2 坡屋顶构造

缺点：由于砖砌体的强度毕竟还较低，故利用砖墙承重时，房屋层数 受到限制；同时由于抗震性能差，在地震区使用也受到一定限制；墙体砌 筑工程繁重，施工进度慢，不能满足建筑形势发展速度的需要。
应用范围：此结构一般用于六层及以下的楼房，如住宅、宿舍、办公 室、学校、医院等民用建筑和中小型工业建筑。
2. 混合结构房屋的墙体和楼盖布置
网架的支承方式常结合建筑的使用功能和平面设计考虑。常用的有网架 周边直接支承于柱；网架周边支承于圈梁，圈梁支承于若干边柱（或砖 墙）；四点支承或多点支承等。
网架结构按外形的不同分为曲面网架和平面网架两类。
b
c
网架形式
(a)平板形网架(双层) (b)板形网架(单层、双曲) (c)板形网架(单层、 单曲)
拱的水平推力，可采取下面的几种结构处理方法：
１.利用地基基础直接承受水平推力 ； ⒉利用侧面框架结构承受水平推力； ⒊利用拉杆承受水平推力。
拱结构实例
9.0m 206m
预应力拉杆
法国巴黎国家工业与技术展览中心大厅 (a)结构剖面图 (b)平面图 (c)拱脚拉杆构造 (d)拉杆布置
预应力拉杆
预应力拉杆
屋架承重示意图
(a) 无组织外排水
(b) 檐沟外排水 坡屋顶排水方式
(c) 檐沟女儿墙外排 水
建筑结构 Building Structure
建筑结构是房屋的骨架(frame)，是建筑物的承重体系 (bearing system)，它的作用是承受荷载(load)和传递荷载。 结构应在受力情况下保持自身的形状和位置不变，否则它就不 能承受荷载，结构是一个几何不变体。建筑结构不单纯是结构 问题，而是一个综合性科学问题。一个好的结构型式，不仅考 虑建筑上的作用功能、结构上的安全合理、施工上的可能条 件，也要考虑造价上的经济价值和艺术上的造型美观。因此， 结构型式，既是建筑艺术与工程技术的综合，又是建筑、结构、 施工、设备、预算等各个专业工种的配合。
剪力墙结构体系
框架在水平荷载作用下表现出“抗侧刚度小、水平位移”的柔性特点，在 框架结构基础上在房屋中设置一些墙片 ──剪力墙，可以提高房屋的抗侧力 刚度。这种墙片不仅提高了房屋的抗侧力刚度，而且为整个房屋提供很大的 抗剪强度和刚度，所以称这种墙片为 “抗剪墙”或“剪力墙”。剪力墙结构体系 主要有：框架──剪力墙结构、剪力墙结构、框支剪力墙结构和筒式结构四 大类。
桁架结构
桁架结构比梁结构具有更多更大的优点： ⒈扩大了梁式结构的适用跨度； ⒉桁架可用各种材料制造如钢筋混凝土、钢、木均可； ⒊桁架由杆件组成，体型可以多样化 ⒋施工方便，桁架可以整体制造后吊装，也可以在施工
现场高空进行杆件拼装。
桁架结构实例 国家奥林匹克体育中心游泳馆屋盖结构
拱结构
拱结构比桁架结构具有更大的力学优点。在外荷作用下，拱主要产生 压力，使构件摆脱了弯曲变形。如用抗压性能较好的材料（如砖石或钢筋混 凝土）去做拱，正好发挥材料的性能。不过拱结构支座（拱脚）会产生水平 推力，跨度大时这个推力也大，要对付这个推力仍是一桩麻烦而又耗费材料 之事。由于拱结构的这个缺点，在实际工程应用上，桁架还是比拱用得普遍。
混合结构体系
混合结构是指同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不 同材料组成的承重结构。目前一般指由钢筋混凝土楼盖和砖 墙承重的结构体系（也称砖混结构）。
1. 混合结构的优点和应用范围
优点：混合结构主要承重结构－－墙体是用砖砌成符合就地取材 的原则；混合结构房屋的刚性较大；可节省三大材料（钢、木、水泥） 。
4. 筒式结构
筒式结构是由框─剪结构与全剪结构的演变发展而来的。 它将剪力墙集中到房屋的内部或外部形成封闭的筒体，筒体在 水平荷载作用下好象一个竖向悬臂封闭箱。它的空间结构刚度 大，抗扭性能也好，又因为剪力墙的集中而不妨碍房屋的使用 空间，使建筑平面设计重新获得良好的灵活性，所以它最适合 于各种高层公共建筑和商业建筑。
1. 框架──剪力墙结构
框─剪结构就是在框架体系的房屋中设置一些剪力墙来代替部分框架。 在整个体系中，剪力墙负担绝大部分的水平荷载，而框架则以负担竖向荷载 为主，两者共同受力，合理分工，物尽其用。这种结构体系属半刚性结构体 系。这种结构适用于25层以下的房屋，最高不宜超过30层。建筑物的高宽比 不宜大于4～5。
缺点是体型复杂，现浇结构费时、费工和模料，施工不便；板厚太小， 结构厚度和保温隔热均靠这几公分厚的材料，隔热效果不够好，长期日晒雨 淋易开裂；壳板天棚的曲面容易引起室内声音反射和混响，对音响效果要求 高的大会堂、体育馆、影剧院等建筑不适宜采用。
薄壳结构实例
球面壳
圆柱壳
双曲扁壳
折结构
幕结构 薄壳的形式
(1)墙体布置方案 按墙体承重体系其布置大体分为：横墙承重方案、纵墙承重方案、 纵横墙承重许多预制板直接铺放在砖墙或楼面 大梁上。一般情况下房屋采用空心板，走道采用实心平板或槽形板为 宜。
②现浇式钢筋混凝土楼盖：用的结构型式有单向板肋形楼盖和双 向板肋形楼盖两种。根据实践经验，板的经济跨度为单向板 2～3m，双 向板3～5m。
交叉圆柱壳
复杂曲面
锥扇形圆屋顶
网架结构
网架的结构特点可简单地理解为由桁架互相交叉组成，其内力传递 与双向板楼盖的网格梁非常相似。
它的作用好象是多孔材料制成的厚板一样，是一种大面积的刚性覆盖 结构。网架结构的杆件多采用钢管或角钢制作。
它的优点如下： ⒈网架是多向受力的空间结构，比单向受力的平面桁架适用跨度更大 ，一般可达30～60m甚至60m以上。 ⒉由于网架的整体空间作用，杆件相互支持，刚度大，稳定性好，具 有各向受力性能，应力分布均匀，用料比桁架结构节省钢材 30％。 ⒊网架是高次超静定结构，结构安全度特别大，倘若某一构件受压弯 曲，也不致破坏。 ⒋网架屋盖的网格型式为屋面铺设覆盖材料和天花装饰或灯具布置等 提供方便，使之衬托得更加壮观、优美。
外筒式 框筒结构 (单筒结构）
框筒结构实例
纽约世界贸易中心大楼
深圳国际中心大厦
筒中筒结构实例
美国西尔斯大厦 110层高422米结构体系采用九个连在
一起的筒体组成
门式钢架结构
从这节开始，介绍另一大类建筑结构类型──大跨度建筑 屋盖结构。
门式刚架属平面结构体系。由于其杆件较少，制作方便，而且结构内部 空洞较大，便于利用，所以它广泛用于工业厂房和体育馆、礼堂、食堂等 建筑上。门式刚架的横梁是与柱子刚性连接的，由于刚性连接的缘故，横 梁弯矩较铰接情况下的弯矩得以减少，故门式刚架能够适用于较大跨度， 可达40m左右，最适宜是18m左右。由于门式刚架刚度较差，受荷后产生挠 度，故用于工业厂房时，吊车起重量不宜超过 10T。门式刚架从结构上分为 无铰刚架、两铰刚架和三铰刚架三种。
建筑结构是建筑物赖以存在的物质基础。建筑材 料和建筑技术的发展决定着建筑结构的发展。按建 筑结构所用材料，我们把建筑结构分为木结构、钢 结构、砌体结构和钢筋混凝土结构等。
现代建筑中结构常按受力和构造特点来划分。结 构型式从属于建筑物造型。建筑物造型可划分为两 大类：多层与高层建筑和单层大跨度建筑。
框架结构体系
框架是由梁和柱刚性连接的骨架结构。国外多用钢为框架 材料，国内主要为钢筋混凝土框架。钢筋混凝土框架，要求构 造上把节点造成刚接，刚节点的处理要有足够数量的钢筋，满 足一定的构造要求。框架结构的特点就在于“刚节点”。框架结 构不仅梁的跨度可以扩大，而且房屋的层数也可以增加。框架 结构体系是六层以上多层与高层房屋的一种理想的结构体系。 框架结构的优点是强度高，自重轻，整体性和抗震性好，建筑 平面布置灵活，可以获得较大的使用空间。
网架结构实例 武汉杂技厅
悬索结构
悬索结构是由轴心受拉的钢索作为主要承重构件的一种大跨度屋盖的理
想结构形式。悬索结构由索网、边缘构件和支承结构等三部分组成（见图）。
索网采用多股钢铰线或钢丝绳制成。索网的网格尺寸一般为 1～2m左右。边
缘构件多是钢筋混凝土构件，它可以是梁、拱或桁架等结构构件。边缘结构
的尺寸根据所受水平力和竖向力通过计
算确定。支承结构可以是钢筋混凝土立
柱或框架结构。采用立柱支承时，有时
还要采取钢缆锚拉设施。索网是一个中
心受拉构件，既无弯矩也无剪力。由于
索本身是一个非常柔软的构件，其抗弯
刚度可以完全忽略不计，而且它的形状
悬索屋盖的组成
随荷载性能的不同而改变。
悬索结构实例
拱
承重索
拱
2. 坡屋顶构造
由承重结构和屋 面两个基本部分组成 （见图）。承重结构 有横墙承重、屋架承 重（见图）。坡屋顶 排水可分为无组织排 水和有组织排水两类 （见图）。坡屋顶屋 面构造常用的有：平 瓦屋面、波形瓦屋面、 金属皮屋面、混凝土 构件自防水屋面等多 种。
坡屋顶的组成
横墙承重示意图 坡屋顶承重方式
2. 剪力墙的结构
此结构是全部由剪力墙承重而不设框架的结构体系。剪力 墙结构的刚度、强度都比较高，有一定延性，结构传力直接均 匀，整体性好，抗倒塌能力强。全剪力墙结构体系用于40层以 下比较合适。在非地震区建筑物高度可到150m左右。建筑物高 宽比不宜大于６ 。
3. 框支剪力墙结构
底层为框架的剪力墙结构即框支剪力墙结构。这种结构体 系由于以框架代替了若干片剪力墙，所以房屋的抗侧力刚度比 全剪体系有所削弱，不过比框─剪体系要好。就墙片本身来 看，框支剪力墙的墙片相当于大开洞的剪力墙。
对于很好的超高层房屋，尤其是办公楼一类的建筑，采用 另一种体系──筒中筒结构。筒中筒结构由剪力墙组成的内筒和 与之相互作用的外筒（以密排柱和肩梁形成的框架筒）组成。
各种筒式结构
(a)框架内单筒结构 (b)单筒外移式框架单筒结构 (c)框架外单筒结构 (d)筒中筒 (e)组成筒
中央核心筒式
尽端核心筒式
门式刚架的跨度与柱高应有一定比例，因为柱高的减少将使推力增大。 从推力线来看，对三铰门架最好的形式是高度大于跨度；但对两铰门架来 说，由于跨中弯矩的存在，跨度稍大于高度就成为合理的了。总的来说， 高跨比h／ι＝0.75是比较合理的。
薄腹梁结构
薄腹梁实质上就是梁结构，只不过用于屋盖上。由于跨度 比较大，为了减轻结构自重，截面不用矩形，常用工字形或T 形，因梁腹显得薄故称“薄腹梁”。优点是制作、构造、吊装及 设计等都较简单，梁的高度比桁架小，侧向刚度大，因此可以 降低厂房的高度和不需设置屋面支撑。其缺点是自重较大，故 适用跨度仅为6～8m范围。薄腹梁可做成预应力。
薄壳结构
薄壳结构属空间结构体系。它相当于把双向板平板做成曲板，使曲板的 内力改变为受压为主。薄壳结构是一种形抵抗结构。薄壳结构赖以获得这种 能力的“形”就是曲面。薄壳的结构效能就归功于曲面的曲率和几何特征。
薄壳结构优点是：材料省，自重小，为大跨度提供有利条件；曲板的曲 面多样化，为建筑造型丰富多彩提供创造条件。
拱 承重索 稳定素
倒v形支架 基础拉杆
边缘为一对交叉 斜拱获得的马鞍 型索网
现代空间结构的新发展
张拉整体结构、膜结构、开合结构、折叠结构以及玻 璃结构等新型空间结构代表了现代空间结构的发展方向。 现代空间结构向着轻量、大跨方面发展，这就要求千方百 计降低结构自重。其途径之一是研制运用轻质高强的新型 建筑材料，另一方面是研究开发合理的结构形式。结构受 拉部位采用膜材或钢索，受压部位采用钢或铝合金构件， 这样膜、索、杆结合使用，形成杂交结构，可望实现理想 的轻量大跨结构。
1. 框架的类型
(1)按框架构件组成划分 ①梁板式结构
②无梁式结构
(2)按框架的施工方法划分
①现浇整体式框架
②装配式框架
③半现浇框架
④装配整体式框架
(3)按承重结构划分
①全框架
②内框架
2. 框架结构的适用层数与高宽比
框架结构是由梁与柱相互刚接而成的，框架的承载能力和结构效能主 要依赖于梁与柱的强度和节点刚度。框架结构的竖向力与侧向力作用下的 反应，两者是完全不同的。根据分析，框架房屋高度增加时，侧向力作用 急剧地增长，当建筑物达到一定高度时，侧向位移将很大，水平荷载产生 的内力远远超过竖向荷载产生的内力，这时框架结构的优越性表现不出 来，框架的结构效能也已不胜任。工程实践表明：框架的合理层数是 6～ 15层，最经济的是10层左右。而框架结构的一般高宽比约为 5～7。