建筑结构选型讲义三

建築結構選型

建筑结构是形成一定空间及造型，并具有承受人为和自然界施加于建筑物的各种荷载作用，使建筑物得以安全使用的骨架。

建筑结构是保证房屋安全的重要手段。建筑结构的形式是为了满足建筑功能要求，为创造建筑的美而服务。建筑结构与建筑设计是两个既相互独立又紧密联系的专业工种。

建筑结构是解决坚固问题，处于服务地位，由注册结构师完成；建筑设计是解决功能、适用和美观的问题，处于先行与主导地位，由注册建筑师完成。建筑设计必须和建筑结构有机结合起来，只有真正符合结构逻辑的建筑才具有真实的表现力和实际的可行性，富有建筑的个性。建筑结构与建筑设计的关系在建筑设计中，空间组合和建筑造型的主要环节是选择最佳结构方案，即结构选型。什么是结构选型（1）适应建筑功能的要求对于有些公共建筑，其功能有视听要求，如：体育馆为保证较好的观看视觉效果，比赛大厅内不能设柱，必须采用大跨度结构；大型超市为满足购物的需要，室内空间具有流动性和灵活性，所以应采用框架结构。（2）满足建筑造型的需要对于建筑造型复杂、平面和立面特别不规则的建筑结构选型，要按实际需要在适当部位设置防震缝，形成较多有规则的结构单元。（3）充分发挥结构自身的优势每种结构形式都有各自的特点和不足，有其各自的适用范围，所以要结合建筑设计的具体情况进行结构选型。（4）考虑材料和施工的条件由于材料和施工技术的不同，其结构形式也不同。例如：砌体结构所用材料多为就地取材，施工简单，适用于低层、多层建筑。当钢材供应紧缺或钢材加工、施工技术不完善时，不可大量采用钢结构。（5）尽可能降低造价当几种结构形式都有可能满足建筑设计条件时，经济条件就是决定因素，尽量采用能降低工程造价的结构形式。建筑结构选型的原则

承受竖向荷载的水平构件

（1）板板的长、宽两个方向的尺寸远远大于其厚度尺寸。板有平板、曲面板和斜板。

（2）梁梁的截面宽度和高度尺寸远远小于其跨度尺寸。梁有直梁、曲梁和斜梁。

（3）桁架、网架由杆件组成，且杆件截面尺寸远远小于其长度尺寸。建筑结构的组成

支撑水平构件或承担水平荷载的构件

（1）柱柱截面尺寸远小于其高度，承受梁传来的荷载。

（2）墙体墙体的长、宽两个方向的尺寸远大于其厚度尺寸，承受梁、板传来的荷载。

（3）基础基础是建筑物与地基相联系的部分，承受建筑物的全部荷载并传至地基。建筑结构的组成

一：根据建筑结构的外形特点分类

（1）单层结构（1～3层，多用于单层厂房、食堂、影剧院、仓库）；

（2）多层结构（2～6层）；

（3）高层结构（一般在7层以上）；

（4）大跨度结构（跨度为40～50m）。建筑结构的分类

二：根据结构所采用的材料分类

（1）钢筋混凝土结构；

（2）砌体结构（砖砌体、石砌体、小型砌块、大型砌块、多孔砖砌体）；

（3）钢结构；

（4）木结构；

（5）塑料结构；

（6）薄膜充气结构。建筑结构的分类

三：根据建筑结构的主要结构形式分类

（1）墙体结构（以墙体作为支撑水平构件及承担水平力的结构）；

（2）框架结构（由梁和柱刚性连接的骨架结构）；

（3）框架－剪力墙（抗震墙）结构；

（4）剪力墙结构（墙体既承担水平构件传来的竖向荷载，同时也承担风力和地震力传来的水平荷载）；

（5）筒体结构（由剪力墙组成或密柱框筒组成）；建筑结构的分类（6）桁架结构；（7）拱形结构；（8）网架结构（以以网架做屋盖盖）；（9）空间薄壁结构构（包括薄壳壳、折板、幕幕式结构）；；（10）钢索结构（悬悬索结构，以以钢缆或钢拉拉杆为主要承承重构件）。。建筑结构的分分类结构体系承重结构类型墙承重结构夯土墙建筑、砌体墙结构;、钢筋混凝土剪力墙结构骨架承重结构木构架结构、框架结构、框架-剪力墙结构、板柱结构、钢框架结构大跨度结构拱结构、刚架结构、桁架结构、排架结构骨架结构网架结构、悬索结构、帐篷薄膜结构、充气薄膜结构、折板结构、薄壳结构空间结构筒体结构筒中筒结构、成束筒结构结构、框筒结构

各种结构体系系包含的承重重结构类型结构体系承重结构类型墙承重结构夯土墙建筑、砌体墙结构、钢筋混凝土剪力墙结构骨架承重结构木构架结构、框架结构、框架-剪力墙结构、板柱结构、钢框架结构大跨度结构拱结构、刚架结构、桁架结构、排架结构骨架结构网架结构、悬索结构、帐篷薄膜结构、充气薄膜结构、折板结构、薄壳结构空间结构筒体结构筒中筒结构、成束筒结构结构、框筒结构各种结构体系系包含的承重重结构类型墙承重结构墙体承重结构构按照墙体施工工方法和材料料的不同，可可分为：夯土墙、土坯坯墙石砌墙砖砌体墙混凝土砌块墙墙现浇钢筋混凝凝土墙等。墙承重结构砖混结构（砖砖墙，钢筋混混凝土楼板））一、结构特征征1结构材料：墙体--砖砌体楼楼板—现浇或预制钢钢筋混凝土板板2力学特性：强度较低，自自重大，抗震震性能较差；；3适用范围：房间开间、进进深不大。在在中小型民用用建筑中应用用较为广泛。。墙承重结构二、选型要点1房屋总高度和和层数限值；；2房屋最大高宽宽比限值；3抗震横墙最大大间距限值；；4房屋局部尺寸寸限值；5结构布置要点点：优先采用横墙墙承重或纵横横墙混合承重重纵横墙宜均匀匀对称，平面面对齐，竖向向连续。按要求设变形形缝。楼梯间不宜在在尽端和转角角。墙承重结构墙承重结构钢筋混凝土板板的跨度一般般为1.8—3.6m，预制钢筋混凝凝土板的跨度度一般不超过过4.2m墙承重结构三、墙体布置置：1横墙承重；2纵墙承重；3纵横墙混合承承重；4部分框架承重重（底层或内内部部分为框框架）墙承重结构①横墙承重方方案楼层的荷载通通过板、梁传传至横墙，横横墙作为主要要的承重竖向向构件，纵墙墙仅起维护、、分隔、自承承重及形成整整体的作用。。横墙承重方案案具有横墙布布置较密、横横向刚度大、、整体性好的的特点，但房房间布置的灵灵活性差。②纵墙承重方方案楼层的荷载通通过板、梁传传至纵墙，横横墙的设置主主要是为了满满足房屋刚度度和整体性的的要求，其间间距较大。纵墙承重方案案具有平面布布置灵活、房房间空间可以以较大的特点点，但纵墙受受力集中，房房屋刚度较差差。③纵横墙承重重方案根据房间功能能要求的空间间尺寸，可采采取纵横墙同同时承重的方方案。纵横墙墙承重方案具具有平面布置置灵活、房屋屋双向刚度较较好的特点。。④内框架承重重方案外围用外墙承承重，内部用用梁、柱承重重的结构为内内框架承重方方案。其特点点是以柱代替替内承重墙剪力墙是一种种抵抗竖向荷荷载引起的轴轴向作用和风风、地震等水水平荷载引起起的剪切、弯弯曲作用的结结构单元。剪力墙结构（（钢筋混凝土土墙）一、结构特征征及适用范围围剪力墙结构，，是指其竖向向承重结构全全部由一系列列横向和纵向向的钢筋混凝凝土剪力墙所所组成，这种种结构侧向刚刚度大、位移移小，称为刚刚性结构体系系。剪力墙通常为为横向布置，，间距小，约约为3～6m，因此平面布置置不够灵活，，仅适用于小小开间的高层层住宅、旅馆馆、办公楼等等，这种结构构从理论上讲讲可建造上百百层的民用建建筑，但从技技术经济考虑虑，地震区的的剪力墙结构构一般控制在在35层，总高110m以内，非地震震区可适当放放宽。由于使使用需要，剪剪力墙结构的的底部剪力墙墙改为框架，，形成框支剪剪力墙结构，，但这种结构构的上部刚度度与底部刚度度相差悬殊，，刚度突变，，对地震区建建筑是不利的的。二、剪力墙的的结构布置在民用建筑中中，一般是横横墙短而数量量多，纵墙长长而数量少，，因此纵横向向剪力墙布置置应适应这一一特点。剪力墙结构（（钢筋混凝土土墙）三、剪力墙的作用用①剪力墙是建建筑物的承重重墙，同时也也是围护墙和和分隔墙，因因此，剪力墙墙的布置必须须满足建筑平平面布置和结结构布置的要要求。②剪力墙有较较强的承载能能力，同时也也具有很好的的整体性和空空间作用，因因此，剪力墙墙作为抗侧力力构件用于高高层建筑。③受剪力墙间间距的限制，，建筑物的平平面开间布置置不灵活，所所以用于旅馆馆、公寓住宅宅等建筑较为为适宜。④剪力墙结构的楼楼盖结构一般采用用钢筋混凝土平板板，可不设梁，这这样可节约层高。。剪力墙结构（钢筋筋混凝土墙）四、剪力墙结构体体系构成1）全现浇墙2）大型板材墙3）内浇外砌墙4）内浇外挂墙5）框支剪力墙6）框架-剪力墙结构剪力墙结构（钢筋筋混凝土墙）普通剪力墙结构①普通剪力墙结构构的概念普通剪力墙结构是是全部由剪力墙组组成的结构体系，，其墙体的布置实实际上等于将砌体体结构的块体承重重墙换成现浇的钢钢筋混凝土墙。②普通剪力墙结构构的结构布置普通剪力墙结构通通常采用平面布置置的形式。钢筋混凝土墙承受受全部竖向荷载和和水平力，所以剪剪力墙应双向或多多向布置，并且拉拉通对直。普通剪力墙结构平平面布置示意对于矩形、L形、T形平面，剪力墙沿沿两个正交的主轴轴方向布置；对于于三角形平面、T形平面，剪力墙沿沿三个方向布置；；对于正方形、圆圆形和弧形平面，，剪力墙可沿径向向及环向布置。剪力墙的数量在方方案设计阶段就要要合理地确定，尽尽量对称、均匀，，且数量适当。剪剪力墙长度不宜过过长，过长会导致致结构刚度过大，，加大抗震能力，，不经济。剪力墙墙为6～7m的大开间比3～3.9m的小开间经济，能能降低材料用量，，增加使用面积。。剪力墙上的洞口口宜上下对齐，并并列布置。③普通剪力墙结构构的适用范围由于普通剪力墙结结构全部由纵横墙墙体组成，其刚度度比框架－剪力墙墙结构更好，对于于40层以下的高层住宅宅、高层旅馆、公公寓十分通用。普普通剪力墙结构的的建筑物高宽比不不宜大于6，其高度要考虑抗抗震要求，地震区区7度设防时为139m左右，8度设防时为120m左右，9度设防时为70m左右。1总体布置置：下部框架架+上部砖混混2矛盾分析析1）功能--上静下动动2）空间--上小下大大3）结构--上刚下柔柔选型要点点1总体要求求1）总高度度和层数数限值2）底层框框架柱网网选择2抗震要求求1）抗震横横墙最大大间距限限值2）抗震墙墙布置3转换层设设置：板式转换换、梁板板式转换换、箱体体转换底层框架架底层框架架承重的的特征为满足高高层建筑筑多功能能、综合合用房的的需要，，顶部楼楼层采用用普通剪剪力墙结结构以满满足旅馆馆和住宅宅的要求求，中部部办公用用房则需需要中、、小室内内空间同同时存在在，则宜宜采用框框架－剪剪力墙结结构，底底部做商商店或停停车场需需要大空空间，则则宜加大大柱网，，尽量减减少墙体体，这样样的结构构布置称称为框架架剪力墙墙结构。。底层框架架框架剪力力墙结构构结构体系承重结构类型墙承重结构夯土墙建筑、砌体墙结构;、钢筋混凝土剪力墙结构骨架承重结构木构架结构、框架结构、框架-剪力墙结构、板柱结构、钢框架结构大跨度结构拱结构、刚架结构、桁架结构、排架结构骨架结构网架结构、悬索结构、帐篷薄膜结构、充气薄膜结构、折板结构、薄壳结构空间结构筒体结构筒中筒结构、成束筒结构结构、框筒结构各种结构构体系包包含的承承重结构构类型框架结构构框架结构构是由梁梁和柱刚刚性连接接的骨架架结构。。框架结构构体系(a)横向框架架体系；；(b)纵向框架架体系框架结构构一、结构特征征1)结构材料料：以梁柱构构成建筑筑物的骨骨架，传传递和支支承建筑筑物的全全部荷载载，而墙墙体仅起起分隔室室内外空空间和围围护作用用。承重重骨架的的材料，，一般多多用钢筋筋混凝土土，也可可用钢或或木等其其他材料料。2）力学特特性：竖向承重重结构全全部由框框架组成成。在水水平荷载载下，其其结构强强度低、、刚度小小、水平平位移大大，故称称为柔性性结构体体系。框架结构构二、构件件受力特特点1受力特点点竖向荷载载下梁的的弯-剪，柱的的弯-压2变形特点点a）框架侧移移以整体体剪切变变形为主主b）梁、柱弯弯曲变形形是框架架侧移的的主因框架结构构三、适用范围围高抗震烈烈度地区区不宜使使用按《高层建筑筑结构设设计建议议》设防烈度度现现浇结构构装装配结结构9度25米不不用用8度45米25米7度55米35米6度60米50米非震区区60米50米钢筋混混凝土土结构构≤20层钢结构构≤≤30层多用于于住宅宅楼，，办公公楼，，教学学楼，，综合合楼。。框架结结构四、框架结结构的的类型型（1）按构构件组组成划划分有梁板板式结结构（（由梁梁、板板、柱柱三种种基本本构件件组成成的骨骨架结结构））和无无梁式式结构构（由由板和和柱子子组成成的骨骨架结结构））两种种类型型。（2）按框框架的的施工工方法法划分分①现浇浇整体体式框框架框框架架全部部构件件均在在现场场浇注注成整整体，，具有有整体体性和和抗震震性能能好、、构件件尺寸寸不受受标准准构件件限制制的特特点。。②装配配式框框架框框架架全部部构件件采用用预制制装配配，具具有可可加快快施工工进度度、提提供建建筑工工业化化程度度的特特点，，但节节点构构造刚刚性差差，抗抗震性性差。。③半现现浇框框架梁梁、、柱现现浇，，楼板板预制制或现现浇，，预制制梁板板，具具有梁梁柱整整体性性好、、可节节约模模板的的特点点。④装配配整体体或框框架预预制制梁、、柱，，装配配时通通过局局部现现浇混混凝土土使构构件连连接成成整体体，结结构的的整体体性和和抗震震性介介于现现浇和和装配配式构构件之之间，，保证证了节节点的的刚度度，比比全现现浇节节省模模板，，加快快了施施工进进度，，但增增加了了后浇浇混凝凝土的的工序序。框架结结构无梁楼楼板：：是将将现浇浇钢筋筋混凝凝土板板直接接支承承在柱柱上的的楼板板结构构。为为了增增大柱柱的支支撑面面积和和减小小板的的跨度度，常常在柱柱顶增增设柱柱帽和和托板板。无梁楼楼板顶顶棚平平整，，室内内净空空大，，采光光、通通风好好。其其经济济跨度度为6m左右，，板厚厚一般般为120mm以上，，多用用于荷荷载较较大的的商店店、仓仓库、、展览览馆等等建筑筑中。。框架结结构柱网及及层高高框架结结构的的柱网网由柱柱距和和跨度度组成成。框框架结结构的的柱网网尺寸寸和层层高主主要由由使用用功能能的要要求决决定，，并符符合建建筑模模数，，力求求柱网网平面面简单单规则则，便便于布布置模模板。。框架结结构框架柱柱网布布置简简单、、规则则、整整齐，，对结结构是是非常常有利利的，，经济济效果果也好好。但但有些些建筑筑平面面采用用周边边复杂杂的形形式来来表示示建筑筑艺术术的效效果，，这就就出现现了在在复杂杂的建建筑平平面形形式上上力求求简单单的柱柱网布布置的的协调调问题题。本本页图图是几几种典典型的的平面面形式式及柱柱网布布置方方法。。框架结构一、普通钢钢结构（一）结构构特征、优缺缺点和适用范范围（1）普通钢结结构是的工业业化程度高，，工作性能可可靠，结构自自重轻，在工工程中得到了了广泛的应用用。有如下一一些特点：1）强度高、、截面小、运运输和装拆均均较方便。但但是，杆件较较细长，因此此稳定性问题题较其它类型型的结构更为为突出，设计计中应予以充充分注意。2）材料的均均匀性和同向向性好，它最最符合一般工工程力学的基基本规定，应应力计算比较较可靠。3）材料的可可焊性好，因因而可简化制制造工艺，提提高钢结构的的工业化生产产程度。4）耐火性和和耐腐性较差差，在有侵蚀蚀性介质环境境中或在有特特殊防火要求求的建筑中使使用钢结构，，应采用有效效的防护措施施。钢结构的的维护费用较较高。钢框架结构（2）当前钢结构构的适用范围围，就民用建建筑和工业企企业范围来说说，大致如下下：1)用于重型车间间的承重骨架架；2）受动力荷荷载影响的结结构；3)高耸结构；4)大跨度结构。。（二）钢结结构的连接方方式建筑钢结构所所采用的连接接方式有：焊接连接、铆钉连接、普普通螺栓连接接和高强度螺螺栓连接钢框架结构三、轻型钢钢结构轻型钢结构系系指主要由圆圆钢或小角钢钢（∟45x4或∟56x36x4）组成的钢结构构。轻型钢结构主主要用于跨度度L≤18m、吊车起重量Q≤5t的A3～A6级且无高温、、高湿和侵蚀蚀环境的厂房房以及一些采采用轻型屋面面材料的或临临时建筑的屋屋盖结构中。。柱子和吊车梁梁不宜采用轻轻型钢结构。。另外，还有其其它钢结构类类型如压型钢钢板－混凝土土组合板、外外包钢混凝凝土钢结构、、钢－混混凝土组合梁梁、钢管结构构、钢管混混凝土结构等等。①框架－剪力力墙结构的概概念框架－剪力墙墙是由框架与与剪力墙组合合而成的结构构体系。在整整个框架－剪剪力墙结构体体系中，框架架与剪力墙同同时存在，剪剪力墙承担绝绝大部分的水水平荷载，而而框架则承担担竖向荷载为为主，两者共共同受力，合合理分工。框架-剪力墙结构②框架－剪力力墙结构的剪剪力墙布置a.剪力墙宜均匀匀布置在建筑筑物的周边、、楼梯间、电电梯间、平面面形状变化和和竖向荷载较较大等部位。。b.平面形状凹凸凸较大时，宜宜在凸出部分分的端部附近近布置剪力墙墙。c.纵横剪力墙墙宜组成L形、T形和槽形等等形式。d.剪力墙不宜宜太长，总总高度与长长度之比宜宜大于2。框架-剪力墙结构构e.不宜在伸缩缩缝和防震震缝两侧同同时布置剪剪力墙，纵纵向剪力墙墙不宜布置置在端部，，而应布置置在中部。。f.剪力墙宜贯贯通建筑物物的全高，，避免刚度度突变。本图是框架架－剪力墙墙结构根据据建筑平面面几何图形形进行剪力力墙布置的的典型平面面。框架－剪力力墙结构的的剪力墙布布置典型平平面框架-剪力墙结构构③框架－剪剪力墙的适适用范围由于框架－－剪力墙是是以框架为为主体、以以剪力墙为为辅助，以以补救框架架结构不足足的一种组组合体系，，适用于25层以下的建建筑，最高高不宜超过过30层。框架-剪力墙结构构结构体系承重结构类型墙承重结构夯土墙建筑、砌体墙结构;、钢筋混凝土剪力墙结构骨架承重结构木构架结构、框架结构、框架-剪力墙结构、板柱结构、钢框架结构大跨度结构拱结构、刚架结构、桁架结构、排架结构骨架结构网架结构、悬索结构、帐篷薄膜结构、充气薄膜结构、折板结构、薄壳结构空间结构筒体结构筒中筒结构、成束筒结构结构、框筒结构各种结构体体系包含的的承重结构构类型大跨度结构构在三维世界界里，任何何结构物本本质上都是是空间性质质的，只不不过出于简简化设计和和建造的目目的，人们们在许多场场合把它们们分解成一一片片平面面结构来进进行构造和和计算。无法进行简简单分解的的空间体系系日益显示示出一般平平面结构无无法比拟的的丰富多彩彩和创造潜潜力，体现现着大自然然的美丽和和神奇。空间结构的的卓越工作作性能不仅仅仅表现在在三维受力力，而且还还由于它们们通过合理理的曲面形形体来有效效抵抗外荷荷载的作用用。当跨度度越大时，，空间结构构就愈能显显示出它们们优异的技技术经济性性能。事实实上，当跨跨度达到一一定程度后后，一般平平面结构往往往已难于于成为合理理的选择。。从国内外外工程实践践来看，大大跨度建筑筑多数采用用各种形式式的空间结结构体系。。二、平面面大跨结构构（19世纪后半叶叶～二战））特征：桁架架、刚架、、拱结构三、新型型大跨结构构（二战～～今）特征：“薄薄壳、悬索索、网架””1薄壁结构合理的外形形，充分发发挥材料受受压性能，，以较薄的的壳体跨越越很大的空空间，而具具有足够的的强度和刚刚度。2悬索结构纤细的索网网，充分发发挥钢材抗抗拉性能，，轻盈活波波，适宜与与大跨度3网架结构利用小型杆件，，组合成整体结结构，刚度大，，变形小，自重重轻，材料省2、新型大跨结构构的特点①整体上是空空间结构②跨度大，可可覆盖巨大的室室内空间③矢高小、曲曲率平缓，可有有效利用空间④厚度薄、自自重轻，节省材材料⑤形式多样，，可适合于各种种形状的平面组组合拱结构一、拱结构特征征、优缺点和适适用范围（1）拱结构的特特点①拱是一种推推力结构：在竖竖向荷载下产生生水平推力；②拱是一种无无矩结构：通过过合理拱轴可使使杆件无弯矩；；③拱可充分利利用材料抗压强强度，断面小、、跨度大。刚架结构一、刚架结构构特征、优缺点点和适用范围刚架是横梁和柱柱以整体连接方方式构成的一种种门形结构。由由于梁和柱是刚刚性节点，在竖竖向荷载作用下下柱对梁有约束束作用，因而能能减少梁的跨中中弯矩；同样，，在水平荷载作作用下，梁对柱柱也有约束作用用，能减少柱内内的弯矩。由于刚架结构受受力合理，轻巧巧美观，能跨越越较大的跨度，，制作又很方便便，因而应用非非常广泛。一般般用于体育馆、、礼堂、食堂、、菜场等大空间间的民用建筑，，也可用于工业业建筑。1）跨度①实腹式：50～60米②格构式两铰铰刚架：60～120米③格构式无铰铰刚架：120～150米④折线弓形刚刚架：40～50米高15～20米2）断面①实腹式梁高高h=(1/12～1/20)L设预应力拉杆h=(1/30～1/40)L②折线弓形刚架梁梁高、柱宽(1/15～1/25)L二、刚架结构跨度尺尺寸排架结构，桁架结构由屋架（或屋面面梁）、柱、基基础等组成，柱柱顶与屋架为铰铰接，柱底与基基础顶面为固接接。在单层工业业厂房中有着广广泛的应用。根根据生产工艺和和使用要求不同同，排架结构可可设计成等高或或不等高、单跨跨或多跨及其它它多种形式。网架结构平板网架和网壳壳结构，还包括括一些未能单独独归类的特殊形形式，如折板式式网架结构、多多平面型网架结结构、多层多跨跨框架式网架结结构等，总起来来可称为空间网格结构。这类结构在我国国发展很快，且且持续不衰。一、网架结构特特征、优缺点和和适用范围网架是一种由很很多杆件以一定定规律组成的网网状结构，它具具有下列优点：：（1）杆件之间相互互起支撑作用，，形成多向受力力的空间结构，，故其整体性强、、稳定性好、空空间刚度大，有有利于抗震；（2）当荷载作用于于网架各节点上上时，杆件主要要承受轴向力，，故能充分发挥材材料的强度，节节省材料；（3）网架结构高度小小，可以有效地地利用空间；（4）结构的杆件规格格统一，有利于于工厂化生产；；（5）网架形式多样，，可创造丰富多多彩的建筑形式式。（二）网架结结构形式网架结构主要用用来建造大跨度度公共建筑的屋屋顶，适用于多多种平面形状，，如圆形、方形形、三角形、多多边形等各种平平面的建筑。按外形分为平板网架和曲面网架；按建造材料可分分为钢网架、木木网架、钢筋混混凝土网架；按网架本身的构构造又可分为单单层网架和双层层网架。平板网架都是双双层的，曲面网网架可以是单层层网架或双层网网架。平板网架架多采用钢管或或角钢制作。曲曲面网架可采用用木、钢、钢筋筋混凝土，我国国受木材资源少少的限制，很少少用木材制作网网架，而多采用用钢网架，有时时也采用钢筋混混凝土网架。平板网架自身不不产生推力，支支座为简支，构构造比较简单，，可以适用于各各种形状的建筑筑平面，所以应应用最广泛。曲面网架多数是是有推力的结构构，支座条件比比较复杂，但外外形美观，建筑筑造型独具特色色。1）杆件①角钢②钢管2）节点①十字钢板节节点：用于角钢钢杆件，焊接或或螺栓②球节点：用于钢钢管杆件a.实心球：螺栓连连接b.空心球：焊接连连接3）网架上弦起坡坡排水坡度要求2～5%①结构起拱：跨度度>60m时，起拱1/300②上弦加柱：按坡坡度变高网架的构造组成成悬索结构柔性的悬索在自自然状态下不仅仅没有刚度，其其形状也是不确确定的。必须采采用敷设重屋面面或施加预应力力等措施，才能能赋予一定的形形状，成为在外外荷作用下具有有必要刚度和和形状稳定性的的结构。因此也也称其为张力结结构。帐篷薄膜结构张拉式膜（或索索-膜）结构自80年代以来在发达达国家获得极大大发展。这种体系与索网网结构类似，张张紧在刚性或柔柔性边缘构件上上，或通过特殊殊构造支承在若若干独立支点上上，通过张拉建建立预应力，并并获得确定形状状。膜结构是建筑结结构中最新发展展起来的一种形形式，它以性能能优良的织物为为材料，或是向向膜内充气，由由空气压力支撑撑膜面，或是利利用柔性钢索或或刚性支撑结构构将面绷紧，从从而形成具有一一定刚度、能够够覆盖大跨度空空间的结构体系系。自从上世纪纪七十年代以来来，膜结构在国国外已逐渐应用用于体育建筑、、商场、展览中中心、交通服务务设施等大跨度度建筑中。膜结结构已成为结构构设计选型中的的一个主要方案案。充气薄膜结构同属于张力结构构体系、在国外外应用很广的膜膜结构或索-膜结构在我国则则处于艰难起步步阶段。除了设计理论储储备和生产条件件方面的原因外外，缺少符合建建筑要求的国产产膜材是一个主主要的制约因素素。膜结构只有在材材料问题得到解解决之后才得以以大量推广应用用，因此关键问问题是要提供满满足功能要求、、耐久性好与经经济的膜材。用用于膜结构有二二种主要建筑织织物，即涂敷聚聚四氟乙烯(PTFE)的玻璃纤维织物物和涂敷聚氯乙乙烯(PVC)的聚酯织物。折板结构折板结构是以一一定倾斜角度整整体相连的一种种薄板体系。折折板结构通常用用钢筋混凝土建建造，也可用钢钢丝网水泥建造造。折板结构由折板板和横隔构件组组成。在波长方方向，折板犹如如一块折叠起伏伏的钢筋混凝土土连续板，折板板的波峰和波谷谷处刚度最大，，可视为连续板板的各支点，折板结构呈空间间受力状态，具具有良好的力学学性能，结构厚厚度薄，省材料料，省模板，可可预制装配，构构造简单。折板板结构可用来建建造大跨度屋顶顶，也可用作外外墙。薄壳结构自然界某些动植植物的种子外壳壳、蛋壳、贝壳壳，可以说是天天然的薄壳结构构，它们的外形形符合力学原理理，以最少的材材料获得坚硬的的外壳，以抵御御外界的侵袭。。人们从这些天天然壳体中受到到启发，利用混混凝土的可塑性性，创造出各种种形式的薄壳结结构。一、结构特征、、优缺点和适用用范围薄壳结构是用混混凝土、塑料等等刚性材料以各各种曲面形式构构成的薄壳结构构，呈空间受力力状态，主要承承受曲面内的轴轴向力，而弯矩矩和扭距很小，，所以混凝土强强度能得到充分分的利用。由于是空间结构构，强度和刚度度都非常好。薄薄壳厚度仅为其其跨度的几百分分之一。而一般般的平板结构厚厚度至少是跨度度的几十分之一一。所以薄壳结结构具有自重轻轻、省材料、跨跨度大、外形多多样的优点，可可用来覆盖各种种平面形状的建建筑屋顶。但大多数薄壳结结构的形式较复复杂，多采用现现浇施工，费工工、费时、费模模板，且结构计计算较复杂，不不宜承受集中荷荷载,这些缺缺点在在一定定程度度上影影响了了它的的推广广使用用。二、薄薄壳结结构的的形式式薄壳结结构形形式很很多，，常用用的有有筒壳壳、圆圆顶壳壳、双双曲扁扁壳、、鞍形形壳等等四种种。筒壳由由壳面面、边边梁、、横隔隔构件件三部部分组组成，，为单单曲面面薄壳壳，形形状较较简单单，便便于施施工，，是最最常用用的薄薄壳形形式。。圆圆顶壳壳由壳壳面和和支承承环两两部分分组成成具有有很好好的空空间工工作性性能，，很薄薄的圆圆顶可可以覆覆盖很很大的的空间间，可可用于于大型型公共共建筑筑，如如天文文馆、、展览览馆、、体育育馆、、会堂堂等各各种建建筑。。双双曲扁扁壳由由双向向弯曲曲的壳壳面和和四边边的横横隔构构件组组成，，它受受力合合理，，厚度度薄，，可覆覆盖较较大的的空间间，较较经济济，适适用于于工业业与民民用建建筑的的各种种大厅厅或车车间。。双双曲曲抛物物面壳壳由壳壳面和和边缘缘构件件组成成，外外形特特征犹犹如一一组抛抛物线线倒悬悬在两两根拱拱起的的抛物物线之之间，，形如如马鞍鞍，故故又称称鞍形形壳。。倒悬悬方向向的曲曲面如如同受受拉的的索网网，向向上拱拱起的的曲面面如同同拱结结构，，拉压压相互互作