建筑設(shè)計(jì)時(shí),除了為滿足使用功能而進(jìn)行平面和空間的布置,塑造美的外觀和屋頂,更重要的是,進(jìn)行合理、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)布置。前面描述的磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等,在結(jié)構(gòu)的布置上應(yīng)遵守以下原則:
一、磚混結(jié)構(gòu)
磚混結(jié)構(gòu)是種墻承重結(jié)構(gòu),墻體材料采用磚砌體,樓面則采用鋼筋土樓板和梁,見(jiàn)靠墻體支承。出于抗震的需要,大部分磚混結(jié)構(gòu)的樓板體系采用混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),以獲得較好的整體剛度。現(xiàn)澆樓板的厚度受到跨度和荷載影響,為使板厚不致過(guò)大,往往采用梁來(lái)分隔樓板,根據(jù)梁的受力特點(diǎn)和作用不同,又分為主梁和次梁。次梁的作用在于把樓板重量盡量均勻地分布到主梁上,所以次梁的布置是把樓板均勻分隔成互相平行的幾個(gè)部分,而主梁則將板和次梁的力再傳遞給墻體,傳至基礎(chǔ),這就是磚混結(jié)構(gòu)的受力機(jī)理。
一般民用建筑的主梁的經(jīng)濟(jì)跨度為5~8m,主梁的高度一般為跨度的1/10,次梁的跨度一般小于主梁跨度,高度通常為其跨度的1/14。而板的厚度一般不小于其跨度的1/40。樓板的長(zhǎng)邊
和短邊之比小于2時(shí),稱為雙向受力板,否則稱為單向板,即使其短邊是支承在梁或墻上,也可以忽略墻、梁對(duì)板的約束作用。
二、框架結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)的受力機(jī)理與磚混結(jié)構(gòu)相似,只是力被最終傳給了柱子而非墻體,所以框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)外墻也稱填充墻,是不承重的;還有與磚混結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)，框架柱通常也是現(xiàn)澆混凝士,所以能和梁板結(jié)構(gòu)共同組成整體性極好的框架體系,所以在有抗震要求的建筑中,往往以框架結(jié)構(gòu)取代磚混結(jié)構(gòu),當(dāng)然,磚混結(jié)構(gòu)可以通過(guò)些加固描施來(lái)滿足抗震需要。
另外,框架結(jié)構(gòu)的樓板體系一般是連續(xù)現(xiàn)澆的,這樣的樓板及梁稱為連續(xù)板及連續(xù)梁。
三、剪力墻結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與磚混很相近,但其整體性比框架結(jié)構(gòu)更強(qiáng),能夠抵抗的地震力風(fēng)力更大,所以多用于高層建筑。
至于框架與剪力墻混合而成的“框一剪”結(jié)構(gòu),包含了兩種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),由于其受力和變形較為復(fù)雜,在此不予展開(kāi)描述。
四、關(guān)于懸挑和懸臂
完整的樓板體系一般是由四邊支承的,端部或交點(diǎn)由墻或柱支撐,但我們?cè)谌粘Ｉ钪薪?jīng)常看到一些“出挑”的結(jié)構(gòu),如籃球架、陽(yáng)臺(tái)、雨篷、體育場(chǎng)的看臺(tái)等,這種結(jié)構(gòu)稱為懸挑結(jié)構(gòu),懸挑結(jié)構(gòu)的梁及板稱為懸臂梁、懸臂板。設(shè)計(jì)合理的懸挑結(jié)構(gòu)除了滿足其使用要求,還有美化外觀的作用,甚至還可以起到受力、變形的平衡作用、調(diào)節(jié)作用。
五、結(jié)構(gòu)布置的優(yōu)化
有時(shí)由于使用空間的需要,在一個(gè)大空間里,為使梁的高度減小以增加室內(nèi)的高度,我們還可以將其設(shè)計(jì)成“無(wú)梁結(jié)構(gòu)”和“井字梁結(jié)構(gòu)”。前者是把板厚加大并在柱頂加“柱帽”,使之形成無(wú)梁的厚板結(jié)構(gòu),但由于造價(jià)可能相對(duì)較高,其應(yīng)用并不多見(jiàn);后者則是相反的概念,即布置雙向均勻等跨等高的梁,形成“井字,使板厚減小,整齊的方格外觀相當(dāng)美無(wú)需吊頂?shù)捎谑┕?/span>略顯復(fù)雜空間平面適用于方形,故應(yīng)用并不廣泛。