房屋建筑學第3篇常用結構體系所適用建筑類型

1、 墻體承重結構墻體承重結構 荷載通過墻體傳給基礎。荷載通過墻體傳給基礎。 一般分為橫墻承重、縱墻承重以及縱橫墻一般分為橫墻承重、縱墻承重以及縱橫墻混合承重?；旌铣兄?。 墻體承重結構墻體承重結構(承重墻結構承重墻結構) 混合結構混合結構以砌體墻作為豎向承重體系，以砌體墻作為豎向承重體系，支承由其他材料構成的屋蓋系統(tǒng)或樓面及支承由其他材料構成的屋蓋系統(tǒng)或樓面及屋蓋系統(tǒng)。屋蓋系統(tǒng)。 墻體材料來源豐富，施工方便，對建筑平墻體材料來源豐富，施工方便，對建筑平面適應性強，大量應用于低層和多層民用面適應性強，大量應用于低層和多層民用建筑和一些小型商業(yè)用房、工業(yè)廠房、診建筑和一些小型商業(yè)用房、工業(yè)廠房、診療所

2、等療所等 承重墻布置應考慮以下幾方面因素：承重墻布置應考慮以下幾方面因素： 建筑空間分隔的需要建筑空間分隔的需要 結構受力的合理性結構受力的合理性 滿足通風、采光需求滿足通風、采光需求 滿足設備布置和走向需求滿足設備布置和走向需求 橫墻承重橫墻承重：橫墻承重的方式在縱方向可以獲得較：橫墻承重的方式在縱方向可以獲得較大的開窗面積，易得到較好的采光條件，但平面大的開窗面積，易得到較好的采光條件，但平面較呆板較呆板 。 縱墻承重縱墻承重：縱墻承重的方式可減少橫墻的數(shù)量，：縱墻承重的方式可減少橫墻的數(shù)量，對開放室內空間有一定的好處，但其整體剛度往對開放室內空間有一定的好處，但其整體剛度往往不如橫墻承重

3、的方案好，縱向開窗面積也受到往不如橫墻承重的方案好，縱向開窗面積也受到限制，所以在高烈度地震區(qū)應慎重對待限制，所以在高烈度地震區(qū)應慎重對待 縱、橫墻混合承重縱、橫墻混合承重：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板時，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板時，常常形成雙向板；室內單個空間較大，樓層結構常常形成雙向板；室內單個空間較大，樓層結構需要添加梁，會形成縱、橫墻混合承重。特點是需要添加梁，會形成縱、橫墻混合承重。特點是除了建筑物的總長度不應超出規(guī)范要求，同時應除了建筑物的總長度不應超出規(guī)范要求，同時應有一定數(shù)量的縱墻和橫墻拉齊以加強建筑物的剛有一定數(shù)量的縱墻和橫墻拉齊以加強建筑物的剛度，滿足抗震要求。墻體布置較為自由，平

4、面組度，滿足抗震要求。墻體布置較為自由，平面組合易獲得交通組織的方便和較好的采光通風條件。合易獲得交通組織的方便和較好的采光通風條件。 縱、橫墻混合承重的方案除應有一定數(shù)量縱、橫墻混合承重的方案除應有一定數(shù)量的縱墻及橫墻拉齊以加強建筑物的剛度、的縱墻及橫墻拉齊以加強建筑物的剛度、滿足抗震的要求外滿足抗震的要求外 ，其墻體的布置相對較，其墻體的布置相對較為自由，在平面組合方面可獲得交通組織為自由，在平面組合方面可獲得交通組織的方便并能夠形成較好的采光和通風的條的方便并能夠形成較好的采光和通風的條件，尤其適用于民用住宅件，尤其適用于民用住宅 混合墻承重方案的墻體是由小構件砌筑而混合墻承重方案的墻體

5、是由小構件砌筑而成，墻體可以比較容易砌成直線或各種其成，墻體可以比較容易砌成直線或各種其他線形，從而使建筑立面或形體可以變的他線形，從而使建筑立面或形體可以變的較為豐富較為豐富。 1.2.1 預制裝配式鋼筋混凝土墻承重體系的預制裝配式鋼筋混凝土墻承重體系的特點及其所適用的建筑類型特點及其所適用的建筑類型 建筑平面相對較為規(guī)整，以橫墻承重居多，使用不夠靈活。一般適用于學校、宿舍、旅館、住宅、辦公等建筑。 墻體布置靈活，橫墻承重、縱墻承重、縱橫墻混墻體布置靈活，橫墻承重、縱墻承重、縱橫墻混合承重等均可。大量應用于高層的辦公樓、旅館、合承重等均可。大量應用于高層的辦公樓、旅館、病房、住宅等建筑，平面

6、一般呈條形布置。病房、住宅等建筑，平面一般呈條形布置。 縱墻承重方案應在適當位置布置橫向剪力墻?？v墻承重方案應在適當位置布置橫向剪力墻。 橫墻承重，部分內縱墻可以不做現(xiàn)澆鋼筋混凝土，橫墻承重，部分內縱墻可以不做現(xiàn)澆鋼筋混凝土，而用砌體填充墻或輕質隔墻，可減輕自重，使空而用砌體填充墻或輕質隔墻，可減輕自重，使空間分隔靈活。間分隔靈活。 縱橫墻混合承重：承重墻布置靈活有利于建筑空縱橫墻混合承重：承重墻布置靈活有利于建筑空間的組合。間的組合。 骨架承重結構體系與墻承重結構體系的不骨架承重結構體系與墻承重結構體系的不同在于用兩根柱子和一根梁代替了一片承同在于用兩根柱子和一根梁代替了一片承重墻。重墻。

7、荷載由骨架傳給基礎荷載由骨架傳給基礎 此結構中內外墻均不承重，適用于需要靈此結構中內外墻均不承重，適用于需要靈活分隔空間的建筑物，或是內部空曠的建活分隔空間的建筑物，或是內部空曠的建筑物，建筑立面處理靈活。筑物，建筑立面處理靈活。 骨架結構支承系統(tǒng)骨架結構支承系統(tǒng)對于建筑空間布置在構思上主要在于用兩根柱子和一根橫梁來取代了一片承重墻。這樣原來在墻承重結構支承系統(tǒng)中被承重墻體占據(jù)的空間就盡可能地給釋放了出來，使得建筑結構構件所占據(jù)的空間大大減少，而且在骨架結構承重系統(tǒng)中，無論是內、外墻均不承重，可以靈活布置和移動，因此較為適用于那些需要靈活分隔空間的建筑物，或是內部空曠的建筑物，而且建筑立面處理

8、也較為靈活。 可分為：框架結構體系 、框剪、框筒等體系 、板柱體系 、單層剛架、拱、排架 框架結構體系是骨架承重體系中最常用的一種，主要承重結構為板、梁、柱，分為橫向框架承重、縱向框架承重、縱橫向框架混合承重幾種形式。 框架由水平桿件（梁）和豎向構件（柱）正交或非正交連接所構成，沿房屋的縱向和橫向設置，形成雙向抗側力結構，承受豎向荷載和任意方向的水平荷載的作用 柱網需要有對位關系，平面不宜轉折過多，對于建筑布局的靈活性的意義主要還是體現(xiàn)在那些內部需要較多的大空間。 框架結構在建筑平面設計中具有較大的靈活性，由于可以采用較大的柱距而獲得較大的使用空間，易于滿足多功能的使用要求。結構剛度比較均勻，

9、構造簡單，便于施工。結構具有較好的延性，自振周期較長，且自重較輕，對地震作用不敏感，是較好的抗震結構形式。框架結構框架結構 全框架的結構體系在建筑物的空間剛度方面較為薄弱，用于高層建筑時需加抗側力構件。 如果是平面呈條形的建筑物，一般可以通過適當布置剪力墻來解決，稱為框剪體系。 如平面呈點狀，則可以通過周邊加密柱距使其成為框筒，或將垂直交通樞紐如樓、電梯等組合布置成剛性的核心筒，在其四周用梁柱形成外圍結構以在得到大面積靈活使用空間的基礎上取得良好的通風采光條件。 在框架結構的基礎上,沿房屋的縱向和橫向布置一定數(shù)量的剪力墻就組成了框剪結構體系。 結構的受力特點： 豎向荷載由框架承擔，而水平荷載由

10、框架和剪力墻共同承擔。由于剪力墻的側向剛度很大，水平荷載所引起的水平剪力主要由剪力墻承擔，而水平荷載所引起的傾覆力矩由框架和剪力墻共同承擔。 這種結構體系既有框架結構的優(yōu)點，又有較大的側向剛度，同時還能充分發(fā)揮材料的強度作用，具有較好的技術經濟指標，高層結構。筒體體系分外框架筒體系、筒中筒體系、束筒體系、外支撐桁架筒體系等。 由圍繞房屋周邊的密柱深梁和內部承重框架構成。密柱是指柱子間距不大，一般在3m4.5m，柱截面亦不大。深梁是指具有較高截面的窗間梁，截面高度在0.9m1.5m，與密排柱連接在一起，承擔全部水平荷載，而各樓層的重力荷載按荷載面積比例分配給內部框架和外圍框筒。由于內部框架僅承擔

11、重力荷載，所以梁、柱節(jié)點可以采用鉸接形式。 由內框筒和外框筒構成，共同抵抗水平荷載，其外框筒多采用密柱深梁的鋼框筒，內框筒可采用鋼結構或鋼筋混凝土結構筒體。筒中筒結構體系是一種空間工作性能更高效的抗側力體系。上海國際貿易中心 由兩個以上的筒體相連、成為整體性更好、側向剛度更大的結構體系。由于束筒體系是筒體的組合群，可以組成任何形狀，使建筑立面形式更加豐富。西爾斯大廈 該辦公大廈建于1974年的美國芝加哥市，地下3層、地上110層，標準層層高3.92m，建筑總高度443m。該建筑底部平面尺寸為68.55m 68.55m，平面由9個小筒組成，每個小筒平面尺寸為22.85m 22.85m。束筒的鋼柱

12、柱距均為4.57m，截面采用焊接H型鋼，束筒的鋼梁采用焊接工字截面，而各層樓蓋的鋼梁跨度為22.85m，利用第35層、第66層、第90層三個設備層或避難層，沿9個子框筒的各榀框架設置一層樓高的桁架，由于跨度較大，采用芬克式桁架，截面高度1.02m，間距4.57m，形成三道剛性環(huán)梁，提高框筒束抵抗豎向變形的能力，并在桁架各桿之間可穿越專業(yè)管道。剪力墻結構剪力墻結構 框架框架剪力墻結構剪力墻結構 筒體結構筒體結構 特點：直接用柱子支承樓板，取消了結構梁，板底平整，減少了建筑吊頂?shù)男枨螅瑴p小了平面結構構件所占據(jù)的空間，可降低層高，且內部空間分隔不受梁影響，更靈活。 接近正方形的雙向板最為合理，板面荷

13、載（均布荷載）在一定范圍才經濟。柱距57m左右時較為適中。 2.4.1 單層剛架 單層骨架梁柱之間為剛性連接。 剛架平面外剛度較小，通常適用于跨度不太大，檐口高度不太高的內部空曠的單層建筑。單層剛架結構體系鋼梁鋼柱吊車梁橫向水平支撐柱間支撐檁條抗風柱柱間支撐 結構型式 雙鉸拱(最常見，制作安裝方便，較經濟，溫度應力低) 無鉸拱(最經濟，須設強支座，溫度應力高) 三鉸拱(應用不廣，拱鑰鉸使結構復雜化) 梁或其他支承屋面的水平構件（屋架）與柱子之間采用鉸接。排架結構排架結構 空間薄壁結構，分為曲面殼和折板兩種筒殼結構食堂筒殼結構食堂 網架網架三向網架三個方向的平面桁架相互交角60比兩向網架剛度大，

14、適合大跨度常用于正三角形，正六三角形平面在謀些平面形狀會出現(xiàn)不規(guī)則桿件 由四角錐體構成(五種)正放四角錐網架正放抽空四角錐網架斜放四角錐網架棋盤形四角錐網架星形四角錐網架斜放四角錐網架受力合理，桿件數(shù)量少屋面板類型多屋面組織排水較困難棋盤形四角錐網架保持正放四角錐網架周邊四角錐不變，中間四角錐間隔抽空，下弦桿呈正交斜放，上弦桿呈正交正放?？朔诵狈潘慕清F網架屋面板類型多，屋面組織排水較困難的缺點。 由三角錐體構成(三種)三角錐網架抽空三角錐網架蜂窩形三角錐網架三層網架示意圖 網殼結構形式(以曲面外形分類) 柱面網殼a)正放四角錐柱面網殼b)正放抽空四角錐柱面網殼c)斜置正放四角錐柱面網殼d)三

15、角錐柱面網殼e)抽空三角錐柱面網殼雙層柱面網殼的網格形式1.交叉桁架體系(略)2.四角錐體系 a)：剛度大，桿件少，最常用 b)：適用于小跨度，輕屋面 c)：系將a)斜置3.三角錐體系 常用d) ， e) 兩種國家大劇院國家大劇院 位于北京人民大會堂西側，西長安街以南，總占地面積近12公頃，總建筑面積近15萬平方米，總投資26.88億元，目前已進行過網殼部分設計與施工驗收審查會議。 該工程外部圍護結構為鋼結構網殼，是半橢圓球形，東西長軸212.2m，南北短軸143.64m，總高度46.285。內設歌劇院（2416席）、音樂廳（2017席）及戲劇院（1040席）及公共大廳等。屋面采用鈦金屬板，整個網殼外環(huán)繞人工湖（35500m2）,各種通道及入口均設在水下 。設計為法國巴黎機場公