? 概念

用磚砌體、石砌體或砌塊砌體建造的結(jié)構(gòu)，又稱磚石結(jié)構(gòu)。由于砌體的抗壓強(qiáng)度較高而抗拉強(qiáng)度很低，因此，砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要承受軸心或小偏心壓力，而很少受拉或受彎，一般民用和工業(yè)建筑的墻、柱和基礎(chǔ)都可采用砌體結(jié)構(gòu)。在采用鋼筋混凝土框架和其他結(jié)構(gòu)的建筑中，常用磚墻做圍護(hù)結(jié)構(gòu)，如框架結(jié)構(gòu)的填充墻。

 優(yōu)缺點(diǎn)

砌體結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是：

① 容易就地取材：磚主要用粘土燒制；石材的原料是天然石；砌塊可以用工業(yè)廢料──礦渣制作，來源方便，價(jià)格低廉。

② 磚、石或砌塊砌體具有良好的耐火性和較好的耐久性。

③ 砌體砌筑時(shí)不需要模板和特殊的施工設(shè)備。在寒冷地區(qū)，冬季可用凍結(jié)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(jié)構(gòu)，也是較好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

砌體結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：

① 與鋼和混凝土相比，砌體的強(qiáng)度較低，因而構(gòu)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(dòng)量大。

③ 砌體的抗拉和抗剪強(qiáng)度都很低，因而抗震性能較差，在使用上受到一定限制；磚、石的抗壓強(qiáng)度也不能充分發(fā)揮。

④ 粘土磚需用粘土制造，在某些地區(qū)過多占用農(nóng)田，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

? 適用領(lǐng)域

住宅、辦公樓等民用建筑中廣泛采用砌體承重。

所建房屋層數(shù)增加，5～6層高的房屋，采用以磚砌體承重的混合結(jié)構(gòu)非常普遍，不少城市建到7～8層；重慶市70年代建成了高達(dá)12層的以砌體承重的住宅；在某些產(chǎn)石地區(qū)毛石砌體作承重墻的房屋高達(dá)6層；

在工業(yè)廠房建筑中，通常用砌體砌筑圍墻；

中、小型廠房和多層輕工業(yè)廠房，以及影劇院、食堂、倉庫等建筑的承重結(jié)構(gòu)；

可在地震設(shè)防區(qū)建造砌體結(jié)構(gòu)房屋――合理設(shè)計(jì)、保證施工質(zhì)量、采取構(gòu)造措施。

經(jīng)震害調(diào)查和研究表明：地震烈度在六度以下地區(qū)，一般的砌體結(jié)構(gòu)房屋能經(jīng)受地震的考驗(yàn)；按抗震設(shè)計(jì)要求進(jìn)行改進(jìn)和處理，可在七度和八度設(shè)防區(qū)建造砌體結(jié)構(gòu)的房屋。

配筋砌塊建筑表現(xiàn)了良好抗震性能，在地震區(qū)得到應(yīng)用與發(fā)展。美國是配筋砌塊應(yīng)用最廣泛的國家，在1933年大地震后，推出了配筋混凝土砌塊(配筋砌體)結(jié)構(gòu)體系，建造了大量的多層和高層配筋砌體建筑。這些建筑大部分經(jīng)歷了強(qiáng)烈地震的考驗(yàn)。

配筋砌體已成為與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有類似性能和應(yīng)用范圍的結(jié)構(gòu)體系。

磚混結(jié)構(gòu)

? 概念

磚混結(jié)構(gòu)是指建筑物中豎向承重結(jié)構(gòu)的墻、柱等采用磚或者砌塊砌筑，橫向承重的梁、樓板、屋面板等采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

也就是說磚混結(jié)構(gòu)是以小部分鋼筋混凝土及大部分磚墻承重的結(jié)構(gòu)。

磚混結(jié)構(gòu)是混合結(jié)構(gòu)的一種，是采用磚墻來承重，鋼筋混凝土梁柱板等構(gòu)件構(gòu)成的混合結(jié)構(gòu)體系。適合開間進(jìn)深較小，房間面積小，多層或低層的建筑，對(duì)于承重墻體不能改動(dòng)，而框架結(jié)構(gòu)則對(duì)墻體大部可以改動(dòng)。

 特點(diǎn)

框架結(jié)構(gòu)住宅的承重結(jié)構(gòu)是梁、板、柱，而磚混結(jié)構(gòu)的住宅承重結(jié)構(gòu)是樓板和墻體。

在牢固性上，理論上說框架結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到的牢固性要大于磚混結(jié)構(gòu)，所以磚混結(jié)構(gòu)在做建筑設(shè)計(jì)時(shí)，樓高不能超過6層，而框架結(jié)構(gòu)可以做到幾十層。但在實(shí)際建設(shè)過程中，國家規(guī)定了建筑物要達(dá)到的抗震等級(jí)，無論是磚混還是框架，都要達(dá)到這個(gè)等級(jí)，而開發(fā)商即使用框架結(jié)構(gòu)蓋房子，也不會(huì)為了提高建筑堅(jiān)固程度而增加投資，只要滿足抗震等級(jí)就可以了。

在隔音效果上來說，磚混住宅的隔音效果是中等的，框架結(jié)構(gòu)的隔音效果取決于隔斷材料的選擇，一些高級(jí)的隔斷材料的隔音效果要比磚混好，而普通的隔斷材料，如水泥空心板之類的，隔音效果是很差的。

如果你要進(jìn)行室內(nèi)空間的改造，框架結(jié)構(gòu)因?yàn)槎鄶?shù)墻體不承重，所以改造起來比較簡(jiǎn)單，敲掉墻體就可以了，而磚混結(jié)構(gòu)中很多墻體是承重結(jié)構(gòu)，不允許拆除的，你只能在少數(shù)非承重墻體上做文章。

區(qū)別承重墻和非承重墻的一個(gè)簡(jiǎn)單方法是看原始結(jié)構(gòu)圖，通常墻體厚度在240mm的墻體是承重的，120mm或者更薄的墻體是非承重的，但有時(shí)為了和梁或者承重墻齊平，非承重墻也會(huì)做到240mm的厚度。

? 結(jié)構(gòu)

磚混結(jié)構(gòu)建筑的墻體的布置方式如下：

1、橫墻承重。用平行于山墻的橫墻來支承樓層。常用于平面布局有規(guī)律的住宅、宿舍、旅館、辦公樓等小開間的建筑。橫墻兼作隔墻和承重墻之用，間距為3～4m。

2、縱墻承重。用檐墻和平行于檐墻的縱墻支承樓層，開間可以靈活布置，但建筑物剛度較差，立面不能開設(shè)大面積門窗。

3、縱橫墻混合承重。部分用橫墻、部分用縱墻支承樓層。多用于平面復(fù)雜、內(nèi)部空間劃分多樣化的建筑。

4、磚墻和內(nèi)框架混合承重。內(nèi)部以梁柱代替墻承重，外圍護(hù)墻兼起承重作用。這種布置方式可獲得較大的內(nèi)部空間，平面布局靈活，但建筑物的剛度不夠。常用于空間較大的大廳。

5、底層為鋼筋混凝土框架，上部為磚墻承重結(jié)構(gòu)。常用于沿街底層為商店，或底層為公共活動(dòng)的大空間，上面為住宅、辦公用房或宿舍等等建筑。

? 設(shè)計(jì)要求

• 以承重磚墻為主體的磚混結(jié)構(gòu)建筑，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：門窗洞口不宜開得過大，排列有序；

• 內(nèi)橫墻間的距離不能過大；磚墻體型宜規(guī)整和便于靈活布置。構(gòu)件的選擇和布置應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性等要求，還要滿足耐久性、耐火性及其他構(gòu)造要求，如外墻的保溫隔熱、防潮、表面裝飾和門窗開設(shè)，以及特殊功能要求。

• 建于地震區(qū)的房屋，要根據(jù)防震規(guī)范采取防震措施，如配筋，設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁等。

• 磚混結(jié)構(gòu)建筑可以在質(zhì)感、色彩、線條圖案、尺度等方面造成樸實(shí)、親切而具有田園氣氛的風(fēng)格。設(shè)計(jì)時(shí)還可以統(tǒng)一考慮附屬建筑和庭園環(huán)境布置，以取得和諧的藝術(shù)效果。

框架結(jié)構(gòu)

? 概念

框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架共同抵抗適用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。采用結(jié)構(gòu)的房屋墻體不承重，僅起到圍護(hù)和分隔作用，一般用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶粒等輕質(zhì)板材等材料砌筑或裝配而成。

 優(yōu)缺點(diǎn)

框架建筑的主要優(yōu)點(diǎn)：空間分隔靈活，自重輕，有利于抗震，節(jié)省材料；具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優(yōu)點(diǎn)，利于安排需要較大空間的建筑結(jié)構(gòu)；框架結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化，便于采用裝配整體式結(jié)構(gòu)，以縮短施工工期；采用現(xiàn)澆混凝土框架時(shí)，結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好，設(shè)計(jì)處理好也能達(dá)到較好的抗震效果，而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀。

框架結(jié)構(gòu)體系的缺點(diǎn)為：框架節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中顯著；框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小，屬柔性結(jié)構(gòu)框架，在強(qiáng)烈地震作用下，結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生水平位移較大，易造成嚴(yán)重的非結(jié)構(gòu)性破壞；

鋼材和水泥用量較大，構(gòu)件的總數(shù)量多，吊裝次數(shù)多，接頭工作量大，工序多，浪費(fèi)人力，施工受季節(jié)、環(huán)境影響較大；

不適宜建造高層建筑，框架是由梁柱構(gòu)成的桿系結(jié)構(gòu)，其承載力和剛度都較低，特別是水平方向的（即使可以考慮現(xiàn)澆樓面與梁共同工作以提高樓面水平剛度，但也是有限的），它的受力特點(diǎn)類似于豎向懸臂剪切梁，其總體水平位移上大下小，但相對(duì)于各樓層而言，層間變形上小下大，設(shè)計(jì)時(shí)如何提高框架的抗側(cè)剛度及控制好結(jié)構(gòu)側(cè)移為重要因素，對(duì)于鋼筋混凝土框架，當(dāng)高度大、層數(shù)相當(dāng)多時(shí)，結(jié)構(gòu)底部各層不但柱的軸力很大，而且梁和柱由水平荷載所產(chǎn)生的彎矩和整體的側(cè)移亦顯著增加，從而導(dǎo)致截面尺寸和配筋增大，對(duì)建筑平面布置和空間處理，就可能帶來困難，影響建筑空間的合理使用，在材料消耗和造價(jià)方面，也趨于不合理，故一般適用于建造不超過15層的房屋。

懸索結(jié)構(gòu)

? 概念

由柔性受拉索及其邊緣構(gòu)件所形成的承重結(jié)構(gòu)。索的材料可以采用鋼絲束、鋼絲繩、鋼鉸線、鏈條、圓鋼，以及其他受拉性能良好的線材。

? 平面懸索結(jié)構(gòu)

主要在一個(gè)平面內(nèi)受力的平面結(jié)構(gòu)，多用于懸索橋和架空管道。

按結(jié)構(gòu)形式分為：

① 單層懸索結(jié)構(gòu)?？捎米鋈崾綉宜鳂?，也可用于屋蓋，結(jié)構(gòu)剛度較小，在可變荷載作用下變形較大，宜在索上鋪設(shè)重屋面。

② 加勁式單層懸索結(jié)構(gòu)。通過在索下面若干吊桿吊有加勁桁架（或加勁梁），以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度。

③ 雙層懸索結(jié)構(gòu)。其上索與下索曲率相反，并通過其間的受拉斜腹桿中施加預(yù)應(yīng)力而具有較好的剛度。

? 空間懸索結(jié)構(gòu)

一種處于空間受力狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，多用于大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)中。

按結(jié)構(gòu)形式分為：

① 圓形單層懸索結(jié)構(gòu)。用于圓形平面的屋蓋，其索按輻射狀布置，整個(gè)屋面形成下凹的旋轉(zhuǎn)曲面。各根索的外端固定于周邊的鋼筋混凝土圈梁上，內(nèi)端固定于圓心附近的拉環(huán)上。當(dāng)圓心處允許設(shè)柱時(shí)，可形成傘形懸索結(jié)構(gòu)。

② 圓形雙層懸索結(jié)構(gòu)。其外形與上述結(jié)構(gòu)類似，只是有上下兩層索，從而可以有不同布置形式的預(yù)應(yīng)力拉桿以增強(qiáng)剛度。中國北京工人體育館直徑94米的比賽大廳屋蓋即采用了這種結(jié)構(gòu)形式。其圓心附近的拉環(huán)除承受環(huán)向拉力外，在豎直方向還承受壓力。

③ 雙向正交索網(wǎng)結(jié)構(gòu)。由互相正交的兩組索組成。下凹的一組為承重索,上凸的一組為穩(wěn)定索,兩組索形成負(fù)高斯曲率的曲面。對(duì)其中一組索施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，另一組索也同時(shí)獲得預(yù)應(yīng)力的效果。通過施加預(yù)應(yīng)力，可使兩組索在屋面荷載作用下始終貼緊，且獲得良好的剛度。這種索網(wǎng)可用于橢圓平面、矩形平面、菱形平面或其他平面的屋蓋。

除上述懸索結(jié)構(gòu)外，工程中還常用斜拉索結(jié)構(gòu)，如斜張橋和斜拉索屋蓋。這種斜拉索主要是用來減小屋面或橋面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的跨度，以滿足整個(gè)結(jié)構(gòu)的大跨度要求和達(dá)到節(jié)省材料的目的。

隨著卷材薄鋼板的發(fā)展，近年來，有的國家采用懸掛板帶結(jié)構(gòu)。如聯(lián)邦德國法蘭克福航空港飛機(jī)庫的屋蓋，平面尺寸達(dá)270×100米，分為兩跨，每跨由10條長13米、寬7.5米的板帶組成，板帶之間用3米寬的采光帶隔開。

除上述各種懸索外，還有一種結(jié)構(gòu)是利用鋼索來吊掛混凝土屋蓋的，這種結(jié)構(gòu)叫懸掛式結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是：充分利用鋼索所具有的抗拉特點(diǎn)，而減小鋼筋混凝土屋蓋所承受的彎曲力。日本代代木體育館，采用高張力纜索為主體的懸索屋頂結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造出帶有緊張感、力動(dòng)感的大型內(nèi)空間。

在各種形式的懸索結(jié)構(gòu)中，索的邊緣構(gòu)件及地錨的合理性和可靠性具有極其重要的意義，在一定程度上決定著結(jié)構(gòu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和安全。

拱結(jié)構(gòu)

? 概念

拱結(jié)構(gòu)是一種主要承受軸向壓力并由兩端推力維持平衡的曲線或折線形構(gòu)件。

拱結(jié)構(gòu)由拱圈及其支座組成。支座可做成能承受垂直力、水平推力以及彎矩的支墩；也可用墻、柱或基礎(chǔ)承受垂直力而用拉桿承受水平推力。拱圈主要承受軸向壓力，較同跨度梁的彎矩和剪力為小，從而能節(jié)省材料、提高剛度、跨越較大空間，可作為禮堂、展覽館、體育館、火車站、飛機(jī)庫等的大跨屋蓋承重結(jié)構(gòu)；有利于使用磚、石、混凝土等抗壓強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度低的廉價(jià)建筑材料。一般的屋蓋、吊車梁、過梁、擋土墻、散裝材料庫等承重結(jié)構(gòu)以及地下建筑、橋梁、水壩、碼頭等的承重結(jié)構(gòu)，均可采用拱。

? 優(yōu)缺點(diǎn)

在外荷作用下，拱主要產(chǎn)生壓力，使構(gòu)件擺脫了彎曲變形。如用抗壓性能較好的材料（如磚石或鋼筋混凝土）去做拱，正好發(fā)揮材料的性能。不過拱結(jié)構(gòu)支座（拱腳）會(huì)產(chǎn)生水平推力，跨度大時(shí)這個(gè)推力也大，要對(duì)付這個(gè)推力仍是一樁麻煩而又耗費(fèi)材料之事。由于拱結(jié)構(gòu)的這個(gè)缺點(diǎn)，在實(shí)際工程應(yīng)用上，桁架還是比拱用得普遍。

? END ?

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文章名稱：《建筑結(jié)構(gòu)有哪些結(jié)構(gòu)形式？哪種建筑結(jié)構(gòu)更流行？》

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