建筑结构与室内的关联
建筑结构属于建筑物的骨架,是建筑物的承载体系,好比人的骨骼,对整体建筑而言是安全的保障。建筑物的每个构件(梁板柱墙等)依据不同的形式、不同的材质,组成多种多样的结构体系。
从材质来说,有砖混结构、混凝土结构、钢结构、木结构等;
从结构的形式来说,有框架结构、剪力墙结构、框架核心筒结构、桁架结构、网架结构、膜结构等。
桁架结构
网架结构
作为室内设计,好像结构的事情与我们比较远,相互之间也没有联系,其实不然,理由如下:
1. 室内设计特别是深化设计,经常会进行基层的内部骨架设计,比如干挂石材等荷载比较大的饰面,所有的骨架设计其实就是一个结构的受力分析与设计;
2. 装饰面层都是通过基层与主体结构进行连接,其更终的荷载会传递给结构,装修荷载会对结构产生什么影响;
3. 装饰设计通常会对建筑进行改造,比如加建夹层,改造布局会改变原来建筑的结构受力状态,会对原建筑产生什么影响。
下面会从两个方面来给大家进行具体阐述:
一个是建筑构造的基本知识
一个是装饰对建筑的影响
一、 建筑结构的基本知识
1. 建筑结构设计会考虑永久荷载、可变荷载及偶然荷载,按照不同的组合对建筑物进行计算,结构的计算会按照承载力极限状态和正常使用极限状态两个方面进行。通俗讲结构设计是按照建筑的承受能力以及在使用过程中不能出现裂缝、变形等影响使用人员的观感等方面考虑(虽然有时裂缝并不会造成结构安全,但影响人的观感)
2. 建筑结构的受力传递一般由板至梁,通过梁传递至柱,而后至基础、地基。
3. 建筑构件受力基本有受压、拉,受弯、扭曲、剪切等形式。
4. 混凝土受压能力强,受拉、受剪能力比较弱,钢筋受拉能力强。钢筋混凝土结构可以比较好的融合两种材料的特性,是比较常见的结构材料。
5. 楼板按照受力形式分为单向板、双向板,框架结构的梁的受力状态一般为跨中部位:梁底部受拉,顶部受压。支座部位:梁底受压,梁顶受拉。
6. 按照梁的受力状态,一般梁内的配筋为跨中:梁底主要钢筋受拉力。支座:梁顶主要钢筋受拉力,通俗讲跨中梁底的钢筋为重要受力钢筋,支座(柱)部位梁顶部钢筋为重要受力钢筋。
7. 柱子主要承受压力以及水平荷载(风、地震等)带来的弯矩、剪力,所以柱梁交点为受力集中点、薄弱点。
8. 剪力墙主要承受水平荷载带来的剪力,所以剪力墙主要使用在高层建筑结构体系中(风荷载、地震荷载比较重要)。
9. 桁架结构、网架结构均由杆件组成的结构体系,结构中的杆件均为二力杆(只承受拉压力,不受弯),即杆件是按照仅受拉力与压力进行设计。
10. 预应力结构是预先通过对结构内部钢绞线施加拉力,形成自给收缩,从而抵消结构拉力,借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足,可以达到比较大的跨度,适合用在大空间的结构形式。(可以理解为是一个拉开的弹簧,自己本身收缩)
二、 装饰对结构的影响
1. 装饰的荷载通常在建筑设计时已经考虑,但对于个别比较特殊的情况要特别注意,比如增加局部水景、雕塑等,大型吊灯、比较重的天花板(如GRC等),需要进行结构的复核及验算。如果实在无法复核,应尽量将重物放置在柱梁节点部位、梁上,不要放置在楼板上方。
2. 若存在加建夹层,通常会在柱的中间加梁板结构,这样实际在承重方面可能不会有风险,但是这种方式实际改变了柱的受力状态(本来柱以梁为支座,柱中弯矩很小,但在柱中加梁后成为支座,反而增加了其弯矩),必须经过结构的验算。
3. 根据混凝土梁的受力特点,如果必须要在梁上穿洞(走管线等),应尽量避免切断钢筋,建议在梁跨中1/3的部位,而且高度在梁底150mm以上梁中区域。
4. 悬挑结构板梁的受力钢筋在支撑端主要是上部钢筋承受拉力,如果在悬挑端加柱、墙等支撑结构,实际改变了原来板的受力状态,所以在悬挑结构加建柱等需要经过结构验算。
悬挑结构加柱
5. 预应力梁板上面进行打孔固定吊筋等,应防止打孔破坏板内受力钢绞线。打孔部位需要结构设计复核,或者通过设置钢架转换层实现吊筋的固定。
6. 网架结构、桁架结构的杆件上不能进行连接任何荷载(比如吊筋、灯具等),连接点位置应在网架球或桁架的节点部位。
7. 砌块墙体上面开槽布管,不能进行横向的开槽,开槽应沿竖向进行,防止开槽削弱墙体的强度。
总结
结构的知识比较枯燥,没有结构基础的可能很难理解,由于涉及到结构安全,作为室内从业人员还是应该了解结构知识,同时也应该遵循一个原则:
凡涉及到改变原有建筑布局、加建、改造、增加荷载等事项,必须经过原建筑结构设计的复核与验算,不能想当然认为没问题。
建筑结构的设计不仅是承载力的问题,还有变形、地震设防、构造等方方面面的综合考虑,可能拆除某一个构件不会产生承载问题,但可能在发生地震等作用时会发生致命危害。