民用建筑設計原理（建筑結構選型）課件

民用建筑設計原理第七章建筑結構選型民用建筑設計原理7.1建筑結構選型的原則

建筑結構是形成一定空間及造型，并具有承受人為和自然界施加于建筑物的各種荷載作用，使建筑物得以安全使用的骨架。7.1.1建筑結構的定義7.1建筑結構選型的原則建筑結構是形成一定空間及造型，

建筑結構是建筑三大構成要素中建筑技術的組成內容，是保證房屋安全的重要手段。建筑結構的形式是為了滿足建筑功能要求，為創(chuàng)造建筑的美而服務。建筑結構與建筑設計是兩個既相互獨立又緊密聯(lián)系的專業(yè)工種。建筑結構是解決堅固問題，處于服務地位，由注冊結構師完成；建筑設計是解決功能、適用和美觀的問題，處于先行與主導地位，由注冊建筑師完成。建筑設計必須和建筑結構有機結合起來，只有真正符合結構邏輯的建筑才具有真實的表現(xiàn)力和實際的可行性，富有建筑的個性。7.1建筑結構選型的原則7.1.2建筑結構與建筑設計的關系建筑結構是建筑三大構成要素中建筑技術的組成內容，是保證房在建筑設計中，空間組合和建筑造型的主要環(huán)節(jié)是選擇最佳結構方案，即結構選型。結構選型應遵循以下原則：（1）適應建筑功能的要求對于有些公共建筑，其功能有視聽要求，如：體育館為保證較好的觀看視覺效果，比賽大廳內不能設柱，必須采用大跨度結構；大型超市為滿足購物的需要，室內空間具有流動性和靈活性，所以應采用框架結構。7.1建筑結構選型的原則7.1.3建筑結構選型的原則在建筑設計中，空間組合和建筑造型的主要環(huán)節(jié)是選擇最佳結構（2）滿足建筑造型的需要對于建筑造型復雜、平面和立面特別不規(guī)則的建筑結構選型，要按實際需要在適當部位設置防震縫，形成較多有規(guī)則的結構單元。（3）充分發(fā)揮結構自身的優(yōu)勢每種結構形式都有各自的特點和不足，有其各自的適用范圍，所以要結合建筑設計的具體情況進行結構選型。7.1建筑結構選型的原則（2）滿足建筑造型的需要7.1建筑結構選型的原則（4）考慮材料和施工的條件由于材料和施工技術的不同，其結構形式也不同。例如：砌體結構所用材料多為就地取材，施工簡單，適用于低層、多層建筑。當鋼材供應緊缺或鋼材加工、施工技術不完善時，不可大量采用鋼結構。（5）盡可能降低造價當幾種結構形式都有可能滿足建筑設計條件時，經(jīng)濟條件就是決定因素，盡量采用能降低工程造價的結構形式。7.1建筑結構選型的原則（4）考慮材料和施工的條件7.1建筑結構選型的原則7.2建筑結構的組成與分類

（1）板板的長、寬兩個方向的尺寸遠遠大于其厚度尺寸。板有平板、曲面板和斜板。

（2）梁梁的截面寬度和高度尺寸遠遠小于其跨度尺寸。梁有直梁、曲梁和斜梁。

（3）桁架、網(wǎng)架由桿件組成，且桿件截面尺寸遠遠小于其長度尺寸。7.2.1建筑結構的組成7.2.1.1承受豎向荷載的水平構件7.2建筑結構的組成與分類（1）板板的長、寬兩個方向的

（1）柱柱截面尺寸遠小于其高度，承受梁傳來的荷載。

（2）墻體墻體的長、寬兩個方向的尺寸遠大于其厚度尺寸，承受梁、板傳來的荷載。

（3）基礎基礎是建筑物與地基相聯(lián)系的部分，承受建筑物的全部荷載并傳至地基。7.2.1.2支撐水平構件或承擔水平荷載的構件7.2建筑結構的組成與分類（1）柱柱截面尺寸遠小于其高度，承受梁傳來的荷載。7.2

（1）單層結構（1～3層，多用于單層廠房、食堂、影劇院、倉庫）；

（2）多層結構（2～7層）；

（3）高層結構（一般在7層以上）；

（4）大跨度結構（跨度為40～50m）。7.2建筑結構的組成與分類7.2.2建筑結構的分類7.2.2.1根據(jù)建筑結構的外形特點分類（1）單層結構（1～3層，多用于單層廠房、食堂、影劇院、

（1）鋼筋混凝土結構；

（2）砌體結構（磚砌體、石砌體、小型砌塊、大型砌塊、多孔磚砌體）；

（3）鋼結構；

（4）木結構；

（5）塑料結構；

（7）薄膜充氣結構。7.2建筑結構的組成與分類7.2.2.2根據(jù)結構所采用的材料分類（1）鋼筋混凝土結構；7.2建筑結構的組成與分類7.2

（1）墻體結構（以墻體作為支撐水平構件及承擔水平力的結構）；

（2）框架結構（由梁和柱剛性連接的骨架結構）；

（3）框架－剪力墻（抗震墻）結構；

（4）剪力墻結構（墻體既承擔水平構件傳來的豎向荷載，同時也承擔風力和地震力傳來的水平荷載）；

（5）筒體結構（由剪力墻組成或密柱框筒組成）；7.2建筑結構的組成與分類7.2.2.3根據(jù)建筑結構的主要結構形式分類（1）墻體結構（以墻體作為支撐水平構件及承擔水平力的結構

（7）桁架結構；

（7）拱形結構；

（8）網(wǎng)架結構（以網(wǎng)架做屋蓋）；

（9）空間薄壁結構（包括薄殼、折板、幕式結構）；

（10）鋼索結構（懸索結構，以鋼纜或鋼拉桿為主要承重構件）。7.2建筑結構的組成與分類（7）桁架結構；7.2建筑結構的組成與分類

（1）平面結構體系；

（2）空間結構體系。7.2建筑結構的組成與分類7.2.2.4根據(jù)結構受力特點分類（1）平面結構體系；7.2建筑結構的組成與分類7.2.7.3常用的建筑結構形式（1）砌體結構的概念

砌體結構一般是指采用鋼筋混凝土樓（屋）蓋和磚或其他塊體（如混凝土砌塊）砌筑的承重墻組成的結構體系，也稱墻承重結構體系。7.3.1砌體結構7.3常用的建筑結構形式（1）砌體結構的概念7.3.1砌（2）砌體結構的特點砌體結構的墻體具有承重和圍護的雙重作用，所用材料便于就地取材，施工較簡單，施工進度快，技術要求低，施工設備簡單。由于砌體抗拉抗剪強度低，因此砌體結構的抗震性能差，一般不超過七層，故一般適用于多層住宅、辦公樓、學校、小型庭院等。砌體結構一般不適用于高層建筑及需要大空間的建筑。由于墻體承重，在其上開設門窗受到限制，建筑立面效果顯得厚實。7.3常用的建筑結構形式（2）砌體結構的特點7.3常用的建筑結構形式（3）砌體結構承重方案①橫墻承重方案（圖7.1）樓層的荷載通過板、梁傳至橫墻，橫墻作為主要的承重豎向構件，縱墻僅起維護、分隔、自承重及形成整體的作用。橫墻承重方案具有橫墻布置較密、橫向剛度大、整體性好的特點，但房間布置的靈活性差。7.3常用的建筑結構形式（3）砌體結構承重方案7.3常用的建筑結構形式②縱墻承重方案（圖7.2）樓層的荷載通過板、梁傳至縱墻，橫墻的設置主要是為了滿足房屋剛度和整體性的要求，其間距較大?？v墻承重方案具有平面布置靈活、房間空間可以較大的特點，但縱墻受力集中，房屋剛度較差。③縱橫墻承重方案（圖7.3）根據(jù)房間功能要求的空間尺寸，可采取縱橫墻同時承重的方案?？v橫墻承重方案具有平面布置靈活、房屋雙向剛度較好的特點。7.3常用的建筑結構形式②縱墻承重方案（圖7.2）7.3常用的建筑結構形式④內框架承重方案（圖7.4）外圍用外墻承重，內部用梁、柱承重的結構為內框架承重方案。其特點是以柱代替內承重墻，在使用上可取得7.3常用的建筑結構形式④內框架承重方案（圖7.4）7.3常用的建筑結構形式7.3常用的建筑結構形式圖7.1橫墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.1橫墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.2縱墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.2縱墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.3縱橫墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.3縱橫墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.3縱橫墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.3縱橫墻承重方案

框架結構是由梁和柱剛性連接的骨架結構，如圖7.5所示。7.3常用的建筑結構形式7.3.2框架結構7.3.2.1框架結構的概念框架結構是由梁和柱剛性連接的骨架結構，如圖7.5所示。7.3常用的建筑結構形式圖7.5框架結構體系(a)橫向框架體系；(b)縱向框架體系7.3常用的建筑結構形式圖7.5框架結構體系

（1）框架結構的承重結構和圍護、分隔構件完全分開，墻只起圍護和分隔作用。

（2）框架結構平面布置靈活，能夠滿足生產(chǎn)工藝和使用功能的要求。

（3）框架結構采用的材料是型鋼和鋼筋混凝土，有很好的抗壓和抗彎能力，由于梁、柱剛接，抗側移和抗振動能力強，因此，其抗震性、整體性和延通性較好，適用于多層和高度不超過70m的高層建筑。7.3常用的建筑結構形式7.3.2.2框架結構的特點（1）框架結構的承重結構和圍護、分隔構件完全分開，墻只起（1）按構件組成劃分有梁板式結構（由梁、板、柱三種基本構件組成的骨架結構）和無梁式結構（由板和柱子組成的骨架結構）兩種類型。（2）按框架的施工方法劃分

①現(xiàn)澆整體式框架框架全部構件均在現(xiàn)場澆注成整體，具有整體性和抗震性能好、構件尺寸不受標準構件限制的特點。7.3常用的建筑結構形式7.3.2.3框架結構的類型（1）按構件組成劃分7.3常用的建筑結構形式7.3.2.3

②裝配式框架框架全部構件采用預制裝配，具有可加快施工進度、提供建筑工業(yè)化程度的特點，但節(jié)點構造剛性差，抗震性差。

③半現(xiàn)澆框架梁、柱現(xiàn)澆，樓板預制或現(xiàn)澆，預制梁板，具有梁柱整體性好、可節(jié)約模板的特點。

④裝配整體或框架預制梁、柱，裝配時通過局部現(xiàn)澆混凝土使構件連接成整體，結構的整體性和抗震性介于現(xiàn)澆和裝配式構件之間，保證了節(jié)點的剛度，比全現(xiàn)澆節(jié)省模板，加快了施工進度，但增加了后澆混凝土的工序。7.3常用的建筑結構形式②裝配式框架框架全部構件采用預制裝配，具有可加快施工進（1）布置原則

①建筑平面形狀和立面體型宜簡單、規(guī)則，使各部分剛度均勻對稱。

②控制結構的高寬比（一般高寬比設為5～7），減少結構在水平荷載下產(chǎn)生的側移。

③房屋的總長度宜控制在最大伸縮縫間距內，減少溫度裂縫。7.3常用的建筑結構形式7.3.2.4框架結構的平面布置方式（1）布置原則7.3常用的建筑結構形式7.3.2.4框

④框架梁宜拉通、對直，框架柱宜上下對中，梁柱軸線宜在同一豎向平面內。

⑤盡量統(tǒng)一柱網(wǎng)及層高，以減少構件種類規(guī)格，簡化設計及施工。（2）柱網(wǎng)及層高框架結構的柱網(wǎng)由柱距和跨度組成?？蚣芙Y構的柱網(wǎng)尺寸和層高主要由使用功能的要求決定，并符合建筑模數(shù)，力求柱網(wǎng)平面簡單規(guī)則，便于布置模板。7.3常用的建筑結構形式④框架梁宜拉通、對直，框架柱宜上下對中，梁柱軸線宜在同一①民用建筑的柱網(wǎng)及層高民用建筑的類型多，功能要求各不相同，因此柱網(wǎng)和層高的變化也大，但對于一般民用建筑可以做到定型化。柱網(wǎng)一般以300mm為模數(shù)，如住宅、旅館的框架結構柱網(wǎng)尺寸，柱距可采用7.3m、7.7m和7.9m，跨度可采用4.8m、5.1m、7.0m、7.7m和7.9m，層高為3.0m、3.3m、3.7m、3.9m和4.2m。7.3常用的建筑結構形式①民用建筑的柱網(wǎng)及層高7.3常用的建筑結構形式②工業(yè)建筑的柱網(wǎng)及層高工業(yè)建筑的柱網(wǎng)布置可分為內廊式和跨度組合式兩種，如圖7.7所示。內廊式柱網(wǎng)的常用尺寸：柱距為7.0m，跨度一般采用7.0m、7.7m和7.9m，走廊寬一般為2.4m、2.7m和3.0m。跨度組合式柱網(wǎng)的常用尺寸：柱網(wǎng)采用7.0m，跨度采用7.0m、7.5m、9.0m和12m。層高一般為3.7m、3.9m、4.5m、4.8m和5.4m。7.3常用的建筑結構形式②工業(yè)建筑的柱網(wǎng)及層高7.3常用的建筑結構形式框架柱網(wǎng)布置簡單、規(guī)則、整齊，對結構是非常有利的，經(jīng)濟效果也好。但有些建筑平面采用周邊復雜的形式來表示建筑藝術的效果，這就出現(xiàn)了在復雜的建筑平面形式上力求簡單的柱網(wǎng)布置的協(xié)調問題。圖7.7是幾種典型的平面形式及柱網(wǎng)布置方法。7.3常用的建筑結構形式框架柱網(wǎng)布置簡單、規(guī)則、整齊，對結構是非常有利的，經(jīng)濟效（3）平面布置①橫向框架承重布置（圖7.8（b））這種布置以橫向框架作為主要承重框架，橫向的梁為框架主梁，縱向的梁為連系梁，具有結構合理，利于立面處理和屋內采光等特點，但只適用于非地震區(qū)。②縱向框架承重布置（圖7.8（c））這種布置以縱向框架作為主要承重框架，縱向的梁為框架主梁，橫向的梁為連系梁，有利于樓層凈高的有效利用，同時房間的劃分比較靈活，但橫向剛度差，不適用于地震區(qū)。7.3常用的建筑結構形式（3）平面布置7.3常用的建筑結構形式③主要承重框架縱橫兩個方向布置（圖7.8（d））當房屋平面為正方形（或接近正方形）或房屋有抗震設防要求時，兩個方向的受力相差較小，此時兩個方向的框架都應具有足夠的強度和剛度，故應采用縱橫兩個方向的框架作為主要承重框架，這種布置適用于地震區(qū)。7.3常用的建筑結構形式③主要承重框架縱橫兩個方向布置（圖7.8（d））7.3常用7.3常用的建筑結構形式圖7.7工業(yè)建筑框架結構體系7.3常用的建筑結構形式圖7.7工業(yè)建筑框架結構體系7.3常用的建筑結構形式圖7.7框架結構柱網(wǎng)平面布置舉例7.3常用的建筑結構形式圖7.7框架結構柱網(wǎng)平面布置舉7.3常用的建筑結構形式圖7.8框架結構平面布置7.3常用的建筑結構形式圖7.8框架結構平面布置7.3常用的建筑結構形式圖7.8框架結構平面布置7.3常用的建筑結構形式圖7.8框架結構平面布置（1）剪力墻的概念剪力墻是一種抵抗豎向荷載引起的軸向作用和風、地震等水平荷載引起的剪切、彎曲作用的結構單元。7.3常用的建筑結構形式7.3.3剪力墻結構7.3.3.1剪力墻的概念和作用（1）剪力墻的概念7.3常用的建筑結構形式7.3.3剪力（2）剪力墻的作用

①剪力墻是建筑物的承重墻，同時也是圍護墻和分隔墻，因此，剪力墻的布置必須滿足建筑平面布置和結構布置的要求。

②剪力墻有較強的承載能力，同時也具有很好的整體性和空間作用，因此，剪力墻作為抗側力構件用于高層建筑。

③受剪力墻間距的限制，建筑物的平面開間布置不靈活，所以用于旅館、公寓住宅等建筑較為適宜。7.3常用的建筑結構形式（2）剪力墻的作用7.3常用的建筑結構形式

④剪力墻結構的樓蓋結構一般采用鋼筋混凝土平板，可不設梁，這樣可節(jié)約層高。7.3常用的建筑結構形式④剪力墻結構的樓蓋結構一般采用鋼筋混凝土平板，可不設梁，（1）框架－剪力墻結構①框架－剪力墻結構的概念框架－剪力墻是由框架與剪力墻組合而成的結構體系。在整個框架－剪力墻結構體系中，框架與剪力墻同時存在，剪力墻承擔絕大部分的水平荷載，而框架則承擔豎向荷載為主，兩者共同受力，合理分工。如圖7.9所示。7.3常用的建筑結構形式7.3.3.2剪力墻結構體系的類型及適用范圍（1）框架－剪力墻結構7.3常用的建筑結構形式7.3.3②框架－剪力墻結構的剪力墻布置

a.剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊、樓梯間、電梯間、平面形狀變化和豎向荷載較大等部位。剪力墻最大間距詳見表7.1。在實際工程中，剪力墻間距一般在2.5B及30m以內。

b.平面形狀凹凸較大時，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻。

c.縱橫剪力墻宜組成L形、T形和槽形等形式。

d.剪力墻不宜太長，總高度與長度之比宜大于2。7.3常用的建筑結構形式②框架－剪力墻結構的剪力墻布置7.3常用的建筑結構形式

e.不宜在伸縮縫和防震縫兩側同時布置剪力墻，縱向剪力墻不宜布置在端部，而應布置在中部。

f.剪力墻宜貫通建筑物的全高，避免剛度突變。

圖7.10是框架－剪力墻結構根據(jù)建筑平面幾何圖形進行剪力墻布置的典型平面。7.3常用的建筑結構形式e.不宜在伸縮縫和防震縫兩側同時布置剪力墻，縱向剪力墻不③框架－剪力墻的適用范圍由于框架－剪力墻是以框架為主體、以剪力墻為輔助，以補救框架結構不足的一種組合體系，適用于25層以下的建筑，最高不宜超過30層。7.3常用的建筑結構形式③框架－剪力墻的適用范圍7.3常用的建筑結構形式（2）普通剪力墻結構①普通剪力墻結構的概念普通剪力墻結構是全部由剪力墻組成的結構體系，其墻體的布置實際上等于將砌體結構的塊體承重墻換成現(xiàn)澆的鋼筋混凝土墻。②普通剪力墻結構的結構布置普通剪力墻結構通常采用平面布置的形式。鋼筋混凝土墻承受全部豎向荷載和水平力，所以剪力墻應雙向或多向布置，并且拉通對直，如圖7.11所示。7.3常用的建筑結構形式（2）普通剪力墻結構7.3常用的建筑結構形式對于矩形、L形、T形平面，剪力墻沿兩個正交的主軸方向布置；對于三角形平面、T形平面，剪力墻沿三個方向布置；對于正方形、圓形和弧形平面，剪力墻可沿徑向及環(huán)向布置。剪力墻的數(shù)量在方案設計階段就要合理地確定，盡量對稱、均勻，且數(shù)量適當。剪力墻長度不宜過長，過長會導致結構剛度過大，加大抗震能力，不經(jīng)濟。剪力墻為7～7m的大開間比3～3.9m的小開間經(jīng)濟，能降低材料用量，增加使用面積。剪力墻上的洞口宜上下對齊，并列布置。7.3常用的建筑結構形式對于矩形、L形、T形平面，剪力墻沿兩個正交的主軸方向布置③普通剪力墻結構的適用范圍由于普通剪力墻結構全部由縱橫墻體組成，其剛度比框架－剪力墻結構更好，對于40層以下的高層住宅、高層旅館、公寓十分通用。普通剪力墻結構的建筑物高寬比不宜大于7，其高度要考慮抗震要求，地震區(qū)7度設防時為139m左右，8度設防時為120m左右，9度設防時為70m左右。7.3常用的建筑結構形式③普通剪力墻結構的適用范圍7.3常用的建筑結構形式（3）框架剪力墻結構為滿足高層建筑多功能、綜合用房的需要，頂部樓層采用普通剪力墻結構以滿足旅館和住宅的要求，中部辦公用房則需要中、小室內空間同時存在，則宜采用框架－剪力墻結構，底部做商店或停車場需要大空間，則宜加大柱網(wǎng)，盡量減少墻體，這樣的結構布置稱為框架剪力墻結構，如圖7.12所示。7.3常用的建筑結構形式（3）框架剪力墻結構7.3常用的建筑結構形式框架剪力墻結構由于結構底部與上部結構剛度不同，易產(chǎn)生突變，故抗震性差。對抗震要求較高的房屋，宜經(jīng)過專門的試驗研究后方可使用框架剪力墻結構。7.3常用的建筑結構形式框架剪力墻結構由于結構底部與上部結構剛度不同，易產(chǎn)生突變7.3常用的建筑結構形式圖7.9框架－剪力墻結構7.3常用的建筑結構形式圖7.9框架－剪力墻結構7.3常用的建筑結構形式圖7.10框架－剪力墻結構的剪力墻布置典型平面7.3常用的建筑結構形式圖7.10框架－剪力墻結構的剪7.3常用的建筑結構形式圖7.11普通剪力墻結構平面布置示意7.3常用的建筑結構形式圖7.11普通剪力墻結構平面布7.3常用的建筑結構形式圖7.12框架剪力墻結構7.3常用的建筑結構形式圖7.12框架剪力墻結構由若干縱橫交接的剪力墻集中到房屋內部或外部形成封閉筒體的骨架稱為筒體結構。筒體可以由剪力墻組成，也可以由密柱框筒組成。7.3常用的建筑結構形式7.3.4簡體結構7.3.4.1簡體結構的概念由若干縱橫交接的剪力墻集中到房屋內部或外部形成封閉筒體的筒體結構的空間結構有很大的抗側力剛度和抗扭能力，同時剪力墻集中布置使建筑平面設計具有很大的靈活性，因此主要用于各種高層和超高層公共建筑。如美國的漢考克大樓、西爾斯大樓、芝加哥標準石油公司大樓和紐約世界貿(mào)易中心大樓等結構都是筒體結構體系。7.3常用的建筑結構形式7.3.4.2簡體結構的適用范圍筒體結構的空間結構有很大的抗側力剛度和抗扭能力，同時剪力

（1）筒體－框架結構由中央剪力墻核心筒和周邊外框架組成的結構稱為筒體－框架結構，也稱框架－核心筒結構。

（2）框筒結構中央為內框架，周邊由間距較密的柱子與每層樓層處的深肩梁剛性連接在一起組成矩形網(wǎng)絡的外筒體稱為框筒結構。7.3常用的建筑結構形式7.3.4.3簡體結構的類型（1）筒體－框架結構由中央剪力墻核心筒和周邊外框架組

（3）筒中筒結構由中央剪力墻內筒和周邊外框筒組成的結構稱為筒中筒結構。內筒可布置服務設施，外筒則可安裝立面玻璃幕墻。

（4）多筒體結構由中央剪力墻內筒和周邊角筒組成的結構為多筒體結構，也稱組成筒。各種筒體結構如圖7.13所示。7.3常用的建筑結構形式（3）筒中筒結構由中央剪力墻內筒和周邊外框筒組成的結構7.3常用的建筑結構形式圖7.13各種筒體結構（a）筒體－框架結構（內筒式）；（b）筒體－框架結構（外移式）；（c）框筒結構；（d）筒中筒結構；（e）多筒體結構7.3常用的建筑結構形式圖7.13各種筒體結構

（1）筒體結構平面形式選用方形、圓形為好，也可用對稱的三角形或人字形平面。當采用矩形平面時，長寬比不宜大于2。

（2）外框筒密柱間距一般為1.22～3m。平面四角處的柱子截面做成L形或八字形，截面尺寸加大2～3倍。

（3）內筒邊長尺寸一般是外筒邊長的1/3為好。

（4）在框筒頂部設置1～2層高的剛性環(huán)梁，以提高整體框筒的空間整體性。7.3常用的建筑結構形式7.3.4.4筒體結構平面布置要點（1）筒體結構平面形式選用方形、圓形為好，也可用對稱的三ThankYou!ThankYou!演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！民用建筑設計原理第七章建筑結構選型民用建筑設計原理7.1建筑結構選型的原則

建筑結構是形成一定空間及造型，并具有承受人為和自然界施加于建筑物的各種荷載作用，使建筑物得以安全使用的骨架。7.1.1建筑結構的定義7.1建筑結構選型的原則建筑結構是形成一定空間及造型，

建筑結構是建筑三大構成要素中建筑技術的組成內容，是保證房屋安全的重要手段。建筑結構的形式是為了滿足建筑功能要求，為創(chuàng)造建筑的美而服務。建筑結構與建筑設計是兩個既相互獨立又緊密聯(lián)系的專業(yè)工種。建筑結構是解決堅固問題，處于服務地位，由注冊結構師完成；建筑設計是解決功能、適用和美觀的問題，處于先行與主導地位，由注冊建筑師完成。建筑設計必須和建筑結構有機結合起來，只有真正符合結構邏輯的建筑才具有真實的表現(xiàn)力和實際的可行性，富有建筑的個性。7.1建筑結構選型的原則7.1.2建筑結構與建筑設計的關系建筑結構是建筑三大構成要素中建筑技術的組成內容，是保證房在建筑設計中，空間組合和建筑造型的主要環(huán)節(jié)是選擇最佳結構方案，即結構選型。結構選型應遵循以下原則：（1）適應建筑功能的要求對于有些公共建筑，其功能有視聽要求，如：體育館為保證較好的觀看視覺效果，比賽大廳內不能設柱，必須采用大跨度結構；大型超市為滿足購物的需要，室內空間具有流動性和靈活性，所以應采用框架結構。7.1建筑結構選型的原則7.1.3建筑結構選型的原則在建筑設計中，空間組合和建筑造型的主要環(huán)節(jié)是選擇最佳結構（2）滿足建筑造型的需要對于建筑造型復雜、平面和立面特別不規(guī)則的建筑結構選型，要按實際需要在適當部位設置防震縫，形成較多有規(guī)則的結構單元。（3）充分發(fā)揮結構自身的優(yōu)勢每種結構形式都有各自的特點和不足，有其各自的適用范圍，所以要結合建筑設計的具體情況進行結構選型。7.1建筑結構選型的原則（2）滿足建筑造型的需要7.1建筑結構選型的原則（4）考慮材料和施工的條件由于材料和施工技術的不同，其結構形式也不同。例如：砌體結構所用材料多為就地取材，施工簡單，適用于低層、多層建筑。當鋼材供應緊缺或鋼材加工、施工技術不完善時，不可大量采用鋼結構。（5）盡可能降低造價當幾種結構形式都有可能滿足建筑設計條件時，經(jīng)濟條件就是決定因素，盡量采用能降低工程造價的結構形式。7.1建筑結構選型的原則（4）考慮材料和施工的條件7.1建筑結構選型的原則7.2建筑結構的組成與分類

（1）板板的長、寬兩個方向的尺寸遠遠大于其厚度尺寸。板有平板、曲面板和斜板。

（2）梁梁的截面寬度和高度尺寸遠遠小于其跨度尺寸。梁有直梁、曲梁和斜梁。

（3）桁架、網(wǎng)架由桿件組成，且桿件截面尺寸遠遠小于其長度尺寸。7.2.1建筑結構的組成7.2.1.1承受豎向荷載的水平構件7.2建筑結構的組成與分類（1）板板的長、寬兩個方向的

（1）柱柱截面尺寸遠小于其高度，承受梁傳來的荷載。

（2）墻體墻體的長、寬兩個方向的尺寸遠大于其厚度尺寸，承受梁、板傳來的荷載。

（3）基礎基礎是建筑物與地基相聯(lián)系的部分，承受建筑物的全部荷載并傳至地基。7.2.1.2支撐水平構件或承擔水平荷載的構件7.2建筑結構的組成與分類（1）柱柱截面尺寸遠小于其高度，承受梁傳來的荷載。7.2

（1）單層結構（1～3層，多用于單層廠房、食堂、影劇院、倉庫）；

（2）多層結構（2～7層）；

（3）高層結構（一般在7層以上）；

（4）大跨度結構（跨度為40～50m）。7.2建筑結構的組成與分類7.2.2建筑結構的分類7.2.2.1根據(jù)建筑結構的外形特點分類（1）單層結構（1～3層，多用于單層廠房、食堂、影劇院、

（1）鋼筋混凝土結構；

（2）砌體結構（磚砌體、石砌體、小型砌塊、大型砌塊、多孔磚砌體）；

（3）鋼結構；

（4）木結構；

（5）塑料結構；

（7）薄膜充氣結構。7.2建筑結構的組成與分類7.2.2.2根據(jù)結構所采用的材料分類（1）鋼筋混凝土結構；7.2建筑結構的組成與分類7.2

（1）墻體結構（以墻體作為支撐水平構件及承擔水平力的結構）；

（2）框架結構（由梁和柱剛性連接的骨架結構）；

（3）框架－剪力墻（抗震墻）結構；

（4）剪力墻結構（墻體既承擔水平構件傳來的豎向荷載，同時也承擔風力和地震力傳來的水平荷載）；

（5）筒體結構（由剪力墻組成或密柱框筒組成）；7.2建筑結構的組成與分類7.2.2.3根據(jù)建筑結構的主要結構形式分類（1）墻體結構（以墻體作為支撐水平構件及承擔水平力的結構

（7）桁架結構；

（7）拱形結構；

（8）網(wǎng)架結構（以網(wǎng)架做屋蓋）；

（9）空間薄壁結構（包括薄殼、折板、幕式結構）；

（10）鋼索結構（懸索結構，以鋼纜或鋼拉桿為主要承重構件）。7.2建筑結構的組成與分類（7）桁架結構；7.2建筑結構的組成與分類

（1）平面結構體系；

（2）空間結構體系。7.2建筑結構的組成與分類7.2.2.4根據(jù)結構受力特點分類（1）平面結構體系；7.2建筑結構的組成與分類7.2.7.3常用的建筑結構形式（1）砌體結構的概念

砌體結構一般是指采用鋼筋混凝土樓（屋）蓋和磚或其他塊體（如混凝土砌塊）砌筑的承重墻組成的結構體系，也稱墻承重結構體系。7.3.1砌體結構7.3常用的建筑結構形式（1）砌體結構的概念7.3.1砌（2）砌體結構的特點砌體結構的墻體具有承重和圍護的雙重作用，所用材料便于就地取材，施工較簡單，施工進度快，技術要求低，施工設備簡單。由于砌體抗拉抗剪強度低，因此砌體結構的抗震性能差，一般不超過七層，故一般適用于多層住宅、辦公樓、學校、小型庭院等。砌體結構一般不適用于高層建筑及需要大空間的建筑。由于墻體承重，在其上開設門窗受到限制，建筑立面效果顯得厚實。7.3常用的建筑結構形式（2）砌體結構的特點7.3常用的建筑結構形式（3）砌體結構承重方案①橫墻承重方案（圖7.1）樓層的荷載通過板、梁傳至橫墻，橫墻作為主要的承重豎向構件，縱墻僅起維護、分隔、自承重及形成整體的作用。橫墻承重方案具有橫墻布置較密、橫向剛度大、整體性好的特點，但房間布置的靈活性差。7.3常用的建筑結構形式（3）砌體結構承重方案7.3常用的建筑結構形式②縱墻承重方案（圖7.2）樓層的荷載通過板、梁傳至縱墻，橫墻的設置主要是為了滿足房屋剛度和整體性的要求，其間距較大?？v墻承重方案具有平面布置靈活、房間空間可以較大的特點，但縱墻受力集中，房屋剛度較差。③縱橫墻承重方案（圖7.3）根據(jù)房間功能要求的空間尺寸，可采取縱橫墻同時承重的方案?？v橫墻承重方案具有平面布置靈活、房屋雙向剛度較好的特點。7.3常用的建筑結構形式②縱墻承重方案（圖7.2）7.3常用的建筑結構形式④內框架承重方案（圖7.4）外圍用外墻承重，內部用梁、柱承重的結構為內框架承重方案。其特點是以柱代替內承重墻，在使用上可取得7.3常用的建筑結構形式④內框架承重方案（圖7.4）7.3常用的建筑結構形式7.3常用的建筑結構形式圖7.1橫墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.1橫墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.2縱墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.2縱墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.3縱橫墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.3縱橫墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.3縱橫墻承重方案7.3常用的建筑結構形式圖7.3縱橫墻承重方案

框架結構是由梁和柱剛性連接的骨架結構，如圖7.5所示。7.3常用的建筑結構形式7.3.2框架結構7.3.2.1框架結構的概念框架結構是由梁和柱剛性連接的骨架結構，如圖7.5所示。7.3常用的建筑結構形式圖7.5框架結構體系(a)橫向框架體系；(b)縱向框架體系7.3常用的建筑結構形式圖7.5框架結構體系

（1）框架結構的承重結構和圍護、分隔構件完全分開，墻只起圍護和分隔作用。

（2）框架結構平面布置靈活，能夠滿足生產(chǎn)工藝和使用功能的要求。

（3）框架結構采用的材料是型鋼和鋼筋混凝土，有很好的抗壓和抗彎能力，由于梁、柱剛接，抗側移和抗振動能力強，因此，其抗震性、整體性和延通性較好，適用于多層和高度不超過70m的高層建筑。7.3常用的建筑結構形式7.3.2.2框架結構的特點（1）框架結構的承重結構和圍護、分隔構件完全分開，墻只起（1）按構件組成劃分有梁板式結構（由梁、板、柱三種基本構件組成的骨架結構）和無梁式結構（由板和柱子組成的骨架結構）兩種類型。（2）按框架的施工方法劃分

①現(xiàn)澆整體式框架框架全部構件均在現(xiàn)場澆注成整體，具有整體性和抗震性能好、構件尺寸不受標準構件限制的特點。7.3常用的建筑結構形式7.3.2.3框架結構的類型（1）按構件組成劃分7.3常用的建筑結構形式7.3.2.3

②裝配式框架框架全部構件采用預制裝配，具有可加快施工進度、提供建筑工業(yè)化程度的特點，但節(jié)點構造剛性差，抗震性差。

③半現(xiàn)澆框架梁、柱現(xiàn)澆，樓板預制或現(xiàn)澆，預制梁板，具有梁柱整體性好、可節(jié)約模板的特點。

④裝配整體或框架預制梁、柱，裝配時通過局部現(xiàn)澆混凝土使構件連接成整體，結構的整體性和抗震性介于現(xiàn)澆和裝配式構件之間，保證了節(jié)點的剛度，比全現(xiàn)澆節(jié)省模板，加快了施工進度，但增加了后澆混凝土的工序。7.3常用的建筑結構形式②裝配式框架框架全部構件采用預制裝配，具有可加快施工進（1）布置原則

①建筑平面形狀和立面體型宜簡單、規(guī)則，使各部分剛度均勻對稱。

②控制結構的高寬比（一般高寬比設為5～7），減少結構在水平荷載下產(chǎn)生的側移。

③房屋的總長度宜控制在最大伸縮縫間距內，減少溫度裂縫。7.3常用的建筑結構形式7.3.2.4框架結構的平面布置方式（1）布置原則7.3常用的建筑結構形式7.3.2.4框

④框架梁宜拉通、對直，框架柱宜上下對中，梁柱軸線宜在同一豎向平面內。

⑤盡量統(tǒng)一柱網(wǎng)及層高，以減少構件種類規(guī)格，簡化設計及施工。（2）柱網(wǎng)及層高框架結構的柱網(wǎng)由柱距和跨度組成?？蚣芙Y構的柱網(wǎng)尺寸和層高主要由使用功能的要求決定，并符合建筑模數(shù)，力求柱網(wǎng)平面簡單規(guī)則，便于布置模板。7.3常用的建筑結構形式④框架梁宜拉通、對直，框架柱宜上下對中，梁柱軸線宜在同一①民用建筑的柱網(wǎng)及層高民用建筑的類型多，功能要求各不相同，因此柱網(wǎng)和層高的變化也大，但對于一般民用建筑可以做到定型化。柱網(wǎng)一般以300mm為模數(shù)，如住宅、旅館的框架結構柱網(wǎng)尺寸，柱距可采用7.3m、7.7m和7.9m，跨度可采用4.8m、5.1m、7.0m、7.7m和7.9m，層高為3.0m、3.3m、3.7m、3.9m和4.2m。7.3常用的建筑結構形式①民用建筑的柱網(wǎng)及層高7.3常用的建筑結構形式②工業(yè)建筑的柱網(wǎng)及層高工業(yè)建筑的柱網(wǎng)布置可分為內廊式和跨度組合式兩種，如圖7.7所示。內廊式柱網(wǎng)的常用尺寸：柱距為7.0m，跨度一般采用7.0m、7.7m和7.9m，走廊寬一般為2.4m、2.7m和3.0m?？缍冉M合式柱網(wǎng)的常用尺寸：柱網(wǎng)采用7.0m，跨度采用7.0m、7.5m、9.0m和12m。層高一般為3.7m、3.9m、4.5m、4.8m和5.4m。7.3常用的建筑結構形式②工業(yè)建筑的柱網(wǎng)及層高7.3常用的建筑結構形式框架柱網(wǎng)布置簡單、規(guī)則、整齊，對結構是非常有利的，經(jīng)濟效果也好。但有些建筑平面采用周邊復雜的形式來表示建筑藝術的效果，這就出現(xiàn)了在復雜的建筑平面形式上力求簡單的柱網(wǎng)布置的協(xié)調問題。圖7.7是幾種典型的平面形式及柱網(wǎng)布置方法。7.3常用的建筑結構形式框架柱網(wǎng)布置簡單、規(guī)則、整齊，對結構是非常有利的，經(jīng)濟效（3）平面布置①橫向框架承重布置（圖7.8（b））這種布置以橫向框架作為主要承重框架，橫向的梁為框架主梁，縱向的梁為連系梁，具有結構合理，利于立面處理和屋內采光等特點，但只適用于非地震區(qū)。②縱向框架承重布置（圖7.8（c））這種布置以縱向框架作為主要承重框架，縱向的梁為框架主梁，橫向的梁為連系梁，有利于樓層凈高的有效利用，同時房間的劃分比較靈活，但橫向剛度差，不適用于地震區(qū)。7.3常用的建筑結構形式（3）平面布置7.3常用的建筑結構形式③主要承重框架縱橫兩個方向布置（圖7.8（d））當房屋平面為正方形（或接近正方形）或房屋有抗震設防要求時，兩個方向的受力相差較小，此時兩個方向的框架都應具有足夠的強度和剛度，故應采用縱橫兩個方向的框架作為主要承重框架，這種布置適用于地震區(qū)。7.3常用的建筑結構形式③主要承重框架縱橫兩個方向布置（圖7.8（d））7.3常用7.3常用的建筑結構形式圖7.7工業(yè)建筑框架結構體系7.3常用的建筑結構形式圖7.7工業(yè)建筑框架結構體系7.3常用的建筑結構形式圖7.7框架結構柱網(wǎng)平面布置舉例7.3常用的建筑結構形式圖7.7框架結構柱網(wǎng)平面布置舉7.3常用的建筑結構形式圖7.8框架結構平面布置7.3常用的建筑結構形式圖7.8框架結構平面布置7.3常用的建筑結構形式圖7.8框架結構平面布置7.3常用的建筑結構形式圖7.8框架結構平面布置（1）剪力墻的概念剪力墻是一種抵抗豎向荷載引起的軸向作用和風、地震等水平荷載引起的剪切、彎曲作用的結構單元。7.3常用的建筑結構形式7.3.3剪力墻結構7.3.3.1剪力墻的概念和作用（1）剪力墻的概念7.3常用的建筑結構形式7.3.3剪力（2）剪力墻的作用

①剪力墻是建筑物的承重墻，同時也是圍護墻和分隔墻，因此，剪力墻的布置必須滿足建筑平面布置和結構布置的要求。

②剪力墻有較強的承載能力，同時也具有很好的整體性和空間作用，因此，剪力墻作為抗側力構件用于高層建筑。

③受剪力墻間距的限制，建筑物的平面開間布置不靈活，所以用于旅館、公寓住宅等建筑較為適宜。7.3常用的建筑結構形式（2）剪力墻的作用7.3常用的建筑結構形式

④剪力墻結構的樓蓋結構一般采用鋼筋混凝土平板，可不設梁，這樣可節(jié)約層高。7.3常用的建筑結構形式④剪力墻結構的樓蓋結構一般采用鋼筋混凝土平板，可不設梁，（1）框架－剪力墻結構①框架－剪力墻結構的概念框架－剪力墻是由框架與剪力墻組合而成的結構體系。在整個框架－剪力墻結構體系中，框架與剪力墻同時存在，剪力墻承擔絕大部分的水平荷載，而框架則承擔豎向荷載為主，兩者共同受力，合理分工。如圖7.9所示。7.3常用的建筑結構形式7.3.3.2剪力墻結構體系的類型及適用范圍（1）框架－剪力墻結構7.3常用的建筑結構形式7.3.3②框架－剪力墻結構的剪力墻布置

a.剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊、樓梯間、電梯間、平面形狀變化和豎向荷載較大等部位。剪力墻最大間距詳見表7.1。在實際工程中，剪力墻間距一般在2.5B及30m以內。

b.平面形狀凹凸較大時，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻。

c.縱橫剪力墻宜組成L形、T形和槽形等形式。

d.剪力墻不宜太長，總高度與長度之比宜大于2。7.3常用的建筑結構形式②框架－剪力墻結構的剪力墻布置7.3常用的建筑結構形式

e.不宜在伸縮縫和防震縫兩側同時布置剪力墻，縱向剪力墻不宜布置在端部，而應布置在中部。

f.剪力墻宜貫通建筑物的全高，避免剛度突變。

圖7.10是框架－剪力墻結構根據(jù)建筑平面幾何圖形進行剪力墻布置的典型平面。7.3常用的建筑結構形式e.不宜在伸縮縫和防震縫兩側同時布置剪力墻，縱向剪力墻不③框架－剪力墻的適用范圍由于框架－剪力墻是以框架為主體、以剪力墻為輔助，以補救框架結構不足的一種組合體系，適用于25層以下的建筑，最高不宜超過30層。7.3常用的建筑結構形式③框架－剪力墻的適用范圍7.3常用的建筑結構形式（2）普通剪力墻結構①普通剪力墻結構的概念普通剪力墻結構是全部由剪力墻組成的結構體系，其墻體的布置實際上等于將砌體結構的塊體承重墻換成現(xiàn)澆的鋼筋混凝土墻。②普通剪力墻結構的結構布置普通剪力墻結構通常采用平面布置的形式。鋼筋混凝土墻承受全部豎向荷載和水平力，所以剪力墻應雙向或多向布置，并且拉通對直，如圖7.11所示。7.3常用的建筑結構形式（2）普通剪力墻結構7.3常用的建筑結構形式對于矩形、L形、T形平面，剪力墻沿兩個正交的主軸方向布置；對于三角形平面、T形平面，剪力墻沿三個方向布置；對于正方形、圓形和弧形平面，剪力墻可沿徑向及環(huán)向布置。剪力墻的數(shù)量在方案設計階段就要合理地確定，盡量對稱、均勻，且數(shù)量適當。剪力墻長度不宜過長，過長會導致結構剛度過大，加大抗震能力，不經(jīng)濟。剪力墻為7～7m的大開間比3～3.9m的小開間經(jīng)濟，能降低材料用量，增加使用面積。剪力墻上的洞口宜上下對齊，并列布置。7.3常用的建筑結構形式對于矩形、L形、T形平面，剪力墻沿兩個正交的主軸方向布