公共建筑設(shè)計(jì)原理-4章1節(jié)

1、4 4公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析綜綜 述述工程技術(shù)問題包含的主要內(nèi)容：工程技術(shù)問題包含的主要內(nèi)容：o 結(jié)構(gòu)o 設(shè)備o 裝修、消防、施工等 19世紀(jì)以來建筑技術(shù)和造型的重大變革：世紀(jì)以來建筑技術(shù)和造型的重大變革：P884 4公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析綜綜 述述 建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系o 結(jié)構(gòu)作為實(shí)現(xiàn)建筑功能和審美要求的技術(shù)手段，要受到它們的制約。就互相之間的關(guān)系而言，結(jié)構(gòu)與功能之間通常更為緊密一些。然而結(jié)構(gòu)并不是一個(gè)完全消極被動(dòng)的因素，相反對(duì)建筑空間形式具有很強(qiáng)的反作用。恰當(dāng)運(yùn)用合理的結(jié)構(gòu)形式往往會(huì)對(duì)空間的功能和美觀起

2、到很大的促進(jìn)作用。4 4公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)o 建筑結(jié)構(gòu)體系不僅對(duì)空間的圍合、分隔及限定起著決定的作用，而且直接關(guān)系到空間的量、形、質(zhì)等三方面的因素。下面我們將分類討論不同類型的結(jié)構(gòu)形式所對(duì)應(yīng)的空間特點(diǎn)。 o 現(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)體系可分為平面結(jié)構(gòu)體系和空間結(jié)構(gòu)體系兩大類。4 4公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)o 一一 、平面結(jié)構(gòu)體系、平面結(jié)構(gòu)體系（一）混合結(jié)構(gòu)體系（一）混合結(jié)構(gòu)體系 o 這是一種古老的結(jié)構(gòu)體系，公元前兩千多年的古埃及建筑中就已被廣泛使用，一直到

3、今天世界各地的人們依然在使用這種結(jié)構(gòu)來建造房屋。o 1、特點(diǎn)、特點(diǎn)：墻體本身是圍護(hù)結(jié)構(gòu)同時(shí)又是承重結(jié)構(gòu)。以磚或石墻承重及鋼筋混凝土梁板承重。常形成矩形網(wǎng)格承重墻。o 2、適用范圍、適用范圍：功能簡(jiǎn)單、房間不大、層數(shù)不高、一般標(biāo)準(zhǔn)的公建（學(xué)校、辦公、醫(yī)院）o 3、缺點(diǎn)、缺點(diǎn)：剛度、抗震要求苛刻，開門窗洞口受限制。4 4公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)o 4、分類、分類：o （1）按墻的受力情況劃分o 承重墻承重墻：承受上部結(jié)構(gòu)(梁、板、屋架等)傳來的荷載的墻。o 非承重墻非承重墻：不承受上部荷載的墻，包括自承重墻和框架墻。自承重墻僅

4、承重自身質(zhì)量的墻，如隔墻、隔斷墻；框架墻(填充墻)為在框架結(jié)構(gòu)中，位于框架梁、柱之間的后砌墻，其作用是分隔或圍護(hù)。o （2）按墻體的承重方案劃分4 4公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)墻體各部分名稱墻體各部分名稱4 4 公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)承重墻結(jié)構(gòu)示意圖承重墻結(jié)構(gòu)示意圖4 4公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)o 1橫墻承重橫墻承重：橫墻承重就是把梁或板擱置在橫墻上，其特點(diǎn)是房間的開間小，橫墻較密

5、，上部受彎構(gòu)件的跨度小，抗震性能高。但是由于橫墻密，導(dǎo)致了房間的布置不夠靈活，同時(shí)也限制了門窗洞的開設(shè)。 橫墻承重適用于有規(guī)律布置的小房間，如宿舍、住宅、辦公室、旅館等。o 2縱墻承重縱墻承重：就是把梁或板擱置在縱墻上，主要由縱墻承擔(dān)荷載，而橫墻起到分割空間、連接縱墻、承擔(dān)自重的作用。其特點(diǎn)是房間較大，采用的板跨大，橫墻少，抗震性能低。但是由于橫墻少，使得房間布置靈活，門窗的開設(shè)也較自由。 縱墻承重方案適用于非地震區(qū)的大房間，如大辦公室、餐廳、商店等。4 4公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)o 3縱橫墻混合承重：縱橫墻混合承重：縱橫

6、墻混合承重就是把梁或板同時(shí)擱置在縱墻和橫墻上，其特點(diǎn)是基礎(chǔ)應(yīng)力較均勻，平面布置較靈活，房屋的剛性較好。但是所用的梁、板類型較多，給施工帶來不便。 縱橫墻餛合承重方案適用于房間的開間和進(jìn)深較大、平面布置比較復(fù)雜的建筑，如醫(yī)院、教學(xué)樓、幼兒園、住宅等。o 4墻與柱混合承重：墻與柱混合承重：墻與柱混合承重是房間內(nèi)部由梁和柱形成框架承重體系，房間四周由縱墻和橫墻承重，內(nèi)框架與外墻共同承擔(dān)水平構(gòu)件的荷載，其特點(diǎn)是房屋空間大，布置靈活，不受墻體布置的限制，整體性能好，抗震性能高。 其主要缺點(diǎn)是內(nèi)部的框架與外圍的墻體剛度不同，在水平荷載作用下變形量不同，適用于室內(nèi)需要大空間的建筑，如大型商店、餐廳等。 4

7、4公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)（二）框架結(jié)構(gòu)體系（二）框架結(jié)構(gòu)體系o 框架結(jié)構(gòu)是由梁和柱剛性連接的骨架結(jié)構(gòu)。4 4公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)梁架斗拱構(gòu)造示意圖梁架斗拱構(gòu)造示意圖4 4公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題分析公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)公共建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)鋼筋混凝土框架鋼筋混凝土框架o（1）框架結(jié)構(gòu)的承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)、分隔構(gòu)件完全分開，墻只起圍護(hù)和分隔作用。o（2）框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活，能夠滿足生產(chǎn)工藝和使用功能的要求。o（3）框架結(jié)構(gòu)采

8、用的材料是型鋼和鋼筋混凝土，有很好的抗壓和抗彎能力，由于梁、柱剛接，抗側(cè)移和抗振動(dòng)能力強(qiáng)，因此，其抗震性、整體性和延通性較好，適用于多層和高度不超過60m的高層建筑?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)o（1）按構(gòu)件組成劃分o有梁板式結(jié)構(gòu)（由梁、板、柱三種基本構(gòu)件組成的骨架結(jié)構(gòu)）和無梁式結(jié)構(gòu)（由板和柱子組成的骨架結(jié)構(gòu)）兩種類型。o（2）按框架的施工方法劃分o現(xiàn)澆整體式框架框架全部構(gòu)件均在現(xiàn)場(chǎng)澆注成整體，具有整體性和抗震性能好、構(gòu)件尺寸不受標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件限制的特點(diǎn)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的類型框架結(jié)構(gòu)的類型o裝配式框架框架全部構(gòu)件采用預(yù)制裝配，具有可加快施工進(jìn)度、提供建筑工業(yè)化程度的特點(diǎn)，但節(jié)點(diǎn)構(gòu)造剛性差，抗震性差。o半現(xiàn)

9、澆框架梁、柱現(xiàn)澆，樓板預(yù)制或現(xiàn)澆，預(yù)制梁板，具有梁柱整體性好、可節(jié)約模板的特點(diǎn)。o裝配整體或框架預(yù)制梁、柱，裝配時(shí)通過局部現(xiàn)澆混凝土使構(gòu)件連接成整體，結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性介于現(xiàn)澆和裝配式構(gòu)件之間，保證了節(jié)點(diǎn)的剛度，比全現(xiàn)澆節(jié)省模板，加快了施工進(jìn)度，但增加了后澆混凝土的工序?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的類型框架結(jié)構(gòu)的類型o（1）布置原則o建筑平面形狀和立面體型宜簡(jiǎn)單、規(guī)則，使各部分剛度均勻?qū)ΨQ。o控制結(jié)構(gòu)的高寬比（一般高寬比設(shè)為57），減少結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移。o房屋的總長(zhǎng)度宜控制在最大伸縮縫間距內(nèi)，減少溫度裂縫?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的平面布置方式框架結(jié)構(gòu)的平面布置方式o 框架梁宜拉通、對(duì)直，框架柱宜上下對(duì)中，梁柱軸線

10、宜在同一豎向平面內(nèi)。盡量統(tǒng)一柱網(wǎng)及層高，以減少構(gòu)件種類規(guī)格，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)及施工。o （2）柱網(wǎng)及層高 o 框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)由柱距和跨度組成?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)尺寸和層高主要由使用功能的要求決定，并符合建筑模數(shù)，力求柱網(wǎng)平面簡(jiǎn)單規(guī)則，便于布置模板?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的平面布置方式框架結(jié)構(gòu)的平面布置方式o 民用建筑的柱網(wǎng)及層高o 民用建筑的類型多，功能要求各不相同，因此柱網(wǎng)和層高的變化也大，但對(duì)于一般民用建筑可以做到定型化。柱網(wǎng)一般以300mm為模數(shù)，如住宅、旅館的框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)尺寸，柱距可采用6.3m、6.6m和6.9m，跨度可采用4.8m、5.1m、6.0m、6.6m和6.9m，層高為3.0m、3.3m、3.6m、

11、3.9m和4.2m?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的平面布置方式框架結(jié)構(gòu)的平面布置方式o 框架柱網(wǎng)布置簡(jiǎn)單、規(guī)則、整齊，對(duì)結(jié)構(gòu)是非常有利的，經(jīng)濟(jì)效果也好。但有些建筑平面采用周邊復(fù)雜的形式來表示建筑藝術(shù)的效果，這就出現(xiàn)了在復(fù)雜的建筑平面形式上力求簡(jiǎn)單的柱網(wǎng)布置的協(xié)調(diào)問題。框架結(jié)構(gòu)的平面布置方式框架結(jié)構(gòu)的平面布置方式框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)平面布置舉例框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)平面布置舉例o （1）剪力墻的概念o 剪力墻是一種抵抗豎向荷載引起的軸向作用和風(fēng)、地震等水平荷載引起的剪切、彎曲作用的結(jié)構(gòu)單元。剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻的概念和作用剪力墻的概念和作用o （2）剪力墻的作用o 剪力墻是建筑物的承重墻，同時(shí)也是圍護(hù)墻和分隔墻，因此，剪力墻的

12、布置必須滿足建筑平面布置和結(jié)構(gòu)布置的要求。o 剪力墻有較強(qiáng)的承載能力，同時(shí)也具有很好的整體性和空間作用，因此，剪力墻作為抗側(cè)力構(gòu)件用于高層建筑。o 受剪力墻間距的限制，建筑物的平面開間布置不靈活，所以用于旅館、公寓住宅等建筑較為適宜。o 剪力墻結(jié)構(gòu)的樓蓋結(jié)構(gòu)一般采用鋼筋混凝土平板，可不設(shè)梁，這樣可節(jié)約層高。o 由若干縱橫交接的剪力墻集中到房屋內(nèi)部或外部形成封閉筒體的骨架稱為筒體結(jié)構(gòu)。筒體可以由剪力墻組成，也可以由密柱框筒組成。簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的概念簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的概念o 筒體結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)有很大的抗側(cè)力剛度和抗扭能力，同時(shí)剪力墻集中布置使建筑平面設(shè)計(jì)具有很大的靈活性，因此主要用于各種高層和超

13、高層公共建筑。如美國(guó)的漢考克大樓、西爾斯大樓、芝加哥標(biāo)準(zhǔn)石油公司大樓和紐約世界貿(mào)易中心大樓等結(jié)構(gòu)都是筒體結(jié)構(gòu)體系。簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的適用范圍簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的適用范圍o （1）筒體框架結(jié)構(gòu)由中央剪力墻核心筒和周邊外框架組成的結(jié)構(gòu)稱為筒體框架結(jié)構(gòu)，也稱框架核心筒結(jié)構(gòu)。o （2）框筒結(jié)構(gòu)中央為內(nèi)框架，周邊由間距較密的柱子與每層樓層處的深肩梁剛性連接在一起組成矩形網(wǎng)絡(luò)的外筒體稱為框筒結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的類型簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的類型o （3）筒中筒結(jié)構(gòu)由中央剪力墻內(nèi)筒和周邊外框筒組成的結(jié)構(gòu)稱為筒中筒結(jié)構(gòu)。內(nèi)筒可布置服務(wù)設(shè)施，外筒則可安裝立面玻璃幕墻。o （4）多筒體結(jié)構(gòu)由中央剪力墻內(nèi)筒和周邊角筒組成的結(jié)構(gòu)為多筒體結(jié)構(gòu)，也稱組成筒。

14、圖圖6.13 各種筒體結(jié)構(gòu)各種筒體結(jié)構(gòu)（a）筒體框架結(jié)構(gòu)（內(nèi)筒式）；（）筒體框架結(jié)構(gòu)（內(nèi)筒式）；（b）筒體框架結(jié)構(gòu)（外移式）；）筒體框架結(jié)構(gòu)（外移式）；（c）框筒結(jié)構(gòu)；（）框筒結(jié)構(gòu)；（d）筒中筒結(jié)構(gòu)；（）筒中筒結(jié)構(gòu)；（e）多筒體結(jié)構(gòu)）多筒體結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)（一）懸索結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：懸索不承受彎矩不需要模板三、空間結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)（一）懸索結(jié)構(gòu)類型單向雙向混合三、空間結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)（一）懸索結(jié)構(gòu)鞍形的特點(diǎn)觀眾廳容量相同的情況向，能夠獲得更好的視線相同條件下，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于其他結(jié)構(gòu)形式使觀眾廳更有利于音質(zhì)和空調(diào)的處理。三、空間結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)（一）懸索結(jié)構(gòu)實(shí)例三、空間結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)（一）懸索結(jié)構(gòu)實(shí)例三、空間結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)（二）空間薄壁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：剛度取決于它的合理形狀，不需要加大截面尺寸，材料消耗低靜載不隨跨度增加，厚度可以很薄本身具有骨架和屋蓋雙重作用三、空間結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)（二）空間薄壁結(jié)構(gòu)實(shí)例三、空間結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)（二）殼體結(jié)構(gòu)實(shí)例清華大學(xué)大禮堂清華大學(xué)大禮堂三、空間結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)（二）殼體結(jié)構(gòu)實(shí)例羅馬小體育宮羅馬小體育宮三、空間結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)（二）殼體結(jié)構(gòu)實(shí)例三、空間結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)（二）折板結(jié)構(gòu)實(shí)例三、空間結(jié)構(gòu)三、空間結(jié)構(gòu)（三）