建筑结构类型的比较分析及其关键差异!必须明确理解!
砖混结构,从名称上理解,“砖”代表一种规格统一的建筑材料,同时还包括其他尺寸的异形粘土砖,例如空心砖等。“拌合物”则是指通过将钢筋、水泥、砂石和水按照特定比例混合而成的钢筋混凝土材料,主要用于制作楼板、过梁、楼梯、阳台以及屋檐等构件。这些构件与砖砌的承重墙体结合在一起,共同构成了典型的砖混住宅。出于抗震性能的考虑,砖混结构的房屋通常建造在5层或6层以下。
在砖混结构中,墙体承担主要的荷载传递功能。如下图所示,楼板上的重量会通过楼板传递到下方的承重砖墙上,最终由地基承担。
然而,由于砖墙的力学性能相较于钢筋混凝土较为薄弱,房屋在遭遇地震时容易发生坍塌,或者随着时间的推移,砖墙可能会出现压缩变形导致的裂缝。因此,为了增强结构的稳定性,砖混结构设计中必须包含圈梁和构造柱。
圈梁和构造柱通常由钢筋混凝土构成,它们的作用是像箍一样约束整个砖墙结构,从而提升房屋的整体性和刚度。
圈梁通常设置在砖墙的顶部,而构造柱则布置在砖墙与较大洞口两侧的连接部位,通过与圈梁形成框架,共同支撑起整个房屋。
框架结构则是由钢筋混凝土浇筑而成的梁柱体系,墙体则采用预制加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶土等轻质板材进行填充。这种结构形式特别适用于大规模工业化生产,具有施工效率高、工程质量稳定等优点。
框架结构的主要承重构件是梁和柱,这些构件的截面相对较小,因此框架结构的承载能力和刚度相对较低。其力学行为类似于垂直悬臂剪切梁,随着楼层高度的增加,水平位移会逐渐增大。在这种情况下,高层框架结构在垂直和水平两个方向上都需要承受较大的荷载。此时,现浇楼板也参与受力,共同承担荷载,而不考虑预制楼板的整体作用。框架结构的墙体主要起到围护和分隔空间的作用。框架结构的一大优势在于能够为建筑提供更大的灵活性。
框架结构与砖混结构在承重体系上存在显著差异:框架结构的承重体系由梁、板、柱构成,而砖混结构的承重体系则包括楼板和墙体。
如果需要对室内空间进行改造,框架结构的改造相对更为简便,因为大部分墙体并不承重,只需拆除部分墙体即可。相比之下,砖混结构的许多墙体都是承重墙,不允许随意拆除。砖混结构的特点是主要承重构件为砖(即建筑物的重量主要由砖的强度来承担)。例如,如果一栋房屋主要由砖墙和少量混凝土构成,那么这种房屋的室内结构将无法随意更改,否则建筑物可能会面临倒塌的风险。
在砖混结构中,你只能对少数非承重墙进行改造。区分承重墙和非承重墙的一个简单方法是观察墙体的厚度:240毫米厚的墙体通常为承重墙,而120毫米或更薄的墙体则通常为非承重墙,改造的可能性非常有限。
上图为框架结构示意图。在框架结构中,只有梁和柱承担着支撑整个房屋的重任,内部空间可以根据需要进行自由划分。
在隔音效果方面,砖混结构的隔音性能属于中等水平,而框架结构的隔音效果则取决于所选择的隔断材料。一些先进的隔断材料,如加气混凝土砌块,其隔音效果可能优于砖混结构,而普通的隔断材料,如水泥空心板,隔音效果则相对较差。在结构强度方面,理论上讲,框架结构的强度可以达到甚至超过砖混结构,因此砖混结构的设计高度通常不超过6层,而框架结构则可以建造成为几十层的高层建筑。
差异简述:
混凝土与砖结构
混凝土结构承担主要的承重任务,而砖墙则承担较小部分的荷载。
这种结构形式适用于开间深度较小、房间面积不大、层数较低的多层或低层建筑,且承重墙的布局不可随意更改。
1.砖混结构材料
砖混结构中的“砖”指的是一种规格统一的建筑材料,最常见的类型是我们日常生活中广泛使用的红砖。此外,还包括其他特殊类型的粘土砖以及不同尺寸的空心砖。
砖混结构中的“拌合物”是指通过将钢筋、水泥、砂和水按照特定比例混合而成的钢筋混凝土材料。
2.砖混结构建筑的特点
承重特点:砖混房屋的承重结构由楼板和墙体共同构成,
层高特点:在砖混结构的设计中,建筑的高度通常不应超过6层,
隔音特点:砖混房屋的隔音效果属于中等水平,具体隔音效果取决于所采用的隔断材料的选择。虽然砖混结构中常用的红砖是一种传统的建筑材料,但由于声波在每一个接缝处都会受到阻隔和衰减,因此能够起到一定的隔音作用。然而,与一些新型的建筑材料相比,其隔音性能仍然存在一定的差距。
3.转化特征
在砖混结构中,许多墙体都属于承重墙,因此不允许拆除。你只能对少数非承重墙进行改造。区分承重墙和非承重墙的一个简单方法是观察墙体的厚度:240毫米厚的墙体通常为承重墙,而120毫米及以下的墙体则通常为非承重墙,改造的可能性非常有限。
框架结构
框架结构是指由梁柱通过刚性连接或铰接形成的承重体系,即由梁柱组成的框架在应用过程中能够共同抵抗水平荷载和竖向荷载。这种结构的建筑墙体不承担承重功能,仅起到围护和分隔空间的作用,一般由预制加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶瓷砂浆等轻质板材制成。
1.框架结构材料:
钢筋、混凝土、碎石、填充材料(如加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶器等轻质板材等);
2.框架结构特征
承重特点:框架结构房屋的承重结构由梁、板、柱构成;
牢固特点:由于承重结构,框架结构可达到几十层;
特点:大部分墙体不承重,所以改造比较简单,只需拆除墙体,改造非常灵活;
3.隔音特性
框架的隔音效果取决于隔断材料的选择,比如最常用的加气混凝土砌块。框架内部由许多细孔组成,隔音效果是所有建筑材料中最好的。现已广泛应用于酒店客房、KTV包间的隔声墙(轻质隔声墙、轻质隔墙、轻质砖隔墙)。显然,加气混凝土砌块在隔音方面要比实心红砖好得多。事实也证明了这一点。