大学精品课件：第3篇 常用结构体系所适用的建筑类型.ppt

1、第第3篇篇 常用结构体系常用结构体系 所适用的建筑类型所适用的建筑类型 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 学习目标学习目标 1. 掌握墙体承重结构所适用的建筑类型 2. 掌握骨架结构体系所适用的建筑类型 3. 熟悉空间结构体系所适用的建筑类型 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 一一定义定义 墙体承重结构支承系统：墙体承重结构支承系统：以部分或 全部建筑外墙以及若干固定不变的 建筑内墙作为垂直支承系统的一种 体系。 二二分类分类 1.砌体墙承重体系砌体墙承重体系 2.钢筋混凝土墙承重体系钢筋混凝土墙承重体系 第第3篇篇

2、 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.1 砌体墙承重体系砌体墙承重体系 一一特点特点 墙体材料的来源丰富，施工方便， 对建筑平面的适应性强。 二二 适用建筑类型适用建筑类型 大量应用于低层和多层低层和多层的民用建筑， 特别是住宅、旅馆、学校、幼托、 办公用房和一些小型商业用房、工 业厂房、诊疗所等 。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.1 砌体墙承重体系砌体墙承重体系 三 分类分类 砌体墙 承重体系 横墙承重 纵墙承重 纵横墙混合承重 混合承重 第第3篇

3、篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.1 砌体墙承重体系砌体墙承重体系 一一横墙承重体系横墙承重体系 竖向荷载传力路线：竖向荷载传力路线： 屋（楼）面荷载屋（楼）面荷载 横墙横墙 基础基础 地基地基 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.1 砌体墙承重体系砌体墙承重体系 一一 横墙承重体系横墙承重体系 1.特点：特点： 横墙为承重墙，间距较小（34.5m）， 有利于抵抗水平作用。 纵墙作为围护、隔断墙，其设置门窗洞 口的限制较少，纵墙立面处理比较灵活， 可

4、保证横墙的侧向稳定和整体刚度。 楼盖的材料用量较少，墙体的材料用量 较多。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.1 砌体墙承重体系砌体墙承重体系 一一横墙承重体系横墙承重体系 2.适用建筑类型：适用建筑类型：适用于宿舍、住宅、 旅馆等居住建筑和由小房间组成的 办公楼等。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.1 砌体墙承重体系砌体墙承重体系 二二纵墙承重体系纵墙承重体系 竖向荷载传力路线：竖向荷载传力路线： 屋（楼）面荷载屋（楼）面荷载 屋架（梁

5、）屋架（梁） 纵墙纵墙 基础基础 地基地基 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.1 砌体墙承重体系砌体墙承重体系 二二纵墙承重体系纵墙承重体系 1.特点：特点： 纵墙为承重墙，横墙数量相对较少，承重墙间 距一般较大，房屋的空间刚度比横墙承重体系 小；纵墙上门窗洞口的大小和位置受到限制。 横墙为围护、隔断墙，可保证纵墙的侧向稳定 和房屋的整体刚度，房屋的划分比较灵活。 楼盖的材料用量较多，墙体的材料用量较少。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.

6、1 砌体墙承重体系砌体墙承重体系 二二纵墙承重体系纵墙承重体系 2.适用建筑类型：适用建筑类型： 适用于教学楼、图书馆、食堂、俱 乐部、中小型工业厂房等单层和多 层空旷房屋。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.1 砌体墙承重体系砌体墙承重体系 三三纵横墙承重体系纵横墙承重体系 屋（楼）面 荷载 纵墙 横墙 基础 地基 竖向荷载传力路线：竖向荷载传力路线： 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.1 砌体墙承重体系砌体墙承重体系 三三纵横墙承重体系

7、纵横墙承重体系 1.特点：特点： 兼有横墙和纵横墙承重体系的特点. 。 房屋平面布置比较灵活，空间刚度较好。 2.适用建筑类型：适用建筑类型： 适用于住宅、教学楼、办公楼及医院等建筑。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.1 砌体墙承重体系砌体墙承重体系 四四混合承重混合承重内框架承重体系内框架承重体系 屋（楼）面屋（楼）面 荷载荷载 (梁梁) 外墙外墙 基础基础 地基地基 梁梁 框架柱框架柱 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.1 砌体墙承重

8、体系砌体墙承重体系 四四混合承重混合承重内框架承重体系内框架承重体系 1.特点：特点： 室内空间较大。 由于横墙少，房屋的空间刚度和整体性较差。 由于钢筋混凝土柱和砖墙的压缩性能不同，结 构易产生不均匀的竖向变形。 框架和墙的变形性能相差较大，在地震时易由 于变形不协调而破坏。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.1 砌体墙承重体系砌体墙承重体系 四四混合承重混合承重内框架承重体系内框架承重体系 2.适用建筑类型适用建筑类型 适用于教学楼、图书馆、食堂、俱 乐部、中小型工业厂房等单层和多 层空旷房屋。 第第3篇篇 建筑

9、结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.2 钢筋混凝土墙承重体系钢筋混凝土墙承重体系 按施工工艺分类：按施工工艺分类： 现浇式 预制装配式 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.2 钢筋混凝土墙承重体系钢筋混凝土墙承重体系 一一 现浇式现浇式剪力墙剪力墙 1.特点：特点： 结构整体性好，刚度大、抗侧力性能好，同时 抗震性能也较好。 剪力墙间距太小(38m)，平面布置往往受到 限制而不够灵活。 2.适用建筑类型：适用建筑类型：适宜于建造具有小房间的住 宅、旅馆等高层建

10、筑，一般在1040层范围内 都可采用，在2030层的房屋中应用较为广泛。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 剪力墙受力状态剪力墙受力状态 剪力墙是一种抵抗竖向荷载竖向荷载引起的轴向作轴向作 用用和风、地震等水平荷载水平荷载引起的剪切、弯剪切、弯 曲作用曲作用 剪力墙结构平面图剪力墙结构平面图 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 施工中的高层剪力墙建筑施工中的高层剪力墙建筑 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 1.2 钢筋混凝土墙承重体系钢筋混凝土墙承重体系 二二 预制装配式预制装配式 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构

11、体系 第第2章章 骨架结构所适用的建筑类型骨架结构所适用的建筑类型 一一定义定义 骨架结构支承系统骨架结构支承系统：对于建筑空间 布置在构思上主要在于用两根柱子 和一根横梁来取代了一片承重墙。 二二 适用建筑类型适用建筑类型 较为适用于那些需要灵活分隔空间 的建筑物，或是内部空旷的建筑物， 而且建筑立面处理也较为灵活。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第2章章 骨架结构所适用的建筑类型骨架结构所适用的建筑类型 三 分类分类 骨架 承重体系 框架体系 框剪体系 框筒体系 板柱 刚架、排架 拱结构 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第2章章 骨架结构所适用的建筑类型骨架结构所适用的建

12、筑类型 一一特点特点 1.建筑平面布置灵活，立面处理容易， 可适应不同房屋造型； 2.侧移刚度相对较小，水平位移较大。 二二适用建筑类型适用建筑类型 框架结构适用于建造高度不超过 60m的建筑，一般为6-15层。 2.1 框架体系框架体系 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第2章章 骨架结构所适用的建筑类型骨架结构所适用的建筑类型 2.2 框剪体系框剪体系、框筒体系、框筒体系 一一 框剪体系定义框剪体

13、系定义 在平面为条形平面为条形的高层建筑中， 在框架结构中布置在框架结构中布置 一定数量的剪力墙一定数量的剪力墙可以组成框架剪力墙结构， 竖向荷载主要由框架承受，水平荷载主要由剪力 墙承受。 二二 框剪体系特点框剪体系特点 1.框剪结构是有框架和剪力墙共同作为受力体系的。 是建筑中的优化组合，集框架结构和剪力墙结构 优点于一身。 2.既有框架结构布置灵活、使用方便的优点，又有 较大的刚度和较强的抗震能力。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第2章章 骨架结构所适用的建筑类型骨架结构所适用的建筑类型 三三框剪体系适用建筑类型框剪体系适用建筑类型 广泛地应用于高层办公楼及宾馆建 筑；一般不宜

14、超过30层。 2.2 框剪体系框剪体系、框筒体系、框筒体系 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 框架结构体系的建筑在空间刚度上较为薄弱框架结构体系的建筑在空间刚度上较为薄弱，用于高层建用于高层建 筑时往往需要增加抗侧力的构件筑时往往需要增加抗侧力的构件，在适当位置布置剪力墙在适当位置布置剪力墙 就是常见的一种形式就是常见的一种形式。 框剪结构：框架框剪结构：框架 剪力墙剪力墙 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第2章章 骨架结构所适用的建筑类型骨架结构所适用的建筑类型 一一 框筒体系定义框筒体系定义 在平面为点状平面为点状的高层或超高层建筑中，可以通 过周边加密柱距成为框筒周边加密柱距

15、成为框筒，或在垂直交通枢在垂直交通枢 纽部位（楼梯间、电梯井等）布置为刚性的纽部位（楼梯间、电梯井等）布置为刚性的 剪力墙核芯筒剪力墙核芯筒，以增大建筑物抗水平侧力的刚 度；在其四周用梁柱形成外围结构在其四周用梁柱形成外围结构，以在得 到大面积的灵活空间的基础上去的更好良好的 通风和采光条件。 2.2 框剪体系、框剪体系、框筒体系框筒体系 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第2章章 骨架结构所适用的建筑类型骨架结构所适用的建筑类型 2.3 板柱体系板柱体系 一一 定义定义 直接用柱子来承受楼板。 二二 特点特点 1.板底平整，可降低层高； 2.内部空

16、间分隔不受梁的影响。 二二 适用建筑类型：适用建筑类型： 适用于使用荷载合适的商场、图书馆、仓储、多 层轻型厂房等。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 伞状结构的无梁楼盖伞状结构的无梁楼盖 某装配式板柱体系办公楼平面及施工工艺示意某装配式板柱体系办公楼平面及施工工艺示意 (a)某装配式板柱体系办公楼建筑方案 (b) 某装配式板柱体系办公 楼施工方案 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 伞状结构的无梁楼盖伞状结构的无梁楼盖 板柱结构：板板柱结构：板 柱（无梁楼板柱（无梁楼板/楼盖）楼盖） 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第2章章 骨架结构所适用的建筑类型骨架结构所适用的建筑类型 2

17、.4 单层刚架、排架、拱体系单层刚架、排架、拱体系 在结构上属于平面受力体系平面受力体系。可以 通过改变排列方式或平面尺寸适应 较活泼的建筑平面和体型；还可以 结合空间结构屋盖系统覆盖大空间。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 单层刚架厂房 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 钢制刚架结构的玻璃暖房钢制刚架结构的玻璃暖房 （梁、柱之间为刚性连接梁、柱之间为刚性连接） 刚架：刚架： 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 排架结构的单层厂房：排架结构的单层厂房：水平构件（梁、屋架）与柱之间铰接水平构件（梁、屋架）与柱之间铰接 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第2章章 骨架结构所适用的

18、建筑类型骨架结构所适用的建筑类型 适用建筑类型：适用建筑类型： 刚架：刚架：适用于跨度不是太大跨度不是太大（例如钢筋混凝 土刚架在18m左右）、檐口高度也不太檐口高度也不太 高高（例如钢筋混凝土刚架在10m左右） 的内部空旷的单层建筑内部空旷的单层建筑。 排架：排架：能承担大型的起重设备运行时产生的 动荷载，适用于重型单层厂房重型单层厂房。 2.4 单层刚架、排架、拱体系单层刚架、排架、拱体系 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 拱在公共建筑中的应用：拱在公共建筑中的应用： 梁、柱融为一体梁、柱融为一体，没有明显的分界。拱的受力以轴力为主，比刚，没有明显的分界。拱的受力以轴力为主，比刚 架结

19、构更加合理，更能充分发挥材料的性能。架结构更加合理，更能充分发挥材料的性能。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 两片刚性拱两片刚性拱支撑屋面支撑屋面 索网及其边缘构件索网及其边缘构件 两片交叉拱两片交叉拱作为作为 索网边缘构件索网边缘构件 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 墨西哥马达莱纳体育中心体育宫用四道相交的拱四道相交的拱 支承屋面覆盖接近正方形的平面 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 美国蒙哥马里体育馆用平行拱平行拱支承屋面覆盖圆形平面 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 法国某大学建筑由不断转变排列角度的落地拱不断转变排列角度的落地拱生成 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构

20、体系 第第3章章 空间结构所适用的建筑类型空间结构所适用的建筑类型 一一空间结构体系概述：空间结构体系概述：空间结构各向各向 受力受力，可以较充分发挥材料的功能， 因而结构自重小，是覆盖大型空间大型空间 的理想结构形式。 二二主要类型主要类型 薄壳薄壳、网架网架、悬索悬索、膜膜等。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3章章 空间结构所适用的建筑类型空间结构所适用的建筑类型 属于空间薄壁结构，又可分为曲面曲面 壳壳和折板折板两种。对建筑而言，结构 本身就形成了“面”，而且可以切 削。 3.1.1 薄壳薄壳 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3

21、篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3章章 空间结构所适用的建筑类型空间结构所适用的建筑类型 由许多杆件按照受力的合理性有规 律地排列组合而成，可以分为平板平板 网架网架和网壳网壳两种。网架空间整体性 好。平板网架杆件正交、斜交后可 以形成不同的平面形状，使用相当 灵活。在需要时结构杆件可以暴露。 3.1.2 网架网架 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 由网架结构覆盖的交通空间由网架结构覆盖的交通空间 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 空间网架在建筑物入口处的运用空间网架在建筑物入口处的运用 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 网架结构的音乐厅网架结构的音乐厅 第第3篇篇 建筑结构体

22、系建筑结构体系 曲面网架的大型展览厅曲面网架的大型展览厅 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3章章 空间结构所适用的建筑类型空间结构所适用的建筑类型 用高强钢丝做拉索，加上高强的边用高强钢丝做拉索，加上高强的边 缘构件以及下部的支承构件缘构件以及下部的支承构件，使结 构自重极大地减小，而跨度大大增 加。除稳定性相对较差外，是比较 理想的大跨屋盖结构形式。对于建 筑而言，由于拉索显示出柔韧的状 态，使得结构形式轻巧且具有动感。 3.1.3 悬索悬索 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 屋盖用悬索结构的冰球馆屋盖用悬索结构的冰球馆 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 悬索结构屋面覆盖的

23、世博会展厅悬索结构屋面覆盖的世博会展厅 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 雷诺汽车中心雷诺汽车中心悬索与屋面钢悬索与屋面钢 梁混合使用梁混合使用 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3章章 空间结构所适用的建筑类型空间结构所适用的建筑类型 在本质上也是受拉构件受拉构件。像薄壳一 样，兼有承重和围护的双重功能。 其张拉力来源于充气或者用桅杆、张拉力来源于充气或者用桅杆、 拱、拉索等构件来将膜绷紧拱、拉索等构件来将膜绷紧。由于 这些构件灵活的布置形式以及膜本 身轻柔的外表，在城市室外空间小 品中也常应用。 3.1.4 膜膜 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 Allianz Arena

24、球场：由半透明的充气膜结构覆盖，可变换颜色。球场：由半透明的充气膜结构覆盖，可变换颜色。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 张拉膜结构的连廊张拉膜结构的连廊 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3章章 空间结构所适用的建筑类型空间结构所适用的建筑类型 按照建筑设计的要求及材料、结构 功能的合理性，以多种形式混合使 用。 3.1.5 混合形式混合形式 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 雷诺汽车中心雷诺汽车中心悬索与屋面悬索与屋面 钢梁钢梁混合使用混合使用 (b) 悬索与屋面钢梁悬索与屋面钢梁的组合 (a) 结构单元拼装示意 第第3篇篇 建筑结构

25、体系建筑结构体系 (a) 上海八万人 体育馆鸟瞰 (b) 变截面柱及变截面柱及 悬臂桁架悬臂桁架 (d) 结构形式总体示意 (c) 张拉膜结构顶盖张拉膜结构顶盖 上海八万人体育馆上海八万人体育馆变截面变截面 柱、悬臂桁架及张拉膜柱、悬臂桁架及张拉膜的混的混 合使用合使用 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 拱拱+张拉膜张拉膜的临时展示空间 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 第第3章章 空间结构所适用的建筑类型空间结构所适用的建筑类型 适用建筑类型：适用建筑类型：空间结构支承系统不但 适用于各种民用和工业建筑的单体各种民用和工业建筑的单体，而 且可以应用于建筑物的局部建筑物的局部，特别是建建 筑物体型变化的关节点、各部分交接的筑物体型变化的关节点、各部分交接的 连接处以及局部需要大空间连接处以及局部需要大空间的地方。 第第3篇篇 建筑结构体系建筑结构体系 空间结构体系在建筑 物“关节关节”点及顶层点及顶层 大空间大空间上的应用