本文主要介紹2012年注冊資產評估師考試《建筑工程評估》第三章 建筑工程的組成與構造的知識點精講輔導,希望對您的復習有所幫助!!
第四節 常見建筑結構形式
一、磚混結構(掌握)
(一)磚混結構建筑物的構造
1.屋蓋
承受屋頂上的荷載;圍護作用。
承重結構。
2.磚墻
承重結構。
外墻與室外接觸,受風雨侵蝕,起圍護作用。內墻起分隔作用。
3.樓板
樓蓋板將家具重量、人的重量等樓層荷載傳給墻體。
4.樓梯
是樓層間的重要通道。
5.基礎
承擔由墻體傳遞下來的荷載,并把荷載傳給地基。
6.門窗
承重墻布置要均勻,墻體要有一定的厚度,窗間墻要有一定的寬度。
(二)結構特征
主要特征是:結構荷載通過屋蓋、樓板傳到承重墻上,再由承重墻傳到基礎。
(三)傳力路線
板→墻→基礎或板→梁→墻→基礎。
承重墻砌筑質量的好壞、砌體強度的大小直接關系到磚混結構建筑物的質量和壽命。
基礎不均勻下沉,承重墻體出現裂縫,可能導致磚混結構建筑物的整體破壞。
二、排架結構(掌握)
(一)排架結構建筑物的構成
1.屋蓋
包括屋面板、天窗架、屋架等。
起圍護和承重雙重作用。
屋面板是廠房上部承重及圍護結構,承受屋面雪荷載,并通過屋架、柱向下傳遞。屋面還起防風、雨和保溫作用。
天窗的作用是便于廠房通風與采光。
2.吊車梁
吊車梁位于吊車行走軌道下部,支承在柱子牛腿上,承受吊車荷載(包括吊車起吊重物、吊車運行時的移動集中豎向荷載,以及吊車制動時所產生的縱向和橫向水平荷載)并傳至柱子,并通過柱子把吊車荷載傳到基礎。
3.柱子
承受屋蓋傳來的荷載、吊車梁上傳來的荷載、墻梁傳來的上部墻體重量等荷載以及外墻傳來的風荷載等,并將其傳至地基。還承受縱、橫向水平地震作用、溫度應力等。
4.基礎
基礎由杯形基礎和基礎梁組成。杯形基礎用以支撐柱子和基礎梁,并把荷載傳給地基。
5.支撐
主要作用是加強廠房結構的空間剛度和穩定性;同時起傳遞風荷載和吊車水平荷載的作用,在地震區尚能傳遞縱向地震作用力。
6.圍護結構
墻(縱墻和山墻)--通常為磚砌的自承重墻。磚墻下部支承在基礎梁或帶形基礎上。墻承受風荷載并傳給柱子。
墻梁--加強廠房的縱向剛度。當為聯系梁時,承受外墻重量,并把它傳給柱子和基礎;當為圈梁時,外墻重量則通過基礎梁傳給基礎。
抗風柱--承受山墻傳來的風荷載,并把它傳給屋蓋和基礎。
(二)排架結構建筑物承受的主要荷載及其傳遞
1.排架結構建筑物承受的主要荷載
恒載--各種構件和墻體的自重,以及管道等生產工藝設備的重量。
活荷載--吊車豎向荷載、吊車水平荷載、雪荷載、風荷載和施工荷載、地震作用、溫度作用等。
2.荷載的傳遞
3.單層排架結構建筑物的結構特征
單層排架結構建筑物所承受的各種荷載,基本上都是通過柱子再傳遞到基礎、地基的,因此,柱子是結構中的主要承重構件,它的強度與穩定性是決定壽命的重要因素,而其外墻墻體僅起圍護作用。
三、框架結構(掌握)
(一)框架結構建筑物的構成
1.屋蓋與樓板
屋蓋在建筑物頂部,既起承受屋面荷載作用,又起防雨雪、保溫的圍護作用。樓板承擔著樓層荷載,并向下傳遞。
2.框架梁
承受樓板、屋面板傳來的荷載。
3.框架柱
梁和柱是剛性連接在一起的。梁上荷載由柱傳到基礎。
4.柱基礎
鋼筋混凝土獨立基礎。
5.框架墻
只起圍護作用,磚墻的重量通過梁、板傳給柱。
(二)框架結構建筑物的特點
1.優點
框架建筑與磚混建筑相比還具有強度大、延性好,能承受較大荷載,抗震能力強等優點,便于減輕結構自重,有利于向高層發展。
2.缺點
其缺點是結構側向剛度較小,當建筑層數較多時,需要截面尺寸較大的框架梁柱才能滿足側向剛度的要求,既減小了有效使用空間,造成材料浪費,又會給室內布置帶來不便。
(三)框架結構的應用
框架結構適用于非地震區,或層數較少的高層建筑。
(1)使用荷載較大,振動較強,設備管道較多的多層工業廠房,如印刷廠、無線電設備、服裝廠等。
(2)要求有較大空間的工業與民用建筑如實驗樓、大型商店、辦公樓、多高層旅館等。
(3)五層及五層以上的多層及高層建筑,如高層住宅等。
(4)有特殊要求的建筑物及大型公共建筑。
(四)框架結構建筑物的結構特征和傳力路線
1.結構特征
由鋼筋混凝土主梁、次梁和柱形成的框架作為建筑物的骨架,梁和柱之間的連接為剛性結點。
框架結構建筑物的墻體全部為自承重墻,只起分隔和圍護作用,墻體越輕越好。
2.傳力路線
樓板→梁→柱→基礎
四、剪力墻結構(掌握)
(一)剪力墻結構建筑物的構造
剪力墻結構建筑物的構造表面與磚混結構基本相同。
1.屋蓋和樓板
安裝在鋼筋混凝土墻體上。
2.鋼筋混凝土承重墻
將垂直荷載傳遞到基礎,同時能夠抵抗水平荷載。
3.基礎
高層鋼筋混凝土剪力墻結構,特點是樓層高、自重大,故這類基礎必須剛度大,下沉均勻。
4.樓梯、陽臺、雨篷及臺階、散水等
用鋼筋混凝土墻同時承受豎向荷載和水平荷載的結構。
剪力墻不僅具有很強的抗壓能力,而且還具有很強的抗剪能力,可抵抗風荷載和地震產生的水平荷載,因此,適用于高層建筑。
剪力墻結構常被用于高層住宅、公寓建筑中。因為這類建筑物的隔墻位置較為固定,布置剪力墻不會影響各個房間的使用功能,而且在房間內沒有柱、梁等外凸構件,既整齊美觀,又便于室內家具布置。
(二)剪力墻建筑物的結構特征和傳力路線
1.結構特征
整體性、抗震能力、承受較大的水平荷載(風)及地震荷載;抗震能力比磚混和框架強。
2.缺點
受墻限制,房間小,不靈活,用于高層住宅。
3.傳力路線
樓板→剪力墻→基礎。
五、框架-剪力墻結構(掌握)
(一)概念
在框架結構中設置部分剪力墻,或把剪力墻結構中的部分剪力墻抽掉改成框架承重,使框架和剪力墻兩者結合起來,共同抵抗豎向荷載和水平荷載的空間結構。
(二)結構特征
豎向柱子主要承擔豎向荷載,剪力墻主要承擔水平荷載;
建筑布置靈活、延性好(框架結構的特點),結構剛度大、承載力大、抗震性能好(剪力墻的優點)。
(三)與剪力墻的區別(重點)
1.對于荷載的承受構件不同
剪力墻結構利用建筑物的縱橫墻體來承受豎向荷載和水平荷載;而框架-剪力墻結構中框架主要承受豎向荷載,剪力墻主要承受水平荷載。
2.對空間的影響不同
剪力墻結構間距小,建筑平面布置不靈活,常用于高層住宅和公寓建筑物,不適用于公共建筑;框架--剪力墻結構吸收了框架結構的優點,平面布置靈活,可形成較大的空間。
3.建筑經濟性不同
剪力墻結構成本比較高,而框架一剪力墻結構則與框架結構基本持平。
框架-剪力墻的造價取決于剪力墻的數量多少。
六、筒體結構(熟悉)
(一)核心筒結構
核心筒一般由布置在電梯間、樓梯間及設備管線井道四周的鋼筋混凝土墻所組成,底端固定、頂端自由、豎向放置的薄壁筒狀結構。
核心筒作為獨立的高層建筑承重結構時,承受豎向荷載和任意方向上的水平荷載的作用。
核心筒平面尺寸越大,其側向剛度越大;
核心筒越大,則服務性用房面積加大,建筑使用面積減小。
(二)框筒結構
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組成的一個多孔簡體。
框筒是空間結構,水平力作用下,沿四周布置的框架都參與受力,通過角柱的連接形成一個空間受力體系。
框筒結構的適用高度比框架結構高得多。
(三)桁架筒結構
用稀柱、淺梁和支撐斜桿組成桁架,布置在建筑物的周邊,就形成了桁架筒結構。
水平力通過支撐斜桿的軸力傳至柱和基礎。
鋼桁架筒結構的剛度大,比框筒結構更能充分利用建筑材料,適用于更高的建筑物。
(四)筒中筒結構
把核心筒結構布置于框筒結構的中間,便成為筒中筒結構。
筒中筒結構是雙重抗側力體系,在水平力作用下,內外筒協同工作,外框筒具有很大的整體抗彎能力,內框筒采用鋼筋混凝土墻或支撐框架,具有很強的抵抗水平剪力的能力。
筒中筒結構的側向剛度很大,適用高度比框筒結構更高,特別適用于建造商務辦公中心等多功能的超高層建筑。一般情況下,該結構用于30層以下的建筑是不經濟的,也是不必要的。
(五)框架-核心筒結構
將筒中筒結構加大外部柱距,減小梁高,周邊形成稀柱框架,與內筒一起,就形成了框架一核心筒結構。
框架一核心筒結構的周邊框架為平面框架,沒有框筒的空間作用,受力性能與框架一剪力墻結構相似。核心筒的剛度和承載力都較大,成為抗側力的主體,框架承受的水平剪力較小。
廣泛用于高層寫字樓、多功能建筑。
(六)束筒結構
兩個或者兩個以上框筒排列在一起,即成為束筒結構。
剛度很大。能充分發揮建筑材料的作用,使高層、超高層建筑在技術上、經濟上可行。
七、空間結構(熟悉)
(一)空間結構建筑物的主要結構體系(注意受力的特點)
1.平面承重結構體系
平面結構體系由承重體系和附加構件兩部分組成。
承重體系由一系列相互平行的平面結構組成,承擔該結構平面內的豎向荷載和橫向水平荷載,并傳遞到基礎。
附加構件由縱向構件及支撐組成,將各個平面結構連成整體,同時也承受結構平面外的縱向水平力。
2.空間受力結構體系
(1)剛性空間結構
①網架結構
優點:能較好地承受集中荷載、動力荷載和非對稱荷載,抗震性能好。局部桿件壞了,不影響整體,依然具有抗荷載的能力
受力特點:主要承受軸力。
②薄殼結構
薄殼結構施工難度大。
優點:受力合理、跨越能力大、剛度好、材料省。
受力特點:承受任意方向軸力(拉力和壓力)、剪力。
適用于體育館、大會堂、天文館及游藝大廳。
(2)柔性空間結構
①懸索結構
優點:受力合理、節約物料、跨度大、施工方便、獲得良好的物理性(聲學)。
受力特點:軸心受拉,抗彎剛度幾乎等于零。
②弦支結構
優點:跨度更大。
③索膜結構
作為覆蓋結構。
3.多層、高層及超高層建筑結構體系
框架體系--承擔豎向荷載,水平荷載的抗側力結構。
純框架抗側力不夠,越是高層、超高層建筑,抗側力是主要的。因此,在框架的基礎上加支撐、內筒、外筒、筒中筒、筒束。
框架--支撐體系:支撐框架承擔水平力,抗側力。
框架--內筒體系、外筒體系:外筒承擔全部水平剪力的抗側力結構,內筒僅承擔豎向荷載。
(二)空間鋼結構建筑形式
鋼結構多用于大跨度、超高層建筑中。
1.鋼結構的特點
(1)結構性能好
①材料各向同性,符合力學假定,提高了設計精度。鋼材的抗拉、抗壓、抗剪強度高、質量輕,可以簡單地實現大跨與復雜幾何結構。
②由于鋼材強度高,房屋自重輕,可建造開間、進深較大的房屋,建筑布置更靈活。
③鋼結構具有良好的延性,抗震性能好且受損輕,災后易修復。
④由于工廠化加工制作,精度高,質量易于保證。
⑤鋼結構連接性能好,輕巧高強,材料加工方便,易于造型,形成平立面的統一,為建筑師的主體造型提供了更大的發揮空間。
⑥與鋼結構配套的輕質墻板、復合樓板等新型材料,符合建筑節能和環保的要求。
(2)經濟性能好
①結構自重輕。鋼結構住宅由于采用了輕型屋面及墻體材料,而且強度高,用料省,所以自重較輕,可減小結構設計內力,大大降低工程造價。
②強度高。相應的梁柱等構件截面小,使用面積比鋼筋混凝土住宅提高4%~8%,增加了建筑物的使用價值。
③施工速度快。建筑質量容易保證;工業化程度高,施工速度快,施工周期縮短40%以上,投資回報快。
④可以降低樓層高度,減少外圍護墻面積,并節約空調所需能源,減少建筑維護使用費。
⑤干式施工,環境污染小;施工作業受天氣及季節影響較小,大大縮短建造周期和資金占用時間。
⑥鋼結構構件運輸方便,費用低。
(3)缺點
耐火性差、維護成本高(防銹)、造價高。
2.鋼結構的應用
大跨度(體育館)、重型工業廠房、高層、輕型鋼結構(廠房)、高聳建筑。
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(責任編輯:中大編輯)