「結構」建築結構基礎知識及建築構件

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主要分為3大闆塊：

• 理解建築結構和室内設計的關系。
• 建築結構解析
• 怎麼判斷一個建築是否可靠？

一.設計師為什麼要了解結構知識？

• 1.室内設計是依附于建築結構之上，設計作品的落地，離不開建築結構創造的空間，裝飾構造、設計造型、細節把控等都是依附建築結構而存在；
• 2.室内設計師要了解結構的知識，就像廚師要了解裝菜的盤子一樣；不同的盤子，所擺出的菜品造型是不一樣的,給人的感受也是不一樣的，隻有了解這個盤子的局限和優劣，才能做出“好看”的菜品，同理，隻有了解基體的結構，才能選擇合适的構造做法，判斷完成面尺寸，衡量平面拆改的可行性等等問題。
• 3.經常會遇到裝飾與建築結構産生矛盾、沖突的時候，兩者之間究竟如何協調，哪些情況下可以改動結構，在結構上可以附加多少的裝飾荷載，各種改動結構的過程中需要注意哪些方面等等。

二.什麼是建築結構?

1.建築結構是建築物及其相應組成部分的實體，是指各種工程實體的承重骨架，是建築物的受力支撐體系，是建築物的骨骼。

2.通常建築物内的梁、柱、闆等均是建築物的結構。

3.任何一個建築物均需要滿足三個基本要素，即适用、美觀、強度；三者應是相互協調統一的，但結構是整個建築物的基礎、保障，沒有結構的安全，建築物的其他一切功能皆不可能存在。

• 适用指建築物的功能
• 美觀指建築物的外觀效果、美學感受
• 強度指建築物的結構

三.建築結構有哪些種類和特點

建築物是由各種建築材料組合而成，各種建築材料可以組成各種不同的建築構件（如柱梁闆牆等），不同的建築構件依照不同的組合方式，可以形成多種結構形式，針對不同建築物的功能、高度、空間要求等，采用不同的結構形式。

按材料分類

1.木結構：

• 木結構的主要結構構件為木材，是由木材組成受力體系的建築結構。
• 我國傳統的建築幾乎大部分多為木結構建築，但由于木結構建築的耐火性能較差，目前已經較少采用木結構建築。

2.砌體結構：

砌體結構↑

• 砌體結構指：由磚、石砌體采用砂漿砌築而成的建築結構。
• 它由一塊一塊的砌塊組合而成，其整體性能較差，特别是抵抗拉力、水平力的性能比較差，抗震性能較差。
• 主要是用在低層建築中，多年前，它被廣泛用于城鄉結合部，但現在在城市建築中已經較少采用。

3.混凝土結構：

混凝土結構建築↑

• 混凝土結構可分為鋼筋混凝土結構和型鋼混凝土結構，主要有鋼筋（型鋼）與混凝土兩種材料組成的結構。
• 混凝土材料具有良好的抗壓能力，但抗拉性能比較差，鋼材具有良好的抗拉能力，這種結構能夠很好的結合鋼材與混凝土兩種建材的力學優點，融合了抗拉與抗壓性能，這種結構也是目前大多數建築采用的結構。

混凝土

混凝土=石頭 水泥 沙 水；強度符号為C，如：C20混凝土，C40混凝土等；在室内設計中，混凝土主要用于圈梁，構造柱，地梁以及結構性找平中。

水泥砂漿

水泥砂漿=水泥 沙 水；強度符号為M；如：M20，M25等；水泥砂漿強度低于混凝土，在室内設計中，水泥砂漿主要用于牆地面找平，基體粘接等工序中。

4.鋼結構：

• 鋼結構是指采用型鋼鋼材為主要骨架的結構，其連接通過焊接或者螺栓連接。
• 優點：鋼材具有很好的抗壓、抗拉、抗剪性能，可以減小建築物構件尺寸，而且施工周期快。
• 缺點：鋼材的耐火性能差，着火後鋼材在短時間内就會失去承載能力，引起建築崩塌事件，美國911事件中世貿大廈就是非常典型的案例。
• 鋼結構建築為達到耐火極限的要求，必須在構件表面塗刷防火塗料。

5.混合結構：

施工中的混合結構建築↑

• 混合結構是指結構核心為鋼筋混凝土結構，外圍為鋼結構體系。
• 這種結構結合了混凝土結構與鋼結構的優點，目前被普遍使用在高層及超高層建築中。

按結構體系分類

1.砌體結構

2.框架結構：

框架結構建築基本組成↑

• 采用柱、梁結構構件剛性連接組成的建築受力體系，作為建築承重結構。剛性連接對于混凝土結構來說，就是梁柱采用一體澆築而成，相對的方式有鉸接（采用螺栓連接）或柔性連接。
• 框架結構承受豎向荷載能力較強，承受水平荷載（風、地震等）能力較弱。
• 這種結構型式布置靈活，可以形成大空間，牆體主要作為圍護結構，并不承受承載能力。
• 主要使用在多高層公共建築中。

3.剪力牆結構：

• 利用牆體承受水平、豎向受力的結構。
• 剪力牆顧名思義，可以很好地承受剪力。
• 剪力是指主要來自于水平方向的力，比如風對建築的影響主要為水平力。
• 剪力牆由鋼筋混凝土牆體形成，所以這種結構形式雖然受力性能很好，但是由于剪力牆的布置，會影響建築物的空間功能，很難形成大空間，局限性比較強。

4.框架剪力牆結構（框剪結構）：

• 框架剪力牆結構是由一部分框架結構和剪力牆結構共同組成的結構體系。（黑色填充牆體為剪力牆，與結構柱共同組成框架剪力牆結構）
• 融合了兩種結構體系的優點，既能很好地抵抗風荷載等水平力的影響，又可以獲得比較靈活、開闊的空間布置。
• 是目前比較常見的建築結構，主要使用于高層及超高層建築中。

5.筒體結構：

紅色區域為核心筒，外圍為框架結構的梁柱，形成比較典型的框架核心筒結構

• 主要利用核心筒體作為受力構件，比較常見有框架筒體結構、筒中筒結構等。
• 核心筒是指：由鋼筋混凝土圍合的牆體組成，相當于多個剪力牆圍合而成；如：核心筒區域作為電梯、疏散樓梯的豎向交通區域，外圍框架區域作為公共區域，利于平面布置。
• 筒體結構的核心筒更能承受水平荷載，所以對于風荷載比較大的超高層建築更适合采用這種結構形式。

6.排架結構：

• 排架結構主要是為滿足工業生産需要大空間的需要，采用柱與桁架梁組成的排架，一排一排連接而成。主要使用在工業建築中。

7.其他特種結構

膜結構建築↑

• 主要包括殼結構、膜結構、網架結構、懸索結構等，這類結構通常需要大空間，而且結構構件本身造型優美，也是建築結構外露作為裝飾性結構的通常做法，由于這類結構為非常規結構，故在此不過多介紹，設計師做為拓展知識了解即可。

建築高度與結構的關系：

• 1、随建築的高度增加，建築結構形式由砌體結構、框架結構、剪力牆結構、筒體結構逐漸變換（如上圖所示）；
• 2、因為建築高度增加，所經受的風荷載會成倍地加大，超高層建築的結構設計，對風荷載、地震等水平荷載的考慮是主要因素，室内設計師做為拓展知識了解即可。

三.結構可靠的基本性能

建築物在使用過程中，其結構是否可靠，或者說判斷一個建築物結構是否滿足要求，應從三方面進行，缺一不可，即安全性、适用性、耐久性。

• 安全性：是指建築物承受各種荷載作用能夠保證安全，即承載能力沒有問題。
• 适用性：是指建築物能夠滿足比較好的功能，比如構件不能出現裂縫過大、雖然有時候裂縫不影響安全問題，但會影響到人或者設備的觀感與使用。
• 耐久性：是指建築物在設計使用年限或者環境下，其材料或構件不能出現失效的概率，即能夠具有設計規定的使用年限。

上述三個性能稱為結構的可靠性。

不能僅僅從安全方面考慮，同時還要考慮适用性、耐久性的因素，讓三者達到平衡，形成一個可靠的室内作品。

四、建築構件及建築結構構件

建築物如同一個機器設備，由很多不同的零件組成，這些零件被稱為建築構件。組成建築物且能承受建築物荷載的構件我們稱為結構構件，主要有基礎、柱、梁、闆、牆等。結構構件按照布置方式的不同，可組成不同的結構體系，如各種結構形式——框架結構、剪力牆結構等。不同的建築物，依據其功能空間、建築高度、建築體型等因素，可選擇不同的結構體系。建築結構構件基本的傳力路徑為闆、梁、柱、基礎、地基。

分類及特性說明

建築結構構件按照受力狀态不同，又可分為受壓構件、受拉構件、受彎構件、壓彎構件等。

(1）柱是建築中重要的結構構件，是支撐建築物豎向荷載的骨幹力量，特别是對建築物的抗震能起到至關重要的作用。通常在做建築物抗震設計時，有一個原則是“強柱弱梁”，即隻要豎向結構柱比較堅實、穩固，就像一根旗杆一樣，建築物就能很好地抵抗外力。

柱主要為壓彎構件，承受豎向壓力及水平荷載帶來的彎矩影響。結構柱一般由基礎至屋頂通高設置，其位置均為貫通，但是截面尺寸可以變化，越靠近頂層，截面面積可以越小。

(2)梁分為主梁與次梁，主要為受彎構件。主梁指連接兩個柱子的梁,次梁一般連接梁與梁。正常梁頂高度與闆頂高度一緻,但有時根據實際情況會設置反梁,即梁頂高度高于闆頂高度。如為了增加樓層淨空高度,便于上層空間可以占用,這時可以設置反梁。

(3)闆是指覆蓋面積大、厚度較小的平面結構構件,屬于受彎構件。闆四邊支撐于梁上,屬于四邊支撐結構,根據長邊與短邊的比例,可分為單向闆與雙向闆。單向闆（闆的長方向與短方向之比大于2時）可以通俗地理解為兩側梁為支座受力,另兩側不受力,可以看作放置在兩側梁上的構件。雙向闆（長方向與短方向之比小于等于2）即四面支撐處均受力。

(4）牆體構件在牆體結構體系内作為承重結構時,一定屬于建築結構構件。而如果在框架等結構體系内,牆體不承重,隻是作為維護構件,起到分隔、隔聲、防火等作用,那麼,牆體是否還屬于結構構件呢?砌塊牆體雖然是不承重構件,但它也是建築物抗震構造措施,屬于建築結構整體的一部分,所以,框架結構中的牆體也是結構構件,也就是我們在工地上經常聽見的“二次結構”。在室内遇到二次結構砌牆時（加氣塊、混凝土砌塊）,在大多數情況下,它們是可以拆改的,這可以為空間的平面布置提供更多的可能性。

砌塊牆體由砌塊與砂漿構成,其整體性不好,為加強整體性,需要在砌塊牆體内加入構造柱、圈梁、拉結筋等構件。構造柱是指砌體結構中,為增加砌體結構整體穩定性而設置的混凝土柱。但不同于建築結構柱,構造柱不承受建築荷載,也就是說,它不能受力,屬于構造措施。構造柱是在牆體砌築完成後再進行支模澆築的。

圈梁的作用等同于構造柱,通過圈梁和構造柱的設置,将砌體牆劃分成一個個小塊,再通過支模澆築使其形成整體。

拉結筋是起到拉結作用的鋼筋,它将混凝土構造柱與砌體結構進行拉結,從而增加兩種構件的整體性,它是連接兩種構件的“抓手”。

當高砌體牆體度過高、長度過長時，其穩定性會很差，所以為了滿足其穩定性，就必須設置這三種基礎構件，相關規範嚴格規定了構造柱及圈梁的設置要求。

• 拉結筋設置要求（填充牆體應沿框架柱全高,每隔500mm ~ 600mm設2直徑6拉結筋，拉結筋伸入牆體的長度在建築抗震烈度6~7度時不小于700mm，8度時應全長貫通。）
• 構造柱設置要求（砌體填充牆的牆段長度大于5m或牆長大于2倍層高時，牆體中部應設置鋼筋混凝土構造柱。門洞口兩側宜設置端部構造柱。牆體轉角、端部、T形交點均需要設置構造柱。構造柱需要留置成馬牙槎,施工時需要先砌牆,然後支模澆築構造柱。）
• 圈梁設置要求（砌體填充牆的牆高超過4m時,應在牆體半高處設置全長通貫的水平系梁，梁高不小于60mm。）

砌體工程質量交底

細部做法之砌體工程

今天關于「結構」建築結構基礎知識及建築構件（本文來源于微信公衆号“dop設計 ”和網絡，供于學習和交流，向原作者緻謝，若有涉及到版權及内容問題請聯系我将在第一時間處理！每天進步一點，就會離目标更近一步！）就分享到這裡，希望對你有所啟發，歡迎留言補充，大家一起探讨學習……

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