住宅的结构形式-砖混结构与框架结构

2013年6月25日560

很多朋友搞不清楚什么是砖混结构,什么是框架结构,这两者之间有什么区别。网上有很多的文章是介绍框架结构和砖混结构的,但总是说的不够清楚,又或者全是专业术语,看完后似懂非懂。
现在就用图说砖混和框架。
    砖混结构,顾名思义,“砖”,指的是一种统一尺寸的建筑材料,也有其他尺寸的异型粘土砖、如空心砖等。“混”是指由钢筋、水泥、砂石、水按一定比例配制的钢筋混凝土配料,包括楼板、过梁、楼梯、阳台、排檐。这些配件与砖做的承重墙相结合,可以称为砖混结构住宅。由于抗震的要求,砖混住宅一般在5层、6层以下。
    砖混结构是利用砖墙承受重量的。如下图,楼面上的重量通过楼板传到下面支撑的砖墙上,最后传到基础上。

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可是由于砖墙的结构相对于钢筋混凝土为松散,在地震的时候房屋极易倒塌,或者日久年长,砖墙被压出裂痕。因此砖混结构还需要设置圈梁和构造柱。
圈梁和构造柱是由混凝土内配钢筋组成,起到的作用是箍住整个砖墙结构,加强整个房屋的整体性和刚度。
    圈梁设置在砖墙顶部,构造柱设置在砖墙交接处和较大的洞口两侧,和圈梁形成一个框架,箍住整个房屋,如下图

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框架结构住宅的承重结构是梁、板、柱,而砖混结构的住宅承重结构是楼板和墙体。框架结构是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,(楼体的重量是由梁和柱承担的由各种轻质材料造的墙只起到保温和隔绝噪音的作用不起到支撑楼体的作用,室内格局变动余地较大,只要不破坏柱子就不会对楼的结构造成影响),再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。
       框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间。
如果你要进行室内空间的改造,框架结构因为多数墙体不承重,所以改造起来比较简单,敲掉墙体就可以了,而砖混结构中很多墙体是承重结构,不允许拆除的,砖混结构是指承重的主要构件是用砖(楼体的重量是由砖强来承担的)如一幢房屋主要是用是砖墙和一些混凝土建造的这样的房屋室内结构不能随意变动否则楼有倒塌的危险。

       你只能在少数非承重墙体上做文章。区别承重墙和非承重墙的一个简单方法是看墙体厚度,240mm厚度的墙体是承重的,120mm或者更薄的墙体是非承重的。

        在隔音效果上来说,砖混住宅的隔音效果是中等的,框架结构的隔音效果取决于隔断材料的选择,一些高级的隔断材料的隔音效果要比砖混好,而普通的隔断材料,如水泥空心板之类的,隔音效果是很差的。在牢固性上,理论上说框架结构能够达到的牢固性要大于砖混结构,所以砖混结构在做建筑设计时,楼高不能超过6层,而框架结构可以做到几十层。但在实际建设过程中,国家规定了建筑物要达到的抗震等级,无论是砖混还是框架,都要达到这个等级,而开发商即使用框架结构盖房子,也不会为了提高建筑坚固程度而增加投资,只要满足抗震等级就可以了。

 

别墅住宅建筑通常框架结构和砖混结构用得比较多,通俗点讲砖混结构就是:主要承重构建是砖砌体,楼盖为现浇钢筋混凝土结构,圈梁构造柱加强结构整体性,起到了抗震作用。框架结构就是:先造一个架子 包括梁啊,柱啊什么的,然后在柱子之间砌墙、梁之间搭板,就像积木一样 ,是最简单的形式 不过这种形式一般,抗震性能和承载力都不好。下面具体分析下两种结构的不同之处。
一:砖混结构与框架结构比较  
建筑结构概述  
所谓的建筑结构,一个建筑的骨骼,来承受各方面的压力。就多层住宅来讲,较常用建筑结构有砖混结构和框架结构。现在就这两种受力体系做简单讲解及比较。  
(一)砖混结构  
1、砖混结构简述:  
砖混结构的承重特点是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。  
该结构适合开间进深较小,房间面积小,多层或低层的建筑,对于承重墙体不能改动。  
2、砖混结构用料:  
砖混结构中的“砖”,是指一种统一尺寸的建筑材料,最常见的就是我们经常使用的红砖;也包括其他尺寸的异型黏土砖、空心砖等;  
砖混结构中的“混”,是指由钢筋、水泥、沙石、水按一定比例配制的钢筋混凝土配料。  
3、砖混结构建筑特点:  
承重特点:砖混结构的住宅承重结构是楼板和墙体,   
层高特点:砖混结构在做建筑设计时,楼高不能超过6层。  
隔音特点:砖混住宅的隔音效果是中等的。  
隔音效果取决于隔断材料的选择,砖混结构一般用的红砖虽然红砖是一块一块砌在一起的,声波在每一个连接处都要受到一次阻挡,使声波一次次受到衰减,但是,毕竟是很老的建筑材料,比起一些新型的建筑材料,还要差很多。   
改造特点:砖混结构中很多墙体是承重结构,不允许拆除的,你只能在少数非承重墙体上做文章。区别承重墙和非承重墙的一个简单方法是看墙体厚度,240mm厚度的墙体是承重的,120mm或者更薄的墙体是非承重的,改造起来很受局限。 
(二)框架结构  
1、框架结构简述:  
框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载,采用结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用,一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶烂等轻质板等材料砌筑或装配而成。
2、框架结构用料: 
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、陶烂等轻质板等); 
3、框架结构特点:
承重特点:框架结构住宅的承重结构是梁、板、柱;  
牢固特点:由于承重结构的关系,框架结构可以做到几十层;  
改造特点:多数墙体不承重,所以改造起来比较简单,敲掉墙体就可以了,改造十分灵活;  
隔音特点: 框架结构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,内部是由许多细孔组成,隔音保温效果是所有建筑材料中最好的。现在已广泛用作宾馆客房、KTV包房的隔音墙体(轻质隔音墙体,轻质隔墙,轻质砖隔墙)。显然,加气砼砌块比实心红砖隔音好得多。事实也证明了这一点。
(三)框架结构与砖混结构各方面性能简述 
综上所述:我们用下表直观的横向比框架结构与砖混结构的部分差异:  

结构  

区别   

框架结构  

砖混结构  

本质区别  

承重构件不同  

承重构件  

承重构件主要是主要是框架柱子,框架梁承重  

承重构件主要是墙(虽有构造柱,有圈梁,但其作用是加强整体性,不是承重)  

传力方式  

荷载作用在楼板上,楼板传力给梁,由于梁搁在柱子上,所以力传至柱子,柱子再传给基础,墙体只是起分隔和围护作用  

楼板传力给墙,墙以线荷载的形式传给基础。  

牢固性能  

牢固性很好,可以做到几十层  

牢固性一般,一般不超过6层  

改造特点  

多数墙体不承重,所以改造起来比较简单  

砖混结构中很多墙体是承重结构,不允许拆除的,你只能在少数非承重墙体上做文章。  

隔音效果  

取决于隔断材料的选择,最常用的加气混凝土砌块隔音效果很好  

红砖隔音效果中等  

空间大小  

梁和柱的结构使得框架结构的空间可以做到 6米 以上  

因为砖的承重能力有限,做到 5米 就不错了  

空间大小  

适合房间开间进深大,房间形状自由的建筑,  

开间进深较小,房间面积小,  

工程造价  

工程造价较高  

工程造价较低,根据施工地点不同而造价差异不同,一般来说,比框架结构低300元/㎡左右  

环保特点  

大部分原料都是工业废料,节能环保  

红砖由粘土烧制而成,浪费耕地  

使用寿命  

框架结构的使用寿命和抗震强度要高于砖混结构。  

适用范围  

适用范围广泛,高层,多层,甚至两三层的别墅  

适合多层和低层的房屋  

空气湿度  

混凝土调节空气湿度性能较差  

红砖调节空气湿度性能较好  

有无外露棱角  

承重主体问框架柱子,框架梁承重,无外露棱角,装修简单  

(四)框架结构与砖混结构抗震性能专项比较 
1、地震简述:
地震(earthquake)又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成振动,期间会产生地震波的一种自然现象。  
震级是地震能量释放的大小,是按一次地震本身强弱程度而定的等级。按震级大小可把地震划分为以下几类:
1、弱震震级小于3级。如果震源不是很浅,这种地震人们一般不易觉察。
2、有感地震震级等于或大于3级、小于或等于4.5级。这种地震人们能够感觉到,但一般不会造成破坏。
3、中强震震级大于4.5级、小于6级。属于可造成破坏的地震,但破坏轻重还与震源深度、震中距等多种因素有关。
4、强震震级等于或大于6级。其中震级大于等于8级的又称为巨大地震。
烈度是指地震对建筑物的破坏程度。它不只取决于地震能量的大小,即震级的大小,同时,还与震源的深浅程度,建筑物与震中的距离以及建筑物所处的场地土条件有关。
地震波:由地震震源发出的在地球中传播的弹性波。地震发生时,震源区的介质发生急速的破裂和运动,这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性,这种波动就向地球内部及表层各处传播开去,形成了连续介质中的弹性波。
介质
按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波。纵波是推进波,地壳中传播速度为5.5~7千米/秒,最先到达震中,又称P波,它使地面发生上下振动,破坏性较弱。横波是剪切波:在地壳中的传播速度为3.2~4.0千米/秒,第二个到达震中,又称S波,它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强。面波又称L波,是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素。 
2、框架结构与砖混结构的抗震性能理论分析: 
框架结构抗震级别★★★★
特点:由钢筋混凝土浇灌成的承重梁柱组成骨架,再用空心砖或预制的加气混凝土、陶粒等轻质板材作隔墙分户装配而成。墙主要是起围护和隔离的作用,由于墙体不承重,所以可由各种轻质材料制成,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗力性能。这种结构的住房有很好的抗震性。
砖混结构抗震级别★★
特点:砖混结构中的“砖”,是指一种统一尺寸的建筑材料,也包括其他尺寸的异型黏土砖、空心砖等。 “混”是指由钢筋、水泥、沙石、水按一定比例配制的钢筋混凝土配料,包括楼板、过梁、楼梯、阳台。这些配件与砖做的承重墙相结合,所以称为砖混结构。砖混结构住宅一般以多层 ( 24米 以下,住宅10层以下)住宅为主,其抗震性能比起上述三者相对弱一些。
3、框架结构与砖混结构的抗震性能:  
震害表现
通过对震后危房的鉴定和实地考察,汶川地震对我县建筑物、构筑物的破坏主要表现在以下几个方面:
1、砖混结构的多层房屋,一般在顶层破坏比较严重,多处内横墙,纵墙呈斜裂缝开裂,个别建筑的大梁开裂。
2、框架结构的房屋多为填充墙开裂,不影响结构的安全。
3、剪力墙结构的高层建筑,一般在楼层的中部有少许裂逢,呈弯曲变形造成的破坏。
4、砖筒水塔,一般筒身下部、中部裂缝明显。钢筋混凝土柱支撑式水塔,一般在柱间连梁与柱交接处,裂缝严重,柱脚局部混凝土开裂。
    1976年唐山发生7.8级大地震,震中烈度为十一度,人员伤亡惨重。根据前往现场的结构工程师回忆,绝大部分房屋都已经倒塌,主要因为当时该地方普遍为砖混结构建筑,不过有两类建筑没有倒,一类是农村的土坯房,虽然屋顶掉渣,但房屋柔性较好,裂而不倒,另一类是设计超标的建筑,例如有一栋车间,因设计师担心出问题而提高了配筋标准,没有倒。由此可见,尽量减少采用砖混结构与提高设计标准可以缓解地震带来的破坏。 
又如:在汶川地震中,汶川县的多层主题破坏较严重,严重威胁到业主的生民安全,但是框架结构的房屋仅为内部填充墙裂开,并不影响房屋的整体安全性,也就是说,房屋的整体还完好无损的。
更过调查有以下结论: 
同比框架结构比砖混结构抗震性能好

从唐山大地震的情况来看砖混结构建筑损毁严重,主要由于砖混结构由砖或砌块砌筑而成,材料呈脆性,其抗剪、抗来和抗弯强度较低,因此抗震性能较差,即便有圈梁、构造柱等加固措施,在强烈地震作用下,破坏率也会较高,而框架结构抗震性能明显提升,随着经济水平的提升,近些年来大部分地震设防地区都强制要求四层以上建筑改为框架结构,同时高层建筑中剪力墙结构或框架剪力墙结构应用普遍,抗震性能较好。

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