房屋结构类型

2.房屋结构类型

按结构体系，房屋结构可以分为承重墙结构、框架结构、框架-剪力墙结构、筒体结构、网架结构、桁架结构、薄壳结构、悬索结构和薄膜结构等。

承重墙结构利用房屋墙体作为竖向承重和抵御水平荷载的结构，墙体同时作为维护和房间分隔构件，在高层建筑中也称为剪力墙结构，如图3.6所示。

图3.6　承重墙结构示意图

框架结构利用梁和柱组成的框架为主体，以承受竖向和水平荷载，如图3.7所示。框架结构平面布置灵活，可以提供较大的建筑空间，也可以形成丰富多变的立面造型。框架结构的刚度主要取决于梁柱的界面尺寸，建筑高度一般不超过60m。

图3.7　框架结构

框架-剪力墙结构将框架结构和剪力墙结构的优点结合起来，在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同样又有足够的剪力墙，有相当大的刚度，如图3.8所示。

图3.8　框架-剪力墙结构

筒体结构是利用四周墙形成的封闭筒体，和框架一起构成的结构，适合于高层建筑。当单筒结构高度较大时，很难承受较大的水平荷载，因此一般筒式体系为组合体系。按照不同组合方式，筒体结构可以分为框筒体系、筒中筒体系、成束筒结构。图3.9为成束筒结构示意图，右侧为采用成束筒结构的美国西尔斯大厦。

图3.9　框架-剪力墙结构

网架结构是利用多根杆件通过节点连接起来的空间结构，多采用钢管或角钢制作，节点多采用空心球结点或钢板焊接结点。即使在个别杆件受损的情况下，也能自动调节杆件内力，保持结构安全。网架结构重量轻，刚度大，抗震性能好，可以构成大跨度空间，尤其适用于形状复杂的大型公共建筑和工业厂房屋盖中。如位于我国乌鲁木齐市永丰乡包家槽子村的亚洲国家地理中心，其大门采用钢网架结构，高20m多，如雄鹰展翅，气势雄伟，如图3.10所示。

图3.10　亚洲国家地理中心的钢网架结构大门

桁架结构是由杆件在端部相互连接组成的格子式结构，杆件大部分情况下只受轴线拉力或压力，结构自重小。桁架结构易于构成各种外形，如简支桁架、拱架、框架和塔架形式等，因此在会展中心、体育场馆或大型公共建筑中得到广泛应用。同网架结构相比，桁架结构杆件数量少，节点美观，可以搭建出各种体态轻盈的大跨度结构，如图3.11所示。

图3.11　桁架结构

薄壳结构利用曲面形板与梁、拱、柱等组成空间结构，以空间薄壳为主体，形成承载力高、刚度大的承重结构，可以覆盖较大的空间而中间无需支柱，主要形式有筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等。我国天津博物馆就采用了薄壳结构，如图3.12所示。

图3.12　薄壳结构

悬索结构是利用一系列受拉索为主要承重构件，楼面荷载通过吊索传递到支撑柱上去。悬索结构除用于大跨度桥梁外，还可用于体育馆、飞机场、展览馆、仓库等屋盖结构中。吉林省速滑馆就是采用的悬索结构，如图3.13所示。

图3.13　薄壳结构

薄膜结构是利用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面，可以承受一定的外荷载作用，是建筑与结构完美结合的体系。薄膜结构体型轻巧，制作简易，安装快捷，特别适用于大型体育馆、人行廊道、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。从结构方式上，薄膜结构大概可以分为骨架式、张拉式和充气式三种形式。