建筑结构体系及特点

常见建筑结构体系及其特点

一、混合结构体系

混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构，而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。也可认为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

根据承重墙所在的位置划分为

横墙承重方案

其受力特点是：主要靠横墙支撑楼板，横墙是主要承重墙。纵墙主要起维护、隔断和维持横墙的整体作用，故纵墙是自承重墙。该方案的优点是：横墙较密，房屋横向刚度大，整体刚度好，其缺点是：平面布置不灵活。

纵墙承重方案

其特点是：把荷载传给梁，由梁传给纵墙，纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部分荷载，横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要，它的间距比较大。优点是：房屋的空间可以比较大，平面布置比较灵活，墙面积较小，缺点是：房屋的刚度较差。

纵横墙承重方案

根据房屋的开间和进深要求，有时需要纵横墙同时承重，即为纵横墙承重方案。这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定，横墙的间距比纵墙的小，所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。

内框架承重方案 房屋有时由于使用上要求，往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙，以取得较大的空间。其特点是：由于横墙较小，房屋的空间刚度较差。

二、框架结构体系

框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。

由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架，当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时，该结构体系成为框架结构体系。有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。

框架结构体系具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构。同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期。

框架结构体系的缺点为：①框架节点应力集中显着；②框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性；③对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显着增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理。

浅谈高层建筑的结构特点和建筑体系

【摘 要】根据现今社会对高层建筑的使用要求，本文将高层建筑结构的特点归纳为四项，也就是四大结构体系分别为：框架结构、剪力墙结构、框剪结构和筒体结构，同时围绕这四大结构体系进行了叙述，为读者提供了一系列的参考依据。

【关键词】高层建筑结构特点；结构体系的分类

前言：

我国的建筑业从改革开放发展到现在，有了一个本质上的飞跃，无论是在施工技术、施工工艺还是施工质量相比之前都有了不同程度上的提高，再者由于现今社会科学技术与高科技产品和设备不断的应用在建筑行业中，这就使得现今社会形式下的建筑行业完全优化于早期的建筑行业。

由于城市化步伐在不断的加快，高层建筑在全国个大小城市纷纷的涌现而出，因此高层建筑的施工质量便成为人们所关注的焦点，同时也成为施工企业、施工技术人员、施工管理人员在施工工作中关注度最高的环节。因此在高层建筑的施工中，施工人员和技术人员就必须了解高层建筑结构的施工的特点，在依据设计图纸和规范进行施工，从而确保整体工程的施工质量。

一、设计因素体现在高层建筑中的特点

高层建筑的结构体系完全不同于多层建筑和别墅建筑的的结构体系，在建筑物得平面布置、造型设计、建筑物整体高度、管道井口、施工要求、技术要求、投资造价都有很大的区别，其主要分为

以下方面：

首先，水平力是控制的主要因素

多层建筑和其它形式的建筑结构，通常都主要是将重力作为控制竖向和在的结构设计，而对于高层建筑结构来说，不仅仅只有在竖向对结构产生重力荷载的影响作用，还在水平方向受着荷载的影响。这种区别的产生是因为高层建筑产生的自重和建筑物在竖向作用的构件产生的轴力和弯矩的数值，是和建筑物的高度成正比的；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。

高层建筑结构特点及其体系

【摘 要】文章分析高层建筑结构的六个特点，并介绍目前国内高层建筑的四大结构体系：框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。

【关键词】高层建筑；结构特点；结构体系

随着城市化进程加速发展，全国各地的高层建筑不断涌现，作为土建工作设计人员，必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系，只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。

1.高层建筑结构设计的特点

高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有：

1.1水平力是设计主要因素

在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。

1.2侧移成为控指标

与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形迅速增大，与建筑高度h的4次方成正比（△=qh4/8ei）。

另外，高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大，在设计中不仅要求结构具有足够的强度，还要求具有足够的抗推刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，否则会产生以下情况：

（1）因侧移产生较大的附加内力，尤其是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，当产生的附加内力值超过一定数值时，将会导致房屋侧塌。

1、 框架结构体系的特点

1．1建筑平面布置灵活，使用空间大。

1．2延性较好。

1．3整体侧向刚度较小，水平力作用下侧向变形较大（呈剪切型）。所以建筑高度受到限制。

1．4非结构构件破坏比较严重。

2、框架结构体系选择的因素及适用范围

2．1考虑建筑功能的要求。例如多层建筑空间大、平面布置灵活时。

2．2考虑建筑高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件等因素。

2.3框架结构体系是介于砌体结构与框架-剪力墙结构之间的可选结构体系。框架结构设计应符合安全适用、技术先进、经济合理、方便施工的原则（结构设计原则）。

2.4非抗震设计时用于多层及高层建筑。抗震设计时一般情况下框架结构多用多层及小高层建筑（7度区以下）。

2.5框架结构由于其抗侧刚度较差，因此在地震区不宜设计较高的框架结构。在7度（0.15g）设防区，对于一般民用建筑，层数不宜超过7层，总高度不宜超过28米。在8度（0.3g）设防区，层数不宜超过5层，总高度不宜超过20米。超过以上数据时虽然计算指标均满足规范要求，但是不经济。

3、 结构平面、竖向布置

3．1为了保证框架结构的抗震安全，结构应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等性能。设计中应合理地布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应；平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小（不应在同一层同时改变构件的截面尺寸和材料强度），避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

3．2框架结构宜设计成双向梁柱刚架体系以承受纵横两个方向的地震作用或风荷载。特殊情况下也可以采用一向为刚架，另一向为铰接排架的结构体系。但在铰接排架方向应设置支撑或抗震墙，以保证结构的承载力、刚度和稳定。

3．3抗震设计的框架结构，不宜采用单跨框架。如果不可避免的话，可设计为框架-剪力墙结构，多层建筑也可仅在单跨方向设置剪力墙。后者框架结构部分的抗震等级应按框架结构选用，而剪力墙部分的抗震等级应按框架-剪力墙结构选用。