【建築篇】室內設計師,你必需知道的建築結構知識

【建築篇】室內設計師,你必需知道的建築結構知識

導讀

本篇開啟難度係數=3的結構板塊,我們將花一週的時間,由淺入深的來學習作為室內師,你應該要了解的結構基礎知識。

本期內容主要分為3大板塊:

1、設計師為什麼要了解結構:理解建築結構和室內設計的關係。

2、建築結構解析:2個角度,看清常見建築結構的全貌。

3、怎麼判斷一個建築是否可靠?:提供一個模型,供判斷建築的可靠性。

一張圖瞭解重點:

【建築篇】室內設計師,你必需知道的建築結構知識

設計師為什麼要了解結構知識?

1、室內設計是依附於建築結構之上的設計行業,設計作品的落地,離不開建築結構創造的空間,所有的裝飾構造,設計造型,細節把控等等,都是依附建築結構而存在的;

【建築篇】室內設計師,你必需知道的建築結構知識

2、室內設計師一定要了解結構的知識,就像廚師一定要了解裝菜的盤子一樣;不同的盤子,所擺出的菜品造型是不一樣的,給人的感受也是不一樣的,只有瞭解這個盤子的侷限和優劣,才能做出“好看”的菜品,同理,只有瞭解了基體的結構,才能選擇合適的構造做法,判斷完成面尺寸,衡量平面拆改的可行性方案等等問題。

3、同時,室內設計經常會遇到裝飾與建築結構產生矛盾、衝突的時候,兩者之間究竟如何協調,哪些情況下,我們可以改動結構,在結構上我們可以附加多少的裝飾荷載,各種結構過程中我們需要注意哪些方面等等。

4、在國內,大多數室內設計師都沒有結構方面的相關知識,且建築結構領域的專業性非常強、知識非常枯燥,但是又是設計師必須瞭解的一些知識;為了能夠讓夥伴們比較容易理解結構的知識,我們篩選了室內設計師應該知道的結構基礎知識,想通過對這些知識的講解,為你打開一扇通往結構世界的大門。

什麼是建築結構?

【建築篇】室內設計師,你必需知道的建築結構知識

骨架圖↑

1、建築結構是建築物及其相應組成部分的實體,是指各種工程實體的承重骨架,是建築物的受力支撐體系,是建築物的骨骼。

2、通常我們看到的建築物內的梁、柱、板等均是建築物的結構。

3、任何一個建築物均需要滿足三個基本要素,即適用、美觀、強度,適用是指建築物的功能,美觀是指建築物的外觀效果、美學感受,而強度則是指建築物的結構。三者應是相互協調統一的;但是結構是整個建築物的基礎、保障,沒有結構的安全,建築物的其他一切功能皆不可能存在。

建築結構有哪些種類?各類建築結構有什麼特點?

建築物是由各種建築材料組合而成,各種建築材料可以組成各種不同的建築構件(如柱樑板牆等),不同的建築構件依照不同的組合方式,可以形成多種結構形式,針對不同建築物的功能、高度、空間要求等,採用不同的結構形式。

按材料分類

木結構:

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木結構建築↑

1、木結構的主要結構構件為木材,是由木材組成受力體系的建築結構。

2、我們國家傳統的建築幾乎大部分多為木結構建築,但由於木結構建築的耐火性能較差,目前已經較少採用木結構建築。

砌體結構:

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砌體結構↑

1、砌體結構是指:由磚、石砌體採用砂漿砌築而成的建築結構。

2、它由一塊一塊的砌塊組合而成,其整體性能較差,特別是抵抗拉力、水平力的性能比較差,抗震性能較差。

3、它主要是用在低層建築中,多年前,它被廣泛用於城鄉結合部,但現在在城市建築中已經較少採用。

混凝土結構:

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1、混凝土結構可分為鋼筋混凝土結構和型鋼混凝土結構,主要有鋼筋(型鋼)與混凝土兩種材料組成的結構。

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典型混凝土結構↑

2、混凝土材料具有良好的抗壓能力,但抗拉性能比較差,鋼材具有良好的抗拉能力,這種結構能夠很好的結合鋼材與混凝土兩種建材的力學優點,融合了抗拉與抗壓性能,這種結構也是目前大多數建築採用的結構。

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混凝土結構施工過程↑

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混凝土結構建築↑

混凝土:

混凝土=石頭+水泥+沙+水;強度符號為C,如:C20混凝土,C40混凝土等;

在室內設計中,混凝土主要用於圈樑,構造柱,地梁以及結構性找平中;

水泥砂漿:

水泥砂漿=水泥+沙+水;強度符號為M;如:M20,M25等。

水泥砂漿強度低於混凝土,在室內設計中,水泥砂漿主要用於牆地面找平,基體粘接等工序中。

鋼結構

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央視大樓(鋼結構建築)↑

1、鋼結構是指採用型鋼鋼材為主要骨架的結構,其連接通過焊接或者螺栓連接。

2、優點:鋼材具有很好的抗壓、抗拉、抗剪性能,可以減小建築物構件尺寸,而且施工週期快。

3、缺點:鋼材的耐火性能差,著火後鋼材在短時間內就會失去承載能力,引起建築崩塌事件,美國911事件中世貿大廈就是非常典型的案例。

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4、鋼結構建築為達到耐火極限的要求,必須在構件表面塗刷防火塗料。

混合結構

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施工中的混合結構建築↑

1、混合結構是指結構核心為鋼筋混凝土結構,外圍為鋼結構體系。

2、這種結構結合了混凝土結構與鋼結構的優點,目前被普遍使用在高層及超高層建築中。

按結構體系分類

砌體結構

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砌體結構建築↑

1、砌體結構是指牆、結構基礎採用砌體砌築,樓板採用鋼筋混凝土的結構體系。

2、該結構主要特點是通過牆體作為承重構件。

3、主要使用在多層、低層建築中。

框架結構:

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框架結構建築基本組成↑

1、採用柱、梁結構構件剛性連接組成的建築受力體系,作為建築承重結構。剛性連接對於混凝土結構來說,就是樑柱採用一體澆築而成,相對的方式有鉸接(採用螺栓連接)或柔性連接

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框架結構樑柱示意↑

2、框架結構承受豎向荷載能力較強,承受水平荷載(風、地震等)能力較弱

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框架結構平面圖↑

3、這種結構型式佈置靈活,可以形成大空間,牆體主要作為圍護結構,並不承受承載能力。

4、主要使用在多高層公共建築中。

剪力牆結構:

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剪力牆構件↑

1、 利用牆體承受水平、豎向受力的結構。

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剪力牆結構圖紙↑

2、 剪力牆顧名思義,可以很好的承受剪力。

PS:剪力是指主要來自於水平方向的力,比如風對建築的影響主要為水平力

3、 剪力牆由鋼筋混凝土牆體形成,所以這種結構形式雖然受力性能很好,但是由於剪力牆的佈置,影響建築物的空間功能,很難形成大空間,侷限性比較強。

框架剪力牆結構(框剪結構)

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框架剪力牆結構模型↑

1、框架剪力牆結構是由一部分框架結構和剪力牆結構共同組成的結構體系

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框架剪力牆結構平面圖↑

(黑色填充牆體為剪力牆,與結構柱共同組成框架剪力牆結構)

2、融合了兩種結構體系的優點,既能很好的抵抗風荷載等水平力的影響,又可以獲得比較靈活、開闊的空間佈置。

3、是目前比較常見的建築結構,主要使用於高層及超高層建築中。

筒體結構:

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施工中的框架筒體結構↑

1、主要利用核心筒體作為受力構件,比較常見有框架筒體結構、筒中筒結構等。

2、核心筒是指:由鋼筋混凝土圍合的牆體組成,相當於多個剪力牆圍合而成;如:核心筒區域作為電梯、疏散樓梯的豎向交通區域,外圍框架區域作為公共區域,利於平面佈置

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紅色區域為核心筒,外圍為框架結構的樑柱,形成比較典型的框架核心筒結構

3、筒體結構的核心筒更能承受水平荷載,所以對於風荷載比較大的超高層建築更適合採用這種結構形式。

排架結構:

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排架結構廠房↑

排架結構主要是為滿足工業生產需要大空間的需要,採用柱與桁架樑組成的排架,一排一排連接而成。主要使用在工業建築中。

其他特種結構

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膜結構建築↑

主要包括殼結構、膜結構、網架結構、懸索結構等,這類結構通常需要大空間,而且結構構件本身造型優美,也是建築結構外露作為裝飾性結構的通常做法,由於這類結構為非常規結構,故在此不過多介紹,設計師做為拓展知識瞭解即可。

建築高度與結構的關係:

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1、隨建築的高度增加,建築結構形式由砌體結構、框架結構、剪力牆結構、筒體結構逐漸變換(如上圖所示);

2、因為建築高度增加,所經受的風荷載會成倍的加大,超高層建築的結構設計,對風荷載、地震等水平荷載的考慮是主要因素,室內設計師做為拓展知識瞭解即可

結構可靠的基本性能

1、建築物在使用過程中,其結構是否可靠,或者說判斷一個建築物結構是否滿足要求,應從三方面進行,缺一不可,即安全性、適用性、耐久性。

安全性:是指建築物承受各種荷載作用能夠保證安全,即承載能力沒有問題。

適用性:是指建築物能夠滿足比較好的功能,比如構件不能出現裂縫過大、雖然有時候裂縫不影響安全問題,但會影響到人或者設備的觀感與使用。

耐久性:是指建築物在設計使用年限或者環境下,其材料或構件不能出現失效的概率,即能夠具有設計規定的使用年限。

上述三個性能稱為結構的可靠性

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建築可靠性思維模型,是我們看待建築相關行業的底層思路;例如:我們從事室內設計,特別是深化設計,現場管理等崗位;經常碰到節點工藝的深化,構造的收口等問題;我們不能僅僅從安全方面考慮,同時還要考慮適用性、耐久性的因素,讓三者達到平衡,形成一個可靠的室內作品。

請你判斷下列建築是屬於什麼樣的建築結構

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