2018一级注册建筑师建筑结构基础知识

　　一、低层、多层建筑结构选型

　　根据建筑结构的基本概念，如何将四大结构材料构成的各种类型的受力构件适当地组合起来，用以抵抗各类荷载的作用，以期构成一个安全、经济、完整的建筑结构体系，这就是结构选型的问题。

　　低层、多层建筑常用的结构形式有砖混、框架、排架等。

　　(一)砖混结构

　　砖混结构是使用得最早、最广泛的一种建筑结构型式。这种结构能做到就地取材，因地制宜，适合于一般民用建筑，如住宅、宿舍、办公楼、学校、商店、食堂、仓库等以及各种中小型工业建筑。

　　不同使用要求的混合结构，由于房间布局和大小的不同，它们在建筑平面和剖面上可能是多种多样的。但是，从结构的承重体系来看，大体分为三种：纵向承重体系、横向承重体系和内框架承重体系。

　　1.纵向承重体系

　　荷载的主要传递路线是：板一梁一纵墙一基础一地基。

　　纵向承重体系的特点：

　　(1)纵墙是主要承重墙，横墙的设置主要为了满足房屋空间刚度和整体性的要求，它的间距可以比较长。这种承重体系房间的空间较大，有利于使用上的灵活布置。

　　(2)由于纵墙确的荷载较大，因此赔上开门、开窗的划。和位置都要受到一定脱。

　　(3)这种承重体系，相对于横向承重体系，楼盖的材料用量较多，墙体的材料用量较少。

　　纵向承重体纱适用于使用上要求有较大空间的房屋，或隔断墙位置可能变化的房间。如教学楼、实验楼、办公楼、图书馆、食堂、工业厂房等。

　　2.横向承重体系

　　荷载的主要传递路线是：板-横墙-基础-地基。

　　它的特点是：

　　(1)横墙是主要承重墙，纵墙起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。一般情况下，纵墙的承载能力是有余的，所以这种体系对纵墙上开门、开窗的限制较少。

　　(2)由于横墙间距很短(一肌在3～4.5m之间)，每一开间有一道横墙，又有纵墙在纵向拉结，因此房屋的空间刚度很大，整体性很好。这中承重体系，对抵抗风力、地震作用等水平荷载的作用和调整地基的不均匀沉降，比纵墙承重体系有利得多。

　　(3)这中承重体系，楼盖做法比较简单、施工比较方便，材料用量较少，但是墙体材料有量相对较多。

　　横向承重体系，由于横墙间距密，房间大小固定，适用于宿舍、住宅等居住性建筑。

　　3.内框架承重体系

　　外墙和框架柱都是主要承重构件。其荷载的主要传递路线是：

　　其特点是：

　　(1)墙和往都是主要承重构件，由于取消了承重内墙由柱代替，在使用上可以有较大的空间，而不增加梁的跨度。

　　(2)在受力性能上有以下缺点：由于横墙较少，房屋的空间刚度较差;由于柱基础和墙基础的形式不一，沉降量不易一致，以及钢筋混凝土柱和砖墙的压缩性不同，结构容易产生不均匀变形，使构件中产生较大的内应力。

　　(3)由于柱和墙的材料不同，施工方法不同，给施工工序的搭接带来一些麻烦。

　　内框架承重体系多用于教学楼、旅馆、商店、多层工业厂房等建筑。

　　在设计砖混结构时，必须根据生产使用要求、地质条件、抗震烈度、材料、施工等条件，本着安全可靠、技术先进、经济合理的原则对几种可能布置的承重体系进行综合比较，最后确定选用哪种承重体系。

　　(二)框架结构

　　钢筋混凝土框架结构在多层建筑和工业建筑中应用非常广泛。框架结构能形成较大的室内空间，房间分隔灵活，便于使用;工艺布置灵活性大，便于设备布置;该结构抗震性能优越，具有较好的结构延性等优点。

　　框架结构的体系是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成。由主梁、柱与基础构成平面框架，它是主要承重结构。各平面框架再由连系梁连系起来，即形成一个空间结构体系，墙体不起承重作用。

　　二、大跨度建筑结构选型

　　所谓大跨度建筑，都是相对而言，随着科学技术的进步，大跨度的尺度在不断地拓展。

　　(一)平面体系大跨度空间结构

　　使用平面结构体系可获得理想的大空间建筑物。

　　1.单层刚架

　　这种结构杆件较少，因为是直线杆件，制作方便，特别是横梁为折线形的门武刚架受力性能更为良好。我国的门式刚架跨度已经做到76m。

　　2.拱式结构

　　拱是一种较早为人类开发的结构体系，广泛应用于房屋建筑与桥梁工程中。使用的材料极为广泛：钢、混凝土、钢筋混凝土、木材以及石材。拱是一种有推力的结构，它的主要内力是轴向压力。因此这种结构应特别注意拱脚基础的处理。

　　这种结构特别适用于体育馆、展览馆、散装仓库等建筑。这种结构的跨度比较适宜的应用为 40-60 m。

　　3.简支梁结构

　　当屋盖跨越的距离在18m以下，屋盖随构件采用屋面大梁(简支梁X也不失为一种可取的结构方案，因为施工制作简单，施工技术要求不高，适应性强，但跨越的距离受约束。

　　4.屋架(即排架结构的主要构件)

　　屋架是较大跨度建筑的屋盖中常用的结构形式。我国的预应力混凝土屋架的跨度已达60多米，而钢屋架的跨度已做到70多米。不过我国使用量最大的预应力混凝土屋架跨度为24～36m，屋架的受力特点为节点荷载，所有杆件只受拉力和压力。因为屋架是由杆件组成的结构体系，在节点荷载作用下，杆件只产生轴向力。