為了幫助參加2013年一級(jí)注冊(cè)建筑師考試的各位考生更好的復(fù)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)這部分課程,在此特地編輯整理出2011年一級(jí)注冊(cè)建筑師建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)點(diǎn),希望各位同學(xué)可以在2013年注冊(cè)建筑師考試中取得優(yōu)異的成績(jī)!
建筑平面圖:
建筑平面圖是假想在房屋的窗臺(tái)以上作水平剖切后,移去上面部分作剩余部分的正投影而得到的水平剖面圖。它表示建筑的平面形式、大小尺寸、房間布置、建筑人口、門廳及樓梯布置的情況,標(biāo)明墻、柱的位置、厚度和所用材料以及門窗的類型、位置等情況。主要圖紙有首層平面圖、二層或標(biāo)準(zhǔn)層平面圖、頂層平面圖、屋頂平面圖等。其中屋頂平面圖是在房屋的上方,向下作屋頂外形的水平正投影而得到的平面圖。
建筑剖面圖:
建筑剖面圖是依據(jù)建筑平面圖上標(biāo)明的剖切位置和投影方向,假定用鉛垂方向的切平面將建筑切開后而得到的正投影圖。沿建筑寬度方向剖切后得到的剖面圖稱橫剖面圖;沿建筑長(zhǎng)度方向剖切后得到的剖面圖稱縱剖面圖;將建筑的局部剖切后得到的剖面圖稱局部剖面圖。建筑剖面圖主要表示建筑在垂直方向的內(nèi)部布置情況,反映建筑的結(jié)構(gòu)形式、分層情況、材料做法、構(gòu)造關(guān)系及建筑豎向部分的高度尺寸等。
建筑立面圖:
建筑立面圖是將建筑的不同側(cè)表面,投影到鉛直投影面上而得到的正投影圖。它主要表現(xiàn)建筑的外貌形狀,反映屋面、門窗、陽臺(tái)、雨篷、臺(tái)階等的形式和位置,建筑垂直方向各部分高度,建筑的藝術(shù)造型效果和外部裝飾做法等。根據(jù)建筑型體的復(fù)雜程度,建筑立面圖的數(shù)量也有所不同。一般分為正立面、背立面和側(cè)立面,也可按建筑的朝向分為南立面、北立面、東立面、西立面,還可以按軸線編號(hào)來命名立面圖名稱,這對(duì)平面形狀復(fù)雜的建筑尤為適宜。在施工中,建筑立面圖主要是作建筑外部裝修的依據(jù)。
建筑構(gòu)造:
建筑對(duì)象各組成部分的組成原理和方案,以及各組成部分之間互相組合的方式與方法。建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)是根據(jù)建筑的用途、建筑材料的性能、建筑構(gòu)配件所處的環(huán)境及其受力狀況、施工工藝及建筑美觀要求等,設(shè)計(jì)出各種實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的基本部件,并將這些基本部件有機(jī)結(jié)合成建筑整體。進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)必須全面貫徹各項(xiàng)技術(shù)政策,做到堅(jiān)固實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、美觀大方。
建筑分類:
建筑的類型繁多,分類的方法也有多種。按建筑的使用性質(zhì),一般分為生產(chǎn)性建筑、居住建筑和公共建筑三類。生產(chǎn)性建筑主要是指供工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用的建筑,包括各種工業(yè)建筑和農(nóng)業(yè)建筑。居住建筑是指供家庭和集體生活起居用的建筑。公共建筑是供人們從事政治、文化、商業(yè)等公共活動(dòng)用的建筑,如各類辦公建筑、學(xué)校建筑、文化科技館等。
結(jié)構(gòu)安全度:
結(jié)構(gòu)安全度是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承荷載安全的程度。一般用結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞荷載與正常使用條件下所受荷載的比值,即安全系數(shù)來表達(dá)。在工程設(shè)計(jì)中,為了保證結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)能正常安全地使用,必須使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有足夠的安全儲(chǔ)備,以防在設(shè)計(jì)施工及使用中一些考慮不到的不利因素使結(jié)構(gòu)不能正常安全地使用。近年來,結(jié)構(gòu)安全度正趨于用結(jié)構(gòu)破壞的概率來表達(dá),即結(jié)構(gòu)安全是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下完全預(yù)定功能的概率。
完全系數(shù):
它是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中的一種系數(shù),是指在正常設(shè)計(jì)、施工和使用情況下結(jié)構(gòu)對(duì)抵抗各種影響安全的不利因素而在設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的安全儲(chǔ)備,是結(jié)構(gòu)安全度的一種表達(dá)形式。我國(guó)舊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中采用的計(jì)算方法都用到了安全系數(shù),但安全系數(shù)并不能真正從定量上衡量結(jié)構(gòu)的安全可靠度。因?yàn)橛绊懡Y(jié)構(gòu)安全的一切因素都不是確定量而是隨機(jī)變量。況且安全系數(shù)的確定,有的計(jì)算方法是憑經(jīng)驗(yàn)確定,有的計(jì)算方法是用半經(jīng)驗(yàn)半概率的方法確定,并非十分科學(xué)。因此,我國(guó)新頒布的《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ68-84)中采用了概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。這種方法則能比較真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)的安全可靠度和合理劃分結(jié)構(gòu)的安全度等級(jí)。
建筑結(jié)構(gòu):
建筑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)稱結(jié)構(gòu)。指在建筑中,由若干構(gòu)件連接而構(gòu)成的起承受作用的平面或空間體系。結(jié)構(gòu)必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性,用來承受作用在建筑物、構(gòu)筑物上的各種荷載。結(jié)構(gòu)可由一種或多種材料構(gòu)成。按材料不同,一般分為鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)等。
木結(jié)構(gòu):
指在建筑中以木材為主制成的結(jié)構(gòu),-般用榫卯、齒、螺栓、釘、銷、膠等連接。木材是一種取材容易、加工簡(jiǎn)便的結(jié)構(gòu)材料。木結(jié)構(gòu)自重較輕,木結(jié)構(gòu)便于運(yùn)輸、裝拆,能多次使用,故廣泛地用于房屋建筑中,也用于橋梁和搭架。近代膠合木結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),更擴(kuò)大了木結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。但在空氣溫度、濕度較高的地區(qū),白蟻、蛀蟲、家天牛等對(duì)木材危害頗大;木材處于潮濕狀態(tài)時(shí),將受木腐菌侵蝕而腐朽;木材能著火燃燒。故木結(jié)構(gòu)應(yīng)采取防蟲、防腐、防火措施,以保證其耐久性。
砌體結(jié)構(gòu):
指在建筑中以砌體為主制作的結(jié)構(gòu)。《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通用符號(hào)、計(jì)量單位和基本術(shù)語》(G因83-85)中指出:它包括磚結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)和其他材料的砌塊結(jié)構(gòu)。分為無筋砌體結(jié)構(gòu)和配筋砌體結(jié)構(gòu)。一般民用和工業(yè)建筑的墻、柱和基礎(chǔ)都可采用砌體結(jié)構(gòu)。煙囪、隧道、涵洞、擋土墻、壩、橋和渡槽等,也常采用磚、石或砌塊砌體建造。砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:(1)容易就地取材;(2)磚、石或砌體砌塊具有良好的耐火性和較好的耐久性;(3)砌體砌筑時(shí)不需要模板和特殊的施工設(shè)備。在寒冷地區(qū),冬季可用凍結(jié)法砌筑,不需特殊的保溫措施川的磚墻和砌塊墻體能夠隔熱和保溫,所以既是較好的承重結(jié)構(gòu),也是較好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。其缺點(diǎn)是:(1)與鋼和混凝土相比,砌體的強(qiáng)度較低,因而構(gòu)件的截面尺寸較大,材料用量多,自重大;(2)砌體的砌筑基本上是手工方式,施工勞動(dòng)量大;(3)砌體的抗拉和抗剪強(qiáng)度都很低,因而抗震性較差,在使用上受到一定限制。
粘土制混凝土結(jié)構(gòu):
指以普通混凝土為主制作的結(jié)構(gòu)!督ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通用符號(hào)、計(jì)量單位和基本術(shù)語》(GEM83-85)中指出:它包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。其應(yīng)用范圍極廣,是土木建筑工程中用得最多的一種結(jié)構(gòu)。與其他材料的結(jié)構(gòu)相比,其主要優(yōu)點(diǎn)是:整體性好,可灌筑成為一個(gè)整體;可模性好,可灌筑成各種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu);耐久性和耐火性好;工程造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用低。主要缺點(diǎn)是:混凝土抗拉強(qiáng)度低,容易出現(xiàn)裂縫;結(jié)構(gòu)自重比鋼、木結(jié)構(gòu)大;室外施工受氣候和季節(jié)的限制;新舊混凝土不易連接,增加了補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)的困難。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu):
指用配有鋼筋增強(qiáng)的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。由于混凝土的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度,因而混凝土結(jié)構(gòu)不能用于受有拉應(yīng)力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉區(qū)內(nèi)配置鋼筋,則混凝土開裂后的拉力即可由鋼筋承擔(dān),這樣就充分發(fā)揮了混凝土抗壓強(qiáng)度較高的優(yōu)勢(shì),起到共同抵抗的作用,提高了混凝土梁、板的承載能力。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用范圍極廣,各種工程結(jié)構(gòu)都可采用鋼筋混凝土建造。鋼結(jié)構(gòu)指以鋼材為主制成的結(jié)構(gòu)。其中,由鋼帶或鋼板經(jīng)冷加工而成的型材制作的結(jié)構(gòu)稱冷彎鋼結(jié)構(gòu)。常用鋼板和型鋼等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成;各構(gòu)件或部件之間采用焊縫、螺栓或鋤釘連接。鋼結(jié)構(gòu)具有重量輕、承載力大、可靠性較高、能承受較大動(dòng)力荷載、抗震性能好、安裝方便、密封性較好等特點(diǎn)。但鋼結(jié)構(gòu)耐銹蝕性較差,需要經(jīng)常維護(hù),耐火性也較差。常用于跨度大、高度大、荷載大、動(dòng)力作用大的各種工程結(jié)構(gòu)中。
預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu):
指在結(jié)構(gòu)上施加荷載以前用特定的方法預(yù)加應(yīng)力,使內(nèi)部產(chǎn)生對(duì)結(jié)構(gòu)承受外荷有利的應(yīng)力狀態(tài)的鋼結(jié)構(gòu)。大跨度房屋建筑結(jié)構(gòu)、吊車梁、橋跨結(jié)構(gòu)、大直徑貯液庫、壓力管道和壓力容器等都可采用預(yù)應(yīng)結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)可擴(kuò)大結(jié)構(gòu)或構(gòu)彈性工作范圍,減少撓度,更有效地利強(qiáng)度鋼材,從而改善結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的狀況。
墻板結(jié)構(gòu):
指由墻和樓板組成承重體系的房結(jié)構(gòu)。墻既作承重構(gòu)件,又作房間的隔斷,是居住建筑中最常用且較經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。缺點(diǎn)是室內(nèi)平面布置的靈活性較差。垃圾桶結(jié)構(gòu)多用于住宅、公寓,也可用于辦公樓、學(xué)校等公用建筑。墻板結(jié)構(gòu)的承重墻可用磚、砌塊、預(yù)制或現(xiàn)澆混凝土做成。樓板用預(yù)制鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土空心板、槽形板、實(shí)心板,預(yù)制與現(xiàn)澆疊合式樓板,全現(xiàn)澆式樓板。墻板結(jié)構(gòu)按所用材料和建造方法的不同分為三類:(1)混合結(jié)(2)裝配式大板結(jié)構(gòu);(3)現(xiàn)澆式墻板結(jié)構(gòu),F(xiàn)澆式墻極結(jié)構(gòu)指墻體用混凝土現(xiàn)澆、樓板采用預(yù)制或現(xiàn)澆的房屋結(jié)構(gòu)。主要優(yōu)點(diǎn)是抗震性能好。與混合結(jié)構(gòu)相比,墻面抹灰量大量減少,勞動(dòng)強(qiáng)度減輕,用量少;與裝配式大板結(jié)構(gòu)相比,施工簡(jiǎn)便,是我國(guó)地震區(qū)多層與高層住宅的主要結(jié)構(gòu)形式之一,F(xiàn)澆式墻板結(jié)構(gòu)的墻體材料與建造方法可分內(nèi)外墻全部現(xiàn)撓混凝土及橫墻與內(nèi)縱墻現(xiàn)澆,外墻采用預(yù)制大板(簡(jiǎn)稱內(nèi)澆外掛)或磚、塊(簡(jiǎn)稱內(nèi)澆外砌)兩類。
裝配式大板結(jié)構(gòu):
指用預(yù)制混凝土墻板和樓板拼裝成的房屋結(jié)構(gòu),是一種工業(yè)化程度較高建筑結(jié)構(gòu)體系。主要優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行商品化生產(chǎn),現(xiàn)場(chǎng)施工效率高,勞動(dòng)強(qiáng)度低,自重較輕,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與變形能力均比混合結(jié)構(gòu)好。但造價(jià)較高,需用大型的運(yùn)輸?shù)跹b機(jī)械,平面布置不夠靈活。裝配式大板結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)構(gòu)造是房屋能否充分發(fā)揮強(qiáng)度、保證必要的剛度和空間整體性能的關(guān)鍵。
框架結(jié)構(gòu):
框架結(jié)構(gòu)是由梁和柱組成承重體系的結(jié)構(gòu)。主梁、柱和基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架,各平面框架再由聯(lián)系梁連接起來而形成框架體系?蚣芙Y(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是承重構(gòu)件與圍護(hù)構(gòu)件有明確分工,建筑的內(nèi)外墻處理十分靈活,應(yīng)用范圍很廣。這種結(jié)構(gòu)形式雖然出現(xiàn)較早,但直到鋼和鋼筋混凝土出現(xiàn)后才得以迅速發(fā)展。根據(jù)框架布置方向的不同,框架體系可分為橫向布置、縱向布置及縱橫雙向布置三種。橫向布置是主梁沿建筑的橫向布置,樓板和聯(lián)系梁沿縱向布置,具有結(jié)構(gòu)橫向剛度好的優(yōu)點(diǎn),實(shí)際采用較多?v向布置同橫向布置相反,橫向剛度較差,應(yīng)用較少?v橫雙向布置是建筑的縱橫向都布置承重框架,建筑的整體剛度好,是地震設(shè)防區(qū)采用的主要方案之一。
剪力墻結(jié)構(gòu):
剪力墻結(jié)構(gòu)是利用建筑的內(nèi)墻或外墻做成剪力墻以承受垂直和水平荷載的結(jié)構(gòu)。剪力墻一般為鋼筋混凝土墻,高度和寬度可與整棟建筑相同。因其承受的主要再載是水平荷載,使它受剪受彎,所以稱為費(fèi)力墻,以便與一般承受垂直荷載的墻體相區(qū)別。剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度很大,變形小,既承重又圍護(hù),適用于住宅和旅游等建筑。國(guó)外采用剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑已達(dá)70層,并且可以建造高達(dá)100~150層的居住建筑。由于剪力墻的間距一般為3~8m,使建筑平面布置和使用要求受到一定限制,對(duì)需要較大空間的建筑通常難以滿足要求。剪力墻結(jié)構(gòu)可以現(xiàn)場(chǎng)搗制,也可預(yù)制裝配。裝配式大型墻板結(jié)構(gòu)與盒子結(jié)構(gòu),就其實(shí)質(zhì)也是剪力墻結(jié)構(gòu)。
框架一剪力墻結(jié)構(gòu):
簡(jiǎn)稱框一剪結(jié)構(gòu)。它是指由若干個(gè)框架和剪力墻共同作為豎向承重結(jié)構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu)體系?蚣芙Y(jié)構(gòu)建筑布置比較靈活,可以形成較大的空間,但抵抗水平荷載的能力較差,而剪力墻結(jié)構(gòu)則相反?蚣芤患袅Y(jié)構(gòu)使兩者結(jié)合起來,取長(zhǎng)補(bǔ)短,在框架的某些柱間布置剪力墻,從而形成承載能力較大、建筑布置又較靈活的結(jié)構(gòu)體系。在這種結(jié)構(gòu)中,框架和剪力墻是協(xié)同工作的,框架主要承受垂直荷載,剪力墻主要承受水平荷載。筒體結(jié)構(gòu)指由一個(gè)或數(shù)個(gè)筒體作為主要抗側(cè)力構(gòu)件而形成的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。筒體,是由密柱高梁空間框架或空間剪力墻所組成,在水平荷載作用下起整體空間作用的抗側(cè)力構(gòu)件。簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)適用于平面或豎向布置繁雜、水平荷載大的高層建筑。筒體結(jié)構(gòu)分筒體一框架、框筒、筒中筒、束筒四種結(jié)構(gòu)。