理论教育 建筑物的类别-木工程专业史料

建筑物的类别-木工程专业史料

时间:2023-11-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:5.2建筑物的类别房屋统称建筑物,它的类别有多种分法。近年来除林区和农村房屋外,较少采用木结构,但用木材做木梁、木屋架、木屋面板者亦有之。多数砌体结构房屋仅利用砌体做承重墙,楼面、屋面则采用钢筋混凝土梁板或木楼板、木屋架,它们也可称为“砖混结构”和“砖木结构”。但也有整幢建筑物都用砌体建造,其屋面、楼面均采用砌体做成拱形的结构形式。目前采用钢-混凝土组合结构的建筑物十分广泛。

建筑物的类别-木工程专业史料

5.2 建筑物的类别

房屋统称建筑物,它的类别有多种分法。可以按建筑物的使用性质分,可以按建筑结构采用的材料分,也可以按建筑主体结构的形式和受力系统(也称结构体系)分。建筑师习惯于用第一种分法,结构和施工工程师习惯于用第二、三种分法,尤其是习惯于用第三种分法。

(1)按建筑物的使用性质分

按建筑物的使用性质分,有:

①居住建筑(Residential Building)

别墅、宿舍、公寓等。它们内部房间的尺度虽小,但使用布局却十分重要,对朝向、采光、隔热、隔音等建筑技术问题有较高要求。

②公共建筑(Public Building)

如展览馆、剧院、体育馆、候机楼等。它们是大量人群聚集的场所,室内空间和尺度都很大,人流走向问题突出,对使用功能及其设施的要求很高。公共建筑经常采用网架、拱、壳结构等为主体结构,层数以单层或低层居多。

商业建筑(Commercial Building)

如商店、银行、商业写字楼、宾馆、娱乐场、停车场的综合楼等。由于它们也是人群聚集的场所,有着与公共建筑类似的要求,往往做成多层或高层建筑,对结构体系和结构形式有较高的要求。

④文教卫生建筑(Cultural,Educational and Health Building)

如图书馆、实验楼、医院等。它们有较强的针对性,如图书馆有书库、实验楼要安置特殊试验设备、医院有手术室和各种医疗设施。其经常采用框架结构、框架-剪力墙为其主体结构。

工业建筑(Industrial Building)

如重型机械厂房纺织厂房、制药厂房、食品厂房等。它们往往有巨大的荷载、沉重的撞击和振动,需要大空间,有温湿度、防爆、防尘、防菌等特殊要求,以及要考虑生产产品的起吊运输设备和生产路线。它们有的是单层的,有的是多层的。单层工业厂房经常采用的是铰接框架(也称排架)结构,多层工业厂房往往采用刚接框架结构。

农业建筑(Agriculture Building)

如暖棚、畜牧场等,往往采用轻型钢结构

(2)按房屋结构采用的材料分

按房屋结构采用的材料分,有:

①生土结构(Raw Soil Structure)

生土结构也称“生土建筑”,它是以地壳表层的天然物质(岩土)作为建筑材料,经过采掘、成型、砌筑或夯筑而建造的建筑物。如我国各地的土坯房和窑洞民房。

②木结构(Timber Structure)

木结构是指采用方木、圆木、条木、板材连接做成的建筑物。我国古代采用木结构的房屋很多,如宫殿、庙宇、塔楼、民居等。近年来除林区和农村房屋外,较少采用木结构,但用木材做木梁、木屋架、木屋面板者亦有之。

③砌体结构(Masonry Structure)

砌体结构是指采用砖、石、混凝土砌块等砌体做成的建筑物。多数砌体结构房屋仅利用砌体做承重墙,楼面、屋面则采用钢筋混凝土梁板或木楼板、木屋架,它们也可称为“砖混结构”和“砖木结构”。但也有整幢建筑物都用砌体建造,其屋面、楼面均采用砌体做成拱形的结构形式。

钢筋混凝土结构(Reinforced Concrete Structure)

钢筋混凝土结构是指采用钢筋混凝土或预应力混凝土[1]做成的建筑物。它们主要的结构类型有框架结构、剪力墙结构、筒体结构、拱结构、空间薄壳和空间折板等。

⑤钢-混凝土组合结构(Steel-Concrete Composite Structure)

钢-混凝土组合结构是指采用部分为钢构件、部分为钢筋混凝土构件组成承重结构体系的建筑物,或者是其承重结构的主要构件(梁、柱、板等)内混凝土和型钢或钢管同时存在的建筑物。这种组合结构也可表述为不同材料之间能以某种方式有效传递内力,以整体的形式产生抗力的结构。目前采用钢-混凝土组合结构的建筑物十分广泛。

⑥钢结构(Steel Structure)(www.daowen.com)

钢结构是指采用钢材(钢板、各种型钢、钢管、圆钢等)连接组合形成其主要结构体系的建筑物。钢结构的应用范围很广,用小型角钢和圆钢组成的结构称“轻钢结构”,常用于农业建筑物;普通钢材则适用于各类大中型建筑物,尤其适用于大跨和高层建筑物。

⑦张拉整体结构(Tensegrity Structure)和膜结构(Membrane Structure)

张拉整体结构和膜结构常用于公共建筑的屋盖结构。

上述各种材料的结构将在5.3~5.9节分别作具体讨论。

(3)按结构体系分

按组成房屋主体结构的形式和受力系统即结构体系分,有:

①承重墙结构(Bearing Wall Structure)

在高层建筑中也称剪力墙结构(Shear Wall Structure)。该种结构利用房屋的墙体作为竖向承重和抵抗水平荷载(如风荷载或水平地震作用)的结构。墙体同时也作为围护结构及房间分隔构件,见图4.10(a)。

②板-柱体系(Slab-Column System)

它是由板和柱形成的受力体系,不设梁,但往往在柱顶与板接触处设扩大柱头(柱帽)。板柱结构可以使楼层有效空间加大,平滑的板底可改善采光、通风等条件。当楼层较多时,宜设置墙体构成板柱-抗震墙结构。

③框架结构(Frame Structure)

它是采用梁、柱组成的框架作为房屋的竖向承重结构,并同时承受水平荷载。其中如梁和柱整体连接,可以承受弯矩的称为刚接框架结构,见图4.10(b);如梁和柱非整体连接,其间可以自由转动、不能承受弯矩的称铰接框架结构,也称排架结构。

④筒体结构(Tube Structure)

利用房间四周墙体形成封闭筒体(也可利用房屋外围由间距很密的柱与截面很高的梁组成形式上像框架,实质上是有许多窗洞的筒体)作为主要抵抗水平荷载的结构,也可以利用框架和筒体组合成框架-筒体结构,见图4.10(d)。

⑤错列桁架结构(Staggered Truss Structure)

利用整层高的桁架横向跨越房屋两外柱之间的空间,并利用桁架交替在各楼层平面上错列的方法增加整个房屋的刚度,也使居住单元的布置更加灵活,这种结构体系称错列桁架结构,见图4.10(c)。

⑥拱结构(Arch Structure)

以在一个平面内受力的、由曲线(或折线)形构件组成的拱所形成的结构,来承受整个房屋的竖向荷载和水平荷载,见图4.10(e)。

⑦壳体结构(Shell Structure)

壳体结构是指由曲面形板与边缘构件(梁、拱或桁架)组成的空间结构。它能以较薄的板面形成承载能力高、刚度大的承重结构,能覆盖大跨度的空间而无需中间支柱,见图4.10(g)。

⑧折板结构(Folded Plate Structure)

由多块平板组合而成的空间结构,是一种既能承重又可围护、用料较省、刚度较大的薄壁结构,见图4.10(i)。

⑨网架结构(Spatial Grid Structure)

由多根杆件按照一定的网格形式,通过节点连接而成的空间结构,具有空间受力、质量轻、刚度大、可跨越较大跨度、抗震性能好等优点,见图4.10(f)。

⑩悬挂式结构(Suspension Structure)

也称钢索结构(Steel Rope Structure),是指楼面荷载通过吊索或吊杆传递到支承柱上去,再由柱传递到基础的结构,见图4.10(h)。

11○巨型桁架和巨型框架结构(Giant Truss System and Mega Frame Structure)

巨型桁架结构通常沿外框筒面设大型斜向支撑构成,它可以增加整个结构体系的刚度。巨型框架则可理解为将一般框架的比例放大。它的“柱”一般布置在建筑物的四角,它的“梁”通常隔若干楼层设置一根。巨型框架的“梁”、“柱”可由多片立体支撑构成,“柱”也可由小框筒构成。巨型“梁”、“柱”之间的若干层为一般框架,可视为巨型结构的子结构,这样,巨型结构就更加充分地发挥了立体构件的空间工作性能。

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