造價(jià)工程師《土建工程》知識(shí)點(diǎn)整理：結(jié)構(gòu)體系

更新時(shí)間：2016-04-15 14:53:01 來源：環(huán)球網(wǎng)校

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　　混合結(jié)構(gòu)體系

　　混合結(jié)構(gòu)根據(jù)承重墻所在的位置，劃分為縱墻承重和橫墻承重兩種方案?？v墻承重方案的特點(diǎn)是樓板支承于梁上，梁把荷載傳遞給縱墻。橫墻的設(shè)置主要是為了滿足房屋剛度和整體性的要求，其優(yōu)點(diǎn)是房屋的開間相對(duì)大些，使用靈活。

　　剪力墻體系

　　剪力墻體系是利用建筑物的墻體(內(nèi)墻和外墻〉來抵抗水平力。因?yàn)榧袅瘸惺艽怪焙奢d，也承受水平荷載。對(duì)高層建筑主要荷載為水平荷載，墻體既受剪又受彎，所以稱剪力墻。剪力墻一般為鋼筋混凝土墻，厚度不小于140mm，剪力墻的間距一般為3～8m，適用于小開間的住宅和旅館等。剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是側(cè)向剛度大，水平荷載作用下側(cè)移小;缺點(diǎn)是間距小，結(jié)構(gòu)建筑平面布置不靈活，不適用于大空間的公共建筑，另外結(jié)構(gòu)自重也較大。

　　框架結(jié)構(gòu)體系

　　框架結(jié)構(gòu)是利用梁、柱組成的縱、橫兩個(gè)方向的框架形成的結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)承受豎向荷載和水平荷載，其主要優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可形成較大的建筑空間，建筑立面處理也比較方便;主要缺點(diǎn)是側(cè)向剛度較小，當(dāng)層數(shù)較多時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的側(cè)移，易引起非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件(如隔墻、裝飾等〉破壞，而影響使用。非地震區(qū)，一般不超過15層。

　　框架-剪力墻體系

　　框架一剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置適當(dāng)剪力墻的結(jié)構(gòu)，具有框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活，有較大空間的優(yōu)點(diǎn)，又具有側(cè)向剛度較大的優(yōu)點(diǎn)。框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻主要承受水平荷載，豎向荷載主要由框架承擔(dān)?？蚣芤患袅Y(jié)構(gòu)一般宜用于10～20層的建筑。一般情況下，整個(gè)建筑的全部剪力墻至少承受 80%的水平荷載。

　　筒體結(jié)構(gòu)體系

　　在高層建筑中，特別是超高層建筑中，水平荷載愈來愈大，起著控制作用，筒體結(jié)構(gòu)是抵抗水平荷載最有效的結(jié)構(gòu)體系。筒中筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒一般由電梯間、樓梯間組成。內(nèi)筒與外筒由樓蓋連接成整體，共同抵抗水平荷載及豎向荷載。這種結(jié)構(gòu)體系適用于30～50層的房屋。

　　桁架結(jié)構(gòu)體系

　　桁架是由桿件組成的結(jié)構(gòu)體系。在進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)，節(jié)點(diǎn)一般假定為鉸節(jié)點(diǎn)，當(dāng)荷載作用在節(jié)點(diǎn)上時(shí)，桿件只有軸向力，其材料的強(qiáng)度可得到充分發(fā)揮。桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是利用截面較小的桿件組成截面較大的構(gòu)件。

　　屋架的弦桿外形和腹桿布置對(duì)屋架內(nèi)力變化規(guī)律起決定性作用。同樣高跨比的屋架，當(dāng)上下弦成三角形時(shí)，弦桿內(nèi)力最大;當(dāng)上弦節(jié)點(diǎn)在拱形線上時(shí)，弦桿內(nèi)力最小。屋架的高跨比一般為1/6～1/8較為合理。一般屋架為平面結(jié)構(gòu)，平面外剛度非常弱。在制作運(yùn)輸安裝過程中，大跨屋架必須進(jìn)行吊裝驗(yàn)算。

　　網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系

　　網(wǎng)架是由許多桿件按照一定規(guī)律組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可分為平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架。它改變了平面桁架的受力狀態(tài)，是高次超靜定的空間結(jié)構(gòu)。平板網(wǎng)架采用較多，其優(yōu)點(diǎn)是：空間受力體系，桿件主要承受軸向力，受力合理，節(jié)約材料，整體性能好，剛度大，抗震性能好。桿件類型較少，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

　　平板網(wǎng)架可分為交叉桁架體系和角錐體系兩類。角錐體系受力更為合理，剛度更大。

　　網(wǎng)架的高度主要取決于跨度，網(wǎng)架尺寸應(yīng)與網(wǎng)架高度配合決定，腹桿的角度以45°為宜。網(wǎng)架的高度與短跨之比一般為1/15左右。網(wǎng)架桿件一般采用鋼管，節(jié)點(diǎn)一般采用球節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)架制作精度要求高，安裝方法可分為高空拼裝和整體安裝兩類。

　　拱式結(jié)構(gòu)體系

　　拱是一種有推力的結(jié)構(gòu)，其主要內(nèi)力是軸向壓力，因此可利用抗壓性能良好的混凝土建造大跨度的拱式結(jié)構(gòu)。由于拱式結(jié)構(gòu)受力合理，在建筑和橋梁中被廣泛應(yīng)用，適用于體育館、展覽館等建筑中。

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　　懸索結(jié)構(gòu)體系

　　懸索結(jié)構(gòu)是比較理想的大跨度結(jié)構(gòu)形式之一。目前，懸索屋蓋結(jié)構(gòu)的跨度已達(dá)160m，主要用于體育館、展覽館中。懸索結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件是受拉的鋼索，鋼索用高強(qiáng)度鋼絞線或鋼絲繩制成。

　　懸索結(jié)構(gòu)包括三部分：索網(wǎng)、邊緣構(gòu)件和下部支承結(jié)構(gòu)。

　　索的拉力取決于跨中的垂度，垂度越小拉力越大。索的垂度一般為跨度的1/30。

　　索的合理軸線形狀隨荷載的作用方式而變化。

　　懸索結(jié)構(gòu)可分為單曲面與雙曲面兩類。單曲拉索體系構(gòu)造簡(jiǎn)單，屋面穩(wěn)定性差;雙曲拉索體系由承重索和穩(wěn)定索組成，支承結(jié)構(gòu)可以有很多種，如框架、拱等。

　　薄壁空間結(jié)構(gòu)體系

　　薄壁空間結(jié)構(gòu)也稱殼體結(jié)構(gòu)，其厚度比其他尺寸(如跨度)小得多，所以稱薄壁，屬于空間受力結(jié)構(gòu)，主要承受曲面內(nèi)的軸向壓力，彎矩很小。它的受力比較合理，材料強(qiáng)度能得到充分利用。薄殼常用于大跨度的屋蓋結(jié)構(gòu)，如展覽館、俱樂部、飛機(jī)庫(kù)等。薄殼結(jié)構(gòu)多采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，費(fèi)模板、費(fèi)工時(shí)。薄壁空間結(jié)構(gòu)的曲面形式很多，下面主要介紹筒殼和雙曲殼這兩種形式。

　?、偻矚ぃ阂话阌蓺ぐ?、邊梁和橫隔三部分組成。筒殼的空間工作是由這二部分結(jié)構(gòu)協(xié)同完成的。它的跨度在30m以內(nèi)是有利的。當(dāng)跨度再大時(shí)，宜采用雙曲薄殼。

　?、陔p曲殼：適用于大空間大跨度的建筑。雙曲殼又分為圓頂殼、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼。目前圓頂?shù)闹睆揭堰_(dá)二百多米。圓頂結(jié)構(gòu)可用在大型公共建筑中，如天文館、展覽館的屋蓋。圓頂結(jié)構(gòu)由殼面、支座環(huán)組成，