國外的低層建筑就是兩三層的建筑,圖紙上經(jīng)常只看到涂黑的墻體,很少看到柱子,難道他們不應(yīng)用框架結(jié)構(gòu)?仿佛全是現(xiàn)澆的鋼筋混凝土墻體,很少用砌塊去填充~這樣情況的發(fā)生該不會是因為只有少量比較精彩的建筑被放到互聯(lián)網(wǎng)上,所以給我們造成的錯覺吧。。。
實(shí)際上,不光雜志上的這些歐洲建筑,你看安藤忠雄老師的作品,尤其是早期作品,幾乎全都是這樣的。
看,所有的都是現(xiàn)澆混凝土,而且還是裸露的清水混凝土。這種房子,真的也就只有日本人能住。
如果一定要分類的話,我們可以把這些全混凝土現(xiàn)澆的房子的結(jié)構(gòu)形式叫做低層剪力墻。
為什么不用框架結(jié)構(gòu)呢?為什么不用砌塊填充墻?
呃……一方面,可能是因為框架結(jié)構(gòu)不好看。另一方面,可能是因為低層剪力墻比框架結(jié)構(gòu)便宜。
在某些情況下,低層剪力墻的確可能比框架+砌塊墻要便宜。
建筑的造價,一部分取決于材料,另一部分取決于人工。我們在「優(yōu)越」的社會制度下生活慣了,往往只考慮鋼筋、水泥的造價,而忘記了人工費(fèi)用。
如果人工費(fèi)用相對低廉,比如國內(nèi),那么比較省錢的選擇就是材料用的盡可能少、人工用的多無所謂的結(jié)構(gòu)形式。比如砌塊填充墻,那可是工人師傅一塊一塊純手工砌筑的?;炷量蚣懿糠忠惨非笞罱?jīng)濟(jì)的效益,所以梁柱尺寸并不統(tǒng)一,截面配筋也不統(tǒng)一,這邊跨度大一些,我用700的梁,鋼筋5根25,那邊跨度小一些,我用500的梁,鋼筋4根20。每根梁的鋼筋都不一樣也沒關(guān)系,反正人工便宜,按照圖紙慢慢截鋼筋、放鋼筋就是了,要的就是用鋼筋最少。
如果人工費(fèi)用非常高昂,比如歐洲或者日本,那么比較省錢的選擇就是材料用的多無所謂、人工用的盡可能少的結(jié)構(gòu)形式。砌塊墻?工人純手工砌筑?這得花多少錢!太高端大氣了!普通人想都不敢想!每根梁的鋼筋都不一樣?你是不是在搞笑?我雇工人一根梁一根梁的配鋼筋,發(fā)給他們的工資,比省下來的這點(diǎn)鋼筋錢不知道要多多少倍!
所以呢,工業(yè)化、裝配化的鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu),在國外這些地區(qū)很受歡迎。只需要幾個工人師傅花幾天的時間,基本就能完工,省去了高昂的人工成本。有些工業(yè)化體系高的結(jié)構(gòu)形式,比如北美的木格柵墻小住宅,可能都不需要專業(yè)工人,買好工業(yè)化生產(chǎn)出來的、現(xiàn)成的材料,找?guī)讉€身強(qiáng)力壯的親朋好友幫幫忙,就能自己蓋起來。
這也就是這些低層剪力墻的小房子了。層數(shù)一般都很低,所以豎向荷載也不大,剪力墻軸壓比很低,水平地震力也不大,剪力墻也不用很厚,甚至都不需要邊緣構(gòu)件,只需要均勻的分布鋼筋就夠了。樓板也是一樣,厚度都一樣,基本都構(gòu)造配筋。模板搭好,也不需要繁復(fù)的人工放樣、下料、扎鋼筋,反正都一樣的,同樣的鋼筋均勻布置就行了。然后混凝土泵車開過來,澆筑,振搗,28天后拆模,完工。
看,安藤老師為什么愛用清水混凝土?美是一方面,另一方面是,這玩意兒確實(shí)省錢,都不用任何抹灰、涂料、磁磚、地磚、地板……
其實(shí)國內(nèi)也有這種低層剪力墻了,比如新聞上說的下圖這個北京最貴豪宅,很明顯,用的就是全現(xiàn)澆剪力墻。
而另一方面呢,如果設(shè)計、施工控制的好,框架結(jié)構(gòu)+砌塊填充墻也能取得跟雜志上那些歐洲建筑差不多的效果。
比如下圖王昀的廬師山莊A+B住宅,用的應(yīng)該就是國內(nèi)常見的框架+砌塊墻,但是因為控制的相對較好,所以也能達(dá)到這樣的效果。
關(guān)于樓板厚度的問題,事實(shí)上,在滿足保溫、隔音、防火、耐腐蝕等等的前提下,單從結(jié)構(gòu)受力角度來說,樓板太厚了反而不好,荷載增加太多,純粹是浪費(fèi)。一般的跨度條件下,100、120厚的現(xiàn)澆樓板已經(jīng)足夠達(dá)到剛性樓板假定的標(biāo)準(zhǔn),裂縫、撓度也都能滿足要求,這就足夠了。
那為什么有些歐洲建筑的樓板特別厚呢?
很多時候,厚樓板是用來進(jìn)行豎向墻體轉(zhuǎn)換的。這個時候,上下不對齊的墻體的豎向和水平荷載都要通過樓板傳遞和再分配,所以,混凝土樓板就需要非常大的厚度了,結(jié)構(gòu)需要承擔(dān)大量的額外的豎向和水平荷載,上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的造價都要上升?;蛘哒f,這是犧牲了結(jié)構(gòu)性能來換取特定的空間和美學(xué)感受。
那各位看官又要問了,我是建筑師,我能不能要求我的結(jié)構(gòu)工程師也做這樣的犧牲呢?當(dāng)然可以啊,國內(nèi)也有很多厚板轉(zhuǎn)換的案例。