建筑类型及其常用结构体系

1、第第5 5章章 建筑类型及常用结构体系建筑类型及常用结构体系第第1 1节节 墙体承重结构墙体承重结构墙体承重结构体系墙体承重结构体系以部分或全部建筑外墙部分或全部建筑外墙以及若干固定不变的建筑内墙作为垂直支承系统的一种体系砌体墙承重砌体墙承重 钢筋混凝土墙承重钢筋混凝土墙承重墙体材料的来源丰富，施工方便，对建筑平面的适应性强，因此大量应用于低层和多层的民用建筑，特别是住宅、旅馆、学校、幼托、办公用房和一些小型商业用房、工业厂房、诊疗所等 预制装配式的建筑平面相对较为规整，往往以横墙承重居多，使用不够灵活，但能够适应一般的学校、宿舍、旅馆、住宅、办公等建筑的要求 ；现浇的往往大量应用于高层建筑，

2、特别是高层的办公楼、旅馆、病房、住宅等建筑中 某纵横墙混合承重的混合结构办公楼平面图某横墙承重的混合结构宿舍平面图某混合结构多层住宅平面横墙承重的方式在纵方向可以获得较大的开窗面积，易得到较好的采光条件，横墙承重的方式在纵方向可以获得较大的开窗面积，易得到较好的采光条件，但平面较呆板但平面较呆板 纵墙承重的方式可减少横墙的数量，对开放室内空间有一定的好处，但其整体纵墙承重的方式可减少横墙的数量，对开放室内空间有一定的好处，但其整体刚度往往不如横墙承重的方案好，纵向开窗面积也受到限制，所以在高烈度地刚度往往不如横墙承重的方案好，纵向开窗面积也受到限制，所以在高烈度地震区应慎重对待震区应慎重对待

3、纵、横墙混合承重的方案除应有一定数量的纵墙及横墙拉齐以加强建筑物的刚度、满足抗震的要求外 ，其墙体的布置相对较为自由，在平面组合方面可获得交通组织的方便并能够形成较好的采光和通风的条件，尤其适用于民用住宅 砌体墙承重砖墙承重的混合结构多层学生宿舍砖墙承重的混合结构多层学生宿舍砌块墙承重的混合结构实验楼砌块墙承重的混合结构实验楼某混合结构的多层教学楼某混合结构的多层教学楼钢筋混凝土墙承重钢筋混凝土墙承重预制装配式钢筋混凝土墙承重体系住宅示意预制楼板预制外墙板预制内墙板(a)(b)板材装配式建筑钢筋混凝土墙承重钢筋混凝土墙承重钢筋混凝土墙承重1967年蒙特利尔世界博览会展出的预制装配式盒子住宅现浇

4、钢筋混凝土剪力墙体系的高层住宅楼现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层住宅楼钢筋混凝土墙承重钢筋混凝土墙承重钢筋混凝土墙承重 某剪力墙体系高层住宅平面某剪力墙体系高层住宅平面 某短肢剪力墙体系高层住宅平面某短肢剪力墙体系高层住宅平面短肢剪力墙的体系较之长肢的剪力墙体系更能够增加建筑空间在使用过程中变短肢剪力墙的体系较之长肢的剪力墙体系更能够增加建筑空间在使用过程中变动的可能性动的可能性 第第5 5章章 常用结构体系所适用的建筑类型常用结构体系所适用的建筑类型 第第2 2节节 骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系所适用的建筑类型 骨架结构体系骨架结构体系对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一

5、根横梁来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且建筑立面处理也较为灵活柱网需要有对位关系，平面不宜转折过多，对于建筑布局的灵活性的意义主要还是体现在那些内部需要较多的大空间 框架结构体系框架结构体系 框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系 单层刚架、拱单层刚架、拱 排架排架 板柱体系板柱体系 框架结构建筑的特点：由于墙体不用承重，故可以创造开敞的空间，且作为围护分隔的墙体可

6、以根据各个楼层的不同需要设置，无需上下对齐n一层平面一层平面n二层平面二层平面框架结构支承系统 钢筋混凝土框架支承的大型体育馆的看台下部室内空间第第2 2节节 骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系骨架结构体系对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且建筑立面处理也较为灵活柱网需要有对位

7、柱网需要有对位关系，平面不宜关系，平面不宜转折过多，对于转折过多，对于建筑布局的灵活建筑布局的灵活性的意义主要还性的意义主要还是体现在那些内是体现在那些内部需要较多的大部需要较多的大空间空间 框剪体系的建筑物，剪力墙的布置除满足结构方面的需要外，如能与建筑空间的布置相协调，更能发挥框架原有的灵活性。框筒等体系的建筑物，筒体在垂直方向的适当变形，可以造成丰富的建筑体型框架结构体系框架结构体系 框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系 单层刚架、拱单层刚架、拱 排架排架 板柱体系板柱体系 某框剪体系高层旅馆平面 某框筒体系高层办公楼平面美国芝加哥西尔斯大厦的束筒框架结构布置及体型变化第第2 2节节 骨架结

8、构体系所适用的建筑类型骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系骨架结构体系对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因此较为适用于那

9、些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且建筑立面处理也较为灵活建筑立面处理也较为灵活柱网需要有对位柱网需要有对位关系，平面不宜关系，平面不宜转折过多，对于转折过多，对于建筑布局的灵活建筑布局的灵活性的意义主要还性的意义主要还是体现在那些内是体现在那些内部需要较多的大部需要较多的大空间空间 框剪体系的建筑物，框剪体系的建筑物，剪力墙的布置除满足剪力墙的布置除满足结构方面的需要外，结构方面的需要外，如能与建筑空间的布如能与建筑空间的布置相协调，更能发挥置相协调，更能发挥框架原有的灵活性。框架原有的灵活性。框筒等体系的

10、建筑物，框筒等体系的建筑物，筒体在垂直方向的适筒体在垂直方向的适当变形，可以造成丰当变形，可以造成丰富的建筑体型富的建筑体型板底平整，板底平整，可降低层高，可降低层高，且内部空间且内部空间分隔不受梁分隔不受梁的影响。适的影响。适用于使用荷用于使用荷载合适的商载合适的商场、图书馆、场、图书馆、仓储、多层仓储、多层轻型厂房等轻型厂房等框架结构体系框架结构体系 框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系 单层刚架、拱单层刚架、拱 排架排架 板柱体系板柱体系 某装配式板柱体系办公楼平面及施工工艺示意某装配式板柱体系办公楼平面及施工工艺示意(a)某装配式板柱体系办公楼建筑方案(b) 某装配式板柱体系办公楼施工方案

11、伞状结构的无梁楼盖第第2 2节节 骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系骨架结构体系对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承

12、重，可以灵活布置和移动，因此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且建筑立面处理也较为灵活建筑立面处理也较为灵活柱网需要有对位柱网需要有对位关系，平面不宜关系，平面不宜转折过多，对于转折过多，对于建筑布局的灵活建筑布局的灵活性的意义主要还性的意义主要还是体现在那些内是体现在那些内部需要较多的大部需要较多的大空间空间 框剪体系的建筑物，框剪体系的建筑物，剪力墙的布置除满足剪力墙的布置除满足结构方面的需要外，结构方面的需要外，如能与建筑空间的布如能与建筑空间的布置相协调，更能发挥置相协调，更能发挥框架原有

13、的灵活性。框架原有的灵活性。框筒等体系的建筑物，框筒等体系的建筑物，筒体在垂直方向的适筒体在垂直方向的适当变形，可以造成丰当变形，可以造成丰富的建筑体型富的建筑体型板底平整，板底平整，可降低层高，可降低层高，且内部空间且内部空间分隔不受梁分隔不受梁的影响。适的影响。适用于使用荷用于使用荷载合适的商载合适的商场、图书馆、场、图书馆、仓储、多层仓储、多层轻型厂房等轻型厂房等框架结构体系框架结构体系 框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系 单层刚架、拱单层刚架、拱 排架排架 板柱体系板柱体系 在结构上属于平在结构上属于平面受力体系，可面受力体系，可以通过改变排列以通过改变排列方式或平面尺寸方式或平面尺寸适

14、应较活泼的建适应较活泼的建筑平面和体型；筑平面和体型；还可以结合空间还可以结合空间结构屋盖系统覆结构屋盖系统覆盖大空间盖大空间 某大学室内体育馆的木构刚架及天窗 某刚架结构车站钢制刚架结构的飞机库 钢制刚架结构的玻璃暖房 早期罗马人在建筑中使用的拱券拱券结构的住宅室内美国蒙哥马里体育馆用平行拱支承屋面覆盖圆形平面第第2 2节节 骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系骨架结构体系对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空来取代了一片承重墙

15、。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且建筑立面处理也较为灵活建筑立面处理也较为灵活柱网需要有对位柱网需要有对位关系，平面不宜关系，平面不宜转折过多，对于转折过多，对于建筑布局的灵活

16、建筑布局的灵活性的意义主要还性的意义主要还是体现在那些内是体现在那些内部需要较多的大部需要较多的大空间空间 框剪体系的建筑物，框剪体系的建筑物，剪力墙的布置除满足剪力墙的布置除满足结构方面的需要外，结构方面的需要外，如能与建筑空间的布如能与建筑空间的布置相协调，更能发挥置相协调，更能发挥框架原有的灵活性。框架原有的灵活性。框筒等体系的建筑物，框筒等体系的建筑物，筒体在垂直方向的适筒体在垂直方向的适当变形，可以造成丰当变形，可以造成丰富的建筑体型富的建筑体型板底平整，板底平整，可降低层高，可降低层高，且内部空间且内部空间分隔不受梁分隔不受梁的影响。适的影响。适用于使用荷用于使用荷载合适的商载合适

17、的商场、图书馆、场、图书馆、仓储、多层仓储、多层轻型厂房等轻型厂房等屋架等与柱子之间铰接，能够承受大型的起重设备运行时所产生的动荷载 框架结构体系框架结构体系 框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系 单层刚架、拱单层刚架、拱 排架排架 板柱体系板柱体系 在结构上属于平在结构上属于平面受力体系，可面受力体系，可以通过改变排列以通过改变排列方式或平面尺寸方式或平面尺寸适应较活泼的建适应较活泼的建筑平面和体型；筑平面和体型；还可以结合空间还可以结合空间结构屋盖系统覆结构屋盖系统覆盖大空间盖大空间 排架结构某单层厂房室内第第5 5章章 常用结构体系所适用的建筑类型常用结构体系所适用的建筑类型 第第3 3节节

18、 空间结构体系所适用的建筑类型空间结构体系所适用的建筑类型 空间结构支承系统空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式属于空间薄壁结属于空间薄壁结构，又可分为曲构，又可分为曲面壳和折板两种。面壳和折板两种。对建筑而言，结对建筑而言，结构本身就形成了构本身就形成了“面面”，而且可，而且可以切削以切削薄壳薄壳 网架网架 膜膜 混合形式混合形式 悬索悬索 罗马小体育宫圆形网状扁球壳屋顶罗马小体育宫圆形网状扁球壳屋顶 用八个双曲抛物面薄壳拼成了洛斯马纳提拉斯餐厅

19、（墨西哥）用八个双曲抛物面薄壳拼成了洛斯马纳提拉斯餐厅（墨西哥） 用三个相同的扭壳构成某疗养所的餐厅用三个相同的扭壳构成某疗养所的餐厅折板成角度铺设折板成角度铺设用作建筑物的屋面用作建筑物的屋面折板水平铺设折板水平铺设用作建筑物的屋面用作建筑物的屋面第第3 3节节 空间结构体系所适用的建筑类型空间结构体系所适用的建筑类型空间结构支承系统空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式属于空间薄壁结属于空间薄壁结构，又可分为曲构，又可分为曲面壳和折板两种。面壳和折板两种。对建筑而言，结对建筑而言，结构本身就形成了构本身就形成了“面面”，而且可，

20、而且可以切削以切削薄壳薄壳 网架网架 膜膜 混合形式混合形式 悬索悬索 由许多杆件按照受力的合理性有规律地排列组合而成，可以分为平板网架和网壳两种。网架空间整体性好。平板网架杆件正交、斜交后可以形成不同的平面形状，使用相当灵活。在需要时结构杆件可以暴露 网壳与主体结构脱开，自成体系地作为围护结构而存在网壳相当于格构化的薄壳，但由钢杆件组成的网壳一般比混凝土薄壳的自重要小得多，除了用作大空间的顶盖外，还可以整体化地围合空间 由网架结构覆盖的音乐厅由网架结构覆盖的音乐厅曲面网架的大型展示空间及运动馆曲面网架的大型展示空间及运动馆第第3 3节节 空间结构体系所适用的建筑类型空间结构体系所适用的建筑类

21、型空间结构支承系统空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式属于空间薄壁结属于空间薄壁结构，又可分为曲构，又可分为曲面壳和折板两种。面壳和折板两种。对建筑而言，结对建筑而言，结构本身就形成了构本身就形成了“面面”，而且可，而且可以切削以切削薄壳薄壳 网架网架 膜膜 混合形式混合形式 悬索悬索 由许多杆件按照由许多杆件按照受力的合理性有受力的合理性有规律地排列组合规律地排列组合而成，可以分为而成，可以分为平板网架和网壳平板网架和网壳两种。网架空间两种。网架空间整体性好。平板整体性好。平板网架杆件正交、网架杆件正交、斜交后可以形成斜交后可以

22、形成不同的平面形状，不同的平面形状，使用相当灵活。使用相当灵活。在需要时结构杆在需要时结构杆件可以暴露件可以暴露用高强钢丝做拉索，加上高强的边缘构件以及下部的支承构件，使结构自重极大地减小，而跨度大大增加。除稳定性相对较差外，是比较理想的大跨屋盖结构形式。对于建筑而言，由于拉索显示出柔韧的状态，使得结构形式轻巧且具有动感两片交叉拱作为索网边缘构件两片刚性拱支撑屋面索网及其边缘构件屋盖用悬索结构的冰球馆屋盖用悬索结构的冰球馆悬索结构屋面覆盖的世博会展厅悬索结构屋面覆盖的世博会展厅某展示厅（意大利）第第3 3节节 空间结构体系所适用的建筑类型空间结构体系所适用的建筑类型空间结构支承系统空间结构支承

23、系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式属于空间薄壁属于空间薄壁结构，又可分结构，又可分为曲面壳和折为曲面壳和折板两种。对建板两种。对建筑而言，结构筑而言，结构本身就形成了本身就形成了“面面”，而且，而且可以切削可以切削薄壳薄壳 网架网架 膜膜 混合形式混合形式 悬索悬索 由许多杆件按照由许多杆件按照受力的合理性有受力的合理性有规律地排列组合规律地排列组合而成，可以分为而成，可以分为平板网架和网壳平板网架和网壳两种。网架空间两种。网架空间整体性好。平板整体性好。平板网架杆件正交、网架杆件正交、斜交后可以形成斜交后可以形成不同的平面形状，不同的平面

24、形状，使用相当灵活。使用相当灵活。在需要时结构杆在需要时结构杆件可以暴露件可以暴露用高强钢丝做拉索，用高强钢丝做拉索，加上高强的边缘构加上高强的边缘构件以及下部的支承件以及下部的支承构件，使结构自重构件，使结构自重极大地减小，而跨极大地减小，而跨度大大增加。除稳度大大增加。除稳定性相对较差外，定性相对较差外，是比较理想的大跨是比较理想的大跨屋盖结构形式。对屋盖结构形式。对于建筑而言，由于于建筑而言，由于拉索显示出柔韧的拉索显示出柔韧的状态，使得结构形状态，使得结构形式轻巧且具有动感式轻巧且具有动感在本质上也是受拉构件。像薄壳一样，兼有承重和围护的双重功能。其张拉力来源于充气或者用桅杆、拱、拉索

25、等构件来将膜绷紧。由于这些构件灵活的布置形式以及膜本身轻柔的外表，在城市室外空间小品中也常应用体育场张拉膜结构顶盖体育场张拉膜结构顶盖 可以想象把索网结构的索细化加密，直到交织成一张薄膜张拉膜结构的连廊张拉膜结构的连廊张拉膜结构的展示空间张拉膜结构的展示空间某体育场由半透明的充气膜结构覆盖，可根据不同球队的比赛改变外观的颜色某体育场由半透明的充气膜结构覆盖，可根据不同球队的比赛改变外观的颜色充气膜结构的植物园穹顶充气膜结构的植物园穹顶膜结构的空间研究大楼膜结构的空间研究大楼第第3节节 空间结构体系所适用的建筑类型空间结构体系所适用的建筑类型空间结构支承系统空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大