建筑结构

砖混结构砖混结构的住宅承重结构是楼板和墙体。在牢固性上，理论上说框架结构能够达到的牢固性要大于砖混结构，所以砖混结构在做建筑设计时，楼高不能超过6层，而框架结构可以做到几十层。但在实际建设过程中，国家规定了建筑物要达到的抗震等级，无论是砖混还是框架，都要达到这个等级，而开发商即使用框架结构盖房子，也不会为了提高建筑坚固程度而增加投资，只要满足抗震等级就可以了。在隔音效果上来说，砖混住宅的隔音效果是中等的，框架结构的隔音效果取决于隔断材料的选择，一些高级的隔断材料的隔音效果要比砖混好，而普通的隔断材料，如水泥空心板之类的，隔音效果很差。如果你要进行室内空间的改造，框架结构因为多数墙体不承重，所以改造起来比较简单，敲掉墙体就可以了，而砖混结构中很多墙体是承重结构，不允许拆除的，你只能在少数非承重墙体上做文章。区别承重墙和非承重墙的一个简单方法是看原始结构图，通常墙体厚度在240mm的墙体是承重的，120mm或者更薄的墙体是非承重的，但有时为了和梁或者承重墙齐平，非承重墙也会做到240mm的厚度。框架结构框架建筑的主要优点：空间分隔灵活，自重轻，节省材料；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；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；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框架结构体系的缺点为：框架节点应力集中显著；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数量多，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；不适宜建造高层建筑，框架是由梁柱构成的杆系结构，其承载力和刚度都较低，特别是水平方向的（即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度，但也是有限的），它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，其总体水平位移上大下小，但相对于各楼层而言，层间变形上小下大，设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素，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，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，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。砌体结构砌体结构的主要优点是：①容易就地取材。砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石;砌块可以用工业废料──矿渣制作，来源方便，价格低廉。②砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。③砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备，可以节省木材。新砌筑的砌体上即可承受一定荷载，因而可以连续施工。在寒冷地区，冬季可用冻结法砌筑，不需特殊的保温措施。④砖墙和砌块墙体能够隔热和保温，节能效果明显。所以既是较好的承重结构，也是较好的围护结构。⑤当采用砌块或大型板材作墙体时，可以减轻结构自重，加快施工进度，进行工业化生产和施工。砌体结构的缺点是：①与钢和混凝土相比，砌体的强度较低，因而构件的截面尺寸较大，材料用量多，自重大。②砌体的砌筑基本上是手工方式，施工劳动量大。③砌体的抗拉、抗剪强度都很低，因而抗震较差，在使用上受到一定限制；砖、石的抗压强度也不能充分发挥；抗弯能力低。④粘土砖需用粘土制造，在某些地区过多占用农田，影响农业生产钢结构钢结构与其它建设相比，在使用中、设计、施工及综合经济方面都具有优势，造价低，可随时移动。一、钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内有效使用面积提高约6%。二、节能效果好，墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板，保温性能好，抗震度好。节能50%，三、将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。四、建筑总重轻，钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以大大减少基础造价。五、施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，一栋1000平米只需20天、五个工人方可完工。六、环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色，100%回收或降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再用或降解，不会造成垃圾。七、以灵活、丰实。大开间设计，户内空间可多方案分割，可满足用户的不同需求。八、符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高建设产业的水平。钢结构与普通钢筋混凝土结构相比，其匀质、高强、施工速度快、抗震性好和回收率高等优越性，钢比砖石和砼的强度和弹性模量要高出很多倍，因此在荷载相同的条件下，钢构件的质量轻。从被破坏方面看，钢结构是在事先有较大变形预兆，属于延性破坏结构，能够预先发现危险，从而避免。钢结构厂房具有总体轻、节省基础、用料少、造价低、施工周期短，跨度大，安全可靠，造型美观，结构稳定等优势。钢结构厂房广泛应用于大跨度工业厂房、仓库、冷库、高层建筑、办公大楼，多层停车车场及民宅等建筑行业。钢结构工程中质量问题的缺点（一）复杂性钢结构工程项目施工质量问题的复杂性，主要表现在引发质量问题的因素繁多，产生质量问题的原因也复杂，即使是同一性质的质量问题，原因有时也不一样，从而质量问题的分析、判断和处理增加了复杂性。例如焊接裂缝，其既可发生在焊缝金属中，也可发生在母材热影响中，既可在焊缝表面，也可在焊缝内部；裂缝走向既可平行于焊道，也可垂直于焊道，裂缝既可能是冷裂缝，也可能是热裂缝；产生原因也有焊接材料选用不当和焊接预热或后热不当之分。（二）严重性钢结构工程项目施工质量问题的严重性表现在：一般的，影响施工顺利进行，造成工期延误，成本增加，严重的，建筑物倒塌，造成人身伤亡，财产受损，引起不良的社会影响。（三）可变性钢结构工程施工质量问题还将随着外界变化和时间的延长而不断地发展变化，质量缺陷逐渐体现。例如，钢构件的焊缝由于应力的变化，使原来没有裂缝的焊缝产生裂缝：由于焊后在焊缝中有氢的活动的作用便可产生延迟裂缝。又如构件长期承受过载，则钢构件要产生下拱弯曲变形，产生隐患。（四）频发性由于我国现代建筑都是以混凝土结构为主，从事建筑施工的管理人员和技术人员对钢结构的制作和施工技术相对比较生疏，以民工为主的具体施工人员更不懂钢结构工程的科学施工方法，导致施工过程中的事故时常发生筒体结构主要抗侧力，四周的剪力墙围成竖向薄壁筒和柱框架组成竖向箱形截面的框筒，形成整体，整体作用抗荷。由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件称为筒体（由密柱框架组成的筒体称为框筒；由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒）。由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构，它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。筒中筒结构结构体系是指结构抵抗外部作用的构件组成方式。在高层建筑中，抵抗水平力是设计的主要矛盾，因此抗侧力结构体系的确定和设计成为结构设计的关键问题。高层建筑中基本的抗侧力单元是框架、剪力墙、实腹筒（又称井筒）、框筒及支撑由这几种单元可以组成多种结构体系。1．框架结构体系。由梁、柱构件组成的结构称为框架。整幢结构都由梁、柱组成就称为框架结构体系（或称纯框架结构）。2．剪力墙结构体系。利用建筑物墙体作为承受竖向荷载和抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。3．框架－剪力墙结构（框架－筒体结构）体系。在框架结构中，设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合起来，取长补短，共同抵抗水平荷载，这就是框架－剪力墙结构体系。如果把剪力墙布置成筒体，可称为框架－筒体结构体系。4．多筒体系——成束筒及巨型框架结构。由两个以上框筒或其他筒体排列成束状，称为成束筒。巨形框架是利用筒体作为柱子，在各筒体之间每隔数层用巨型梁相连，这样的筒体和巨型梁即形成巨型框架。这种多筒结构可更充分发挥结构空向作用，其刚度和强度都有很大提高，可建造层数更多、高度更高的高层建筑。框剪结构.框剪结构受力特点框剪结构是当代高层建筑设计普遍采用的结构形式，全称为“框架剪力墙结构”（frame-shearwallstructure）该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，足够数量的剪力墙使建筑本身拥有相当大的刚度。框剪结构的受力特点是框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力结构形式，所以它的框架不同于纯框架中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于纯剪力墙结构中的剪力墙，因为在下部楼层剪力墙的位移较小，它拉着框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承受大部分水平力，上部楼层则相反，剪力墙位移越来越大，有外侧的趋势，而框架则有内收的趋势，框架拉剪力墙按剪切型曲线变形，框架除了负担荷载产生的水平力外，还额外负担了把剪力墙拉回来的附加水平力，剪力墙不但不承受荷载产生的水平力，还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力，所以上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小，框架中也出现相当大的剪力，框架剪力墙结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。2.框剪结构设计及施工的特点在建设用地日益紧张的今天，高层框剪结构的建筑设计被广泛采用，高层框剪结构一般都设计地下室，基础采用筏板基础全现浇砼结构，在高层建筑群体建筑设计中，一般利用地下室或架空层与各主楼连接，主楼基础与地下室连接，连接部分的基础之间设置后浇带，后浇带一般设计要求在主楼主体封顶后再进行浇筑，高层框剪结构建筑根据设计的高度和层数不同，每平方米含钢量在55kg～85kg之间，设计选用的钢材，主受力钢筋一般采用二级钢和三级钢，三级钢采用的较多，构造钢筋一般选用二级钢和一级钢，砼设计一般采用C50、C40、C35三个等级的砼，也有个别采用C55、C60等级的。当前，框剪结构施工较流行的工艺为：采用现场搭设钢管脚手架作为承重和支撑体系，采用现场加工木模板作为砼构件的成型模具，钢筋采用直螺纹连接和竖向对焊；城市市区施工采用商品砼，郊区施工条件许可可自设大型搅拌站，砼现浇采用砼输送泵进行浇筑，振捣采用插入式振动器振捣，垂直运输采用塔吊和施工电梯束筒结构即组合筒结构。建筑平面较大时，为减小外墙在侧向力作用下的变形，将建筑平面按模数网格布置，使外部框架式筒体和内部纵横剪力墙（或密排的柱）成为组合筒体群。这就大大增强了建筑物的刚度和抗侧向力的能力。束筒结构可组成任何建筑外形，并能适应不同高度的体型组合的需要,丰富了建筑的外观。美国芝加哥110层的西尔斯大厦就是应用束筒结构的。