建筑结构选型ppt课件

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1、建筑结构选型ppt课件Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望绪绪 论论结构对于建筑的意义结构对于建筑的意义 建筑结构选型的原则建筑结构选型的原则 建筑结构的组成与分类建筑结构的组成与分类 结构如同建筑的骨骼，要承受各种力的作用，形成支撑体系，结构如同建筑的骨骼，要承受各种力的作用，形成支撑体系，是建筑物赖以存在的物质基础；是建筑物赖以存在的物质基础；通过满足技术要求来满足建筑的使用功能；通过满足技术要求来满足建筑的使用功能；形成特定的建筑造型；形成特定的建筑造型；结构科学的

2、进步推动着建筑的发展，一部建筑史也是一部建结构科学的进步推动着建筑的发展，一部建筑史也是一部建筑结构发展史。筑结构发展史。一、结构对于建筑的意义一、结构对于建筑的意义 建筑结构的定义建筑结构的定义建筑结构建筑结构是形成一定空间及造型，并具有承受人为和自然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，用来满足人类的生产、生活需求以及对建筑物的的骨架，用来满足人类的生产、生活需求以及对建筑物的美观要求。美观要求。建筑结构建筑结构是在建筑中，由若干构件（如梁、板、柱等）连是在建筑中，由若干构件（如

3、梁、板、柱等）连接而构成的能承受各种外界作用（如荷载、温度变化、地接而构成的能承受各种外界作用（如荷载、温度变化、地基不均匀沉降等）的体系。基不均匀沉降等）的体系。建筑结构与建筑设计的关系（一）建筑结构与建筑设计的关系（一）建筑结构是建筑三大构成要素中建筑技术的组成内容，是建筑结构是建筑三大构成要素中建筑技术的组成内容，是保证房屋安全的重要手段。保证房屋安全的重要手段。建筑结构的型式是为了满足建筑功能要求，为创造建筑的建筑结构的型式是为了满足建筑功能要求，为创造建筑的美而服务。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。工

4、种。建筑结构与建筑设计的关系（二）建筑结构与建筑设计的关系（二）建筑结构是解决支撑体系问题，处于服务地位，由注册结建筑结构是解决支撑体系问题，处于服务地位，由注册结构师完成。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。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。建筑的个性。二、建筑结构选型的原则二、建筑结构选型的

5、原则 在建筑设计中，空间组合和建筑造型的主要环节是选择最在建筑设计中，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。结构选型应遵循以下原则：佳结构方案，即结构选型。结构选型应遵循以下原则：（1）适应建筑功能的要求）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。灵活性，

6、所以应采用框架结构。（2）满足建筑造型的需要）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。结构单元。（3）充分发挥结构自身的优势）充分发挥结构自身的优势 每种结构型式都有各自的特点和不足，有其各自的适用范每种结构型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。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）考虑材料和施工的条件 由于材料和

7、施工技术的不同，其结构形式也不同。例如：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。可大量采用钢结构。（5）尽可能降低造价）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。就是决定因素，尽量采用能降低工程造价的结构形式。三、建筑结构的组成与分类

8、三、建筑结构的组成与分类 建筑结构的组成主要包括各种构件：建筑结构的组成主要包括各种构件：柱柱梁梁板板桁架杆件桁架杆件网架杆件网架杆件索索膜膜建筑结构按材料分类建筑结构按材料分类混凝土结构混凝土结构砌体结构（砖、砌块、石）砌体结构（砖、砌块、石）钢结构钢结构木结构木结构索和膜结构索和膜结构组合结构组合结构其它金属结构（铝合金、不锈钢）其它金属结构（铝合金、不锈钢）建筑结构按受力和构造特点分类建筑结构按受力和构造特点分类 混合结构体系混合结构体系多层和高层建筑结构多层和高层建筑结构 框架结构体系框架结构体系 剪力墙结构体系剪力墙结构体系 平面结构体系：排架（桁架）、平面结构体系：排架（桁架）、单

9、层大跨度建筑结构单层大跨度建筑结构 门式刚架、拱门式刚架、拱 空间结构体系：薄壳、网架网壳、空间结构体系：薄壳、网架网壳、 悬索、索和膜悬索、索和膜第一章第一章 混合结构体系混合结构体系混合结构是指一个建筑物的承重体系中采用两种或两种以上的结构类型 混合结构一般指砖混结构，即墙体、基础等竖向承重构件采用砖砌体结构，楼盖、屋盖等水平承重构件采用装配式或现浇钢筋混凝土结构 砖墙既是承重结构，又是围护结构 砌体结构所用材料便于就地取材，施工较简单，施工进度快，技术要求低，施工设备简单砌体结构刚度较大，强度低，整体性差，抗震性能差综合经济指标好，实际造价低廉平面布置灵活性差，使用面积较小，建筑立面效果

10、厚实砖墙在防寒、隔热、隔音、抗风雨侵袭和化学稳定性等建筑物理性能方面较为优越、物美价廉，但自重较大适用于六层及以下的住宅、宿舍、办公室、学校、医院等民用建筑以及中小型工业建筑第一节第一节 优缺点和应用范围优缺点和应用范围 横墙承重方案纵墙承重方案纵横墙承重方案内框架承重方案与结构选型有关的构造要求第二节第二节 混合结构房屋的墙体布置混合结构房屋的墙体布置 横墙承重方案横墙承重方案受力特点：楼层荷载通过板、梁传至横墙，横墙作为主要的竖向承重构件，纵墙仅起围护、隔断、自承重及形成整体的作用优点：横墙布置较密，房屋横向刚度大、整体刚度大，外纵墙立面处理较为方便、可开设较大的门窗洞口缺点：横墙间距小，

11、导致房间布置灵活性差适用：宿舍、住宅等居住建筑纵墙承重方案纵墙承重方案无梁纵墙承重：板纵墙基础 有梁纵墙承重：板梁纵墙基础 受力特点：纵墙是主要承重墙，横墙设置主要为满足房屋刚度及整体性需要，横墙间距可以较大优点：空间较大，平面布置灵活，墙体面积小缺点：刚度较差，纵墙受集中力处需加厚或设墙垛，纵墙门窗洞口大小和位置受限适用：需要大空间或隔墙布置灵活的房屋，如教学楼、办公楼、实验楼、医院、图书馆、食堂、仓库等纵横墙承重方案纵横墙承重方案受力特点：为了满足建筑使用上的功能要求和结构的合理性，将纵墙和横墙均布置为承重墙体，采用预制短向楼板或现浇钢筋混凝土楼板优点：开间较横墙承重体系大缺点：房间布置灵

12、活性较纵墙承重体系差适用：教学楼、办公楼、医院等建筑内框架承重方案内框架承重方案受力特点：外墙采用砖墙，内部采用钢筋混凝土梁、柱和预制板，由外部砖墙和内部框架共同组成承重体系优点：内部空间大，梁的跨度较纵墙承重体系小缺点：外部砖墙和内部钢筋混凝土柱差别较大，房屋不均匀沉降导致结构附加内力较大，整体刚度较差适用：多层工业、商业和文教用房等建筑，或仅用于建筑的底层（门面），或底层框架结构、上部砖混结构与结构选型有关的构造要求与结构选型有关的构造要求横墙间距小些，可使结构整体性和空间刚度较好，还可防止地基不均匀沉降引起的墙体开裂纵墙宜贯通，可利于防止墙体开裂，且易于设置圈梁梁跨度较大时，其支承处应加

13、设壁柱适当设置伸缩缝和沉降缝，可预防和减少墙体开裂房屋平、立面布置规则，房屋质量分布和刚度变化均匀，限制房屋的高度、层高和高宽比，设置防震缝，选用配筋砌体，设置圈梁和构造柱，可提高砌体结构的抗震性能装配式楼盖的优点：造价低，施工进度快装配式楼盖的缺点：整体性差，抗震性差现浇楼盖的优点：整体性好，抗震性好，布置灵活现浇楼盖的缺点：造价高，施工工期长装配整体式楼盖的特点：造价、工期介于上述两种之间，整体性和抗震性也介于上述两种之间第三节第三节 混合结构房屋的楼盖布置混合结构房屋的楼盖布置 现浇楼盖（一）现浇楼盖（一）分为两种：单向板肋梁楼盖；双向板肋梁楼盖单向板和双向板的划分：长短边之比3为单向板

14、；长短边之比3为双向板梁板的经济跨度：单向板 23m；双向板 35m；次梁 47m；主梁 58m单向板肋梁楼盖荷载传递路线：板次梁主梁柱（墙）基础地基双向板肋梁楼盖荷载传递路线：板梁柱（墙）基础地基现浇楼盖（二）现浇楼盖（二）不需做挠度验算的板、梁截面高度要求不需做挠度验算的板、梁截面高度要求在大中城市不能作为承重体系，但在围护结构和隔墙方面仍广泛使用在农村和小城镇仍普遍使用，在抗震区使用应提高其抗震能力随着墙体改革的推进，着重新型轻质高效砌体材料的发展震害明显，倒塌破坏严重，在地震区倾向于限制使用第四节第四节 混合结构的现有地位和发展趋势混合结构的现有地位和发展趋势 第二章第二章 框架结构体

15、系框架结构体系 混合结构强度低，楼层较高时用料多、自重大，建筑有效面积随着楼混合结构强度低，楼层较高时用料多、自重大，建筑有效面积随着楼层增加大大减少层增加大大减少 本章讲述的框架结构主要是指钢筋混凝土框架结构，较之砖砌体结构，本章讲述的框架结构主要是指钢筋混凝土框架结构，较之砖砌体结构，钢筋混凝土框架结构自重小、强度高，可以用于更多楼层的承重结构钢筋混凝土框架结构自重小、强度高，可以用于更多楼层的承重结构体系体系 一般用于不多于15层（不超过50米高度）的多层和高层房屋 钢筋混凝土框架的梁柱节点多为刚节点，建筑物整体性好钢筋混凝土框架的梁柱节点多为刚节点，建筑物整体性好 因为刚节点的存在，梁

16、跨中弯矩降低，从而可以跨越更大的因为刚节点的存在，梁跨中弯矩降低，从而可以跨越更大的跨度，空间布置更为灵活跨度，空间布置更为灵活 在建筑上能够提供较大的空间，平面布置灵活，适用性强在建筑上能够提供较大的空间，平面布置灵活，适用性强 抗侧刚度小、水平位移大，结构柔度较大抗侧刚度小、水平位移大，结构柔度较大第一节第一节 结构特点和优缺点结构特点和优缺点 框架的主要受力构件包括梁和柱框架的主要受力构件包括梁和柱 梁、柱连接处一般为刚接连接，当为铰接连接时成为排架梁、柱连接处一般为刚接连接，当为铰接连接时成为排架 为利于结构受力合理，框架结构一般要求框架梁宜连通，框为利于结构受力合理，框架结构一般要求

17、框架梁宜连通，框架柱在纵横两个方向上应与框架梁连接，梁、柱中心线宜架柱在纵横两个方向上应与框架梁连接，梁、柱中心线宜重合，框架柱宜纵横对齐、上下对中重合，框架柱宜纵横对齐、上下对中 为了使用功能或建筑造型的要求，框架结构可采用抽梁、抽为了使用功能或建筑造型的要求，框架结构可采用抽梁、抽柱、内收、外挑、斜梁、斜柱等形式柱、内收、外挑、斜梁、斜柱等形式第二节第二节 框架的组成与分类框架的组成与分类框架结构按施工方法分类框架结构按施工方法分类 全现浇框架：承重构件梁、柱、板均在现场绑扎、支模、全现浇框架：承重构件梁、柱、板均在现场绑扎、支模、浇筑、养护而成，整体性和抗震性较好，但现场工程量大、浇筑、

18、养护而成，整体性和抗震性较好，但现场工程量大、模板耗费多、工期长，在框架结构中使用最广泛模板耗费多、工期长，在框架结构中使用最广泛 装配式框架：梁、柱、板均为预制，用于钢结构框架装配式框架：梁、柱、板均为预制，用于钢结构框架 半现浇式框架：梁、柱为现浇，板为预制，成本低，但整半现浇式框架：梁、柱为现浇，板为预制，成本低，但整体性和抗震性差，应用较少体性和抗震性差，应用较少 装配整体式框架：梁、柱为预制，梁柱节点处现浇装配整体式框架：梁、柱为预制，梁柱节点处现浇框架结构按承重方式分类框架结构按承重方式分类 全框架（纯框架）：荷载全部由框架梁、柱承担，墙体仅全框架（纯框架）：荷载全部由框架梁、柱承

19、担，墙体仅起围护、隔断作用，受力性能良好起围护、隔断作用，受力性能良好 内框架（半框架）：荷载由内部框架和外部墙体共同来承内框架（半框架）：荷载由内部框架和外部墙体共同来承担，整体性和抗震性差，易发生地基不均匀沉降担，整体性和抗震性差，易发生地基不均匀沉降 底层框架混合结构：底层为框架结构或框架底层框架混合结构：底层为框架结构或框架- -剪力墙结构，剪力墙结构，上部为普通混合结构，整个结构上刚下柔，整体性和抗震上部为普通混合结构，整个结构上刚下柔，整体性和抗震性差性差 结构布置是否合理，对结构的安全性、实用性以及造价影响结构布置是否合理，对结构的安全性、实用性以及造价影响很大很大 确定合理的结

20、构布置，需要充分考虑建筑的功能、造型、荷确定合理的结构布置，需要充分考虑建筑的功能、造型、荷载、高度、施工条件等载、高度、施工条件等 框架结构布置主要包括柱网布置和梁格布置，并满足抗震的框架结构布置主要包括柱网布置和梁格布置，并满足抗震的要求要求第三节第三节 框架的结构布置、柱网尺寸框架的结构布置、柱网尺寸以及构件截面尺寸以及构件截面尺寸 一、框架结构布置方案一、框架结构布置方案 根据承重框架布置方向的不同，分为以下三种布置方案：根据承重框架布置方向的不同，分为以下三种布置方案：根据承重框架布置方向的不同，分为以下三种布置方案：根据承重框架布置方向的不同，分为以下三种布置方案：1 1、主要承重

21、框架横向布置、主要承重框架横向布置、主要承重框架横向布置、主要承重框架横向布置 横向的梁为主梁，纵向的梁为连系梁。用于长宽比较大的横向的梁为主梁，纵向的梁为连系梁。用于长宽比较大的横向的梁为主梁，纵向的梁为连系梁。用于长宽比较大的横向的梁为主梁，纵向的梁为连系梁。用于长宽比较大的房屋，可以有效提高其横向的抗侧力强度和刚度。此种布置在房屋，可以有效提高其横向的抗侧力强度和刚度。此种布置在房屋，可以有效提高其横向的抗侧力强度和刚度。此种布置在房屋，可以有效提高其横向的抗侧力强度和刚度。此种布置在结构上较为合理，在建筑上利于立面处理和室内采光。结构上较为合理，在建筑上利于立面处理和室内采光。结构上较

22、为合理，在建筑上利于立面处理和室内采光。结构上较为合理，在建筑上利于立面处理和室内采光。矩形截面柱的长边矩形截面柱的长边矩形截面柱的长边矩形截面柱的长边为沿着房屋横向为沿着房屋横向为沿着房屋横向为沿着房屋横向2 2、主要承重框架纵向布置、主要承重框架纵向布置、主要承重框架纵向布置、主要承重框架纵向布置 纵向的梁为主梁，横向的梁为连系梁。横向连系梁截面高纵向的梁为主梁，横向的梁为连系梁。横向连系梁截面高纵向的梁为主梁，横向的梁为连系梁。横向连系梁截面高纵向的梁为主梁，横向的梁为连系梁。横向连系梁截面高度较小，便于纵向管道通过而不影响净高。此种布置房屋横向度较小，便于纵向管道通过而不影响净高。此种

23、布置房屋横向度较小，便于纵向管道通过而不影响净高。此种布置房屋横向度较小，便于纵向管道通过而不影响净高。此种布置房屋横向刚度很差，只用于低层非抗震设防区的厂房。刚度很差，只用于低层非抗震设防区的厂房。刚度很差，只用于低层非抗震设防区的厂房。刚度很差，只用于低层非抗震设防区的厂房。矩形截面柱矩形截面柱矩形截面柱矩形截面柱的长边为沿的长边为沿的长边为沿的长边为沿着房屋纵向着房屋纵向着房屋纵向着房屋纵向3 3、主要承重框架纵横双向布置、主要承重框架纵横双向布置、主要承重框架纵横双向布置、主要承重框架纵横双向布置 纵横向的梁均为主梁。用于长宽比较小或抗震设防区的房纵横向的梁均为主梁。用于长宽比较小或抗

24、震设防区的房纵横向的梁均为主梁。用于长宽比较小或抗震设防区的房纵横向的梁均为主梁。用于长宽比较小或抗震设防区的房屋，可使其纵横两个方向均具有足够的强度和刚度。此种布置屋，可使其纵横两个方向均具有足够的强度和刚度。此种布置屋，可使其纵横两个方向均具有足够的强度和刚度。此种布置屋，可使其纵横两个方向均具有足够的强度和刚度。此种布置适用性强、应用广泛。适用性强、应用广泛。适用性强、应用广泛。适用性强、应用广泛。矩形截面柱的长边为沿着柱弯矩较大的方向矩形截面柱的长边为沿着柱弯矩较大的方向矩形截面柱的长边为沿着柱弯矩较大的方向矩形截面柱的长边为沿着柱弯矩较大的方向二、框架柱网布置二、框架柱网布置 柱网布

25、置应满足建筑功能的要求：在民用建筑中，柱网布柱网布置应满足建筑功能的要求：在民用建筑中，柱网布置应与建筑隔墙布置相协调，常将柱子设在纵横墙交错处置应与建筑隔墙布置相协调，常将柱子设在纵横墙交错处 柱网布置应尽量简单、规则、整齐、间距适中、传力明确、柱网布置应尽量简单、规则、整齐、间距适中、传力明确、受力合理：框架结构同时承受竖向荷载和水平荷载，并且受力合理：框架结构同时承受竖向荷载和水平荷载，并且在框架平面内承载能力较高在框架平面内承载能力较高 柱网布置应便于施工：设计时尽量减少构件规格，尽量使柱网布置应便于施工：设计时尽量减少构件规格，尽量使梁、板布置也简单、规则，施工方便可加快施工进度、降

26、梁、板布置也简单、规则，施工方便可加快施工进度、降低工程造价低工程造价1、多层厂房的柱网尺寸、多层厂房的柱网尺寸 柱距：一般可采用柱距：一般可采用6m6m 跨度：按柱网形式分为以下两种跨度：按柱网形式分为以下两种 （1 1）内廊式）内廊式 常用常用 6.0 6.02.42.46.06.0（mm） 或或 6.9 6.93.03.06.96.9（mm） （2 2）等跨式）等跨式 常用常用 6m 6m、7.5m7.5m、9m9m、12m12m （从经济角度考虑不宜超过（从经济角度考虑不宜超过 9m 9m，最常用为，最常用为 6m 6m）2、多层民用房屋的柱网尺寸、多层民用房屋的柱网尺寸 柱距：柱距：

27、3.33.36m6m （旅馆常为（旅馆常为 6 68m8m，即两个客房的开间之和，即两个客房的开间之和 ） 跨度：跨度：6 612m12m （从经济角度考虑不宜超过（从经济角度考虑不宜超过 9m 9m） 造型复杂或特殊用途的建筑物，以及高层建筑，需要从实造型复杂或特殊用途的建筑物，以及高层建筑，需要从实际情况和工程经验出发确定柱网布置际情况和工程经验出发确定柱网布置三、框架构件截面尺寸的初步估算三、框架构件截面尺寸的初步估算 钢筋混凝土框架结构的承载能力取决于梁、柱的强度，其钢筋混凝土框架结构的承载能力取决于梁、柱的强度，其钢筋混凝土框架结构的承载能力取决于梁、柱的强度，其钢筋混凝土框架结构的

28、承载能力取决于梁、柱的强度，其刚度亦与梁、柱的刚度直接相关，因此框架梁、柱截面尺寸的刚度亦与梁、柱的刚度直接相关，因此框架梁、柱截面尺寸的刚度亦与梁、柱的刚度直接相关，因此框架梁、柱截面尺寸的刚度亦与梁、柱的刚度直接相关，因此框架梁、柱截面尺寸的初步选择要考虑强度和刚度的需要：初步选择要考虑强度和刚度的需要：初步选择要考虑强度和刚度的需要：初步选择要考虑强度和刚度的需要：1 1、框架梁截面尺寸、框架梁截面尺寸、框架梁截面尺寸、框架梁截面尺寸 框架梁：截面高度框架梁：截面高度框架梁：截面高度框架梁：截面高度 h h（ ）跨长，且）跨长，且）跨长，且）跨长，且 h h400mm400mm 连系梁，

29、次梁：截面高度连系梁，次梁：截面高度连系梁，次梁：截面高度连系梁，次梁：截面高度 h h（ ）跨长）跨长）跨长）跨长 截面宽度截面宽度截面宽度截面宽度 b b（ ）h h，且，且，且，且 b b200mm200mm 截面宽度截面宽度截面宽度截面宽度 b b（ ）h h，且，且，且，且 b b200mm200mm2 2、框架柱截面尺寸、框架柱截面尺寸、框架柱截面尺寸、框架柱截面尺寸 柱截面长边柱截面长边h hc c不宜小于不宜小于300mm300mm，圆柱截面直径不宜小于，圆柱截面直径不宜小于350mm350mm 柱净高与柱净高与h hc c之比宜大于之比宜大于4 4，在抗震设防区应不小于，在抗

30、震设防区应不小于3 3 矩形柱截面长边与短边之比不宜大于矩形柱截面长边与短边之比不宜大于3 3 框架柱截面面积可按框架柱截面面积可按 A Ac c （1.2 1.2 1.4 1.4）N N / / f fc c 进行初步估算进行初步估算 柱子所受轴力柱子所受轴力 N N 1818 楼面负载面积楼面负载面积 其上楼层数（角柱可其上楼层数（角柱可取取2222）四、抗震设防区框架结构体型与布置的要求四、抗震设防区框架结构体型与布置的要求 抗震设计对房屋体型与结构布置有以下要求：抗震设计对房屋体型与结构布置有以下要求：抗震设计对房屋体型与结构布置有以下要求：抗震设计对房屋体型与结构布置有以下要求： 1

31、 1、房屋的平、立面宜用简单体型、房屋的平、立面宜用简单体型、房屋的平、立面宜用简单体型、房屋的平、立面宜用简单体型 在水平荷载作用下，体型突变处受力较为复杂，若无法避在水平荷载作用下，体型突变处受力较为复杂，若无法避免则应局部加强免则应局部加强 立面上有局部突变和刚度突变时应考虑鞭梢效应的影响立面上有局部突变和刚度突变时应考虑鞭梢效应的影响 屋顶突出结构（如女儿墙、建筑造型、水箱、电梯间、烟屋顶突出结构（如女儿墙、建筑造型、水箱、电梯间、烟囱等）的震害较为严重囱等）的震害较为严重 为避免和减轻震害，屋顶突出结构可采用刚度渐变（突出为避免和减轻震害，屋顶突出结构可采用刚度渐变（突出部分逐步收小

32、）的形式以及抗震性良好的材料和结构部分逐步收小）的形式以及抗震性良好的材料和结构2 2、抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地、抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地、抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地、抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地震力合力作用线接近或重合震力合力作用线接近或重合震力合力作用线接近或重合震力合力作用线接近或重合 房屋刚度中心与地震力合力房屋刚度中心与地震力合力作用线相距较远时，结构扭作用线相距较远时，结构扭转变形较大，不利于抗震转变形较大，不利于抗震 非结构构件（如填充墙、门非结构构件（如填充墙、门窗、设备管道等）的震害可窗、设备管道等）的

33、震害可予以适当关注予以适当关注3 3、抗侧力结构的布置应尽可能使房屋各部分的刚度、抗侧力结构的布置应尽可能使房屋各部分的刚度、抗侧力结构的布置应尽可能使房屋各部分的刚度、抗侧力结构的布置应尽可能使房屋各部分的刚度均匀，避免相差过分悬殊均匀，避免相差过分悬殊均匀，避免相差过分悬殊均匀，避免相差过分悬殊 在地震力作用下，刚度相差过分悬殊的两部分结构之间会在地震力作用下，刚度相差过分悬殊的两部分结构之间会出现相互作用力，使得结构受力更为复杂出现相互作用力，使得结构受力更为复杂 如无法避免，可采用防震缝隔开刚度相差过分悬殊的两部如无法避免，可采用防震缝隔开刚度相差过分悬殊的两部分结构分结构4 4、在地

34、震烈度较高的抗震设防区，楼、电梯间不宜、在地震烈度较高的抗震设防区，楼、电梯间不宜、在地震烈度较高的抗震设防区，楼、电梯间不宜、在地震烈度较高的抗震设防区，楼、电梯间不宜布置在结构单元的两端和拐角处布置在结构单元的两端和拐角处布置在结构单元的两端和拐角处布置在结构单元的两端和拐角处 在地震力作用下，结构单元两端和拐角处地震效应大、受在地震力作用下，结构单元两端和拐角处地震效应大、受力复杂力复杂 各层楼板在楼、电梯间处都要中断，易发生震害各层楼板在楼、电梯间处都要中断，易发生震害 如无法避免，应采用加强措施如无法避免，应采用加强措施5 5、应注意控制房屋的侧向变形和层间相对变形、应注意控制房屋的

35、侧向变形和层间相对变形、应注意控制房屋的侧向变形和层间相对变形、应注意控制房屋的侧向变形和层间相对变形 可防止竖向荷载引起的附可防止竖向荷载引起的附加弯矩的加剧加弯矩的加剧 防止填充墙的装修材料的防止填充墙的装修材料的破坏破坏 避免相邻房屋结构的相互避免相邻房屋结构的相互碰撞碰撞 减轻摇晃的感觉减轻摇晃的感觉6 6、各层楼板应尽量设置在同一标高处或错开很少，、各层楼板应尽量设置在同一标高处或错开很少，、各层楼板应尽量设置在同一标高处或错开很少，、各层楼板应尽量设置在同一标高处或错开很少，避免采用复式框架避免采用复式框架避免采用复式框架避免采用复式框架 同一楼层的楼板错开较多时，同一楼层的楼板错

36、开较多时，不利于抗震不利于抗震 复式框架存在楼板多处中断的复式框架存在楼板多处中断的情况，框架柱刚度差别较大，情况，框架柱刚度差别较大，易引起震害易引起震害7 7、房屋高低层不宜用牛腿相连，宜用防震缝隔开、房屋高低层不宜用牛腿相连，宜用防震缝隔开、房屋高低层不宜用牛腿相连，宜用防震缝隔开、房屋高低层不宜用牛腿相连，宜用防震缝隔开 房屋高低层连接处刚度房屋高低层连接处刚度相差悬殊，地震效应较相差悬殊，地震效应较大，牛腿连接处将产生大，牛腿连接处将产生很大的应力集中，震害很大的应力集中，震害严重严重8 8、柱子净高与截面长边之比宜大于、柱子净高与截面长边之比宜大于、柱子净高与截面长边之比宜大于、柱

37、子净高与截面长边之比宜大于4 4 柱子净高与截面长边之比小于柱子净高与截面长边之比小于4 4时，在地震作用下，柱子通时，在地震作用下，柱子通常发生剪切破坏，属于脆性破坏，应予以避免常发生剪切破坏，属于脆性破坏，应予以避免 设备层较低或柱子半高处连有梁时，可能出现短柱设备层较低或柱子半高处连有梁时，可能出现短柱 房屋的抗震设计对于其安全性至关重要，需要在进行建筑方房屋的抗震设计对于其安全性至关重要，需要在进行建筑方案设计时就考虑到抗震设计案设计时就考虑到抗震设计 震害调查和工程经验表明，为了达到既安全又经济合理的要震害调查和工程经验表明，为了达到既安全又经济合理的要求，多高层框架结构的房屋高度有

38、一定的适用范围求，多高层框架结构的房屋高度有一定的适用范围 框架结构的适用高度包含房屋的适用层数与高宽比两个方面，框架结构的适用高度包含房屋的适用层数与高宽比两个方面，与结构布置、地震烈度、场地类别等有关与结构布置、地震烈度、场地类别等有关第四节第四节 框架结构的适用层数与高宽比框架结构的适用层数与高宽比 框架结构的变形与内力框架结构的变形与内力 在竖向荷载作用下，框架的变形与弯矩随着框架的层数增在竖向荷载作用下，框架的变形与弯矩随着框架的层数增加没有显著的变化加没有显著的变化 在水平荷载作用下，框架的变形与弯矩随着框架的层数增在水平荷载作用下，框架的变形与弯矩随着框架的层数增加迅速加大加迅速

39、加大 框架结构的层数达到一定程度时，水平荷载产生的内力远框架结构的层数达到一定程度时，水平荷载产生的内力远远超过竖向荷载产生的内力远超过竖向荷载产生的内力 水平荷载对设计其主要控制作用时，框架结构的优越性受水平荷载对设计其主要控制作用时，框架结构的优越性受到较大的限制到较大的限制框架结构的适用层数、高宽比与适用高度框架结构的适用层数、高宽比与适用高度 框架结构在水平荷载作用下，属于柔性结构，其抗侧移刚框架结构在水平荷载作用下，属于柔性结构，其抗侧移刚度较小，房屋较高时其安全性和经济效益下降度较小，房屋较高时其安全性和经济效益下降 框架结构适用层数：框架结构适用层数：6 61515层，层，101

40、0层左右最为经济层左右最为经济 框架结构常用高宽比：框架结构常用高宽比：5 57 7 场地类别为场地类别为、和和类类，规则的现浇钢筋混凝土框架结，规则的现浇钢筋混凝土框架结构最大适用高度：构最大适用高度：60m60m（烈度（烈度6 6度），度），55m55m（烈度（烈度7 7度），度），45m45m（烈度（烈度8 8度），度），25m25m（烈度（烈度9 9度）度） 场地类别场地类别类类或不规则结构的最大适用高度还应适当降低或不规则结构的最大适用高度还应适当降低第三章第三章 剪力墙结构体系剪力墙结构体系 剪力墙结构较之框架结构，采用剪力墙来提供很大的抗剪剪力墙结构较之框架结构，采用剪力墙来提供

41、很大的抗剪强度和侧向刚度，从而提高整体结构的抗侧移刚度强度和侧向刚度，从而提高整体结构的抗侧移刚度 剪力墙就是以承受水平荷载为主要目的而设置的现浇钢筋剪力墙就是以承受水平荷载为主要目的而设置的现浇钢筋混凝土成片墙体，在钢结构建筑中也可采用钢板剪力墙混凝土成片墙体，在钢结构建筑中也可采用钢板剪力墙 剪力墙结构体系主要包括以下三大类：框架剪力墙结构体系主要包括以下三大类：框架- -剪力墙（框剪）剪力墙（框剪）结构，（全）剪力墙结构，筒体结构结构，（全）剪力墙结构，筒体结构 适用于适用于1010层以上的高层或超高层房屋层以上的高层或超高层房屋 框架框架- -剪力墙结构，简称框剪结构，是在框架结构的基

42、础上剪力墙结构，简称框剪结构，是在框架结构的基础上增设一定数量的横向和纵向剪力墙所构成的双重受力体系增设一定数量的横向和纵向剪力墙所构成的双重受力体系 在整个体系中，框架仍占主体、以承担竖向荷载为主，剪力在整个体系中，框架仍占主体、以承担竖向荷载为主，剪力墙承担绝大部分的水平荷载，两者协同工作、扬长避短墙承担绝大部分的水平荷载，两者协同工作、扬长避短 建筑结构相当于基础上的悬臂梁，剪力墙使得该悬臂梁在此建筑结构相当于基础上的悬臂梁，剪力墙使得该悬臂梁在此位置形成深梁，加强了侧向刚度位置形成深梁，加强了侧向刚度第一节第一节 各类剪力墙结构的性能、各类剪力墙结构的性能、特点与适用范围特点与适用范围

43、一、框架一、框架-剪力墙结构剪力墙结构框架框架-剪力墙结构变形特点剪力墙结构变形特点 在水平荷载作用下，框架的变形总体来说属于剪切型，剪在水平荷载作用下，框架的变形总体来说属于剪切型，剪力墙的变形则属于弯曲型力墙的变形则属于弯曲型 楼面处刚度可视为无穷大，因此此处框架和剪力墙变形协楼面处刚度可视为无穷大，因此此处框架和剪力墙变形协调，框架调，框架- -剪力墙的变形总体来说属于弯剪型剪力墙的变形总体来说属于弯剪型 对于层间位移角，框架自上而下逐层增大、底层最大，而对于层间位移角，框架自上而下逐层增大、底层最大，而剪力墙相反、顶层最大，这样，框架剪力墙相反、顶层最大，这样，框架- -剪力墙结构下部

44、是剪剪力墙结构下部是剪力墙制约框架变形，结构上部是框架制约剪力墙变形，从力墙制约框架变形，结构上部是框架制约剪力墙变形，从而整体结构各层的层间位移角较为均匀，减少了地震作用而整体结构各层的层间位移角较为均匀，减少了地震作用下非结构构件的破坏下非结构构件的破坏 框架框架-剪力墙结构受力特点剪力墙结构受力特点 在框架在框架- -剪力墙结构中，剪力墙布置的数量一般不太多、受剪力墙结构中，剪力墙布置的数量一般不太多、受荷面积有限，故框架承担大部分竖向荷载荷面积有限，故框架承担大部分竖向荷载 剪力墙抗侧移刚度远大于框架，故剪力墙承担绝大部分水剪力墙抗侧移刚度远大于框架，故剪力墙承担绝大部分水平荷载（一般

45、在平荷载（一般在8080以上）以上） 框架楼层剪力分布较为均匀，最大值不发生在结构底部，框架楼层剪力分布较为均匀，最大值不发生在结构底部，一般是在（一般是在（0.30.30.60.6）H H之间之间 剪力墙顶端剪力为负值（与框架间产生内部集中力），而剪力墙顶端剪力为负值（与框架间产生内部集中力），而在结构下部的剪力很大在结构下部的剪力很大框架框架-剪力墙结构的适用范围剪力墙结构的适用范围 框架框架- -剪力墙结构剪力墙结构属于半刚性结构体系，适用于属于半刚性结构体系，适用于10102020层房层房屋，最高不宜超过屋，最高不宜超过2525层层 较之框架结构，较之框架结构，框架框架- -剪力墙结构

46、中剪力墙结构中剪力墙的设置在一定程剪力墙的设置在一定程度上影响了建筑平面的灵活布置，适用于办公楼、旅馆、度上影响了建筑平面的灵活布置，适用于办公楼、旅馆、公寓、住宅等建筑以及一些工业厂房公寓、住宅等建筑以及一些工业厂房 框架框架- -剪力墙结构中剪力墙结构中剪力墙的布置可以较为灵活，可结合隔剪力墙的布置可以较为灵活，可结合隔墙、山墙、电梯井、楼梯间等设置，减少对建筑使用功能墙、山墙、电梯井、楼梯间等设置，减少对建筑使用功能上的妨碍上的妨碍框架框架-筒体结构筒体结构 当框架当框架- -剪力墙结构中的剪力墙集中在一处并形成筒体时，剪力墙结构中的剪力墙集中在一处并形成筒体时，称为框架称为框架- -筒

47、体结构筒体结构 框架框架- -筒体结构的筒体一般位于建筑物中央（也可见到位于筒体结构的筒体一般位于建筑物中央（也可见到位于一侧的），其框架一般位于筒体四周一侧的），其框架一般位于筒体四周 框架框架- -筒体结构与框架筒体结构与框架- -剪力墙结构的受力和变形特点类似，剪力墙结构的受力和变形特点类似，但因为筒体的存在，其刚度、强度、抗扭性能都增强了，但因为筒体的存在，其刚度、强度、抗扭性能都增强了，故可以建造高达故可以建造高达30304040层的建筑层的建筑 框架框架- -筒体结构的剪力墙设置很集中，建筑平面布置可较为筒体结构的剪力墙设置很集中，建筑平面布置可较为灵活，适用于公共建筑、办公楼和商

48、业建筑等灵活，适用于公共建筑、办公楼和商业建筑等二、剪力墙结构二、剪力墙结构 房屋高度超过房屋高度超过2525层时，水平荷载的影响相当大，需要的剪层时，水平荷载的影响相当大，需要的剪力墙数量很大，需要采用全剪力墙结构力墙数量很大，需要采用全剪力墙结构 结构整体性更强，抗侧移刚度更大，侧向变形更小，抗震结构整体性更强，抗侧移刚度更大，侧向变形更小，抗震性能更好，用钢量较省，施工相对简便快捷性能更好，用钢量较省，施工相对简便快捷 墙体较密，建筑平面布置和空间利用受到较大限制，且结墙体较密，建筑平面布置和空间利用受到较大限制，且结构自重大、刚度大、地震反应大构自重大、刚度大、地震反应大 适用于适用于

49、10104040层的住宅、公寓和旅馆等层的住宅、公寓和旅馆等底层大空间剪力墙结构底层大空间剪力墙结构 住宅、公寓或旅馆等高层建筑中，往往底部住宅、公寓或旅馆等高层建筑中，往往底部1 13 3层作商店层作商店或停车场而需要大空间，可采用部分框支、部分落地的剪或停车场而需要大空间，可采用部分框支、部分落地的剪力墙结构，即底层大空间剪力墙结构力墙结构，即底层大空间剪力墙结构 底层大空间剪力墙结构的底层采用部分框架，故其抗侧移底层大空间剪力墙结构的底层采用部分框架，故其抗侧移刚度有所削弱，易产生刚度突变而引起较大震害刚度有所削弱，易产生刚度突变而引起较大震害 因为框支剪力墙刚度突变很大，在抗震设防区不

50、允许单独因为框支剪力墙刚度突变很大，在抗震设防区不允许单独使用，即不采用底层全部为框架的剪力墙结构使用，即不采用底层全部为框架的剪力墙结构大底盘大空间剪力墙结构大底盘大空间剪力墙结构 底部楼层的商业用房往往扩大其面积，形成大面积裙房，底部楼层的商业用房往往扩大其面积，形成大面积裙房，裙房多采用框架结构，这种大空间裙房作为底盘、上部为裙房多采用框架结构，这种大空间裙房作为底盘、上部为一个或多个剪力墙塔楼的结构，称为大底盘大空间剪力墙一个或多个剪力墙塔楼的结构，称为大底盘大空间剪力墙结构，是高层商住楼的一种广泛应用的结构体系结构，是高层商住楼的一种广泛应用的结构体系 三、筒体结构三、筒体结构 将房

51、屋的剪力墙集中到房屋的外部或内部组成一个竖向、将房屋的剪力墙集中到房屋的外部或内部组成一个竖向、悬臂的封闭箱体时，可以大大提高房屋的整体空间受力性悬臂的封闭箱体时，可以大大提高房屋的整体空间受力性能和抗侧移能力，这种封闭的箱体称为筒体能和抗侧移能力，这种封闭的箱体称为筒体 外部筒体和内部框架结合形成框筒结构，内筒和外筒结合外部筒体和内部框架结合形成框筒结构，内筒和外筒结合（两者之间不再设柱）形成筒中筒结构（两者之间不再设柱）形成筒中筒结构 筒体结构的剪力墙设置较为集中，建筑平面布置可较为灵筒体结构的剪力墙设置较为集中，建筑平面布置可较为灵活，适用于超高层公共建筑和商业建筑活，适用于超高层公共建

52、筑和商业建筑 注意框筒结构与框架注意框筒结构与框架- -筒体结构的区别筒体结构的区别 多筒结构多筒结构 多筒结构主要分为两类：一类是将多个筒体合并在一起形多筒结构主要分为两类：一类是将多个筒体合并在一起形成成束筒，一类是在筒体之间用刚度很大的水平构件相互成成束筒，一类是在筒体之间用刚度很大的水平构件相互联系而形成巨型框架联系而形成巨型框架 成束筒的抗侧刚度比筒中筒更大，可以建造更高的建筑成束筒的抗侧刚度比筒中筒更大，可以建造更高的建筑 巨型框架不是由普通梁柱组成，而是由筒体作柱子，用高巨型框架不是由普通梁柱组成，而是由筒体作柱子，用高度很大（一层或几层楼高）的水平构件作梁，巨型框架梁度很大（一

53、层或几层楼高）的水平构件作梁，巨型框架梁可以隔若干层设置一根，巨型框架柱和巨型框架梁之间的可以隔若干层设置一根，巨型框架柱和巨型框架梁之间的小框架只承受竖向荷载小框架只承受竖向荷载 成束筒和巨型框架结构均可建造成束筒和巨型框架结构均可建造100100层以上的超高层建筑层以上的超高层建筑各种结构体系的适用层数各种结构体系的适用层数（括号内为可建层数）（括号内为可建层数） 砖混结构：砖混结构：5 5层以下（层以下（1010） 低层建筑，竖向荷载为主低层建筑，竖向荷载为主 框架结构：框架结构：1515层以下层以下 (20) (20) 多高层建筑，水平荷载渐主多高层建筑，水平荷载渐主 框剪：框剪：10

54、102020层（层（2525） 框架框架- -筒体结构：筒体结构：10104040层（层（5050） 剪力墙结构：剪力墙结构：10103030层（层（4040） 高层建筑，水平荷载为主高层建筑，水平荷载为主 框筒结构：框筒结构：40405050层（层（5555） 筒中筒结构：筒中筒结构：40 40 6060层（层（7575）截面布置对刚度的影响截面布置对刚度的影响 设一方形小塔楼，边长设一方形小塔楼，边长5.2m5.2m，结构截面，结构截面4m4m2 2 方案一：由方案一：由4 4根根1m1m见方小柱组成，布置在建筑四角见方小柱组成，布置在建筑四角 其截面刚其截面刚度为度为4 4根小柱截面刚度

55、之和（根小柱截面刚度之和（I I1 14 411113 3/12/124/12m4/12m4 4） 方案二：若将方案二：若将4 4根小柱合并为一根大柱，布置在建筑中央根小柱合并为一根大柱，布置在建筑中央 其其截面刚度为方案一的截面刚度为方案一的4 4倍（倍（I I2 22 2223 3/12/1244/12m44/12m4 4） 方案三：若将方案三：若将4 4根小柱根小柱“ “拍扁拍扁” ”为四片为四片0.20.25m5m的的独立墙体，布置独立墙体，布置在建筑四边在建筑四边 其截面刚度为方案一的其截面刚度为方案一的12.512.5倍（倍（I I3 32 20.250.253 3/12/1212

56、.54/12m12.54/12m4 4） 方案四：若将方案三的四片独立墙体在墙角处连成整体，形成箱方案四：若将方案三的四片独立墙体在墙角处连成整体，形成箱形截面形截面 其截面刚度为方案一的其截面刚度为方案一的5050倍（倍（I I4 4(5.2(5.24 44.84.84 4) ) /12/12504/12m504/12m4 4） 剪力墙的形状与建筑物的平面布置和对水平荷载的反应有关，剪力墙的形状与建筑物的平面布置和对水平荷载的反应有关，即从建筑分隔和受力角度来考虑即从建筑分隔和受力角度来考虑 剪力墙的形状决定了其截面的抗弯惯性矩的大小剪力墙的形状决定了其截面的抗弯惯性矩的大小 剪力墙的基本形

57、状可分为开口截面和封闭截面两大类剪力墙的基本形状可分为开口截面和封闭截面两大类第二节第二节 剪力墙的形状和布置原则剪力墙的形状和布置原则一、剪力墙的形状一、剪力墙的形状二、剪力墙结构布置原则二、剪力墙结构布置原则 房屋平、立面布置简单对称，利于布置剪力墙和整体刚度房屋平、立面布置简单对称，利于布置剪力墙和整体刚度 合理远离房屋重心，降低房屋重心，可提高抗扭刚度合理远离房屋重心，降低房屋重心，可提高抗扭刚度 抗侧力结构刚度中心接近水平荷载合力作用线，减轻扭转抗侧力结构刚度中心接近水平荷载合力作用线，减轻扭转 上下位置对齐，贯通全高，避免刚度突变上下位置对齐，贯通全高，避免刚度突变 增加剪力墙承担

58、的竖向荷载，使其受力合理增加剪力墙承担的竖向荷载，使其受力合理1 1、总则、总则、总则、总则 对于板式建筑，剪力墙布置宜均衡对于板式建筑，剪力墙布置宜均衡 横向剪力墙的间距不宜太密，一般不小于横向剪力墙的间距不宜太密，一般不小于6 8m6 8m 纵向剪力墙一般设为二道、二道半、三道或四道纵向剪力墙一般设为二道、二道半、三道或四道 建筑平面形状任意时，受力复杂处应加密剪力墙建筑平面形状任意时，受力复杂处应加密剪力墙2 2、全剪力墙体系、全剪力墙体系、全剪力墙体系、全剪力墙体系 布置数量兼顾结构和经济，太少则抗侧力不足，太多浪费布置数量兼顾结构和经济，太少则抗侧力不足，太多浪费 为保证楼板水平刚度

59、，剪力墙间距不宜过大（为保证楼板水平刚度，剪力墙间距不宜过大（44B B） 宜设在靠近建筑物两端处、楼电梯间和平面刚度变化处，宜设在靠近建筑物两端处、楼电梯间和平面刚度变化处，若能纵横相连可增大整体刚度若能纵横相连可增大整体刚度 抗震设防区纵、横向均布置剪力墙抗震设防区纵、横向均布置剪力墙 横向剪力墙宜布置在房屋近端而非尽端，若布置在尽端增横向剪力墙宜布置在房屋近端而非尽端，若布置在尽端增加基础难度（剪力墙嵌固较差），布置在中部不利于抗扭加基础难度（剪力墙嵌固较差），布置在中部不利于抗扭 纵向剪力墙宜布置在中部，若布置在端部会使房屋变形受纵向剪力墙宜布置在中部，若布置在端部会使房屋变形受约束而

60、产生温度应力和收缩应力约束而产生温度应力和收缩应力3 3、框、框、框、框- -剪体系剪体系剪体系剪体系 采用现浇钢筋混凝土，混凝土强度等级不应低于采用现浇钢筋混凝土，混凝土强度等级不应低于C20C20 有边框（嵌于梁柱间），厚度有边框（嵌于梁柱间），厚度 墙墙体体净净高高/30/30且且120mm120mm；无；无边边框，三、四框，三、四级级抗震等抗震等级时级时厚度厚度 墙墙体体净净高高/25/25且且160mm160mm，一、，一、二二级级抗震等抗震等级时级时厚度厚度 墙墙体体净净高高/20/20且且200mm200mm 厚度厚度200mm200mm应应双双层层配筋，配筋，厚度厚度200mm

61、200mm可可单层单层配筋，山配筋，山墙墙及第一道内隔及第一道内隔墙墙、楼、楼电电梯梯间墙间墙、内、内纵墙纵墙均均应应双双层层配筋配筋第三节第三节 剪力墙的主要构造要求剪力墙的主要构造要求一、剪力墙的材料、厚度和配筋一、剪力墙的材料、厚度和配筋二、剪力墙的开洞二、剪力墙的开洞 剪力墙的洞口沿竖向成列布置时，根据洞口的分布和大小，剪力墙的洞口沿竖向成列布置时，根据洞口的分布和大小，可分为实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙，多可分为实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙，多联单独剪力墙、框支剪力墙等联单独剪力墙、框支剪力墙等 剪力墙不开洞比开洞好，少开洞比多开洞好，开小洞比开剪力墙不开洞比

62、开洞好，少开洞比多开洞好，开小洞比开大洞好，单排洞比多排洞好，洞口靠中比洞口靠边好大洞好，单排洞比多排洞好，洞口靠中比洞口靠边好 变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝 伸缩缝和防震缝仅需断开基础以上的房屋上部结构伸缩缝和防震缝仅需断开基础以上的房屋上部结构 沉降缝需要将房屋连同基础一起断开沉降缝需要将房屋连同基础一起断开 宜两缝合一或三缝合一宜两缝合一或三缝合一 尽量不设变形缝，可通过设计方案的调整或构造措施避免尽量不设变形缝，可通过设计方案的调整或构造措施避免 设置变形缝后，被分开的几部分房屋在结构上完全独立设置变形缝后，被分开的几部分房屋在结构上完全独立第四节第

63、四节 变形缝变形缝一、变形缝的设置一、变形缝的设置二、变形缝的宽度二、变形缝的宽度 变形缝宽度的确定原则：当结构产生伸缩变形、不均匀沉变形缝宽度的确定原则：当结构产生伸缩变形、不均匀沉降或地震变形时，房屋各独立单元间不发生相互碰撞降或地震变形时，房屋各独立单元间不发生相互碰撞 防震缝的宽度宜符合表中规定，并不小于防震缝的宽度宜符合表中规定，并不小于7cm7cm 伸缩缝、沉降缝的宽度一般不小于伸缩缝、沉降缝的宽度一般不小于5cm5cm，且随房屋高度增加，且随房屋高度增加而加大而加大 防震缝兼作沉降缝时，应考虑地基不均匀沉降引起的附加防震缝兼作沉降缝时，应考虑地基不均匀沉降引起的附加变形，其宽度宜

64、适当加大变形，其宽度宜适当加大 防震缝兼作伸缩缝时，应符合防震缝宽度的要求防震缝兼作伸缩缝时，应符合防震缝宽度的要求第四章第四章 高层建筑结构的高层建筑结构的其它设计方法其它设计方法 选择有效的建筑形式以控制侧移选择有效的建筑形式以控制侧移 多高层建筑地下室设置与基础类型多高层建筑地下室设置与基础类型 转换层在多高层建筑中的应用转换层在多高层建筑中的应用 高层建筑的防火高层建筑的防火 高层建筑的设计中，水平荷载起控制作用，如何有效的控制高层建筑的设计中，水平荷载起控制作用，如何有效的控制建筑物的侧移随着其高度的增加而愈发重要建筑物的侧移随着其高度的增加而愈发重要 除了第三章讲述的采用不同的结构

65、形式来控制侧移外，亦可除了第三章讲述的采用不同的结构形式来控制侧移外，亦可以通过选择有效的建筑形式（建筑物外形）来既合理又经以通过选择有效的建筑形式（建筑物外形）来既合理又经济的控制侧移济的控制侧移 平面为矩形的棱柱体建筑对侧移较为敏感，可采用对侧向力平面为矩形的棱柱体建筑对侧移较为敏感，可采用对侧向力不甚敏感的建筑形式来提高建筑物的抗侧移刚度不甚敏感的建筑形式来提高建筑物的抗侧移刚度第一节第一节 选择有效的建筑形式以控制侧移选择有效的建筑形式以控制侧移一、外柱倾斜的建筑形式一、外柱倾斜的建筑形式 外柱倾斜设置，建筑物成为截锥体，其抗侧移刚度大大外柱倾斜设置，建筑物成为截锥体，其抗侧移刚度大大

66、增加，侧移可减少增加，侧移可减少10105050二、上窄下宽的建筑形式二、上窄下宽的建筑形式 将外部框架做成上窄下宽，也可减小侧移将外部框架做成上窄下宽，也可减小侧移三、圆形或类圆形建筑形式三、圆形或类圆形建筑形式 圆形、类圆形结构受力较为合理，且其受风面小、风压圆形、类圆形结构受力较为合理，且其受风面小、风压值相对棱柱体建筑小得多值相对棱柱体建筑小得多四、三角形建筑形式四、三角形建筑形式 平面为三角形的棱柱体建筑也是较为有效的形式平面为三角形的棱柱体建筑也是较为有效的形式五、新月形建筑形式五、新月形建筑形式 新月形建筑类似竖向的悬臂壳体，其弯月般的外形可以象新月形建筑类似竖向的悬臂壳体，其弯

67、月般的外形可以象壳体一样工作，能有效地增强本身的抗侧移刚度壳体一样工作，能有效地增强本身的抗侧移刚度结语结语 合理的选用有效的建筑物外形，可以配合有效的结构形式，合理的选用有效的建筑物外形，可以配合有效的结构形式，进一步提高结构的抗侧移刚度，使建筑物向更高发展，建筑进一步提高结构的抗侧移刚度，使建筑物向更高发展，建筑设计方案也可更为灵活、新颖设计方案也可更为灵活、新颖第二节第二节 多高层地下室设置与基础类型多高层地下室设置与基础类型一、多高层地下室设置一、多高层地下室设置 充当停车场，放置附属用房，节约地上建筑面积充当停车场，放置附属用房，节约地上建筑面积 充当人防工事、防灾应急避难场所充当人

68、防工事、防灾应急避难场所 公共建筑、商业建筑的地下室与地铁站等公共交通连接公共建筑、商业建筑的地下室与地铁站等公共交通连接 提高建筑物嵌固能力，增加结构抗倾覆能力提高建筑物嵌固能力，增加结构抗倾覆能力 提高结构整体刚度，改善抗震性能提高结构整体刚度，改善抗震性能 减轻地基压力，提高建筑物层数减轻地基压力，提高建筑物层数二、多高层基础类型二、多高层基础类型 地面以上的结构称为上部结构，地面以下的结构称为下部地面以上的结构称为上部结构，地面以下的结构称为下部结构或地下结构、亦即基础结构或地下结构、亦即基础 基础是建筑物的根基，是结构设计的重要组成部分，承担基础是建筑物的根基，是结构设计的重要组成部

69、分，承担着将上部结构荷载传至地基的作用，是上部结构安全、适着将上部结构荷载传至地基的作用，是上部结构安全、适用的根本保障用的根本保障 基础类型的选择对整体结构的影响很大，需要考虑多种因基础类型的选择对整体结构的影响很大，需要考虑多种因素并根据各类型的适用情况合理取用素并根据各类型的适用情况合理取用 单独基础：用于地基条件较好（承载力高、土层均匀）的单独基础：用于地基条件较好（承载力高、土层均匀）的多层框架结构，亦称独立基础多层框架结构，亦称独立基础 条形基础：用于上部荷载较大或地基较为软弱的多层框架条形基础：用于上部荷载较大或地基较为软弱的多层框架结构，以提高基础的承载能力、刚度和整体性，减少

70、基础结构，以提高基础的承载能力、刚度和整体性，减少基础的不均匀沉降的不均匀沉降 十字交叉基础：用于采用条形基础不能满足强度和刚度要十字交叉基础：用于采用条形基础不能满足强度和刚度要求时，可进一步增加基础底面积并提高基础刚度求时，可进一步增加基础底面积并提高基础刚度1 1、单独基础、条形基础和十字交叉基础、单独基础、条形基础和十字交叉基础、单独基础、条形基础和十字交叉基础、单独基础、条形基础和十字交叉基础 当地基持力层略深或土层分布不均匀时，亦可采用刚性墙当地基持力层略深或土层分布不均匀时，亦可采用刚性墙单独基础（以刚性墙连接各单独基础）或刚性墙条形基础单独基础（以刚性墙连接各单独基础）或刚性墙

71、条形基础 上述几种基础类型因为底面积均较小，地基所能提供的承上述几种基础类型因为底面积均较小，地基所能提供的承载能力较低，一般应用于层数较少的多层工业厂房和民用载能力较低，一般应用于层数较少的多层工业厂房和民用建筑中建筑中 条形基础在地基条件较好时最多可用于条形基础在地基条件较好时最多可用于6 69 9层的建筑物层的建筑物 片笩基础：适用于建筑物层数较多或地基很软弱时，整个片笩基础：适用于建筑物层数较多或地基很软弱时，整个结构下大面积的笩片与地基接触，可传递很大的上部荷载结构下大面积的笩片与地基接触，可传递很大的上部荷载 片笩基础的刚度在地基极软弱且不甚均匀时，常难以满足片笩基础的刚度在地基极

72、软弱且不甚均匀时，常难以满足要求，尤其是上部结构对基础不均匀变形敏感时更是如此要求，尤其是上部结构对基础不均匀变形敏感时更是如此 箱形基础：适用于上部结构高度很大或地基极软弱时，由箱形基础：适用于上部结构高度很大或地基极软弱时，由顶板、底板和内外壁组成非常刚强的箱体，具有较上述各顶板、底板和内外壁组成非常刚强的箱体，具有较上述各类基础大得多的刚度和整体性类基础大得多的刚度和整体性 箱形基础普遍用于高层建筑的下部结构，作为地下室箱形基础普遍用于高层建筑的下部结构，作为地下室2 2、片笩基础和箱形基础、片笩基础和箱形基础、片笩基础和箱形基础、片笩基础和箱形基础 桩基础：用于上部荷载很大且地基软弱，

73、或持力层很深，桩基础：用于上部荷载很大且地基软弱，或持力层很深，或持力层不均匀时，可配合其它形式基础联合使用或持力层不均匀时，可配合其它形式基础联合使用 桩基通过桩的表面摩擦力和桩头的支承力将上部荷载传递桩基通过桩的表面摩擦力和桩头的支承力将上部荷载传递至地基至地基 根据荷载传递方式的不同，桩可分为摩擦桩和支承桩根据荷载传递方式的不同，桩可分为摩擦桩和支承桩 摩擦桩：主要通过桩的表面摩擦力来传递荷载，适用于持摩擦桩：主要通过桩的表面摩擦力来传递荷载，适用于持力层较深时力层较深时 支承桩：主要通过桩头的支承力来传递荷载，适用于持力支承桩：主要通过桩头的支承力来传递荷载，适用于持力层较浅时层较浅时

74、3 3、桩基础、桩基础、桩基础、桩基础 根据施工方法的不同，桩又可分为预制桩和灌注桩根据施工方法的不同，桩又可分为预制桩和灌注桩 预制桩：将桩预制好再通过打桩机打入地基，用钢量很大预制桩：将桩预制好再通过打桩机打入地基，用钢量很大 灌注桩：通过现场机械钻孔或打入钢管成孔，再现场浇筑灌注桩：通过现场机械钻孔或打入钢管成孔，再现场浇筑混凝土而成桩，用钢量较少混凝土而成桩，用钢量较少选择基础形式需要考虑以下几个因素：选择基础形式需要考虑以下几个因素： 上部结构的层数和荷载情况。层数越多，荷载越大，对基上部结构的层数和荷载情况。层数越多，荷载越大，对基础强度和刚度的要求就越高础强度和刚度的要求就越高

75、上部结构的结构形式和结构体系。上部结构对地基不均匀上部结构的结构形式和结构体系。上部结构对地基不均匀变形越敏感，对基础刚度的要求就越高变形越敏感，对基础刚度的要求就越高 地基条件。如土层分布、各土层性能、地下水位情况等地基条件。如土层分布、各土层性能、地下水位情况等 经济合理，施工便利。建筑物高度越大，基础工程在整个经济合理，施工便利。建筑物高度越大，基础工程在整个工程造价中所占的比例就越高工程造价中所占的比例就越高 现代建筑的尺度越来越大，对建筑空间多层次、多功能的要现代建筑的尺度越来越大，对建筑空间多层次、多功能的要求也越来越高，综合性很强的建筑物越来越多求也越来越高，综合性很强的建筑物越

76、来越多 转换层结构可以较好地满足上述建筑功能上的要求转换层结构可以较好地满足上述建筑功能上的要求 转换层属于水平结构，用来改变下方楼层柱网的布置，或过转换层属于水平结构，用来改变下方楼层柱网的布置，或过渡上下层剪力墙的布置，以获得特别的楼层柱网渡上下层剪力墙的布置，以获得特别的楼层柱网创造创造大空间并将上部荷载传递到下面较少的结构构件上大空间并将上部荷载传递到下面较少的结构构件上 转化层（大梁）结构特殊，可达数个楼层高转化层（大梁）结构特殊，可达数个楼层高第三节第三节 转换层在多高层建筑中的应用转换层在多高层建筑中的应用一、转换层的基本特点一、转换层的基本特点 “ “鸡腿柱鸡腿柱” ”大梁与支

77、承柱连接处应力高度集中，需要特殊大梁与支承柱连接处应力高度集中，需要特殊的抗震构造设计的抗震构造设计 竖向荷载成为转换层（大梁）设计的控制因素竖向荷载成为转换层（大梁）设计的控制因素 转换层（大梁）跨度很大，其挠度需要严格控制转换层（大梁）跨度很大，其挠度需要严格控制 转换层尺度很大，浪费了一定的建筑空间，且其自重大、转换层尺度很大，浪费了一定的建筑空间，且其自重大、材料耗费多、造价高昂材料耗费多、造价高昂 连续施工强度大，施工过程复杂，技术要求高连续施工强度大，施工过程复杂，技术要求高二、转换层结构的设置原则二、转换层结构的设置原则 转换层结构跨越底层建筑平面两端，将上部荷载集中于数转换层结

78、构跨越底层建筑平面两端，将上部荷载集中于数个支承点处，亦称桥式结构个支承点处，亦称桥式结构 转换层中部支承于一个强劲的筒体上，四面向外悬挑转换层中部支承于一个强劲的筒体上，四面向外悬挑 转换层（大梁）可以采用多种结构形式转换层（大梁）可以采用多种结构形式1 1、底层要求大空间、底层要求大空间、底层要求大空间、底层要求大空间2 2、任意层上要求敞开空间或改变柱网、任意层上要求敞开空间或改变柱网、任意层上要求敞开空间或改变柱网、任意层上要求敞开空间或改变柱网 高层建筑具有建筑高度高、建筑面积大、功能综合性高、人高层建筑具有建筑高度高、建筑面积大、功能综合性高、人员集中等特点，故其防火问题特别突出员

79、集中等特点，故其防火问题特别突出 高层建筑一旦发生火灾，情况错综复杂，扑救难度大，极易高层建筑一旦发生火灾，情况错综复杂，扑救难度大，极易引发群死群伤引发群死群伤 一些高层建筑存在先天设计缺陷、消防布局不合理，或者缺一些高层建筑存在先天设计缺陷、消防布局不合理，或者缺乏有效消防管理和设施维护乏有效消防管理和设施维护 防火设计属于建筑方案中的重要环节防火设计属于建筑方案中的重要环节 第四节第四节 高层建筑的防火高层建筑的防火一、结构防火一、结构防火 火灾隐患：热工设备，电气设备火灾隐患：热工设备，电气设备 火灾荷载：建筑物中的可燃物数量火灾荷载：建筑物中的可燃物数量1 1、火灾的因素、火灾的因素

80、、火灾的因素、火灾的因素2 2、火灾控制、火灾控制、火灾控制、火灾控制 阻止火灾蔓延到相邻建筑物：规定建筑物间距，或者设置阻止火灾蔓延到相邻建筑物：规定建筑物间距，或者设置外部防火墙外部防火墙 阻止火灾在建筑物内部蔓延：设置防火分区，或者设置自阻止火灾在建筑物内部蔓延：设置防火分区，或者设置自动消防系统动消防系统 消防车抵达建筑物的通道需要一定的宽度和高度以及足够消防车抵达建筑物的通道需要一定的宽度和高度以及足够的承载能力的承载能力 建筑物内应多设消防队员接近起火中心的各种安全通道建筑物内应多设消防队员接近起火中心的各种安全通道 应有规定尺寸和容量的消防栓为灭火供水应有规定尺寸和容量的消防栓为

81、灭火供水3 3、消防通道、消防通道、消防通道、消防通道4 4、救护工作、救护工作、救护工作、救护工作 安全疏散通道是火灾时保障人身安全的首要条件安全疏散通道是火灾时保障人身安全的首要条件 安全疏散通道应尽可能不受气体和烟雾的影响安全疏散通道应尽可能不受气体和烟雾的影响 高层民用建筑，特别是酒店、宾馆、卡拉高层民用建筑，特别是酒店、宾馆、卡拉OKOK厅、商场等人厅、商场等人员密集场所均设有火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统员密集场所均设有火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统和防排烟系统，发生火灾时，上述系统均应能联动动作，和防排烟系统，发生火灾时，上述系统均应能联动动作，自动报火警，自动开启灭火系

82、统和排烟系统自动报火警，自动开启灭火系统和排烟系统 5 5、结构防火方式、结构防火方式、结构防火方式、结构防火方式 结构防火分为被动防火和主动防火两种方式结构防火分为被动防火和主动防火两种方式 被动防火措施被动防火措施：（：（1 1）在火灾中保持建筑结构稳定的措施；）在火灾中保持建筑结构稳定的措施；（2 2）在水平和垂直两个方向上把建筑物划分为可控制火灾）在水平和垂直两个方向上把建筑物划分为可控制火灾的若干区段；（的若干区段；（3 3）布置安全疏散通道）布置安全疏散通道 主动防火措施：（主动防火措施：（1 1）火灾自动报警装置，如烟火探测器；）火灾自动报警装置，如烟火探测器；（2 2）自动灭火

83、装置，如喷水器）自动灭火装置，如喷水器 二、防火措施的范围二、防火措施的范围 结构防火的目的：人身保护，以及防止建筑物本身和毗邻结构防火的目的：人身保护，以及防止建筑物本身和毗邻财产的物质损失财产的物质损失1 1、结构防火的目的、结构防火的目的、结构防火的目的、结构防火的目的2 2、人身保护（一级防火）、人身保护（一级防火）、人身保护（一级防火）、人身保护（一级防火） 人身的保护与抢救是防火设计的首要问题人身的保护与抢救是防火设计的首要问题 采取预防措施的内容和范围不能以经济尺度来衡量，而应采取预防措施的内容和范围不能以经济尺度来衡量，而应由一系列对人身的潜在危害来决定由一系列对人身的潜在危害

84、来决定 人身伤害可能性很小时，可减少相应保护措施人身伤害可能性很小时，可减少相应保护措施 3 3、财产保护（二级防火）、财产保护（二级防火）、财产保护（二级防火）、财产保护（二级防火） 为防止物质损失，应采取措施阻止火灾蔓延，并防止建筑为防止物质损失，应采取措施阻止火灾蔓延，并防止建筑物倒塌物倒塌 高层建筑投资规模大，我国社会经济还不甚发达，在设计高层建筑投资规模大，我国社会经济还不甚发达，在设计中既要考虑到消防的安全性，又要考虑到投资的合理性中既要考虑到消防的安全性，又要考虑到投资的合理性 可以通过合理的防火设计，有效地安排消防设施的数量和可以通过合理的防火设计，有效地安排消防设施的数量和位

85、置，在保证安全可靠的同时达到经济合理，尽量节省消位置，在保证安全可靠的同时达到经济合理，尽量节省消防设施的投资，并方便其日常管理与维护防设施的投资，并方便其日常管理与维护 4 4、防火有效时间、防火有效时间、防火有效时间、防火有效时间 结构防火的措施只须在一个有限的范围内或一个有限的时结构防火的措施只须在一个有限的范围内或一个有限的时间内保持有效间内保持有效 如：（如：（1 1）安全疏散通道应在建筑物内所有人员来得及撤离）安全疏散通道应在建筑物内所有人员来得及撤离前保持安全通行；（前保持安全通行；（2 2）防火墙和重要的承重构件应在规定）防火墙和重要的承重构件应在规定时间内保持稳定时间内保持稳

86、定 “ “完全防火完全防火” ”并不是防火的目的，过高的防火规定会造成并不是防火的目的，过高的防火规定会造成费用大增和浪费费用大增和浪费 5 5、防火程度与范围的标准、防火程度与范围的标准、防火程度与范围的标准、防火程度与范围的标准 结构防火的要求及其防火措施的范围，取决于众多因素结构防火的要求及其防火措施的范围，取决于众多因素 一般准则为：无可燃物则无须保护，无人则无须人身保护一般准则为：无可燃物则无须保护，无人则无须人身保护 如：（如：（1 1）指定时间内建筑物内的人数；（）指定时间内建筑物内的人数；（2 2）建筑物内人）建筑物内人员的活动能力；（员的活动能力；（3 3）火灾荷载的要求；（

87、）火灾荷载的要求；（4 4）建筑物的面）建筑物的面积和布置；（积和布置；（5 5）建筑物的高度，是否超过标准消防梯的到）建筑物的高度，是否超过标准消防梯的到达高度；（达高度；（6 6）消防队到达时间）消防队到达时间 第五章第五章 门式刚架门式刚架 平面结构体系：门式刚架，薄腹梁，桁架，拱结构平面结构体系：门式刚架，薄腹梁，桁架，拱结构 门式刚架的结构特点与适用范围门式刚架的结构特点与适用范围 门式刚架的类型与构造门式刚架的类型与构造 横梁与柱子的连接为刚接横梁与柱子的连接为刚接 与铰接相比，刚接下横梁的跨中弯矩得以减少，故能适用于与铰接相比，刚接下横梁的跨中弯矩得以减少，故能适用于更大的跨度更

88、大的跨度 杆件少，制作方便，结构内部空间大，便于利用杆件少，制作方便，结构内部空间大，便于利用 广泛应用于工业厂房（吊车起重量不能太大）、体育馆、仓广泛应用于工业厂房（吊车起重量不能太大）、体育馆、仓库、礼堂、食堂等建筑库、礼堂、食堂等建筑 门式刚架从材料上来看，可采用钢筋混凝土结构或钢结构门式刚架从材料上来看，可采用钢筋混凝土结构或钢结构第一节第一节 门式刚架的结构特点与适用范围门式刚架的结构特点与适用范围 从结构上来分类可分为：无铰刚架、两铰刚架和三铰刚架等从结构上来分类可分为：无铰刚架、两铰刚架和三铰刚架等三种三种 无铰刚架属于超静定结构，结构刚度大，但柱底弯矩较大无铰刚架属于超静定结构

89、，结构刚度大，但柱底弯矩较大（基础造价大），且地基不均匀沉降会导致附加内力，应（基础造价大），且地基不均匀沉降会导致附加内力，应用很少用很少 三铰刚架属于静定结构，柱底无弯矩，且不会产生附加内力，三铰刚架属于静定结构，柱底无弯矩，且不会产生附加内力，但刚度较差，适用于小跨度和地基较差的情况但刚度较差，适用于小跨度和地基较差的情况 两铰刚架与三铰刚架的情况较为接近，钢结构常用该形式两铰刚架与三铰刚架的情况较为接近，钢结构常用该形式 第二节第二节 门式刚架的类型与构造门式刚架的类型与构造 门式刚架的外形选择主要考虑建筑排水和建筑造型的需要门式刚架的外形选择主要考虑建筑排水和建筑造型的需要 主要分为

90、：单跨，双跨，多跨，带毗屋，带挑檐等形式主要分为：单跨，双跨，多跨，带毗屋，带挑檐等形式 门式刚架钢结构体系主要包括：门式刚架钢结构体系主要包括： 主结构主结构 刚架，吊车梁刚架，吊车梁 次结构次结构 檩条，墙架柱（抗风柱），墙梁檩条，墙架柱（抗风柱），墙梁 支撑结构支撑结构 屋盖支撑，柱间支撑，系杆屋盖支撑，柱间支撑，系杆 围护结构围护结构 屋面系统（屋面板、采光板、通风器等），屋面系统（屋面板、采光板、通风器等），墙面系统（墙板、门窗）墙面系统（墙板、门窗）第六章第六章 薄腹梁结构薄腹梁结构 薄腹梁属于受弯构件，是用于屋盖的梁薄腹梁属于受弯构件，是用于屋盖的梁 为了跨越较大的跨度，基于减轻

91、自重的考虑，截面采用工为了跨越较大的跨度，基于减轻自重的考虑，截面采用工字形或字形或T T形，从外观上看梁腹很薄，故称形，从外观上看梁腹很薄，故称“ “薄腹梁薄腹梁” ” 优点：制作、构造、设计、施工等简便，侧向刚度较大优点：制作、构造、设计、施工等简便，侧向刚度较大 缺点：自重较大，适用跨度较小缺点：自重较大，适用跨度较小 梁的高度可随着梁轴方向逐渐变化，以节省材料和更经济梁的高度可随着梁轴方向逐渐变化，以节省材料和更经济 薄腹梁的设计尺寸由施工条件、钢筋布置、构造要求以及刚薄腹梁的设计尺寸由施工条件、钢筋布置、构造要求以及刚度等因素决定度等因素决定 屋面坡度：屋面坡度：1/81/81/12

92、 1/12 梁端部高度一般不小于梁端部高度一般不小于60cm 60cm 梁截面高度主要由刚度控制梁截面高度主要由刚度控制 梁腹板宽度一般为梁腹板宽度一般为6 610cm10cm 上翼缘宽度：取决于屋面板的支承稳定，可取上翼缘宽度：取决于屋面板的支承稳定，可取25254040 下翼缘宽度：取决于钢筋布置，可取下翼缘宽度：取决于钢筋布置，可取20203030薄腹梁的设计要点和大致尺寸薄腹梁的设计要点和大致尺寸第七章第七章 桁架结构桁架结构 桁架的结构特点与优点桁架的结构特点与优点 桁架外形与内力的关系桁架外形与内力的关系 屋架形式与材料的关系屋架形式与材料的关系 屋架基本尺寸及其适用范围屋架基本尺

93、寸及其适用范围 屋架结构的选型屋架结构的选型 排架结构简介排架结构简介 薄腹梁无法满足跨度继续增大的情况，从梁结构的应力分布薄腹梁无法满足跨度继续增大的情况，从梁结构的应力分布出发，将材料布在应力较大的地方，可达到节省材料和减出发，将材料布在应力较大的地方，可达到节省材料和减少自重的目的少自重的目的 桁架结构从梁式结构发展而来，其实质是利用截面的几何特桁架结构从梁式结构发展而来，其实质是利用截面的几何特性，在截面面积不变的情况下增大其惯性矩和抵抗矩性，在截面面积不变的情况下增大其惯性矩和抵抗矩 桁架结构杆件主要承受轴向力，可以较为充分地利用材料的桁架结构杆件主要承受轴向力，可以较为充分地利用材

94、料的强度，也因此较之受弯构件（梁）受力更为合理强度，也因此较之受弯构件（梁）受力更为合理第一节第一节 桁架的结构特点与优点桁架的结构特点与优点 桁架结构的优点主要有：桁架结构的优点主要有： 较之梁式结构可适用于更大的跨度较之梁式结构可适用于更大的跨度 可用钢筋混凝土、钢、木等多种材料制造可用钢筋混凝土、钢、木等多种材料制造 由杆件组成，型式多样化，选型范围较广由杆件组成，型式多样化，选型范围较广 施工方便，可整体吊装，亦可高空拼装施工方便，可整体吊装，亦可高空拼装 桁架是由杆件组成的平面格构体系，其节点可视为铰接连接，桁架是由杆件组成的平面格构体系，其节点可视为铰接连接，荷载一般作用于节点上荷

95、载一般作用于节点上 平行弦桁架的杆件内力不均匀，弦杆的内力两端小而跨中大，平行弦桁架的杆件内力不均匀，弦杆的内力两端小而跨中大，腹杆的内力两端大跨中小腹杆的内力两端大跨中小 三角形桁架的杆件内力亦不均匀，弦杆的内力两端大而跨中三角形桁架的杆件内力亦不均匀，弦杆的内力两端大而跨中小，腹杆的内力两端小跨中大小，腹杆的内力两端小跨中大 拱形桁架的杆件内力较为均匀，其外形与简支梁弯矩图相似，拱形桁架的杆件内力较为均匀，其外形与简支梁弯矩图相似，受力较为合理，结构形式较为理想，故经济性较好受力较为合理，结构形式较为理想，故经济性较好第二节第二节 桁架外形与内力的关系桁架外形与内力的关系 当屋面板宽度与上

96、弦节间长度不等时，或吊顶梁间距下弦与当屋面板宽度与上弦节间长度不等时，或吊顶梁间距下弦与下弦节间长度不等时，上、下弦将产生节间荷载，上、下下弦节间长度不等时，上、下弦将产生节间荷载，上、下弦杆将由承受轴向力转变为承受轴向力和弯矩，材料的强弦杆将由承受轴向力转变为承受轴向力和弯矩，材料的强度将得不到充分利用，材料用量会增加度将得不到充分利用，材料用量会增加 桁架节间的划分应考虑屋面板、檩条、吊顶梁等的布置要求，桁架节间的划分应考虑屋面板、檩条、吊顶梁等的布置要求，尽量使荷载作用在节点上尽量使荷载作用在节点上 钢屋架常采用再分式来减少上弦的节间长度，以使屋面荷载钢屋架常采用再分式来减少上弦的节间长

97、度，以使屋面荷载直接作用在上弦节点上直接作用在上弦节点上 用于房屋上的桁架称为屋架用于房屋上的桁架称为屋架 屋架形式根据材料的不同，可分为木屋架、钢屋架、钢屋架形式根据材料的不同，可分为木屋架、钢屋架、钢- -木木组合屋架、轻型钢屋架、钢筋混凝土屋架、预应力混凝土组合屋架、轻型钢屋架、钢筋混凝土屋架、预应力混凝土屋架、钢筋混凝土屋架、钢筋混凝土- -钢组合屋架等钢组合屋架等 屋架形式根据外形的不同，可分为三角形屋架、梯形屋架、屋架形式根据外形的不同，可分为三角形屋架、梯形屋架、拱形（折线形）屋架、平行弦屋架等拱形（折线形）屋架、平行弦屋架等 各种材料的力学性能各不相同，由不同材料制造的屋架也采

98、各种材料的力学性能各不相同，由不同材料制造的屋架也采用各不相同的形式用各不相同的形式第三节第三节 屋架形式与材料的关系屋架形式与材料的关系一、木屋架一、木屋架 木屋架的典型形式为豪式屋架，其特点有：（木屋架的典型形式为豪式屋架，其特点有：（1 1）节间大小）节间大小均匀，杆件内力变化较为均匀；（均匀，杆件内力变化较为均匀；（2 2）腹杆长度与杆件内力）腹杆长度与杆件内力变化相一致，两者较为协调；（变化相一致，两者较为协调；（3 3）节点处杆件不多，易于）节点处杆件不多，易于木屋架所用的齿联结木屋架所用的齿联结 豪式木屋架的适用跨度为豪式木屋架的适用跨度为9 921m21m，最经济跨度为，最经济

99、跨度为9 915m15m，节间长度为节间长度为1.51.52.5m2.5m 屋架跨度超过屋架跨度超过15m15m时，常采用竖杆为钢杆、其它杆件为木杆时，常采用竖杆为钢杆、其它杆件为木杆的钢的钢- -木组合豪式屋架木组合豪式屋架二、钢屋架二、钢屋架 常用形式为三角形屋架、梯形屋架和平行弦屋架等常用形式为三角形屋架、梯形屋架和平行弦屋架等 轻型钢屋架的常用形式为芬克式屋架和三铰拱式屋架轻型钢屋架的常用形式为芬克式屋架和三铰拱式屋架 芬克式屋架的特点：（芬克式屋架的特点：（1 1）上弦受压杆较短，与钢结构受压）上弦受压杆较短，与钢结构受压存在稳定问题相适应；（存在稳定问题相适应；（2 2）下弦中段受

100、拉杆较长，与钢结）下弦中段受拉杆较长，与钢结构受拉不存在稳定问题相适应构受拉不存在稳定问题相适应 钢屋架适用于大跨度情况，轻型钢屋架适用于小跨度情况钢屋架适用于大跨度情况，轻型钢屋架适用于小跨度情况三、钢筋混凝土屋架三、钢筋混凝土屋架 钢筋混凝土屋架无固定形式，为节点构造简单起见，每个钢筋混凝土屋架无固定形式，为节点构造简单起见，每个节点处杆件数不多于节点处杆件数不多于5 5根，且杆件夹角不小于根，且杆件夹角不小于3030o o 屋架跨度一般以屋架跨度一般以3m3m为模数为模数 弦杆通常设计为等截面，以方便设计和施工；故确定屋架的弦杆通常设计为等截面，以方便设计和施工；故确定屋架的形式时，应尽

101、量使弦杆内力分布基本相同形式时，应尽量使弦杆内力分布基本相同 屋架上弦的坡度应与屋面材料及其防水构造相适应，瓦类屋屋架上弦的坡度应与屋面材料及其防水构造相适应，瓦类屋面坡度应大些，大型屋面板并做卷材防水时可平缓些面坡度应大些，大型屋面板并做卷材防水时可平缓些 屋架的高度应根据刚度条件满足一定的高跨比，即确定最小屋架的高度应根据刚度条件满足一定的高跨比，即确定最小高度；最大高度则取决于运输界限；经济高度应根据杆件高度；最大高度则取决于运输界限；经济高度应根据杆件总自重最小来确定总自重最小来确定第四节第四节 屋架基本尺寸及其适用范围屋架基本尺寸及其适用范围一、三角形屋架一、三角形屋架 三角形屋架形

102、成坡屋顶，造型美观，适用于较小跨度三角形屋架形成坡屋顶，造型美观，适用于较小跨度 上弦坡度较陡，利于屋面排水上弦坡度较陡，利于屋面排水 瓦类屋面的坡度瓦类屋面的坡度i i为为1/21/21/31/3；高跨比；高跨比h h/ /l l为为1/41/41/61/6二、梯形屋架二、梯形屋架 梯形屋架空间较大，便于管道和人员通过，可用于剧院等梯形屋架空间较大，便于管道和人员通过，可用于剧院等 端部高度为端部高度为1.81.82.2m2.2m；节间长度上弦为；节间长度上弦为3m3m、下弦为、下弦为6m6m；坡；坡度度i i为为1/121/12；高跨比；高跨比h h/ /l l为为1/61/61/81/8

103、 梯形钢屋架可采用再分式来减少受压上弦的长度梯形钢屋架可采用再分式来减少受压上弦的长度三、拱形（折线形）屋架三、拱形（折线形）屋架 拱形屋架上弦呈抛物线形，为制作方便多采用折线性屋架拱形屋架上弦呈抛物线形，为制作方便多采用折线性屋架 高跨比高跨比f f/ /l l为为1/61/61/81/8四、平行弦屋架四、平行弦屋架 平行弦屋架腹杆规格统一，制作方便平行弦屋架腹杆规格统一，制作方便 杆件内力分布不均匀，但杆件截面仍应力求统一；故不宜杆件内力分布不均匀，但杆件截面仍应力求统一；故不宜用于杆件内力相差悬殊的情况用于杆件内力相差悬殊的情况 上弦水平，可用于厂房中的吊车梁和托架梁上弦水平，可用于厂房

104、中的吊车梁和托架梁五、无斜腹杆屋架五、无斜腹杆屋架 无斜腹杆屋架结构造型简单，便于制作无斜腹杆屋架结构造型简单，便于制作 屋面板可支承在下弦杆上，构成下沉式或横向天窗，故可屋面板可支承在下弦杆上，构成下沉式或横向天窗，故可省去天窗架并降低厂房高度，综合经济效益较好省去天窗架并降低厂房高度，综合经济效益较好六、钢筋混凝土六、钢筋混凝土-钢组合屋架钢组合屋架 受压上弦和腹杆采用钢筋混凝土杆件，受拉下弦和腹杆采受压上弦和腹杆采用钢筋混凝土杆件，受拉下弦和腹杆采用钢拉杆，可以充分利用材料的优势，故自重轻、省材料用钢拉杆，可以充分利用材料的优势，故自重轻、省材料 常用形式包括：折线形屋架，下撑式五角形屋

105、架，三铰、常用形式包括：折线形屋架，下撑式五角形屋架，三铰、两铰屋架两铰屋架七、板状屋架七、板状屋架 上弦采用钢筋混凝土屋面板，上弦采用钢筋混凝土屋面板，下弦和腹杆采用钢材下弦和腹杆采用钢材 屋架与屋面板合而为一，传力屋架与屋面板合而为一，传力简捷，省材料、自重轻，经济简捷，省材料、自重轻，经济指标较好指标较好 制造复杂，构造不便制造复杂，构造不便 屋架的选型必须综合考虑建筑物的使用要求、建筑造型、屋屋架的选型必须综合考虑建筑物的使用要求、建筑造型、屋面防水构造、跨度和荷载大小、材料供应、施工技术条件面防水构造、跨度和荷载大小、材料供应、施工技术条件等因素，并进行全面的技术经济分析，做到受力合

106、理、技等因素，并进行全面的技术经济分析，做到受力合理、技术先进、经济适用、外形美观和制造简便术先进、经济适用、外形美观和制造简便 建筑跨度在建筑跨度在36m36m以上时宜选用钢屋架以上时宜选用钢屋架 有振动、腐蚀或高温车间，宜选用预应力钢筋混凝土屋架有振动、腐蚀或高温车间，宜选用预应力钢筋混凝土屋架 相对湿度大于相对湿度大于7575、通风不良或有腐蚀性介质的建筑不宜选、通风不良或有腐蚀性介质的建筑不宜选用木屋架和钢屋架用木屋架和钢屋架第五节第五节 屋架结构的选型屋架结构的选型 排架结构一般由预制的钢筋混凝土屋架、吊车梁、柱、基础排架结构一般由预制的钢筋混凝土屋架、吊车梁、柱、基础等组成，多用于

107、单层工业厂房等组成，多用于单层工业厂房 工业厂房与民用房屋相比，基建投资多，占地面积大，常受工业厂房与民用房屋相比，基建投资多，占地面积大，常受生产工艺条件的制约生产工艺条件的制约 排架结构传力明确，构造简单，有利于实现设计标准化、构排架结构传力明确，构造简单，有利于实现设计标准化、构件生产工业化以及施工机械化，提高建筑工业化水平件生产工业化以及施工机械化，提高建筑工业化水平第六节第六节 排架结构简介排架结构简介一、排架结构的类型一、排架结构的类型 柱头与屋架铰接，柱脚与基础刚接柱头与屋架铰接，柱脚与基础刚接 根据生产工艺与使用要求，排架可做成单跨和多跨，亦可根据生产工艺与使用要求，排架可做成

108、单跨和多跨，亦可做成等高、不等高和锯齿形等做成等高、不等高和锯齿形等 跨度可达跨度可达30m30m，高度可达，高度可达30m30m以上，吊车吨位可达以上，吊车吨位可达150t150t以上以上二、排架结构的组成二、排架结构的组成 单层厂房排架结构通常由屋面板、屋架、吊车梁、排架柱、单层厂房排架结构通常由屋面板、屋架、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础等构件组成抗风柱、基础梁、基础等构件组成 上述构件分别组成屋盖结构、横向平面排架、纵向连系体上述构件分别组成屋盖结构、横向平面排架、纵向连系体系、围护结构等系、围护结构等 （1 1）屋架结构：分为有檩体系与无檩体系，有檩体系由小）屋架结构：分为有檩

109、体系与无檩体系，有檩体系由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑组成，无檩体系由大型型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑组成，无檩体系由大型屋面板、屋架及屋盖支撑组成，前者用于小型厂房，后者屋面板、屋架及屋盖支撑组成，前者用于小型厂房，后者用于大、中型厂房用于大、中型厂房 （2 2）横向平面排架：由屋架、横向柱列及基础等组成，是）横向平面排架：由屋架、横向柱列及基础等组成，是厂房基本承重结构厂房基本承重结构 （3 3）纵向连系体系：由纵向柱列、连系梁、吊车梁、柱间）纵向连系体系：由纵向柱列、连系梁、吊车梁、柱间支撑及基础等组成，主要传递纵向水平力支撑及基础等组成，主要传递纵向水平力 （4 4）围护结构：由

110、纵墙、横墙（山墙）、抗风柱及基础梁）围护结构：由纵墙、横墙（山墙）、抗风柱及基础梁等组成，主要承受墙体自重和其上的风荷载等组成，主要承受墙体自重和其上的风荷载第八章第八章 拱结构拱结构 拱的受力特点与适用范围拱的受力特点与适用范围 拱的类型拱的类型 拱轴的形式与合理轴线拱轴的形式与合理轴线 拱水平推力的平衡拱水平推力的平衡 拱的截面形式与主要尺寸拱的截面形式与主要尺寸 拱的结构选型与布置拱的结构选型与布置 拱在竖向荷载下，两端支承处产生竖向反力和水平推力，使拱在竖向荷载下，两端支承处产生竖向反力和水平推力，使拱内产生轴向压力，并大大减小了跨中弯矩拱内产生轴向压力，并大大减小了跨中弯矩 拱结构的

111、材料利用率高，可充分利用抗压强度较高而抗拉强拱结构的材料利用率高，可充分利用抗压强度较高而抗拉强度差的圬工材料（石材、砖、混凝土）来建造拱桥，现在度差的圬工材料（石材、砖、混凝土）来建造拱桥，现在多采用钢筋混凝土、钢材、钢管混凝土等来建造拱结构桥多采用钢筋混凝土、钢材、钢管混凝土等来建造拱结构桥梁和民用建筑梁和民用建筑 拱的形式多种多样，有利于丰富建筑外形，不仅适用于大跨拱的形式多种多样，有利于丰富建筑外形，不仅适用于大跨度结构（桥梁），也适用于中小跨度的房屋建筑（展览馆、度结构（桥梁），也适用于中小跨度的房屋建筑（展览馆、体育馆、商场等公共建筑物和商业建筑物）体育馆、商场等公共建筑物和商业建

112、筑物）第一节第一节 拱的受力特点与适用范围拱的受力特点与适用范围 按建造材料，可分为砖石砌体拱结构、钢筋混凝土拱结构、按建造材料，可分为砖石砌体拱结构、钢筋混凝土拱结构、钢管混凝土拱结构、钢拱结构、胶合木拱结构等钢管混凝土拱结构、钢拱结构、胶合木拱结构等 按结构组成，可分为无铰拱、两铰拱和三铰拱按结构组成，可分为无铰拱、两铰拱和三铰拱 按有无水平推力，可分为无系杆拱和有系杆拱按有无水平推力，可分为无系杆拱和有系杆拱 按拱轴形式，可分为半圆拱和抛物线拱等按拱轴形式，可分为半圆拱和抛物线拱等 按拱身截面，可分为实腹式和格构式、等截面和变截面等按拱身截面，可分为实腹式和格构式、等截面和变截面等 按支

113、承方式，可分为上承式、下承式和中承式按支承方式，可分为上承式、下承式和中承式第二节第二节 拱的类型拱的类型 确定拱轴的形式主要考虑拱的合理轴线以及拱的矢高确定拱轴的形式主要考虑拱的合理轴线以及拱的矢高 在一定荷载作用下，使拱处于无弯矩状态的拱轴曲线，称为在一定荷载作用下，使拱处于无弯矩状态的拱轴曲线，称为拱的合理轴线，其形式与支承条件和荷载形式有关拱的合理轴线，其形式与支承条件和荷载形式有关 三铰拱在均布竖向荷载作用下，合理拱轴为一抛物线；在垂三铰拱在均布竖向荷载作用下，合理拱轴为一抛物线；在垂直拱轴均布压力下，合理拱轴为一圆弧线直拱轴均布压力下，合理拱轴为一圆弧线 拱的矢高对拱的外形影响很大

114、，直接影响建筑造型和构造处拱的矢高对拱的外形影响很大，直接影响建筑造型和构造处理，还影响拱身轴力和拱脚推力的大小（水平推力与矢高理，还影响拱身轴力和拱脚推力的大小（水平推力与矢高成反比）成反比） 第三节第三节 拱轴的形式与合理轴线拱轴的形式与合理轴线 拱的矢高的合理选择：拱的矢高的合理选择： （1 1）满足建筑造型和建筑使用功能的要求）满足建筑造型和建筑使用功能的要求矢高决定了矢高决定了建筑内部空间的大小和建筑外形建筑内部空间的大小和建筑外形 （2 2）尽量使结构受力合理）尽量使结构受力合理矢高小，则水平推力大，拱矢高小，则水平推力大，拱身轴力大；矢高大，则相反，可降低基础造价，但拱身长身轴力

115、大；矢高大，则相反，可降低基础造价，但拱身长度增大、上部结构用料增加、风力影响大度增大、上部结构用料增加、风力影响大 （3 3）满足屋面排水构造的要求）满足屋面排水构造的要求对于瓦屋面，要求屋面对于瓦屋面，要求屋面坡度较大，则矢高较大坡度较大，则矢高较大 拱的矢高一般取为拱的矢高一般取为(1/8(1/81/2)1/2)跨度，经济范围为跨度，经济范围为( 1/7( 1/71/5)1/5)跨度；系杆拱的矢高较小；落地拱的矢高较大跨度；系杆拱的矢高较小；落地拱的矢高较大 拱为有推力的结构，拱脚（支座）应能可靠地承受水平推力，拱为有推力的结构，拱脚（支座）应能可靠地承受水平推力，从而保证拱结构发挥作用

116、从而保证拱结构发挥作用 对于无铰拱、两铰拱等超静定结构，在水平推力下拱脚的变对于无铰拱、两铰拱等超静定结构，在水平推力下拱脚的变位会引起结构较大的附加内力（弯矩），应严格限制位会引起结构较大的附加内力（弯矩），应严格限制 实际工程中采用以下方式来平衡拱脚的水平推力：落地拱、实际工程中采用以下方式来平衡拱脚的水平推力：落地拱、竖向结构承担、系杆拱和刚性水平结构传递给总拉杆等竖向结构承担、系杆拱和刚性水平结构传递给总拉杆等第四节第四节 拱水平推力的平衡拱水平推力的平衡一、落地拱一、落地拱 利用地基基础直接承受水平推利用地基基础直接承受水平推力力 拱脚落地与基础刚接，基础尺寸很大、用料多、造价较高拱

117、脚落地与基础刚接，基础尺寸很大、用料多、造价较高 为更有效地抵抗水平推力，基础底部常做成斜面形状为更有效地抵抗水平推力，基础底部常做成斜面形状 适用于水平推力不太大或地质条件较好时适用于水平推力不太大或地质条件较好时二、水平推力由竖向结构承担二、水平推力由竖向结构承担 亦用于无系杆拱，水平推力由支承拱脚的竖向结构承担亦用于无系杆拱，水平推力由支承拱脚的竖向结构承担 要求竖向结构及其基础有足够大的刚度来抵抗拱的反力要求竖向结构及其基础有足够大的刚度来抵抗拱的反力 扶壁墙墩适用于小跨度、推力小时，如哥特式建筑扶壁墙墩适用于小跨度、推力小时，如哥特式建筑 斜柱墩适用于较大跨度、推力大时，可做到传力合

118、理、经斜柱墩适用于较大跨度、推力大时，可做到传力合理、经济美观，如西安秦始皇兵马俑展览厅济美观，如西安秦始皇兵马俑展览厅 拱跨较大、两侧有边跨附属用房时，可由边跨结构来提供拱跨较大、两侧有边跨附属用房时，可由边跨结构来提供拱脚反力，边跨结构可为单层或多层、单跨或多跨的墙体拱脚反力，边跨结构可为单层或多层、单跨或多跨的墙体或框架结构，如北京崇文门菜市场或框架结构，如北京崇文门菜市场 三、系杆拱三、系杆拱 水平推力由系杆直接承担水平推力由系杆直接承担 两端拱脚之间用钢杆连系起来，利用钢杆受拉来抵抗拱的两端拱脚之间用钢杆连系起来，利用钢杆受拉来抵抗拱的水平推力，水平拉杆所承受的拉力等于拱的水平推力，

119、故水平推力，水平拉杆所承受的拉力等于拱的水平推力，故传力路线简短、构造合理、安全可靠传力路线简短、构造合理、安全可靠 可用于搁置在墙、柱上的屋盖结构，也可用于落地拱结构可用于搁置在墙、柱上的屋盖结构，也可用于落地拱结构 作为屋盖结构时，竖向承重构件不承担水平推力，相当于作为屋盖结构时，竖向承重构件不承担水平推力，相当于排架结构，屋架及柱子用料经济，但室内可见水平系杆、排架结构，屋架及柱子用料经济，但室内可见水平系杆、影响净高，应用受到限制影响净高，应用受到限制 为了避免系杆太长而在自重作用下下垂太大，可设置吊杆为了避免系杆太长而在自重作用下下垂太大，可设置吊杆来减少拉杆的自由长度来减少拉杆的自

120、由长度 四、水平推力由刚性水平结构传递给总拉杆四、水平推力由刚性水平结构传递给总拉杆 仅在结构两端山墙处设置拉杆，水平推力由拱脚标高处的仅在结构两端山墙处设置拉杆，水平推力由拱脚标高处的刚性水平构件（可为圈梁、天沟板、副跨现浇钢筋混凝土刚性水平构件（可为圈梁、天沟板、副跨现浇钢筋混凝土屋盖等）传递给总拉杆屋盖等）传递给总拉杆 若刚性水平构件在其平面内刚度足够大，则可认为竖向承若刚性水平构件在其平面内刚度足够大，则可认为竖向承重结构顶部不承担水平推力重结构顶部不承担水平推力 优点：室内无系杆，建筑空间利用率高优点：室内无系杆，建筑空间利用率高 拱身可做成实腹式和格构式两种型式，一般采用等截面拱身

121、可做成实腹式和格构式两种型式，一般采用等截面 钢筋混凝土拱一般采用实腹式，拱身的截面高度可按拱跨的钢筋混凝土拱一般采用实腹式，拱身的截面高度可按拱跨的1/301/301/401/40估算，截面宽度为估算，截面宽度为252540cm 40cm 钢结构拱多采用格构式，拱身的截面高度，格构式按拱跨的钢结构拱多采用格构式，拱身的截面高度，格构式按拱跨的1/301/301/601/60，实腹式按拱跨的，实腹式按拱跨的1/501/501/80 1/80 当拱身内力（轴压力、弯矩）沿轴向改变较大时，可采用变当拱身内力（轴压力、弯矩）沿轴向改变较大时，可采用变截面形式，即改变拱身截面高度而保持宽度不变截面形式

122、，即改变拱身截面高度而保持宽度不变第五节第五节 拱的截面形式与主要尺寸拱的截面形式与主要尺寸 拱的截面除了常用的矩形截面外，还可采用形截面、双曲拱的截面除了常用的矩形截面外，还可采用形截面、双曲拱、波形拱、折板拱等拱、波形拱、折板拱等 更大跨度的拱可采用钢管、钢管混凝土截面，也可用型钢、更大跨度的拱可采用钢管、钢管混凝土截面，也可用型钢、钢管或钢管混凝土组成组合截面钢管或钢管混凝土组成组合截面 组合截面拱自重轻，截面回转半径大，其稳定性和抗弯能力组合截面拱自重轻，截面回转半径大，其稳定性和抗弯能力大大提高，可以跨越很大的跨度，跨高比也可做得更大大大提高，可以跨越很大的跨度，跨高比也可做得更大

123、拱结构的选型需要考虑结构的支承形式、拱轴形式、拱的矢拱结构的选型需要考虑结构的支承形式、拱轴形式、拱的矢高、拱身形式、拱的结构布置与支撑体系设置高、拱身形式、拱的结构布置与支撑体系设置 静定三铰拱不会产生附加内力，但构造复杂，适用于地基特静定三铰拱不会产生附加内力，但构造复杂，适用于地基特别软弱时，一般工程不大使用别软弱时，一般工程不大使用 两铰拱和无铰拱属于超静定结构，要考虑基础不均匀沉降和两铰拱和无铰拱属于超静定结构，要考虑基础不均匀沉降和温度变化引起的附加内力的影响温度变化引起的附加内力的影响 两铰拱受力合理，用料经济，制作和安装简便，最常用两铰拱受力合理，用料经济，制作和安装简便，最常

124、用 无铰拱受力最为合理，但对支座要求高，适用于地基条件好无铰拱受力最为合理，但对支座要求高，适用于地基条件好或支承可靠时，一般用于桥梁结构，很少用于房屋建筑或支承可靠时，一般用于桥梁结构，很少用于房屋建筑第六节第六节 拱的结构选型与布置拱的结构选型与布置 拱结构根据建筑平面形式的不同，可以有以下布置方案：拱结构根据建筑平面形式的不同，可以有以下布置方案： 并列布置：建筑平面为矩形，可用等间距、等跨度、并列布并列布置：建筑平面为矩形，可用等间距、等跨度、并列布置的平面拱结构，纵向需加支撑置的平面拱结构，纵向需加支撑 径向布置：建筑平面为非矩形，常采用径向布置的空间拱结径向布置：建筑平面为非矩形，

125、常采用径向布置的空间拱结构，其空间刚度和稳定性都较好构，其空间刚度和稳定性都较好 环向布置：建筑平面为圆形，采用环向布置的空间拱结构最环向布置：建筑平面为圆形，采用环向布置的空间拱结构最合理，各拱沿周围排列、拱脚相抵、推力互消合理，各拱沿周围排列、拱脚相抵、推力互消 井式布置：仿效井字梁布置，多向承受荷载、共同传力井式布置：仿效井字梁布置，多向承受荷载、共同传力 多叉布置：适用于任意建筑平面形状，围绕一个中心铰或环、多叉布置：适用于任意建筑平面形状，围绕一个中心铰或环、径向布置辐射状的拱肋，呈多叉状的肋形拱，拱脚与拱顶径向布置辐射状的拱肋，呈多叉状的肋形拱，拱脚与拱顶多为铰接，多叉拱肋的顶端汇

126、聚于中心，各叉拱脚形成的多为铰接，多叉拱肋的顶端汇聚于中心，各叉拱脚形成的平面宜为正多边形或圆形平面宜为正多边形或圆形第九章第九章 薄壳结构薄壳结构 与平面结构体系不同，空间结构体系为空间受力，可以更与平面结构体系不同，空间结构体系为空间受力，可以更好地解决大跨度屋盖的问题好地解决大跨度屋盖的问题 薄壳结构采用钢筋混凝土，其壳体内主要承受以压力为主薄壳结构采用钢筋混凝土，其壳体内主要承受以压力为主的薄膜应力，且薄膜应力沿壳体厚度方向均匀分布，故材的薄膜应力，且薄膜应力沿壳体厚度方向均匀分布，故材料强度能得到充分发挥；此外，壳体为曲面，处于空间受料强度能得到充分发挥；此外，壳体为曲面，处于空间受

127、力状态，各向刚度均较大，故其厚度往往很小力状态，各向刚度均较大，故其厚度往往很小 6m6m 6m6m的钢筋混凝土双向板，最小厚度需的钢筋混凝土双向板，最小厚度需130mm130mm；35m35m 35m35m的双向扁壳屋盖，壳板厚度仅需的双向扁壳屋盖，壳板厚度仅需80mm80mm 薄壳必须具备的两个条件：曲面的；刚性的薄壳必须具备的两个条件：曲面的；刚性的 薄壳的结构组成：曲面的壳板；周边的边缘构件薄壳的结构组成：曲面的壳板；周边的边缘构件 优点：强度高，刚度大，用料省，自重轻，覆盖大面积；优点：强度高，刚度大，用料省，自重轻，覆盖大面积；曲面多样活，造型多变，曲线优美，表现力强曲面多样活，造

128、型多变，曲线优美，表现力强 适用于：展览厅，食堂，剧院，天文馆，厂房，飞机库等适用于：展览厅，食堂，剧院，天文馆，厂房，飞机库等 缺点：体型多为曲线、复杂多变，费工费模板，施工难度缺点：体型多为曲线、复杂多变，费工费模板，施工难度大；壳壁薄，保温隔热性能差，耐久性较差；某些壳体易大；壳壁薄，保温隔热性能差，耐久性较差；某些壳体易产生回音产生回音 不适用：对音响效果要求高的大会堂、体育馆、影剧院等不适用：对音响效果要求高的大会堂、体育馆、影剧院等薄壳的结构效能薄壳的结构效能 薄壳结构是一种薄得不至于产生明显弯曲应力，但厚度可薄壳结构是一种薄得不至于产生明显弯曲应力，但厚度可以承受轴力和剪力的形抵

129、抗结构以承受轴力和剪力的形抵抗结构 形抵抗结构即将材料造成一定的形状从而获得一定强度和形抵抗结构即将材料造成一定的形状从而获得一定强度和刚度的结构（薄纸卷起即可抗弯），获得此种能力靠的不刚度的结构（薄纸卷起即可抗弯），获得此种能力靠的不是用料的增加、而是适当的形式是用料的增加、而是适当的形式 薄壳结构赖以获得这种能力的薄壳结构赖以获得这种能力的“ “形形” ”就是其曲面特征就是其曲面特征 薄壳的结构效能就归功于曲面的曲率及其几何特征薄壳的结构效能就归功于曲面的曲率及其几何特征薄壳的型式以及典型曲面形式薄壳的型式以及典型曲面形式 薄壳的型式有：球面壳，圆柱壳，双曲面壳，折结构，幕薄壳的型式有：球

130、面壳，圆柱壳，双曲面壳，折结构，幕结构，等等结构，等等 薄壳的各种型式都是由若干曲面进行切割、组合而创造出薄壳的各种型式都是由若干曲面进行切割、组合而创造出来的，几种基本的曲面形式包括：来的，几种基本的曲面形式包括：1 1、旋转曲面、旋转曲面、旋转曲面、旋转曲面 由一平面曲线作母线绕其平面内的轴旋转而成由一平面曲线作母线绕其平面内的轴旋转而成 该平面曲线可有不同形状，可用于得到球形曲面、旋转抛该平面曲线可有不同形状，可用于得到球形曲面、旋转抛物线曲面、椭圆曲面和双曲面等物线曲面、椭圆曲面和双曲面等2 2、平移曲面、平移曲面、平移曲面、平移曲面 由一竖向曲线作母线沿作导线的另一竖向曲线平移而成由

131、一竖向曲线作母线沿作导线的另一竖向曲线平移而成 椭圆抛物面：竖向抛物线沿凸向相同的抛物线平移而成椭圆抛物面：竖向抛物线沿凸向相同的抛物线平移而成 双曲抛物面：竖向抛物线沿凸向相反的抛物线平移而成双曲抛物面：竖向抛物线沿凸向相反的抛物线平移而成4 4、复杂曲面、复杂曲面、复杂曲面、复杂曲面 由上述基本曲面任意切取一部分或将曲线进行不同组合，由上述基本曲面任意切取一部分或将曲线进行不同组合，可得到各种各样的复杂曲面可得到各种各样的复杂曲面 曲面形式过于复杂，施工难度很大，很少采用曲面形式过于复杂，施工难度很大，很少采用3 3、直纹曲面、直纹曲面、直纹曲面、直纹曲面 由一直线的两端沿二固定曲线移动而

132、成，施工方便应用多由一直线的两端沿二固定曲线移动而成，施工方便应用多 鞍壳、扭壳：前者亦可形成双曲抛物面；后者为一直线沿鞍壳、扭壳：前者亦可形成双曲抛物面；后者为一直线沿两根互相倾斜且不相交的直线移动而成两根互相倾斜且不相交的直线移动而成 柱面、柱状面：前者为一直线沿一竖向曲线移动而成；后柱面、柱状面：前者为一直线沿一竖向曲线移动而成；后者为一直线沿两根曲率不同的竖向曲线、并始终平行于一者为一直线沿两根曲率不同的竖向曲线、并始终平行于一导平面移动而成导平面移动而成 锥面、锥状面：前者为一直线沿一竖向曲线移动、且始终锥面、锥状面：前者为一直线沿一竖向曲线移动、且始终通过一固定点而成；后者为一直线

133、一端沿一直线、另一端通过一固定点而成；后者为一直线一端沿一直线、另一端沿一曲线、并始终平行于一导平面移动而成沿一曲线、并始终平行于一导平面移动而成 第十章第十章 网架结构网架结构 网架的受力特点与适用范围网架的受力特点与适用范围 平板网架的结构形式及其选型平板网架的结构形式及其选型 平板网架的主要尺寸平板网架的主要尺寸 网架的杆件和节点网架的杆件和节点 网架的支承方式网架的支承方式 网架的屋面做法网架的屋面做法 网架是由平面桁架发展而来，是由复杂的杆件系统组成超静网架是由平面桁架发展而来，是由复杂的杆件系统组成超静定次数极高的空间结构定次数极高的空间结构 在节点荷载作用下，网架的杆件主要承受轴

134、力，能够充分发在节点荷载作用下，网架的杆件主要承受轴力，能够充分发挥材料的强度，自重轻，较为节省材料挥材料的强度，自重轻，较为节省材料 网架结构各杆件互相起支撑作用，故其整体性强、稳定性好、网架结构各杆件互相起支撑作用，故其整体性强、稳定性好、空间刚度大、抗震性能好，支承跨度更大，用料更省空间刚度大、抗震性能好，支承跨度更大，用料更省 网架的结构高度较小，可有效利用建筑空间，且能利用较小网架的结构高度较小，可有效利用建筑空间，且能利用较小规格的杆件建造大跨度结构，还具有杆件类型统一、便于规格的杆件建造大跨度结构，还具有杆件类型统一、便于工业化生产、可地面拼装再整体吊装等优点工业化生产、可地面拼

135、装再整体吊装等优点第一节第一节 网架的受力特点与适用范围网架的受力特点与适用范围 网架结构可分为网架结构可分为平板网架平板网架平板网架平板网架和和曲面网架曲面网架曲面网架曲面网架 平板网架均为双层网架，双层网架有上、下弦之分平板网架均为双层网架，双层网架有上、下弦之分 曲面网架可为单层、双层、单曲、双曲等形式曲面网架可为单层、双层、单曲、双曲等形式 网架杆件多为钢管或角钢制作，节点多为空心球节点或钢网架杆件多为钢管或角钢制作，节点多为空心球节点或钢板焊接节点板焊接节点 平板网架与网壳相比，是一种无水平推力的空间结构，支平板网架与网壳相比，是一种无水平推力的空间结构，支座构造较为简单，便于下部支

136、承结构的处理座构造较为简单，便于下部支承结构的处理 网架结构的适用性很强，应用很广泛，造型灵活而恢宏网架结构的适用性很强，应用很广泛，造型灵活而恢宏第二节第二节 平板网架的结构形式及其选型平板网架的结构形式及其选型 平板网架从结构形式方面可以分为以下两大类：平板网架从结构形式方面可以分为以下两大类： 交叉桁架体系网架：交叉桁架体系网架：交叉桁架体系网架：交叉桁架体系网架：由不同方向的平行弦桁架相互交叉组成由不同方向的平行弦桁架相互交叉组成 角锥体系网架：角锥体系网架：角锥体系网架：角锥体系网架：由三角锥、四角锥、六角锥等各种锥体单元由三角锥、四角锥、六角锥等各种锥体单元组成，较之交叉桁架体系网

137、架，其刚度更大、受力性能更好组成，较之交叉桁架体系网架，其刚度更大、受力性能更好一、交叉桁架体系网架一、交叉桁架体系网架 是由许多上下弦平行的平面桁架相互交叉联成一体的网状是由许多上下弦平行的平面桁架相互交叉联成一体的网状结构，可由两向或三向相互交叉的桁架组成结构，可由两向或三向相互交叉的桁架组成 两向交叉为两向交叉为9090o o正交或任意角度相交，三向交叉的交角为正交或任意角度相交，三向交叉的交角为6060o o 由两组相互交叉成由两组相互交叉成9090o o （“ “正交正交” ”）的平面桁架组成，且两）的平面桁架组成，且两组桁架分别与其相应的建筑平面边线平行（组桁架分别与其相应的建筑平

138、面边线平行（“ “正放正放” ”） 适用于四点支承的正方形建筑平面，跨度宜为适用于四点支承的正方形建筑平面，跨度宜为303060m60m 网格平面为几何可变，必须加设水平支撑网格平面为几何可变，必须加设水平支撑1 1、两向正交正放网架（井字形网架）、两向正交正放网架（井字形网架）、两向正交正放网架（井字形网架）、两向正交正放网架（井字形网架） 由三组互成由三组互成6060o o 的平面桁架相交而成的平面桁架相交而成 刚度更大，内力均匀，但杆件多，适宜采用钢管杆件球节点刚度更大，内力均匀，但杆件多，适宜采用钢管杆件球节点 适用于大跨度建筑（适用于大跨度建筑（60m60m），特别适合于三角形、多边

139、形），特别适合于三角形、多边形和圆形的建筑平面和圆形的建筑平面3 3、三向交叉网架、三向交叉网架、三向交叉网架、三向交叉网架 由两组相互交叉成由两组相互交叉成9090o o（“ “正交正交” ”）的平面桁架组成，且两）的平面桁架组成，且两组桁架分别与其相应的建筑平面边线成组桁架分别与其相应的建筑平面边线成4545o o（“ “斜放斜放” ”） 适用于周边支承的矩形建筑平面，刚度较大、用料较省，适用于周边支承的矩形建筑平面，刚度较大、用料较省，用于大跨度经济效果好用于大跨度经济效果好2 2、两向正交斜放网架、两向正交斜放网架、两向正交斜放网架、两向正交斜放网架二、角锥体系网架二、角锥体系网架 锥

140、体网架因不是桁架交叉组成，故网架的上下层网格之间锥体网架因不是桁架交叉组成，故网架的上下层网格之间设有竖向腹杆，即锥体的棱角斜杆设有竖向腹杆，即锥体的棱角斜杆 可预制成标准锥体单元，方便加工、运输、存放、安装可预制成标准锥体单元，方便加工、运输、存放、安装 三角锥网架：上下弦平面均为三角形网格三角锥网架：上下弦平面均为三角形网格 抽空三角锥网架：基于三角锥网架，抽去部分三角锥单元抽空三角锥网架：基于三角锥网架，抽去部分三角锥单元的腹杆和下弦杆而成，上弦面为三角形网格，下弦面为三的腹杆和下弦杆而成，上弦面为三角形网格，下弦面为三角形和六边形网格或全部为六边形网格角形和六边形网格或全部为六边形网格

141、1 1、三角锥体网架（、三角锥体网架（、三角锥体网架（、三角锥体网架（a a） 抽空三角锥网架杆件减少、用料较省、构造较易，但刚度抽空三角锥网架杆件减少、用料较省、构造较易，但刚度稍差，适用于较小跨度的三角形、六边形和圆形建筑平面稍差，适用于较小跨度的三角形、六边形和圆形建筑平面 蜂窝形三角锥网架：上弦面为三角形和六边形，下弦面为蜂窝形三角锥网架：上弦面为三角形和六边形，下弦面为六边形网格，适用于周边支承的中小跨度六边形、矩形和六边形网格，适用于周边支承的中小跨度六边形、矩形和圆形建筑平面圆形建筑平面 三角锥体系网架受力均匀，空间刚度较其他类型的网架大三角锥体系网架受力均匀，空间刚度较其他类型

142、的网架大 在大跨度建筑中应用广泛，适用于矩形、三角形、六边形在大跨度建筑中应用广泛，适用于矩形、三角形、六边形和圆形等建筑平面和圆形等建筑平面1 1、三角锥体网架（、三角锥体网架（、三角锥体网架（、三角锥体网架（b b） 上下弦平面均为正方形网格且相互错开半格，使下弦网格上下弦平面均为正方形网格且相互错开半格，使下弦网格的角点对准上弦网格的形心，再用斜腹板将上下弦的网格的角点对准上弦网格的形心，再用斜腹板将上下弦的网格节点连接起来，即形成一个个互连的四角锥体节点连接起来，即形成一个个互连的四角锥体 正方四角锥网架：单元底边与相应的建筑平面边线平行，正方四角锥网架：单元底边与相应的建筑平面边线平

143、行，锥尖可向上、亦可向下；受力均匀、刚度较好，上下弦面锥尖可向上、亦可向下；受力均匀、刚度较好，上下弦面均为四角形，杆件统一、构造简单；但杆件量大、用料较均为四角形，杆件统一、构造简单；但杆件量大、用料较多；适用于周边支承的中小跨度接近正边形建筑平面，也多；适用于周边支承的中小跨度接近正边形建筑平面，也适用于大柱网、点支承、设有悬挂吊车的工业厂房适用于大柱网、点支承、设有悬挂吊车的工业厂房2 2、四角锥体网架（、四角锥体网架（、四角锥体网架（、四角锥体网架（a a） 正方抽空四角锥网架：基于正方四角锥网架，为节约钢材、正方抽空四角锥网架：基于正方四角锥网架，为节约钢材、采光通风，适当抽去一部分

144、四角锥单元的腹杆和下弦杆，采光通风，适当抽去一部分四角锥单元的腹杆和下弦杆，使得下弦网格尺寸扩大一倍使得下弦网格尺寸扩大一倍 斜方四角锥网架：上弦与建筑平面边线成斜方四角锥网架：上弦与建筑平面边线成4545o o，下弦与建筑，下弦与建筑平面边线平行或垂直，上弦杆长为下弦杆长的平面边线平行或垂直，上弦杆长为下弦杆长的0.70.7倍，上弦倍，上弦受压、下弦受拉，受力合理、节点处杆件少、构造简单，受压、下弦受拉，受力合理、节点处杆件少、构造简单，适用于中小跨度的矩形平面建筑适用于中小跨度的矩形平面建筑 六角锥体网架：杆件多、节点构造复杂、施工困难，少用六角锥体网架：杆件多、节点构造复杂、施工困难，少

145、用2 2、四角锥体网架（、四角锥体网架（、四角锥体网架（、四角锥体网架（b b）三、网架的结构选型三、网架的结构选型 平面形状为矩形的周边支承网架，当其长宽比小于等于平面形状为矩形的周边支承网架，当其长宽比小于等于1.51.5时，宜选用斜放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交斜放、时，宜选用斜放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交斜放、两向正交正放、正放四角锥网架两向正交正放、正放四角锥网架 平面形状为矩形的周边支承网架，当其长宽比大于平面形状为矩形的周边支承网架，当其长宽比大于1.51.5时，时，宜选用两向正交正放、正放四角锥、正放抽空四角锥网架宜选用两向正交正放、正放四角锥、正放抽空四角锥网架 平

146、面形状为矩形的多点支承网架，可根据具体情况选用正平面形状为矩形的多点支承网架，可根据具体情况选用正放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交正放网架放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交正放网架 平面形状为圆形、六边形的周边支承网架，可根据具体情平面形状为圆形、六边形的周边支承网架，可根据具体情况选用三向、三角锥、抽空三角锥网架况选用三向、三角锥、抽空三角锥网架第三节第三节 平板网架的主要尺寸平板网架的主要尺寸一、网格尺寸一、网格尺寸 取决于网架的跨度、屋面材料和屋面做法取决于网架的跨度、屋面材料和屋面做法 与网架型式、网架高度、腹杆布置、建筑平面形状、支承与网架型式、网架高度、腹杆布置、建筑平面形状、支

147、承条件、跨度大小、屋面材料、荷载大小、有无悬挂吊车、条件、跨度大小、屋面材料、荷载大小、有无悬挂吊车、施工条件等因素有密切关系施工条件等因素有密切关系 短向跨度短向跨度l l30m30m时，可取时，可取l l /8 /8 l l /12 /12 短向跨度短向跨度l l303060m60m时，可取时，可取l l /11 /11 l l /14 /14 短向跨度短向跨度l l60m60m时，可取时，可取l l /13 /13 l l /18 /18二、网格高度二、网格高度 应与网格尺寸相匹配，否则腹杆长和倾角不够合理应与网格尺寸相匹配，否则腹杆长和倾角不够合理 取决于网架跨度取决于网架跨度 短向跨

148、度短向跨度l l30m30m时，可取时，可取l l /10 /10 l l /13 /13 短向跨度短向跨度l l303060m60m时，可取时，可取l l /12 /12 l l /15 /15 短向跨度短向跨度l l60m60m时，可取时，可取l l /14 /14 l l /18 /18三、腹杆布置三、腹杆布置 应尽量使受压杆件短而受拉杆件长，从而使网架受力合理应尽量使受压杆件短而受拉杆件长，从而使网架受力合理 对于交叉桁架体系网架，腹杆倾角一般为对于交叉桁架体系网架，腹杆倾角一般为4040o o5555o o；对于角；对于角锥网架，斜腹杆倾角宜为锥网架，斜腹杆倾角宜为6060o o，可

149、使杆件标准化，可使杆件标准化 对于大跨度网架，因网格尺寸较大，为减小上弦长度，宜对于大跨度网架，因网格尺寸较大，为减小上弦长度，宜采用再分式腹杆采用再分式腹杆第四节第四节 网架的杆件和节点网架的杆件和节点一、网架杆件一、网架杆件 常采用钢管、角钢、冷弯薄壁型钢等作为杆件常采用钢管、角钢、冷弯薄壁型钢等作为杆件 钢管截面封闭、各向同性、抗弯抗扭刚度大，受力性能好、钢管截面封闭、各向同性、抗弯抗扭刚度大，受力性能好、承载力高，应用较多承载力高，应用较多 中小跨度且荷载较小时，亦可采用角钢或冷弯薄壁型钢中小跨度且荷载较小时，亦可采用角钢或冷弯薄壁型钢 荷载较大或跨度较大时，材料宜选用荷载较大或跨度较

150、大时，材料宜选用Q345Q345钢，可减轻自重钢，可减轻自重 铝合金、不锈钢等材料具有轻质、耐腐、美观等优点，在铝合金、不锈钢等材料具有轻质、耐腐、美观等优点，在我国网架上的应用也越来越多我国网架上的应用也越来越多二、网架节点二、网架节点 网架中的节点起着连接各个杆件、传递杆件内力的作用网架中的节点起着连接各个杆件、传递杆件内力的作用 节点处交汇的杆件少则节点处交汇的杆件少则6 6根、多则根、多则1313根，且呈空间交汇关系根，且呈空间交汇关系 节点的选型和设计是网架设计的重要部分节点的选型和设计是网架设计的重要部分 钢板节点：钢板节点：钢板节点：钢板节点：适用于杆件为角钢或冷弯薄壁型钢时，刚

151、度大、适用于杆件为角钢或冷弯薄壁型钢时，刚度大、整体性好、制作加工简单，不适用于钢管杆件整体性好、制作加工简单，不适用于钢管杆件 焊接空心球节点：焊接空心球节点：焊接空心球节点：焊接空心球节点：由两个半球对焊而成，适用于钢管杆件，由两个半球对焊而成，适用于钢管杆件，适应性强、传力明确、造型美观，但焊接质量要求高、焊接适应性强、传力明确、造型美观，但焊接质量要求高、焊接量大、焊接变形较大、下料要求高量大、焊接变形较大、下料要求高 螺栓球节点：螺栓球节点：螺栓球节点：螺栓球节点：在实心球上钻出螺栓孔、用高强螺栓连接钢管在实心球上钻出螺栓孔、用高强螺栓连接钢管杆件，具有焊接空心球节点的优点，同时不用

152、焊接，能加快杆件，具有焊接空心球节点的优点，同时不用焊接，能加快安装速度、缩短工期，但节点构造复杂、加工量大安装速度、缩短工期，但节点构造复杂、加工量大 第五节第五节 网架的支承方式网架的支承方式 周边支承：周边支承：周边支承：周边支承：（1 1）网架周边每个节点都支承在一根柱上，传）网架周边每个节点都支承在一根柱上，传力直接明确、网架受力均匀，适用于大、中跨度网架；力直接明确、网架受力均匀，适用于大、中跨度网架；（2 2）网架周边所有节点都支承在圈梁上，圈梁再支承在周）网架周边所有节点都支承在圈梁上，圈梁再支承在周边的柱上，柱子数量少、布置灵活、便于建筑设计、网架边的柱上，柱子数量少、布置灵

153、活、便于建筑设计、网架受力均匀，适用于中小跨度网架受力均匀，适用于中小跨度网架 点支承：点支承：点支承：点支承：设置四个或多个支柱，适用于要求大柱距的情况设置四个或多个支柱，适用于要求大柱距的情况 周边支承与点支承结合：周边支承与点支承结合：周边支承与点支承结合：周边支承与点支承结合：根据使用要求，设置边点混合支根据使用要求，设置边点混合支承，或三边支承一边开口，或两边支承两边开口，适用于承，或三边支承一边开口，或两边支承两边开口，适用于飞机库等飞机库等第六节第六节 网架的屋面做法网架的屋面做法 无檩体系屋面：无檩体系屋面：无檩体系屋面：无檩体系屋面：屋面材料选用大尺寸钢筋混凝土屋面板，屋面材

154、料选用大尺寸钢筋混凝土屋面板，所需支点间距大，一般上弦网格尺寸与屋面板尺寸一致，所需支点间距大，一般上弦网格尺寸与屋面板尺寸一致，屋面板可直接放置在上弦节点的支托上；零配件少，施工屋面板可直接放置在上弦节点的支托上；零配件少，施工和安装速度快，但自重大、网架用钢量增加和安装速度快，但自重大、网架用钢量增加 有檩体系屋面：有檩体系屋面：有檩体系屋面：有檩体系屋面：屋面材料选用压型钢板或铝合金屋面板，屋面材料选用压型钢板或铝合金屋面板，支点距离小，轻质高强、美观耐用，加工和安装标准化、支点距离小，轻质高强、美观耐用，加工和安装标准化、工业化，施工周期短，自重小、网架用钢量减少工业化，施工周期短，自

155、重小、网架用钢量减少第十一章第十一章 悬索结构悬索结构 由一系列高强度钢索组成的一种张力结构，自重很轻、用由一系列高强度钢索组成的一种张力结构，自重很轻、用钢量省，可跨越很大的跨度钢量省，可跨越很大的跨度 悬索为轴心受拉构件，能充分利用钢材的强度悬索为轴心受拉构件，能充分利用钢材的强度 形体多样化，能适应各种平面形状和外形轮廓的要求形体多样化，能适应各种平面形状和外形轮廓的要求悬索结构的组成悬索结构的组成 悬索结构由索网、边缘构件和下部支承结构组成悬索结构由索网、边缘构件和下部支承结构组成 索索索索只能承受轴向拉力，不能承受弯矩和剪力，完全柔性，只能承受轴向拉力，不能承受弯矩和剪力，完全柔性，

156、其抗弯刚度可忽略不计其抗弯刚度可忽略不计 边缘构件边缘构件边缘构件边缘构件是索网的边框，是索网成型的基本，所以是悬索是索网的边框，是索网成型的基本，所以是悬索结构的重要组成部分，是决定悬索结构型式的关键结构的重要组成部分，是决定悬索结构型式的关键 下部支承结构下部支承结构下部支承结构下部支承结构可为钢筋混凝土立柱或框架结构，必要时应可为钢筋混凝土立柱或框架结构，必要时应采取钢缆锚拉措施来保证立柱的稳定性采取钢缆锚拉措施来保证立柱的稳定性悬索结构的结构形式悬索结构的结构形式1 1、单曲面单层悬索结构、单曲面单层悬索结构、单曲面单层悬索结构、单曲面单层悬索结构 由多重平行的单层拉索构成，表面呈圆筒

157、形凹面由多重平行的单层拉索构成，表面呈圆筒形凹面 构造简单、传力明确，但稳定性差、抗风性能差，可对屋构造简单、传力明确，但稳定性差、抗风性能差，可对屋面板施加预应力而形成悬挂薄壳屋面体系面板施加预应力而形成悬挂薄壳屋面体系2 2、单曲面双层悬索结构、单曲面双层悬索结构、单曲面双层悬索结构、单曲面双层悬索结构 由多重平行的索网构成，每片索网均为曲率相反的承重索由多重平行的索网构成，每片索网均为曲率相反的承重索和稳定索组成，其间用圆钢或拉索联系、行如屋架的腹杆和稳定索组成，其间用圆钢或拉索联系、行如屋架的腹杆 通过通过“ “腹杆腹杆” ”对上、下索施加预应力，屋盖刚度增加对上、下索施加预应力，屋盖

158、刚度增加3 3、双曲面单层悬索结构、双曲面单层悬索结构、双曲面单层悬索结构、双曲面单层悬索结构 多为圆形、辐射状拉索，刚度和稳定性较差多为圆形、辐射状拉索，刚度和稳定性较差 上述单曲面悬索结构为平面结构，而双曲面悬索结构为空上述单曲面悬索结构为平面结构，而双曲面悬索结构为空间结构间结构4 4、双曲面双层悬索结构、双曲面双层悬索结构、双曲面双层悬索结构、双曲面双层悬索结构 亦为圆形、辐射状拉索，由承重索和稳定索组成，中心设亦为圆形、辐射状拉索，由承重索和稳定索组成，中心设置拉环；屋面可呈上凸、下凹或交叉形，边缘构件可根据置拉环；屋面可呈上凸、下凹或交叉形，边缘构件可根据拉索布置方式设置一道或两道

159、受压环梁拉索布置方式设置一道或两道受压环梁 屋面刚度大，抗风和抗震性能好，可采用轻型屋面、自重屋面刚度大，抗风和抗震性能好，可采用轻型屋面、自重小、用料省小、用料省5 5、双曲面交叉悬索结构、双曲面交叉悬索结构、双曲面交叉悬索结构、双曲面交叉悬索结构 由两组曲率相反的拉索交叉组成，其曲面为双曲抛物面，由两组曲率相反的拉索交叉组成，其曲面为双曲抛物面，亦称鞍形悬索，外形多变、可适用于圆形、椭圆形、菱形亦称鞍形悬索，外形多变、可适用于圆形、椭圆形、菱形等多种建筑平面形状等多种建筑平面形状 曲率下凹的索网为承重索，上凸的为稳定索，通过对稳定曲率下凹的索网为承重索，上凸的为稳定索，通过对稳定索施加预应

160、力来使承重索张紧，从而提高屋面刚度索施加预应力来使承重索张紧，从而提高屋面刚度 边缘构件可根据不同建筑造型的需要采用双曲环梁和斜向边缘构件可根据不同建筑造型的需要采用双曲环梁和斜向边拱等各种形式边拱等各种形式 悬索结构的刚度悬索结构的刚度 悬索结构为悬挂式柔性索网体系，刚度和稳定性较差悬索结构为悬挂式柔性索网体系，刚度和稳定性较差 风吸力可使屋盖被掀起；风力、动荷载或不对称荷载引起风吸力可使屋盖被掀起；风力、动荷载或不对称荷载引起的较大变形和波动可使屋面被撕裂；风力或地震力等动力的较大变形和波动可使屋面被撕裂；风力或地震力等动力荷载可使屋盖发生共振破坏荷载可使屋盖发生共振破坏 为保证刚度和稳定

161、性，可采取下述措施：（为保证刚度和稳定性，可采取下述措施：（1 1）采用刚度和）采用刚度和稳定性较好的双曲面型结构；（稳定性较好的双曲面型结构；（2 2）对悬索施加预应力，使）对悬索施加预应力，使拉索张紧而定形拉索张紧而定形第十二章第十二章 膜结构膜结构 由优质高强薄膜材料和加强构件组成的一种空间结构由优质高强薄膜材料和加强构件组成的一种空间结构 形式多样化，由拉索和骨架支承的膜结构的曲面可为任意形式多样化，由拉索和骨架支承的膜结构的曲面可为任意形状，自然曲线构成的大跨度空间艺术表现力强形状，自然曲线构成的大跨度空间艺术表现力强 自重轻，抗震性能好，施工速度快；可充分利用自然光，自重轻，抗震性

162、能好，施工速度快；可充分利用自然光，节能环保；造型活泼优美、富有时代气息节能环保；造型活泼优美、富有时代气息 刚度差，抗风性能差，施工问题多，技术水平跟不上，节刚度差，抗风性能差，施工问题多，技术水平跟不上，节点处理问题多，国内在风力下撕裂破坏发生多点处理问题多，国内在风力下撕裂破坏发生多膜结构的结构形式膜结构的结构形式 膜结构可大致分为张拉式、骨架支承式和充气式三大类，膜结构可大致分为张拉式、骨架支承式和充气式三大类，在张拉式中与索结构结合时又可称为索膜结构在张拉式中与索结构结合时又可称为索膜结构 张拉式：张拉式：张拉式：张拉式：通过拉索成型，富于表现力，造型优美；通过拉索成型，富于表现力，

163、造型优美； 骨架支承式：骨架支承式：骨架支承式：骨架支承式：通过刚性构件成型，膜体为辅助结构，建筑通过刚性构件成型，膜体为辅助结构，建筑表现含蓄表现含蓄 充气式：充气式：充气式：充气式：依靠送风系统使膜体内外产生气压差而成型，分依靠送风系统使膜体内外产生气压差而成型，分为单层、双层和气肋式三种形式，需要长期不间断的能源为单层、双层和气肋式三种形式，需要长期不间断的能源供应，运行和维护费用高，应用受限供应，运行和维护费用高，应用受限膜结构材料膜结构材料 膜结构所用薄膜材料为强度高、柔韧性好的涂层织物膜结构所用薄膜材料为强度高、柔韧性好的涂层织物 薄膜分为两层：内层为基材织物，决定了膜材的抗拉强度

164、薄膜分为两层：内层为基材织物，决定了膜材的抗拉强度等力学性能；外层为涂层，体现了膜材耐火、耐久性、防等力学性能；外层为涂层，体现了膜材耐火、耐久性、防水、自洁性、保温、透光性等物理性能水、自洁性、保温、透光性等物理性能 基材：基材：基材：基材：玻璃纤维、聚脂类、聚乙烯醇类、聚酰胺类纤维玻璃纤维、聚脂类、聚乙烯醇类、聚酰胺类纤维 涂层：涂层：涂层：涂层：乙烯四氟乙烯共聚物（乙烯四氟乙烯共聚物（ETFEETFE）、聚四氟乙烯）、聚四氟乙烯（PTFEPTFE）、聚偏氟乙烯（）、聚偏氟乙烯（PVDFPVDF）、聚氯乙烯（）、聚氯乙烯（PVCPVC） 膜材使用寿命有限，目前最好的膜材使用寿命有限，目前最好的ETFEETFE也只能保证也只能保证3030年年