建筑结构体系简介35页PPT

早期罗马人在建筑中使用的拱券
某大学室内体育馆的木某构刚刚架架及结天构窗 车站
钢制刚架结构的飞机库
钢制刚架结构的玻璃暖房
拱券结构的住宅室内
美国蒙哥马里体育馆用平行拱支承屋面覆盖圆形平面
壳体结构的特点：一种曲面形的空间结构。有很好的空间传力性能以较小的构件 厚度覆盖大的空间，可做成各种形状，造型新颖，兼有承重和围护双重作用，能 大幅度地节省材料。
由网架结构覆盖的音乐厅
曲面网架的大型展示空间及运动馆
空间结构体系所适用的建筑类型
空间结构支承系统——各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构 自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式
薄壳
网架
悬索
膜
混合形式
属于空间薄壁结 由许多杆件按照 用高强钢丝做拉索，
构，又可分为曲 受力的合理性有 加上高强的边缘构
空间结构体系所适用的建筑类型
空间结构支承系统——各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构 自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式
薄壳
网架
悬索
膜
混合形式
属于空间薄壁结 构，又可分为曲 面壳和折板两种。 对建筑而言，结 构本身就形成了 “面”，而且可 以切削
罗马小体育宫圆形网状扁球壳屋顶
用八个双曲抛物面薄壳拼成了洛斯马纳提拉斯餐厅（墨西哥） 用三个相同的扭壳构成某疗养所的餐厅
“水立方”整体建筑由3000 多个气枕组成，气枕大小不一 、形状各异，覆盖面积达到10 万平方米，堪称世界之最。除 了地面之外，外表都采用了膜 结构。安装成功的气枕将通过 事先安装在钢架上的充气管线 充气变成“气泡”，整个充气 过程由电脑智能监控，并根据 当时的气压、光照等条件使“ 气泡”保持最佳状态。

在采用钢筋混凝土框架和其他结构的建筑中，常用 砖墙做围护结构，如框架结构的填充墙
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砌体结构的主要优点是：
①容易就地取材。砖主要用粘土烧制;石材的原料是天 然石 砌体结构;砌块可以用工业废料──矿渣制作，来 源方便，价格低廉。
②砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久 性。③砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备，可 以节省木材。新砌筑的砌体上即可承受一定荷载，因 而可以连续施工。在寒冷地区，冬季可用冻结法砌筑， 不需特殊的保温措施。
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影响因素：
1 . 建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地 下设施
2 . 基础的形式和够着
3 . 作用在地基上的荷载大小和性质
4 . 工程地质条件和水文地质条件
浅基≤5M
5 . 相邻建筑物的基础埋深
深基＞5M
6 . 地基冻胀深度因素 和 融陷的影响
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建筑上部结构指： 建筑基础以上的竖向垂直结构。
70000
66000
8000
8000
4000 3600
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钢管混凝土结构 工程实例
美国西雅图 双联广场大厦
58层 四根大钢管混凝土柱 混凝土抗压强度133Mpa 直径3.05m 管壁厚30mm 承受60%竖向荷载
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筒中筒结构体系
深圳发展中心
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多筒结构体系
第一篇 公共建筑设计原理 2-2建筑结构
绪：建筑结构是指什么？ 2.2.1 结构形式 2.2.2 结构造型
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1
绪：建筑结构是指什么？
建筑结构的定义

B、构造的优缺陷： 优点 ：
①建筑平面布置灵敏，分隔方便； ②施工简便，设计合理时构造有较好的塑性变形才干； ③外墙采用轻质填充资料时，构造自重小。
缺陷：侧向刚度小，抵抗侧向变形才干差。限制了 框架构造的建造高度。
C、构造的位移特征： 框架构造在程度力作用下的受力变形特点：侧 移两部分组成：梁柱弯曲变形产生的侧移和柱轴向变 形产生的。 程度荷载作用下，框架梁柱中的内力有弯矩、剪 力和轴力，在弯矩作用下，梁柱发生弯曲，且有反弯 点，梁柱弯曲引起框架的整体侧向位移。框架构造下 部的梁柱内力大，层间变形大，愈到上部层间变形愈 小，框架的整体变形呈现剪切型。
剪力墙间距〔m〕(取较小值)
表2－1
抗震设防烈度
楼、屋盖类 型
非抗震设计
6度、7度
8度
9度
现浇
5.0B，60
4.0B，50
3.0B，40
2.0B，30
装配整体
3.5B，50
3.0B，40
2.5B，30
－
注：1.B为楼面宽度，单位为“m〞； 2.现浇层厚度大于60mm的叠合楼板可以作为现浇板思索。
框架－剪力墙构造体系中，剪 力墙布置应留意以下几点：〔分散、 均匀、对称、上下贯穿、带翼缘〕
筒体构造
巨型框架构造
框架-筒体 构造
筒中筒构造 成束筒构造
2.2.3 高层建筑竖向承重构造的 选型 •1、框竖架向构造承体重系构造的类型及特点
• 剪力墙构造体系 • 框架－剪力墙〔框架－筒体〕构造体系 • 筒中筒构造体系 • 多筒体系——成束筒和巨型框架
• 框架构造体系
A、构造构成 框架：梁和柱刚结而成的平面构造体系。框 架接受构造的竖向和程度作用，称为框架构造体 系。从施工方面看，可以是整表达浇也可以是装 配式或装配整体式。

建筑结构设计
建筑结构设计是构思、设计和计算建筑物的结构组成部分，确保其安全、稳 定和耐久。
什么是建筑结构设计?
建筑结构设计指的是在建筑设计中，对建筑物内力、应力、变形特征等进行 计算、分析以及设计的过程。
建筑结构设计的目的和意义
建筑结构设计的目的是确保建筑物的结构安全、稳定和经济合理。它的意义 在于为建筑物提供承重、抵抗外力和气候变化的能力。
荷载计算是建筑结构设计中的关键步骤，它确定了建筑物所需的结构支撑能力，以保证建筑物的安全和稳定。
基础的设计与检验
基础设计包括地基承载力计算和基础结构设计，确保建筑物在地基上稳固地 承载荷载。
承重墙设计原则
承重墙设计应考虑墙体厚度、墙体高度、墙体位置等因素，以确保墙体能有效承担建筑物的垂直荷载。
钢结构设计考虑因素
绿色建筑对结构设计的要求
绿色建筑要求结构设计要兼顾节能、环保和可持续发展，减少对自然资源的 消耗和环境污染。
常见的建筑结构体系
1 框架结构
采用柱、梁、墙板等构件形成的空间结构， 如钢结构和混凝土框架结构。
2 承重墙结构
通过墙体来承担建筑物的垂直荷载，如砖墙 和预制混凝土墙。
3 索结构
通过索（如钢缆）来支撑建筑物的荷载，如 悬索桥。
4 拱结构
通过拱体来实现力的传递和分布，如拱门和 拱桥。
荷载计算与建筑结构的关系
钢结构设计要考虑荷载特征、结构强度、材料选型、焊接与连接等因素，确 保钢结构的安全可靠。
预应力混凝土设计原则
预应力混凝土设计通过施加预先的压应力，提高混凝土结构的承载能力和抗裂能力，确保结构的可靠性。
框架结构设计方法与步骤
1
草图初步设计
根据建筑物规模和用途，进行草图初步

《结构体系》ppt课 件
目 录
• 结构体系概述 • 常见结构体系介绍 • 结构体系设计原则 • 结构体系优化建议 • 结构体系发展趋势
01
CATALOGUE
结构体系概述
结构体系的定义
结构体系定义
结构体系是建筑物或工程中，由 基础、柱、梁、板等主要承重构 件相互连接、相互作用所形成的
系统。
结构体系的作用
筒体结构体系
优点
侧向刚度大，承载能力强。
缺点
空间相对较小，灵活性较低。
03
CATALOGUE
结构体系设计原则
安全性原则
结构安全
稳定性
确保结构在正常施工和使用过程中能 够承受各种作用力，不发生破坏、失 稳或过大变形。
分析结构的整体稳定性，防止因失稳 而导致的破坏。
耐久性
考虑结构的使用寿命，确保结构在规 定的使用年限内保持安全性和功能性 。
绿色建筑的发展
绿色建筑
01
注重建筑的环境友好性，采用可再生能源、节能技术等手段，
降低建筑对环境的影响。
发展趋势
02
随着环保意识的不断提高，绿色建筑将成为未来建筑发展的主
流趋势。
未来发展
03
绿色建筑将与智能化、高性能材料等技术相结合，推动结构体
系向更加高效、环保的方向发展。
THANKS
感谢观看
优点
空间大，灵活性高，侧向刚 度大。
缺点
设计难度较大，需要综合考 虑框架和剪力墙的协同工作 。
筒体结构体系
总结词
由多个垂直墙体组成的结构体系，具有较高的侧向刚度和承载能力。
详细描述筒体结构体系通常由个垂直墙体组成，这些墙体可以是钢筋混凝土浇筑而成，也可以采用其他材料制成。筒体 结构体系具有较高的侧向刚度和承载能力，能够有效地抵抗地震和风荷载等水平荷载。这种结构体系常用于高层 建筑、大型工业厂房和大型公共设施等建筑类型。

室内装修材料与施工方法
地面装修材料
包括陶瓷地砖、木地板、
1
石材等。施工方法包括干
铺法、湿铺法、粘贴法等。
木装修
4
包括门窗套、护墙板、踢 脚线等。施工方法包括木 工制作、安装等。
墙面装修材料
2 包括乳胶漆、壁纸、瓷砖
等。施工方法包括刮腻子、 打磨、涂刷等。
顶棚装修材料
3 包括石膏板、铝扣板、
PVC板等。施工方法包括 吊顶安装、龙骨安装等。
人工合成材料
如水泥、钢材等，具有高 强度、耐久性好的特点， 但缺乏天然质感。
复合材料
如钢筋混凝土、纤维增强 混凝土等，综合了多种材 料的优点，具有优异的力 学性能和耐久性。
材料的力学性能
强度
材料抵抗破坏的能力，包 括抗压、抗拉、抗剪等强 度。
刚度
材料抵抗变形的能力，即 弹性模量。
韧性
材料在破坏前吸收能量的 能力，即抗冲击性。
现代建筑构造
强调建筑与环境、建筑与 人的关系，注重生态、节 能和可持续发展，构造技 术不断创新和完善。
建筑构造的重要性
实现建筑设计意图
建筑构造是建筑设计的重要组成 部分，是实现建筑设计意图的基 础和保障。
促进建筑技术创新
随着科技的不断进步，建筑构造 技术也在不断创新和发展，为建 筑业的发展注入了新的活力。
框架结构
由梁、柱组成的框架来承受荷载的结构，具有空间分隔灵活、 自重轻、有利于抗震等优点，但侧向刚度较小。
剪力墙结构
利用建筑物的内外墙作为承重和抵抗侧力的主要构件，具有 侧向刚度大、整体性好、用钢量省等优点，但空间分隔不够 灵活。
钢结构
以钢材为主要承重构件的结构，具有强度高、自重轻、施工 速度快等优点，但耐火性和耐腐蚀性较差。

ABCD
采用钢筋网片砂浆面层加固
在墙体一侧或两侧粘贴钢筋网片，并抹水泥砂浆 面层，提高墙体的承载力和延性。
增设抗震墙或抗震支撑
在结构体系中增设抗震墙或抗震支撑，提高整体 结构的抗震能力。
地基与基础设计
07
地基土分类及工程性质
地基土分类
根据土的颗粒组成、塑性指标、液限、有机质含量等因素，将 地基土分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土等 类型。
仪器检测法
利用专业仪器设备，如超声波探伤仪、X射线探伤 仪等，对结构内部损伤进行检测。
局部破损检测法
在不影响结构整体安全性的前提下，对局部区域 进行破损检测，了解损伤程度和范围。
结构安全性评估流程
收集资料 收集结构设计、施工、使用等相关资 料，了解结构历史和现状。
现场勘查
对结构进行现场勘查，了解结构实际 情况，包括损伤、变形、使用功能等。
铆钉连接
适用于承受较大冲击和振动的钢结 构连接，具有连接可靠、承受剪力 大等优点，但铆接工艺较为复杂。
钢结构稳定性验算方法
01
静力法
基于静力平衡原理，通过计算结构在静力作用下的内力和变形来验算稳
定性。该方法适用于简单结构和静定结构。
02
动力法
考虑结构在动力作用下的响应，通过计算结构的自振频率和振型来验算
烧结多孔砖
孔洞率大于或等于25%，自 重较轻，热工性能较好。
蒸压灰砂砖
以石灰、砂为主要原料，经 高压蒸汽养护而成，具有较 高的密实度和强度。
粉煤灰砖
以粉煤灰、石灰为主要原料， 掺加适量石膏和骨料，经坯 料制备、压制成型、高压或 常压蒸汽养护而成。
砌体墙、柱承载力计算
受压承载力计算

1、交叉桁架体系
1）两向正交 正放网架— 由两个成900 的桁架组 成，且两个 方向的桁架 与相应的建 筑平面边线 平行
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平板网架
曲面网架
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1、交叉桁架体系
2）、两向正交 斜放网架— —由两个方 向相互交叉 成900的桁架 组成，桁架 与相应的建 筑平面边线 成450，
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3）三角交叉网架
【解】1、荷载计算
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3、网架的支座
对于跨度较小的网架可采用平板铰支座；对跨度较大的 网架，由于挠度较大和温度应力的影响，宜采用可转动的 弧形支座；对大跨度网架或温差较大的地区，支座和侧移 不能忽略时，应做成半滑动铰式摇摆支座；
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4、平板网架的杆件：
网架构件有钢管和角钢两种，钢管直接一般 φ70——φ160，壁厚1.5mm——10mm，钢管 的受力效能比角钢更合理，并能取得更好的经 济效益（比角钢节约钢材30%——40%），对 形式简单、平面尺寸较小的网架，可采用角钢 做为构件。
分体系； 2）在水平方向，起隔板和支撑竖向构件的作用，并
保持竖向构件的稳定。在竖向通过构件的弯曲承受楼 面或屋面的竖向荷载，并将它传递到竖向结构体系上。
3）当水平结构有足够刚度（如深梁），可以将水平 力作用分配到竖向结构各构件上；并能与墙系类型有：板柱体系；板-梁体系；桁 架体系；框架体系、网架体系。
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5、平板网架的连接：
网架节点交汇了 许多构件，一般有 10根左右，合理地 选择节点形式和接 方法，对整个网架 结构的受力性能、 安装、用钢量影响 很大。连接有可采 用焊接或螺栓连 接，螺栓连接适用 于高空安装。
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螺栓连接

多高层建筑常用的结构体系
（3）装配整体式框架。装配整体式框架是 将预制梁、柱和板在现场安装就位后，再在构件 连接处局部现浇混凝土，使之形成整体。它兼有 现浇整体式框架和装配式框架的优点，既可以节 约模板和缩短工期，节省预埋件，减少用钢量， 又可以保证节点的刚度，结构整体性较好。装配 整体式框架的缺点是增加了现场混凝土的二次浇 筑工作量，且施工较为复杂。
多高层建筑常用的结构体系
（2）纵向框架承重方案。纵向框架的主要承重框架 由纵向主梁与柱构成，楼板沿横向布置，支承在纵向主 梁上，横向连系梁将纵向框架连成一个空间结构体系， 如图6-3（b）所示。
纵向框架中横向连系梁的高度较小，有利于设备管 线地穿行，可获得较大的室内净空，且开间布置较灵活， 室内空间可以被充分利用；但其横向刚度较差。因此， 纵向框架承重方案只适用于层数较少的房屋。
多高层建筑常用的结构体系
3. 框架结构的布置原则
（1）房屋的开间和进深尽可能统一，使房屋中构件的 类型、规格尽可能减少，以便于设计和施工。
（2）房屋的平面布置应力求简单、规则、对称及减少 偏心，以使受力更合理。
（3）房屋的竖向布置应使结构刚度沿高度分布比较均 匀，避免结构刚度突变。同一楼面应尽量设置在同一标高 处，避免结构错层和局部夹层。
多高层建筑常用的结构体系
多高层建筑常用的结构体系
1.1 框架结构体系
1. 框架结构的概念
框架结构是由竖向构件柱子与 水平构件梁通过节点连接而成的， 一般由框架梁、柱与基础形成多个 平面框架作为主要的承重结构，各 平面框架再通过连系梁加以连接而 形成一个空间结构体系。框架结构 体系可同时抵抗竖向荷载和水平荷 载，如图6-1所示。
多高层建筑常用的结构体系
（4）为使房屋具有必要的抗侧移刚度，房屋的 高宽比不宜过大，一般宜为4～5。

施工过程检测
对施工过程中各道工序进 行质量检测，及时发现和 纠正质量问题。
成品检测
对已完成的部位或分项工 程进行质量检测，确保满 足设计要求和使用功能。
验收程序
按照相关规定和程序进行 验收，确保工程质量和安 全。
建筑框架结构体系的优缺点
04
分析
优点分析
灵活性高
框架结构的建筑可以适应 各种不同的空间需求，方 便进行布局和改造。
维护成本高
框架结构的建筑外墙 多为玻璃幕墙，建筑 多为大开窗设计，保 温性能较差，需要采 取额外的保温措施。
隔音效果差
由于框架结构的建筑 墙体较薄，隔音效果 较差，需要采取额外 的隔音措施。
适用范围与限制条件
适用范围
适用于高层、大跨度和大空间的建筑，如办公楼、商场、工厂等。
混合框架结构体系
总结词
结合多种材料优点，提高结构性能，但设计和施工难 度较大。
详细描述
混合框架结构体系是指同时采用多种材料构建的建筑 框架结构体系。通过结合不同材料的优点，可以显著 提高建筑结构的性能。混合框架结构体系在近年来逐 渐得到广泛应用，尤其适用于一些具有特殊要求的建 筑，如高层大型建筑、大跨度跨越的桥梁等。然而， 混合框架结构体系的设计和施工难度较大，需要充分 考虑不同材料的兼容性和协同工作能力。
限制条件
对于地震高发区和台风多发区，应谨慎选用框架结构的建筑；同时，对于需要 特殊功能的建筑，如需要高度保密的设施，框架结构的建筑可能不太适用。
建筑框架结构体系的未来发
05
展与趋势
新材料的应用
01 高性能混凝土
具有高强度、高耐久性和高工作性能的混凝土材 料，能够提高建筑结构的承载能力和耐久性。

Hale Waihona Puke 框架-剪力墙结构（框剪结构）
框架 – 剪力墙结构体系
筒体结构体系
由单个或多个筒体所组成的空间结构体系。筒体是由若干片剪力墙或密柱框架围 合而成。筒体体系因为刚度大，可形成较大的内部空间且平面布置灵活，广泛应 用于写字楼等超高层公共建筑。
实腹筒
开孔多少
筒 体 结 构 体
空腹筒
所受水平力及房屋高度
实腹筒一般由楼梯间、电梯井、管道井等形成， 开孔少，常位于房屋中部，故又称核心筒
框架结构
框架结构
剪力墙结构
组成：由纵向和横向钢筋混凝土的墙体互相 连接构成
特点：刚度大、空间整体性好、抗震性能好， 对承受水平荷载有力。 但房屋被剪力墙分割成较小空间，不适用于 需大空间的建筑物。
应用：适用高度为15-50层，用于高层住宅、 旅馆等。
剪力墙结构
广州白云宾馆：33层，112.45米，剪力墙结构，1976年建成，国内首 栋百米高层。
应用：15-25层的办公楼、宾馆等，一 般不宜超过30层。
小贴士：北京东华金座项目，位于北京市 宣武区牛街，建筑高度73.84米，地上20层、 地下3层。东华金座集商业、娱乐、居住功 能为一体，地下室为人防工程及车库，裙 房1、2层为商场、餐厅，裙房3层为会所。 4层以上主体建筑分为三部分：18层的北楼 为住宅，20层的东西塔楼为酒店式公寓。 结构形式为框架剪力墙结构。
由布置在房屋四周的密排立柱和截面高度很大 的横梁组成,其中立柱柱距一般为1.20～3.0m， 横梁的梁高一般为0.6～1.20m。
筒中筒结构 框架-核心筒结构 成束筒结构 多重筒结构
筒体结构体系
筒体结构体系
框架-核心筒
筒中筒
成束筒