《建筑結構選型總》課件

建筑結構選型總建筑結構選型總是一個重要的工程決策，它直接影響到建筑的安全、經濟效益和使用壽命。合理的結構選型需要綜合考慮各種因素，例如建筑物的類型、用途、場地條件、設計要求和經濟預算等。課程大綱結構選型課程重點介紹各種常見建筑結構形式及其優(yōu)缺點。設計要求課程講解建筑結構設計中需要考慮的因素和標準，例如抗震性能、經濟性等。結構材料課程分析不同材料的特性，以及它們在不同類型建筑中的應用。1.結構選型的基本原則安全可靠性結構應具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，能夠安全可靠地承受各種荷載和作用，確保建筑物的安全使用。經濟合理性結構選型應綜合考慮材料成本、施工成本、維護成本等因素，力求經濟合理，避免不必要的浪費。1.1結構形式選擇的基本要求安全性結構形式必須能夠確保建筑物在正常使用條件下安全可靠，并能抵抗各種荷載和外力，如風力、地震等。經濟性結構形式應考慮材料成本、施工成本、維護成本等，選擇經濟合理的方案，避免過度設計。施工可行性結構形式應考慮施工技術條件、工期要求等，選擇易于施工、管理方便的方案。適用性結構形式應與建筑物的功能、用途、規(guī)模、環(huán)境等因素相適應，并考慮建筑物的使用壽命和美觀性。1.2結構材料選用的基本要求強度混凝土材料的強度要符合建筑結構的設計要求，以保證建筑物的安全性和耐久性。可加工性結構材料要具有良好的可加工性，便于施工和安裝，以提高施工效率。耐久性結構材料需要具有良好的耐腐蝕性、耐火性和抗凍性，以確保建筑物長久使用。經濟性結構材料的選擇要兼顧經濟效益，盡量選用價格合理、性價比高的材料。1.3結構抗震設計的基本要求11.3.1地震作用地震作用的確定應符合現行國家標準，包括地震烈度、地震動參數等。21.3.2結構抗震等級根據建筑的重要性、地震烈度、場地條件等因素確定結構抗震等級，抗震等級越高，抗震要求越高。31.3.3抗震構造措施采用合理的抗震構造措施，如構造柱、抗震墻、鋼筋混凝土剪力墻等，提高結構的抗震性能。41.3.4結構抗震驗算應進行結構抗震驗算，確保結構在設防地震作用下具有足夠的抗震能力。2.混凝土結構的選型11.經濟性混凝土材料價格低廉，施工工藝成熟，性價比高。22.可塑性混凝土具有良好的可塑性，可以根據建筑物的形狀和功能進行設計。33.耐久性混凝土耐久性強，能夠經受住各種環(huán)境考驗，使用壽命長。44.安全性混凝土結構強度高，抗震性能好，能夠確保建筑物的安全。2.1混凝土結構的主要形式框架結構框架結構由梁和柱組成，適用于各種建筑形式。剪力墻結構剪力墻結構采用承重墻，抵抗水平荷載。筒中筒結構筒中筒結構將核心筒與外筒結合，增強建筑抗震性能。組合結構組合結構將框架、剪力墻、筒中筒等結構形式結合使用，滿足不同建筑需求。2.2框架結構的選型高層建筑框架結構適用于高層建筑，因為它能夠提供良好的抗側力性能和抗震性能。承載力框架結構的承載力較高，能夠滿足大型建筑的需求，適用于重型設備和大型機械的安裝。靈活設計框架結構具有較高的靈活性，便于改變空間布局，適合于現代商業(yè)建筑和辦公建筑。2.3剪力墻結構的選型剪力墻結構概述剪力墻結構是高層建筑中常用的結構形式，它具有良好的抗震性能和剛度，可以有效地抵抗水平荷載。剪力墻結構的選型需要根據建筑物的規(guī)模、高度、使用功能和地震烈度等因素綜合考慮。剪力墻結構的優(yōu)點抗震性能好剛度大造價相對較低剪力墻結構的缺點平面布置受限室內空間利用率低施工難度較大2.4筒中筒結構的選型抗震性能筒中筒結構具有良好的抗震性能，可以有效地抵抗地震的破壞力。建筑美觀筒中筒結構可以實現多種建筑造型，提高建筑的美觀度和觀賞性。空間利用率筒中筒結構可以有效地利用空間，提高建筑的容積率，節(jié)約土地資源。施工效率筒中筒結構的施工工藝相對復雜，但可以通過科學的組織和管理提高施工效率。3.鋼結構的選型重量輕鋼材的密度比混凝土小，可以有效降低建筑物自重，減少地基基礎的設計和施工成本。強度高鋼材具有較高的抗拉強度和抗彎強度，可以用于建造跨度較大、高度較高、形狀復雜的建筑物?？伤苄院娩摬木哂辛己玫目伤苄院晚g性，可以承受較大的變形而不至于斷裂，因此在抗震設計中具有優(yōu)勢。加工方便鋼材的加工工藝較為成熟，可以方便地進行切割、焊接、彎曲等處理，有利于提高施工效率。3.1鋼結構的主要形式鋼框架結構鋼框架結構由鋼柱、鋼梁和鋼節(jié)點組成。此結構抗震性能佳，施工速度快，但造價相對較高。鋼桁架結構鋼桁架結構通常用于大跨度建筑，如體育館和飛機庫。該結構形式輕巧，空間利用率高。3.2單層鋼框架結構的選型大跨度空間單層鋼框架結構，適用于廠房、倉庫等需要大跨度空間的建筑，可有效減少內部柱子數量，增加建筑空間的使用率?？焖俳ㄔ熹摻Y構構件在工廠預制，現場只需進行組裝，施工周期短，能有效提高建造效率。輕質結構鋼結構本身重量輕，有利于減輕基礎荷載，降低工程造價，在一些地質條件較差的地區(qū)應用更為廣泛。3.3多層鋼框架結構的選型高層建筑鋼框架結構通常用于多層和高層建筑，特別是在抗震和快速建造的要求。靈活設計鋼框架結構能夠實現更靈活的設計，滿足不同的建筑功能和空間需求。經濟效益鋼結構的制造和安裝效率高，可有效縮短工期，降低施工成本。3.4鋼-混凝土組合結構的選型11.優(yōu)勢鋼材強度高，混凝土剛度大，兩者結合，可以發(fā)揮各自優(yōu)勢，形成整體結構，增強結構的整體性和穩(wěn)定性。22.應用范圍適用于高層建筑、大跨度建筑、抗震要求較高的建筑，以及特殊形狀的建筑。33.結構形式主要形式有：鋼框架-混凝土核心筒結構、鋼骨混凝土結構、鋼筋混凝土剪力墻-鋼框架結構。44.選型要點根據建筑物的功能、規(guī)模、形狀、抗震要求等因素綜合考慮，選擇合適的結構形式。4.磚石結構的選型砌塊種類通常用粘土磚、混凝土磚等砌筑，根據建筑物荷載要求和使用環(huán)境，選擇合適的材料。砂漿性能砂漿強度和抗裂性影響結構整體性能，應根據砌塊材料特性和設計要求選擇。抗震措施磚石結構抗震性能較差，應根據地區(qū)地震烈度，進行相應的抗震設計，如設置鋼筋、抗震墻體等。4.1磚石結構的主要形式砌體結構砌體結構主要采用磚、石、混凝土砌塊等材料砌筑而成。它具有造價低廉、施工簡便、耐久性好等優(yōu)點。鋼筋混凝土框架結構鋼筋混凝土框架結構由鋼筋混凝土柱、梁、板等構件組成，具有抗震性能好、空間利用率高、建筑形式靈活等優(yōu)點。鋼結構框架結構鋼結構框架結構由鋼柱、鋼梁、鋼板等構件組成，具有強度高、重量輕、施工速度快等優(yōu)點。磚木結構磚木結構由磚墻、木梁、木柱等構件組成，是一種傳統(tǒng)的建筑結構形式，具有造價低廉、保溫性能好等優(yōu)點。4.2砌體結構的選型11.適用范圍砌體結構通常用于低層建筑，例如住宅、小型商業(yè)建筑等，可以滿足一般的結構要求。22.經濟性砌體結構材料成本較低，施工工藝相對簡單，適合預算有限的項目。33.抗震性砌體結構的抗震性能取決于砌體材料的質量和施工質量，需謹慎設計并嚴格施工控制。44.承載力砌體結構的承載力有限，不適合用于高層建筑或荷載較大的建筑。4.3磚木結構的選型傳統(tǒng)建筑磚木結構是傳統(tǒng)建筑中常用的結構形式，具有良好的保溫隔熱性能和經濟效益?，F代應用現代磚木結構建筑注重設計美觀，強調環(huán)保節(jié)能，在別墅和鄉(xiāng)村住宅中應用廣泛。內部設計磚木結構房屋的內部裝飾靈活多樣，可以根據個人喜好和生活方式進行個性化定制。5.木結構的選型木材特性木結構具有高強度重量比，可用于跨度較大的建筑。木材的彈性高，抗震性能好，在承受地震力時具有較好的韌性?？沙掷m(xù)性木材是可再生資源，可減少對環(huán)境的影響。現代木結構施工技術采用預制構件，可減少現場施工時間和噪音，提升施工效率。5.1木結構的主要形式框架結構木框架結構是最常見的木結構形式。該結構由木梁、木柱和木板組成，易于建造和維護。輕型木結構輕型木結構以木方和木板為主要材料，采用預制組件，可快速建造，適合小跨度建筑。重型木結構重型木結構以原木、膠合木等材料為主，可用于大型建筑，具有良好的抗震性和耐久性。木屋架結構木屋架結構由木構件組成，可用于屋頂，具有良好的抗彎強度和抗剪強度。5.2木框架結構的選型11.結構形式木框架結構主要由木柱、木梁和木墻組成，并用木板或其他材料進行封閉。22.材料選擇應選用強度高、耐腐蝕、耐久性好的木材，并進行防腐、防蟲處理。33.連接方式常用的連接方式包括釘接、螺栓連接、膠合板連接等，應保證連接節(jié)點的強度和穩(wěn)定性。44.防火措施木結構應采取有效的防火措施，如使用防火涂料、防火板等，降低火災風險。5.3木屋架結構的選型屋架類型木屋架結構主要由木構件組成，可采用三角形、拱形等形式，可根據建筑物的形狀、跨度和荷載等因素進行選擇。適用范圍適用于跨度較小、荷載較輕的建筑物，如小型房屋、涼亭等。木屋架結構具有輕質、環(huán)保、施工簡便等優(yōu)點。施工要點木屋架結構的施工需要嚴格控制木材的質量和尺寸，并采用合理的連接方式，以確保結構的穩(wěn)定性。6.結構選型的綜合考慮結構選型應綜合考慮各種因素，例如建筑的功能、審美需求、經濟成本、施工工藝、抗震性能等。結構設計應在滿足安全可靠性的前提下，充分考慮經濟性，選擇合適的結構形式和材料，優(yōu)化施工方案。結構選型需要綜合分析各種因素，權衡利弊，找到最佳的方案，滿足建筑的使用要求和安全標準。6.1功能與審美的協調功能性結構應滿足建筑的功能要求,包括使用空間、承載能力、隔熱隔音等。功能設計是結構選型的基礎,確保建筑能夠滿足預期用途。審美性結構形式應與建筑整體設計風格相協調,創(chuàng)造美觀和諧的視覺效果。審美設計是建筑設計的重要組成部分,提升建筑的藝術價值。6.2經濟性與施工工藝的匹配經濟性成本是建筑結構選型的重要因素。要比較不同結構形式的造價，包括材料成本、人工成本、運輸成本等。也要考慮結構的維護成本和使用壽命。有些結構形式雖然初期成本較低，但后期維護成本較高，反之亦然。施工工藝