度突变；(8)剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐、大小相同，洞口面积与墙面面积的比值不宜大于1/6，洞口的梁高不宜小于层高的1/5。-5-(9)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。(10)楼、电梯间等竖井的设置，宜尽量与其附近的框架或剪力墙的布置相结合，使之形成连续完整的抗侧力构件。(10)长矩形平面或平面有一部分较长的建筑中，其横向剪力墙沿长方向的间距宜满足规范要求，当横向剪力墙之间的楼盖有较大开洞时，剪力墙的间距宜适当减小。(11)在长矩形平面或平面有一部分较长的建筑中，纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端。原因：剪力墙集中布置在两端时，房屋的两端被抗侧刚度较大的剪力墙锁住，中间部分的楼盖在混凝土收缩或温度变化时容易出现裂缝。(12)框架-剪力墙结构中的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。周边布置：加强高层建筑抗扭要求。楼梯间和电梯间处：楼板开大洞，对楼板刚度削弱严重，采用剪力墙来加强是有效的措施；楼、电梯间本身就需要用墙来维护，在该处设置剪力墙也能满足建筑的要求。平面形状变化处：这些部位受力状态复杂，设置剪力墙予以加强非常必要。恒载较大处：可以避免设置截面尺寸过大的柱子，满足建筑布置的要求；剪力墙承受很大的弯矩和剪力，可以避免出现轴向拉力，提高截面承载力。(12)框架-剪力墙结构中剪力墙的数量要求要求：1≤λ≤2.4第六章钢筋混凝土平面楼盖（选择题）6.3、肋梁楼盖(梁板式楼盖)(1)单向板肋梁楼盖（传力路径：板——次梁——主梁——柱或墙）受力特点：板上荷载主要是沿短边方向传递到支承构件上；沿长边方向传递的荷载很少，可以忽略不计。(2)双向板肋梁楼盖（传力路径：板——梁——柱或墙）受力特点：板上的荷载沿两个方向传到梁上，楼盖中的梁没有主梁、次梁之分。6.4、密肋楼盖结构(1)单向密肋楼盖受力性能：与单向板肋梁楼盖相似，是单向受力状态，荷载沿短跨方向传递到两边的肋上。第七章筒体结构（定义是重点）7.1、筒体结构定义筒体结构：由竖向