结构特点及对比

建筑结构课程中涉及到的结构对比
建筑结构的概念 建筑结构是建筑物的基本组成部分，是用一定的材料
建造成的具有足够抵抗能力的空间骨架，用于抵御自然界 可能发生的各种作用力，和建筑物是分不开的有机整体。
建筑结构的类型
(1)按建筑材料划分 (2) 按结构型式划分
钢筋混凝土结构 钢结构 砌体结构 木结构 塑料结构 墙体结构 框架结构 筒体结构 拱结构 网架结构 空间薄壁结构 钢索结构
图1-1 建筑结构的各种形式 （a）墙体结构；(b) 框架结构；(c) 深梁结构；(d) 筒体结构；(e) 拱结构；
(f) 网架结构；(g) 空间薄壁结构；(h) 钢索结构；(i) 折板结构
1.1建筑结构的概念及在建筑物中的功能
3.结构所要解决的问题
(1)使骨架形成的空间能良好地服务于 人类生活、生产的要求和人类对美观 的需要。前者是物质的，后者是精神 的。这是结构之所以存在的根本目的。
(2)在工业厂房中，用来砌筑围护墙、烟囱、料斗、 地沟、管道支架、对渗水性要求不高的水池等特殊 结构。
(3)农村建筑如猪圈、粮仓等。
(4)在交通运输方面，砌体结构除可用于桥梁，隧道 外，各式地下渠道，涵洞，挡土墙也常用砌筑。
(5)在水利建设方面，可以用石料砌筑坝、堰和渡槽 等。
砌体结构的特点 优点： 主要材料来源方便，易于就地取材
➢ 受地基的不均匀沉降影响 大。
框架结构的应用：
特别适合于在办公楼、教学楼、公共性与商业性建 筑、图书馆、轻工业厂房、公寓以及住宅类建筑中 采用；
为了不使结构构件的截面尺寸过大和截面内钢筋配
置过密框架结构一般只用于层数不超过20层的建筑
物中：
高规规定
，在非地震区，现浇钢筋混凝土框架结构房屋适用的最大高度为70m； 当房屋高度超过上述规定时，设计应有可靠依据并采取有效措施。 位于软弱场地的建筑或不规则建筑，上述高度应适当降低。
当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体 弯曲变形的影响很小。
框架结构
优点 ➢ 结构轻巧； ➢ 整体性好； ➢ 可形成大空间； ➢ 施工方便； ➢ 较为经济。
框架结构
框架结构受力变 形动画
缺点
➢ 抵抗水平荷载能力差；
➢ 侧向刚度小，侧移大；
➢ 如果框架结构房屋的高宽 比较大，则水平荷载作用 下的侧移也较大，而且引 起的倾覆作用也较严重。
框架结构分类
1）现浇框架（目前最常用的形式）
其做法为：每层柱与其上层的梁板同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇筑混凝土。 优点：整体性，抗震性好 缺点：施工周期长，费料、费力
2）装配式框架
其做法为：梁、柱、楼板均为预制，通过预埋件焊接形成整体的框架结构 优点：工业化，速度化，成本低 缺点：整体性，抗震性差。
1.4.1 混凝土结构的耐久性问题
1．钢筋的锈蚀问题 钢筋锈蚀是混凝土结构最常见和量最大的耐久的问题。 在下列三种情况下钢筋表面的钝化膜可遭到破坏：混凝土
碳化（中性化）、混凝土遭受氯污染和环境中缺氧。
1.4.1 混凝土结构的耐久性问题
2.钢筋的其他问题 除了锈蚀问题外，钢筋还有氢脆、低温冷脆、应力
(2)结构要抵御自然界各种作用力(地心 吸力、风力、地震力等)，因而需要 有抵抗力的功能。这是结构之所以存 在的根本原因。
1.2.1 结构的特点
2.砌体结构
优点：
1)可就地取材。 2)具有很好的耐火性，较好的化学稳定性和大气稳定。 3)一般较钢筋混凝土结构可以节约水泥和钢材，可以节
约木材，可连续施工。 4)采用砌块或大型板材作墙体时，可以减轻结构自重，
良好的耐火性，保温、隔热、隔声 化学稳定性、大气稳定性 施工时不需要特别的技术设备 造价低 抗压强度远大于抗拉、抗剪强度 缺点： 强度低，需采用较大截面尺寸，尺寸大自重大 抗拉、抗弯、抗剪强度低，抗震性能差 手工砌筑，劳动量大，生产效率低 粘土砖浪费大量农田
1.2.2 结构的应用
3.钢结构
(1)重型工业厂房 (2)大跨度结构 (3)高耸结构和高层建筑 (4)受动力荷载作用的结构 (5)可拆卸和移动的结构 (6)容器和管道 (7)轻型钢结构 (8)其他建筑物
腐蚀和疲劳等问题。 (1)氢脆是指氢原子进入钢筋的内部，使钢筋局部
产生较高的内应力，产生脆断。 (2)低温冷脆是钢结构常见的问题。北方室外的钢
结构，如桥梁、钢储仓等，有出现低温冷脆破 坏的事例。钢筋混凝土结构也会出现低温冷脆 的问题，主要出现在钢筋搭接不合理和出现应 力集中的部位。 (3)应力腐蚀破坏使钢材在高应力状态下的腐蚀断 裂破坏。
1.2.1 结构的特点
优点
缺点
应用范围
框架结 构
强度高、耐久性 好、抗震性好、 并具可塑性
自重大、抗裂能力差、 费工费模板
一般民用建筑、多高 层建筑、工业厂房、 大跨结构
Байду номын сангаас
建 筑 结
砌体结 构
造价低廉、耐火 性好、施工方便、 工艺简单、就地 取材
自重大、强度低、抗
震性能差、砌筑工作 繁重、粘土用量大
加快施工进度，进行工业化生产和施工。
1.2.1 结构的特点
2.砌体结构
缺点：
1)自重大。 2)砌筑工作相当繁重。 3)砂浆和砖石间的粘结力较弱。 4)粘土砖用量很大，往往占用农田，影响农业生 产。 5)砌块结构造价略高于砖石结构。
1.2.2 结构的应用
2.砌体结构
(1)一般民用建筑中的基础、内外墙、柱、过梁、屋 盖和地沟等构件。
五六层以下的民用房 屋、中小厂房的沉重 结构、大型工业厂房 的围护结构
构
强度高、重量轻、 钢结构 质地均匀、运输 易锈蚀、耐火性能差
方便
大跨重型结构、受动 荷载结构、可拆卸结 构、轻型结构、容器 及其它
框架结构组成：
框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和立柱通 过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础。 通常框架梁宜拉通、对直，框架柱上下对中，纵横对齐，梁柱轴线 在同一平面内。
框架结构的受力特点
在竖向荷载和水平荷载作用下，框架结构各构件将产生内力和变形。
框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件 产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形us；由水平力引起的倾覆力矩， 使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩），形成框架结构的整体 弯曲变形ub。