《工程分类及组成构造.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工程分类及组成构造.docx(64页珍藏版)》请在第一文库网上搜索。
1、第二章工程构造第一节工业与民用建筑工程的分类、组成及构造一、工业与民用建筑工程分类及应用(一)工业建筑分类1.按厂房层数分类型层数适用情形单层厂房1有大型机器设备或有重型起重运输设备的厂房。多层厂房26生产设备及产品较轻,可沿垂直方向组织生产的厂房,如食品、电子精密仪器工业等用厂房。混合层数化学工业、热电站的主厂房。2.按工业建筑用途分类型例子生产厂房机械制造厂中有铸工车间、电镀车间、热处理车间、机械加工车间和装配车间生产辅助厂房机械制造厂房的修理车间、工具车间2.按工业建筑用途分仓储建筑1-仓储用建筑汽车库、机车库、起重车库、消防车库动力用厂房发电站、变电所、锅炉房其他建筑水泵房、污水处理建
2、筑3.按主要承重结构的形式分(1)排架结构型。厂房承重柱的柱顶与屋架或屋面梁作皎接连接,而柱下端则嵌固于基础中。是单层厂房中最基本、应用最普遍的结构形式。(2)刚架结构型刚架结构的基本特点处柱和屋架合并为同一个刚性构件。柱与基础的连接通常为钱接,如吊车吨位较大,也可做成刚接。一般重型单层厂房多采用刚架结构。(3)空间结构型。使结构由单向受力的平面结构,成为能多向受力的空间结构体系,提高了结构的稳定性。一般常见的有膜结构、网架结构、薄壳结构、悬索结构等。4.按车间生产状况分类型生产状况举例冷加工车间常温状态金工车间、修理车间热加工车间高温和融化铸造、锻压、热处理等车间恒温湿车间稳定温度和湿度精密
3、仪器、纺织等车间洁净车间无尘、无菌药品、集成电路车间其他特种状况防放射性物质、防电磁波干扰等车间(二)民用建筑的分类2424m单区多层而高层神(不包柄高MA于21层建故)年住宅IOOrnIdS超育.3BS3 .按建筑物的承重结构材料分(1)木结构(2)砖木结构(3)砖混结构(4)钢筋混凝土结构(5)钢结构(6)型钢混凝土组合结构与传统钢筋1企结构比:承载力大、刚度大、抗趣性能好。与钢结构相比:防火件能好一和整体稔定性好节省钢材。(1)按建筑物的承重结构材料分(木结构)木结构是由木材或主要由木材承受荷载的结构,通过各种金屈连接件或桦卯进行连接和固定。传统木结构主要由天然材料组成,受材料本身条件的
4、限制,多用在民用和中小型工业厂房的屋盖中。(2)按建筑物的承重结构材料分(砖木结构)建筑物的主要承重构件用破木做成,其中竖向承重构件的墙体、柱子采用破砌,水平承重构件的楼板、屋架采用木材。一般砖木结构适用于低层建筑(13层)。这种结构建造简单,材料容易准备,费用较低。(3)按建筑物的承重结构材料分(砖混结构)(1)砖混结构是指建筑物中畅向承重结构的墙、柱笠采用砖或砌块砌筑,(2)横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。(3)适合开间进深较小,房间面积小,多层或低层的建筑。(4)按建筑物的承重结构材料分(钢筋混凝土结构)由钢筋和混凝土两种材料结合成整体,共同受力的工程结构。钢筋混凝土结构
5、的主要承重构件,如梁、板、柱等均采用钢筋混凝土材料,而非承重墙采用砖砌或其他轻质材料做成。(5)按建筑物的承重结构材料分(钢结构)主要承重构件均用钢材构成。钢结构的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强,抗震性能好,适用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物。(6)按建筑物的承重结构材料分(型钢混凝土组合结构)是把型钢埋入钢筋混凝十中的一种独立的结构形式。型钢、钢筋、混凝土三者结合使型钢混凝土结构具备了:(1)型钢混凝土比传统的钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点。(2)型钢混凝土与钢结构相比,具有防火性能好,结构局部和整体稳定性好,节省钢材的优点。例:型钢混凝土组合结构比钢结构
6、()A.防火性能好B.节约空间C.抗震性能好D.变形能力强【答案】A【解析】与钢结构相比,具有防火性能好,结构局部和整体稳定性好,节省钢材的优点。型钢混凝土组合结构应用于大型结构中,力求截面最小化,承载力最大,可节约空间,但是造价比较高。4 .按施工方法分(1)现浇、现砌式(2)装配式混凝土结构。主体结构部分或全部采用预制混凝土构件装配而成的钢筋混凝土结构,简称装配式结构。特点:这种建筑的特点是建筑构件工厂化生产现场装配,建造速度快,节能、环保,施工受气候条件制约小,节约劳动力。符合绿色节能建筑的发展方向,是我国大力提倡的施工方式。虽然目前单方造价比现浇混凝结构高,但由于工期缩短,质量提高,综
7、合效益显著。结构形式:装配整体式框架结构、装配整体式剪力墙结构、装配整体式框架现浇剪力墙结构、装配整体式部分框支剪力墙结构。5 .按承重体系分(混合结构)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。混合结构体系(纵墙承重)(I)纵墙承重方案的特点走楼板支承于梁上,梁把荷载传递给纵墙。(2)横墙的设置主要是为了满足房屋刚度和整体性的要求。其优点:是房屋的开间相对大些,使用灵活混合结构体系(横墙承重)(1)横墙承重方案的主要特点是楼板直接支承在横墙上,横墙是主要承重墙。(2)其优点:是房屋的横向刚度大,整体性好,但平面
8、使用灵活性差。总结:横墙承重抗震性能比纵墙好。67 .按承重体系分(框架结构)框架结构是利用梁、柱组成的纵、横两个方向的框架形成的结构体系,同时承受竖向荷载和水平荷载。5.按承重体系分(框架结构)其主要优点: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:(2)缺点是:侧向刚度较小,当层数较多时,会产生较大的侧移,易引起非结构性构件(如隔墙、装饰等)破坏,而影响使用。5.按承重体系分(剪力墙体系)剪力墙体系是利用建筑物的墙体(内墙和外墙)来抵抗水平力。因为剪力墙既承受垂直荷载,也承受水平荷载。高层建筑主要荷载为水平荷载,墙体既受剪乂受弯,所以称剪力墙。5.按承重体系分(剪力墙
9、体系)(1)剪力墙一般为钢筋混凝土墙,厚度不小于160mm,剪力墙的墙段长度一般不超过8m,适用于小开间的住宅和旅馆等。(2)在18Om高的范围内都可以适用。(3)剪力墙结构的优点是侧向刚度大,水平荷载作用下侧移小:(4)缺点是间距小,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。5.按承重结构体系(框架-剪力墙结构体系)(1)框架-剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构,具有框架结构平面布置灵活,有较大空间的优点,又具有侧向刚度较大的优点。(2)框架-剪力墙结构一般适用于不超过170m高的建筑。(3)横向剪力墙宜均匀对称布置在建筑物端部附近、平面形状变化处.纵向剪力
10、墙宜布置在房屋两端附近。5.按承重体系分(桁架结构体系)(1)(2)(3)5.按承重体系分(筒体结构)(1)在高层建筑中,特别是超高层建筑中,水平荷载越来越大,起着控制作用。筒体结构是抵抗水平荷载最有效的结构体系。(2)内筒一般由电梯间、楼梯间组成。内筒与外筒由楼盖连接成整体,共同抵抗水平荷载及竖向荷载。(3)这种结构体系适用于高度不超过30Om的建筑。桁架结构的优点是利用截面较小的杆件组成截面较大的构件。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。当上下弦成三角形时,弦杆内力最大(不好);当上弦节点在拱形线上时,弦杆内力最小(好)(1)网架结构体系是高次超静定的空间结构;(2)网
11、架结构可分为平板网架和曲面网架。(3)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。5.按承市体系分(拱式结构体系)(1)拱是一种有推力的结构,其主要内力是轴向压力,抗压性能良好的混凝土建造大跨度的拱式结构。(2)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。5.按承重体系分(悬索结构体系)悬索结构,是比较理想的大跨度结拘形式之一。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。索的拉力取决于跨中的垂度,垂度越小拉力越大。索的垂度一般为跨度的1/3
12、0。5.按承重体系分(薄壁空间结构体系)(1)薄壁空间结构,也称壳体结构,其厚度比其他尺寸(如跨度)小得多,所以称薄壁。(2)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。它的受力比较合理,材料强度能得到充分利用。(3)薄壳常用于大跨度的屋盖结构,如展览馆、俱乐部、飞机库等。薄壁空间结构体系(筒壳)它的跨度在30m以内是有利的。当跨度再大时,宜采用双曲薄壳,薄壁空间结构体系(双曲壳)(1)双曲壳适用于大空间大跨度的建筑。双曲壳又分为圆顶壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳。(2)目前圆顶的直径已达200多米。圆顶结构可用在大型公共建筑中,如天文馆、展览馆的屋盖。二、民用建筑构造(一)地基(二)
13、基础1 .基础类型按受力特点及材料性能:刚性基础和柔性基础。按构造的方式可分为独立基础、条形基础、片筏基础、箱形基础、桩基础等。地基与基础关系基础的类型分为天然地基和人工地基两大类天然地基处指天然土层具有足够的承载能力,不需经过人工加固便可作为建筑的承载层,如岩土、砂土、黏土等。人工地法是指天然土层的承载力不能满足荷载要求,经过人工处理的十.层。(I)按材料及受力特点分类1)刚性基础刚性基础所用的材料如砖、石、混凝土等,它们的抗压强度较高,但抗拉及抗剪强度偏低。刚性基础上压力分角称为刚性角。在设计中,应尽力使基础大放脚与基础材料的刚性角一致,以确保基础底面不产生拉应力,最大限度地节约基础材料。
14、受刚性角限制的基础称为刚性基础。构造上通过限制刚性基础宽高比来满足刚性角的要求。砖基础。破基础具有就地取材、价格较低、设施简便的特点,在干燥和温暖的地区应用很广。破基础的剖面为阶梯形,称为放脚。每一阶梯挑出的长度为由长的1/4。为保证基础外挑部分在基底反力作用下不至于发生破坏,大放脚的砌法有两皮收和.间隔收两种。只适用于地基土好、地下水位较低、五层以下的砖木结构或废混结构。(破基础刚性角小)混凝土基础具有坚固、耐久、刚性角大,可根据需要任意改变形状的特点,常用于地下水位高,受冰冻影响的建筑物。混凝土基础台阶宽高比为1:Is1:1.5,实际使用时可把基础断面做成锥形或阶梯形。对于锥形或阶梯形基础断面,应保证两侧有不小于20Onm的垂直面。2)柔性基础。鉴于刚性基础受其刚性角的限制,要想获得较大的基底宽度,相应的基础埋深也应加大,这显然会增加材料消耗和挖方量,也会影响施工工期。在相同条件下,采用钢筋混凝土基础比混凝土基础可节省大量的混凝土材料和挖土工程量。钢筋混凝土基础断面可做成锥形,最薄处高度不小于200mm;也可做成阶梯形,每踏步高30050OmnU通常情况下,钢筋混凝土基础下面设有素混凝土垫层,厚度IoOmnf:无垫层时,祝下保护层不宜小于70,以保护受力钢筋不受锈蚀。(2)按基础的构造形式分类。1)独立基础(单独基础)2)条形基础墙下条形基础柱卜钢筋混凝土条形基础3)柱下