2.6 建筑物的结构类型
结构是建筑物的承重骨架,是建筑物赖以存在的主要条件。建筑材料和建筑技术的发展决定着结构形式的发展;而建筑结构形式的选用对建筑物的使用以及建筑形式又有着极大的影响。大量民用建筑的结构形式,依其建筑物使用性质、规模、体形、构件所用材料、受力情况等的不同而异。
根据建筑物本身使用性质和体形的不同,可分为单层、多层、大跨和高层建筑。在这些建筑中,单层及多层建筑的主要结构形式可分为墙承重结构(图2.29)、框架承重结构。墙承重结构是指由墙体作为建筑物承重构件的结构形式;而框架承重结构则主要是由梁、柱、板作为承重构件的结构形式。大跨建筑常见的结构形式有拱结构、桁架结构以及网架、薄壳、折板、悬索等空间结构形式。高层建筑常见的结构形式有框架结构(图2.30)、现浇剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架筒体结构、筒中筒(图2.31)及成束筒结构等。
依结构构件所使用材料的不同,目前有混合结构、钢筋混凝土结构和钢结构(图2.32)之分。混合结构是指在一座建筑中,其主要承重构件分别采用多种材料所构成,如砖与木、砖与钢筋混凝土、钢筋混凝土与钢等。在这类建筑中,目前以砖与钢筋混凝土居多。由于其主要以砖墙为主体,故习惯上又称为砖混结构,它是多层建筑的主要结构形式,其特点是可根据各地情况因地制宜、就地取材、降低造价。
图2.29 墙承重结构(墙体作为主要受力构件)
图2.30 框架承重结构(主要受力构件为柱、梁、板)
图2.31 筒中筒结构(核心筒+外围结构)
钢筋混凝土结构是指建筑物的主要承重构件均采用钢筋混凝土材料构成。由于钢筋混凝土的骨料可就地取材,耗钢量少,加之水泥原料丰富,造价较便宜,防火性能和耐久性能好,而且混凝土构件既可现浇,又可预制,为构件生产的工厂化和机械化提供了条件。所以钢筋混凝土结构是发展较广的一种结构形式,也是我国目前高层建筑采用的主要结构形式。
钢结构则是指建筑物的主要承重构件用钢材制作的结构。它具有强度高、构件质量轻、平面布局灵活、抗震性能好、施工速度快等特点。由于我国钢产量不多,且造价高,因此目前它主要用于大跨度、大空间以及高层建筑中。随着钢铁工业的发展,钢结构在建筑上的应用将会逐步扩大。此外,由于轻型冷轧薄壁型材及压型钢板的发展,也使轻钢结构在低层以及高层建筑的围护结构中得以广泛应用。
图2.32 钢结构示意图