建筑结构选型作业很精细.docx
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建筑结构选型作业很精细
建筑结构选型
姓名:
赵磊
学号:
0909038156
年级专业:
09建筑学
所在院系:
土木工程与建筑系
任课教师:
郭淑卿
提交日期:
2012年12月24日
目录
(一)第一部分3
一剪力墙结构体系3
1剪力墙结构体系概述3
2实例工程项目概况3
3实例工程项目结构选型与结构布置分析3
二桁架结构体系4
1桁架结构体系概述4
2实例工程项目概况4
3实例工程项目结构选型与结构布置分析5
三网架结构体系6
1网架结构体系概述6
2实例工程项目概况6
3实例工程项目结构选型与结构布置分析7
四悬索结构体系8
1悬索结构体系概述8
2实例工程项目概况8
3实例工程项目结构选型与结构布置分析9
五筒体结构体系10
1筒体结构体系概述10
2实例工程项目概况10
3实例工程项目结构选型与结构布置分析11
(一)第二部分12
六高层宾馆结构选型设计12
1结构形式的选择及论证12
2建筑功能分布12
3各层建筑平面方案图和结构布置方案图13-26
一剪力墙结构体系分析
一剪力墙结构体系简介
因为框架结构在水平荷载的作用下会表现出:
“抗侧力刚度小、水平位移大”的柔性特点,框架对水平荷载的动力反应特别敏感,故风荷载或地震作用称为高层房屋设计中的决定因素。
因此,当房屋向更高层发展时,解决问题的正确途径,应该是对高层建筑从提高抗侧力刚度方面着手,而提高抗侧力刚度的有效措施,就是在房屋中设置一些剪力墙。
二剪力墙结构体系概述
剪力墙结构,是利用建筑物的外墙和永久性内隔墙的位置布置混凝土承重墙的结构。
剪力墙承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。
理论上剪力墙结构体系可达100~150层,但墙体太厚,不经济,全剪力墙结构体系以40层以下为宜。
当前,剪力墙结构体系主要有:
框架-剪力墙结构、剪力墙结构、框支剪力墙结构、筒式结构等四大类。
其特点是整体性好,侧向刚度大,水平力作用下侧移小,其主要效能在于提高房屋的抗侧力刚度,并且由于没有梁、柱等外露与凸出,室内墙面平整,便于房间内部布置。
缺点是结构自重大,不能提供大空间房屋,结构延性较差。
剪力墙结构常用于高层住宅和旅游建筑中。
三实例工程项目概况
A项目名称北京西苑饭店
B项目概况
该饭店建成于1984年,主楼建筑面积62500m2,749间客房,标准平面为L形,系剪力墙结构。
C结构形式及特点
该剪力墙间距为4M,客房采用预应力叠合楼盖结构。
标准层可防锯齿形外墙做成复合预制板外墙。
墙板一端伸出环形钢筋与现浇剪力墙浇成整体,由剪力墙每层向外悬挑考虑。
山墙为400mm厚复合剪力墙。
西苑饭店自第四层开始为标准层,剪力墙每4m一道,三层以下为公共层,墙间距为8m。
因而在三层顶板处需设承托上部20层荷载的大梁,在设计中将四、五层的墙加厚为300mm,利用两层高的墙作为托墙梁,按梁深计算,既省材料,又争取了空间。
饭店顶层塔楼设置的旋转餐厅是由中心混凝土筒向周围悬挑伸出,而餐厅外墙面要形成一个等边八角形,其悬挑长度各个方向不完全相等。
二桁架结构体系
一桁结构体系简介
桁架结构是指由若干直杆在其两端用饺连接而成的结构。
桁架结构受力合理,计算简单、施工方便、适应性强、对支座没有横向推力,因而在结构工程中得到广泛的应用。
二桁架结构体系概述
桁架结构是由直杆在端部相互连接而成的以抗弯为主的格构式结构。
桁架一般有上弦杆、腹杆(竖杆和斜腹杆)组成。
桁架结构受力合理,计算简单,施工方便,适应性强,对支座没有横向推力,因此在工程中得到广泛的应用;但结构高度大,平面桁架的侧向刚度小,为了保证桁架平面外的稳定性,通常需要设置支撑系统。
桁架结构按外形不同可分为三角形屋架、梯形屋架、抛物线屋架、折线形屋架、平行弦屋架;按腹杆布置不同可分为三角形腹杆系、带竖杆的三角形腹杆系、半斜腹杆系、组合腹系;按其几何组成方式可分为简单桁架、联合桁架和复杂桁架按是否存在水平推力可分为无推力的梁式桁架和有推力的拱式桁架;按材料的不同可分为木屋架、钢-木组合屋架、钢屋架、轻型钢屋架、钢筋混凝土屋架和钢-混凝土组合屋架。
桁架结构在民用建筑、工业建筑、公共建筑、娱乐设施、施工设备、公路桥梁等领域应用广泛。
三实例工程项目概况
A项目名称
天津奥林匹克中心体育场
B项目概况
天津奥林匹克中心体育场为2008年北京奥运会足球赛场。
体育场位于天津中心市区西南部。
体育场建筑面积15.8万m2,共由6层组成,总高53m,可同时容纳6万名观众,可满足国际足球和田径比赛的要求。
结构设计的构思为:
屋顶桁架选用V字形平行弦桁架,悬挑结构,以表现体育场地的动感与轻快。
该体育场成为天津市重大体育活动的中心场地和标志性建筑。
C结构形式及特点
天津奥林匹克体育中心体育场基础为高强混凝土预应力管桩,主体为钢筋混凝土框架结构,屋顶桁架选用V字形平行弦桁架,悬挑结构。
主桁架最大跨度117m,主、环桁架均为平面管桁架结构形式,桁架最大安装高度达53m,整个钢屋盖由主桁架、子桁架、二道环形桁架及水平、垂直支撑、檩条组成,总用钢量约13000t。
主桁架上口定位采用柱帽杆固定于看台柱顶支座上,下口定位采用落地形式。
D总体效果图
E结构解析图及节点解析图
三网架结构体系
一桁结构体系简介
网架结构是一种新型结构形式,它是由许多杆件按照一定规律组成的网状结构。
网架都是双层结构,可分为交叉桁架体系和角锥体系两类。
网架结构属于太跨空间结构体系中的铰接杆系结构,其结构整体性能好,空间刚度大,受力台理、均匀,材料省,杆件单一,且各杆件材料能充分发挥作用,制作安装方便。
二桁架结构体系概述
网架结构杆件布置灵活,网架结构的的抗震性能好,施工周期短,加上其杆件布置有一定的规律性,结构轻巧,造型美观,具有一定的装饰效果,是目前我国各类大中跨度建筑中用得最为广泛的一类空间结构。
特别是在大、中跨度的层盖结构中,网架结构更显示出其优越性,被大量应用于大型体育建筑、公共建筑、工业建筑中。
三实例工程项目概况
A项目名称上海体育馆
B项目概况
上海体育馆,也称上海大舞台,坐落在上海西南地区,著名的华亭宾馆对面,1975年建成使用。
馆内可容纳观众18000人。
1999年经改建,新增1250m2的双层舞台,设施先进,是目前国内首家剧院式的体育馆。
可承接各类文艺演出、大型体育比赛、集会、大型展览等等,观众容量仍可保持在12000人左右。
C结构形式及特点
上海体育馆主馆呈圆形,高33米,屋顶网架跨度直径110米,采用平板型三向网架结构,网格尺寸为跨度的1/8。
网架结构,呈园形直径124.6米,由均匀分布在110米直径园周上的36根柱子支承,支承点以外悬挑7.30米,网架中部有气楼。
网架高6米,中间起拱2.5米,由11400多根16锰无缝钢管和90多个钢球组成,设计总重量60吨。
主体是圆形的比赛馆,直径114米,高33米,顶盖采用钢管网架结构,用9000多根无缝钢管和938只钢球拼焊而成,重达660吨。
比赛馆的面积为3.L
万平方米,大厅有座位1.8万个。
设备新颖.有活动看台、折叠式篮球架、程序控制调光设备、空气凋节设备、光电控制计时记分牌等。
1983年在体育馆东南新建上海游泳馆,建筑面积1.58万平方米。
外形为不等边六角形,墙面浅蓝色、比赛大厅中有游泳池2个,常年水温保持在25℃左右。
网架支承用摇摆支座,网架由36只摇摆座支承。
屋顶网架跨度直径110米网格尺寸为跨度的1/8
D结构分析图
E总体效果图
四悬索结构体系
一悬索结构体系简介
悬索结构主要用于飞机库、体育馆、展览馆、杂技场等大跨度公共建筑和某些大跨度工业厂房中
二悬索结构体系概述
悬索结构由受拉索、边缘构件和下部支撑构建所组成。
它以一系列受拉的索作为主要承重构件。
其主要特点是,索只能拉,使钢材的强度得到充分利用;施工方便,适用性强,建筑造型优美,适用于大跨度结构,通过构建的合理布置,能实现荷载的合理传递,抗风能力是设计时的关键环节。
悬索屋盖结构的稳定性较差,常常需要附加布置一些索系或结构来提高屋盖结构的稳定性。
悬索屋盖结构的型式按屋面形式的不同,有下面的类型:
单向悬索结构,车轮形悬索结构,马鞍形悬索结构等。
根据组成方法和受力特点,可分为单层悬索体系、预应力双层悬索体系、预应力鞍形索网等。
三实例工程项目概况
A项目名称
代代木综合体育馆
B项目概况
日本建筑大师丹下健三设计的代代木体育馆是60年代的技术进步的象征,它脱离了传统的结构和造型,被誉为划时代的作品。
代代木国立室内综合体育馆的整体构成、内部空间以及结构形式,展示出丹下健三杰出的创造力、想象力和对日本文化的独到理解,它是由奥林匹克运动会游泳比赛馆、室内球技馆及其他设施组成的大型综合体育设施。
该体育馆包括一座游泳馆和一座球类馆,1964年落成,是为1964年东京奥运会而建的。
两座会馆建筑都采用悬索结构,游泳馆的平面如两个错置的新月型,球类馆平面如蜗牛形。
代代木体育馆采用新型结构,然而又被认为具有日本独特的造型风格,因而受到广泛赞誉。
C结构形式及特点
①结构形式:
采用高张力缆索为主体的悬索屋顶结构,创造出带有紧张感、力动感的大型内部空间。
特异的外部形状加之装饰性的表现,似乎可以追溯到作为日本古代原型的神社形式和竖穴式住居,具有原始的想象力。
②受力特点:
悬索结构通过索的轴向受拉来抵抗外荷载的作用,对于抗拉性能较好的钢材来讲,悬索是一种理想的结构形式。
D总体效果图
E结构分析图
五筒体结构体系
一筒体结构体系简介
筒结构是由框-剪结构与全剪结构的演变发展而来的。
剪力墙集中到房屋的内部或外部形成封闭的筒体,筒体在水平荷载作用下好像一个竖向悬臂封闭箱。
二桁架结构体系概述
筒体结构包括筒中筒结构、框架-核心筒结构、框筒-框架结构、多重筒结构、成束筒结构及多筒体结构。
一般适用于高层和超高层建筑。
采用这种结构的建筑平面,最好为正方形或接近于正方形。
促成筒体结构的构件主要有梁、柱、斜撑、墙肢、连梁、刚域节点等。
这些构件首先组成单筒,单筒是筒体结构的基本组成单元,他的结构形式主要有实腹筒、框筒和桁架筒。
按筒体结构布置与选型的要求,单筒可以继续组合成筒中筒、束筒、框架-核心筒等各种结构形式。
三实例工程项目概况
A项目名称上海金茂大厦
B项目概况
1999年初,上海市又一座标志性建筑傲然屹立黄浦江畔,人们期待已久的世界第四、亚洲第二、中国内地第二(上海环球金融中心刷新的历史)的88层金茂大厦(JinmaoTower)终于推向市场,这幢集现代办公楼、豪华五星级酒店、商业会展、高档宴会、观光、娱乐、商场等综合设施于一体,深富中华民族文化内涵,溶汇西方建筑艺术的智慧型摩天大楼,已成为当今沪上最方便舒适、最灵活安全的办公、金融、商贸、娱乐和餐饮的理想活动场所。
金茂大厦于1992年12月17日被批准立项,1994年5月10日动工,1997年8月28日结构封顶,至1999年3月18日开张营业,当年8月28日全面营业。
金茂大厦占地2.3公顷,塔楼高420.5米,总建筑面积29万平方米。
C结构形式及特点
金茂大厦的核心筒和巨型柱的模板均采用定型加工的钢大模,所以在核心筒与楼面梁的钢筋连接处,主楼旅馆区环板与核心筒钢筋连接处,巨型柱与楼面梁的钢筋连接处,采用锥螺纹连接的施工技术。
D总体效果图
E结构分析图
六高层宾馆结构选型设计
一结构形式的选择及论证
该高层宾馆设计总建筑面积:
18000m²左右,建筑层数:
13层。
根据条件,选择采用框架剪力墙结构体系。
整体为对称的矩形高层,结构整体性好。
合理房间功能以及楼梯、电梯、设备机房、管道井等公用设施。
符合国家高层和防火规范,各项指标经济适宜。
本设计选择的结构形式是剪力墙结构中的框筒剪力墙结构。
框架剪力墙结构,就是利用框架体系的房屋中楼梯间,电梯井,管道井作为核心筒体。
外筒用框架柱构成。
结构形式来源于筒中筒结构的演变,选择这个结构体系的理由如下:
A本旅馆为高层建筑,建筑结构区分于普通建筑,框架剪力墙结构的抗震和稳定性优于纯框架结构,能满足高层设计建筑对于安全和稳定性的要求。
B框筒剪力墙结构适用于30层以下的高层建筑,而且框筒剪力墙结构作为较低高层设计,更为经济适用。
而且框架剪力墙结构施工方便,结构稳定,已被广泛运用。
C本框筒建筑为核心筒结构。
中心核心筒包含了楼梯,管道,等辅助空间,从而释放了四周的空间,满足各个空间的使用要求,使得建筑设计更加合理,结构更加稳定。
二建筑功能分布
一层平面为:
大会议室,商业空间,大堂及后勤辅助空间等。
二层平面为:
商业包厢,休闲商务区,厨房,餐饮大厅及包厢等
。
三层到是一层平面:
客房部分包括标准间,大床间,高级套房等
十二层平面:
高层饮食包厢
十三层平面:
观景台
三结构布置方案图和各层建筑平面方案图如下
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