期末浅谈建筑结构选型

1、浅谈建筑结构选型 姓 名： 于辉 班 级： 2012级建筑3班 学 号： 201210911323 任课教师： 崔广仁 前言著名的建筑师及结构师奈尔维在他的，结构在建筑中的地位一书中这样说：“现在建筑设计所要求的新的、宏伟的结构方案，使得建筑师必须要有理解结构构思，而且要达到这样一个深度和广度：使其能把这种基于物理学、数学和经验资料之上而产生的观念转化为一种直觉和与之同时产生的敏感能力。”结构概念是建筑物赖以生存的基础，建筑师只有掌握它，并在建筑设计的初期就自觉地运用它，才能设计出真正优秀的建筑。对建筑师而言，从整体把握结构的概念掌握结构体系的选择以及布置，远比了解结构计算重要。正是出于上述的

2、原因，作为一名建筑学学子，对建筑结构的学习才显得尤为重要。而了解建筑结构很重要的一条就是对结构实例进行分析，只有对建筑的实例有深层的学习研究，打下坚实的基础，才能成为一名优秀的建筑人。本文通过对一些现实的例子，结合建筑结构体系及选型课本分析和研究结构和选型在建筑设计中的意义。1.板式结构 板式结构就是房屋整体有两个方向是对流的，只有一个方向对流的称为筒式结构。板式结构属于平板结构中最常见、最基本的结构类型，属于典型的受弯构件。板式住宅总结优点：1 南北通透，便于采光通风2板楼均好性强3管理成本不高4面积使用率很高缺点：1建筑密度低，房价高2户型格局不宜改造2.桁架桁架是由一些用直杆组成的三角形

3、框构成的几何形状不变的结构物。根据组成桁架杆件的轴线和所受外力的分布情况，桁架可分为平面桁架和空间桁架。屋架或桥梁等空间结构是由一系列互相平行的平面桁架所组成。若它们主要承受的是平面载荷，可简化为平面桁架来计算。三角型桁架 三角形桁架在沿跨度均匀分布的节点荷载下，上下弦杆的轴力在端点处最大，向跨中逐渐减少；腹杆的轴力则相反。三角形桁架由于弦杆内力差别较大，材料消耗不够合理，多用于瓦屋面的屋架中。梯形屋架梯形桁架和三角形桁架相比，杆件受力情况有所改善，而且用于屋架中可以更容易满足某些工业厂房的工艺要求。如果梯形桁架的上、下弦平行就是平行弦桁架，杆件受力情况较梯形略差，但腹杆类型大为减少，多用于桥

4、梁和栈桥中。空腹桁架空腹桁架基本取用多边形桁架的外形，无斜腹杆，仅以竖腹杆和上下弦相连接。杆件的轴力分布和多边形桁架相似，但在不对称荷载作用下杆端弯矩值变化较大。优点是在节点相交会的杆件较少，施工制造方便。3.网架结构 网架是桁架结构立体化后的一种结构形式。它是由很多杆件按照一定规律组成的网状结构。网架结构改变了一般平面桁架的受力状态，具有各项受力的性能，是高次超静定空间结构。 网架结构优点：1.多向受力的空间结构，跨度大；2.刚度大，稳定性好；3.杆件主要承受轴向力，能充分发挥材料的强度；4.高次超静变，安全度高；5.结构高度小，不仅可以有效的利用建筑空间，而且能够利用较小的杆件建造大跨度结

5、构；6.杆件类型划一，适用于工业化生产、地面拼装的整体吊装。4. 框架-剪力墙结构简称框一剪结构。它是指由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。框架结构建筑布置比较灵活，可以形成较大的空间，但抵抗水平荷载的能力较差，而剪力墙结构则相反。框架一剪力墙结构使两者结合起来，取长补短，在框架的某些柱间布置剪力墙，从而形成承载能力较大、建筑布置又较灵活的结构体系。在这种结构中，框架和剪力墙是协同工作的，框架主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平荷载。框-剪结构的优点：1. 同样设防烈度地区，框-剪结构因抗震能力较接近剪力墙结构，规范允许建造的高度比框架结构高得多；2. 框-剪结构比起剪力墙

6、结构，其建筑空间布置更灵活，更容易满足使用功能需要有较大空间区域的要求；3. 框-剪结构在水平荷载（或地震水平作用）下的整体侧向变形介于弯曲型与剪切型之间，是中庸平和类型；在用料、舒适度等各方面都比较适中；4. 由于框-剪结构在水平荷载下，大部分剪力由剪力墙承担，底层的框架柱截面尺寸可以做得不必过大而节约使用空间。5.悬挂结构 悬挂结构是指将建筑结构的水平分系统（楼板层、屋顶结构层等）通过吊杆或钢索吊挂或斜拉固定在结构竖向分系统（筒体或柱）上的水平悬臂梁或桁架的一种结构类型。 宝马大楼各个楼层并非普通建筑般整体建造，而是“拼接”而成，即将各个楼层以液压设备升到所在高度，放置在事先建好的支柱上。

7、其大胆的悬挂结构堪称世界建筑设计的巅峰之作。6.拱结构拱结构是一种主要承受轴向压力并由两端推力维持平衡的曲线或折线形构件。拱结构比桁架结构具有更大的力学优点。赵州桥法国巴黎国家工业与技术展览中心大厅拱的特点（1）拱身主要承受轴力，当跨度较大（如超过80100m）时，较梁式结构和框架式结构更经济。（2）形式有两铰拱、三铰拱和无铰拱。使用最多的是双铰拱，优点是安装和制造较简单，铰处可自由转动，温度应力也较低。无铰拱跨中弯矩分布最有利，但需要较强的基础，温度应力也较大。（3）拱的水平推力较大，对支座的要求较高。为减轻水平推力，可设置水平拉杆或采用橡胶支座。（4）拱截面分实腹式和桁架式两种，一般为等截

8、面。7.悬索结构 悬索结构是由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构。因为索主要承受轴向拉力，可以最大限度的利用钢材的强度，如果再配以高强轻质的材料，可以大大减轻结构自重。长江江阴大桥杭州体育馆 屋盖就采用了悬索结构 巧妙地运用悬索结构，不仅可以让充分发挥结构和材料上功能，还可用多变的曲面营造出其它不规则的空间，使用的灵活性大、范围广。悬索结构为大跨度建筑体形和立面处理提供了丰富的选择。8. 膜结构膜结构可被粗略地分为充气及张拉结构两大类。顾名思义，也就是以充气或张拉作为结构手段来达到建筑的目的。近20年来，膜结构建筑在美国、加拿大、欧洲、澳洲、日本以及其他发达国家或地区如香港、新加坡等地均得

9、以大量应用。其自由飘洒的形体极大地丰富了城市景观。世博会日本馆水立方“水立方”不仅是一幢优美和复杂的建筑，它还能激发人们的灵感和热情，丰富人们的生活，为人们提供记忆的载体。因此设计中不仅利用水的装饰作用，同时还利用其独特的微观结构。采用在整个建筑内外层包裹的ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）是一种轻质新型材料，具有有效的热学性能和透光性，可以调节室内环境，冬季保温、夏季散热，而且还会避免建筑结构受到游泳中心内部环境的侵蚀。更神奇的是，如果ETFE膜有一个破洞，不必更换，只需打上一块补丁，它便会自行愈合，过一段时间就会恢复原貌!膜结构的优点1、自洁性 - 自始至终保持洁白美丽 膜材料的表面不仅不易附着脏物及灰尘，而且其表面的灰尘会被雨水自然地冲洗干净。2、透光性 - 充满自然光的明快空间白天，阳光透过膜面使建筑物内充满夜自然漫射光。3、大跨度 - 无柱大空间膜结构建筑中所使用的膜材料很轻，每平方米的重量只有1公斤左右。因此膜结构可以从根本上克服传统结构在无柱大跨度建筑上所遇到的困难，可以创造出巨大的无柱大空间。4、轻量结构 - 抗灾、救灾威力大膜材料与其他建筑材料相比要轻的多，屋顶采用了膜材料的建筑物，具有极强的抗震性及良好的安全性。5、舒畅空间 - 自由的造型 多用途膜结构建筑21世纪最具代表性与充满前途的建筑形式，其打破了以往建筑形态的模式，以其独特