常见建筑结构体系及其应用
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1A410000建筑工程技术
1A411000建筑结构与构造
命题考点五 常见建筑结构体系及其应用
【教材解读】
一、混合结构体系
混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢木结构，而墙和柱采用砌体结构建造的房屋，大多用在住宅、办公楼、教学楼建筑中。
因为砌体的抗压强度高而抗拉强度很低，所以住宅建筑最适合采用混合结构，一般在6层以下。混合结构不宜建造大空间的房屋。
二、框架结构体系
框架结构是利用梁、柱组成的纵、横两个方案的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。
框架结构的主要优点是建筑平面布置灵活，可形成较大的建筑空间，建筑立面处理也比较方便;主要缺点是侧向刚度较小，当层数较多时，会产生过大的侧移，易引起非结构性构件(如隔墙、装饰等)破坏，而影响使用。
三、剪力墙体系
剪力墙体系是利用建筑物的墙体(内墙和外墙)做成剪力墙来抵抗水平力。剪力墙一般为钢筋混凝土墙，厚度不小于140mm。剪力墙的间距一般为3～8m，适用于小开间的住宅和旅馆等。一般在30m高度范围内都适用。
剪力墙结构的优点是侧向刚度大，水平荷载作用下侧移小;缺点是剪力墙的间距小，结构建筑平面布置不灵活，不适用于大空间的公共建筑，另外结构自重也较大。
四、框架-剪力墙结构
框架-剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。
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-剪力墙结构一般宜用于10～20层的建筑。
五、简体结构
简体结构是抵抗水平荷载最有效的结构体系。这种结构体系适用于30～50层的房屋。
筒体结构可分为框架-核心筒结构、筒中筒和多筒结构等。
多筒结构是将多个筒组合在一起，使结构具有更大的抵抗水平荷载的能力。
六、桁架结构体系
桁架结构的优点是可利用截面较小的杆件组成截面较大的构件。单层厂房的屋架常选用桁架结构。
屋架的弦杆外形和腹杆布置对屋架内力变化规律起决定性作用。
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，其优点是：空间受力体系，杆件主要承受轴向力，受力合理，节约材料，整体性能好，刚度大，抗震性能好。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。角锥体系受力更为合理，刚度更大。网架的高度主要取决于跨度，网架尺寸应与网架高度配合决定，腹杆的角度以45。为宜。网架的高度与短跨之比一般为1/15左右。
网架杆件一般采用钢管，节点一般采用球节点。
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，故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。
九、悬索结构
悬索结构，是比较理想的大跨度结构形式之一，在桥梁中被广泛应用。目前，悬索屋盖结构的跨度已达160m，主要用于体育馆、展览馆中。
悬索结构的主要承重构件是受拉的钢索，钢索由高强度钢绞线或钢丝绳制成。
悬索结构包括三部分：索网、边缘构件和下部支承结构。
悬索结构可分为单曲面与双曲面两类。单曲拉索体系构造简单，屋面稳定性差。双曲拉索体系，由承重索和稳定索组成。
十、薄壁空间结构
薄壁空间结构，也称壳体结构。它的厚度比其他尺寸(如跨度)小得多，所以称薄壁。
它属于空间受力结构，主要承受曲面内的轴向压力。弯矩很小。
薄壳常用于大跨度的屋盖结构，如展览馆、俱乐部、飞机库等。
薄壳结构多采用现浇钢筋混凝土，费模板、费工时。
【命题考点】
混合结构;住宅建筑;竖向荷载和水平荷载;框架结构;30m高度范围内;框架-剪力墙;筒体结构;单层厂房的屋架;网架结构;高空拼装和整体安装;轴向压力;拱式结构;悬索结构;跨中的垂度;双曲薄壳。
【分析预测】
(1)根据所提供的材料，分析判断建筑物适合采用哪种建筑结构体系。
(2)根据所提供的材料，分析判断材料中的建筑物所采用的建筑结构是否合理。
(3)根据所提供建筑物的受力特点的材料，判断采用的是哪种建筑结构。
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【考题回顾】
【2010年度考试真题】
1.下列常见建筑结构体系中，适用房屋建筑高度最高的结构体系是( )。
A.框架
B.剪力墙
C.框架-剪力墙
D.简体
【答案】D本题考核的是建筑结构体系的应用。在非地震区，框架结构一般不超过15层。剪力墙适用于小开间的住宅和旅馆等，一般在30m高度范围内都适用。框架-剪力墙结构一般宜用于10～20层的建筑。筒体结构体系适用于30～50层的房屋。
2.大跨度混凝土拱式结构建(构)筑物，主要利用了混凝土良好的( )。
A.抗剪性能
B.抗弯性能
C.抗拉性能
D.抗压性能
【答案】D本题考核的是拱式结构的受力特点。拱式结构的主要内力为压力，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，同时也适用于体育馆、展览馆等建筑中。
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【典型习题】
1.在建筑结构体系中，住宅建筑最适合采用( )。
A.混合结构体系
B.框架结构体系
C.剪力墙体系
D.双肢剪力墙体系
2.剪力墙一般为钢筋混凝土墙，厚度不小于( )mm。
A.100
B.120
C.140
D.160
3.框架-剪力墙结构一般宜用于( )层的建筑。
A.5～10
B.10～20
C.15～20
D.30～50
4.在高层建筑中，特别是超高层建筑中，水平荷载愈来愈大，起着控制作用的是( )。
A.简体结构
B.网架结构
C.拱式结构
D.框架-剪力墙结构
5.由于( )受力合理，在建筑和桥梁中被广泛应用，同时也适用于体育馆、展览馆等建筑中。
A.拱式结构
B.网架结构
C.框架结构
D.简体结构
6.框架结构的内力分析通常是用计算机进行精确分析，而常用的手工近似法是( )。
A.集中荷载作用下用反弯点法
B.竖向荷载作用下用分层计算法
C.水平荷载作用下用反弯点法
D.点荷载作用下用分组计算法
E.面荷载作用下用反弯点法
7.以下关于混合结构体系的表述，正确的是( )。
A.一般在4层以上，混合结构不宜建造大空间的房屋
B.混合结构大多用在住宅、办公楼、教学楼建筑中
C.混合结构的优点是建筑平面布置灵活，可形成较大的建筑空间
D.混合结构根据承重墙所在的位置，划分为纵墙承重和横墙承重两种
E.横墙的设置主要是为了满足房屋刚度和整体性的要求
8.简式结构是抵抗水平荷载最有效的结构体系，其主要特点有( )。
A.受力特点是整个建筑犹如一个固定于基础上的封闭式空心的简式悬臂梁来抵抗水平力
B.筒式结构体系适用于50层以上的房屋
C.筒式结构是高超静定的空间结构
D.筒式结构的安装方法可分为高空拼装和整体拼装两种
E.多简结构是将多个筒组合在一起，使结构具有更大的抵抗水平荷载的能力
9.网架结构是由许多杆架按照一定规律组成的网状结构，其可分为平板网架和曲面网架两种，其中平板网架采用较多，其优点主要有( )。
A.结构自重大
B.受力合理，节约材料
C.刚度大
D.整体性能好
E.抗震性能好
10.按照结构的组成和支承方式，拱可分为( )。
A.多绞拱
B.三绞拱
C.两绞拱
D.一绞拱
E.无绞拱
11.目前，悬索屋盖结构的跨度已达160m，主要用于( )中。
A.住宅
B.体育馆
C.展览馆
D.办公楼
E.教学楼
【答案】1.A2.C3.B4.A5.A6.BC7.BDE8.AE9.BCDE10.BCE11.BC
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