房屋结构类型基本知识

一、按材料划分

1、混合结构

广泛用于层数不多的多层房屋。所谓混合结构房屋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承重结构。当前一般所指是由钢筋混凝土屋、楼盖和砖墙承重的结构休系，故也称 砖混结构 。混合结构广泛用于层数不多的房屋上，因为它具有造价较低、对施工技术和施工设备要求也较低的优点。混合结构也有一定的缺点。由于砖砌体的强度毕竞还较低，故利用砖墙承重时房屋层数受到限制，在成都地区24砖墙一般只能建到7层半。混合结构的缺点还有整体性较差，也不利抗震。

2、钢筋混凝土框架

采用钢筋混凝土作为结构材料。框架也可以采用钢结构，但在当前国主要采用钢筋混凝土建造框架，所以常将钢筋棍凝土框架结构简称为框架结构。框架是由梁和柱刚性连接的骨架结构。梁和柱的刚性连接可以充分利用梁、柱这样细长构件的抗弯性能，还可以使梁和柱共同作用来抵抗竖向或侧向荷载，使结构受力比起混合结构来更加合理。框架结构在竖向只有柱子，而不象混合结构那样内部有很多承重墙，因此框架结构房屋的使用功能更加灵活，既适用于住宅，也适用于较大型的公共建筑。框架结构的抗震性能也比混和结构好。框架结构的造价比混合结构要高。钢筋混凝土框架常用于建造10层以下的多层房屋。

3、钢筋混凝土框架剪力墙结构也简称为框剪结构

剪力墙也可以采用钢结构，但目前国内基本上都采用混凝土结构。当建筑物较高时，侧向的风力和地震作用都很大，框架结构细长的梁和柱难以承受。这时如果只是加粗梁和柱子，一方面不够经济，另一方面也影响房屋的使用功能。框剪结构较好的解决了这个问题。框剪结构中除了框架的梁和柱以外，还在适当的位置增设了一定数量的现浇钢筋混凝土墙体，称为剪力墙。剪力墙可以大大提高结构抵抗风力和地震作用的能力；设置合适的剪力墙也不会影响房屋的使用功能。钢筋混凝土框剪结构可用于建造10-25层的房屋。目前国内大多数二十层左右的“小高层”都是框剪结构或以框剪结构为主。

4、钢筋混凝土剪力墙结构

钢筋混凝土剪力墙结构 中没有梁和柱，全部用剪力墙来支承楼板，因此也称为全剪力墙结构。剪力墙较薄，不能承受较大的集中力，故全剪力墙结构一般采用板式楼盖。这种结构的剪力墙数量多，抵抗侧向的风力和地震作用的能力很好。它的缺点在于剪力墙的间距受楼板跨度的限制而较小；剪力墙数量多，房屋使用功能受限制。全剪力墙结构可以比框剪结构建得更高，但一般只适用于住宅、旅馆等房间较小的建筑。

5、钢结构

在发达国家中广泛建造，与混凝土结构房屋平分秋色。钢结构可以建造钢筋混凝土所能建造的各种结构类型，具有自重轻、施工快、抗震性能好等优点，特别适用于大跨度和高层结构。但是，造价较高这一缺点限制了当前钢结构在国内的广泛应用。目前国内钢结构主要应用于四个方面；一是轻型钢结构如移动房屋、农贸市场等；二是用于房屋的增层改建；三是建造工业厂房；四是在一些大型建筑中局部采用钢结构，如钢屋架、钢网架，工业厂房中的各种上料平台、操作平台等。

二、按层数划分

1、多层结构

多层结构 在房屋结构中所占的比例是很大的；如很多住宅、旅馆、办公楼、医院、学校等民用建筑以及精密机械、仪表磁电器、化工、光学、食品等工业建筑采用多层。多层建筑结构常为混合结构和框架结构。

多层建筑的体形多为长条或由长条变化而来，如L形、C形、H形、W形、口字形等；这是为了满足房间采光和通风的要求。因此，多层建筑结构也就可以区分出纵向和横向两个主要方向。长条形房屋的体征就决定了房屋沿纵向刚度较大、稳定性较好，沿横向刚度较小、稳定性较差；在具体的结构布置时常要考虑这一问题。

2、高层结构

高层结构在城市中应用越来越广泛。一般认为八层和八层以上的建筑属于高层建筑。高层建筑的体形瘦高，侧向刚度较小、稳定性较差。

随着房屋高度的增加，结构承受的风力和地震作用大大增加。因此高层结构不但要承受竖向荷载，而且承受很大的水平荷载。高层建筑瘦高的体形对于抵抗水平荷载又天然不利，因此，抗侧力成为高层建筑结构的重点、难点。高层结构除必须保证结构抗侧力的强度外，还必须控制侧力作用下的侧向变形，因为过大的侧向变形会使人感到不舒服，也因为过大的变形会使填充墙和建筑装修开裂或脱落，还因为过大的侧向变形会使主体结构出现裂缝、增加附加内力、甚至引起结构倒塌。剪力墙结构和框剪结构由于使用了剪力墙，抗侧力能力较强，常用于一般的高层结构。

3、超高层

三十层以上的高层建筑有时也被称为超高层。对于超高层结构，框剪结构的抗侧力能力有时都不能满足要求，而全剪力墙结构又影响房屋的使用功能。这时可以使用筒体结构。筒体由剪力墙演变而来，因为工程经验和研究发现，将剪力墙围成一个闭合的筒体，抗侧力的能力就能大大提高。筒体的形状可以是圆形、方形或其它形状等。筒体可以单独使用，如筒中筒结构和成束筒结构；还可以配合框架使用，如框架筒体结构，简称框筒。单个筒体在中央，周围是框架的框筒结构称为核心筒结构。在结构设计中，也常将现浇混凝土楼梯间、电梯井作为筒体，来提高结构抗侧力的能力。

4、大跨度结构

大跨度结构一般为单层。多层大跨度技术难度大、造价高，只有在地价极高时才考虑使用。大跨度结构全是公用建筑或工业建筑且体形高大。大跨度结构的屋盖结构是技术难点。屋盖结构类型繁多，有木屋架、钢屋架、混凝土屋架、钢网架、钢网壳、混凝土拱、混凝土薄壳、混凝土折板等。屋面材料常为轻质材料。单层而跨度又小的结构在技术上十分容易，在现代城市中应用不多。

三、 混凝土屋楼盖

1、屋楼盖

多层和高层建筑每层都要有楼盖，才能供人使用。楼盖材料要求一定的强度、刚度和隔音性能、防火性能等。就目前情况来看，楼盖材料除了钢筋混凝土以外，还没有其它价位适当、更适合使用的材料。例如有些钢结构多层框架使用了钢梁、钢柱，但还是使用混凝土楼板，钢结构自重轻的优点并没有充分发挥出来。因此，钢筋混凝土楼盖是目前使用最广泛的一种楼盖形式。此外，很多建筑的屋面有保温、隔热、防水、上人、耐受振动等要求，也常使用混凝土屋盖。混凝土屋盖结构和楼盖结构的基本原理、构造和设计方法是一样的，总称屋楼盖。

屋楼盖是房屋整体结构的一部分，但自身也是由若干构件组成，受力计算和设计时常可以单独进行，因此屋楼盖有时也被看成为一个单独的结构，也就是整体房屋结构的一个“子结构”。

2、混凝土楼盖

混凝土楼盖可以是现浇的，正式名称为“整体式”；也可以使用预制楼板，正式名称是“装配式”。

3、现浇板式楼盖

现浇板式楼盖是将现浇楼板简支在墙上，多用于较小跨度的走廊或房间，如居住建筑中浴厕、厨房等处。跨度一般内2-3米，板厚约70毫米。

现浇梁板式楼盖中除了楼板以外还有梁。房间跨度较大时，若仍采用板式楼板，则必须加大板的厚度和增加板内的配筋量，很不经济。因此，结构设计中常采用梁板式楼板，即设置梁作为板的支承来减小板的跨度。这时楼面荷载的传力途径是由板传给粱， 由梁传给墙或柱上。梁板式楼盖也被形象地称为肋梁楼盖。

当现浇板的长边与短边之比大于3时称为单向板，小于2时称为双向板。长短边之比在2到3之间也可认为是单向板。单向比双向板经济、施工方便。此外，现浇楼板跨度超过3米就不够经济。

为了尽量使用单向板以及不使板的跨度过大，常使用次梁形成较复杂的传力体系来支承

楼板。这时楼面荷载的传力途径是由板传给次粱，由次梁传给主梁，再由主梁传给墙或柱。这样的在楼盖中互相交叉的梁常被形象地称为梁格，梁的布置也称为梁格布置。

4、装配式楼盖

装配式楼盖的预制板由于是在构件在工厂或现场地预制，可节省模板改善劳动条件，提高效率，加快施工进度。但装配式楼盖的整体性较差，不利抗震，已逐渐开始淘汰。

常见的空心楼板都是预应力构件。预应力构件刚度大、抗裂能力强，可以采用高强钢材和高标号混凝土，充分发挥高强材料的作用。空心板去掉了中性轴附近的混凝土形成孔洞，所以节省混凝土，也减轻了自重。此外，预制板还有实心平板、槽形板、T形板等形式。预制空心板的跨度超过4.2米就非常不经济。

整体式楼盖中的主梁既可以支承在框架、框剪结构的钢筋混凝土柱上，也可以支承在混合结构的砖墙上；装配式楼盖中的预制板既可以支承在混合结构的砖墙上，也可以支承在框架、框剪结构的钢筋混凝土梁上。由此可见，钢筋混凝土楼盖具有广泛的适用性，也相对独立于房屋的整体结构形式。

四、大跨度屋盖

大跨度屋盖比较复杂，设计和施工要求也较高，受力分析和设计时常可以单独进行，因而有时也被看成为整体房屋结构的一个“子结构”。

随着跨度的增加，屋盖构件的内力急剧增大。如果仍采用中小跨度时常用的梁来承重，截面增大最终会进入到恶性循环。也就是说，截面增大所带来的强度增加还不能弥补自重增大所带来的内力增加。因此屋盖跨度大到一定程度时，就必须采用更为合理、“精巧”的，能充分利用材料强度的结构形式，如桁架、拱、壳、悬索等。这类结构形式能充分利用材料强度，正是源于自身的几何形状；因此也不可避免的都具有较大的自身高度，占据较大的空间；但作为屋盖结构使用时这一问题影响不是非常大。

用于屋盖的平面桁架称为屋架，空间桁架称为网架。网架可以理解为两个方向的屋架，是平面的屋架“升级”到空间结构。壳可以理解两个方向的拱，是平面的拱“升级”到空间结构。悬索可以理解为倒置的拱。

大跨度屋盖中可以使用屋架、拱等平面结构，也可以使用网架、壳等空间结构。仅有单榀屋架或拱这样的平面结构是不能构成屋盖结构的，要使用2榀或多榀并列布置，相互之间用钢筋混凝土屋面板、檩条等有一定刚性的构件连接，形成稳固的屋盖整体。如果仍然不够稳固，则要另外设置屋盖支撑。大跨度屋盖可以支撑在墙上，也可以支撑在柱上；常见为支撑在柱上，支座可以铰接或刚接，以铰接最为常见。

五、讨论和其它

建筑结构类型千变万化。除常用的几种外，还有折板结构、悬索结构、膜结构、充气结构等；这些结构有应用但不多，主要用于受力较大、较复杂的大型建筑中，以及追求结构新颖性的建筑中。在同一类结构形式中，也有多种的变化。在同一个结构中，有时也综合运用几种不同类型的结构；例如内框架、底层框架等。

可以起到抗震作用的剪力墙在考虑结构抗震时也被称为抗震墙。

混凝土屋楼盖除整体式和装配式以外，还有一种装配整体式，当今应用较少。

除了普通的钢筋混凝土屋楼盖外，还有很多形式的屋楼盖；如无粘结预应力混凝土屋楼盖、钢梁混凝土组合屋楼盖、压形钢板混凝土组合屋楼盖、轻质组合材料屋楼盖等。