2013年一級(jí)建造師建筑工程：建筑結(jié)構(gòu)體系及其應(yīng)用

　　常見(jiàn)建筑結(jié)構(gòu)體系及其應(yīng)用

　　【教材解讀】

　　一、混合結(jié)構(gòu)體系

　　混合結(jié)構(gòu)房屋一般是指樓蓋和屋蓋采用鋼筋混凝土或鋼木結(jié)構(gòu)，而墻和柱采用砌體結(jié)構(gòu)建造的房屋，大多用在住宅、辦公樓、教學(xué)樓建筑中。

　　因?yàn)槠鲶w的抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度很低，所以住宅建筑最適合采用混合結(jié)構(gòu)，一般在6層以下?；旌辖Y(jié)構(gòu)不宜建造大空間的房屋。

　　二、框架結(jié)構(gòu)體系

　　框架結(jié)構(gòu)是利用梁、柱組成的縱、橫兩個(gè)方案的框架形成的結(jié)構(gòu)體系。它同時(shí)承受豎向荷載和水平荷載。

　　框架結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可形成較大的建筑空間，建筑立面處理也比較方便;主要缺點(diǎn)是側(cè)向剛度較小，當(dāng)層數(shù)較多時(shí)，會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的側(cè)移，易引起非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件(如隔墻、裝飾等)破壞，而影響使用。

　　三、剪力墻體系

　　剪力墻體系是利用建筑物的墻體(內(nèi)墻和外墻)做成剪力墻來(lái)抵抗水平力。剪力墻一般為鋼筋混凝土墻，厚度不小于140mm。剪力墻的間距一般為3～8m，適用于小開(kāi)間的住宅和旅館等。一般在30m高度范圍內(nèi)都適用。

　　剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是側(cè)向剛度大，水平荷載作用下側(cè)移小;缺點(diǎn)是剪力墻的間距小，結(jié)構(gòu)建筑平面布置不靈活，不適用于大空間的公共建筑，另外結(jié)構(gòu)自重也較大。

　　四、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)

　　框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置適當(dāng)剪力墻的結(jié)構(gòu)。

　　框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻主要承受水平荷載，豎向荷載主要由框架承擔(dān)?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)一般宜用于10～20層的建筑。

　　五、簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)

　　簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)是抵抗水平荷載最有效的結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)體系適用于30～50層的房屋。

　　筒體結(jié)構(gòu)可分為框架-核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒和多筒結(jié)構(gòu)等。

　　多筒結(jié)構(gòu)是將多個(gè)筒組合在一起，使結(jié)構(gòu)具有更大的抵抗水平荷載的能力。

　　六、桁架結(jié)構(gòu)體系

　　桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可利用截面較小的桿件組成截面較大的構(gòu)件。單層廠房的屋架常選用桁架結(jié)構(gòu)。

　　屋架的弦桿外形和腹桿布置對(duì)屋架內(nèi)力變化規(guī)律起決定性作用。

　　七、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

　　網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可分為平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架兩種。平板網(wǎng)架采用較多，其優(yōu)點(diǎn)是：空間受力體系，桿件主要承受軸向力，受力合理，節(jié)約材料，整體性能好，剛度大，抗震性能好。桿件類型較少，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

　　平板網(wǎng)架可分為交叉桁架體系和角錐體系兩類。角錐體系受力更為合理，剛度更大。網(wǎng)架的高度主要取決于跨度，網(wǎng)架尺寸應(yīng)與網(wǎng)架高度配合決定，腹桿的角度以45。為宜。網(wǎng)架的高度與短跨之比一般為1/15左右。

　　網(wǎng)架桿件一般采用鋼管，節(jié)點(diǎn)一般采用球節(jié)點(diǎn)。

　　八、拱式結(jié)構(gòu)

　　1.拱的受力特點(diǎn)與適用范圍

　　拱是一種有推力的結(jié)構(gòu)，它的主要內(nèi)力是軸向壓力。

　　拱式結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)力為壓力，可利用抗壓性能良好的混凝土建造大跨度的拱式結(jié)構(gòu)。由于拱式結(jié)構(gòu)受力合理，故在建筑和橋梁中被廣泛應(yīng)用。它適用于體育館、展覽館等建筑中。

　　2.拱的類型

　　按照結(jié)構(gòu)的組成和支承方式，拱可分為三鉸拱、兩鉸拱和無(wú)鉸拱。

　　九、懸索結(jié)構(gòu)

　　懸索結(jié)構(gòu)，是比較理想的大跨度結(jié)構(gòu)形式之一，在橋梁中被廣泛應(yīng)用。目前，懸索屋蓋結(jié)構(gòu)的跨度已達(dá)160m，主要用于體育館、展覽館中。

　　懸索結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件是受拉的鋼索，鋼索由高強(qiáng)度鋼絞線或鋼絲繩制成。

　　懸索結(jié)構(gòu)包括三部分：索網(wǎng)、邊緣構(gòu)件和下部支承結(jié)構(gòu)。

　　懸索結(jié)構(gòu)可分為單曲面與雙曲面兩類。單曲拉索體系構(gòu)造簡(jiǎn)單，屋面穩(wěn)定性差。雙曲拉索體系，由承重索和穩(wěn)定索組成。

　　十、薄壁空間結(jié)構(gòu)

　　薄壁空間結(jié)構(gòu)，也稱殼體結(jié)構(gòu)。它的厚度比其他尺寸(如跨度)小得多，所以稱薄壁。

　　它屬于空間受力結(jié)構(gòu)，主要承受曲面內(nèi)的軸向壓力。彎矩很小。

　　薄殼常用于大跨度的屋蓋結(jié)構(gòu)，如展覽館、俱樂(lè)部、飛機(jī)庫(kù)等。

　　薄殼結(jié)構(gòu)多采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，費(fèi)模板、費(fèi)工時(shí)。

　　【命題考點(diǎn)】

　　混合結(jié)構(gòu);住宅建筑;豎向荷載和水平荷載;框架結(jié)構(gòu);30m高度范圍內(nèi);框架-剪力墻;筒體結(jié)構(gòu);單層廠房的屋架;網(wǎng)架結(jié)構(gòu);高空拼裝和整體安裝;軸向壓力;拱式結(jié)構(gòu);懸索結(jié)構(gòu);跨中的垂度;雙曲薄殼。

　　【分析預(yù)測(cè)】

　　(1)根據(jù)所提供的材料，分析判斷建筑物適合采用哪種建筑結(jié)構(gòu)體系。

　　(2)根據(jù)所提供的材料，分析判斷材料中的建筑物所采用的建筑結(jié)構(gòu)是否合理。

　　(3)根據(jù)所提供建筑物的受力特點(diǎn)的材料，判斷采用的是哪種建筑結(jié)構(gòu)。