房屋建筑学-第9章结构与建筑的关系.pptVIP

第9章 结构与建筑的关系 9.1 结构与建筑的关系概述 建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果结构稳定起着至关重要的作用，而二者之间又存在相互协调、互相制约的关系。任何一个建筑设计方案，都会对具体的结构设计产生影响，而结构设计又制约着建筑设计。因此，在做建筑设计的过程中建筑师应具备一定的结构方面的基础，能与结构设计相互配合，相互协调，使二者相统一，才能创作出真正优秀的建筑设计作品。 材料和结构是建造建筑物所必须的物质基础。建筑设计应依据建筑的规模及功能特点，采用相应的结构形式，为了充分发挥材料的力学性能，使结构经济合理，建筑设计时，必须考虑结构布置的特点及其相应的规范要求，把艺术性、适用性和科学性结合起来。在工业与民用建筑设计中，按照不同的方式，可以将结构体系分为不同的类型。 按照承重方式不同对结构体系的分类 表9-1 9.2 墙体承重体系 墙体承重体系，一般是指由承重墙体和梁板组成并共同受力的结构体系。这种结构体系，在中小型民用建筑中采用较为广泛。在大型公共建筑和高层建筑中，由于其强度较低、自重大、抗震性能差，应用较少。 砌体结构是墙体承重体系中最常见的。在我国广大的乡村地区，还存在着一些具有悠久历史的传统民居，它们主要采用土墙承重，我们一般称其为生土建筑，也属于墙体承重体系中的一种。 另外，钢筋混凝土剪力墙结构和筒体结构，从某种意义上说，也属于墙体承重体系，为了简便起见，并考虑其受力特征，把它们归入骨架承重体系之中。 9.2.1 生土建筑 （1）结构特征、优缺点和适用范围 采用土质材料承重的传统民居一般将其称为生土建筑。这种民居屋盖多采用硬山、悬山搁檩，檩上搁置木椽的屋盖体系，可起到承担屋顶上各种荷载作用并将其传递给土墙或木柱的作用。生土建筑是人类古老的建筑形式之一，目前仍大量使用于我国各个地区。其特点是可以就地取材、易于施工、便于自建、造价低廉、冬暖夏凉、节约能源、耗水量小，有利于生态平衡，不产生工业废料，不释放有毒有害物质，隔声减噪，建筑与自然环境融为一体。缺点是材料强度低，结构整体性弱，抗震能力差等。 （2）生土建筑的结构形式 9.2.2 砌体结构 （1）结构特征、优缺点和适用范围 由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构，称为砌体结构，它是石砌体、砖砌体和砌块砌体等结构的总称。石砌体包括各种卵石、毛石、片石和条石等砌体。砖砌体，包括烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖等砌块；砌块砌体，包括混凝土砌块、加气混凝土砌块、轻骨料混凝土砌块、无筋和配筋砌体等。 砌体结构的优点是：耐火性好、化学稳定性和大气稳定性好；易于就地取材，节约钢材、水泥和木材；隔声、隔热性能好；墙体既是承重构件，同时又起着围护和分隔室内外空间的作用，构造简单、造价较低。 其缺点是抗拉、弯、剪及抗震性能差；材料用量多，结构自重大；砌筑工作强度大、施工进度慢；且房间尺寸受钢筋混凝土梁板经济跨度的限制，空间的大小和形状受到限制，房间的组合不够灵活，开窗也受到限制，仅适用于房间不大、层数不多的学校建筑、科研楼、办公楼、医院和居住建筑等。 （2）墙体结构的形式 墙体结构的承重墙布置方式有横墙承重、纵墙承重和纵横墙承重三种形式。 9.3 骨架承重体系 9.3.1 木构架结构 中国传统房屋是以木构架作为主要结构形式，并开创了相适应的各种平面形式和外观造型，从原始社会末期起，一脉相承，形成了独特的建筑艺术风格。在中国的民居建筑中，屋面及整体结构体系基本上有檩式、屋架式、人字叉手构架、抬梁式构架、穿斗式构架、密肋平顶式、干栏式和井干式等形式。 （1）“人字叉手”构架 所谓“人字叉手”构架，就是利用两根与屋面坡度相一致的“叉手构件”，在屋脊处相交于一点，形成一个人字形的构架，故名“人字叉手”构架。 “人字叉手”构架由柱、构架和屋面结构构成。 （2）抬梁式木构架 抬梁式木构架最迟在春秋时代已初步完备，后来经过不断提高，产生了一套完整的结构形式。这种木构架是沿着房屋的进深方向，在石柱础上立木柱，在柱上架梁，再在梁上重叠数层瓜柱和梁，在最上层的梁上立脊瓜柱，最后构成一组完整的木构架体系。 9.3.2 框架结构 空间加工是以梁板柱构成建筑物的骨架，传递和支承建筑物的全部荷载，而墙体仅起分隔室内外空间和围护作用。由于承重结构与围护结构有明确分工，