關(guān)于土木工程專業(yè)房屋建筑工程的類型

摘 要： 國家對普通高校專業(yè)目錄進行調(diào)整后，新設(shè)置的土木工程專業(yè)是一個寬口徑的一級學科。本文就土木工程專業(yè)房屋建設(shè)工程的類型問題做初步探討。房屋建設(shè)的工程類別有多種分法，可以按照房屋的使用性質(zhì)分類，可以按照房屋結(jié)構(gòu)采用的材料分類，也可以按照房屋主體結(jié)構(gòu)的形式和受力系統(tǒng)（也稱結(jié)構(gòu)系統(tǒng)）分類，建筑師習慣于第一種，結(jié)構(gòu)工程師和施工工程師則習慣于后兩種，尤其是第三種分法。

關(guān)鍵詞： 土木工程 房屋建設(shè) 類型 分類

建筑工程的內(nèi)容包括規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工及竣工后的管理五個部分，其目的是為人類生產(chǎn)與活動提供場所，使房屋達到經(jīng)濟、適用和美觀的目的。典型的建筑工程是指房屋工程，即通過對各類房屋建筑及其附屬設(shè)施的建筑和與其配套的線路、管道、設(shè)備的安裝活動所形成的工程實體。[1]本文就土木工程專業(yè)房屋建設(shè)工程的類型問題作初步探討。房屋建設(shè)的工程類別有多種分法，可以按照房屋的使用性質(zhì)分類，可以按照房屋結(jié)構(gòu)采用的材料分類，也可以按照房屋主體結(jié)構(gòu)的形式和受力系統(tǒng)（也稱結(jié)構(gòu)系統(tǒng)）分類，建筑師習慣于第一種，結(jié)構(gòu)工程師和施工工程師則習慣于后兩種，尤其是第三種分法。

一、按照房屋的使用性質(zhì)分類

按照房屋的使用性質(zhì)分為民用建筑、公共建筑、工業(yè)建筑、農(nóng)業(yè)建筑。

民用建筑是指提供人們居住、生活、工作和從事文化、商業(yè)、醫(yī)療、交通等公共活動的房屋，比如圖書館、商店、醫(yī)院、停車場等。由于民用建筑是人群聚集的場所，有著與公共建筑類似的要求，一般采用框架結(jié)構(gòu)為主體結(jié)構(gòu)。

公共建筑包括辦公樓、教育科研類、文化娛樂類、體育類、商業(yè)服務(wù)類、旅館類、醫(yī)療服務(wù)類、交通類、郵電類、市政公用設(shè)施類等類型的建筑。它是大量人群聚集的場所，室內(nèi)空間和尺度都很大，人流走向問題突出，對使用功能及其設(shè)施的要求很高，因此經(jīng)常采用將梁柱連接在一起的大跨度框架結(jié)構(gòu)和網(wǎng)架、拱、殼結(jié)構(gòu)等為主體的結(jié)構(gòu)。[2]

工業(yè)建筑是指供人們從事工業(yè)生產(chǎn)的房屋，包括生產(chǎn)用房和輔助用的房屋，如機械、醫(yī)藥、化工、食品等廠房。它往往有巨大的荷載、沉重的撞擊和震動，需要巨大的空間，有溫度、濕度、防爆、防塵、防菌等多種特殊要求，以及要考慮生產(chǎn)產(chǎn)品的起吊運輸設(shè)備和生產(chǎn)線路等。單層工業(yè)建筑經(jīng)常采用的是排架結(jié)構(gòu)，多層工業(yè)建筑往往采用框架結(jié)構(gòu)。

農(nóng)業(yè)建筑是指提供人們從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的房屋，如養(yǎng)殖場、畜牧場、蔬菜大棚等。它往往采用的是砌體結(jié)構(gòu)或輕型鋼結(jié)構(gòu)。

二、按照房屋結(jié)構(gòu)采用的材料分類

按照房屋結(jié)構(gòu)采用的材料可分為木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。

木結(jié)構(gòu)是人類最早興建的建筑工程結(jié)構(gòu)之一，它是將原木材經(jīng)過齒形連接，螺栓連接、釘連接、鍵連接或鉸連接，形成各種形式結(jié)構(gòu)。[3]現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑是指以各種木質(zhì)人造板材或經(jīng)過處理的原木、鋸木為建筑的結(jié)構(gòu)材料，以木質(zhì)或其他建材為填充材料，并以構(gòu)件或鋼構(gòu)件為連接材料建造的房屋。這些經(jīng)過加工、處理的再生木質(zhì)人造板材直接替代天然原木使用，其結(jié)構(gòu)性能和防腐、防火性能遠優(yōu)于天然原木。

砌體結(jié)構(gòu)是指采用磚、石、混凝土切塊等砌體建造的結(jié)構(gòu)。隨著新材料、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的不斷研制和使用，以及計算理論和計算方法的不斷完善，砌體結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。

以混凝土為主制作的結(jié)構(gòu)稱為混凝土結(jié)構(gòu)。它包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。素混凝土結(jié)構(gòu)是指不配置鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是指配置非預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)；預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是指在混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)制作時，在其特定部位上，人為地施加預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各類建筑工程中，除用于工業(yè)與民用建筑外，還用于地下、水工、港口、橋梁、隧道等土木工程和國防工程中。

鋼結(jié)構(gòu)是由型鋼、鋼管、鋼板等制成梁、柱等基本構(gòu)件，再用焊縫將其連接成可承受各種荷載作用的幾何不變體系稱為鋼結(jié)構(gòu)。[4]有些鋼結(jié)構(gòu)用鋼絞線、鋼絲繩組成，鋼結(jié)構(gòu)常用于跨度大、高度高、荷載大、動力作用大的各種建筑及其他土木工程結(jié)構(gòu)中。為了能更好地發(fā)揮鋼材的性能，有效地承擔外荷載，不同的工程結(jié)構(gòu)通常采用不同的結(jié)構(gòu)形式，因此鋼結(jié)構(gòu)的形式比較多。

三、按照房屋結(jié)構(gòu)體系分類

按照房屋結(jié)構(gòu)采用的結(jié)構(gòu)體系可分為簡體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)。

簡體結(jié)構(gòu)是由一個或者多個簡體作為承重結(jié)構(gòu)的建筑體系，適用于層數(shù)較多的高層建筑。簡體在側(cè)向風荷載的作用下，其受力類似于剛性的箱型載面懸臂梁，迎風面受拉，而背風面受壓。[5]當簡體結(jié)構(gòu)高度較大時，其很難承受較大的水平作用，因此一般簡式體系為組合體系。根據(jù)不同組合，簡體結(jié)構(gòu)可分為框筒體系、筒中筒體系等。框筒體系是指內(nèi)芯由筒體構(gòu)成，周邊為框架的結(jié)構(gòu)，當周邊的框架柱布置較密時，可將周邊框架視為外筒，而將內(nèi)芯的剪力墻視為內(nèi)筒，則結(jié)構(gòu)就由框筒體系演變成了筒中筒體系。[6]在筒體結(jié)構(gòu)中，增加斜撐來抵抗水平荷載，進一步提高結(jié)構(gòu)承受水平荷載的能力，增加體系的剛度，這種體系稱為架筒體系。

網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由多根桿件按照某種規(guī)律的幾何圖形通過節(jié)點連接起來的空間結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件多采用鋼管或角鋼制作，節(jié)點多為空心球節(jié)點或鋼板焊接節(jié)點。它改變了一般平面的受力體系，能夠承受來自各方面的荷載，即使在個別桿件受到損傷的情況下，也能自動調(diào)節(jié)桿件內(nèi)力，保持結(jié)構(gòu)的安全。

四、結(jié)語

土木工程的根本目的和出發(fā)點是形成人類生產(chǎn)或生活所需要的、功能良好且舒適美觀的空間和通道。它既是物質(zhì)方面的需要，又是精神方面的需求。而其中房屋建設(shè)又是土木工程建設(shè)的重要內(nèi)容，人們的生活離不開土木工程建設(shè)，土木工程建設(shè)又離不開房屋建設(shè)。因此，了解不同房屋建設(shè)的類型對于不斷推動土木工程的發(fā)展和改善人民生活具有十分現(xiàn)實的作用。

參考文獻：

[1]陳以一.薄柔構(gòu)件鋼框架的承載性能特點研究[J].工程力學，2008（02）：62.

[2]張家康.我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范編制與進展[J].建筑結(jié)構(gòu)學報，2010（02）：179.

[3]曹居易.房屋建設(shè)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)[J].四川建筑科學研究，2001，09（12）：88-89.

[4]鄧朝榮.土建類結(jié)構(gòu)專業(yè)拓寬的探討[J].高等建筑教育，2007（03）：123.

[5]李繼華.結(jié)構(gòu)安全度研究概況[J].重慶建筑工程學院學報，2001（01）：72.

[6]白國應(yīng).關(guān)于建筑科學文獻分類的研究[J].山東圖書館學刊，2009（02）：118-119.