結構類型分析

   日期：2017-05-27

在《【房屋檢測】建筑基礎知識》這篇文章中，我們提到了建筑的分類和建筑組成。本文主要針對建筑結構類型優缺和用途進行分析講解。

按照結構類型可分為：木結構、砌體結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構（框架結構、剪力墻結構、框架-剪力墻結構、筒體結構）。



木結構是指用木材制成的結構。

1.1 受力特性

? ? 木材受拉和受剪皆是脆性破壞，其強度受木節、斜紋及裂縫等天然缺陷的影響很大，但在受壓和受彎時具有一定的塑性。

1.2 優缺點

? ? 優點：
? ? 1) 取材容易，加工簡便。
? ? 2) 木結構自重較輕，木構件便于運輸、裝拆，能多次使用，故廣泛地用于房屋建筑中，也還用于橋梁和塔架。

? ? 缺點：
? ? 1) 木材處于潮濕狀態時，將受木腐菌侵蝕而腐朽；在空氣溫度、濕度較高的地區，白蟻、蛀蟲、家天牛等對木材危害頗大砌體的砌筑基本上是手工方式，施工勞動量大。
? ? 2) 木材能著火燃燒，但有一定的耐火性能。

1.3 用途

? ? 木結構多用在民用和中小型工業廠房的建造中。



指在建筑中以砌體為主制作的結構，用磚砌體、石砌體或砌塊砌體建造的結構，又稱磚石結構。有配筋砌體結構和無筋砌體結構兩大類。

2.1 受力特性

? ? 砌體的抗壓強度較高而抗拉強度很低，因此，砌體結構構件主要承受軸心或小偏心壓力，而很少受拉或受彎。因此，對多層砌體結構抗震設計需要采用構造柱、圈梁及其它拉結等構造措施以提高其延性和抗倒塌能力。

2.2 優缺點

? ? 優點：
? ? 1) 容易就地取材；
? ? 2) 磚、石或砌體砌塊具有良好的耐火性和較好的耐久性；
? ? 3) 砌體砌筑時不需要模板和特殊的施工設備。在寒冷地區，冬季可用凍結法砌筑，不需特殊的保溫措施；
? ? 4) 磚墻和砌塊墻體能夠隔熱和保溫，所以既是較好的承重結構，也是較好的圍護結構。

? ? 缺點：
? ? 1) 與鋼和混凝土相比，砌體的強度較低，因而構件的截面尺寸較大，材料用量多，自重大；
? ? 2) 砌體的砌筑基本上是手工方式，施工勞動量大；
? ? 3) 砌體的抗拉和抗剪強度都很低，因而抗震性較差，在使用上受到一定限制。磚、石的抗壓強度也不能充分發揮；
? ? 4) 粘土磚要粘土制造，在某些地區過多使用會占用農田，影響農業生產。

2.3 用途

? ? 一般民用和工業建筑的墻、柱和基礎都可采用砌體結構。煙囪、隧道、涵洞、擋土墻、壩、橋和渡槽等，也常采用磚、石或砌塊砌體建造。

? ? 代表建筑有趙州橋、萬里長城等建筑。

??



鋼結構是以鋼材制作為主的結構，是主要的建筑結構類型之一。

3.1 受力特性

? ? 鋼梁是最常見的受彎構件，柱、桁架的壓桿等都是常見的受壓構件

3.2 優缺點

? ? 優點：
? ? 1) 材料強度高，自身重量輕；
? ? 2) 鋼材韌性，塑性好，材質均勻，結構可靠性高；
? ? 3) 鋼結構制造安裝機械化程度高；
? ? 4) 鋼結構密封性能好；
? ? 5) 低碳、節能、綠色環保，可重復利用。

? ? 缺點：
? ? 1) 耐腐蝕性能差；
? ? 2) 耐熱不耐火。

3.3 用途

? ? 強度高、自重輕、剛度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜。

? ? 代表建筑有埃菲爾鐵塔、紐約帝國大廈等建筑。

??



指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構成承重體系的結構。

4.1 受力特性

? ? 采用結構的房屋墻體不承重，僅起到圍護和分隔作用，由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現的水平荷載和豎向荷載。

4.2 優缺點

? ? 優點：
? ? 1) 空間分隔靈活，自重輕，節省材料；
? ? 2) 具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優點，利于安排需要較大空間的建筑結構；
? ? 3) 框架結構的梁、柱構件易于標準化、定型化，便于采用裝配整體式結構，以縮短施工工期；
? ? 4) 采用現澆混凝土框架時，結構的整體性、剛度較好，抗震性能優越，具有較好的結構延性。

? ? 缺點：
? ? 1) 框架節點應力集中顯著；
? ? 2) 框架結構的側向剛度小，屬柔性結構框架，在強烈地震作用下，結構所產生水平位移較大，易造成嚴重的非結構性破壞數量多；
? ? 3) 吊裝次數多，接頭工作量大，工序多，浪費人力，施工受季節、環境影響較大；
? ? 4) 不適宜建造高層建筑。

4.3 用途

? ? 代表建筑有喬治?蓬皮杜國家藝術文化中心等建筑。




剪力墻結構是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱，能承擔各類荷載引起的內力，并能有效控制結構的水平力，這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結構稱為剪力墻結構。

5.1 受力特性

? ? 剪力墻的主要作用是承擔豎向荷載（重力）、抵抗水平荷載（風、地震等），剪力墻結構中墻與樓板組成受力體系。

5.2 優缺點

? ? 優點：
? ? 鋼筋混凝土墻板能承受豎向和水平力，它的剛度很大，空間整體性好，房間內不外露梁、柱棱角，便于室內布置，方便使用。

? ? 缺點：
? ? 剪力墻不能拆除或破壞，不利于形成大空間，住戶無法對室內布局自行改造。

5.3 用途

? ? 公寓、住宅、旅館等。




在框架的某些柱間布置剪力墻，從而形成承載能力較大、建筑布置又較靈活的結構體系。在這種結構中，框架和剪力墻是協同工作的。

6.1 受力特性

? ? 由框架和剪力墻結構兩種不同的抗側力結構組成的新的受力形式，框架與剪力墻的相互作用力使整個框架剪力墻結構更加的穩固。

6.2 優缺點

? ? 優點：
? ? 剪力墻結構是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱，能承擔各類荷載引起的內力，并能有效控制結構的水平力。鋼筋混凝土墻板能承受豎向和水平力，它的剛度很大，空間整體性好，房間內不外露梁、柱棱角，便于室內布置，方便使用。

6.3 用途

? ? 框架-剪力墻結構形式是高層住宅采用最為廣泛的一種結構形式。



由框架-剪力墻結構與全剪力墻結構綜合演變和發展而來，是將剪力墻或密柱框架集中到房屋的內部和外圍而形成的空間封閉式的筒體。其特點是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間。分為筒體-框架、框筒、筒中筒、束筒。

7.1 受力特性

? ? 主要抗側力，四周的剪力墻圍成豎向薄壁筒和柱框架組成豎向箱形截面的框筒，形成整體，整體作用抗荷。由密柱高梁空間框架或空間剪力墻所組成，在水平荷載作用下起整體空間作用的抗側力構件稱為筒體（由密柱框架組成的筒體稱為框筒；由剪力墻組成的筒體稱為薄壁筒）。由一個或數個筒體作為主要抗側力構件而形成的結構稱為筒體結構，它適用于平面或豎向布置繁雜、水平荷載大的高層建筑。

7.2 用途

? ? 適用于平面或豎向布置繁雜、水平荷載大的高層建筑。

? ? 代表建筑有紐約世界貿易中心、西爾斯大廈等。

??