autocad2008中文版建筑制图实用教程02建筑结构设计概述

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AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程重点内容:建筑设计原则建筑设计要求建筑设计过程建筑结构选型建筑构件选型第2章建筑结构设计概述AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程一、建筑结构设计的原则建筑结构设计中,应综合处理好各种技术因素,必须全面综合考虑坚固适用、技术先进、经济合理、美观大方等,遵循以下基本原则:AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程通过对建筑环境的限定和组合,解决建筑的功能、技术、经济和美观等问题。它的具体内容通过以下各项设计来完成:二、建筑结构设计要求1、建筑空间环境的组合设计AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程主要是确定房屋各组成构件的材料和结构方式,以满足房屋整体的功能要求。它的主要涉及内容包括以下这些方面:二、建筑结构设计要求2、建筑构件设计AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程初步设计阶段的主要任务是:综合考虑建筑功能、技术条件、建筑形象等因素而提出设计方案,并进行方案的比较和优化,确定较为理想的方案。初步设计阶段需要完成以下几方面的内容:三、建筑结构设计过程1、初步设计阶段AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程施工图设计是建筑设计的最后阶段。施工图设计阶段的任务是:编制满足施工要求的全套图纸。此阶段的原则是:满足施工需要,解决施工中的技术措施、用料和具体做法。要求各专业的图纸全面具体、准确无误。施工图设计的主要内容包括确定全部工程尺寸和用料,绘制建筑结构及各专业全部的施工图纸,编制工程说明书、结构计算书和工程预算书。它的主要文件和图纸有:三、建筑结构设计过程2、施工图设计阶段AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程建筑结构是指建筑物中由结构构件组成的承重骨架。它的作用是形成建筑功能所要求的基本空间和体型;并且在各种荷载作用下,确保建筑物的安全可靠和正常使用。正确的选择建筑结构的类型,对于整个建筑结构设计来说,是最重要、最关键的步骤。四、建筑结构选型1、按建筑结构分类按建筑材料分类AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程四、建筑结构选型1、按建筑结构分类按体系结构分类AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程四、建筑结构选型2、按体系结构分类AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程四、建筑结构选型3、合理选定结构体系(1)横墙承重体系:横墙承重体系的特点是在多数横向轴线处布置墙体。屋(楼)面荷载通过钢筋混凝土楼板传给各道横墙,横墙是主要承重墙。纵墙的作用主要是承受其自重,并侧向支撑横墙,以保证房屋的整体性和侧向稳定性。(2)纵墙承重体系:纵墙承重体系的特点是屋(楼)盖梁板沿横向布置,楼面荷载主要传给纵墙,纵墙是主要承重墙。横墙的作用是承受自重和少量竖向荷载,并侧向支承纵墙。此种结构体系包括短向板纵墙承重体系和长向板纵墙承重体系两种(3)内框架承重体系:内框架承重体系是在建筑物内部设钢筋混凝土柱,柱与一端支于外墙的横梁组成内框架,而外纵墙兼有承重和维护作用。内框架承重体系的优点是内部空间大,布置灵活,经济效果和使用效果较好。AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程四、建筑结构选型3、合理选定结构体系(1)横向承重框架方案:在此结构中,楼板沿纵向布置,支于横梁上。结构的横向刚度大,有利于抵抗风荷载。纵向连系梁截面高度小,有利于采光。但横梁截面高度大,不利于通风管道布置,且开间受楼板长度限制(2)纵向承重框架方案:在此结构中,楼板沿横向布置,支于纵梁上。纵梁截面大,横梁截面小,因而楼层净高大,有利于管道布置,且开间布置灵活,但横向刚度小。(3)双向承重框架方案:在此结构中,纵、横梁共同承受楼板传来的荷载。这种方案的整体刚度好,一般用于大柱网,平面接近正方形的建筑物,或有抗震设防要求的建筑物。AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程四、建筑结构选型3、合理选定结构体系剪力墙结构的特点(1)纵(横)墙所组成的结构体系,常用的布置方式有板式楼和塔式楼。(2)框架-剪力墙结构:此种结构体系是在框架结构的适当部分布置一定数量的钢筋混凝土墙体所组成的结构体系,剪立墙主要承受水平地震作用或风载所产生的剪力,框架主要承受竖向荷载和少部分剪力,这种结构抗侧移能力提高很多,但是平面布置不灵活。剪力墙的布置原则是均匀对称、结构刚心和建筑质心接近,尽量布置在建筑物端部、结构最弱处。AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程四、建筑结构选型3、合理选定结构体系筒体结构的特点:(1)框架-筒体结构:此种结构形式是由楼电梯间、管道竖井等剪力墙组成实腹内筒体,外部为大柱距普通框架。这种结构具有框架-剪力墙同样的优点。(2)框筒结构:建筑物的外围由密排柱和窗裙深梁组成,这种密排深梁结构称为框筒结构。整个框筒犹如一个悬臂筒体,其刚度和承载力很大。(3)筒中筒结构:外筒为框筒,内筒为剪力墙实腹筒体,楼板为连接内外筒的刚性隔板。内、外筒共同承受竖向荷载和水平地震荷载或风载。这种结构空间布置灵活、使用合理。(4)多筒结构:多筒结构可分为两类:一类是将各个筒体合并为成束筒;一类是在柱式筒体之间用刚度很大的水平构件相互联系,成为巨型框架。AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程四、建筑结构选型3、合理选定结构体系结构体系的选择(1)结构体系适用的层数和高度:不同结构体系的强度和刚度不同,因此,适用的层数和高度范围也不一样。(2)根据建筑物类型选择结构体系:建筑物类型大体可以分为四类:住宅、旅馆、公共建筑(办公楼、教学楼、商业楼、科研楼等)和综合楼。AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程四、建筑结构选型4、建筑结构的组成结构构件是指组成建筑结构并具有独立功能的结构材料单元或部件,包括楼板、楼梯、梁、墙、柱等。结构构件的种类很多,功用也很多,所以其分类方法也有很多种,以下将按照构件的受力情况分为受弯构件、受压构件、受拉构件和受扭构件4种(1)受弯构件:受弯构件主要承受弯矩和剪力,梁、板是受弯构件的典型形式。这种构件主要是钢筋混凝土构件。其截面中和轴上面受压,下面受拉,并组成内力偶矩,以此抵抗外力矩。当受力钢筋仅布置在受拉区时,称为单筋截面;当受拉区和受压区都布置有钢筋时,称为双筋截面。(2)受压构件:受压构件是承受轴向压力的构件,柱子和墙是典型的受压构件,其余像受压腹杆、拱等也是受压构件。(3)受拉构件:与受压构件相反,受拉构件是承受轴向拉力的构件,同样可分为轴心受拉和偏心受拉两种。当轴向拉力作用点和截面重心重合时,称为轴心受拉构件;当轴向拉力作用点和截面重心不重合,或者构件上既作用有拉力、又作用有弯矩时称为偏心受拉构件。(4)受扭构件:受扭构件中的荷载作用平面偏离构件主轴线使而使截面产生转角,此时构件受到扭转作用,如图2-9所示。扭转是构件受力的基本形式之一。在受扭构件中,常见的有钢筋混凝土现浇框架结构中的边梁,悬挑的遮雨梁,厂房结构中受横向支动力作用时的吊车梁等。AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程五、建筑构件选型1、楼盖结构选型楼盖结构是建筑物的主要组成部分。楼盖结构体系是建筑结构中的水平承重结构体系,除了承受楼面构件和建筑构造层的恒载以及楼面上的活荷载外,还与墙体、柱等竖向承重结构构件连接,构成建筑结构空间承重体系,以保证竖向结构的稳定并可靠传递水平力。钢筋混凝土楼盖是应用最为广泛的结构形式,它具有整体性好、水平刚度大等优点。按其建造形式,钢筋混凝土楼盖又可分为整体现浇式、预制装配式和装配整体式三种形式。(1)肋梁楼盖:肋梁楼盖是钢筋混凝土现浇楼盖的最常见形式。它由板、次梁、主梁组成,楼面荷载则依次由楼板传给次梁、主梁、墙(柱)、基础直至地基。(2)井式楼盖:井式楼盖是由双向板和交叉梁系组成,支承于边梁、柱或墙上,其特点是交叉梁系中两个方向的交叉截面的截面尺寸相同。(3)密肋楼盖:密肋楼盖中的肋相当于次梁或交叉梁,只是因为肋的间距较小,故称密肋楼盖,其受力形式与肋梁楼盖或井式楼盖相仿。AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程五、建筑构件选型2、楼梯结构选型楼梯是多层和高层房屋的竖向通道,其结构设计与楼梯间的建筑布置密切相关。楼梯的形式对于建筑的使用和室内空间处理影响很大,尤其是对于公共建筑的门厅,其作用更为重要。其主要构件有踏步板、斜梁、平台梁和平台板;次要构件有扶手、踢脚板、休息板、休息梁等。楼梯的分类:按梯段的布置方式分为直跑、双跑、三跑和圆楼梯等;按结构受力特点分为梁式、板式和悬挑式楼梯等;按材料类别可分为刚、木、钢筋混凝土楼梯等。钢筋混凝土楼梯按施工方式可分为现浇和预制装配式楼梯。AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程五、建筑构件选型3、墙体选型墙体是建筑物中不可缺少的重要组成部分。在规模性建筑工程中,墙体和楼盖被称为建筑的主体工程,而墙体的造价占整个造价的1/3左右。从建筑的自重来看,墙体重量占整个建筑物的1/2左右。从施工工期来看,主体工程的工期占整个建筑施工工期的2/3左右。可见,墙体在建筑中占有十分重要的位置,而如何选择墙体材料,以及采用什么样的构造方法,将直接影响建筑的质量、重量、造价、工期。(1)按墙体所居位置分:按墙体所居位置可把墙体分为外墙和内墙两种。(2)按受力情况分:按受力情况可把墙体分为承重墙和承自重墙。(3)按墙体布置方向分:按墙体布置方向可把墙体分为纵墙和横墙两种。(4)按墙体的构成材料分:按墙体构成材料墙体可分为砖墙、石墙、砌块墙、混凝土墙、钢筋混凝土墙、轻质板材墙,个别地方还有土墙和木墙。AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程五、建筑构件选型4、梁的选型在建筑物中,梁承受板传来的荷载及自重,荷载方向垂直轴线,使梁产生弯曲变形,梁中的内力以弯矩和剪力为主,为受弯构件。实际上,在荷载下梁是与其上的墙体一起受力的,按照不同的结构要求,可将其分为过梁、墙梁和圈梁等。它们的作用和特点都有所不同,因此,在工程实践中需要采用不同的设计方法。(1)过梁的作用:过梁是建筑结构中门窗口上方常用的构件,它的作用是承受洞口上方的结构自重和上层楼盖传来的荷载,并把它们传递给两侧的墙体。(2)墙梁的作用:所谓墙梁就是指由支撑墙体的钢筋混凝土托梁及其以上计算高度范围内的墙体所构成的组合构件。(3)圈梁的作用:圈梁是沿建筑墙体在基础内、楼层处、屋顶处设置的连续的梁。它可以起到加强建筑整体性,防止房屋不均匀沉降,提高房屋抗震性能等作用。AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程五、建筑构件选型5、顶棚的选型顶棚也称天棚或天花板。在单层房屋中,它位于承重结构的下方;在多层或高层建筑中,它位于楼面板的下方。按顶棚的构造方式的不同可以把顶棚分为有筋顶棚和无筋顶棚两大类。在楼板底部直接抹灰或喷涂作为顶棚,称为无筋顶棚。当建筑物顶部不平整(如设有屋架、正槽板楼盖、肋梁楼盖等),或楼板底部需铺设导线、管材或其它设备,建筑本身又要求天棚美观、平整时,可在屋面结构的下部做顶棚,也称吊顶。吊顶由吊顶面层及吊顶结构层组成,吊顶面装修可分为抹灰类和板材类两种,吊顶的结构层可分为木质结构层和轻刚结构层两种。AutoCAD2008中文版建筑制图实用教程五、建筑构件选型6、悬挑构件的选型挑檐、凸阳台和悬挑走廊中的挑梁、雨棚板、雨棚梁等都属于悬挑构件。埋设于墙体中的钢筋混凝土悬挑构件的受力状况,接近于搁置于弹性地基上的梁。悬挑结构可以分为以下两类:

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