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什麼是結構體系?

作者:由 Demon 發表于 寵物時間:2022-08-17

建築的結構體系,結構體系是指承受豎向荷載和側向荷載,並將這些荷載安全地傳至地基,一般將其分為上部結構和地下結構。上部結構是指基礎以上部分的建築結構,包括牆、柱、梁、屋頂等,地下結構指建築物的基礎結構。

可以按照不同的維度來分類,比如按照建築物的承重結構材料分類(分為木結構、磚木結構、磚混結構、鋼筋混凝土結構、鋼結構、型鋼混凝土結構),還可以按照承重體系來分類。

按承重體系來分類的話,有以下幾種:

(1)混合結構體系

混合結構房屋一般是指樓蓋和屋蓋採用鋼筋混凝土或鋼、木結構,而牆、柱和基礎採用砌體結構建造的房屋。大多用在住宅、辦公樓、教學樓建築中。因為砌體的抗壓強度高而抗拉強度很低,所以住宅建築最適合採用混合結構,一般在6層以下。混合結構不宜建造大空間的房屋。混合結構根據承重牆所在的位置,劃分為縱牆承重和橫牆承重兩種方案。縱牆承重方案的特點是樓板支承樑上,梁把荷載傳遞給縱牆,橫牆的設定主要是為了滿足房屋剛度和整體性的要求。其優點是房屋的開間大,使用靈活。橫牆承重方案的主要特點是樓板直接支承在橫牆上,橫牆是主要承重牆。其優點是房屋的橫向剛度大,整體性好,但平面使用靈活性差。

(2)框架結構體系

框架結構是利用樑柱組成的縱、橫兩個方向的框架形成的結構體系。它同時承受豎向荷載和水平荷載。其主要優點是建築平面佈置靈活,可形成較大的建築空間,建築立面處理也比較方便;其主要缺點是側向剛度較小,當層數較多時,會產生過大的側移,易引起非結構性構件(如隔牆、裝飾等)破壞而影響使用。在非地震區,框架結構一般不超過15層。

(3)剪力牆體系

剪力牆體系是利用建築物的牆體(內牆和外牆)做成剪力牆來抵抗水平力。剪力牆一般為鋼筋混凝土牆,厚度不小於160mm。剪力牆的間距一般為3~8m。適用於小開間的住宅和旅館等。一般在180m高度範圍內都適用。剪力牆結構的優點是側向剛度大,水平荷載作用下側移小。其缺點是剪力牆的間距小,結構建築平面佈置不靈活,不適用於大空間的公共建築,另外結構自重也較大。

因為剪力牆既承受垂直荷載,也承受水平荷載,對高層建築主要荷載為水平荷載,牆體既受剪又受彎,所以稱剪力牆。

(4)框架-剪力牆結構

框架-剪力牆結構是在框架結構中設定適當剪力牆的結構。它具有框架結構平面佈置靈活,有較大空間的優點,又具有側向剛度較大的優點。框架-剪力牆結構中,剪力牆主要承受水平荷載,豎向荷載主要由框架承擔。

橫向剪力牆宜均勻對稱佈置在建築物端部附近、平面形狀變化處。縱向剪力牆宜佈置在房屋兩端附近。在水平荷載的作用下,剪力牆好比固定於基礎上的懸臂樑,其變形為彎曲形變形,框架為剪下型變形。框架與剪力牆透過樓蓋連繫在一起,並透過樓蓋的水平剛度使兩者具有共同的變形。在一般情況下,整個建築的全部剪力牆至少承受80%的水平荷載,全部框架至少承擔20%的水平荷載。

框架剪力牆結構一般適用於不超過170m高的建築。

(5)筒體結構

在高層建築中,特別是超高層建築中,水平荷載愈來愈大,起著控制作用。筒體結構便是抵抗水平荷載最有效的結構體系。它的受力特點是,整個建築猶如一個固定於基礎上的封閉空心的筒式懸臂樑來抵抗水平力。 筒體結構體系適用於高度不超過300m的建築。

(6)桁架結構體系

桁架是由杆件組成的結構體系。在進行內力分析時,節點一般假定為鉸節點,定荷載作用在節點上時,杆件只有軸向力,其材料的強度可得到充分發揮。

(7)網架結構

網架是由許多杆架按照一定規律組成的網狀結構。它改變了平面桁架的受力狀態,是高次超靜定的空間結構。網架結構可分為平板網架和曲面網架兩種。平板網架採用較多,其優點是:空間受力體系,杆件主要承受軸向力,受力合理,節約材料。

(8)拱式結構

拱是一種有推力的結構,它的主要內力是軸向壓力。

(9)懸索結構

懸索結構是比較理想的大跨度結構形式之一,在橋樑中被廣泛應用。目前,懸索屋蓋結構的跨度已達160m,主要用於體育館、展覽館中。懸索結構的主要承重構件是受拉的鋼索,鋼索是用高強度鋼絞線或鋼絲繩製成。

看著挺多的分類,其實主要體現在兩個維度上,高度和跨度。

混合結構、框架結構、剪力牆體系、框架-剪力牆、筒體,這幾個結構體系主要是體現在高度這個維度上,根據高度選擇合適的結構體系。

桁架結構、網架結構、拱式結構和懸索結構,這幾個結構體系主要體現在跨度這個維度上,根據跨度選擇合適的結構體系。

以上。

標簽: 剪力牆  結構  荷載  體系  承重