建筑设计中的基本结构概念课件

建筑设计中的常用结构概念

---抗震概念设计建筑设计中的常用结构概念

---抗震概念设计1为什么建筑师要有结构概念?1、现实问题：方案阶段：建筑、结构两分离扩初阶段：建筑小改、结构大改施工图阶段：建筑结构推翻重来2、深层原因：教学分离、生产模式3、长远问题:重复劳动、技术停止为什么建筑师要有结构概念?1、现实问题：2各个阶段建筑师需要的结构知识1方案阶段（创造阶段）1、注重整体方案构思的概念设计,避免具体细节问题的纠缠。2、确定主要体系的几何尺度及力学关系。尺度：高度、长度、高宽比、长宽比、平立面规则性等。力学关系：结构传力体系（结构形式、力学模型）

各个阶段建筑师需要的结构知识1方案阶段（创造阶段）3各个阶段建筑师需要的结构知识2扩初阶段（优化改进阶段）1、确定主要结构体系2、确定关键构件的截面尺寸3、结构师辅助计算确定设计的可行性各个阶段建筑师需要的结构知识2扩初阶段（优化改进阶段）4各个阶段建筑师需要的结构知识3施工图阶段（细部构造阶段）1、继续优化扩初设计2、体系和构件的详图设计3、连接节点的细部构造各个阶段建筑师需要的结构知识3施工图阶段（细部构造阶段）5建筑结构抗震设计基本原则1、抗震设防烈度≥6的建筑，必须进行抗震设计。2、选择建筑场地时，严禁在危险地段建造甲、乙类建筑，不应建造丙类建筑。3、基础应有埋深要求。4、建筑结构体系应传力直接，多道设防，具有防连续倒塌能力。5、建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不规则的建筑方案应按规定采取加强措施；特别不规则的建筑方案应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；不应采用严重不规则的建筑方案。建筑结构抗震设计基本原则1、抗震设防烈度≥6的建筑，必须进行6美国结构工程师震区考察笔记节录1

此行彻底改变了我，无论是作为一个人还是一名结构工程师。我永远不会忘记死亡的气味和倒塌校舍中的小书包。这是一场本来完全可以避免的工程灾难。但这也不仅仅是中国自身的问题。这是一个世界范围的问题，类似的危险建筑遍布全世界。结构工程师有责任道出问题并采取行动。美国结构工程师震区考察笔记节录1此行彻底7看看结构体系不合理的后果看看结构体系不合理的后果8汶川地震图片—地震离我们并不遥远汶川地震图片—地震离我们并不遥远9汶川地震图片—地震离我们并不遥远汶川地震图片—地震离我们并不遥远10汶川地震图片—地震离我们并不遥远汶川地震图片—地震离我们并不遥远11看看结构体系合理的好处

修缮后可以再用

看看结构体系合理的好处

修缮后可以再用

12汶川地震图片—主体结构可修汶川地震图片—主体结构可修13防止连续倒塌的结构形式1、各类转换结构、板柱结构、大跨度单向结构、装配式大板结构、无配筋现浇层的装配式楼板、楼梯及装配式幕墙结构，均属于引发连续倒塌的不利结构。2、剪力墙结构、筒中筒结构及剪力墙较多的框剪结构均属于防连续倒塌的有利结构体系。防止连续倒塌的结构形式1、各类转换结构、板柱结构、大跨度单向14决定建筑结构体系合理的因素几何外形：简单、规则、对称、均匀质量与刚度均匀，无突变决定建筑结构体系合理的因素几何外形：简单、规则、对称、均匀15抗震概念-建筑平面布置要求1

建筑平面宜简单、规则、对称，减少偏心，刚度及质量分布均匀。抗震概念-建筑平面布置要求1建筑平面宜简单、规则、对称16抗震概念-建筑平面不规则类型21、平面凹凸不规则：

t/d＞0.3抗震概念-建筑平面不规则类型21、平面凹凸不规则：17抗震概念-建筑平面不规则类型32、平面扭转不规则：刚度及质量布置非常不对称时角部扭转大，当δ2>1.2时属于扭转不规则，应使δ2<1.5。常见原因：平面狭长T型/L型等多肢平面剪力墙集中在中部或偏置一侧的框剪结构核心筒偏小的框筒结构抗震概念-建筑平面不规则类型32、平面扭转不规则：刚度及质量18抗震概念-建筑平面不规则类型43、楼板局部不连续：楼板的尺寸和平面刚度急剧变化的平面不规则情况。有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50％；或楼板开洞面积大于该层楼面面积的30％；或对于较大错层，如超过梁高或600mm的错层，及当错层面积大于该层总面积30％时，则属于楼板局部不连续，楼板典型宽度按楼板外形的基本宽度计算。抗震概念-建筑平面不规则类型43、楼板局部不连续：楼板的尺寸19抗震概念-建筑立面布置要求1

建筑立面宜规则、均匀，避免过大的外挑和内收，侧向刚度上小下大，均匀变化。抗震概念-建筑立面布置要求1建筑立面宜规则、均匀，避免20抗震概念-建筑立面不规则类型21、立面局部收进不规则：a.立面上部收进：当H1/H>0.2时，B1/B>0.75；B.立面下部收进：B/B1<0.9或a>4.0m抗震概念-建筑立面不规则类型21、立面局部收进不规则：21抗震概念-建筑立面不规则类型32、侧向刚度不规则：存在薄弱层主要原因：层高与上部相比突然变大本层填充墙取消或减少抗震概念-建筑立面不规则类型32、侧向刚度不规则：存在薄弱层22抗震概念-建筑立面不规则类型43、竖向抗侧力构件不连续：转换结构抗震概念-建筑立面不规则类型43、竖向抗侧力构件不连续：转换23建筑物基础埋深的要求建筑物基础埋深的要求24常用楼屋盖形式—普通混凝土梁板楼盖项次梁种类梁高常用跨度（m）1框架梁L/10~L/15≤92宽扁框架梁L/15~L/18≤93悬臂梁L/5~L/6≤44井字梁L/15~L/20≤155框支梁L/6~L/8≤9备注：跨度>9m时表中数字乘以1.2。常用楼屋盖形式—普通混凝土梁板楼盖项次梁种类梁高常用跨度（m25常用楼屋盖形式—无梁楼盖备注：1、以上估算适用于常见楼屋面荷载，有覆土的地下室顶板按计算确定。2、无梁楼盖的板柱结构仅适用于非抗震区的多层结构，其余情况应采用无梁楼盖的板柱-剪力墙结构。3、边梁均应设置。钢筋型号无托板有托板三级筋L/32~L/36L/35~L/40四级筋L/30~L/33L/33~L/36常用楼屋盖形式—无梁楼盖备注：钢筋型号无托板有托板三级筋L/26常用楼屋盖形式—无梁楼盖无梁楼盖柱帽及托板的典型形式。常用楼屋盖形式—无梁楼盖无梁楼27常用楼屋盖形式—密肋楼盖备注：可以采用定型模壳。楼盖形式适用平面肋梁高度常用跨度（m）双向密肋楼盖柱网接近方形L/20~L/30≤9.0单向密肋楼盖柱网长宽比>1.5L/18~L/20≤15常用楼屋盖形式—密肋楼盖备注：可以采用定型模壳。楼盖形式适用28常用楼屋盖形式—钢结构屋盖钢结构屋盖可采用的形式：1、钢梁+钢筋混凝土楼板2、钢梁+压型钢板组合楼板3、钢梁跨高比约1/15~1/20。常用楼屋盖形式—钢结构屋盖钢结构屋盖可采用的形式：29常用楼屋盖形式—预应力混凝土屋盖1、主次梁楼盖：适用楼盖：（6~21）mX(12~30)m主次梁高度：L/15~L/20常用楼屋盖形式—预应力混凝土屋盖1、主次梁楼盖：30常用楼屋盖形式—预应力混凝土屋盖2、井字梁楼盖：适用楼盖跨度：12~36m主梁高度：L/12~L/20网格梁高度：L/20~L/25（正交）L/25~L/30（三向）常用楼屋盖形式—预应力混凝土屋盖2、井字梁楼盖：31常用楼屋盖形式—预应力混凝土屋盖3、无梁楼盖：适用楼盖跨度：（7~12）mX(7~12)m主梁高度：L/12~L/20网格梁高度：L/20~L/25（正交）L/25~L/30（三向）项次无托板有托板跨高比L/35~/42L/45~L/50最大跨度（m）1012常用楼屋盖形式—预应力混凝土屋盖3、无梁楼盖：项次无托板有托32常用楼屋盖形式—公共建筑屋盖结构形式及跨度跨度≤15m15m<跨度≤24m24m<跨度≤30m跨度>30m钢筋混凝土结构优先预应力混凝土结构优先优先钢结构优先优先常用楼屋盖形式—公共建筑屋盖结构形式及跨度跨度≤15m15m33伸缩缝、沉降缝及抗震缝1、伸缩缝--结构超长，为抵抗温度应力及混凝土收缩而设置缝宽：20~30mm且满足抗震缝要求伸缩缝最大间距见下表：结构体系施工方法最大间距（m）框架结构现浇55砌体结构有保温/无保温50/45剪力墙结构现浇45伸缩缝、沉降缝及抗震缝1、伸缩缝--结构超长，为抵抗温度应力34伸缩缝、沉降缝及抗震缝2、沉降缝—防止地基不均匀沉降造成上部结构破坏。缝宽满足抗震缝宽度。项次宜设置部位1建筑平面转折部位2高度差异较大处3长高比较大的砌体或框架结构适当部位4地基土压缩性差异明显处5结构类型或基础类型不同处6分期建造房屋的交界处序号房屋层数缝宽度（mm）序号房屋层数缝宽度（mm）12~350~803≥5≥12024~580~120伸缩缝、沉降缝及抗震缝2、沉降缝—防止地基不均匀沉降造成上部35伸缩缝、沉降缝及抗震缝3、抗震缝—消除结构地震下的不良反应抗震缝最小宽度≥100mm，以下为上海地区缝宽要求。H为相邻结构单元中较低结构主要屋面高度（mm）。

结构体系7度设防8度设防框架结构H/190H/150框剪、框筒结构H/230H/175剪力墙、筒中筒结构H/270H/200伸缩缝、沉降缝及抗震缝3、抗震缝—消除结构地震下的不良反应结36应该注意的问题1、抗震设计时，不宜采用单跨多层框架结构，不应采用单跨高层框架结构。2、砌体住宅结构层高不应>3.6m，底框-抗震墙结构底层层高不应>4.5m。3、结构悬挑尽量控制在1.5m之内，不应>4.0m。4、在抗震设防地区，砌体房屋墙上不应设转角窗。5、框筒结构的高宽比宜≤6，筒体高度与宽度之比宜≤12。