砌體結構
    砌體結構概念
    用磚砌體、石砌體或砌塊砌體建造的結構，又稱磚石結構。由于砌體的抗壓強度較高而抗拉強度很低，因此，砌體結構構件主要承受軸心或小偏心壓力，而很少受拉或受彎，一般民用和工業(yè)建筑的墻、柱和基礎都可采用砌體結構。在采用鋼筋混凝土框架和其他結構的建筑中，常用磚墻做圍護結構，如框架結構的填充墻
    砌體結構優(yōu)缺點
    砌體結構的主要優(yōu)點是：
    ①容易就地取材。磚主要用粘土燒制;石材的原料是天然石;砌塊可以用工業(yè)廢料──礦渣制作，來源方便，價格低廉。
    ②磚、石或砌塊砌體具有良好的耐火性和較好的耐久性。
    ③砌體砌筑時不需要模板和特殊的施工設備。在寒冷地區(qū)，冬季可用凍結法砌筑，不需特殊的保溫措施。
    ④磚墻和砌塊墻體能夠隔熱和保溫，所以既是較好的承重結構，也是較好的圍護結構。
    砌體結構的缺點是：
    ①與鋼和混凝土相比，砌體的強度較低，因而構件的截面尺寸較大，材料用量多，自重大。
    ②砌體的砌筑基本上是手工方式，施工勞動量大。
    ③砌體的抗拉和抗剪強度都很低，因而抗震性能較差，在使用上受到一定限制;磚、石的抗壓強度也不能充分發(fā)揮。
    ④粘土磚需用粘土制造，在某些地區(qū)過多占用農田，影響農業(yè)生產。
    砌體結構適用領域
    住宅、辦公樓等民用建筑中廣泛采用砌體承重。
    所建房屋層數增加，5～6層高的房屋，采用以磚砌體承重的混合結構非常普遍，不少城市建到7～8層;重慶市70年代建成了高達12層的以砌體承重的住宅;在某些產石地區(qū)毛石砌體作承重墻的房屋高達6層;
    在工業(yè)廠房建筑中，通常用砌體砌筑圍墻;
    中、小型廠房和多層輕工業(yè)廠房，以及影劇院、食堂、倉庫等建筑的承重結構;
    可在地震設防區(qū)建造砌體結構房屋——合理設計、保證施工質量、采取構造措施。經震害調查和研究表明：地震烈度在六度以下地區(qū)，一般的砌體結構房屋能經受地震的考驗;按抗震設計要求進行改進和處理，可在七度和八度設防區(qū)建造砌體結構的房屋。
    配筋砌塊建筑表現了良好抗震性能，在地震區(qū)得到應用與發(fā)展。美國是配筋砌塊應用最廣泛的國家，在1933年大地震后，推出了配筋混凝土砌塊(配筋砌體)結構體系，建造了大量的多層和高層配筋砌體建筑。這些建筑大部分經歷了強烈地震的考驗。如：1952年建成的26棟6—13層的美退伍軍人醫(yī)院;1966年在圣地亞哥建成的8層海納雷旅館(位于9度區(qū))和洛杉磯19層公寓;1990年5月在內華達州拉斯維加斯(7度區(qū))建成了4棟28層配筋砌塊旅館。利用配筋砌塊，我國各地建造了不少的砌體高層建筑：1983年、1986年南寧已修建了配筋砌塊10層住宅樓和11層辦公樓試點房屋。采用MU20高強砌塊，人工兩次投料振搗，無法大量生產;1988年本溪用煤矸石混凝土砌塊配筋修建了一批10層住宅樓;1997年根據哈爾濱建筑大學、遼寧建科院等單位的研究結果，東北設計院設計在遼寧盤錦市建成一棟15層配筋砌塊剪力墻點式住宅樓;1998年，上海住宅總公司在上海建成了一棟配筋砌塊剪力墻18層塔樓，這是我國最高的18層砌塊高層房屋，而且是建在7度抗震設防的地區(qū);2000年撫順建成一棟6.6米大開間12層配筋砌塊剪力墻板式住宅樓;2001年哈爾濱阿繼科技園修建了12層配筋砌塊房屋，其后一幢18層砌塊高層也建成。
    配筋砌體已成為與鋼筋混凝土結構具有類似性能和應用范圍的結構體系。
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    磚混結構
    磚混結構概念
    磚混結構是指建筑物中豎向承重結構的墻、柱等采用磚或者砌塊砌筑，橫向承重的梁、樓板、屋面板等采用鋼筋混凝土結構。也就是說磚混結構是以小部分鋼筋混凝土及大部分磚墻承重的結構。磚混結構是混合結構的一種，是采用磚墻來承重，鋼筋混凝土梁柱板等構件構成的混合結構體系。適合開間進深較小，房間面積小，多層或低層的建筑，對于承重墻體不能改動，而框架結構則對墻體大部可以改動。
    磚混結構特點
    架結構住宅的承重結構是梁、板、柱，而磚混結構的住宅承重結構是樓板和墻體。
    在牢固性上，理論上說框架結構能夠達到的牢固性要大于磚混結構，所以磚混結構在做建筑設計時，樓高不能超過6層，而框架結構可以做到幾十層。但在實際建設過程中，國家規(guī)定了建筑物要達到的抗震等級，無論是磚混還是框架，都要達到這個等級，而開發(fā)商即使用框架結構蓋房子，也不會為了提高建筑堅固程度而增加投資，只要滿足抗震等級就可以了。
    在隔音效果上來說，磚混住宅的隔音效果是中等的，框架結構的隔音效果取決于隔斷材料的選擇，一些高級的隔斷材料的隔音效果要比磚混好，而普通的隔斷材料，如水泥空心板之類的，隔音效果是很差的。
    如果你要進行室內空間的改造，框架結構因為多數墻體不承重，所以改造起來比較簡單，敲掉墻體就可以了，而磚混結構中很多墻體是承重結構，不允許拆除的，你只能在少數非承重墻體上做文章。區(qū)別承重墻和非承重墻的一個簡單方法是看原始結構圖，通常墻體厚度在240mm的墻體是承重的，120mm或者更薄的墻體是非承重的，但有時為了和梁或者承重墻齊平，非承重墻也會做到240mm的厚度。
    磚混結構構造形式
    磚混結構建筑的墻體的布置方式如下：
    1、橫墻承重。用平行于山墻的橫墻來支承樓層。常用于平面布局有規(guī)律的住宅、宿舍、旅館、辦公樓等小開間的建筑。橫墻兼作隔墻和承重墻之用，間距為3～4m。
    2、縱墻承重。用檐墻和平行于檐墻的縱墻支承樓層，開間可以靈活布置，但建筑物剛度較差，立面不能開設大面積門窗。
    3、縱橫墻混合承重。部分用橫墻、部分用縱墻支承樓層。多用于平面復雜、內部空間劃分多樣化的建筑。
    4、磚墻和內框架混合承重。內部以梁柱代替墻承重，外圍護墻兼起承重作用。這種布置方式可獲得較大的內部空間，平面布局靈活，但建筑物的剛度不夠。常用于空間較大的大廳。
    5、底層為鋼筋混凝土框架，上部為磚墻承重結構。常用于沿街底層為商店，或底層為公共活動的大空間，上面為住宅、辦公用房或宿舍等等建筑。
    磚混結構設計要點
    以承重磚墻為主體的磚混結構建筑，在設計時應注意：門窗洞口不宜開得過大，排列有序;內橫墻間的距離不能過大;磚墻體型宜規(guī)整和便于靈活布置。構件的選擇和布置應考慮結構的強度和穩(wěn)定性等要求，還要滿足耐久性、耐火性及其他構造要求，如外墻的保溫隔熱、防潮、表面裝飾和門窗開設，以及特殊功能要求。建于地震區(qū)的房屋，要根據防震規(guī)范采取防震措施，如配筋，設置構造柱、圈梁等。磚混結構建筑可以在質感、色彩、線條圖案、尺度等方面造成樸實、親切而具有田園氣氛的風格。設計時還可以統一考慮附屬建筑和庭園環(huán)境布置，以取得和諧的藝術效果。
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    框架結構
    框架結構概念
    框架結構是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構成承重體系的結構，即由梁和柱組成框架共同抵抗適用過程中出現的水平荷載和豎向荷載。采用結構的房屋墻體不承重，僅起到圍護和分隔作用，一般用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶粒等輕質板材等材料砌筑或裝配而成。
    框架結構的特點
    框架建筑的主要優(yōu)點：空間分隔靈活，自重輕，有利于抗震，節(jié)省材料;具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優(yōu)點，利于安排需要較大空間的建筑結構;框架結構的梁、柱構件易于標準化、定型化，便于采用裝配整體式結構，以縮短施工工期;采用現澆混凝土框架時，結構的整體性、剛度較好，設計處理好也能達到較好的抗震效果，而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀。
    框架結構體系的缺點為：框架節(jié)點應力集中顯著;框架結構的側向剛度小，屬柔性結構框架，在強烈地震作用下，結構所產生水平位移較大，易造成嚴重的非結構性破壞;鋼材和水泥用量較大，構件的總數量多，吊裝次數多，接頭工作量大，工序多，浪費人力，施工受季節(jié)、環(huán)境影響較大;不適宜建造高層建筑，框架是由梁柱構成的桿系結構，其承載力和剛度都較低，特別是水平方向的(即使可以考慮現澆樓面與梁共同工作以提高樓面水平剛度，但也是有限的)，它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁，其總體水平位移上大下小，但相對于各樓層而言，層間變形上小下大，設計時如何提高框架的抗側剛度及控制好結構側移為重要因素，對于鋼筋混凝土框架，當高度大、層數相當多時，結構底部各層不但柱的軸力很大，而且梁和柱由水平荷載所產生的彎矩和整體的側移亦顯著增加，從而導致截面尺寸和配筋增大，對建筑平面布置和空間處理，就可能帶來困難，影響建筑空間的合理使用，在材料消耗和造價方面，也趨于不合理，故一般適用于建造不超過15層的房屋。
    框架結構的優(yōu)點
    框架結構最大的優(yōu)點是建筑空間布局靈活，隨意性相對比較靈活，因為框架結構主要受力構件是柱和梁，墻全部采用輕質材料填充，所以建筑空間布局靈活，框架結構在建筑高度上要不磚混的高很多，同樣不同的抗震烈度其做大高度也不同，從高度上就可以看出在抗震性能上框架要比磚混強很多，層高不受限。
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    懸索結構
    懸索結構的定義
    由柔性受拉索及其邊緣構件所形成的承重結構。索的材料可以采用鋼絲束、鋼絲繩、鋼鉸線、鏈條、圓鋼，以及其他受拉性能良好的線材。
    平面懸索結構
    主要在一個平面內受力的平面結構，多用于懸索橋和架空管道。按結構形式分為：①單層懸索結構?？捎米鋈崾綉宜鳂?，也可用于屋蓋，結構剛度較小，在可變荷載作用下變形較大，宜在索上鋪設重屋面。②加勁式單層懸索結構。通過在索下面若干吊桿吊有加勁桁架(或加勁梁)，以增強結構的剛度。③雙層懸索結構。其上索與下索曲率相反，并通過其間的受拉斜腹桿中施加預應力而具有較好的剛度。
    空間懸索結構
    一種處于空間受力狀態(tài)的結構，多用于大跨度屋蓋結構中。按結構形式分為：
    ①圓形單層懸索結構(圖1a)。用于圓形平面的屋蓋，其索按輻射狀布置，整個屋面形成下凹的旋轉曲面。各根索的外端固定于周邊的鋼筋混凝土圈梁上，內端固定于圓心附近的拉環(huán)上。當圓心處允許設柱時，可形成傘形懸索結構(圖1b)。②圓形雙層懸索結構(圖1c)。其外形與上述結構類似，只是有上下兩層索，從而可以有不同布置形式的預應力拉桿以增強剛度。中國北京工人體育館直徑94米的比賽大廳屋蓋即采用了這種結構形式(圖2)。其圓心附近的拉環(huán)除承受環(huán)向拉力外，在豎直方向還承受壓力。③雙向正交索網結構。由互相正交的兩組索組成。下凹的一組為承重索,上凸的一組為穩(wěn)定索,兩組索形成負高斯曲率的曲面。對其中一組索施加預應力時，另一組索也同時獲得預應力的效果。通過施加預應力，可使兩組索在屋面荷載作用下始終貼緊，且獲得良好的剛度。這種索網可用于橢圓平面、矩形平面、菱形平面(圖3)或其他平面的屋蓋。意大利米蘭體育館屋蓋采用了圓形平面的馬鞍形索網結構,直徑140米，是目前世界上最大的索網結構。中國浙江省人民體育館屋蓋采用80×60米橢圓平面的馬鞍形索網，其索端固定于一個空間曲梁上。為了減小曲梁內的彎矩，在索網下還設置了一層水平拉索。
    除上述懸索結構外，工程中還常用斜拉索結構，如斜張橋和斜拉索屋蓋。這種斜拉索主要是用來減小屋面或橋面結構構件的跨度，以滿足整個結構的大跨度要求和達到節(jié)省材料的目的。
    隨著卷材薄鋼板的發(fā)展，近年來，有的國家采用懸掛板帶結構。如聯邦德國法蘭克福航空港飛機庫的屋蓋，平面尺寸達270×100米，分為兩跨，每跨由10條長13米、寬7.5米的板帶組成，板帶之間用3米寬的采光帶隔開。
    除上述各種懸索外，還有一種結構是利用鋼索來吊掛混凝土屋蓋的，這種結構叫懸掛式結構，其特點是：充分利用鋼索所具有的抗拉特點，而減小鋼筋混凝土屋蓋所承受的彎曲力。下圖所示日本代代木體育館，采用高張力纜索為主體的懸索屋頂結構，創(chuàng)造出帶有緊張感、力動感的大型內空間。
    在各種形式的懸索結構中，索的邊緣構件及地錨的合理性和可靠性具有極其重要的意義，在一定程度上決定著結構的技術經濟指標和安全。
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    拱結構
    拱券結構的定義
    拱結構是一種主要承受軸向壓力并由兩端推力維持平衡的曲線或折線形構件。
    拱結構由拱圈及其支座組成。支座可做成能承受垂直力、水平推力以及彎矩的支墩;也可用墻、柱或基礎承受垂直力而用拉桿承受水平推力。拱圈主要承受軸向壓力，較同跨度梁的彎矩和剪力為小，從而能節(jié)省材料、提高剛度、跨越較大空間，可作為禮堂、展覽館、體育館、火車站、飛機庫等的大跨屋蓋承重結構;有利于使用磚、石、混凝土等抗壓強度高、抗拉強度低的廉價建筑材料。一般的屋蓋、吊車梁、過梁、擋土墻、散裝材料庫等承重結構以及地下建筑、橋梁、水壩、碼頭等的承重結構，均可采用拱。
    拱結構的優(yōu)缺點
    在外荷作用下，拱主要產生壓力，使構件擺脫了彎曲變形。如用抗壓性能較好的材料(如磚石或鋼筋混凝土)去做拱，正好發(fā)揮材料的性能。不過拱結構支座(拱腳)會產生水平推力，跨度大時這個推力也大，要對付這個推力仍是一樁麻煩而又耗費材料之事。由于拱結構的這個缺點，在實際工程應用上，桁架還是比拱用得普遍。
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    膜結構
    膜結構的定義
    膜結構(Membrane)是20世紀中期發(fā)展起來的一種新型建筑結構形式,是由多種高強薄膜材料(PVC或Teflon)及加強構件(鋼架、鋼柱或鋼索)通過一定方式使其內部產生一定的預張應力以形成某種空間形狀,作為覆蓋結構,并能承受一定的外荷載作用的一種空間結構形式.膜結構可分為充氣膜結構和張拉膜結構兩大類.充氣膜結構是靠室內不斷充氣,使室內外產生一定壓力差(一般在10㎜～30㎜水柱之間),室內外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力,從而實現較大的跨度.張拉膜結構則通過柱及鋼架支承或鋼索張拉成型,其造型非常優(yōu)美靈活.
    膜結構的材質
    膜結構所用膜材料由基布和涂層兩部分組成.基布主要采用聚酯纖維和玻璃纖維材料;涂層材料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用膜材為聚酯纖維覆聚氯乙烯(PVC)和玻璃纖維覆聚聚四氟乙烯(Teflon)。PVC材料的主要特點是強度低、彈性大、易老化、徐變大、自潔性差，但價格便宜，容易加工制作，色彩豐富，抗折疊性能好。為改善其性能，可在其表面涂一層聚四氟乙烯涂層，提高其抗老化和自潔能力，其壽命可達到15年左右。Teflon材料強度高、彈性模量大、自潔、耐久耐火等性能好，但它價格較貴，不易折疊，對裁剪制作精度要求較高，壽命一般在30年以上，適用于永久建筑。
    膜結構的特點
    重量輕、強度高、防火難燃、自潔性好，不受紫外線影響、抗疲勞、
    耐扭曲、耐老化、使用壽命長。具有高透光率，熱吸收量很少。正是因為這種跨時代的膜材料的發(fā)明，使膜結構建筑成為現代化的永久性建筑
    優(yōu)越性能：自潔性、透光節(jié)能性、經濟性、藝術性、防火性與抗震性、造型多樣性;另外其還具有應用領域廣泛、能覆蓋大跨度空間及施工周期短的優(yōu)點。
    膜結構的適用領域
    文化設施--展覽中心、劇場、會議廳、博物館、植物園、水族館等體育設施--體育場、體育館、健身中心、游泳館、網球館、籃球館等。商業(yè)設施--商場、購物中心、酒店、餐廳、商店門頭(挑檐)、商業(yè)街等交通設施--機場、火車站、公交車站、收費站、碼頭、加油站、天橋連廊等。工業(yè)設施--工廠、倉庫、科研中心、處理中心、溫室、物流中心等景觀設施--建筑入口、標志性小品、步行街、停車場等。索膜結構起源于遠古時代人類居住的帳篷。20世紀70年代以后，高強、防水、透光且表面光潔、易清洗、抗老化的建筑膜材料的出現，加之當代電子、機械和化工技術的飛速發(fā)展，索膜建筑結構已大量用于濱海旅游、博覽會、文藝、體育等大空間的公共建筑上。英國泰晤士河畔的千年穹頂是膜結構體系的標志性建筑，為世界矚目。索膜結構具有易建、易拆、易搬遷、易更新、充分利用陽光和空氣以及與自然環(huán)境融合等特長，它是21世紀綠色建筑體系的寵兒。目前，在全球范圍內索膜結構無論在工程界還是在科研領域均處于熱潮中。近年來，我國建筑市場對索膜建筑技術的需求明顯有大幅度增長的趨勢，國外各大著名索膜技術專業(yè)公司紛紛登陸我國，刺激了我國索膜建筑事業(yè)的發(fā)展。隨著現代科技的進一步發(fā)展，使人類面臨著保護自然環(huán)境的使命。因此，天然材料和傳統的古老建筑材料必將被輕而薄且保溫隔熱性能良好的高強輕質材料所取代。索膜建筑技術在這項變革中將扮演重要角色，其在建筑領域內更廣泛的應用是可以預見的，可謂前程似錦。
    膜結構的特性
    膜結構作為一種建筑體系所具有的特性主要取決于其獨特的形態(tài)及膜材本身的性能。恰由于此，用膜結構可以創(chuàng)造出傳統建筑體系無法實現的設計方案。
    1、輕質：張力結構自重小的原因在于它依靠預應力形態(tài)而非材料來保持結構的穩(wěn)定性。從而使其自重比傳統建筑結構的小得多，但卻具有良好的穩(wěn)定性。建筑師可以利用其輕質大跨的特點設計和組織結構細部構件，將其輕盈和穩(wěn)定的結構特性有機地統一起來。
    2、透光性：透光性是現代膜結構最被廣泛認可的特性之一。膜材的透光性可以為建筑提供所需的照度，這對于建筑節(jié)能十分重要。對于一些要求光照多且亮度高的商業(yè)建筑等尤為重要。通過自然采光與人工采光的綜合利用，膜材透光性可為建筑設計提供更大的美學創(chuàng)作空間。夜晚，透光性將膜結構變成了光的雕塑。
    膜材透光性是由它的基層纖維、涂層及其顏色所決定的。標準膜材的光譜透射比在10%~20%之間，有的膜材的光譜透射比可以達到40%，而有的膜材則是不透光的。膜材的透光性及對光色的選擇可以通過涂層的顏色或是面層顏色來調節(jié)。
    通過膜材和透光保溫材料的適當組合，可以使含保溫層的多層膜具有透光性。即使光譜透射只有幾個百分點，膜屋面對于人眼來說依然是發(fā)亮和透光的，具有輕型屋面的觀感。
    3、柔性：張拉膜結構不是剛性的，其在風荷載或雪荷載的作用下會產生變形。膜結構通過變形來適應外荷載，在此過程中荷載作用方向上的膜面曲率半徑會減小，直至能更有效抵抗該荷載。
    張拉結構的靈活性使其可以產生很大的位移而不發(fā)生永久性變形。膜材的彈性性能和預應力水平決定了膜結構的變形和反應。適應自然的柔性特點可以激發(fā)人們的建筑設計靈感。
    不同的膜材的柔性程序也不相同，有的膜材柔韌性極佳，不會因折疊而產生脆裂或是破損，這樣的材料是有效實現可移動、可展開結構的基礎和前提。
    4、雕塑感：張拉膜結構的獨特曲面外形使其具有強烈的雕塑感。膜面通過張力達到自平衡。負高斯膜面高低起伏具有的平衡感使體型較大的結構看上去像擺脫了重力的束縛般輕盈地飄浮于天地之間。無論室內還是室外這種雕塑般的質感都令人激動。
    張拉膜結構可使建筑師設計出各種張力自平衡、復雜且生動的空間形式。在一天內隨著光線的變化，雕塑般的膜結構通過光與影而呈現出不同的形態(tài)。日出和日落時，低入射角度的光線將突現屋頂的曲率和浮雕效果，太陽位于遠地點時，膜結構的流線型邊界在地面上投入彎彎曲曲的影子。利用膜材的透光性和反射性，經過設計的人工燈光也可使膜結構成為光的雕塑。
    5、安全性：按照現有的各國規(guī)范和指南設計的的輕型張拉膜結構具有足夠的安全性。輕型結構在地震等水平荷載作用下能保持很好的穩(wěn)定性。
    由于輕型結構自重較輕，即使發(fā)生意外坍塌，其危險性也較傳統建筑結構小。膜結構發(fā)生撕裂時，若結構布置能保證桅桿、梁等剛性支承構件不發(fā)生坍塌，其危險性會更小。
    膜結構的柔性使其在任一荷載作用下均以最有利的形態(tài)承載。當然，結構的布置和形狀要根據荷載情況來進行設計和調整。設計要確何膜面與其輔助結構協調工作，以避免力在膜面或輔助結構上集中而達結構破壞的臨界值。
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    裝配式結構
    裝配式結構的定義
    裝配式建筑是指用預制的構件在工地裝配而成的建筑。這種建筑的優(yōu)點是建造速度快，受氣候條件制約小，節(jié)約勞動力并可提高建筑質量。
    裝配式結構的優(yōu)缺點
    優(yōu)點：
    (1)構件可在工廠內進行產業(yè)化生產，施工現場可直接安裝，方便又快捷，可縮短施工工期。
    (2)構件在工廠采用機械化生產，產品質量更易得到有效控制。
    (3)周轉料具投入量減少，料具租賃費用降低。
    (4)減少施工現場濕作業(yè)量，有利于環(huán)保。
    (5)因施工現場作業(yè)量減少，可在一定程度上降低材料浪費。
    (6)構件機械化成度高，可較大減少現場施工人員配備。
    缺點：
    (1)因目前國內相關設計、驗收規(guī)范等過于滯后施工技術的發(fā)展，裝配式建筑在建筑物總高度及層高上均有較大的限制。
    (2)建筑物內預埋件、螺栓等使用量有較大增加。
    (3)構件工廠化生產因模具限制及運輸(水平垂直)限制，構件尺寸不能過大。
    (4)對現場垂直運輸機械要求較高，需使用較大型的吊裝機械。
    (5)構件采用工廠預制，預制廠距離施工現場不能過遠。