磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)對比
別墅建筑設(shè)計(jì)中兩種常用結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)對比:
一:磚混結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)比較
建筑結(jié)構(gòu)概述
所謂的建筑結(jié)構(gòu),一個(gè)建筑的骨骼,來承受各方面的壓力。
就多層住宅來講,較常用建筑結(jié)構(gòu)有磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)在就這兩種受力體系做簡單講解及比較。
(一)磚混結(jié)構(gòu)
1、磚混結(jié)構(gòu)簡述:
磚混結(jié)構(gòu)的承重特點(diǎn)是以小部分鋼筋混凝土及大部分磚墻承重的結(jié)構(gòu)。
該結(jié)構(gòu)適合開間進(jìn)深較小,房間面積小,多層或低層的建筑,對于承重墻體不能改動。
2、磚混結(jié)構(gòu)用料:
磚混結(jié)構(gòu)中的“磚”,是指一種統(tǒng)一尺寸的建筑材料,最常見的就是我們經(jīng)常使用的紅磚;也包括其他尺寸的異型黏土磚、空心磚等;
磚混結(jié)構(gòu)中的“混”,是指由鋼筋、水泥、沙石、水按一定比例配制的鋼筋混凝土配料。
3、磚混結(jié)構(gòu)建筑特點(diǎn):
承重特點(diǎn):磚混結(jié)構(gòu)的住宅承重結(jié)構(gòu)是樓板和墻體,
層高特點(diǎn):磚混結(jié)構(gòu)在做建筑設(shè)計(jì)時(shí),樓高不能超過6層。
隔音特點(diǎn):磚混住宅的隔音效果是中等的。
隔音效果取決于隔斷材料的選擇,磚混結(jié)構(gòu)一般用的紅磚雖然紅磚是一塊一塊砌在一起的,聲波在每一個(gè)連接處都要受到一次阻擋,使聲波一次次受到衰減,但是,畢竟是很老的建筑材料,比起一些新型的建筑材料,還要差很多。
改造特點(diǎn):磚混結(jié)構(gòu)中很多墻體是承重結(jié)構(gòu),不允許拆除的,你只能在少數(shù)非承重墻體上做文章。區(qū)別承重墻和非承重墻的一個(gè)簡單方法是看墻體厚度, 240mm 厚度的墻體是承重的, 120mm 或者更薄的墻體是非承重的,改造起來很受局限。
(二)框架結(jié)構(gòu)
1、框架結(jié)構(gòu)簡述:
框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu),即由梁和柱組成框架共同抵抗適用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載,采用結(jié)構(gòu)的房屋墻體不承重,僅起到圍護(hù)和分隔作用,一般用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶爛等輕質(zhì)板等材料砌筑或裝配而成。
2、框架結(jié)構(gòu)用料:
鋼筋,混凝土,碎石,填充材料(如加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶爛等輕質(zhì)板等);
3、框架結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
承重特點(diǎn):框架結(jié)構(gòu)住宅的承重結(jié)構(gòu)是梁、板、柱;
牢固特點(diǎn):由于承重結(jié)構(gòu)的關(guān)系,框架結(jié)構(gòu)可以做到幾十層;
改造特點(diǎn):多數(shù)墻體不承重,所以改造起來比較簡單,敲掉墻體就可以了,改造十分靈活;
隔音特點(diǎn): 框架結(jié)構(gòu)的隔音效果取決于隔斷材料的選擇,比如最常用的加氣混凝土砌塊,內(nèi)部是由許多細(xì)孔組成,隔音保溫效果是所有建筑材料中最好的?,F(xiàn)在已廣泛用作賓館客房、KTV包房的隔音墻體(輕質(zhì)隔音墻體,輕質(zhì)隔墻,輕質(zhì)磚隔墻)。顯然,加氣砼砌塊比實(shí)心紅磚隔音好得多。事實(shí)也證明了這一點(diǎn)。
(三)框架結(jié)構(gòu)與磚混結(jié)構(gòu)各方面性能簡述
綜上所述:我們用下表直觀的橫向比框架結(jié)構(gòu)與磚混結(jié)構(gòu)的部分差異:
結(jié)構(gòu) 區(qū)別 | 框架結(jié)構(gòu) | 磚混結(jié)構(gòu) |
本質(zhì)區(qū)別 | 承重構(gòu)件不同 | |
承重構(gòu)件 | 承重構(gòu)件主要是主要是框架柱子,框架梁承重 | 承重構(gòu)件主要是墻(雖有構(gòu)造柱,有圈梁,但其作用是加強(qiáng)整體性,不是承重) |
傳力方式 | 荷載作用在樓板上,樓板傳力給梁,由于梁擱在柱子上,所以力傳至柱子,柱子再傳給基礎(chǔ),墻體只是起分隔和圍護(hù)作用 | 樓板傳力給墻,墻以線荷載的形式傳給基礎(chǔ)。 |
牢固性能 | 牢固性很好,可以做到幾十層 | 牢固性一般,一般不超過6層 |
改造特點(diǎn) | 多數(shù)墻體不承重,所以改造起來比較簡單 | 磚混結(jié)構(gòu)中很多墻體是承重結(jié)構(gòu),不允許拆除的,你只能在少數(shù)非承重墻體上做文章。 |
隔音效果 | 取決于隔斷材料的選擇,最常用的加氣混凝土砌塊隔音效果很好 | 紅磚隔音效果中等 |
空間大小 | 梁和柱的結(jié)構(gòu)使得框架結(jié)構(gòu)的空間可以做到 6米 以上 | 因?yàn)榇u的承重能力有限,做到 5米 就不錯(cuò)了 |
空間大小 | 適合房間開間進(jìn)深大,房間形狀自由的建筑, | 開間進(jìn)深較小,房間面積小, |
工程造價(jià) | 工程造價(jià)較高 | 工程造價(jià)較低,根據(jù)施工地點(diǎn)不同而造價(jià)差異不同,一般來說,比框架結(jié)構(gòu)低300元/㎡左右 |
環(huán)保特點(diǎn) | 大部分原料都是工業(yè)廢料,節(jié)能環(huán)保 | 紅磚由粘土燒制而成,浪費(fèi)耕地 |
使用壽命 | 框架結(jié)構(gòu)的使用壽命和抗震強(qiáng)度要高于磚混結(jié)構(gòu)。 | |
適用范圍 | 適用范圍廣泛,高層,多層,甚至兩三層的別墅 | 適合多層和低層的房屋 |
空氣濕度 | 混凝土調(diào)節(jié)空氣濕度性能較差 | 紅磚調(diào)節(jié)空氣濕度性能較好 |
有無外露棱角 | 承重主體問框架柱子,框架梁承重,無外露棱角,裝修簡單 |
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(四)框架結(jié)構(gòu)與磚混結(jié)構(gòu)抗震性能專項(xiàng)比較
1、地震簡述:
地震(earthquake)又稱地動、地振動,是地殼快速釋放能量過程中造成振動,期間會產(chǎn)生地震波的一種自然現(xiàn)象。
震級是地震能量釋放的大小,是按一次地震本身強(qiáng)弱程度而定的等級。按震級大小可把地震劃分為以下幾類:
1、弱震震級小于3級。如果震源不是很淺,這種地震人們一般不易覺察。
2、有感地震震級等于或大于3級、小于或等于4.5級。這種地震人們能夠感覺到,但一般不會造成破壞。
3、中強(qiáng)震震級大于4.5級、小于6級。屬于可造成破壞的地震,但破壞輕重還與震源深度、震中距等多種因素有關(guān)。
4、強(qiáng)震震級等于或大于6級。其中震級大于等于8級的又稱為巨大地震。
烈度是指地震對建筑物的破壞程度。它不只取決于地震能量的大小,即震級的大小,同時(shí),還與震源的深淺程度,建筑物與震中的距離以及建筑物所處的場地土條件有關(guān)。
地震波:由地震震源發(fā)出的在地球介質(zhì)中傳播的彈性波。地震發(fā)生時(shí),震源區(qū)的介質(zhì)發(fā)生急速的破裂和運(yùn)動,這種擾動構(gòu)成一個(gè)波源。由于地球介質(zhì)的連續(xù)性,這種波動就向地球內(nèi)部及表層各處傳播開去,形成了連續(xù)介質(zhì)中的彈性波。
按傳播方式分為三種類型:縱波、橫波和面波[1]。縱波是推進(jìn)波,地殼中傳播速度為5.5~ 7千米 /秒,最先到達(dá)震中,又稱P波,它使地面發(fā)生上下振動,破壞性較弱。橫波是剪切波:在地殼中的傳播速度為3.2~4 .0千米 /秒,第二個(gè)到達(dá)震中,又稱S波,它使地面發(fā)生前后、左右抖動,破壞性較強(qiáng)。面波又稱L波,是由縱波與橫波在地表相遇后激發(fā)產(chǎn)生的混合波。其波長大、振幅強(qiáng),只能沿地表面?zhèn)鞑?,是造成建筑物?qiáng)烈破壞的主要因素。
2、框架結(jié)構(gòu)與磚混結(jié)構(gòu)的抗震性能理論分析:
框架結(jié)構(gòu)抗震級別★★★★
特點(diǎn):由鋼筋混凝土澆灌成的承重梁柱組成骨架,再用空心磚或預(yù)制的加氣混凝土、陶粒等輕質(zhì)板材作隔墻分戶裝配而成。墻主要是起圍護(hù)和隔離的作用,由于墻體不承重,所以可由各種輕質(zhì)材料制成,既能為建筑平面布置提供較大的使用空間,又具有良好的抗力性能。這種結(jié)構(gòu)的住房有很好的抗震性。
磚混結(jié)構(gòu)抗震級別★★
特點(diǎn):磚混結(jié)構(gòu)中的“磚”,是指一種統(tǒng)一尺寸的建筑材料,也包括其他尺寸的異型黏土磚、空心磚等。“混”是指由鋼筋、水泥、沙石、水按一定比例配制的鋼筋混凝土配料,包括樓板、過梁、樓梯、陽臺。這些配件與磚做的承重墻相結(jié)合,所以稱為磚混結(jié)構(gòu)。磚混結(jié)構(gòu)住宅一般以多層 ( 24米 以下,住宅10層以下)住宅為主,其抗震性能比起上述三者相對弱一些。
3、框架結(jié)構(gòu)與磚混結(jié)構(gòu)的抗震性能:
一下一段文字是《淺析汶川地震對我縣建筑物的影響》里面摘抄的,其作者是汶川縣戶縣城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)室主任萬海禮:
“震害表現(xiàn)
通過對震后危房的鑒定和實(shí)地考察,汶川地震對我縣建筑物、構(gòu)筑物的破壞主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、磚混結(jié)構(gòu)的多層房屋,一般在頂層破壞比較嚴(yán)重,多處內(nèi)橫墻,縱墻呈斜裂縫開裂,個(gè)別建筑的大梁開裂。
2、框架結(jié)構(gòu)的房屋多為填充墻開裂,不影響結(jié)構(gòu)的安全。
3、剪力墻結(jié)構(gòu)的高層建筑,一般在樓層的中部有少許裂逢,呈彎曲變形造成的破壞。
4、磚筒水塔,一般筒身下部、中部裂縫明顯。鋼筋混凝土柱支撐式水塔,一般在柱間連梁與柱交接處,裂縫嚴(yán)重,柱腳局部混凝土開裂。”
由此可見:在汶川地震中,汶川縣的多層主題破壞較嚴(yán)重,嚴(yán)重威脅到業(yè)主的生民安全,但是框架結(jié)構(gòu)的房屋僅為內(nèi)部填充墻裂開,并不影響房屋的整體安全性,也就是說,房屋的整體還完好無損的。
又如:1976年唐山發(fā)生7.8級大地震,震中烈度為十一度,人員傷亡慘重。根據(jù)前往現(xiàn)場的結(jié)構(gòu)工程師回憶,絕大部分房屋都已經(jīng)倒塌,主要因?yàn)楫?dāng)時(shí)該地方普遍為磚混結(jié)構(gòu)建筑,不過有兩類建筑沒有倒,一類是農(nóng)村的土坯房,雖然屋頂?shù)粼?,但房屋柔性較好,裂而不倒,另一類是設(shè)計(jì)超標(biāo)的建筑,例如有一棟車間,因設(shè)計(jì)師擔(dān)心出問題而提高了配筋標(biāo)準(zhǔn),沒有倒。由此可見,盡量減少采用磚混結(jié)構(gòu)與提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可以緩解地震帶來的破壞。
更過調(diào)查有以下結(jié)論:
同比框架結(jié)構(gòu)比磚混結(jié)構(gòu)抗震性能好
從唐山大地震的情況來看磚混結(jié)構(gòu)建筑損毀嚴(yán)重,主要由于磚混結(jié)構(gòu)由磚或砌塊砌筑而成,材料呈脆性,其抗剪、抗來和抗彎強(qiáng)度較低,因此抗震性能較差,即便有圈梁、構(gòu)造柱等加固措施,在強(qiáng)烈地震作用下,破壞率也會較高,而框架結(jié)構(gòu)抗震性能明顯提升,隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升,近些年來大部分地震設(shè)防地區(qū)都強(qiáng)制要求四層以上建筑改為框架結(jié)構(gòu),同時(shí)高層建筑中剪力墻結(jié)構(gòu)或框架剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用普遍,抗震性能較好。
同比多層建筑比高層建筑抗震性能好
震害調(diào)查表明,同等條件下,房屋層數(shù)越多,高度越高,它的震害程度和破壞率也越大。
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