本文主要介绍2012年注册资产评估师考试《建筑工程评估》第三章 建筑工程的组成与构造的知识点精讲辅导,希望对您的复习有所帮助!!
第四节 常见建筑结构形式
一、砖混结构(掌握)
(一)砖混结构建筑物的构造
1.屋盖
承受屋顶上的荷载;围护作用。
承重结构。
2.砖墙
承重结构。
外墙与室外接触,受风雨侵蚀,起围护作用。内墙起分隔作用。
3.楼板
楼盖板将家具重量、人的重量等楼层荷载传给墙体。
4.楼梯
是楼层间的重要通道。
5.基础
承担由墙体传递下来的荷载,并把荷载传给地基。
6.门窗
承重墙布置要均匀,墙体要有一定的厚度,窗间墙要有一定的宽度。
(二)结构特征
主要特征是:结构荷载通过屋盖、楼板传到承重墙上,再由承重墙传到基础。
(三)传力路线
板→墙→基础或板→梁→墙→基础。
承重墙砌筑质量的好坏、砌体强度的大小直接关系到砖混结构建筑物的质量和寿命。
基础不均匀下沉,承重墙体出现裂缝,可能导致砖混结构建筑物的整体破坏。
二、排架结构(掌握)
(一)排架结构建筑物的构成
1.屋盖
包括屋面板、天窗架、屋架等。
起围护和承重双重作用。
屋面板是厂房上部承重及围护结构,承受屋面雪荷载,并通过屋架、柱向下传递。屋面还起防风、雨和保温作用。
天窗的作用是便于厂房通风与采光。
2.吊车梁
吊车梁位于吊车行走轨道下部,支承在柱子牛腿上,承受吊车荷载(包括吊车起吊重物、吊车运行时的移动集中竖向荷载,以及吊车制动时所产生的纵向和横向水平荷载)并传至柱子,并通过柱子把吊车荷载传到基础。
3.柱子
承受屋盖传来的荷载、吊车梁上传来的荷载、墙梁传来的上部墙体重量等荷载以及外墙传来的风荷载等,并将其传至地基。还承受纵、横向水平地震作用、温度应力等。
4.基础
基础由杯形基础和基础梁组成。杯形基础用以支撑柱子和基础梁,并把荷载传给地基。
5.支撑
主要作用是加强厂房结构的空间刚度和稳定性;同时起传递风荷载和吊车水平荷载的作用,在地震区尚能传递纵向地震作用力。
6.围护结构
墙(纵墙和山墙)--通常为砖砌的自承重墙。砖墙下部支承在基础梁或带形基础上。墙承受风荷载并传给柱子。
墙梁--加强厂房的纵向刚度。当为联系梁时,承受外墙重量,并把它传给柱子和基础;当为圈梁时,外墙重量则通过基础梁传给基础。
抗风柱--承受山墙传来的风荷载,并把它传给屋盖和基础。
(二)排架结构建筑物承受的主要荷载及其传递
1.排架结构建筑物承受的主要荷载
恒载--各种构件和墙体的自重,以及管道等生产工艺设备的重量。
活荷载--吊车竖向荷载、吊车水平荷载、雪荷载、风荷载和施工荷载、地震作用、温度作用等。
2.荷载的传递
3.单层排架结构建筑物的结构特征
单层排架结构建筑物所承受的各种荷载,基本上都是通过柱子再传递到基础、地基的,因此,柱子是结构中的主要承重构件,它的强度与稳定性是决定寿命的重要因素,而其外墙墙体仅起围护作用。
三、框架结构(掌握)
(一)框架结构建筑物的构成
1.屋盖与楼板
屋盖在建筑物顶部,既起承受屋面荷载作用,又起防雨雪、保温的围护作用。楼板承担着楼层荷载,并向下传递。
2.框架梁
承受楼板、屋面板传来的荷载。
3.框架柱
梁和柱是刚性连接在一起的。梁上荷载由柱传到基础。
4.柱基础
钢筋混凝土独立基础。
5.框架墙
只起围护作用,砖墙的重量通过梁、板传给柱。
(二)框架结构建筑物的特点
1.优点
框架建筑与砖混建筑相比还具有强度大、延性好,能承受较大荷载,抗震能力强等优点,便于减轻结构自重,有利于向高层发展。
2.缺点
其缺点是结构侧向刚度较小,当建筑层数较多时,需要截面尺寸较大的框架梁柱才能满足侧向刚度的要求,既减小了有效使用空间,造成材料浪费,又会给室内布置带来不便。
(三)框架结构的应用
框架结构适用于非地震区,或层数较少的高层建筑。
(1)使用荷载较大,振动较强,设备管道较多的多层工业厂房,如印刷厂、无线电设备、服装厂等。
(2)要求有较大空间的工业与民用建筑如实验楼、大型商店、办公楼、多高层旅馆等。
(3)五层及五层以上的多层及高层建筑,如高层住宅等。
(4)有特殊要求的建筑物及大型公共建筑。
(四)框架结构建筑物的结构特征和传力路线
1.结构特征
由钢筋混凝土主梁、次梁和柱形成的框架作为建筑物的骨架,梁和柱之间的连接为刚性结点。
框架结构建筑物的墙体全部为自承重墙,只起分隔和围护作用,墙体越轻越好。
2.传力路线
楼板→梁→柱→基础
四、剪力墙结构(掌握)
(一)剪力墙结构建筑物的构造
剪力墙结构建筑物的构造表面与砖混结构基本相同。
1.屋盖和楼板
安装在钢筋混凝土墙体上。
2.钢筋混凝土承重墙
将垂直荷载传递到基础,同时能够抵抗水平荷载。
3.基础
高层钢筋混凝土剪力墙结构,特点是楼层高、自重大,故这类基础必须刚度大,下沉均匀。
4.楼梯、阳台、雨篷及台阶、散水等
用钢筋混凝土墙同时承受竖向荷载和水平荷载的结构。
剪力墙不仅具有很强的抗压能力,而且还具有很强的抗剪能力,可抵抗风荷载和地震产生的水平荷载,因此,适用于高层建筑。
剪力墙结构常被用于高层住宅、公寓建筑中。因为这类建筑物的隔墙位置较为固定,布置剪力墙不会影响各个房间的使用功能,而且在房间内没有柱、梁等外凸构件,既整齐美观,又便于室内家具布置。
(二)剪力墙建筑物的结构特征和传力路线
1.结构特征
整体性、抗震能力、承受较大的水平荷载(风)及地震荷载;抗震能力比砖混和框架强。
2.缺点
受墙限制,房间小,不灵活,用于高层住宅。
3.传力路线
楼板→剪力墙→基础。
五、框架-剪力墙结构(掌握)
(一)概念
在框架结构中设置部分剪力墙,或把剪力墙结构中的部分剪力墙抽掉改成框架承重,使框架和剪力墙两者结合起来,共同抵抗竖向荷载和水平荷载的空间结构。
(二)结构特征
竖向柱子主要承担竖向荷载,剪力墙主要承担水平荷载;
建筑布置灵活、延性好(框架结构的特点),结构刚度大、承载力大、抗震性能好(剪力墙的优点)。
(三)与剪力墙的区别(重点)
1.对于荷载的承受构件不同
剪力墙结构利用建筑物的纵横墙体来承受竖向荷载和水平荷载;而框架-剪力墙结构中框架主要承受竖向荷载,剪力墙主要承受水平荷载。
2.对空间的影响不同
剪力墙结构间距小,建筑平面布置不灵活,常用于高层住宅和公寓建筑物,不适用于公共建筑;框架--剪力墙结构吸收了框架结构的优点,平面布置灵活,可形成较大的空间。
3.建筑经济性不同
剪力墙结构成本比较高,而框架一剪力墙结构则与框架结构基本持平。
框架-剪力墙的造价取决于剪力墙的数量多少。
六、筒体结构(熟悉)
(一)核心筒结构
核心筒一般由布置在电梯间、楼梯间及设备管线井道四周的钢筋混凝土墙所组成,底端固定、顶端自由、竖向放置的薄壁筒状结构。
核心筒作为独立的高层建筑承重结构时,承受竖向荷载和任意方向上的水平荷载的作用。
核心筒平面尺寸越大,其侧向刚度越大;
核心筒越大,则服务性用房面积加大,建筑使用面积减小。
(二)框筒结构
框筒是由布置在建筑物四周的柱距小、梁截面高的密柱深梁所组成的一个多孔简体。
框筒是空间结构,水平力作用下,沿四周布置的框架都参与受力,通过角柱的连接形成一个空间受力体系。
框筒结构的适用高度比框架结构高得多。
(三)桁架筒结构
用稀柱、浅梁和支撑斜杆组成桁架,布置在建筑物的周边,就形成了桁架筒结构。
水平力通过支撑斜杆的轴力传至柱和基础。
钢桁架筒结构的刚度大,比框筒结构更能充分利用建筑材料,适用于更高的建筑物。
(四)筒中筒结构
把核心筒结构布置于框筒结构的中间,便成为筒中筒结构。
筒中筒结构是双重抗侧力体系,在水平力作用下,内外筒协同工作,外框筒具有很大的整体抗弯能力,内框筒采用钢筋混凝土墙或支撑框架,具有很强的抵抗水平剪力的能力。
筒中筒结构的侧向刚度很大,适用高度比框筒结构更高,特别适用于建造商务办公中心等多功能的超高层建筑。一般情况下,该结构用于30层以下的建筑是不经济的,也是不必要的。
(五)框架-核心筒结构
将筒中筒结构加大外部柱距,减小梁高,周边形成稀柱框架,与内筒一起,就形成了框架一核心筒结构。
框架一核心筒结构的周边框架为平面框架,没有框筒的空间作用,受力性能与框架一剪力墙结构相似。核心筒的刚度和承载力都较大,成为抗侧力的主体,框架承受的水平剪力较小。
广泛用于高层写字楼、多功能建筑。
(六)束筒结构
两个或者两个以上框筒排列在一起,即成为束筒结构。
刚度很大。能充分发挥建筑材料的作用,使高层、超高层建筑在技术上、经济上可行。
七、空间结构(熟悉)
(一)空间结构建筑物的主要结构体系(注意受力的特点)
1.平面承重结构体系
平面结构体系由承重体系和附加构件两部分组成。
承重体系由一系列相互平行的平面结构组成,承担该结构平面内的竖向荷载和横向水平荷载,并传递到基础。
附加构件由纵向构件及支撑组成,将各个平面结构连成整体,同时也承受结构平面外的纵向水平力。
2.空间受力结构体系
(1)刚性空间结构
①网架结构
优点:能较好地承受集中荷载、动力荷载和非对称荷载,抗震性能好。局部杆件坏了,不影响整体,依然具有抗荷载的能力
受力特点:主要承受轴力。
②薄壳结构
薄壳结构施工难度大。
优点:受力合理、跨越能力大、刚度好、材料省。
受力特点:承受任意方向轴力(拉力和压力)、剪力。
适用于体育馆、大会堂、天文馆及游艺大厅。
(2)柔性空间结构
①悬索结构
优点:受力合理、节约物料、跨度大、施工方便、获得良好的物理性(声学)。
受力特点:轴心受拉,抗弯刚度几乎等于零。
②弦支结构
优点:跨度更大。
③索膜结构
作为覆盖结构。
3.多层、高层及超高层建筑结构体系
框架体系--承担竖向荷载,水平荷载的抗侧力结构。
纯框架抗侧力不够,越是高层、超高层建筑,抗侧力是主要的。因此,在框架的基础上加支撑、内筒、外筒、筒中筒、筒束。
框架--支撑体系:支撑框架承担水平力,抗侧力。
框架--内筒体系、外筒体系:外筒承担全部水平剪力的抗侧力结构,内筒仅承担竖向荷载。
(二)空间钢结构建筑形式
钢结构多用于大跨度、超高层建筑中。
1.钢结构的特点
(1)结构性能好
①材料各向同性,符合力学假定,提高了设计精度。钢材的抗拉、抗压、抗剪强度高、质量轻,可以简单地实现大跨与复杂几何结构。
②由于钢材强度高,房屋自重轻,可建造开间、进深较大的房屋,建筑布置更灵活。
③钢结构具有良好的延性,抗震性能好且受损轻,灾后易修复。
④由于工厂化加工制作,精度高,质量易于保证。
⑤钢结构连接性能好,轻巧高强,材料加工方便,易于造型,形成平立面的统一,为建筑师的主体造型提供了更大的发挥空间。
⑥与钢结构配套的轻质墙板、复合楼板等新型材料,符合建筑节能和环保的要求。
(2)经济性能好
①结构自重轻。钢结构住宅由于采用了轻型屋面及墙体材料,而且强度高,用料省,所以自重较轻,可减小结构设计内力,大大降低工程造价。
②强度高。相应的梁柱等构件截面小,使用面积比钢筋混凝土住宅提高4%~8%,增加了建筑物的使用价值。
③施工速度快。建筑质量容易保证;工业化程度高,施工速度快,施工周期缩短40%以上,投资回报快。
④可以降低楼层高度,减少外围护墙面积,并节约空调所需能源,减少建筑维护使用费。
⑤干式施工,环境污染小;施工作业受天气及季节影响较小,大大缩短建造周期和资金占用时间。
⑥钢结构构件运输方便,费用低。
(3)缺点
耐火性差、维护成本高(防锈)、造价高。
2.钢结构的应用
大跨度(体育馆)、重型工业厂房、高层、轻型钢结构(厂房)、高耸建筑。
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