建筑構(gòu)造 房屋建筑學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計ppt課件.ppt

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1、房屋建筑學(xué)第九章結(jié)構(gòu)設(shè)計(StructuralDesign)主要任務(wù)：根據(jù)國家有關(guān)建筑方針政策和設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，以建筑方案為設(shè)計條件進行建筑承重體系的設(shè)計，主要任務(wù)是:結(jié)構(gòu)選型；結(jié)構(gòu)布置；結(jié)構(gòu)受力分析；結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計。由結(jié)構(gòu)工程師來完成。結(jié)構(gòu)體系承重結(jié)構(gòu)類型墻承重結(jié)構(gòu)夯土墻建筑、砌體墻結(jié)構(gòu);、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)骨架承重結(jié)構(gòu)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)、鋼框架結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)、剛架結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)骨架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、帳篷薄膜結(jié)構(gòu)、充氣薄膜結(jié)構(gòu)、折板結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)筒中筒結(jié)構(gòu)、成束筒結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)各種結(jié)構(gòu)體系包含的承重結(jié)構(gòu)類

2、型墻承重結(jié)構(gòu)墻體承重結(jié)構(gòu)按照墻體施工方法和材料的不同，可分為：夯土墻、土坯墻石砌墻磚砌體墻混凝土砌塊墻現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻等。常用的墻體承重結(jié)構(gòu)：磚混結(jié)構(gòu)（磚墻，鋼筋混凝土樓板）剪力墻結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土墻）大板結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土墻板、復(fù)合墻板）磚混結(jié)構(gòu)（磚墻，鋼筋混凝土樓板）一、結(jié)構(gòu)特征1結(jié)構(gòu)材料：墻體--磚砌體樓板—現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土板2力學(xué)特性：強度較低，自重大，抗震性能較差；3適用范圍：房間開間、進深不大。在中小型民用建筑中應(yīng)用較為廣泛。二、選型要點1房屋總高度和層數(shù)限值；2房屋最大高寬比限值；3抗震橫墻最大間距限值；4房屋局部尺寸限值；5結(jié)構(gòu)布置要點：優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻

3、混合承重縱橫墻宜均勻?qū)ΨQ，平面對齊，豎向連續(xù)。按要求設(shè)變形縫。樓梯間不宜在盡端和轉(zhuǎn)角。鋼筋混凝土板的跨度一般為1.8—3.6m，預(yù)制鋼筋混凝土板的跨度一般不超過4.2m三、墻體布置：1橫墻承重；2縱墻承重；3縱橫墻混合承重；4部分框架承重（底層或內(nèi)部部分為框架）底層框架承重的特征1總體布置：下部框架+上部磚混2矛盾分析1）功能--上靜下動2）空間--上小下大3）結(jié)構(gòu)--上剛下柔選型要點1總體要求1）總高度和層數(shù)限值2）底層框架柱網(wǎng)選擇2抗震要求1）抗震橫墻最大間距限值2）抗震墻布置3轉(zhuǎn)換層設(shè)置：板式轉(zhuǎn)換、梁板式轉(zhuǎn)換、箱體轉(zhuǎn)換剪力墻結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土墻）一、結(jié)構(gòu)特征及適用范圍剪力墻

4、結(jié)構(gòu)，是指其豎向承重結(jié)構(gòu)全部由一系列橫向和縱向的鋼筋混凝土剪力墻所組成，這種結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度大、位移小，稱為剛性結(jié)構(gòu)體系。剪力墻通常為橫向布置，間距小，約為3～6m，因此平面布置不夠靈活，僅適用于小開間的高層住宅、旅館、辦公樓等，這種結(jié)構(gòu)從理論上講可建造上百層的民用建筑，但從技術(shù)經(jīng)濟考慮，地震區(qū)的剪力墻結(jié)構(gòu)一般控制在35層，總高110m以內(nèi)，非地震區(qū)可適當(dāng)放寬。由于使用需要，剪力墻結(jié)構(gòu)的底部剪力墻改為框架，形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)的上部剛度與底部剛度相差懸殊，剛度突變，對地震區(qū)建筑是不利的。二、剪力墻的結(jié)構(gòu)布置在民用建筑中，一般是橫墻短而數(shù)量多，縱墻長而數(shù)量少，因此縱橫向剪力

5、墻布置應(yīng)適應(yīng)這一特點。三、剪力墻結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成1）全現(xiàn)澆墻2）大型板材墻3）內(nèi)澆外砌墻4）內(nèi)澆外掛墻5）框支剪力墻6）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆墻結(jié)構(gòu)一、建筑特征1工具式模板現(xiàn)澆內(nèi)墻和樓板2空間小，剛度大二、結(jié)構(gòu)類型1內(nèi)澆外砌內(nèi)墻現(xiàn)澆，外墻砌體2內(nèi)澆外掛內(nèi)墻現(xiàn)澆，外墻掛板三、選型要點1內(nèi)墻承重，均勻布置，避免剛度突變。2外墻圍護，加強連接，保證結(jié)構(gòu)整體。3構(gòu)件受力狀態(tài)1）并聯(lián)體的連桿內(nèi)力①框架：剪切型側(cè)向變形。②剪力墻：彎曲型側(cè)向變形。③并聯(lián)體：彎剪型側(cè)向變形。2）框架和抗震墻的內(nèi)力①框架剪力:連桿使框架水平剪力上下分布均勻。②抗震墻彎矩：連桿減小抗震墻底部彎矩。3）水平荷載和剪力分布

6、規(guī)律①框架水平荷載上正下負，頂端受正向集中力。②抗震墻水平荷載上小下大，頂端受反向集中力。③框架和抗震墻頂端水平剪力均不為零。④框架樓層剪力最大值在(0.3--0.6)H之間。⑤抗震墻頂端一段的水平剪力為負值。⑥抗震墻承擔(dān)80%的水平荷載。4抗震墻布置原則1）抗震墻的設(shè)置①沿結(jié)構(gòu)平面主軸線方向布置②抗震墻的數(shù)量要適當(dāng)③按照“分散均勻周邊對稱”四準(zhǔn)則布置④不宜布置單肢墻2）抗震墻的平面布置①每個方向沿兩條以上相距較遠的軸線設(shè)置抗震墻②抗震墻的設(shè)置部位：a豎向荷載較大處b平面形狀變化或樓蓋水平剛度劇變處c樓梯電梯間及樓板較大洞口兩側(cè)③抗震墻應(yīng)避開需要開大洞口的墻體位置④在獨立結(jié)構(gòu)單

7、元端部，抗震墻距外墻<=8米⑤防震縫兩側(cè)不宜設(shè)成對的抗震墻⑥縱向抗震墻不宜設(shè)在獨立結(jié)構(gòu)單元的兩端⑦抗震墻宜用LTH口形框架結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)特征1)結(jié)構(gòu)材料：以梁柱構(gòu)成建筑物的骨架，傳遞和支承建筑物的全部荷載，而墻體僅起分隔室內(nèi)外空間和圍護作用。承重骨架的材料，一般多用鋼筋混凝土，也可用鋼或木等其他材料。2）力學(xué)特性：豎向承重結(jié)構(gòu)全部由框架組成。在水平荷載下，其結(jié)構(gòu)強度低、剛度小、水平位移大，故稱為柔性結(jié)構(gòu)體系。二、構(gòu)件受力特點1受力特點豎向荷載下梁的彎-剪，柱的彎-壓2變形特點a）框架側(cè)移以整體