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本文主要介紹2012年注冊(cè)資產(chǎn)評(píng)估師考試《建筑工程評(píng)估》第三章 建筑工程的組成與構(gòu)造的知識(shí)點(diǎn)精講輔導(dǎo),希望對(duì)您的復(fù)習(xí)有所幫助!!
第四節(jié) 常見(jiàn)建筑結(jié)構(gòu)形式
一、磚混結(jié)構(gòu)(掌握)
(一)磚混結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)造
1.屋蓋
承受屋頂上的荷載;圍護(hù)作用。
承重結(jié)構(gòu)。
2.磚墻
承重結(jié)構(gòu)。
外墻與室外接觸,受風(fēng)雨侵蝕,起圍護(hù)作用。內(nèi)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(chǔ)
承擔(dān)由墻體傳遞下來(lái)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(jié)構(gòu)特征
主要特征是:結(jié)構(gòu)荷載通過(guò)屋蓋、樓板傳到承重墻上,再由承重墻傳到基礎(chǔ)。
(三)傳力路線
板→墻→基礎(chǔ)或板→梁→墻→基礎(chǔ)。
承重墻砌筑質(zhì)量的好壞、砌體強(qiáng)度的大小直接關(guān)系到磚混結(jié)構(gòu)建筑物的質(zhì)量和壽命。
基礎(chǔ)不均勻下沉,承重墻體出現(xiàn)裂縫,可能導(dǎo)致磚混結(jié)構(gòu)建筑物的整體破壞。
二、排架結(jié)構(gòu)(掌握)
(一)排架結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)成
1.屋蓋
包括屋面板、天窗架、屋架等。
起圍護(hù)和承重雙重作用。
屋面板是廠房上部承重及圍護(hù)結(jié)構(gòu),承受屋面雪荷載,并通過(guò)屋架、柱向下傳遞。屋面還起防風(fēng)、雨和保溫作用。
天窗的作用是便于廠房通風(fēng)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(yùn)行時(shí)的移動(dòng)集中豎向荷載,以及吊車制動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的縱向和橫向水平荷載)并傳至柱子,并通過(guò)柱子把吊車荷載傳到基礎(chǔ)。
3.柱子
承受屋蓋傳來(lái)的荷載、吊車梁上傳來(lái)的荷載、墻梁傳來(lái)的上部墻體重量等荷載以及外墻傳來(lái)的風(fēng)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(yīng)力等。
4.基礎(chǔ)
基礎(chǔ)由杯形基礎(chǔ)和基礎(chǔ)梁組成。杯形基礎(chǔ)用以支撐柱子和基礎(chǔ)梁,并把荷載傳給地基。
5.支撐
主要作用是加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度和穩(wěn)定性;同時(shí)起傳遞風(fēng)荷載和吊車水平荷載的作用,在地震區(qū)尚能傳遞縱向地震作用力。
6.圍護(hù)結(jié)構(gòu)
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(chǔ)梁或帶形基礎(chǔ)上。墻承受風(fēng)荷載并傳給柱子。
墻梁--加強(qiáng)廠房的縱向剛度。當(dāng)為聯(lián)系梁時(shí),承受外墻重量,并把它傳給柱子和基礎(chǔ);當(dāng)為圈梁時(shí),外墻重量則通過(guò)基礎(chǔ)梁傳給基礎(chǔ)。
抗風(fēng)柱--承受山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載,并把它傳給屋蓋和基礎(chǔ)。
(二)排架結(jié)構(gòu)建筑物承受的主要荷載及其傳遞
1.排架結(jié)構(gòu)建筑物承受的主要荷載
恒載--各種構(gòu)件和墻體的自重,以及管道等生產(chǎn)工藝設(shè)備的重量。
活荷載--吊車豎向荷載、吊車水平荷載、雪荷載、風(fēng)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(jié)構(gòu)建筑物的結(jié)構(gòu)特征
單層排架結(jié)構(gòu)建筑物所承受的各種荷載,基本上都是通過(guò)柱子再傳遞到基礎(chǔ)、地基的,因此,柱子是結(jié)構(gòu)中的主要承重構(gòu)件,它的強(qiáng)度與穩(wěn)定性是決定壽命的重要因素,而其外墻墻體僅起圍護(hù)作用。
三、框架結(jié)構(gòu)(掌握)
(一)框架結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)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(hù)作用。樓板承擔(dān)著樓層荷載,并向下傳遞。
2.框架梁
承受樓板、屋面板傳來(lái)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(chǔ)。
4.柱基礎(chǔ)
鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。
5.框架墻
只起圍護(hù)作用,磚墻的重量通過(guò)梁、板傳給柱。
(二)框架結(jié)構(gòu)建筑物的特點(diǎn)
1.優(yōu)點(diǎn)
框架建筑與磚混建筑相比還具有強(qiáng)度大、延性好,能承受較大荷載,抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),便于減輕結(jié)構(gòu)自重,有利于向高層發(fā)展。
2.缺點(diǎn)
其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較小,當(dāng)建筑層數(shù)較多時(shí),需要截面尺寸較大的框架梁柱才能滿足側(cè)向剛度的要求,既減小了有效使用空間,造成材料浪費(fèi),又會(huì)給室內(nèi)布置帶來(lái)不便。
(三)框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
框架結(jié)構(gòu)適用于非地震區(qū),或?qū)訑?shù)較少的高層建筑。
(1)使用荷載較大,振動(dòng)較強(qiáng),設(shè)備管道較多的多層工業(yè)廠房,如印刷廠、無(wú)線電設(shè)備、服裝廠等。
(2)要求有較大空間的工業(yè)與民用建筑如實(shí)驗(yàn)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(jié)構(gòu)建筑物的結(jié)構(gòu)特征和傳力路線
1.結(jié)構(gòu)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(jié)點(diǎn)。
框架結(jié)構(gòu)建筑物的墻體全部為自承重墻,只起分隔和圍護(hù)作用,墻體越輕越好。
2.傳力路線
樓板→梁→柱→基礎(chǔ)
四、剪力墻結(jié)構(gòu)(掌握)
(一)剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)造
剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)造表面與磚混結(jié)構(gòu)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(chǔ),同時(shí)能夠抵抗水平荷載。
3.基礎(chǔ)
高層鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),特點(diǎn)是樓層高、自重大,故這類基礎(chǔ)必須剛度大,下沉均勻。
4.樓梯、陽(yáng)臺(tái)、雨篷及臺(tái)階、散水等
用鋼筋混凝土墻同時(shí)承受豎向荷載和水平荷載的結(jié)構(gòu)。
剪力墻不僅具有很強(qiáng)的抗壓能力,而且還具有很強(qiáng)的抗剪能力,可抵抗風(fēng)荷載和地震產(chǎn)生的水平荷載,因此,適用于高層建筑。
剪力墻結(jié)構(gòu)常被用于高層住宅、公寓建筑中。因?yàn)檫@類建筑物的隔墻位置較為固定,布置剪力墻不會(huì)影響各個(gè)房間的使用功能,而且在房間內(nèi)沒(méi)有柱、梁等外凸構(gòu)件,既整齊美觀,又便于室內(nèi)家具布置。
(二)剪力墻建筑物的結(jié)構(gòu)特征和傳力路線
1.結(jié)構(gòu)特征
整體性、抗震能力、承受較大的水平荷載(風(fēng))及地震荷載;抗震能力比磚混和框架強(qiáng)。
2.缺點(diǎn)
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(chǔ)。
五、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)(掌握)
(一)概念
在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置部分剪力墻,或把剪力墻結(jié)構(gòu)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(jié)合起來(lái),共同抵抗豎向荷載和水平荷載的空間結(jié)構(gòu)。
(二)結(jié)構(gòu)特征
豎向柱子主要承擔(dān)豎向荷載,剪力墻主要承擔(dān)水平荷載;
建筑布置靈活、延性好(框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)),結(jié)構(gòu)剛度大、承載力大、抗震性能好(剪力墻的優(yōu)點(diǎn))。
(三)與剪力墻的區(qū)別(重點(diǎn))
1.對(duì)于荷載的承受構(gòu)件不同
剪力墻結(jié)構(gòu)利用建筑物的縱橫墻體來(lái)承受豎向荷載和水平荷載;而框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中框架主要承受豎向荷載,剪力墻主要承受水平荷載。
2.對(duì)空間的影響不同
剪力墻結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)吸收了框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),平面布置靈活,可形成較大的空間。
3.建筑經(jīng)濟(jì)性不同
剪力墻結(jié)構(gòu)成本比較高,而框架一剪力墻結(jié)構(gòu)則與框架結(jié)構(gòu)基本持平。
框架-剪力墻的造價(jià)取決于剪力墻的數(shù)量多少。
六、筒體結(jié)構(gòu)(熟悉)
(一)核心筒結(jié)構(gòu)
核心筒一般由布置在電梯間、樓梯間及設(shè)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(jié)構(gòu)。
核心筒作為獨(dú)立的高層建筑承重結(jié)構(gòu)時(shí),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(cè)向剛度越大;
核心筒越大,則服務(wù)性用房面積加大,建筑使用面積減小。
(二)框筒結(jié)構(gòu)
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(gè)多孔簡(jiǎn)體。
框筒是空間結(jié)構(gòu),水平力作用下,沿四周布置的框架都參與受力,通過(guò)角柱的連接形成一個(gè)空間受力體系。
框筒結(jié)構(gòu)的適用高度比框架結(jié)構(gòu)高得多。
(三)桁架筒結(jié)構(gòu)
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(jié)構(gòu)。
水平力通過(guò)支撐斜桿的軸力傳至柱和基礎(chǔ)。
鋼桁架筒結(jié)構(gòu)的剛度大,比框筒結(jié)構(gòu)更能充分利用建筑材料,適用于更高的建筑物。
(四)筒中筒結(jié)構(gòu)
把核心筒結(jié)構(gòu)布置于框筒結(jié)構(gòu)的中間,便成為筒中筒結(jié)構(gòu)。
筒中筒結(jié)構(gòu)是雙重抗側(cè)力體系,在水平力作用下,內(nèi)外筒協(xié)同工作,外框筒具有很大的整體抗彎能力,內(nèi)框筒采用鋼筋混凝土墻或支撐框架,具有很強(qiáng)的抵抗水平剪力的能力。
筒中筒結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度很大,適用高度比框筒結(jié)構(gòu)更高,特別適用于建造商務(wù)辦公中心等多功能的超高層建筑。一般情況下,該結(jié)構(gòu)用于30層以下的建筑是不經(jīng)濟(jì)的,也是不必要的。
(五)框架-核心筒結(jié)構(gòu)
將筒中筒結(jié)構(gòu)加大外部柱距,減小梁高,周邊形成稀柱框架,與內(nèi)筒一起,就形成了框架一核心筒結(jié)構(gòu)。
框架一核心筒結(jié)構(gòu)的周邊框架為平面框架,沒(méi)有框筒的空間作用,受力性能與框架一剪力墻結(jié)構(gòu)相似。核心筒的剛度和承載力都較大,成為抗側(cè)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(jié)構(gòu)
兩個(gè)或者兩個(gè)以上框筒排列在一起,即成為束筒結(jié)構(gòu)。
剛度很大。能充分發(fā)揮建筑材料的作用,使高層、超高層建筑在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上可行。
七、空間結(jié)構(gòu)(熟悉)
(一)空間結(jié)構(gòu)建筑物的主要結(jié)構(gòu)體系(注意受力的特點(diǎn))
1.平面承重結(jié)構(gòu)體系
平面結(jié)構(gòu)體系由承重體系和附加構(gòu)件兩部分組成。
承重體系由一系列相互平行的平面結(jié)構(gòu)組成,承擔(dān)該結(jié)構(gòu)平面內(nèi)的豎向荷載和橫向水平荷載,并傳遞到基礎(chǔ)。
附加構(gòu)件由縱向構(gòu)件及支撐組成,將各個(gè)平面結(jié)構(gòu)連成整體,同時(shí)也承受結(jié)構(gòu)平面外的縱向水平力。
2.空間受力結(jié)構(gòu)體系
(1)剛性空間結(jié)構(gòu)
①網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
優(yōu)點(diǎn):能較好地承受集中荷載、動(dòng)力荷載和非對(duì)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(diǎn):主要承受軸力。
②薄殼結(jié)構(gòu)
薄殼結(jié)構(gòu)施工難度大。
優(yōu)點(diǎn):受力合理、跨越能力大、剛度好、材料省。
受力特點(diǎn):承受任意方向軸力(拉力和壓力)、剪力。
適用于體育館、大會(huì)堂、天文館及游藝大廳。
(2)柔性空間結(jié)構(gòu)
①懸索結(jié)構(gòu)
優(yōu)點(diǎn):受力合理、節(jié)約物料、跨度大、施工方便、獲得良好的物理性(聲學(xué))。
受力特點(diǎn):軸心受拉,抗彎剛度幾乎等于零。
②弦支結(jié)構(gòu)
優(yōu)點(diǎn):跨度更大。
③索膜結(jié)構(gòu)
作為覆蓋結(jié)構(gòu)。
3.多層、高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)體系
框架體系--承擔(dān)豎向荷載,水平荷載的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。
純框架抗側(cè)力不夠,越是高層、超高層建筑,抗側(cè)力是主要的。因此,在框架的基礎(chǔ)上加支撐、內(nèi)筒、外筒、筒中筒、筒束。
框架--支撐體系:支撐框架承擔(dān)水平力,抗側(cè)力。
框架--內(nèi)筒體系、外筒體系:外筒承擔(dān)全部水平剪力的抗側(cè)力結(jié)構(gòu),內(nèi)筒僅承擔(dān)豎向荷載。
(二)空間鋼結(jié)構(gòu)建筑形式
鋼結(jié)構(gòu)多用于大跨度、超高層建筑中。
1.鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
(1)結(jié)構(gòu)性能好
①材料各向同性,符合力學(xué)假定,提高了設(shè)計(jì)精度。鋼材的抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度高、質(zhì)量輕,可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)大跨與復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)。
②由于鋼材強(qiáng)度高,房屋自重輕,可建造開(kāi)間、進(jìn)深較大的房屋,建筑布置更靈活。
③鋼結(jié)構(gòu)具有良好的延性,抗震性能好且受損輕,災(zāi)后易修復(fù)。
④由于工廠化加工制作,精度高,質(zhì)量易于保證。
⑤鋼結(jié)構(gòu)連接性能好,輕巧高強(qiáng),材料加工方便,易于造型,形成平立面的統(tǒng)一,為建筑師的主體造型提供了更大的發(fā)揮空間。
⑥與鋼結(jié)構(gòu)配套的輕質(zhì)墻板、復(fù)合樓板等新型材料,符合建筑節(jié)能和環(huán)保的要求。
(2)經(jīng)濟(jì)性能好
①結(jié)構(gòu)自重輕。鋼結(jié)構(gòu)住宅由于采用了輕型屋面及墻體材料,而且強(qiáng)度高,用料省,所以自重較輕,可減小結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力,大大降低工程造價(jià)。
②強(qiáng)度高。相應(yīng)的梁柱等構(gòu)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(jià)值。
③施工速度快。建筑質(zhì)量容易保證;工業(yè)化程度高,施工速度快,施工周期縮短40%以上,投資回報(bào)快。
④可以降低樓層高度,減少外圍護(hù)墻面積,并節(jié)約空調(diào)所需能源,減少建筑維護(hù)使用費(fèi)。
⑤干式施工,環(huán)境污染小;施工作業(yè)受天氣及季節(jié)影響較小,大大縮短建造周期和資金占用時(shí)間。
⑥鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)輸方便,費(fèi)用低。
(3)缺點(diǎn)
耐火性差、維護(hù)成本高(防銹)、造價(jià)高。
2.鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
大跨度(體育館)、重型工業(yè)廠房、高層、輕型鋼結(jié)構(gòu)(廠房)、高聳建筑。
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