建筑設計時(shí),除了為滿(mǎn)足使用功能而進(jìn)行平面和空間的布置,塑造美的外觀(guān)和屋頂,更重要的是,進(jìn)行合理、經(jīng)濟的結構布置。前面描述的磚混結構、框架結構、剪力墻結構等,在結構的布置上應遵守以下原則:
一、磚混結構
磚混結構是種墻承重結構,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,大部分磚混結構的樓板體系采用混凝土現澆結構,以獲得較好的整體剛度?，F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,這就是磚混結構的受力機理。
一般民用建筑的主梁的經(jīng)濟跨度為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(cháng)邊
和短邊之比小于2時(shí),稱(chēng)為雙向受力板,否則稱(chēng)為單向板,即使其短邊是支承在梁或墻上,也可以忽略墻、梁對板的約束作用。
二、框架結構
框架結構的受力機理與磚混結構相似,只是力被最終傳給了柱子而非墻體,所以框架結構的內外墻也稱(chēng)填充墻,是不承重的;還有與磚混結構的不同點(diǎn)，框架柱通常也是現澆混凝士,所以能和梁板結構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,往往以框架結構取代磚混結構,當然,磚混結構可以通過(guò)些加固描施來(lái)滿(mǎn)足抗震需要。
另外,框架結構的樓板體系一般是連續現澆的,這樣的樓板及梁稱(chēng)為連續板及連續梁。
三、剪力墻結構
這種結構的特點(diǎn)與磚混很相近,但其整體性比框架結構更強,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”結構,包含了兩種結構的特點(diǎn),由于其受力和變形較為復雜,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,但我們在日常生活中經(jīng)?？吹揭恍俺鎏簟钡慕Y構,如籃球架、陽(yáng)臺、雨篷、體育場(chǎng)的看臺等,這種結構稱(chēng)為懸挑結構,懸挑結構的梁及板稱(chēng)為懸臂梁、懸臂板。設計合理的懸挑結構除了滿(mǎn)足其使用要求,還有美化外觀(guān)的作用,甚至還可以起到受力、變形的平衡作用、調節作用。
五、結構布置的優(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的高度,我們還可以將其設計成“無(wú)梁結構”和“井字梁結構”。前者是把板厚加大并在柱頂加“柱帽”,使之形成無(wú)梁的厚板結構,但由于造價(jià)可能相對較高,其應用并不多見(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(guān)相當美無(wú)需吊頂但由于施工略顯復雜空間平面適用于方形,故應用并不廣泛。