民用建筑构造概论补充.ppt

第第5 5章章 常用结构体系所适用的常用结构体系所适用的建筑类型建筑类型房屋建筑学房屋建筑学房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型墙承重结构支承系统：墙承重结构支承系统：        墙承重结构支承系统墙承重结构支承系统——以部分或全部建筑外墙以部分或全部建筑外墙以及若干固定不变的建筑内墙作为垂直支承系统的一种以及若干固定不变的建筑内墙作为垂直支承系统的一种体系Ø砌体墙承重砌体墙承重        墙体材料的来源丰富，施工方便，对建筑平面的墙体材料的来源丰富，施工方便，对建筑平面的适应性强，因此大量应用于低层和多层的民用建筑，特适应性强，因此大量应用于低层和多层的民用建筑，特别是住宅、旅馆、学校、幼托、办公用房和一些小型商别是住宅、旅馆、学校、幼托、办公用房和一些小型商业用房、工业厂房、诊疗所等业用房、工业厂房、诊疗所等 Ø钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统         预制装配式的建筑平面相对较为规整，往往以横预制装配式的建筑平面相对较为规整，往往以横墙承重居多，使用不够灵活，但能够适应一般的学校、墙承重居多，使用不够灵活，但能够适应一般的学校、宿舍、旅馆、住宅、办公等建筑的要求宿舍、旅馆、住宅、办公等建筑的要求 ；现浇的往往；现浇的往往大量应用于高层建筑，特别是高层的办公楼、旅馆、病大量应用于高层建筑，特别是高层的办公楼、旅馆、病房、住宅等建筑中房、住宅等建筑中 房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型砌体墙承重：砌体墙承重：Ø横墙承重的方式在纵方向可以获得较大的开窗面积，横墙承重的方式在纵方向可以获得较大的开窗面积，易得到较好的采光条件，但平面较呆板。

易得到较好的采光条件，但平面较呆板Ø纵墙承重的方式可减少横墙的数量，对开放室内空间纵墙承重的方式可减少横墙的数量，对开放室内空间有一定的好处，但其整体刚度往往不如横墙承重的方案有一定的好处，但其整体刚度往往不如横墙承重的方案好，纵向开窗面积也受到限制，所以在高烈度地震区应好，纵向开窗面积也受到限制，所以在高烈度地震区应慎重对待慎重对待 Ø纵、横墙混合承重的方案除应有一定数量的纵墙及横纵、横墙混合承重的方案除应有一定数量的纵墙及横墙拉齐以加强建筑物的刚度、满足抗震的要求外墙拉齐以加强建筑物的刚度、满足抗震的要求外 ，其，其墙体的布置相对较为自由，在平面组合方面可获得交通墙体的布置相对较为自由，在平面组合方面可获得交通组织的方便并能够形成较好的采光和通风的条件，尤其组织的方便并能够形成较好的采光和通风的条件，尤其适用于民用住宅适用于民用住宅 房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型n砖石结构的住宅和小型旅馆房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型n砖墙承重的混合结构多层学生宿舍房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型n某混合结构的多层教学楼房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型n砌块墙承重的混合结构实验楼房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统 ：：Ø预制装配式钢筋混凝土墙承重体系预制装配式钢筋混凝土墙承重体系        预制装配式的建筑平面相对较为规整，往往以预制装配式的建筑平面相对较为规整，往往以横墙承重居多，使用不够灵活，但能够适应一般的横墙承重居多，使用不够灵活，但能够适应一般的学校、宿舍、旅馆、住宅、办公等建筑的要求。

学校、宿舍、旅馆、住宅、办公等建筑的要求Ø现浇钢筋混凝土墙承重体系现浇钢筋混凝土墙承重体系        现浇的往往大量应用于高层建筑，特别是高层的现浇的往往大量应用于高层建筑，特别是高层的办公楼、旅馆、病房、住宅等建筑中办公楼、旅馆、病房、住宅等建筑中 房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型n预制装配式钢筋混凝土墙承重体系预制装配式钢筋混凝土墙承重体系房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型n板材装配式建筑体系板材装配式建筑体系 房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型n1967年蒙特利尔世界博览会展出的预制装配式盒子住宅年蒙特利尔世界博览会展出的预制装配式盒子住宅房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型n预制装配式盒子住宅预制装配式盒子住宅----1967年蒙特利尔世界博览会展出的预制装配式盒子住宅年蒙特利尔世界博览会展出的预制装配式盒子住宅 房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型n现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层住宅楼现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层住宅楼房屋建筑学房屋建筑学n现浇钢筋混凝土剪力墙体系 第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型房屋建筑学房屋建筑学第1节 墙体承重结构所适用的建筑类型n1967年蒙特利尔世界博览会展出的预制装配式盒子住宅年蒙特利尔世界博览会展出的预制装配式盒子住宅房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构支承系统骨架结构支承系统 :        对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁来取代了一片承重墙。

这样原来在墙承重结和一根横梁来取代了一片承重墙这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空间就尽可能地给释放构支承系统中被承重墙体占据的空间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，且在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因此较为适用于那些需要灵活分可以灵活布置和移动，因此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且建筑立隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且建筑立面处理也较为灵活面处理也较为灵活 Ø框架结构体系框架结构体系 Ø框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系 Ø板柱体系板柱体系 Ø单层刚架、拱、排架单层刚架、拱、排架 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型框架结构体系框架结构体系:        框架结构体系是骨架承重体系中最常用的一种框架结构体系是骨架承重体系中最常用的一种其主要结构承重构件为板、梁和柱其主要结构承重构件为板、梁和柱Ø横向框架承重横向框架承重Ø纵向框架承重纵向框架承重Ø纵横向框架混合承重纵横向框架混合承重        柱网需要有对位关系，平面不宜转折过多，对于柱网需要有对位关系，平面不宜转折过多，对于建筑布局的灵活性的意义主要还是体现在那些内部需要建筑布局的灵活性的意义主要还是体现在那些内部需要较多的大空间。

较多的大空间         横向框架承重方案是在横向布置框架承重梁，而横向框架承重方案是在横向布置框架承重梁，而在纵向布置连续梁横向框架往往跨数少，主梁延横向在纵向布置连续梁横向框架往往跨数少，主梁延横向布置有利于提高建筑物的横向抗侧刚度纵向仅按照构布置有利于提高建筑物的横向抗侧刚度纵向仅按照构造要求布置较小的连续梁有利于房屋室内的采光通风造要求布置较小的连续梁有利于房屋室内的采光通风        纵向框架承重方案是在纵向布置框架承重梁，而纵向框架承重方案是在纵向布置框架承重梁，而在横向布置连续梁横梁高度较小，有利于设备管线的在横向布置连续梁横梁高度较小，有利于设备管线的穿行；当在房屋开间方向需要较大空间时，可获得较高穿行；当在房屋开间方向需要较大空间时，可获得较高的室内净高的室内净高        纵横向框架混合承重方案是在两个方向上均需布纵横向框架混合承重方案是在两个方向上均需布置框架承重梁以承受楼面荷载置框架承重梁以承受楼面荷载房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型某框架结构档案馆平面图一层平面 某框架结构档案馆平面图二层平面 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型某饭店建筑框架呈扇形排列某饭店建筑框架呈扇形排列 某银行建筑框架成角度交叉排列某银行建筑框架成角度交叉排列 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n框架结构建筑的特点：由于墙体不用承重，故可以创造开敞的空间，且作为围护分隔的墙体可以根据各个楼层的不同需要设置，无需上下对齐。

房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n钢筋混凝土框架支承的大型体育馆的看台下部室内空间房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n框架结构建筑的围护及分隔墙体的选材及布置房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系:        全框架的结构体系在建筑物的空间刚度方面较为全框架的结构体系在建筑物的空间刚度方面较为薄弱，用于高层建筑时往往需要增加抗侧向力的构件薄弱，用于高层建筑时往往需要增加抗侧向力的构件Ø框剪体系的建筑物，剪力墙的布置除满足结构方面的框剪体系的建筑物，剪力墙的布置除满足结构方面的需要外，如能与建筑空间的布置相协调，更能发挥框架需要外，如能与建筑空间的布置相协调，更能发挥框架原有的灵活性原有的灵活性 Ø框筒等体系的建筑物，筒体在垂直方向的适当变形，可以造成丰富的建筑体型 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型 某框剪体系高层旅馆平面某框剪体系高层旅馆平面   框筒结构办公楼核心筒跟随建筑外框筒结构办公楼核心筒跟随建筑外形作变化形作变化 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n美国芝加哥西尔斯大厦的束筒框架结构布置及体型变化美国芝加哥西尔斯大厦的束筒框架结构布置及体型变化 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型板柱体系板柱体系：        板柱体系的特点是直接用柱子来支承楼板。

板柱体系的特点是直接用柱子来支承楼板         板底平整，可降低层高，且内部空间分隔不受梁板底平整，可降低层高，且内部空间分隔不受梁的影响适用于使用荷载合适的商场、图书馆、仓储、的影响适用于使用荷载合适的商场、图书馆、仓储、多层轻型厂房等多层轻型厂房等 Ø有柱帽的板柱体系有柱帽的板柱体系Ø无柱帽的板柱体系 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n某装配式板柱体系办公楼平面及施工工艺示意 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n伞状结构的无梁楼盖的办公建筑 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n伞状结构的无梁楼盖房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型单层刚架、拱单层刚架、拱：Ø单层骨架结构梁柱之间为刚性连接的是刚架单层骨架结构梁柱之间为刚性连接的是刚架        刚架在结构上属于平面受力体系，可以通过改变刚架在结构上属于平面受力体系，可以通过改变排列方式或平面尺寸适应较活泼的建筑平面和体型；还排列方式或平面尺寸适应较活泼的建筑平面和体型；还可以结合空间结构屋盖系统覆盖大空间可以结合空间结构屋盖系统覆盖大空间。

Ø刚架结构的梁和柱的作用与成折角的连续梁相仿，如刚架结构的梁和柱的作用与成折角的连续梁相仿，如果这样的梁和柱在平面内按照某一曲率成为连续的弯曲果这样的梁和柱在平面内按照某一曲率成为连续的弯曲构件时，就形成了拱构件时，就形成了拱        拱的受力情况以轴力为主，比刚架更加合理，更拱的受力情况以轴力为主，比刚架更加合理，更能充分发挥材料的性能能充分发挥材料的性能房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n钢制刚架结构的玻璃暖房 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型某刚架结构车站某刚架结构车站 钢制刚架结构的飞机库钢制刚架结构的飞机库 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n钢制刚架结构的飞机库 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n拱券在早期建筑中的应用房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n拱券在早期建筑中的应用 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型两片刚性拱支撑屋面索网及其边缘构件两片刚性拱支撑屋面索网及其边缘构件 两片交叉拱作为索网边缘构件两片交叉拱作为索网边缘构件 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n美国蒙哥马里体育馆用平行拱支承屋面覆盖圆形平面美国蒙哥马里体育馆用平行拱支承屋面覆盖圆形平面 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n墨西哥马达莱纳体育中心体育宫用四道相交的拱支承屋面覆盖接近正方形的平面墨西哥马达莱纳体育中心体育宫用四道相交的拱支承屋面覆盖接近正方形的平面 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n法国某大学建筑由不断转变排列角度的落地拱生成法国某大学建筑由不断转变排列角度的落地拱生成 房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n拱券结构的住宅室内房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n拱在体育建筑及展示空间中的应用房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型排架排架：        屋架等与柱子之间铰接，能够承受大型的起重设屋架等与柱子之间铰接，能够承受大型的起重设备运行时所产生的动荷载备运行时所产生的动荷载 。

房屋建筑学房屋建筑学第2节 骨架结构体系所适用的建筑类型n排架结构——某单层厂房室内房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型空间结构支承系统空间结构支承系统:        各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式 Ø薄壳薄壳Ø网架网架Ø悬索悬索Ø膜膜Ø混合形式混合形式房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型薄壳薄壳:        属于空间薄壁结构，又可分为曲面壳和折板两种属于空间薄壁结构，又可分为曲面壳和折板两种对建筑而言，结构本身就形成了对建筑而言，结构本身就形成了“面面”，而且可以切削而且可以切削 房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型薄壳薄壳:房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n折板薄壳结构建筑折板薄壳结构建筑房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型网架网架:        由许多杆件按照受力的合理性有规律地排列组合由许多杆件按照受力的合理性有规律地排列组合而成，可以分为平板网架和网壳两种。

网架空间整体性而成，可以分为平板网架和网壳两种网架空间整体性好平板网架杆件正交、斜交后可以形成不同的平面形好平板网架杆件正交、斜交后可以形成不同的平面形状，使用相当灵活在需要时结构杆件可以暴露状，使用相当灵活在需要时结构杆件可以暴露 房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型网架网架:网壳与主体结构脱开，自成体系地作为网壳与主体结构脱开，自成体系地作为围护结构而存在围护结构而存在 用大片网架覆盖的走道形成半室外用大片网架覆盖的走道形成半室外空间的感觉空间的感觉房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n由网架结构覆盖的交通空间由网架结构覆盖的交通空间房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n空间网架在建筑物入口处的运用空间网架在建筑物入口处的运用房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n曲面网架的大型展示空间及运动馆曲面网架的大型展示空间及运动馆房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n由网架结构覆盖的音乐厅由网架结构覆盖的音乐厅房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型悬索悬索:        用高强钢丝做拉索，加上高强的边缘构件以及下用高强钢丝做拉索，加上高强的边缘构件以及下部的支承构件，使结构自重极大地减小，而跨度大大增部的支承构件，使结构自重极大地减小，而跨度大大增加。

除稳定性相对较差外，是比较理想的大跨屋盖结构加除稳定性相对较差外，是比较理想的大跨屋盖结构形式对于建筑而言，由于拉索显示出柔韧的状态，使形式对于建筑而言，由于拉索显示出柔韧的状态，使得结构形式轻巧且具有动感得结构形式轻巧且具有动感 房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型悬索悬索:屋盖用悬索结构的冰球馆及某世博会展厅屋盖用悬索结构的冰球馆及某世博会展厅房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型悬索悬索:某悬索结构的展示厅某悬索结构的展示厅房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n屋盖用悬索结构的冰球馆屋盖用悬索结构的冰球馆房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n悬索结构屋面覆盖的世博会展厅悬索结构屋面覆盖的世博会展厅房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型膜膜:        在本质上也是受拉构件像薄壳一样，兼有承重在本质上也是受拉构件像薄壳一样，兼有承重和围护的双重功能其张拉力来源于充气或者用桅杆、和围护的双重功能其张拉力来源于充气或者用桅杆、拱、拉索等构件来将膜绷紧由于这些构件灵活的布置拱、拉索等构件来将膜绷紧。

由于这些构件灵活的布置形式以及膜本身轻柔的外表，在城市室外空间小品中也形式以及膜本身轻柔的外表，在城市室外空间小品中也常应用        可以想象把索网结构的索细化加密，直到交织成可以想象把索网结构的索细化加密，直到交织成一张薄膜一张薄膜 房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n张拉膜结构的展示空间张拉膜结构的展示空间房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n某体育场由半透明的充气膜结构覆盖，可根据不同球队的比赛改变外观的颜色某体育场由半透明的充气膜结构覆盖，可根据不同球队的比赛改变外观的颜色房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n充气膜结构的植物园穹顶充气膜结构的植物园穹顶房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n膜结构的空间研究大楼膜结构的空间研究大楼房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型混合结构混合结构:        按照建筑设计的要求及材料、结构功能的合理性，按照建筑设计的要求及材料、结构功能的合理性，以多种形式混合使用以多种形式混合使用。

房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n雷诺汽车中心雷诺汽车中心—悬索与屋面钢悬索与屋面钢梁混合使用梁混合使用房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n上海八万人体育馆上海八万人体育馆—变截面柱、悬臂桁架及张拉膜的混合使变截面柱、悬臂桁架及张拉膜的混合使 房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型Ø各种空间结构类型比起其它平面类型的结构形式来，各种空间结构类型比起其它平面类型的结构形式来，除了在发挥材料性能、减少结构自重、增加覆盖面积方除了在发挥材料性能、减少结构自重、增加覆盖面积方面的优势外，其形状的富于变化以及支座形式的灵活选面的优势外，其形状的富于变化以及支座形式的灵活选用及灵活布置，对建筑空间以及建筑形态的构成无疑都用及灵活布置，对建筑空间以及建筑形态的构成无疑都有着积极的意义有着积极的意义Ø空间结构支承系统不但适用于各种民用和工业建筑的空间结构支承系统不但适用于各种民用和工业建筑的单体，而且可以应用于建筑物的局部，特别是建筑物体单体，而且可以应用于建筑物的局部，特别是建筑物体型变化的关节点、各部分交接的连接处以及局部需要大型变化的关节点、各部分交接的连接处以及局部需要大空间的地方。

这些部分要么是垂直承重构件的布置需兼空间的地方这些部分要么是垂直承重构件的布置需兼顾被连接部分的结构特征，或者需要局部减少垂直构件顾被连接部分的结构特征，或者需要局部减少垂直构件的数量以得到较大的使用空间；要么是在建筑方面需要的数量以得到较大的使用空间；要么是在建筑方面需要形成较为活跃的元素，希望能够在这个位置上有较为活形成较为活跃的元素，希望能够在这个位置上有较为活泼的建筑体型泼的建筑体型 房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n空间结构体系在各种建筑类型上面的应用空间结构体系在各种建筑类型上面的应用 拱架支承索网的体育馆拱架支承索网的体育馆 商店预制壳体的雨篷商店预制壳体的雨篷 房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n空间结构体系在各种建筑类型上面的应用空间结构体系在各种建筑类型上面的应用 拱架支承索网的体育馆（右）以及网架拱架支承索网的体育馆（右）以及网架支承的太阳能收集装置（左）支承的太阳能收集装置（左） 张拉膜结构的街头小品张拉膜结构的街头小品 房屋建筑学房屋建筑学第3节 空间结构体系所适用的建筑类型n空间结构体系在建筑物空间结构体系在建筑物“关节关节”点及顶层大空间上的应用点及顶层大空间上的应用 。