下列建筑结构体系中,抵抗水平荷载最有效的是( )。
下列建筑结构体系中,抵抗水平荷载最有效的是( )。
A 、筒体结构
B 、剪力墙体系
C 、框架-剪力墙结构
D 、拱式结构
参考答案:
【正确答案:A】
高层建筑混凝土结构的结构体系有哪些?其优缺点和适用范围是什么?
高层建筑混凝土结构的结构体系主要有框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙(筒体)结构、混合结构体系等。
一、框架结构
框架结构是指由梁和柱以钢筋相连接而成,构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。
1、框架结构的优点
(1)空间分隔灵活,自重轻,节省材料;
(2)具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;
(3)框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;
(4)采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。
2、框架结构的缺点
(1)框架节点应力集中显著;
(2)框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破坏,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大;
(3)框架是由梁柱构成的杆系结构,其承载力和刚度都较低,对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理,故一般适用于建造不超过15层的房屋。
3、框架结构的适用范围
适用需要大空间的、层数不宜太多、房屋的高度不宜太高的建筑,混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼,也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力,以适用于较大的跨度。
二、剪力墙结构
剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用。
1、剪力墙结构的优点
剪力墙承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。其特点是整体性好,侧向刚度大,平力作用下侧移小,并且由于极少有梁、柱等外露与凸出,便于房间内部布置。钢筋混凝土延性剪力墙,具有较好的抗震性能。
2、剪力墙结构的缺点
由于剪力墙位置的约束,使得建筑内部空间的划分比较狭小,不能提供大空间房屋,结构延性较差。
3、剪力墙结构的适用范围
剪力墙结构由于承受竖向力、水平力的能力均较大,横向刚度大,因此可以建造比框架结构更高、更多层数的建筑。但是只能以小房间为主的房屋,如住宅、宾馆、单身宿舍。
剪力墙结构应用最多的是10~30层的高层住宅。
三、框架-剪力墙(简体)结构
框架剪力墙结构也称框剪结构,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求,同时又有足够的剪力墙,有相当大的侧向刚度(剪力墙的侧向刚度大就是指在水平荷载(风荷载和水平地震力)的作用下抵抗变形能力强)。
1、框架-剪力墙结构的优点
(1)同样设防烈度地区,框-剪结构因抗震能力较接近剪力墙结构,规范允许建造的高度比框架结构高得多;
(2)框-剪结构比起剪力墙结构,其建筑空间布置更灵活,更容易满足使用功能需要有较大空间区域的要求;
(3)框-剪结构在水平荷载(或地震水平作用)下的整体侧向变形介于弯曲型与剪切型之间,是中庸平和类型;
(4)在用料、舒适度等各方面都比较适中;
(5)由于框-剪结构在水平荷载下,大部分剪力由剪力墙承担,底层的框架柱截面尺寸可以做得不必过大而节约使用空间。
2、框架-剪力墙结构的缺点
(1)不能提供大空间房屋;
(2)结构延展性较差。
3、框架-剪力墙结构的适用范围
这种结构一般宜用于10~20层的建筑。
扩展资料
从现代人类的工程建设史上来看,相对于砌体结构、木结构和钢、铁结构而言,混凝土结构是一种新兴结构,它的应用也不过一百多年的历史。
混凝土结构是在19世纪中期开始得到应用的,由于当时水泥和混凝土的质量都很差,同时设计计算理论尚未建立,所以发展比较缓慢。
直到19世纪末以后,随着生产的发展,以及试验工作的开展、计算理论的研究、材料及施工技术的改进,这一技术才得到了较快的发展。
目前已成为现代工程建设中应用最广泛的建筑结构之一。
在19世纪末20世纪初,我国也开始有了钢筋混凝土建筑物,如上海市的外滩、广州市的沙面等,但工程规模很小,建筑数量也很少。
解放以后我国在落后的国民经济基础上进行了大规模的社会主义建设。随着工程建设的发展及国家进一步的改革开放,混凝土结构在我国各项工程建设中得到迅速的发展和广泛的应用。
我国20世纪70年代起,在一般民用建设中巳较广泛地采用定型化、标准化的装配式钢筋混凝土构件,并随着建筑工业化的发展以及墙体改革的推行,发展了装配式大板居住建筑,在多高层建筑中还广泛采用大模剪力墙承重结构外加挂板或外砌砖墙结构体系。
改革开放后混凝土高层建筑在我国也有了较大的发展。继20世纪70年代北京饭店、广州白云宾馆和一批高层住宅(如北京前三门大街、上海漕溪路住宅建筑群)的兴建以后,80年代,高层建筑的发展加快了步伐,结构体系更为多样化,层数增多,高度加大,已逐步在世界上占据领先地位。
随着高层建筑的发展,高层建筑结构分析方法和试验研究工作,在我国得到了极为迅速的发展,许多方面已达到或接近于国际先进水平。
参考资料来源:百度百科-框架结构
参考资料来源:百度百科-剪力墙结构
参考资料来源:百度百科-框架剪力墙结构
参考资料来源:百度百科-混凝土结构
多高层建筑钢结构中几种抗侧力体系的性能特
高层建筑钢结构的结构体系主要有以下几种:
一、 框架体系
其特点是受力明确,平面布置灵活,为建筑提供较大的室内空间,且结构各部分刚度比较均匀,具有较大的延性,自振周期较长,因而对地震作用不敏感,抗震性能好,结构简单,构件易于标准化、定型化,施工速度快.但框架结构属典型的柔性结构体系,其侧向刚度差,易引起非结构构件的破坏。
二、 双重抗侧力体系
钢框架-支撑(剪力墙板)体系
为了提高钢框架的侧向刚度,有效地抵抗水平荷载,减少层间位移,通常在墙体平面内布置由角钢或槽钢构成的垂直支撑体系,当房屋较高时,较纯框架经济。支撑设置的位置要合适,为了与建筑设计相协调,一般布置在窗台下至下层窗顶之间,既隐蔽又能满足支撑体系的需求。
考虑到门窗的布置,可采用W形、X形、K形、人字形和门式等形式。支撑与框架铰接,按拉杆或压杆设计。设计时可根据建筑物高度及水平力作用情况调整支撑的数量、形式和刚度。为了有效地提高钢框架的侧向刚度,支撑应沿建筑物同一平面四周环向封闭布置,以形成一个封闭的加强箍。偏心支撑在地震作用下具有较好的延性和耗能性能,可在强震区采用。
2. 钢框架-混凝土剪力墙体系
钢框架-剪力墙结构体系在我国的应用最为普遍,钢框架剪力墙结构体系是在原有框架基础上,为了增加结构的侧向刚度,防止侧向位移过大,按照整体刚度均匀的原则,设立剪力墙或核心筒来抵抗水平荷载的作用。
该体系是以楼梯间或其它适当部位(如分户墙)采用现浇钢筋混凝土剪力墙,作为结构主要抗侧力体系,框架部分主要承担竖向荷载。既具有框架结构平面布置灵活、使用方便的特点,又有较大的刚度。常用的剪力墙体系有:钢板剪力墙、内藏钢板支撑剪力墙和带竖缝混凝土剪力墙等。
建筑结构体系
一、混合结构体系
适合6层以下,横向刚度大,整体性好,但平面灵活性差。
二、 框架结构体系
框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架,同时承受竖向荷载及水平荷载的结构。适合15层以下建筑。
三、剪力墙结构体系
剪力墙结构是利用建筑物的纵、横墙体承受竖向荷载及水平荷载的结构。纵、横墙体也可兼作为维护墙或分隔房间墙。
剪力墙结构的优点是侧向刚度大,在水平荷载作用下侧移小。其缺点是剪力墙间距小,建筑平面布置不灵活,不适合于要求大空间的公共建筑。
剪力墙间距一般为3~8m,适用于小开间住宅、旅馆等建筑,在30m范围内都适用。
四、框架---剪力墙结构体系
框架---剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构,它具有框架结构平面布置灵活,有较大空间的优点,又具有侧向刚度大的优点。框架—剪力墙结构中,剪力墙主要承受水平荷载,竖向荷载主要由框架承担。框架—剪力墙结构一般用于l0~20层的建筑。
五、筒体结构体系
超高层建筑水平荷载起控制作用。筒体结构适合于30~50层的建筑。
六、桁架结构体系
屋架高跨比1/6~1/8较合理
七、网架结构
网架结构可分为平板网架和曲面网架两种。平板网架采用较多,其优点:空间受力体系,杆件主要承受轴向力,受力合理,节省材料;整体性好,刚度大,稳定,抗震性能好,可悬挂吊车;杆件类型较少,适于工业化生产。
平板网架可分为交叉桁架体系和角锥体系两类。
网架的高度与短跨之比为1:
1、5左右。
网架结构的安装方法可分为高空拼装和整体安装两类。
八、拱式结构
1)拱的受力特点与适用范围:
拱是一种有推力的结构,它的主要内力是轴向压力。
拱式结构的主要内力为轴向压力,可利用抗压性能良好的混凝土建造大跨度的拱式结构。
由于拱式结构受力合理,在建筑和桥梁中被广泛应用。它适用于体育馆、展览馆等建筑中。
2)拱的类型:
按照结构的组成和支承方式,拱可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。工程中后两种拱采用较多。拱是一种有推力的结构,拱脚必须能够可靠地传承水平推力。解决这个问题非常重要,通常可采用下列措施:
①推力由拉杆承受;
②推力由两侧框架承受。
九、悬索结构
悬索结构包括索网、边缘构件,下部支撑结构
索的垂度一般为跨度的1/30
十、薄壁空间结构
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