常见建筑结构体系及其特点

常见建筑结构体系及其特点一、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、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构根据承重墙所在的位置划分为横墙承重方案其受力特点是：主要靠横墙支撑楼板，横墙是主要承重墙。纵墙主要起维护、隔断和维持横墙的整体作用，故纵墙是自承重墙。该方案的优点是：横墙较密，房屋横向刚度大，整体刚度好，其缺点是：平面布置不灵活。纵墙承重方案其特点是：把荷载传给梁，由梁传给纵墙，纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部分荷载，横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要，它的间距比较大。优点是：房屋的空间可以比较大，平面布置比较灵活，墙面积较小，缺点是：房屋的刚度较差。纵横墙承重方案根据房屋的开间和进深要求，有时需要纵横墙同时承重，即为纵横墙承重方案。这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定，横墙的间距比纵墙的小，所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。内框架承重方案房屋有时由于使用上要求，往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙，以取得较大的空间。其特点是：由于横墙较小，房屋的空间刚度较差。二、框架结构体系框架结构是利用粱、柱组成的横、纵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。由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架，当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时，该结构体系成为框架结构体系。有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。框架结构体系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。同时框架结构的梁、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。框架结构体系的缺点为：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性；③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。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体力。剪力墙一般为钢筋混凝土墙，厚度不小于140mm。剪力墙的间距一般不小于3~8m，适用于小开间的住宅和旅馆等。一般在30m高度范围内都适合。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，其缺点是剪力墙的间距有一定限制，建筑平面布置不灵活，不适合要求大空间的公共建筑，另外结构自重也较大，灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。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势特点。框架结构的建筑布置比较灵活，可以形成较大空间，但抗侧刚度较小，抵抗水平力的能力较弱；剪力墙结构的刚度较大，抵抗水平力的能力较强，但结构布置不灵活，难以形成大空间。框架—剪力墙结构结合了两个体系各自的优点，因而广泛地应用于高层办公楼及宾馆等建筑中。五、筒体结构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。六、桁架结构体系桁架是由杆件组成的结构体系。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。七、网架结构由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。缺点是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。八、拱式结构（1）、拱式的受力特点与适用范围（2）、拱的类型三铰拱、两铰拱、无铰拱（后两者常用）九、悬索结构十、薄壁空间结构钢筋混凝土结构主要有钢筋混凝土框架结构，剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架筒体结构和筒体结构。框架筒体结构和筒体结构应用于超高层建筑结构。现浇钢筋混凝土结构框架结构一般由梁、板、柱所组成。其特点是框架结构布置灵活，具有较大的室内空间，使用比较方便。框架结构的楼板大多采用现浇钢筋混凝土板。由于有框架结构的柱截面较大，不宜家具布置和装修，影响室内使用，以往在住宅建筑中采用较少。结合框架结构特点，在新建住宅中出现了一种异形柱框架轻型住宅结构和短肢剪力墙结构体系。异形柱框轻住宅与其他传统结构相比，具有以下特点：由T形边柱、十字形中柱、L形角柱组成框架受力体系，其柱间填充墙与体壁同厚，室内不出现柱楞便于使用，填充墙采用轻质保温隔热材料，因墙体减薄，与砌体结构相比可增加使用面积。异形柱框轻住宅结构体系和短肢剪力墙结构体系在多高层住宅中的应用方面具有广阔的发展前景。框架间的填充墙多采用轻质砌体墙。这些轻质墙体材料种类较多，如非承重黏土空心砖，加气混凝土砌块，空心焦渣混凝土砌块、轻钢龙骨石膏板、石膏空心墙板及多中复合轻质隔墙板。这些轻质墙体起围护和分隔空间的作用，装修时可以开洞或拆除。编辑本段剪力墙其实就是现浇钢筋混凝土墙，主要承受水平地震荷载，这样的水平荷载对墙、柱产生一种水平剪切力，剪力墙结构由纵横方向的墙体组成抗侧向力体系，它的刚度很大，空间整体性好，房间内不外露梁、柱楞角，便于室内布置，方便使用。剪力墙结构有较好的抗震性能，其不足之处是结构自重大，预应力剪力墙结构常可以做到大空间住宅布局，剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。此时，房间的分隔墙和预应力厨房卫生间分隔墙可采用预制的轻质隔墙来分隔空间，此种方式为装修改造，带来了较大的方便之处，也深受广大住户欢迎。框架剪力墙结构房屋集成了框架结构和剪力墙结构的优点，空间布置灵活，抗震性能好。按房屋建筑结构分类钢结构是指承重的主要构件是用钢材料建造的，包括悬索结构。钢、钢筋混凝土结构是指承重的主要构件是用钢、钢筋混凝土建造的。钢筋混凝土结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成，以砖墙为承重墙，或者梁是用木材建造，柱是用钢筋混凝土建造。砖木结构是指承重的主要构件是用砖、木材建造的。如一幢房屋是木制房架、砖墙、木柱建造的。其他结构是指凡不属于上述结构的房屋都归此类。如竹结构、砖拱结构、窑洞等。框剪结构与框架结构的主要区别就是多了剪力墙,框架结构的竖向刚度不强,高层或超高层的框架结构建筑更是如此!为了解决这个问题故使用剪力墙.编辑本段框架结构框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。1。框架-剪力墙结构，简称为框剪结构。它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。框剪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。因此，这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。2。框剪结构的变形是剪弯型。众所周知，框架结构的变形是剪切型，上部层间相对变形小，下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型，上部层间相对变形大，下部层间相对变形小。对于框剪结构，由于两种结构协同工作变形协调，形成了弯剪变形，从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比，使结构的侧向刚度得到了提高。3。水平荷载主要由剪力墙来承受。从受力特点看，由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多，在水平荷载作用下，一般情况下，约80%以上用剪力墙来承担。因此，使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层剪力，沿高度分布比样均匀，各层梁柱的弯矩比较接近，有利于减小梁柱规格，便于施工。建筑结构类型按建筑物以其结构类型的不同，可以分为砖木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构和钢结构四大类。1、砖木结构：用砖墙、砖柱、木屋架作为主要承重结构的建筑，像大多数农村的屋舍、庙宇等。这种结构建造简单，材料容易准备，费用较低。2、砖混结构：砖墙或砖柱、钢筋混凝土楼板和屋顶承重构件作为主要承重结构的建筑，这是目前在住宅建设中建造量最大、采用最普遍的结构类型。3、钢筋混凝土结构即主要承重构件包括梁、板、柱全部采用钢筋混凝土结构，此类结构类型主要用于大型公共建筑、工业建筑和高层住宅。钢筋混凝土建筑里又有框架结构、框架—剪力墙结构、框—筒结构等。目前25—30层左右的高层住宅通常采用框架—剪力墙结构。4、钢结构主要承重构件全部采用钢材制作，它自重轻，能建超高摩天大楼；又能制成大跨度、高净高的空间，特别适合大型公共建筑。框架剪力墙结构框支剪力墙是指在框架剪力墙结构(在转换层的位置)上部布置剪力墙体系.部分剪力墙应落地.一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现柱角的综合高层房屋。框支－剪力墙结构抗震性能差，造价高，应尽量避免采用。但它能满足现代建筑不同功能组合的需要，有时结构设计又不可避免此种结构型式，对此应采取措施积极改善其抗震性能，尽可能减少材料消耗，以降低工程造价。