建筑物體系構(gòu)成

1、建筑物體系構(gòu)成第一頁，共42頁。 建筑構(gòu)造是一門專門研究建筑物各組成部分的構(gòu)造原理和構(gòu)造方法的學(xué)科。 主要任務(wù)：根據(jù)建筑物的使用功能、藝術(shù)構(gòu)造，提供合理、經(jīng)濟(jì)的構(gòu)造方案，是建筑設(shè)計(jì)中綜合解決技術(shù)問題及進(jìn)行施工設(shè)計(jì)圖的依據(jù)。第二頁，共42頁。構(gòu)件、配件建筑構(gòu)造原理如何使用最大限度的滿足使用要求，并設(shè)計(jì)構(gòu)造方案建筑方法各種建材如何運(yùn)用有機(jī)組合并提出有效的防范措施和保障構(gòu)件、配件之間牢固結(jié)合的具體方法第三頁，共42頁。 學(xué)習(xí)目的：在掌握構(gòu)造原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)建筑物的使用要求、空間尺度和客觀條件，并綜合各種因素，正確選用建筑材料，然后提出符合適用、安全、經(jīng)濟(jì)、合理的最佳構(gòu)造方案，以便提高建筑物抵御自然

2、界各種影響力的能力，延長建筑物的使用年限。第四頁，共42頁。一、 建筑的定義建 筑供人們生產(chǎn)、生活或從事其他活動(dòng)的場所房屋、樓房兩個(gè)特質(zhì)外在特質(zhì)美觀內(nèi)在特質(zhì)安全適用耐久工業(yè)建筑民用建筑第五頁，共42頁。結(jié)構(gòu)定義 廣義：指房屋建筑和土木工程建筑物、構(gòu)筑物及相關(guān)組成部分的實(shí)體。 狹義：各種工程實(shí)體的承重骨架。分類工程結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系第六頁，共42頁。二、建筑結(jié)構(gòu)定義 簡單的說就是房屋的承重骨架。建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)有的特點(diǎn)：1.1 概 述在應(yīng)用上，要滿足空間和功能的需求；在安全上，要符合承載和耐久的需求；在技術(shù)上，要體現(xiàn)科技和工程的新發(fā)展；在造型上，要與建筑藝術(shù)融為一體；在建造上，要合理用材并與施工實(shí)際

3、相 結(jié)合。第七頁，共42頁。三、建筑結(jié)構(gòu)體系柱下基礎(chǔ)樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎(chǔ)地下室底板 建筑結(jié)構(gòu)是由許多結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的一個(gè)系統(tǒng)，其中主要的受力系統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)總體系。 第八頁，共42頁。結(jié)構(gòu)總體系水平結(jié)構(gòu)體系 豎向結(jié)構(gòu)體系 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體系 第九頁，共42頁。水平結(jié)構(gòu)體系 水平結(jié)構(gòu)體系一般由板、梁、網(wǎng)架組成，如板梁結(jié)構(gòu)體系和網(wǎng)架體系。水平結(jié)構(gòu)體系也稱樓（屋）蓋體系。 其作用為： 在豎直方向，它通過構(gòu)件的彎曲變形承受樓面或屋面的豎向荷載，并把它傳遞給豎向承重體系； 在水平方向，它起隔板作用，并保持豎向結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。第十頁，共42頁。豎向結(jié)構(gòu)體系 豎向結(jié)構(gòu)體系一般由柱、墻、筒體組成，如框架體系、墻體系和井筒

4、體系等。 其作用為： 在豎直方向，承受水平結(jié)構(gòu)體系傳來的全部荷載，并把它們傳給基礎(chǔ)體系； 在水平方向，抵抗水平作用力，如風(fēng)荷載、地震作用等，并把它們傳給基礎(chǔ)體系。第十一頁，共42頁。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體系 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體系一般由獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、交叉基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)（一般為淺埋）以及樁、沉井（一般為深埋）組成。 其作用為： 把上述兩類結(jié)構(gòu)體系傳來的重力荷載全部傳給地基； 承受地面以上的上部結(jié)構(gòu)傳來的水平作用力，并把它們傳給地基； 限制整個(gè)結(jié)構(gòu)的沉降，避免不允許的不均勻沉降和結(jié)構(gòu)的滑移。第十二頁，共42頁。水平體系和豎向體系間的矛盾 豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的距離愈大，水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件所需要的材料用量愈多。 好

5、的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)應(yīng)尋求到一個(gè)最開闊、最靈活的可利用空間，滿足人們使用時(shí)的功能和美觀需求，而為此所付出的材料和施工消耗最少，且能適合本地區(qū)的自然條件（氣候、地質(zhì)、水文、地形等）。第十三頁，共42頁。第一章 建筑結(jié)構(gòu)體系與選型四、建筑結(jié)構(gòu)的分類按所用材料的不同分為：1）混凝土結(jié)構(gòu)（以混凝土為主要材料的結(jié)構(gòu)）包括： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)配置受力的普通鋼筋，鋼筋網(wǎng)或鋼骨架； 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 配置預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)； 素混凝土結(jié)構(gòu) 沒有配置受力的鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)。第十四頁，共42頁。2）鋼結(jié)構(gòu):以鋼材(鋼板、型鋼）為主制作的結(jié)構(gòu)。3）砌體結(jié)構(gòu):由塊材通過砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)。4) 木結(jié)構(gòu) :指全部或大部分用

6、木材制作的結(jié)構(gòu)。5）混合結(jié)構(gòu):由兩種及兩種以上材料作為主要承重結(jié)構(gòu)的房屋。此外還有鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土等。 第十五頁，共42頁。第十六頁，共42頁。砌體結(jié)構(gòu)第十七頁，共42頁。鋼結(jié)構(gòu)第十八頁，共42頁。木結(jié)構(gòu)第十九頁，共42頁?；旌辖Y(jié)構(gòu)第二十頁，共42頁。按其承重結(jié)構(gòu)的類型分為： 1）框架結(jié)構(gòu)2）剪力墻結(jié)構(gòu)3）框架剪力墻結(jié)構(gòu)4）筒體結(jié)構(gòu)第二十一頁，共42頁。1）框架結(jié)構(gòu)采用梁、柱組成的結(jié)構(gòu)體系作為建筑承重結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件是梁和柱，而墻體只是作為 圍護(hù)構(gòu)件?？梢宰龀深A(yù)制或現(xiàn)澆框架，平面布置比較靈活， 可以獲得較大的使用空間，比混合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高整體性強(qiáng) 第二十二頁，共42頁。2）剪力

7、墻結(jié)構(gòu) 剪力墻結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結(jié)構(gòu)中的梁柱，能承擔(dān)各類荷載引起的內(nèi)力，并能有效控制結(jié)構(gòu)的水平力，這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在高層房屋中被大量運(yùn)用。剪力墻結(jié)構(gòu):鋼筋混凝土墻體構(gòu)成的承重體系。 剪力墻結(jié)構(gòu)指的是豎向的鋼筋混凝土墻板，水平方向仍然是鋼筋混凝土的大樓板搭載墻上，這樣構(gòu)成的一個(gè)體系，叫剪力墻結(jié)構(gòu)。 第二十三頁，共42頁。 為什么叫剪力墻結(jié)構(gòu)? 其實(shí)樓越高，風(fēng)荷載對它的推動(dòng)越大，那么風(fēng)的推動(dòng)叫水平方向的推動(dòng)，如房子，下面的是有約束的，上面的風(fēng)一吹應(yīng)該產(chǎn)生一定的搖擺的浮動(dòng)，搖擺的浮動(dòng)限制的非常小，靠豎向墻板去抵抗，風(fēng)吹過來，板對它有一

8、個(gè)對頂?shù)牧?，使得樓不產(chǎn)生搖擺或者是產(chǎn)生搖擺的幅度特別小，在結(jié)構(gòu)允許的范圍之內(nèi)，比如：風(fēng)從一面來，那么板有一個(gè)相當(dāng)?shù)牧εc它頂著，沿著整個(gè)豎向墻板的高度上相當(dāng)于一對的力，正好像一種剪切，相當(dāng)于用剪子剪樓而且剪樓的力越往下剪力越大，因此，把這樣的墻板叫剪力墻板，也說明豎向的墻板不僅僅承重豎向的力還應(yīng)該承擔(dān)水平方向的風(fēng)荷載，包括水平方向的地震力和風(fēng)對它的一個(gè)推動(dòng)。第二十四頁，共42頁。2）剪力墻結(jié)構(gòu) 利用建筑物的縱向及橫向的鋼筋混凝土墻體作為 主要承重構(gòu)件，再配以梁板組成的承重結(jié)構(gòu)體系。其墻體同時(shí)也起圍護(hù)及分割房間的作用。整體性好，剛度大，抗震性能好，適于建造高層 建筑（1050層范圍內(nèi)都適用）。不過

9、剪力墻間距太小，平面布置不靈活，自重 大，不適應(yīng)建造公共建筑，一般適用于 建造住宅。 第二十五頁，共42頁。3）框架剪力墻結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，沿框架縱、橫方向的適當(dāng)位 置，在柱與柱之間設(shè)置數(shù)道鋼筋混凝土墻體作為 剪力墻。因此它是框架和剪力墻的有機(jī)結(jié)合，綜合了二者 的優(yōu)點(diǎn)：一個(gè)布置靈活，一個(gè)抗側(cè)力高。 請看框架剪力墻結(jié)構(gòu)組成第二十六頁，共42頁。4）筒體結(jié)構(gòu) 用鋼筋混凝土墻組成一個(gè)筒體作為房屋的承重結(jié)構(gòu)。筒體可以由密柱深梁組成一個(gè)筒體，也可以用多個(gè) 筒體組成筒中筒、束筒，還可以將框架和筒體聯(lián)合 起來組成框筒結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)在各個(gè)方向的抗側(cè)剛度都很大，是目前高 層建筑中較多采用的結(jié)構(gòu)形式?？蛲彩?/p>

10、上個(gè)世紀(jì)60 年代由美國工程師法盧齊坎恩第一次提出來的。其它結(jié)構(gòu)還有殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)等等，它們大多用于大跨度結(jié)構(gòu)中。第二十七頁，共42頁。第二十八頁，共42頁。多筒結(jié)構(gòu)體系成 束 筒第二十九頁，共42頁。以組成建筑結(jié)構(gòu)的體形劃分 ： 1、有單層結(jié)構(gòu)（多用于單層工業(yè)廠房、食堂等）2、多層結(jié)構(gòu)（一般29層）3、高層結(jié)構(gòu)（一般10層以上）4、大跨結(jié)構(gòu)（跨度大約在4050m）。 第三十頁，共42頁。五、影響建筑結(jié)構(gòu)選型的因素 考慮建筑的使用功能 考慮結(jié)構(gòu)的安全合理 考慮施工的可能條件 注意結(jié)構(gòu)效益 注意藝術(shù)上的造型美觀第三十一頁，共42頁。圍護(hù)體系 圍護(hù)結(jié)構(gòu)是指建筑及房間各面的圍擋物，如門

11、、窗、墻等，能夠有效地抵御不利環(huán)境的影響。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)分透明和不透明兩部分：不透明維護(hù)結(jié)構(gòu)有墻、屋頂和樓板等；透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)有窗戶、天窗和陽臺門等。 第三十二頁，共42頁。 根據(jù)在建筑物中的位置,圍護(hù)結(jié)構(gòu)分為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括外墻、屋頂、側(cè)窗、外門等，用以抵御風(fēng)雨、溫度變化、太陽輻射等，應(yīng)具有保溫、隔熱、隔聲、防水、防潮、耐火、耐久等性能。內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)如隔墻、樓板和內(nèi)門窗等，起分隔室內(nèi)空間作用，應(yīng)具有隔聲、隔視線以及某些特殊要求的性能。圍護(hù)結(jié)構(gòu)通常是指外墻和屋頂?shù)韧鈬o(hù)結(jié)構(gòu)。 第三十三頁，共42頁。構(gòu)造外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料有磚、石、土、混凝土、纖維水泥板、鋼板、鋁合金板、玻璃、玻璃鋼

12、和塑料等。 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)按構(gòu)造可分為單層的和多層復(fù)合的兩類。單層構(gòu)造如各種厚度的磚墻、混凝土墻、金屬壓型板墻、石棉水泥板墻和玻璃板墻等。多層復(fù)合構(gòu)造圍護(hù)結(jié)構(gòu)可根據(jù)不同要求和結(jié)合材料特性分層設(shè)置。通常外層為防護(hù)層，中間為保溫或隔熱層（必要時(shí)還可設(shè)隔蒸汽層），內(nèi)層為內(nèi)表面層。各層或以骨架作為支承結(jié)構(gòu)，或以增強(qiáng)的內(nèi)防護(hù)層作為支承結(jié)構(gòu)。 第三十四頁，共42頁。保溫 在寒冷地區(qū),保溫對房屋的使用質(zhì)量和能源消耗關(guān)系密切。圍護(hù)結(jié)構(gòu)在冬季應(yīng)具有保持室內(nèi)熱量，減少熱損失的能力。其保溫性能用熱阻和熱穩(wěn)定性來衡量。保溫措施有：增加墻厚；利用保溫性能好的材料；設(shè)置封閉的空氣間層等。隔熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)在夏季應(yīng)具有抵抗室外熱作用

13、的能力。在太陽輻射熱和室外高溫作用下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面如能保持適應(yīng)生活需要的溫度,則表明隔熱性能良好;反之，則表明隔熱性能不良。提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能的措施有：設(shè)隔熱層，加大熱阻；采用通風(fēng)間層構(gòu)造；外表面采用對太陽輻射熱反射率高的材料等。 圍護(hù)體系性能第三十五頁，共42頁。隔聲圍護(hù)結(jié)構(gòu)對空氣聲和撞擊聲的隔絕能力。墻和門窗等構(gòu)件以隔絕空氣聲為主；樓板以隔絕撞擊聲為主。防水防潮對于處在不同部位的構(gòu)件，在防水防潮性能上有不同的要求。屋頂應(yīng)具有可靠的防水性能，即屋面材料的吸水性要小而抗?jié)B性要高。外墻應(yīng)具有防潮性能，潮濕的墻體會惡化室內(nèi)條件，降低保溫性能和損壞建筑材料。外墻受潮的原因有：雨水通過毛細(xì)管作用或

14、風(fēng)壓作用向墻內(nèi)滲透；地下毛細(xì)水或地下潮氣上升到墻體內(nèi)；墻內(nèi)水蒸氣在冬季形成的凝結(jié)水等。為避免墻身受潮，應(yīng)采用密實(shí)的材料作外飾面；設(shè)置墻基防潮層以及在適當(dāng)部位設(shè)隔汽層。 第三十六頁，共42頁。耐火圍護(hù)結(jié)構(gòu)要有抵抗火災(zāi)的能力，常以構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限來衡量。構(gòu)件按燃燒性能可分為燃燒體、難燃燒體、非燃燒體。構(gòu)件材料經(jīng)過處理可改變?nèi)紵阅?例如木構(gòu)件為燃燒體,如果在外表設(shè)保護(hù)層可成為難燃燒體。構(gòu)件的耐火極限，取決于材料種類、截面尺寸和保護(hù)層厚度等，以小時(shí)計(jì)，在建筑防火規(guī)范中有詳細(xì)規(guī)定（見建筑防火） 第三十七頁，共42頁。耐久圍護(hù)結(jié)構(gòu)在長期使用和正常維修條件下，仍能保持所要求的使用質(zhì)量的性能。影響圍

15、護(hù)結(jié)構(gòu)耐久性的因素有：凍融作用、鹽類結(jié)晶作用、雨水沖淋和受潮、老化、大氣污染、化學(xué)腐蝕、生物侵襲、磨損和撞擊等。不同材料的圍護(hù)結(jié)構(gòu)受這些因素影響的程度是不同的。例如粘土磚墻耐久性容易受到凍融作用、環(huán)境濕度變化、鹽類結(jié)晶作用、酸堿腐蝕等的影響；混凝土或鋼筋混凝土類圍護(hù)結(jié)構(gòu)則有較強(qiáng)的抵抗不利影響的能力。為了提高耐久性，對于木圍護(hù)結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)防止干濕交替和生物侵襲；對于鋼板或鋁合金板，主要應(yīng)作表面保護(hù)和合理的構(gòu)造處理，防止化學(xué)腐蝕；對于瀝青、橡膠、塑料等有機(jī)材料制作的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在陽光、風(fēng)雨、冷熱、氧氣等的長期作用下會老化變質(zhì)，可設(shè)置保護(hù)層。 第三十八頁，共42頁。設(shè)備體系 建筑設(shè)備系統(tǒng)：為滿足生產(chǎn)

16、、生活上的需要，給人們提供衛(wèi)生、舒適、安全的生活環(huán)境，應(yīng)設(shè)置完善的給水、排水、暖通、空調(diào)、供電、電話及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警等設(shè)備系統(tǒng)，這些設(shè)備系統(tǒng)設(shè)置在建筑物內(nèi)，統(tǒng)稱為建筑設(shè)備系統(tǒng)。 在建筑工程中，只有綜合建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通等各專業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，才能使建筑物達(dá)到經(jīng)濟(jì)、美觀、舒適和安全等要求，才能發(fā)揮建筑物應(yīng)有的功能，提高建筑物的使用質(zhì)量。第三十九頁，共42頁。（1）室內(nèi)外給水系統(tǒng)的任務(wù)經(jīng)濟(jì)合理地將水由室外給水網(wǎng)送到室內(nèi)的各種水龍頭、生產(chǎn)設(shè)備、消防設(shè)備，滿足用戶對水質(zhì)、水量、水壓的要求、并保證安全可靠。（2）建筑物內(nèi)部排水系統(tǒng)的主要任務(wù)排除建筑物內(nèi)生活用水、衛(wèi)生潔具所排除的生活污水或生產(chǎn)設(shè)備所排除的生產(chǎn)污水。（3）建筑消防給水系統(tǒng) 為民用建筑、大型公共建筑以及某些生產(chǎn)廠房、倉庫的消防