「结构」建筑结构基础知识及建筑构件

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主要分为3大板块：

• 理解建筑结构和室内设计的关系。
• 建筑结构解析
• 怎么判断一个建筑是否可靠？

一.设计师为什么要了解结构知识？

• 1.室内设计是依附于建筑结构之上，设计作品的落地，离不开建筑结构创造的空间，装饰构造、设计造型、细节把控等都是依附建筑结构而存在；
• 2.室内设计师要了解结构的知识，就像厨师要了解装菜的盘子一样；不同的盘子，所摆出的菜品造型是不一样的,给人的感受也是不一样的，只有了解这个盘子的局限和优劣，才能做出“好看”的菜品，同理，只有了解基体的结构，才能选择合适的构造做法，判断完成面尺寸，衡量平面拆改的可行性等等问题。
• 3.经常会遇到装饰与建筑结构产生矛盾、冲突的时候，两者之间究竟如何协调，哪些情况下可以改动结构，在结构上可以附加多少的装饰荷载，各种改动结构的过程中需要注意哪些方面等等。

二.什么是建筑结构?

1.建筑结构是建筑物及其相应组成部分的实体，是指各种工程实体的承重骨架，是建筑物的受力支撑体系，是建筑物的骨骼。

2.通常建筑物内的梁、柱、板等均是建筑物的结构。

3.任何一个建筑物均需要满足三个基本要素，即适用、美观、强度；三者应是相互协调统一的，但结构是整个建筑物的基础、保障，没有结构的安全，建筑物的其他一切功能皆不可能存在。

• 适用指建筑物的功能
• 美观指建筑物的外观效果、美学感受
• 强度指建筑物的结构

三.建筑结构有哪些种类和特点

建筑物是由各种建筑材料组合而成，各种建筑材料可以组成各种不同的建筑构件（如柱梁板墙等），不同的建筑构件依照不同的组合方式，可以形成多种结构形式，针对不同建筑物的功能、高度、空间要求等，采用不同的结构形式。

按材料分类

1.木结构：

• 木结构的主要结构构件为木材，是由木材组成受力体系的建筑结构。
• 我国传统的建筑几乎大部分多为木结构建筑，但由于木结构建筑的耐火性能较差，目前已经较少采用木结构建筑。

2.砌体结构：

砌体结构↑

• 砌体结构指：由砖、石砌体采用砂浆砌筑而成的建筑结构。
• 它由一块一块的砌块组合而成，其整体性能较差，特别是抵抗拉力、水平力的性能比较差，抗震性能较差。
• 主要是用在低层建筑中，多年前，它被广泛用于城乡结合部，但现在在城市建筑中已经较少采用。

3.混凝土结构：

混凝土结构建筑↑

• 混凝土结构可分为钢筋混凝土结构和型钢混凝土结构，主要有钢筋（型钢）与混凝土两种材料组成的结构。
• 混凝土材料具有良好的抗压能力，但抗拉性能比较差，钢材具有良好的抗拉能力，这种结构能够很好的结合钢材与混凝土两种建材的力学优点，融合了抗拉与抗压性能，这种结构也是目前大多数建筑采用的结构。

混凝土

混凝土=石头+水泥+沙+水；强度符号为C，如：C20混凝土，C40混凝土等；在室内设计中，混凝土主要用于圈梁，构造柱，地梁以及结构性找平中。

水泥砂浆

水泥砂浆=水泥+沙+水；强度符号为M；如：M20，M25等；水泥砂浆强度低于混凝土，在室内设计中，水泥砂浆主要用于墙地面找平，基体粘接等工序中。

4.钢结构：

• 钢结构是指采用型钢钢材为主要骨架的结构，其连接通过焊接或者螺栓连接。
• 优点：钢材具有很好的抗压、抗拉、抗剪性能，可以减小建筑物构件尺寸，而且施工周期快。
• 缺点：钢材的耐火性能差，着火后钢材在短时间内就会失去承载能力，引起建筑崩塌事件，美国911事件中世贸大厦就是非常典型的案例。
• 钢结构建筑为达到耐火极限的要求，必须在构件表面涂刷防火涂料。

5.混合结构：

施工中的混合结构建筑↑

• 混合结构是指结构核心为钢筋混凝土结构，外围为钢结构体系。
• 这种结构结合了混凝土结构与钢结构的优点，目前被普遍使用在高层及超高层建筑中。

按结构体系分类

1.砌体结构

2.框架结构：

框架结构建筑基本组成↑

• 采用柱、梁结构构件刚性连接组成的建筑受力体系，作为建筑承重结构。刚性连接对于混凝土结构来说，就是梁柱采用一体浇筑而成，相对的方式有铰接（采用螺栓连接）或柔性连接。
• 框架结构承受竖向荷载能力较强，承受水平荷载（风、地震等）能力较弱。
• 这种结构型式布置灵活，可以形成大空间，墙体主要作为围护结构，并不承受承载能力。
• 主要使用在多高层公共建筑中。

3.剪力墙结构：

• 利用墙体承受水平、竖向受力的结构。
•  剪力墙顾名思义，可以很好地承受剪力。
• 剪力是指主要来自于水平方向的力，比如风对建筑的影响主要为水平力。
•  剪力墙由钢筋混凝土墙体形成，所以这种结构形式虽然受力性能很好，但是由于剪力墙的布置，会影响建筑物的空间功能，很难形成大空间，局限性比较强。

4.框架剪力墙结构（框剪结构）：

• 框架剪力墙结构是由一部分框架结构和剪力墙结构共同组成的结构体系。（黑色填充墙体为剪力墙，与结构柱共同组成框架剪力墙结构）
• 融合了两种结构体系的优点，既能很好地抵抗风荷载等水平力的影响，又可以获得比较灵活、开阔的空间布置。
• 是目前比较常见的建筑结构，主要使用于高层及超高层建筑中。

5.筒体结构：

红色区域为核心筒，外围为框架结构的梁柱，形成比较典型的框架核心筒结构

• 主要利用核心筒体作为受力构件，比较常见有框架筒体结构、筒中筒结构等。
• 核心筒是指：由钢筋混凝土围合的墙体组成，相当于多个剪力墙围合而成；如：核心筒区域作为电梯、疏散楼梯的竖向交通区域，外围框架区域作为公共区域，利于平面布置。
• 筒体结构的核心筒更能承受水平荷载，所以对于风荷载比较大的超高层建筑更适合采用这种结构形式。

6.排架结构：

• 排架结构主要是为满足工业生产需要大空间的需要，采用柱与桁架梁组成的排架，一排一排连接而成。主要使用在工业建筑中。

7.其他特种结构

膜结构建筑↑

• 主要包括壳结构、膜结构、网架结构、悬索结构等，这类结构通常需要大空间，而且结构构件本身造型优美，也是建筑结构外露作为装饰性结构的通常做法，由于这类结构为非常规结构，故在此不过多介绍，设计师做为拓展知识了解即可。

建筑高度与结构的关系：

• 1、随建筑的高度增加，建筑结构形式由砌体结构、框架结构、剪力墙结构、筒体结构逐渐变换（如上图所示）；
• 2、因为建筑高度增加，所经受的风荷载会成倍地加大，超高层建筑的结构设计，对风荷载、地震等水平荷载的考虑是主要因素，室内设计师做为拓展知识了解即可。

三.结构可靠的基本性能

建筑物在使用过程中，其结构是否可靠，或者说判断一个建筑物结构是否满足要求，应从三方面进行，缺一不可，即安全性、适用性、耐久性。

• 安全性：是指建筑物承受各种荷载作用能够保证安全，即承载能力没有问题。
• 适用性：是指建筑物能够满足比较好的功能，比如构件不能出现裂缝过大、虽然有时候裂缝不影响安全问题，但会影响到人或者设备的观感与使用。
• 耐久性：是指建筑物在设计使用年限或者环境下，其材料或构件不能出现失效的概率，即能够具有设计规定的使用年限。

上述三个性能称为结构的可靠性。

不能仅仅从安全方面考虑，同时还要考虑适用性、耐久性的因素，让三者达到平衡，形成一个可靠的室内作品。

四、建筑构件及建筑结构构件

建筑物如同一个机器设备，由很多不同的零件组成，这些零件被称为建筑构件。组成建筑物且能承受建筑物荷载的构件我们称为结构构件，主要有基础、柱、梁、板、墙等。结构构件按照布置方式的不同，可组成不同的结构体系，如各种结构形式——框架结构、剪力墙结构等。不同的建筑物，依据其功能空间、建筑高度、建筑体型等因素，可选择不同的结构体系。建筑结构构件基本的传力路径为板、梁、柱、基础、地基。

分类及特性说明

建筑结构构件按照受力状态不同，又可分为受压构件、受拉构件、受弯构件、压弯构件等。

(1）柱是建筑中重要的结构构件，是支撑建筑物竖向荷载的骨干力量，特别是对建筑物的抗震能起到至关重要的作用。通常在做建筑物抗震设计时，有一个原则是“强柱弱梁”，即只要竖向结构柱比较坚实、稳固，就像一根旗杆一样，建筑物就能很好地抵抗外力。

柱主要为压弯构件，承受竖向压力及水平荷载带来的弯矩影响。结构柱一般由基础至屋顶通高设置，其位置均为贯通，但是截面尺寸可以变化，越靠近顶层，截面面积可以越小。

(2)梁分为主梁与次梁，主要为受弯构件。主梁指连接两个柱子的梁,次梁一般连接梁与梁。正常梁顶高度与板顶高度一致,但有时根据实际情况会设置反梁,即梁顶高度高于板顶高度。如为了增加楼层净空高度,便于上层空间可以占用,这时可以设置反梁。

(3)板是指覆盖面积大、厚度较小的平面结构构件,属于受弯构件。板四边支撑于梁上,属于四边支撑结构,根据长边与短边的比例,可分为单向板与双向板。单向板（板的长方向与短方向之比大于2时）可以通俗地理解为两侧梁为支座受力,另两侧不受力,可以看作放置在两侧梁上的构件。双向板（长方向与短方向之比小于等于2）即四面支撑处均受力。

(4）墙体构件在墙体结构体系内作为承重结构时,一定属于建筑结构构件。而如果在框架等结构体系内,墙体不承重,只是作为维护构件,起到分隔、隔声、防火等作用,那么,墙体是否还属于结构构件呢?砌块墙体虽然是不承重构件,但它也是建筑物抗震构造措施,属于建筑结构整体的一部分,所以,框架结构中的墙体也是结构构件,也就是我们在工地上经常听见的“二次结构”。在室内遇到二次结构砌墙时（加气块、混凝土砌块）,在大多数情况下,它们是可以拆改的,这可以为空间的平面布置提供更多的可能性。

砌块墙体由砌块与砂浆构成,其整体性不好,为加强整体性,需要在砌块墙体内加入构造柱、圈梁、拉结筋等构件。构造柱是指砌体结构中,为增加砌体结构整体稳定性而设置的混凝土柱。但不同于建筑结构柱,构造柱不承受建筑荷载,也就是说,它不能受力,属于构造措施。构造柱是在墙体砌筑完成后再进行支模浇筑的。

圈梁的作用等同于构造柱,通过圈梁和构造柱的设置,将砌体墙划分成一个个小块,再通过支模浇筑使其形成整体。

拉结筋是起到拉结作用的钢筋,它将混凝土构造柱与砌体结构进行拉结,从而增加两种构件的整体性,它是连接两种构件的“抓手”。

当高砌体墙体度过高、长度过长时，其稳定性会很差，所以为了满足其稳定性，就必须设置这三种基础构件，相关规范严格规定了构造柱及圈梁的设置要求。

• 拉结筋设置要求（填充墙体应沿框架柱全高,每隔500mm ~ 600mm设2直径6拉结筋，拉结筋伸入墙体的长度在建筑抗震烈度6~7度时不小于700mm，8度时应全长贯通。）
• 构造柱设置要求（砌体填充墙的墙段长度大于5m或墙长大于2倍层高时，墙体中部应设置钢筋混凝土构造柱。门洞口两侧宜设置端部构造柱。墙体转角、端部、T形交点均需要设置构造柱。构造柱需要留置成马牙槎,施工时需要先砌墙,然后支模浇筑构造柱。）
• 圈梁设置要求（砌体填充墙的墙高超过4m时,应在墙体半高处设置全长通贯的水平系梁，梁高不小于60mm。）

砌体工程质量交底

细部做法之砌体工程

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