建築構造

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　　建築構造是一門研究建築物各組成部分的構造原理和構造方法的學科。它是建築設計不可分割的一部分，其任務是根據建築的功能、材料、性能、受力情況、施工方法和建築藝術等要求選擇經濟合理的構造方案，以作為建築設計中綜合解決技術問題及進行施工圖設計的依據。

　　建築是勞動創造的財富，建造房屋是一種複雜的物質生產過程，要經歷設計使用年限的考驗。因此，在建築物進行設計之前，就要考慮到建造時的可行性，諸如造價標準和施工工藝的可行性，還應該考慮到建築物在長期的使用過程中，是否能夠適應環境和將來發展變化要求。同時應考慮其在使用周期中對周圍環境的影響，例如能耗、排放物等。所以在建築物進行設計時，必須註意每一個細部的構造，充分考慮各種因素的長期、綜合的影響。可以從以下幾個方面進行研究。

　　1．建築物變形因素

　　建築物在施工和正常使用的過程中，往往會發生變形。即使變形很小。一般人也看不出來，但變形卻在發生，例如材料收縮、基礎的沉降、混凝土的徐變、高層建築在風荷載作用下產生水平位移等。從建築構造的角度來看，變形因素對於建築物有可能造成的危害，是不容忽視的。

　　2．環境因素

　　一幢建築物往往離不開周邊的環境因素，僅以建築物的屋頂為例，為了防水和保溫，往往需要詳細的構造設計。例如處於寒冷地區冬季室內採暖的建築物，室內外溫差很大，這樣屋頂就需要進行保溫處理。隨著人類對客觀環境的日益重視，作為工程技術人員也應引起足夠的重視。

　　3．建築材料和施工工藝因素

　　建築材料是建造房屋的物質基礎，材料性能是建築構造的基本依據，包括物理性能、化學性能和穩定性能。這些性能決定了材料的可加工性、構件相互連接的可能性、構造節點的安全性以及耐久性等。實際上，隨著建材工業的不斷發展，已經有越來越多的新型建築材料不斷問世，而且伴以相適應的構造節點做法和合適的施工方法。因此，只有瞭解建築材料的發展趨勢，不斷加強對各種建築材料，尤其是新材料的性能和加工T藝的熟悉，掌握它們在長期使用過程中有可能出現的變化，才有可能使相應的設計更趨於合理。

　　建築物在其建造和使用過程中都經受著來自於人為和自然界的各種影響和作用力。設計時應充分考慮這些影響因素，以便保證建築物的正常使用。這些影響大致可分為以下幾個方面。

　　1．氣候條件的影響

　　我國各地區地理位置和氣候條件均有很大的差異，自然界的風霜雨雪、太陽輻射、地下水等構成了影響建築物的多種因素，對建築物的使用質量和使用壽命有著直接的影響。地域的不同自然環境也就不同，例如在北方地區利用太陽輻射熱可提高室內溫度，利用自然通風改善室內空氣質量。在構造設計時針對建築物所受影響的性質與程度，應採取相應防範措施，如：防水、防凍、保溫、隔熱、防風、防雨雪、防潮濕、防腐蝕、設變形縫、設隔氣層等，從而提高建築物抵禦外界自然環境的能力。

　　2．外力作用的影響

　　外力對建築物的作用形式多種多樣如：傢具設備、結構及其構配件的自重力、正常使用中人群自重力，風力、雪壓力、地震力，溫度變化、熱脹冷縮產生的內應力等等。這些作用在建築物上的各種外力統稱為荷載，荷載可分為恆荷載和活荷載。荷載的大小、作用形式和作用位置是建築結構設計的主要依據，也是結構選型及構造設計的重要基礎，起著決定構件尺度、用料多少的重要作用。

　　風力是高層建築水平荷載的主要影響因素之一，高度越大作用力就越大。在沿海地區，建築設計時必須遵照有關設計規範執行。

　　建築物質量越大，地震時受到的地震作用力也越大。地震時能量是以波的形式傳播的，縱波使建築物上下顫動，橫波使建築物在前後或左右的水平方向上晃動。震級是根據地震時釋放能量進行劃分的，釋放能量愈多，震級也愈高，故震級是地震的大小指標，一次地震只有一個震級。由於震中距的不同，在一次地震中會有多個烈度，地震烈度是指在地震過程中，建築物受到的影響和破壞程度。在進行建築物抗震設計時，是以該地區基本設防地震烈度為依據，從而提高建築的可靠性。

　　3．各種人為因素的影響

　　伴隨著人們的生產、生活活動，常會產生一些負效應，如：火災、爆炸、雜訊、機械振動、化學腐蝕、煙塵等，對這些因素，設計時要認真分析，採取相應的防火、防爆、防振、隔聲、防腐等構造措施，以防止建築物遭受不應有的損失。

　　4．建築技術條件的影響

　　在建築構造具體構成及其做法上均會受到建築材料、建築設備、施工方法等條件的約束。同一個建築環節可能會有不同的設計方案來實現，在選擇時應充分考慮方案是否能滿足功能要求，在現有技術條件下更便於實施，儘可能降低材料、能源和勞動力消耗。

　　隨著科學技術的不斷發展，建築材料技術也開始有了日新月異的變化，節能建築的出現，建築施工技術的不斷進步，使建築構造技術也豐富多彩。懸索、網架、膜、殼等空間結構建築，點式玻璃幕牆，採光天窗中庭等現代建築設施的大量涌現，無不證明著建築構造沒有一成不變的固定模式，而是在利用原有的構造的基礎上，不斷發展或創造新的構造方案。

　　5．經濟條件的影響

　　現而今，人們對建築的使用要求越來越高，如採光、通風、保溫、潔凈、防噪音等等。對建築構造的要求和建築物的使用功能也將隨著經濟條件的改變有了新的要求，從而也提高了建築本身的造價，如何滿足人們日益增長的精神追求，在構造設計中還有待於進一步的完善。

　　一、必須滿足建築使用功能要求

　　由於建築物使用性質和所處條件、環境的不同，因此對建築構造設計有不同的要求。如北方地區要求建築在冬季能保溫；南方地區則要求建築能通風、隔熱；對要求有良好聲環境的建築物則要考慮吸聲、隔熱等要求。總之，為了滿足使用功能需要，在構造設計時，必須綜合有關技術知識，進行合理的設計，以便選擇、確定最經濟合理的構造方案。

　　二、必須有利於結構安全

　　建築物除根據荷載大小、結構的要求確定構件的必須尺度外，對一些構、配件的設計，如陽臺、樓梯的欄桿，頂棚、牆面、地面的裝修，門、窗與牆體的結合以及抗震加固等，都必須在構造上採取必要的措施，以確保建築物在使用時的安全。

　　三、必須適應建築工業化的需要

　　為了提高建築速度，改善勞動條件，保證施工質量，在構造設計時，應大力推廣先進技術，選用各種新型建築材料，採用標準設計和定型構件，為構、配件的生產工廠化、現場施工機械化創造有利條件，以適應建築工業化的需要。

　　四、必須講求建築經濟的綜合效益

　　在構造設計中，應該註意整體建築物的經濟效益問題，既要註意降低建築造價，減少材料的能源消耗；又要有利於降低經常運行、維修和管理的費用，考慮其綜合的經濟效益。另外，在提倡節約、降低造價的同時，還必須保證工程質量，絕不可為了追求效益而偷工減料，粗製濫造。

　　五、必須註意美觀

　　構造方案在處理時還應考慮其造型、尺度、質感、色彩等藝術和美觀為題。如有不當，往往會影響建築物的整體設計效果。

　　總之，在構造設計時，應全面考慮安全適用、技術先進、經濟合理、美觀大方的最基本的原則和要求。