建筑结构是由板、梁、柱、墙、基础等建筑构件形成的具有一定空间功能,并能安全承受建筑物各种正常荷载作用的骨架结构。
板是建筑结构中直接承受荷载的平面型构件,具有较大平面尺寸,但厚度却相对较小,属于受弯构件,通过板将荷载传递到梁或墙上。梁一般指承受垂直于其纵轴方向荷载的线型构件,是板与柱之间的支撑构件,属于受弯构件,承受板传来的荷载并传递到柱上。柱和墙都是建筑结构中的承受轴向压力的承重构件,柱是承受平行于其纵轴方向荷载的线型构件,截面尺寸小于高度,墙主要承受平行于墙体方向荷载的竖向构件,它们都属于受压构件,并将荷载传到基础上,有时也承受弯矩和剪力。基础是地面以下部分的结构构件,将柱及墙等传来的上部结构荷载传递给地基。
在建筑物中,建筑结构的任务主要体现在以下三个方面。
(一)服务于空间应用和美观要求
建筑物是人类社会生活必要的物质条件,是社会生活的人为的物质环境,结构成为一个空间的组织者,如各类房间、门厅、楼梯、过道等。同时,建筑物也是历史、文化、艺术的产物,建筑物不仅要反映人类的物质需要。还要表现人类的精神需求,而各类建筑物都要用结构来实现。可见,建筑结构服务于人类对空间的应用和美观要求是其存在的根本目的。
(二)抵御自然界或人为荷载作用
建筑物要承受自然界或人为施加的各种荷载或作用,建筑结构就是这些荷载或作用的支承者,它要确保建筑物在这些作用力的施加下不破坏、不倒塌,并且要使建筑物持久地保持良好的使用状态。可见,建筑结构作为荷载或作用的支承者,是其存在的根本原因,也是其最核心的任务。
(三)充分发挥建筑材料的作用
建筑结构的物质基础是建筑材料,结构是由各种材料组成的,如用钢材做成的结构称为钢结构,用钢筋和混凝土做成的结构称为钢筋混凝土结构,用砖(或砌块)和砂浆做成的结构称为砌体结构。[2]
(一)安全性
安全性是指建筑结构应能承受在正常设计、施工和使用过程中可能出现的各种作用(如荷载、外加变形、温度、收缩等)以及在偶然事件(如地震、爆炸等)发生时或发生后,结构仍能保持必要的整体稳定性,不致发生倒塌。
(二)适用性
适用性是指建筑结构在正常使用过程中,结构构件应具有良好的工作性能,不会产生影响使用的变形、裂缝或振动等现象。
(三)耐久性
耐久性是指建筑结构在正常使用、正常维护的条件下,结构构件具有足够的耐久性能,并能保持建筑的各项功能直至达到设计使用年限,如不发生材料的严重锈蚀、腐蚀、风化等现象或构件的保护层过薄、出现过宽裂缝等现象。耐久性取决于结构所处环境及设计使用年限。[2]
一、建筑结构按所用材料分类
按照所用材料不同,分为混凝土结构、钢结构、砌体结构和木结构。