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　　民用建筑的分類

　　1.按建筑物的層數(shù)和高度分

　　根據(jù)《民用建筑設(shè)計(jì)通則》GB50352，民用建筑按層數(shù)或高度分類劃分如下：

　　（1）住宅建筑按層數(shù)分類：1～3層為低層住宅，4～6層為多層住宅，7～9層（高度不大于28m）為中高層住宅，10層及以上或高度大于28m為高層住宅；

　?。?）除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者為單層和多層建筑，大于24m者為高層建筑（不包括建筑高度大于24m的單層公共建筑）。

　?。?）建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑。

　　2.按建筑的耐久年限分

　?。?）一級建筑：耐久年限為100年以上，適用于重要的建筑和高層建筑。

　?。?）二級建筑：耐久年限為50～100年，適用于一般性建筑。

　?。?）三級建筑：耐久年限為25～50年，適用于次要的建筑。

　?。?）四級建筑：耐久年限為15年以下，適用于臨時(shí)性建筑。

　　3.按主要承重結(jié)構(gòu)材料分

　?。?）木結(jié)構(gòu)。一般分為重型梁柱木結(jié)構(gòu)和輕型桁架木結(jié)構(gòu)。

　　重型木結(jié)構(gòu)是指用較大尺寸或斷面的工程木材作為梁、柱的木框架，墻體采用木骨架等組合材料的建筑結(jié)構(gòu)，其承載系統(tǒng)由梁和柱構(gòu)成；輕型木結(jié)構(gòu)是指用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格材、木基結(jié)構(gòu)板材或石膏板制作、建造的木框架單層或多層建筑結(jié)構(gòu)，其承載系統(tǒng)由墻骨柱和木構(gòu)架墻體構(gòu)成。

　　（2）磚木結(jié)構(gòu)。建筑物的主要承重構(gòu)件用磚木做成，其中豎向承重構(gòu)件的墻體、柱子采用磚砌，水平承重構(gòu)件的樓板、屋架采用木材。

　?。?）磚混結(jié)構(gòu)。磚混結(jié)構(gòu)是以小部分鋼筋混凝土及大部分磚墻承重的結(jié)構(gòu)，適合開間進(jìn)深較小、房間面積小、多層或低層的建筑。

　?。?）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。主要承重構(gòu)件，如梁、板、柱采用鋼筋混凝土材料，而非承重墻用磚砌或其他輕質(zhì)材料做成。

　　（5）鋼結(jié)構(gòu)。主要承重構(gòu)件均用鋼材構(gòu)成。鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強(qiáng)，抗震性能好，適用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物。

　?。?）型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)。是把型鋼埋入鋼筋混凝土中的一種獨(dú)立的結(jié)構(gòu)形式。型鋼、鋼筋、混凝土三者結(jié)合使型鋼混凝土結(jié)構(gòu)具備了比傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載力大、剛度大、抗震性能好的優(yōu)點(diǎn)。與鋼結(jié)構(gòu)相比，具有防火性能好，結(jié)構(gòu)局部和整體穩(wěn)定性好，節(jié)省鋼材的優(yōu)點(diǎn)。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用于大型結(jié)構(gòu)中，力求截面最小化，承載力最大，可節(jié)約空間，但是造價(jià)比較高。

　　4.按施工方法分

　?。?）現(xiàn)澆、現(xiàn)砌式

　?。?）裝配式混凝土結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)部分或全部采用預(yù)制混凝土構(gòu)件裝配而成的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，簡稱裝配式結(jié)構(gòu)。裝配式建筑（PC建筑）是指房屋的主要承重構(gòu)件，如墻體、樓板、樓梯、屋面板等均為預(yù)制構(gòu)件，在施工現(xiàn)場組裝在一起的建筑。

　　這種建筑的特點(diǎn)是建筑構(gòu)件工廠化生產(chǎn)現(xiàn)場裝配，建造速度快，節(jié)能、環(huán)保，施工受氣候條件制約小，節(jié)約勞動力。符合綠色節(jié)能建筑的發(fā)展方向，是我國大力提倡的施工方式。雖然目前單方造價(jià)比現(xiàn)澆混凝結(jié)構(gòu)高，但由于工期縮短，質(zhì)量提高，綜合效益顯著。

　　裝配式結(jié)構(gòu)可分為裝配整體式框架結(jié)構(gòu)、裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配整體式框架-現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配整體式部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)。依據(jù)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ1－2014）各種結(jié)構(gòu)體系適用的最大高度見表2.1.1，并滿足下列規(guī)定：

　　表2.1.1　各種結(jié)構(gòu)體系適用的最大高度表（m）

　　注：房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨龋ú豢紤]局部突出屋頂部分）。

　　1）當(dāng)結(jié)構(gòu)中豎向構(gòu)件全部為現(xiàn)澆且樓蓋采用疊合梁板時(shí)，房屋的最大適用高度可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3中的規(guī)定采用。

　　2）裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)和裝配整體式部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，在規(guī)定的水平力作用下，當(dāng)預(yù)制剪力墻構(gòu)件底部承擔(dān)的總剪力大于該層總剪力的50%時(shí)，其最大適用高度應(yīng)適當(dāng)降低；當(dāng)預(yù)制剪力墻構(gòu)件底部承擔(dān)的總剪力大于該層總剪力的80%時(shí)，最大適用高度應(yīng)取表2.1.1中括號內(nèi)的數(shù)值。

　　5.按承重體系分

　?。?）混合結(jié)構(gòu)體系。住宅建筑最適合采用混合結(jié)構(gòu)，一般在6層以下?；旌辖Y(jié)構(gòu)根據(jù)承重墻所在的位置，劃分為縱墻承重和橫墻承重兩種方案。縱墻承重方案的特點(diǎn)是樓板支承于梁上，梁把荷載傳遞給縱墻。橫墻的設(shè)置主要是為了滿足房屋剛度和整體性的要求，橫墻是主要的承重墻。其優(yōu)點(diǎn)是房屋的開間相對大些，使用靈活。

　?。?）框架結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是利用梁、柱組成的縱、橫兩個(gè)方向的框架形成的結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)承受豎向荷載和水平荷載，其主要優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可形成較大的建筑空間，建筑立面處理也比較方便；主要缺點(diǎn)是側(cè)向剛度較小，當(dāng)層數(shù)較多時(shí)，會產(chǎn)生較大的側(cè)移，易引起非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件（如隔墻、裝飾等）破壞，而影響使用。

　　（3）剪力墻體系。剪力墻體系是利用建筑物的墻體（內(nèi)墻和外墻）來抵抗水平力。因?yàn)榧袅瘸惺艽怪焙奢d，也承受水平荷載。高層建筑主要荷載為水平荷載，墻體既受剪又受彎，所以稱剪力墻。剪力墻一般為鋼筋混凝土墻，厚度不小于160mm，剪力墻的墻段長度一般不超過8m，適用于小開間的住宅和旅館等。在180m高的范圍內(nèi)都可以適用。剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是側(cè)向剛度大，水平荷載作用下側(cè)移??；缺點(diǎn)是間距小，建筑平面布置不靈活，不適用于大空間的公共建筑，另外結(jié)構(gòu)自重也較大。

　?。?）框架-剪力墻體系?？蚣芤患袅Y(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置適當(dāng)剪力墻的結(jié)構(gòu)，具有框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活，有較大空間的優(yōu)點(diǎn)，又具有側(cè)向剛度較大的優(yōu)點(diǎn)?？蚣芤患袅Y(jié)構(gòu)中，剪力墻主要承受水平荷載，豎向荷載主要由框架承擔(dān)。在170m高的范圍內(nèi)都可以適用。

　　橫向剪力墻宜均勻?qū)ΨQ布置在建筑物端部附近、平面形狀變化處。一般情況下，整個(gè)建筑的全部剪力墻至少承受80%的水平荷載。

　?。?）筒體結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中，特別是超高層建筑中，水平荷載愈來愈大，起著控制作用，筒體結(jié)構(gòu)是抵抗水平荷載最有效的結(jié)構(gòu)體系。筒體結(jié)構(gòu)可分為框架-核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒和多筒結(jié)構(gòu)等，筒中筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒一般由電梯間、樓梯間組成。適用于高度不超過300m的建筑。

　?。?）桁架結(jié)構(gòu)體系。桁架是由桿件組成的結(jié)構(gòu)體系。在進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)，節(jié)點(diǎn)一般假定為鉸節(jié)點(diǎn)，當(dāng)荷載作用在節(jié)點(diǎn)上時(shí)，桿件只有軸向力，其材料的強(qiáng)度可得到充分發(fā)揮。桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是利用截面較小的桿件組成截面較大的構(gòu)件。

　　屋架的弦桿外形和腹桿布置對屋架內(nèi)力變化規(guī)律起決定性作用。同樣高跨比的屋架，當(dāng)上下弦成三角形時(shí)，弦桿內(nèi)力最大；當(dāng)上弦節(jié)點(diǎn)在拱形線上時(shí)，弦桿內(nèi)力最小。屋架的高跨比一般為1/6～1/8較為合理。一般屋架為平面結(jié)構(gòu)，平面外剛度非常弱。在制作運(yùn)輸安裝過程中，大跨屋架必須進(jìn)行吊裝驗(yàn)算。

　　（7）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系。網(wǎng)架是由許多桿件按照一定規(guī)律組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可分為平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架。它改變了平面桁架的受力狀態(tài)，是高次超靜定的空間結(jié)構(gòu)。平板網(wǎng)架采用較多，其優(yōu)點(diǎn)是：空間受力體系，桿件主要承受軸向力，受力合理，節(jié)約材料，整體性能好，剛度大，抗震性能好。桿件類型較少，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

　　平板網(wǎng)架可分為交叉桁架體系和角錐體系兩類。角錐體系受力更為合理，剛度更大。

　　交叉桁架體系網(wǎng)架的高度主要取決于跨度，網(wǎng)架尺寸應(yīng)與網(wǎng)架高度配合決定，腹桿的角度以45°為宜。網(wǎng)架的高度與短跨之比一般為1/15左右。網(wǎng)架桿件一般采用鋼管，節(jié)點(diǎn)一般采用球節(jié)點(diǎn)。

　　（8）拱式結(jié)構(gòu)體系。拱是一種有推力的結(jié)構(gòu)，其主要內(nèi)力是軸向壓力，因此可利用抗壓性能良好的混凝土建造大跨度的拱式結(jié)構(gòu)。由于拱式結(jié)構(gòu)受力合理，在建筑和橋梁中被廣泛應(yīng)用，適用于體育館、展覽館等建筑中。

　　按照結(jié)構(gòu)的組成和支承方式，拱可分為三鉸拱、兩鉸拱和無鉸拱。

　?。?）懸索結(jié)構(gòu)體系。懸索結(jié)構(gòu)是比較理想的大跨度結(jié)構(gòu)形式之一。目前，懸索屋蓋結(jié)構(gòu)的跨度已達(dá)160m，主要用于體育館、展覽館中。懸索結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件是受拉的鋼索，鋼索用高強(qiáng)度鋼絞線或鋼絲繩制成。

　　懸索結(jié)構(gòu)包括三部分：索網(wǎng)、邊緣構(gòu)件和下部支承結(jié)構(gòu)。

　　索的拉力取決于跨中的垂度，垂度越小拉力越大。索的垂度一般為跨度的1/30.

　　索的合理軸線形狀隨荷載的作用方式而變化。

　　懸索結(jié)構(gòu)可分為單曲面與雙曲面兩類。單曲拉索體系構(gòu)造簡單，屋面穩(wěn)定性差；雙曲拉索體系由承重索和穩(wěn)定索組成，支承結(jié)構(gòu)可以有很多種，如框架、拱等。

　?。?0）薄壁空間結(jié)構(gòu)體系。薄壁空間結(jié)構(gòu)也稱殼體結(jié)構(gòu)，其厚度比其他尺寸（如跨度）小得多，所以稱薄壁，屬于空間受力結(jié)構(gòu)，主要承受曲面內(nèi)的軸向壓力，彎矩很小。它的受力比較合理，材料強(qiáng)度能得到充分利用。薄殼常用于大跨度的屋蓋結(jié)構(gòu)，如展覽館、俱樂部、飛機(jī)庫等。薄殼結(jié)構(gòu)多采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，費(fèi)模板、費(fèi)工時(shí)。薄壁空間結(jié)構(gòu)的曲面形式很多，下面主要介紹筒殼和雙曲殼這兩種形式。

　?、偻矚ぃ阂话阌蓺ぐ濉⑦吜汉蜋M隔三部分組成。筒殼的空間工作是由這二部分結(jié)構(gòu)協(xié)同完成的。它的跨度在30m以內(nèi)是有利的。當(dāng)跨度再大時(shí)，宜采用雙曲薄殼。

　　②雙曲殼：適用于大空間大跨度的建筑。雙曲殼又分為圓頂殼、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼。目前圓頂?shù)闹睆揭堰_(dá)200多米。圓頂結(jié)構(gòu)可用在大型公共建筑中，如天文館、展覽館的屋蓋。圓頂結(jié)構(gòu)由殼面、支座環(huán)組成，通過支座環(huán)支于垂直構(gòu)件上，殼面主要承受壓力，支座環(huán)承受拉力。

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