建筑结构选型01总论课件

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1、建筑结构选型01总论建筑结构选型建筑结构选型01总论结构是万能的结构是万能的不合理的结构是万万不能的不合理的结构是万万不能的建筑结构选型01总论 绪绪 论论q 结构的定义结构的定义v 以一定的材料，建造具有足够抵抗能力的空间骨以一定的材料，建造具有足够抵抗能力的空间骨架，抵御自然界可能发生的各种作用，为人类的架，抵御自然界可能发生的各种作用，为人类的需要服务，即结构。需要服务，即结构。v 结构是运用物质条件的技术。结构是运用物质条件的技术。v 随着材料与力学的进步，结构不断向前发展。随着材料与力学的进步，结构不断向前发展。建筑结构选型01总论 绪绪 论论q 结构的主要作用结构的主要作用v 形成

2、人类活动的空间形成人类活动的空间由板（平板、壳面板）、梁（直梁、曲梁）、桁架、由板（平板、壳面板）、梁（直梁、曲梁）、桁架、网架等这类水平方向的结构构件，和柱、墙、框架等网架等这类水平方向的结构构件，和柱、墙、框架等这类竖直方向的结构构件组成。这类竖直方向的结构构件组成。v 为人群和车辆提供通道为人群和车辆提供通道用以上构件组成桥梁结构。用以上构件组成桥梁结构。v 抵御自然界水、土、岩石等侧向压力的作用抵御自然界水、土、岩石等侧向压力的作用水坝、护堤、挡土墙、隧道等水工结构。水坝、护堤、挡土墙、隧道等水工结构。v 构成为其它专门用途服务的空间构成为其它专门用途服务的空间烟囱、水塔、油罐、筒仓及

3、水池等特种结构。烟囱、水塔、油罐、筒仓及水池等特种结构。建筑结构选型01总论 绪绪 论论q 结构所要解决的问题结构所要解决的问题v 使骨架形成的空间能良好的服务于人类生活、生使骨架形成的空间能良好的服务于人类生活、生产的要求和人类对美观的需要；产的要求和人类对美观的需要；v 能抵御自然界各种作用（地心引力、风力、地震能抵御自然界各种作用（地心引力、风力、地震作用等），因而需要有抵抗力；作用等），因而需要有抵抗力；v 充分发挥所采用材料的作用；充分发挥所采用材料的作用；v 实施过程中的施工技术问题；实施过程中的施工技术问题；如连接构造问题、经济问题。如连接构造问题、经济问题。建筑结构选型01总论

4、 绪绪 论论q 结构选型定义结构选型定义v 选择一个结构安全合理、施工技术可行的结构型选择一个结构安全合理、施工技术可行的结构型式，达到建筑物的适用、经济、美观。式，达到建筑物的适用、经济、美观。q 结构选型的重要性结构选型的重要性v 只有正确符合结构逻辑的建筑才具有真实的表现只有正确符合结构逻辑的建筑才具有真实的表现力和实际的实践性。力和实际的实践性。v 只有掌握结构型式的基本力学特点及其适用范围，只有掌握结构型式的基本力学特点及其适用范围，才能比较自由地进行建筑创造。才能比较自由地进行建筑创造。建筑结构选型01总论 绪绪 论论q主要内容主要内容v1.1 1.1 结构与建筑的关系v1.2 结

5、构选型与型式 v1.3 建筑材料的力学性能与结构型式v1.4 建筑结构选型的优化设计建筑结构选型01总论 1.1 结构与建筑的关系结构与建筑的关系q 1 1 结构是房屋的骨架，是建筑物赖以存在的结构是房屋的骨架，是建筑物赖以存在的物质基础物质基础v 建筑材料和建筑技术的发展决定着结构型式的发建筑材料和建筑技术的发展决定着结构型式的发展，而结构型式对建筑的影响最为直接明显。展，而结构型式对建筑的影响最为直接明显。v 建筑与结构相互影响又相互促进。建筑与结构相互影响又相互促进。q 建筑与结构的时空关系建筑与结构的时空关系v 时间关系时间关系结构即建筑结构即建筑建筑与结构建筑与结构建筑依赖结构建筑依

6、赖结构 （古代）（古代）（近代）（近代）（现代）（现代）v 空间关系空间关系单层单层多层及中高层多层及中高层超高层超高层建筑结构选型01总论 1.1 结构与建筑的关系结构与建筑的关系q 举例举例v 十九世纪以前，材料和技术的局限性十九世纪以前，材料和技术的局限性帕提农神庙帕提农神庙罗马万神庙罗马万神庙悬空寺悬空寺应县木塔应县木塔v 十九世纪以后，材料和技术的发展十九世纪以后，材料和技术的发展建筑结构选型01总论 古希腊帕提农神庙古希腊帕提农神庙q 神庙坐西向东，由神庙坐西向东，由46根多立克柱环绕，长边方向每根多立克柱环绕，长边方向每边边17根，短边方向每边根，短边方向每边8根。根。建筑结构选

7、型01总论古希腊帕提农神庙古希腊帕提农神庙q 限于当时的建筑技术和材料，只能采用简单加工的限于当时的建筑技术和材料，只能采用简单加工的石梁和石柱。石梁和石柱。q粗壮、坚实粗壮、坚实q空间小空间小q内部石柱林立内部石柱林立建筑结构选型01总论古罗马万神庙古罗马万神庙q 万神庙（潘提翁神庙）万神庙（潘提翁神庙）（Pantneon）q 是继希腊神庙艺术的又一发是继希腊神庙艺术的又一发展，充分利用拱券技术，材展，充分利用拱券技术，材料为混凝土。料为混凝土。q 将希腊柱式结构与拱券创造将希腊柱式结构与拱券创造性结合在一起。性结合在一起。q 拱券式殿堂建筑，是世界上拱券式殿堂建筑，是世界上最大的圆顶建筑之

8、一。最大的圆顶建筑之一。建筑结构选型01总论恒山悬空寺恒山悬空寺q 始建于北魏后期，距今约始建于北魏后期，距今约1400年，木结构年，木结构 q 结构结构v 在悬崖上凿洞，插入木梁在悬崖上凿洞，插入木梁（铁扁担），一部分建筑架（铁扁担），一部分建筑架在木梁上，另一部分利用突在木梁上，另一部分利用突出的岩石作为基础。出的岩石作为基础。v 木柱及插入岩石的巨大木梁木柱及插入岩石的巨大木梁承受重量。承受重量。v 真正的重心撑在坚硬岩石里，真正的重心撑在坚硬岩石里，利用力学原理半插飞梁为基。利用力学原理半插飞梁为基。建筑结构选型01总论恒山悬空寺恒山悬空寺q 施工施工v 类似筑栈道的方法类似筑栈道的方

9、法 ，阁楼的底座铺设在铁扁担上。，阁楼的底座铺设在铁扁担上。q材料材料v木梁采用当地特产铁木梁采用当地特产铁杉木加工成为方形；杉木加工成为方形；v立木为原木；立木为原木；v木材用桐油浸泡，不木材用桐油浸泡，不怕被白蚁咬，具有防怕被白蚁咬，具有防腐作用。腐作用。建筑结构选型01总论应县木塔应县木塔q 始建于辽清宁二年始建于辽清宁二年(公元公元1056年年)；q 金明昌六年金明昌六年(公元公元1195年年)增增修完毕。修完毕。q 是我国现存最高最古的一座是我国现存最高最古的一座木构塔式建筑木构塔式建筑 q 台基台基4m高，塔高高，塔高67.31m，底层直径底层直径30.27m，呈平面，呈平面八角形

10、。第一层立面重檐，八角形。第一层立面重檐，以上各层均为单檐，共五层以上各层均为单檐，共五层六檐，各层间夹设暗层，实六檐，各层间夹设暗层，实为九层。为九层。建筑结构选型01总论应县木塔应县木塔q 木塔的设计，充分利用传统木塔的设计，充分利用传统建筑技巧，广泛采用斗拱结建筑技巧，广泛采用斗拱结构，全塔共用斗拱构，全塔共用斗拱54种，每种，每个斗拱都有一定的组合形式，个斗拱都有一定的组合形式，每层都形成了一个八边形中每层都形成了一个八边形中空结构层。空结构层。q 各层均用内、外两圈木柱支各层均用内、外两圈木柱支撑，每层外有撑，每层外有24根柱子，内根柱子，内有八根，木柱之间使用了许有八根，木柱之间使

11、用了许多斜撑、梁、枋和短柱，组多斜撑、梁、枋和短柱，组成不同方向的复梁式木架。成不同方向的复梁式木架。q 我国古代建筑艺术的最高水我国古代建筑艺术的最高水平。平。建筑结构选型01总论台北台北101大厦（台北国际金融中心）大厦（台北国际金融中心）q地下地下5层、地上层、地上101层层q塔楼高塔楼高508米米q大厦的构架完美体现了古大厦的构架完美体现了古代中国传统的建筑艺术。代中国传统的建筑艺术。q以吉祥数字以吉祥数字“八八”作为设作为设计单元，每计单元，每8层为一个单元，层为一个单元，模仿竹节构筑的含义，也模仿竹节构筑的含义，也增加了大厦的牢固性。增加了大厦的牢固性。q大厦外墙刻有大厦外墙刻有“

12、如意如意”图图案，代表着中国的传统文案，代表着中国的传统文化中的如意吉祥和幸运。化中的如意吉祥和幸运。建筑结构选型01总论台北台北101大厦（台北国际金融中心）大厦（台北国际金融中心）q 抗风设计抗风设计q 92楼悬挂在大楼中心、直径楼悬挂在大楼中心、直径5.5米、重达米、重达800吨的悬浮阻尼球。吨的悬浮阻尼球。q 其主要功能是保护大厦的建筑主其主要功能是保护大厦的建筑主体，避免大楼在强风中大幅晃动。体，避免大楼在强风中大幅晃动。这个大圆球会吸收大楼的振动，这个大圆球会吸收大楼的振动，再将能量传递、发散到下方的弹再将能量传递、发散到下方的弹簧系统。巧妙地解决了摇晃问题。簧系统。巧妙地解决了摇

13、晃问题。q 强风出现时阻尼器会摆动，大楼强风出现时阻尼器会摆动，大楼其它部分就可保持稳定。这颗阻其它部分就可保持稳定。这颗阻尼球平常只会摆动个几厘米。摆尼球平常只会摆动个几厘米。摆荡时，阻尼装置内的液体会穿过荡时，阻尼装置内的液体会穿过小孔，藉此消散风的能量。小孔，藉此消散风的能量。建筑结构选型01总论台北台北101大厦（台北国际金融中心）大厦（台北国际金融中心）q 抗震设计抗震设计q 可承受里氏可承受里氏7级以上的强烈级以上的强烈地震，同时也能承受住百年地震，同时也能承受住百年不遇的强台风的袭击。不遇的强台风的袭击。q 此时，阻尼球将摆荡此时，阻尼球将摆荡1.5m,撞上一个防撞环；防撞环上撞

14、上一个防撞环；防撞环上另有另有8个的粘性缓冲器，可个的粘性缓冲器，可防止阻尼球进一步摆荡。这防止阻尼球进一步摆荡。这是第一套融入大楼整体设计是第一套融入大楼整体设计的调谐质量阻尼系统。的调谐质量阻尼系统。建筑结构选型01总论西尔斯大厦（西尔斯大厦（SEARS-TOWER）q19741974年建成年建成q110110层，高层，高443443mq底层平面底层平面68.668.6x68.6m的的正方形，为正方形，为9个筒的束筒个筒的束筒体系，小框筒为体系，小框筒为22.922.9x22.9m的正方形，的正方形，向上在向上在5050，6666和和9090层分层分别减少别减少2323个小框筒，最个小框筒

15、，最后剩两个小框筒到顶。后剩两个小框筒到顶。516791建筑结构选型01总论西尔斯大厦（西尔斯大厦（SEARS-TOWER）q框筒密柱采用框筒密柱采用H形截面，形截面，柱截面自下向上逐渐分柱截面自下向上逐渐分段减小。段减小。q设计总用钢量为设计总用钢量为7.67.6万吨万吨，平均用钢量约平均用钢量约150150kg/m2。516791建筑结构选型01总论上海体育馆上海体育馆q 国内大型体育馆之一国内大型体育馆之一,q 1975年建成使用。年建成使用。q 主馆呈圆形，高主馆呈圆形，高33m，q 屋顶网架跨度直径屋顶网架跨度直径110米，米，q 可容纳观众可容纳观众18000人。人。建筑结构选型0

16、1总论1.1 结构与建筑的关系结构与建筑的关系q 2 2 结构的艺术作用结构的艺术作用v 各种结构体系的规律性本身具有装饰效果。各种结构体系的规律性本身具有装饰效果。v 把结构的型式与建筑的空间艺术形象融合起来，把结构的型式与建筑的空间艺术形象融合起来，即结构本身富有美学表现力。建筑师必须注意发即结构本身富有美学表现力。建筑师必须注意发挥这种表现力和利用这种装饰效果，自然地显示挥这种表现力和利用这种装饰效果，自然地显示结构。结构。v 所谓自然的显示结构，不是说结构就是美，而是所谓自然的显示结构，不是说结构就是美，而是要袒露具有美学价值的部分，通过建筑师的艺术要袒露具有美学价值的部分，通过建筑师

17、的艺术加工，达到表现建筑美的目的，而不是简单地表加工，达到表现建筑美的目的，而不是简单地表现结构本身。现结构本身。v 这样，就可以使建筑最终达到实用、经济和美观这样，就可以使建筑最终达到实用、经济和美观的目的。的目的。建筑结构选型01总论美国雷里（美国雷里（Rauleigh）竞技馆）竞技馆q 结构受力明确，形成自平衡体系。结构受力明确，形成自平衡体系。q 索、拱的材料强度充分发挥、基础很小、施工方便。索、拱的材料强度充分发挥、基础很小、施工方便。q 斜拱的周边以间距斜拱的周边以间距2.4m的钢柱支承，立柱兼作门窗的钢柱支承，立柱兼作门窗的竖框，形成了以竖向分隔为节奏感很强的建筑造的竖框，形成了

18、以竖向分隔为节奏感很强的建筑造型。型。q 是世界上第一座优秀的大跨度索网结构屋盖建筑，是世界上第一座优秀的大跨度索网结构屋盖建筑，开创了现代建筑索结构的历史。开创了现代建筑索结构的历史。建筑结构选型01总论罗马小体育馆罗马小体育馆q 采用外露的叉形斜柱，有力的把巨大的装配整体式采用外露的叉形斜柱，有力的把巨大的装配整体式钢筋砼网肋型扁圆球壳托起，结构清晰、欢快，极钢筋砼网肋型扁圆球壳托起，结构清晰、欢快，极富结构力度。富结构力度。建筑结构选型01总论意大利佛罗伦萨运动场大看台意大利佛罗伦萨运动场大看台q 钢筋混凝土梁板结构，雨蓬的挑梁伸出钢筋混凝土梁板结构，雨蓬的挑梁伸出17m。q 把雨蓬的挑

19、梁外形与其弯矩图（二次抛物线）统一把雨蓬的挑梁外形与其弯矩图（二次抛物线）统一起来。但又不是简单的统一，建筑师利用混凝土的起来。但又不是简单的统一，建筑师利用混凝土的可塑性对挑梁的外轮廊进行了艺术处理，在挑梁的可塑性对挑梁的外轮廊进行了艺术处理，在挑梁的支座附近挖了一个三角形孔，既减耗了结构重力，支座附近挖了一个三角形孔，既减耗了结构重力，也获得了很好的艺术效果。也获得了很好的艺术效果。建筑结构选型01总论意大利佛罗伦萨运动场大看台意大利佛罗伦萨运动场大看台q 这个建筑，直接地显示了结构的自然形体，进行了恰如其分这个建筑，直接地显示了结构的自然形体，进行了恰如其分的艺术加工，而又不做任何多余的

20、装饰，使结构的形式与建的艺术加工，而又不做任何多余的装饰，使结构的形式与建筑空间艺术形象高度的融合起来，形象优美，轻巧自然，给筑空间艺术形象高度的融合起来，形象优美，轻巧自然，给人以建筑美的享受。人以建筑美的享受。q 这个例子说明，建筑物的重力感、力的传递与其支承的关系，这个例子说明，建筑物的重力感、力的传递与其支承的关系，也就是结构的作用，同样也是建筑艺术表现力的重要源泉。也就是结构的作用，同样也是建筑艺术表现力的重要源泉。建筑结构选型01总论2002世界杯汉城体育场世界杯汉城体育场剖面剖面平面平面立面立面建筑结构选型01总论1.1 结构与建筑的关系结构与建筑的关系q 2 2 结构的艺术作用

21、结构的艺术作用v 好的建筑设计，好的建筑设计，建筑和结构必然是有机结合的统建筑和结构必然是有机结合的统一体。一体。v 处理好建筑功能与建筑空间的关系，选择合理的处理好建筑功能与建筑空间的关系，选择合理的结构体系，根据建筑构图原理，进行艺术加工，结构体系，根据建筑构图原理，进行艺术加工，发掘建筑结构自身具有美学价值的因素，并利用发掘建筑结构自身具有美学价值的因素，并利用它构成艺术形象。它构成艺术形象。建筑结构选型01总论1.2 建筑结构方案设计建筑结构方案设计q 1 1 结构的选型结构的选型v 多层建筑多层建筑砌体结构，底层（底部）框架结构；木结构砌体结构，底层（底部）框架结构；木结构钢筋砼框架

22、结构；钢框架结构钢筋砼框架结构；钢框架结构v 高层建筑高层建筑混凝土框架结构，钢框架结构；混凝土框架结构，钢框架结构；钢筋砼框架钢筋砼框架剪力墙结构，钢框架剪力墙结构，钢框架支撑结构；支撑结构；钢筋砼剪力墙结构；钢筋砼剪力墙结构；钢筋砼筒体结构；钢筋砼筒体结构；钢钢混凝土组合结构混凝土组合结构建筑结构选型01总论1.2 建筑结构方案设计建筑结构方案设计q 1 1 结构的选型结构的选型v 单层大跨度建筑单层大跨度建筑包括屋盖结构和主要承重结构包括屋盖结构和主要承重结构(如刚架或排架如刚架或排架)，其中刚架与排架仅是力学计算方法上的区分，其中刚架与排架仅是力学计算方法上的区分，并不反映建筑造型的类

23、别，能够表现建筑造型的是屋并不反映建筑造型的类别，能够表现建筑造型的是屋盖结构。盖结构。v 平面结构体系平面结构体系门式刚架结构门式刚架结构薄腹梁结构薄腹梁结构桁架结构桁架结构拱结构拱结构建筑结构选型01总论1.2 建筑结构方案设计建筑结构方案设计q 1 1 结构的选型结构的选型v 空间结构体系空间结构体系刚性结构刚性结构薄壳结构薄壳结构网格结构（网架结构、网壳结构）网格结构（网架结构、网壳结构）折板结构折板结构v 空间结构体系空间结构体系柔性结构柔性结构索结构索结构薄膜结构薄膜结构v 空间结构体系空间结构体系组合（杂交）结构组合（杂交）结构索膜结构索膜结构索梁结构索梁结构索桁架结构索桁架结构

24、建筑结构选型01总论1.2 建筑结构方案设计建筑结构方案设计q 2 2 结构方案设计的环节结构方案设计的环节v 选定合理的结构技术条件（准备）选定合理的结构技术条件（准备）当地的结构材料及施工技术条件；当地的结构材料及施工技术条件；结构荷载情况；地基基础情况；结构荷载情况；地基基础情况；v 试选结构方案与结构选型试选结构方案与结构选型综合考虑建筑的功能要求和形象要求；综合考虑建筑的功能要求和形象要求；技术可行性和经济合理性；技术可行性和经济合理性；技术先进、经济合理、安全适用、便利施工。技术先进、经济合理、安全适用、便利施工。建筑结构选型01总论1.2 建筑结构方案设计建筑结构方案设计q 2

25、2 结构方案设计的环节结构方案设计的环节v 初步力学分析、初选结构构造尺度初步力学分析、初选结构构造尺度各主要部件的强度、刚度、变形、稳定分析；各主要部件的强度、刚度、变形、稳定分析；确定各结构构件的具体形式与尺度；确定各结构构件的具体形式与尺度；v 进行经济比较、做出优选设计进行经济比较、做出优选设计建筑结构选型01总论1.2 建筑结构方案设计建筑结构方案设计q 3 3 影响结构方案设计的主要因素影响结构方案设计的主要因素v 客观物质基础和技术条件基础。客观物质基础和技术条件基础。v 建筑设计的功能要求；建筑设计的功能要求；剧院的观众厅；剧院的观众厅；体育馆设计；体育馆设计；工业建筑；工业建

26、筑；v 建筑结构材料具备的条件；建筑结构材料具备的条件；新型建材的适用性与局限性；新型建材的适用性与局限性；v 结构设计理论的发展与计算手段的改进；结构设计理论的发展与计算手段的改进；v 经济条件的制约（投资成本的控制）；经济条件的制约（投资成本的控制）；v 地区自然条件的影响（温度、地质、地震）地区自然条件的影响（温度、地质、地震）建筑结构选型01总论1.2 建筑结构方案设计建筑结构方案设计q 4 4 建筑结构方案的经济分析建筑结构方案的经济分析v 综合的经济分析：综合的经济分析：对于结构方案不但要看它的一次投资造价，而且要看对于结构方案不但要看它的一次投资造价，而且要看其长期的经济效益（如

27、维护、维修费用，运营费用），其长期的经济效益（如维护、维修费用，运营费用），除了以货币指标核算结构的建造成本以外，还要从材除了以货币指标核算结构的建造成本以外，还要从材料的消耗减少和劳动力节约等各项指标来进行衡量。料的消耗减少和劳动力节约等各项指标来进行衡量。建筑结构选型01总论1.3 建筑材料的力学性能与结构型式建筑材料的力学性能与结构型式q 结构的合理性表现在首先表现在该结构的材结构的合理性表现在首先表现在该结构的材料强度能否充分发挥，即用最少的材料，获料强度能否充分发挥，即用最少的材料，获得最大的效果。得最大的效果。q 确定结构型式时遵循的原则确定结构型式时遵循的原则v 选择能充分发挥材

28、料性能的结构型式；选择能充分发挥材料性能的结构型式；v 合理选用结构材料。合理选用结构材料。建筑结构选型01总论1.3.1结构材料的力学特点结构材料的力学特点q 1 砖石砖石v 就地取材，经济；就地取材，经济；v 各向异性（抗压高、抗拉、弯、折低）；各向异性（抗压高、抗拉、弯、折低）；v 组砌，整体性差，自重大。组砌，整体性差，自重大。q 2 木材木材v 质轻且坚（相对强度高）；质轻且坚（相对强度高）；v 就地取材，加工方便；就地取材，加工方便；v 各向异性（顺纹，斜纹、横纹）；各向异性（顺纹，斜纹、横纹）；v 疵病影响；疵病影响；v 易腐朽、易燃烧、易虫蛀；易腐朽、易燃烧、易虫蛀；v 不符合

29、环保政策。不符合环保政策。建筑结构选型01总论1.3.1结构材料的力学特点结构材料的力学特点q 3 砼砼v 水泥工业污染严重；水泥工业污染严重；v 各向异性（抗压高、抗拉、弯、折低）；各向异性（抗压高、抗拉、弯、折低）；v 浇注，可塑性好，自重大。浇注，可塑性好，自重大。q 4 钢材钢材v 各向同性，相对强度高；各向同性，相对强度高；v 防火性能差。防火性能差。v 价格高。价格高。建筑结构选型01总论1.3.2充分发挥材料性能的结构型式充分发挥材料性能的结构型式q 构件轴心受力比偏心受力或受弯状态能更充构件轴心受力比偏心受力或受弯状态能更充分利用材料的强度。分利用材料的强度。v 因此，人们根据

30、力学原理及材料的特性创造出了因此，人们根据力学原理及材料的特性创造出了多种型式的结构，使这些结构的构件处于无弯矩多种型式的结构，使这些结构的构件处于无弯矩的状态或减小弯矩峰值，从而使材料的抗拉和抗的状态或减小弯矩峰值，从而使材料的抗拉和抗压性能得到充分发挥。压性能得到充分发挥。建筑结构选型01总论1.3.2充分发挥材料性能的结构型式充分发挥材料性能的结构型式q 受力状态的比较受力状态的比较qa）中心受压中心受压 b）受弯受弯建筑结构选型01总论1.3.3构件和结构形式的演变构件和结构形式的演变q 构件形式的演变构件形式的演变v 充分发挥材料强度充分发挥材料强度v 通常跨度的楼盖梁通常跨度的楼盖

31、梁矩形截面（矩形截面（a）工字型截面（工字型截面（b）平行弦桁架（平行弦桁架（c）折线（拱）桁架（折线（拱）桁架（d）建筑结构选型01总论1.3.3构件和结构形式的演变构件和结构形式的演变q 目的目的v 充分发挥材料强度充分发挥材料强度v 通常跨度的楼盖梁通常跨度的楼盖梁矩形截面矩形截面工字型截面工字型截面格构式梁（桁架）格构式梁（桁架）以提高梁的承载力和刚度（图以提高梁的承载力和刚度（图2b的通道）。为了实的通道）。为了实现结构的更大跨越，则必须按图现结构的更大跨越，则必须按图2b的通道和，把的通道和，把梁演变成拱和索，它的横向扩展就变成了空间结构，梁演变成拱和索，它的横向扩展就变成了空间结

32、构，如图如图2c所示。所示。建筑结构选型01总论1.3.3构件和结构形式的演变构件和结构形式的演变q 提高构件的承载力和刚度提高构件的承载力和刚度a）简支梁弯矩图简支梁弯矩图b）伸臂梁弯矩图伸臂梁弯矩图c）刚架弯矩图）刚架弯矩图建筑结构选型01总论1.3.3构件和结构形式的演变构件和结构形式的演变q 从构件到结构从构件到结构v 实现结构的更大跨越。实现结构的更大跨越。建筑结构选型01总论1.3.3构件和结构形式的演变构件和结构形式的演变q从平面结构到空间结构从平面结构到空间结构v实现空间的更大跨越。实现空间的更大跨越。建筑结构选型01总论1.3.4 合理选用结构材料合理选用结构材料q 选用材料

33、的原则是扬长避短选用材料的原则是扬长避短q 对材料的综合评价对材料的综合评价v 指标：单位容重的强度指标（指标：单位容重的强度指标（R/），），m。R：材料的强度，材料的强度，kN/m2；：材料的单位容重材料的单位容重kN/m3R/r：材料以其自身的重量把自己压坏所需的高度材料以其自身的重量把自己压坏所需的高度v 钢材最好，木材次之，砌体最差。钢材最好，木材次之，砌体最差。建筑结构选型01总论耶鲁大学冰球馆耶鲁大学冰球馆q 美国建筑师沙里宁设计，美国建筑师沙里宁设计，19581958年建成。年建成。v 冰球馆的外形象一只海龟似的甲壳动物。冰球馆的外形象一只海龟似的甲壳动物。v 冰球馆采用悬索结

34、构，钢索挂在中间一道拱形脊冰球馆采用悬索结构，钢索挂在中间一道拱形脊梁和周边的梁圈上。容纳梁和周边的梁圈上。容纳30003000名观众。名观众。建筑结构选型01总论北京朝阳体育馆北京朝阳体育馆q 平面呈橄榄形，外形为变曲马鞍形。平面呈橄榄形，外形为变曲马鞍形。q 屋面采用索拱、索网结构，有四片大墙拉起两根主屋面采用索拱、索网结构，有四片大墙拉起两根主索，下面连接四十四根承重索和十八根稳定索，把索，下面连接四十四根承重索和十八根稳定索，把屋顶悬吊起来。屋顶悬吊起来。q 比赛场地长比赛场地长44米，宽米，宽34米。米。建筑结构选型01总论1.4 建筑结构选型的优化设计建筑结构选型的优化设计q 物尽其用，尽量充分发挥材料的强度物尽其用，尽量充分发挥材料的强度;v 结合当地材料供应和荷载工况情况，选择尽可能结合当地材料供应和荷载工况情况，选择尽可能适合的结构形式和构件类型；适合的结构形式和构件类型；q 考虑经济指标的影响；考虑经济指标的影响；q 考虑施工手段选择施工方便的合适形式；考虑施工手段选择施工方便的合适形式；q 考虑使用功能和耐久年限来选择合适的结构考虑使用功能和耐久年限来选择合适的结构形式；形式；q 考虑城市规划和建设规模选择合适的结构形考虑城市规划和建设规模选择合适的结构形式；式；q 考虑防火要求的优化选型。考虑防火要求的优化选型。建筑结构选型01总论