建筑结构特点

房屋结构一般是指其建筑的承重结构和围护结构两个部分。房屋在建设之前，根据其建筑的层数、造价、施工等来决定其结构类型。各种结构的房屋其耐久性、抗震性、安全性和空间使用性能是不同的。常见的房屋结构有砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构等，各种结构有其自身的特点。砖混结构沽名思意，就是以砖和钢筋混凝土混合结构。由于砖的生产能够就地取材，因而房屋的造价相对较低。但砖的力学性能较差，承载力小，房屋的抗震性能不好。设计中通过圈梁、构造柱等措施可以是房屋的抗震性能提高，但一般只能建造7层以下的房屋。砖混结构的房屋的承重墙厚一般为370毫米或240毫米，占用房屋的使用面积，使房屋的有效使用率变小。另外砖混结构的房屋的楼板较多采用预应力空心楼板，房间开间不能太大，否则，楼板会发生饶度，影响使用和美观，并会给使用人造成一定的心理压力。虽然，现在许多砖混结构的楼板结构采用全现浇的钢筋混凝土，但因砖混结构整体抗震性能限制，开间仍不能设计的太大。砖混房屋受到结构的限制，空间布置不灵活，不能象框架结构那样，用户可以比较随意的根据自己的需要灵活分割布置空间。习惯上人们把370毫米厚的墙称为“三七墙”、240毫米厚的墙称为“二四墙”„„在工程中厚度大于等于240毫米厚的墙常用做承重墙，小于240毫米厚的墙用做非承重墙。承重墙分为纵向承重墙和横向承重墙，分别承受建筑物上部荷重和承受纵横方向来的地震力。外墙作承重作用，理应受到充分的注意，非承重墙仅承担自重不承担上部荷重，可作为间隔墙使用。在室内装修中要保证其建筑结构的安全，应高度重视与杜绝装修中“拆墙凿洞”造成危及住宅结构的安全隐患。房屋使用人要树立安全第一的意识，在装饰中严禁拆改和损坏主体和承重结构。不得在承重墙上开洞；不得任意扩大门窗洞口；外墙的窗间墙和窗下墙，均是重要的承受荷重的部分，装修工程时不得拆除挑阳台上的窗下墙，这种情况往往造成挑阳台倾覆失稳，造成人身安全事故。在承重墙上任意开凿门窗洞口，不但减少了墙体截面积，也在凿墙过程中造成洞口附近的墙体酥裂，实际受损部位已超出了洞口宽度范围，有可能造成承重墙截面削弱过大，砖砌体已不能满足承载能力及稳定性要求，随时有可能倒塌的危险。因砖混房屋受到力学限制并要使用大量的粘土砖，毁坏耕地严重，建设土地利用率不高，在土地资源日益紧缺的今天，城市开发建设的砖混结构房屋量已渐渐减少。但在商品住宅建设中，因其价格较低，公滩面积较小，仍受到许多人的青睐。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。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。钢结构建筑采用先进的设计和加工工艺以及大规模的生产方式，所以可大大地降低造价。同时由于安装简单迅速而节省大量的施工费用，并使企业或开发商得以更快投产见效。传统的钢筋混凝土建筑土建费用高，且工期较长，费用易受不可预料因素的影响，如自然灾害，冬季、雨季施工，材料价格上涨等等。一丶特点钢材强度高，结构重量轻，钢与砖石和混凝土相比，虽然密度较大，但强度更高，故其密度与强度的比值较小，承受同样荷载时，钢结构要比其他结构轻。例如，当跨度和荷载均相同时，钢屋架的重量仅为钢筋混凝土屋架的1/3～1/4，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10。为运输和吊装提供了方便。由于钢构件常较柔细，因此稳定问题比较突出，应给予充分注意。钢结构建筑重量通常仅相当于其设计承载能力的1/6，构件重量大大轻物钢筋混凝土构件。传统的钢筋混凝土建筑，其结构本身的重量往往等于其设计承载能力，预制构件重，对吊装的设备要求较高。1.抗震性钢结构建筑在破坏前有较大的变形，易于觉察和躲避。同时，由于重量轻和节点力学特性，钢结构建筑具有好的抗震性能。传统的钢筋混凝土建筑基于混凝土的材料特性，钢筋混凝土建筑与轻钢结构相比更易产生脆性破坏，且抗震性能要明显低于钢结构建筑。2.大空间及平面布置钢结构建筑内部空间宽敞，最多可以达到60m的跨度。可较轻松地进行扩建和改建，可灵活布设各种工业管线。传统的钢筋混凝土建筑跨度受限制，必须采用预应力等技术才能达到15m以上跨度，内部空间布置受限制，柱多，空间浪费大。建成后，较难改劝其结构。结构设计与其他专业配合较为复杂。3.移动性钢结构建筑可采用螺栓连接，只需不多费用就可以很容易地被拆散、转移和易地组装，有很强的移动性。传统的钢筋混凝土建筑基本上不存在移动的可能性。4.美观性钢结构建筑诸如何网架结构等，具有较强烈的时代感和多变的外表，适于表达建筑师的想象。传统的钢筋混凝土建筑，尤其是工业建筑，开工比较单一、呆板缺少变化。5.抗腐蚀性和耐久性钢结构建筑如果长期暴露于空气或潮湿的环境中而未加有效的防护时，表面就会锈蚀。锈蚀就能引起应力集中，促使结构早期破坏。钢结构建筑耐热不耐火，由于钢材的特性，钢结构在450-650℃就会失去承载能力。一般未加保护的钢结构耐火性很低，就需要采取保护措施，从而大大增加费用。传统的钢筋混凝土结构具有较强的抗腐蚀性和较强的耐火性。从这方面讲，钢筋混凝土结构建筑的经济性较好。6.钢结构的低温冷脆倾向由厚钢板焊接而成的承受拉力和弯矩的构件及其连接节点，在低温下有脆性破坏的倾向，应引起足够的重视。7.可重复加工钢结构加工制造过程中产生的余料和碎屑，以及废弃和破坏了的钢结构或构件，均可回炉重新冶炼成钢材重复使用。因此钢材被称为绿色建筑材料或可持续发展的材料。8.良好的加工性能和可焊接性钢材具有良好的冷热加工性能和焊接性能，便于在专业化的金属结构厂大批量生产出精度较高的构件，然后运至现场，进行工地拼接和吊装，既可保证质量，又可缩短施工周期。二丶应用结构跨度越大，自重在荷载中所占的比例就越大，减轻结构的自重会带来明显的经济效益。钢材强度高结构重量轻的优势正好适合于大跨结构，因此钢结构在大跨空间结构和大跨桥梁结构中得到了广泛的应用。所采用的结构形式有空间桁架、网架、网壳、悬索（包括斜拉体系）、张弦梁、实腹或格构式拱架和框架等。吊车起重量较大或者其工作较繁重的车间的主要承重骨架多采用钢结构。另外，有强烈辐射热的车间，也经常采用钢结构。结构形式多为由钢屋架和阶形柱组成的门式刚架或排架，也有采用网架做屋盖的结构形式。由于钢材具有良好的韧性，设有较大锻锤或产生动力作用的其他设备的厂房，即使屋架跨度不大，也往往由钢制成。对于抗震能力要求高的结构，采用钢结构也是比较适宜的。由于钢结构的综合效益指标优良，近年来在多、高层民用建筑中也得到了广泛的应用。其结构形式主要有多层框架、框架－支撑结构、框筒、悬挂、巨型框架等。