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建筑的結(jié)構形式種類繁多

，根據(jù)不同的建筑情況和設計目標可以進行合理選擇

，下面主要介紹常見的八大類建筑結(jié)構形式

；

一

、框架結(jié)構

框架結(jié)構是建筑中最為常見

，也是運用最多的建筑結(jié)構形式。

框架結(jié)構并不只我們常見的鋼筋混凝土框架結(jié)構

，它有各種框架形式

。廣義來說，框架結(jié)構是建筑結(jié)構中的一種

，指采用鋼

、混凝土、木材等構件搭建一個“框架”

，再在其上覆蓋其他建筑材料

，形成一個整體的建筑結(jié)構。

框架結(jié)還分為不同種類型

比如：

1. 鋼框架結(jié)構：鋼框架結(jié)構是采用鋼筋

、鋼管

、鋼板等構件組成框架的一種結(jié)構體系。其優(yōu)點是承載能力強

、材料易于加工

、施工周期短

，適用于高層建筑

、體育場館等大跨度建筑。

2. 混凝土框架結(jié)構：混凝土框架結(jié)構是采用混凝土構件組成框架的一種結(jié)構體系

。其優(yōu)點是韌性好

、成本較低，適用于住宅

、廠房等建筑

，適用的范圍也是最廣的，同時抗震能力較好

。

3. 鋼-混凝土框架結(jié)構：鋼-混凝土框架結(jié)構是采用鋼筋混凝土構件組成框架的一種結(jié)構體系

。其優(yōu)點是鋼筋混凝土構件相較于鋼構件價格更低，強度更高

，適用于高層建筑

、橋梁

、機場航站樓等大型公共建筑。

4. 木框架結(jié)構：木框架結(jié)構是采用木材構件組成框架的一種結(jié)構體系

。其優(yōu)點是具有自然美感

，適用于民居、別墅等建筑

。

總的來說

框架結(jié)構結(jié)構有以下幾個優(yōu)點：

1.輕巧

、剛度好：框架結(jié)構具有較強的承載能力和剛度，能夠支撐較大的荷載

，同時

，結(jié)構重量相對較輕。

2.規(guī)�

？烧{(diào)：框架結(jié)構構件可根據(jù)需要靈活搭配拼接

，可擴大或縮小建筑規(guī)模。

3.施工速度快：由于框架結(jié)構構件較為標準化

，且工程量大

、重復性強，施工速度較快

。

4.使用壽命長：框架結(jié)構構件一般選用鋼

、混凝土等高強度材料，使用壽命相對較長

，且易于維護

。

缺點主要有：

1.對設計要求高：框架結(jié)構的承載能力和剛度受材料、連接方式和參數(shù)等多種因素影響

，對設計提出了較高的要求

。

2.需要防火措施：框架結(jié)構的構件一般為金屬等易導電材料，需采取防火措施

。

3..存在腐蝕問題：框架結(jié)構構件一般為金屬等材料

，易受到腐蝕，在設計和施工中需要采取相應的措施

。

框架結(jié)構適用于各種類型的建筑

，尤其適用于高層大型建筑、大跨度跨越的橋梁和大型工業(yè)廠房等建筑和設施

。由于施工周期短

、設備容易安裝、適用性廣泛等特點

，在現(xiàn)代建筑中得到廣泛應用

。

二、砌體結(jié)構

砌體結(jié)構是指利用石頭

、磚塊

、混凝土塊等砌體疊加

，建造成建筑物的結(jié)構形式。它是建筑結(jié)構構造中的一種常見形式

，用途十分廣泛

，可以應用于房屋、公共建筑

、農(nóng)村住房砌體結(jié)構的居多

，比較適合低層建筑。

之所以農(nóng)村建房用的比較廣泛

，是因為砌體結(jié)構的材料來源廣

，基本上就地取材就能用。

比如：磚可以直接用黏土燒制

，石材的原料可以是天然石

，砌塊可以用工業(yè)廢料礦渣制作，來源方便

，價格低廉

。且磚、石

、砌塊具有良好的耐火性和較好的耐久性

，使用年限長。

不僅如此

，磚墻和砌塊墻體能夠更好地隔熱

、保溫，節(jié)能效果明顯

。所以它既能充當承重結(jié)構

，也也能充當圍護結(jié)構。

而且

，砌體砌筑時不需要模板和特殊的施工設備

，可以節(jié)省木材。新砌筑的砌體上即可承受一定荷載可以連續(xù)施工

。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

。

它的缺點是：

1.施工工期長：砌體結(jié)構施工工期長，因為它需要先組裝多個磚塊

，再進行一層一層的疊加

，常常需要對墻體進行多次處理。

2.總體重量較大：砌體結(jié)構的總體重量較大

，因而不適合在某些建筑物較輕的地基上使用

。

3.工程成本較高：砌體結(jié)構的工程成本相對較高

，因為砌體結(jié)構的施工需要耗費更多的時間、人力和資金

。

4.砌體的強度較低：因而構件的截面尺寸較大

，材料用量多，自重大

。砌體的抗拉

、抗剪強度都很低，因而抗震較差

，在使用上受到一定限制;磚

、石的抗壓強度也不能充分發(fā)揮;抗彎能力低。

5.黏土磚需用土制造

，在某些地區(qū)過多占用農(nóng)田

，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

三

、拱形結(jié)構

拱形結(jié)構是建筑結(jié)構中的一種形式

，是以弧線為基礎，由多個石材

、混凝土或金屬構件構成的建筑結(jié)構類型

。

它也是一種能夠分擔荷載、有較好穩(wěn)定性

、并能夠減少結(jié)構所需材料的建筑結(jié)構類型

。

拱形結(jié)構的主要優(yōu)點是：

1. 承載性能強: 拱形結(jié)構構成的圓形對于受到壓力的情況下，能夠?qū)⒘Ψ稚⒉鬟f至墻體上

，具有很好的承載性能

。

2. 可大跨度覆蓋: 由于拱形結(jié)構的支撐點可以放置在較遠的兩側(cè)，所以適用于相對較大跨度的覆蓋物

。

3. 空間利用率高: 拱形結(jié)構的設計能夠充分利用建筑物內(nèi)部的空間

，因此在使用空間和資源方面能夠更加有效地利用。

4. 耐久性好: 拱形結(jié)構的材料主要由石材

、混凝土

、金屬等制成，使用壽命很長

，在業(yè)已建成的時期能夠長時間保持穩(wěn)定

。

5. 良好的裝飾效果: 拱形結(jié)構的外觀設計美觀大方，可以起到良好的裝飾效果

，并且能夠為建筑物增添藝術感

。

缺點是：

1. 難以維修: 如有損壞、老化，拱形結(jié)構的維修會非常困難

，一旦發(fā)生破壞問題

，維修成本較高。

2. 施工周期較長: 拱形結(jié)構需要進行精細制造和安裝

，所以建造期較長

，需要高端的技術人才。

3. 維護成本大: 由于拱形結(jié)構的建筑材料一般較為昂貴

，還有的需要耗費比較高的維護成本

。

4. 空間利用率低: 由于拱形結(jié)構設計不可隨意更改，其空間利用率相對較低

。

5. 地基要求高: 拱形結(jié)構需要一個均勻

、堅實和耐重的地基，如果地基不穩(wěn)定

，拱形結(jié)構會出現(xiàn)變形或者垮塌

。

適用范圍：拱形結(jié)構適用于一些需要大跨度覆蓋或者加大建筑物美觀程度的項目，例如室內(nèi)大型體育場館

、廣場上的亭臺樓閣

、古建筑等。此外

，拱形結(jié)構經(jīng)常應用于橋梁

、隧道等公共建設中，能夠為人們提供更安全

、穩(wěn)定和可靠的道路設施

。

四、空間網(wǎng)格結(jié)構

空間網(wǎng)格結(jié)構是由框架或連結(jié)節(jié)點構成的三維構造

，其主要由三條或三條以上的線性元素組成成形了多邊形網(wǎng)格

，能夠支撐重力荷載并向地面或其他承載構造傳遞力量。

該結(jié)構形式具有設計的空間幾何性質(zhì)

，一般需要三維建模軟件進行設計和運用

。主要結(jié)構形式有正四面體、正八面體

、正十二面體等多種多邊形形式

。

空間網(wǎng)格結(jié)構優(yōu)點主要有：

1.穩(wěn)定性能好：空間網(wǎng)格結(jié)構是由多個框架和節(jié)點組成，它們有效地將重力荷載分散

，并轉(zhuǎn)移到地面或其他承載結(jié)構中

，穩(wěn)定性能比其他傳統(tǒng)結(jié)構更好。

2.適應性強：正是基于網(wǎng)格理論而設計的空間網(wǎng)格結(jié)構

，使得它在適應復雜形狀

、大跨度、大空間組織等建筑設計方面有著很強的實用性和適應性

。

3.施工速度快：空間網(wǎng)格結(jié)構組件標準化

，預制好了，可以在較短時間內(nèi)完成建筑

，因此施工速度比傳統(tǒng)結(jié)構更快

。

4.空間使用率高：由于基于三維空間的設計，空間網(wǎng)格結(jié)構可以充分利用空間

，并減少建筑結(jié)構的支柱數(shù)量

，從而達到更好的空間使用率。

5.抗震性能好：空間網(wǎng)格結(jié)構的構成多為鋼結(jié)構等材料組成

，鋼結(jié)構具有較好的抗震性能

，因此空間網(wǎng)格結(jié)構在地震等自然災害中有良好的表現(xiàn)。

缺點主要有：

1.維護成本高：由于空間網(wǎng)格結(jié)構所使用的結(jié)構材料和建筑設計時間較長

，因此其維護成本較高

。

2.設計難度大：空間網(wǎng)格結(jié)構的設計和計算比傳統(tǒng)結(jié)構更加復雜，需要更多的時間和能力

。

3.制造難度大：由于空間網(wǎng)格結(jié)構經(jīng)常采用大型鋼制結(jié)構

，因此其制造難度以及安裝工作與傳統(tǒng)結(jié)構相比也更加復雜。

4.能量消耗大：空間網(wǎng)格結(jié)構往往需要大量的能量和資源進行制造

、運輸和安裝

。

5.成本較高：空間網(wǎng)格結(jié)構的制造與設計難度大，而其施工和維護成本也較高

。

適用范圍：那些需要大跨度

、大空間組織和形成幾何視覺效果的建筑。

例如：體育場館

、公共建筑

、汽車展廳、空間藝術館等場所

。同時

，空間網(wǎng)格結(jié)構也適用于一些需要大內(nèi)部空間、設計獨特

、美觀的現(xiàn)代建筑

。

五、懸索結(jié)構

懸索結(jié)構是由一些垂直支持纜繩和水平張拉纜繩組成的一種特殊的結(jié)構

，其典型的例子是大跨度橋梁和大型室內(nèi)場館

。

懸索結(jié)構通過張拉纜鋼索來支撐建筑物或橋梁的重量，使之能夠穿過較大的空間距離而不受支持的橋墩或者柱子的限制

。

懸索結(jié)構的基本原理是使用纜繩來抵消重力和集中荷載

，使其在適當?shù)幕炷粱蚱渌牧系闹С窒卤３址€(wěn)定狀態(tài)。

懸索結(jié)構的優(yōu)點：

1. 可大跨度覆蓋：懸索結(jié)構的支持點可以放置的較遠，因此適合于大跨度覆蓋的場合

，例如大型橋梁和大型會議中心

。

2. 空間使用率高：懸索結(jié)構的不需要傳統(tǒng)結(jié)構的柱子或者承重墻進行支撐，相比之下可以節(jié)省大量的內(nèi)部空間

，因此空間利用率更高

。

3. 構造簡單、造價低廉：懸索結(jié)構的設計和構造相對簡單

，可以大大節(jié)省制造和施工成本

，因此比其他結(jié)構類型更具有經(jīng)濟效益。

4. 抗風性能強：懸索結(jié)構受到風力和震動等影響時會產(chǎn)生膨脹和振蕩

，但該結(jié)構形式具有非常好的穩(wěn)固性

，可以有效地抵抗風力和地震等自然災害的影響。

5. 建筑美觀：懸索結(jié)構設計和外觀精美

，適用于現(xiàn)代建筑或其他需要視覺沖擊的場合

，可以為建筑增添藝術感。

懸索結(jié)構的缺點：

1. 重量限制：懸索結(jié)構不能承受或限制非常大的重量和荷載

，它們一般適用于少量集中荷載

，而不是均勻的荷載。

2. 維護成本高：由于懸索結(jié)構的維護需要大量的勞動力和資金

，因此維護成本較高

。

3. 設計限制大：懸索結(jié)構需要一定的空間來進行設計，而且相對于傳統(tǒng)結(jié)構

，其設計和計算也更加復雜

。

4. 溫度影響：懸索結(jié)構的張緊狀態(tài)可能受到溫度變化的影響，因此在設計和建造時要考慮陽光照射和夜晚氣溫的影響

。

5. 構造強度依賴于張力：懸索結(jié)構的穩(wěn)定性和安全性是依賴于張力的

，不保證表面上緊繃的纜繩中間部位能夠承受足夠的荷載，需要考慮到這個因素

。

適用范圍：

懸索結(jié)構主要適用于需要大跨度覆蓋的公共建筑

、橋梁、大型會展中心

、球場以及其他需要罩陽臺

、花園或露天游泳池的場所等。同時

，懸索結(jié)構還可以用于一些特殊的建筑物

，如天際線和室外平臺。

六

、薄殼結(jié)構：

薄殼結(jié)構是指由較薄的剛性材料（如混凝土

、鋼板或玻璃鋼等）固定在邊緣并形成一定空間曲面形狀的結(jié)構

。

這種結(jié)構的特點是承受荷載的能力來自于曲面本身的剛度，而非材料的厚度或強度

。這種結(jié)構具有高度的自穩(wěn)定性和幾何形態(tài)穩(wěn)定性

，常用于大型建筑物的屋蓋、穹頂和墻壁等構造

。

薄殼結(jié)構的優(yōu)點：

1. 空間表現(xiàn)力強：薄殼結(jié)構常�

？梢詣�(chuàng)造出像浪濤形

、穹頂形

、拱形等非常流暢、優(yōu)美的線條

，使得建筑表現(xiàn)出更強的現(xiàn)代主義特色和藝術感

。

2. 可塑性強：薄殼結(jié)構可以通過對曲面形狀和尺寸的控制進行設計，使得建筑形態(tài)變得更加人性化

、更加符合人們的需求

。

3. 抗震性好：薄殼結(jié)構采用的是優(yōu)秀的材料，且厚度非常薄

，可以降低建筑物重量

，并在地震時提高其抗震能力。

4. 節(jié)能環(huán)保：薄殼結(jié)構因結(jié)構輕巧

，減少建筑材料的浪費

，同時采用優(yōu)質(zhì)的材料，符合節(jié)能環(huán)保的目標

。

5. 空間可利用性高：薄殼結(jié)構不需要柱子扶持

，可以有效地利用內(nèi)部空間，使得建筑物空間利用率更高

。

薄殼結(jié)構的缺點：

1. 制造和施工難度大：薄殼結(jié)構對制造和施工的精度要求高

，對加工質(zhì)量和施工過程中的精度問題都有很高的要求，增加了施工難度和工期

。

2. 構造復雜：由于薄殼結(jié)構非常依賴其曲面形狀來支撐荷載

，因此在設計時需要考慮到不同區(qū)域的曲率，并制定復雜的構造方法

。

3. 無法進一步分隔：由于薄殼結(jié)構本身外形比較復雜

，不能進一步分割或拆卸，需要長期維護

。

4. 成本高昂：由于薄殼結(jié)構所采用的材質(zhì)和制造工藝比較復雜

，因此造價比傳統(tǒng)結(jié)構更高。

5. 設計難度大：薄殼結(jié)構的設計和構造比傳統(tǒng)結(jié)構更加復雜

，需要更高水平的專業(yè)技能和知識

。

適用范圍：薄殼結(jié)構適用于那些大型建筑物的屋頂

、穹頂和墻壁，例如機場

、體育館

、展館、購物中心

、音樂廳和公共場所等

。這種結(jié)構形式通常適用于造型要求高、設計創(chuàng)新的現(xiàn)代建筑

。

七

、鋼結(jié)構

鋼結(jié)構是指以鋼材為主要結(jié)構材料構建的建筑結(jié)構形式。

鋼結(jié)構具有高強度

、輕質(zhì)

、耐久、易于建造和維護等優(yōu)點

，因此在現(xiàn)代建筑設計中被廣泛應用

。

鋼結(jié)構的優(yōu)點：

1. 高強度和韌性：鋼具有很高的拉伸強度和韌性，能夠承擔更大的荷載

，增強建筑的穩(wěn)定性和安全性

。

2. 輕型化：鋼的比重相對較小，因此相對輕量化

，能夠降低建筑物的自重

，同時使得其能夠進行大跨度覆蓋。

3. 施工周期短：鋼結(jié)構的構件線性化

，精度高

、加工量大、現(xiàn)場組裝

，工期短

，效率高。

4. 耐久性強：鋼材不受腐蝕

、蟲

、損壞等自然因素的影響，具有較長的使用壽命和各種惡劣天氣環(huán)境下的良好表現(xiàn)

。

5. 可回收著重：鋼可回收利用

，是一種對環(huán)境影響較小的建筑材料，符合環(huán)保要求

。

鋼結(jié)構的缺點：

1. 保溫隔熱性差：鋼材本身的導熱性高

，因此鋼結(jié)構的隔熱、保溫性能不佳

，需要進行絕緣處理

。

2. 需要表面防腐處理：鋼材易受腐蝕

，因此需化防止鋼材生銹，提高其使用壽命

。

3. 能量消耗多：鋼結(jié)構生產(chǎn)相對比較復雜

，消耗的能源也相對較多。

4. 噪音問題：鋼結(jié)構在受力時產(chǎn)生的噪音比較大

，需要進行吸音處理

，以減少建筑甚至周邊環(huán)境的噪音污染。

5. 現(xiàn)場施工安全問題：存在安全隱患的結(jié)構部分

，需要額外的安全保障措施

。

適用范圍：鋼結(jié)構主要適用于需要大跨度和抗震性的建筑物，例如高層建筑

、大跨度的橋梁

、汽車4S店等，以及部分要求特別嚴格耐久性和韌性的場所

。此外

，鋼材還可以用于工業(yè)廠房

、展覽館等場所。

八

、復合桁架結(jié)構

復合桁架結(jié)構是指將鋼結(jié)構桁架與混凝土構件混合使用而成的橋梁

、屋蓋框架等工程結(jié)構形式

。

復合桁架結(jié)構結(jié)合了混凝土和鋼材的優(yōu)點，既能滿足建筑結(jié)構的強度和剛度需求

，又保證了建筑形態(tài)和外觀的美觀性

。

復合桁架結(jié)構的優(yōu)點：

1. 強度高：復合桁架結(jié)構由鋼材和混凝土組成，具有很高的強度和抗震能力

。

2. 輕型化：相比其他結(jié)構形式

，復合桁架結(jié)構的自重較輕，可大幅度減輕建筑物所受重力荷載

。

3. 優(yōu)美外觀：由于復合桁架結(jié)構的設計可以讓結(jié)構形態(tài)更加簡潔

、整潔，美觀度高

。

4. 耐用性高：混凝土和鋼材具有較高的耐用性

，可保證結(jié)構壽命和穩(wěn)定性。

5. 施工速度快：與傳統(tǒng)的鋼結(jié)構相比

，復合桁架結(jié)構可以直接進行裝配安裝

，提高施工效率，降低使用成本

。

復合桁架結(jié)構的缺點：

1. 構造復雜：復合桁架結(jié)構的制造和構造更加復雜

，需要較高的制造技術和施工經(jīng)驗

。

2. 造價相對高：相較于傳統(tǒng)的鋼結(jié)構和混凝土結(jié)構，復合桁架結(jié)構的制造和施工成本更高

。

3. 維護費用高：復合桁架結(jié)構的維護成本較高

，需要進行定期檢測和保養(yǎng)。

4. 難于拆卸：由于復合桁架結(jié)構采用了混凝土和鋼材進行組合

，難以進行分離和拆卸

。

5. 環(huán)保問題：復合桁架結(jié)構生產(chǎn)過程中的能耗比較高，同樣存在對環(huán)境的一定影響

。

適用范圍：復合桁架結(jié)構適用于那些對建筑外觀和造型有較高要求的場所

，例如體育場館、展覽館

、文化藝術中心等

。此外，復合桁架結(jié)構還可用于造型獨特

、外觀要求高的橋梁和景觀建筑等場所

。

來源(百家號) 作者(建筑革命家)

泰和集團(www.chihuo-w.com)

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建筑的結(jié)構形式有哪些
？總結(jié)八大類結(jié)構形式以及優(yōu)缺點、適用范圍

2023年6月27日

來源(百家號) 作者(建筑革命家)

泰和集團(www.chihuo-w.com)

建筑的結(jié)構形式有哪些 ？總結(jié)八大類結(jié)構形式以及優(yōu)缺點、適用范圍

2023年6月27日

來源(百家號) 作者(建筑革命家)

泰和集團(www.chihuo-w.com)

建筑的結(jié)構形式有哪些
？總結(jié)八大類結(jié)構形式以及優(yōu)缺點、適用范圍