建筑结构体系有9种:
混合结构体系房屋:一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构,而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。框架结构体系:是利用梁柱组成的纵、横两个方向的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。剪力墙体系:是利用建筑物的墙体做成剪力墙来抵抗水平力。剪力墙一般为钢筋混凝土墙。框架剪力墙结构:是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。筒体结构:是抵抗水平荷载最有效的结构体系。桁架结构体系:是由杆件组成的结构体系。网架结构网架:是由许多杆架按照一定规律组成的网状结构,是高次超静定的空间结构。拱式结构拱:是一种有推力的结构,它的主要内力是轴向压力。悬索结构:是比较理想的大跨度结构形式之一,主要承重构件是受拉的钢索,钢索是用高强度钢绞线或钢丝绳制成。
砌体
1.经济,承载力差一点,一般层数不会很多
2.加筋砌块结构:在砌体里加了钢筋,特别是抗震薄弱区,所以承载力有所提高
混凝土:
1.框架:跨度大,内部空间大,空间分隔比较随意,只要不介意有大柱子突出来,一般就用这个,厂房等公用建筑比较多用
2.剪力墙:在外观上类似于砌体,但是可以造得很高,因为钢筋混凝土的承载力和整体性能一定比砌体要好很多,并且由于剪力墙用墙体承载,所以比框架体系的承载体系密集,所以一般比框架结构要高
3.框架-剪力墙结构:是对框架结构和剪力墙结构的结合,又可以形成较开阔自由的空间,又有较大的刚度,一般会将墙体设在楼梯间,电梯间,外墙等部位,不给中间空间分隔造成影响
钢结构
1.桁架:由杆件组合而成,一般用作屋架等,杆件只有轴向力,不受弯
2.塔架:做输电塔之类的,见过吧,和桁架其实原理差不多
3.网架/网壳:还是桁架进化而来,只是杆件布置比较密且细,可能是美观吧
4.排架:厂房里用的比较多,和框架有点像,不过一般使用屋架做顶的
5.膜结构:利用PVC材料(也可能是其他高聚脂之类的材料,我不是很清楚)的特性来做结构的外围,节省而且自重轻,对抗震有利,PVC材料内部还有要有类似网架之类的刚结构体系支撑的,只是用PVC材料代替了轻钢板
6.当然钢结构也可以做成框架的
其他结构
1.底框结构:底部是框架抗震墙,上面是砌体,这种也很多,下面开店,上面住人,利用价值高,但是在框架和砌体转换的地方往往由于刚度突变造成薄弱层,设计时候要特别小心
2.异形柱结构:是一种特殊的柱子,一般混凝土柱子是矩形截面,异形柱可以做成T型,L型,十字型,这种柱子承载力没有矩形截面好,但是可以满足住宅内部不希望出现凸角的要求
3.其实结构可以任意组合,不过太随意了对抗震不利,一般正规的设计单位不会用太奇怪的结构体系的,理论不成熟,容易发生事故
超高层结构
1.框筒:中间是一个剪力墙形成的筒体,外面是框架结构,又框架剪力墙结构演变而来,整体受力好
2.筒中筒:如果框筒还不行,可以用内外都用筒体结构,甚至可以设置多筒,来逐步提高整体受力
3.超框架:我们的环球金融中心好像用了这个,就是用桁架结构来做成大梁,用什么来代替大柱我忘记,总之即减轻自重又满足了受力要求,现在世界上很多超高层建筑都用这种结构形式
目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。
一,框架结构体系框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,使用较方便。钢筋混凝土框架按施工方法的不同。又可分为:
①梁、板、柱全部现场浇筑的现浇框架;
②楼板预制,梁、柱现场浇筑的现浇框架;
③ 梁、板预制,柱现场浇筑的半装配式框架;
④梁、板、柱全部预制的全装配式框架等。
二,框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构。
1.框架结构体系。框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、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,它是高层建筑中常用的结构形式之一。
(1)框架结构体系优点是:建筑平面布置灵活,能获得大空间,建筑立面也容易处理,结构自重轻,计算理论也比较成熟,在一定高度范围内造价较低。
(2)框架结构的缺点是:框架结构本身柔性较大,抗侧力能力较差,在风荷载作用下会产生较大的水平位移,在地震荷载作用下,非结构构件破坏比较严重。
(3)框架结构的适用范围:框架结构的合理层数一般是6到15层,最经济的层数是10层左右。由于框架结构能提供较大的建筑空间,平面布置灵活,可适合多种工艺与使用的要求,已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。
2.剪力墙结构体系。在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度,在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”,剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度,墙体同时也作为维护及房间分格构件。
(1)剪力墙结构中,由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载,剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置,它刚度大,空间整体性好,用钢量省。历史地震中,剪力墙结构表现了良好的抗震性能,震害较少发生,而且程度也较轻微,在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点,而且可以使房间不露梁柱,整齐美观。
(2)剪力墙结构墙体较多,不容易布置面积较大的房间,为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求,以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求,可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架,形成框支剪力墙结构。
(3)在框支剪力墙中,底层柱的刚度小,形成上下刚度突变,在地震作用下底层柱会产生很大内力及塑性变形,因此,在地震区不允许采用这种框支剪力墙结构。
3.框架—剪力墙结构体系。在框架结构中布置一定数量的剪力墙,可以组成框架—剪力墙结构,这种结构既有框架结构布置灵活、使用方便的特点,又有较大的刚度和较强的抗震能力,因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。
4.筒体结构体系。随着建筑层数、高度的增长和抗震设防要求的提高,以平面工作状态的框架、剪力墙来组成高层建筑结构体系,往往不能满足要求。这时可以由剪力墙构成空间薄壁筒体,成为竖向悬臂箱形梁,加密柱子,以增强梁的刚度,也可以形成空间整体受力的框筒,由一个或多个筒体为主抵抗水平力的结构称为筒体结构。通常筒体结构有:
(1)框架—筒体结构。中央布置剪力墙薄壁筒,由它受大部分水平力,周边布置大柱距的普通框架,这种结构受力特点类似框架—剪力墙结构,目前南宁市的地王大厦也用这种结构。
(2)筒中筒结构。筒中筒结构由内、外两个筒体组合而成,内筒为剪力墙薄壁筒,外筒为密柱(通常柱距不大于3米)组成的框筒。由于外柱很密,梁刚度很大,门密洞口面积小(一般不大于墙体面积50%),因而框筒工作不同于普通平面框架,而有很好的空间整体作用,类似一个多孔的竖向箱形梁,有很好的抗风和抗震性能。目前国内最高的钢筋混凝土结构如上海金茂大厦(88层、420.5米)、广州中天广场大厦(80层、320米)都是采用筒中筒结构。
(3)成束筒结构。在平面内设置多个剪力墙薄壁筒体,每个筒体都比较小,这种结构多用于平面形状复杂的建筑中。
(4)巨型结构体系。巨型结构是由若干个巨柱(通常由电梯井或大面积实体柱组成)以及巨梁(每隔几层或十几个楼层设一道,梁截面一般占一至二层楼高度)组成一级巨型框架,承受主要水平力和竖向荷载,其余的楼面梁、柱组成二级结构,它只是将楼面荷载传递到第一级框架结构上去。这种结构的二级结构梁柱截面较小,使建筑布置有更大的灵活性和平面空间。
除以上介绍的几种结构体系外,还有其他一些结构形式,也可应用,如薄壳、悬索、膜结构、网架等,不过目前应用最广泛的还是框架、剪力墙、框架—剪力墙和筒体等四种结构。
结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒体结构、框筒结构。
优点:空间大、延性好、造价稍低。
缺点:承载力低、刚度小(柔性结构)、侧移大、非结构构件破坏重,维修费用高、次生内里复杂、缺少二道防线、震区建筑物≥8层时不应采用、P-△效应显著。
需要指出的是,在框架结构的缺点中,致命的缺点是缺少二道防线,这将显著降低结构抗震能力。故结构选型时,应多加注意。
中国定义:
在中国,旧规范规定:8层以下的建筑都被称为多层建筑。接近20层的称为中高层,30层左右接近100m称为高层建筑,而50层左右200m以上称为超高层。
在新《高规》即《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)里规定:10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过100m时,称为超高层建筑。
中国的房屋6层及6层以上就需要设置电梯,对10层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范,因此中国的《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)。
以上内容参考 —高层建筑
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