建筑结构选型实例分析.doc
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建筑结构选型课程报告
成绩
考查课结课作业（论文）
题目：
建筑结构选型实例分析
课程名称：
建筑结构选型
学院：
土木与建筑工程学院
学生姓名：
学号：
201104030002
专业班级：
城市规划11-1
任课教师：
尹涛
2013年6月
《建筑结构选型》课程报告评分表
学生姓名
专业班级
城市规划11-1
题目名称
建筑结构选型实例分析
项目
考核指标
权重
得分
课
程
报
告
质
量
收集调研相关资料
独立查阅资料、进行调研；有收集处理相关信息及获得新知识的能力。
10
内容完整、分析正确合理
内容完整，每部分均包括概述、实例分析和小结，要求图文并茂。
结构实例综合分析的正确、合理性。
30
格式规范、条理清楚
条理清楚、结构严谨、文理通顺、用语规范、书写格式规范。
20
创新
工作中有创新意识，一定的自己的理解，一定独创性。
20
完成任务及答辩的情况
答辩
根据课程报告内容，正确回答相关问题
10
学习态度、按时提交，按要求修改完善
10
总分
简要评语：
任课教师签名：
年月日
目录
一、引言.......................................................1
二、多层建筑（砖混结构、框架结构）................................1
三、高层建筑（剪力墙结构、框剪结构）.............................5
四、超高层建筑（筒中筒结构）....................................8
五、工业厂房（轻型钢结构）......................................9
六、大跨度公共建筑（桁架结构、拱结构、网架结构、膜结构等）......10
七、桥梁结构（桁架结构、拱结构、悬索结构等）.....................13
八、总结.......................................................17
引言
对于建筑结构，它们并不是我们通常所说的建筑物，而是隐藏于建筑物外表之下的，构成建筑空间、承载建筑荷载，使建筑物得以安全使用的骨架。
人们往往认为结构与外形是相同的概念，其实不然。
建筑师根据结构功能要求的原则（安全性、适用性、经济性、耐久性）将外表看来很花哨的建筑物与内部规整合理的结构很好的结合在一起，就形成了各种各样的建筑结构型式。
在建筑工程建设中，建筑的安全性和耐久性主要取决于建筑物的结构能否满足要求。
此外，对于大多数建筑物，工程造价中约有30%-40%应用于结构工程。
而结构工程的施工工期也约占建筑物施工总工期的40%-50%。
因此，搞好结构工程对于建筑建设的质量控制、投资控制和进度控制有十分重要的作用。
以下简单的介绍几种常见的建筑结构型式，包括、多层建筑（砖混结构、框架结构）高层建筑（剪力墙结构、框剪结构）、超高层建筑（筒中筒结构）、工业厂房（轻型钢结构）、大跨度公共建筑（桁架结构、拱结构、网架结构、膜结构等）、桥梁结构。
二、多层建筑结构（砖混结构、框架结构）
1、砖混结构
（1）概述
砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或者砌块砌筑，横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。
也就是说砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。
砖混结构是混合结构的一种，是采用砖墙来承重，钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系。
适合开间进深较小，房间面积小，多层或低层的建筑，对于承重墙体不能改动。
（2）案例分析—内蒙古商务会所
该会所，结构形式为砖混结构，采用钢筋混凝土现浇楼板，房屋的主要承重结构材料为各种砌体，这些材料在任何地方都很容易就地取材，充分保证了材料来源，且房屋的刚度较大，有较好的经济性能指标。
但是砖砌体的强度低，所以在抗震地区受限制，施工速度也很慢，不能满足建设形势发展速度的需要。
以下是该建筑的立面施工图
图2-1内蒙古商务会所立面图
2、框架结构
（1）概述
框架结构又称构架式结构。
房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数分有单层、多层；按立面构成分有对称、不对称；按所用材料分有钢框架、混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。
其中最常用的是混凝土框架（现浇整体式、装配式、装配整体式，也可根据需要施加预应力，主要是对梁或板）、钢框架。
装配式、装配整体式混凝土框架和钢框架适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。
框架建筑的主要优点：
空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。
（2）案例分析—福州金山中学体艺楼
福州金山中学体艺楼位于福州金山中学校内，总建筑面积8099m2,主楼为二层框架结构，建筑总高度18.45m。
一层为50m标准游泳馆，层高7.2m，二层为篮球馆，同时也可作为学校集会演出礼堂使用，层高为10.8m。
在一、二层局部空间设有二层夹层，作为健身房、舞蹈教室及乒乓球室。
屋面为网球场。
图2-1建剖面如图
三、高层建筑（剪力墙结构、框剪结构）
1、剪力墙结构
（1）概述
剪力墙结构。
钢筋混凝土墙体构成的承重体系。
剪力墙结构指的是竖向的钢筋混凝土墙板，水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板搭载墙上，这样构成的一个体系，叫剪力墙结构。
为什么叫剪力墙结构，其实楼越高，风荷载对它的推动越大，那么风的推动叫水平方向的推动，如房子，下面的是有约束的，上面的风一吹应该产生一定的摇摆的浮动，摇摆的浮动限制的非常小，靠竖向墙板去抵抗，风吹过来，板对它有一个对顶的力，使得楼不产生摇摆或者是产生摇摆的幅度特别小，在结构允许的范围之内，比如：
风从一面来，那么板有一个相当的力与它顶着，沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力，正好像一种剪切，相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往下剪力越大，因此，把这样的墙板叫剪力墙板，也说明竖向的墙板不仅仅承重竖向的力还应该承担水平方向的风荷载，包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。
（2）剪力墙结构特点
1、剪力墙的主要作用是承担竖向荷载（重力）、抵抗水平荷载（风、地震等）。
2、剪力墙结构中墙与楼板组成受力体系，缺点是剪力墙不能拆除或破坏，不利于形成大空间，住户无法对室内布局自行改造。
3、短肢剪力墙结构应用越来越广泛，它采用宽度（肢厚比）较小的剪力墙，住户可以一定范围内改造室内布局，增加了灵活性，但这是以整个结构受力性能的降低为代价的（虽然有试验和研究表明这种降低幅度较小）。
4、就目前中国现状，纯剪力墙结构造价高，施工困难，耗钢量极大，所以往往因为建设单位的制约，结构抗震设计囿于成本而不得不降低标准，建议慎用此类结构形式
（3）实例工程项目概况
本工程是一栋位于上海市静安区的单身公寓，高96m，主体长49.2m，最大宽度16.1m，地下一层，地上24层，总建筑面积23000m²。
地下为停车库，层高4.4m，地上一~二层为裙楼，层高为4.5m和3.9m，三~七层标准层层高2.8m，八层~顶层层高4.6m。
八层以上在装修时做夹层处理，在结构计算时将增加的荷载考虑进去。
（4）实例工程项目结构选型与结构布置分析
本工程为钢筋混凝土框支剪力墙结构体系，框支层的框架梁、柱、墙抗震等级为一级，其余各层框架及剪力墙均为二级。
内应力组合时，取恒荷分项系数1.2,活荷载分项系数1.4,地震荷载分项系数1.3，风荷载分项系数1.4。
地下室底板混凝土强度等级C30，地下室其余部分及一至十五层柱、墙、梁、板均为C40混凝土。
。
十六层至顶层柱、墙、梁节点区和二层屋顶法和二层至顶层板均为C30混凝土。
该建筑地下一层做车库使用，故需将上部结构的部需将上部结构的部分剪力墙做转换。
因建筑用地非常紧，结构构件的平面尺寸调整余地很小，平面南侧上一排柱宽度受限，只能增大截面高度，结构沿纵向可以设置的剪力墙相对较少且多集中在平面的北侧，故出现平面南侧刚度相对较弱的情况，建筑物两端山墙上要求开几个大洞，使山墙不可能设置较长的剪力墙，削弱了结构的整体刚度。
初算后的结果，一些层的位移不能满足，结构的刚度偏小，抗扭刚度较低，扭转效应偏大。
为了避免竖向构件处于拉剪应力状态，必须做重新调整。
2、框剪结构
（1）、概述
框架-剪力墙结构，俗称为框剪结构。
主要结构是框架，由梁柱构成，小部分是剪力墙。
墙体全部采用填充墙体，由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。
适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。
框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。
框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。
因此，这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。
（2）案例介绍----广东中山市国际酒店
中山国际酒店坐落于世纪伟人孙中山先生的故乡——广东省中山市，毗邻风光旖旎的岐江河和百年老街孙文西路旅游步行街，南靠中国唯一荣获“2009年度ULI全球卓越奖”公园——岐江公园，西距中国休闲服装生产基地——沙溪仅数公里。
酒店交通便利快捷，地理位置得天独厚。
该建筑地上22层，高75.5米，典型的框剪结构。
中山国际酒店建筑面积55611.83平方米
众所周知，框架结构的变形是剪切型，上部层间相对变形小，下部层间相对变形大。
剪力墙结构的变形为弯曲型，上部层间相对变形大，下部层间相对变形小。
对于框剪结构，由于两种结构协同工作变形协调，形成了弯剪变形，从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比，使结构的侧向刚度得到了提高。
在该建筑中得到了很好的印证。
以下为该建筑的平立面图
四、超高层建筑（筒中筒结构）
1、筒中筒结构
（1）、概述
筒中筒结构由心腹筒、框筒及桁架筒组合，一般心腹筒在内，框筒或桁架筒在外，由内外筒共同抵抗水平力作用。
由剪力墙围成的筒体称为实腹筒，在实腹筒墙体上开有规则排列的窗洞形成的开孔筒体称为框筒；筒体四壁由竖杆和斜杆形成的桁架组成则称为桁架筒。
另外由若干纵横交接的剪力墙集中到房屋内部或外部形成封闭筒体，以此来承受房屋大部分或全部竖向荷载和水平荷载所组成的结构体系称为筒体结构体系。
筒体结构的空间结构有很大的抗侧力刚度和抗扭能力，同时剪力墙集中布置使建筑平面设计具有很大的灵活性，因此主要用于各种高层和超高层公共建筑。
（2）、实例工程项目概况
由美国SOM设计事务所设计的金茂大厦,是由一幢塔楼和一幢连体的低层裙房组成,总建筑面积为29万m²,塔楼高度为420.5,是中国第一、世界第三高楼。
建筑包括50层的办公层及位于其上部的32层宾馆层另外还有2层是餐厅及观光层。
汽车及自行车库位于地下层。
裙房包括商场、大厅及展览厅。
是集现代办公楼、豪华五星级酒店、商业会展、高档宴会、观光、娱乐、商场等综合
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