（金）（精）建筑構造(一)－－新

課程概述一、本課程主要內容民用建筑構造是指民用建筑中構件與配件的組成，相互結合的方式、方法。民用建筑構造的主要研究對象是民用建筑（房屋）的構造組成、各組成部分的構造原理和構造方法。構造原理研究各組成部分的要求，以及滿足這些要求的理論；構造方法則研究在構造原理指導下，用建筑材料和制品構成構件和配件，以及構配件之間的連接方法。建筑構造是建筑設計的一個組成部分，它貫穿在整個建筑設計過程的始終，為你方案的可實施性奠定了基礎。二、本課程的主要任務理解建筑構造在整個建筑設計過程中的重要作用，掌握建筑構造的基本原理和一般方法，并能夠應用所學知識，結合課程設計深入進行建筑構造設計，鞏固和訓練建筑構造設計的綜合能力。通過學習在建筑設計過程中，根據建筑物的使用功能、藝術造型、技術經濟及建筑的基本功能等諸多方面的因素，提供合理的構造方案，進行建筑構造設計，最終形成完整的建筑設計。三、本課程的特點⒈實踐性較強在內容上，是對土木建筑工程實踐的活動和經驗的高度的概括和總結。易懂但不易掌握并應用。注意多觀察、思考，注視課程設計作業(yè)作業(yè)解決實踐與應用的問題。⒉綜合性強其內容龐雜、涉及面廣。涉及到建筑力學與結構、建筑材料（材料的合理選擇與應用）、建筑施工（施工的可能性與合理性）、建筑物理（聲、光、熱）、建筑設備、建筑經濟等方面的知識。抓住這些特點，理解和掌握建筑構造的基本原理，要理論聯(lián)系實際，要多觀察，勤思考，要舉一反三（不能光靠背），多接觸實際。四、學習本課程的目的1、使學生了解建筑構造研究的對象和任務；2、掌握建筑物的組成及各組成部分的作用；3、了解影響建筑構造的因素；4、掌握建筑構造設計原則；5、能夠選擇合理的構造方案，進行構造設計，繪制和熟練地識讀工程圖。建筑構造提要本章主要研究民用建筑的構造及組成，研究各組成部分構造原理和構造方法。構造原理主要研究各組成部分的要求，以及滿足這些要求的理論；構造方法則研究在構造原理指導下，用建筑材料和制品構成構件和配件，以及構配件之間的連接方法。具體闡述基礎、墻體、1.1民用建筑的構造組成及作用構件、配件的概念構配件：由建筑材料制成的獨立部件，其三個方向有規(guī)定的尺度。（是構件與配件的通稱）構件：組成結構的單個物體。如柱、梁、屋面板、基礎等。配件：如門、窗、欄桿、扶手等。1概述一般民用建筑是由基礎、墻或柱、樓地層、樓梯、屋頂、門窗等主要部分組成。圖3.1所示為一幢住宅構造組成?；A是房屋最下面的部分，它承受房屋的全部荷載，并把這些荷載傳給下面的土層（地基）。墻或柱是房屋的垂直承重構件，它承受樓地層和屋頂傳給它的荷載，并把這些荷載傳給基礎，墻起承重、圍護、分隔建筑空間的作用。樓梯是房屋建筑中聯(lián)系上下各層的垂直交通設施。門是建筑物的出入口，它的作用是供人們通行，并兼有圍護、分隔的作用。窗的主要作用是采光、通風、供人眺望。房屋除上述基本組成外，還有臺階、散水、雨篷、雨水管、明溝、通風道、煙道等。圖3.1住宅的建筑構成1.2建筑的類型1.2.1建筑使用功能分類：民用建筑、工業(yè)建筑和農業(yè)建筑（生產性建筑與非生產性建筑）一、民用建筑不同的建筑要求不同，使用特點也不同。民用建筑即非生產性建筑。⑴居住建筑:供人們生活起居用的建筑。如：住宅、公寓、宿舍特點：人員少而固定。，⑵公共建筑：供人們工作、學習及進行政治、經濟、文化、商業(yè)等活動的建筑。特點：人員多而流動。二、工業(yè)建筑：為工業(yè)生產的需要建造的不同用途的建筑。如：各類廠房、發(fā)電站等特點：滿足生產上所提出的各種要求，滿足工人勞動衛(wèi)生與安全的要求。要求：建筑質量與使用效果好。技術簡單易行；造價經濟；工業(yè)化程度高。三、農業(yè)建筑：各種農業(yè)用的建筑物。如：拖拉機站及飼養(yǎng)牲畜、貯藏農具和農業(yè)產品的房屋。一、大量性建筑：特點：與人們生活關系密切；建造數量大。如：住宅、托幼、中小學、中小型商店、醫(yī)院……二、大型性建筑：特點：規(guī)模大；耗資大；技術復雜。如：大型火車站、大型劇院、大型體育館、大型商場、航空港、大型博覽館…要求：建筑標準高；技術先進；較高的藝術效果。1.2.2按建筑的修建量和規(guī)模大小分類:一、居住建筑按層數分類：底層建筑:多層建筑:中高層建筑:高層建筑:1～3層4～6層7～9層10層以上住宅二、公共建筑按高度（或層數）分類：1.單層建筑：1層2.多層建筑：24M（包括24M

）以下2層（包括2層）以上3.高層建筑:24M以上2層（包括2層）以上4.超高層建筑:總高度在100米以上的民用建筑和公共建筑。1.2.3按建筑層數分類：民用建筑的耐火等級分為四級。主要根據建筑物主要構件的燃燒性能和耐火極限來確定。由于建筑物的使用性質、規(guī)模大小、重要程度等不同，根據我國現(xiàn)行《建筑設計防火規(guī)范》的規(guī)定民用建筑的耐火等級分為四級。1.2.4按民用建筑的耐火等級分類：一、設計使用年限1.2.5按民用建筑的耐久年限分類二、結構耐久年限1.3.1影響建筑構造的因素建筑構造的影響因素包括自然界和人為因素的影響，主要體現(xiàn)在以下三個方面。（1）房屋結構上的作用房屋結構上的作用是指使結構產生效應的各種原因的總稱，包括直接作用和間接作用。直接作用指直接作用在結構上的荷載；間接作用指使房屋結構產生效應，但不直接以力的形式出現(xiàn)的作用，例如溫度變化、材料的收縮和徐變、地基變形、地震等。1.3影響建筑構造的因素及構造設計原則自然界的其他影響房屋要經受日曬、雨水、冰凍、地下水的侵蝕等影響，因而，房屋要在相關部位采取保溫、隔熱、防水、防凍等構造措施。人為因素人們從事的各種活動影響房屋的構造，如機械振動、化學腐蝕、爆炸、火災等。因此，房屋在相應的部位要采取防震、耐腐蝕、隔音、防爆、防火等措施。妥善解決各種影響因素，滿足房屋的各項使用功能、結構安全，適應工業(yè)化、經濟合理、形體美觀等各項要求。1.3.2房屋構造設計原則一、模數模數：是選定的尺寸單位，作為尺寸協(xié)調中的增值單位。二、基本模數基本模數：我國建筑模數協(xié)調統(tǒng)一標準采用的基本模數的數值100mm。符號為M。1M=100mm。(世界統(tǒng)一規(guī)定，一個基本模數為100mm)取值越小，靈活性越大。1.4

建筑模數協(xié)調三、導出模數由基本模數導出⑴擴大模數：是基本模數的整倍數。模數基數：3M

6M

12M

15M

30M

60M

共六個基數數值：300

600

1200

1500

3000

6000

mm⑵分模數：整數除基本模數的數值模數基數：1/10M

1/5M

1/2M

共三個基數數值：10

20

50

mm四、模數數列：以基本模數、擴大模數、分模數為基礎擴展成的一系列尺寸。不同類型的建筑物及其各組和部分間的尺寸統(tǒng)一與協(xié)調。應減少尺寸的范圍以及使尺寸的疊加和分割有較大的靈活性。模數數列適用范圍：⑴水平基本模數數列：幅度1M-20M用于門窗洞口和構配件截面。⑵豎向基本模數數列：幅度1M-36M用于建筑層高、門窗洞口和構配件截面。⑶水平擴大模數：建筑開間或柱距，進深或跨度、層高、構配件截面尺寸和門窗洞口尺寸等處。⑷豎向擴大模數：用于建筑層高、門窗洞口尺寸。⑸分模數：縫隙、構造節(jié)點和構配件截面等處。五、模數協(xié)調在基本模數或擴大模數基礎上的尺寸協(xié)調。目的：是減少構配件的類型，并使設計者在排列構件時有更大的靈活性。（一）模數化空間網絡：（二）定位軸線定位軸線：在模數化網絡中，確定主要結構位置的線。（如：墻承重結構或框架結構的確定開間或柱距、進深或跨度的線）（三）標志尺寸與構造尺寸的關系在建筑設計和模數協(xié)調中，涉及的一些尺寸概念。⒈標志尺寸：應符合模數數列的規(guī)定，用以標注建筑物定位軸線、定位線之間的垂直距離,(如開間或柱距、進深或跨度、層高、及門窗的定位尺寸（由軸線注起的）等)，以及建筑構配件、建筑組合件、建筑制品及有關設備等界限之間的尺寸。（如門窗的洞口尺寸等）。⒉構造尺寸：建筑構配件、建筑組合件、建筑制品等的設計尺寸，一般情況下，標志尺寸減去縫隙尺寸為構造尺寸。（如一般詳圖中可見）⒊實際尺寸：建筑構配件、建筑組合件、建筑制品等生產制作后的實際尺寸。2基礎與地下室基礎的要求與埋置深度基礎的要求基礎承受著房屋的全部荷載，因此基礎應具有足夠的強度，才能穩(wěn)定地把荷載傳給地基，同時基礎應滿足耐久性要求。如果基礎先于上部結構破壞，檢查和加固都十分困難，而且還會影響房屋建筑的使用壽命。由室外設計地面到基礎底面的距離，叫做基礎的埋置深度。圖3.2為基礎的埋置深度。基礎的埋深大于5m時，稱為深基礎?；A的埋深不超過5m時，稱為淺基礎影響基礎埋置深度的因素主要包括：建筑物有無地下室、設備基礎及基礎的形式及構造等。作用在地基上的荷載大小和性質。工程地質和水文地質條件。2.1.2基礎的埋置深度地基土的凍結深度和地基土的濕陷地基土凍脹時，會使基礎隆起，冰凍消失又會使基礎下陷，久而久之，基礎就會被破壞?；A最好深埋在冰凍線以下200mm。濕陷性黃土性地基遇水會使基礎下沉，因此基礎應埋置深一些，避免被地表水浸濕。相鄰建筑的基礎埋深基礎埋深最好小于原有建筑的基礎埋深。當基礎深于原有建筑基礎時，則新舊基礎間的凈距一般為相鄰基礎底面高差的1～2倍。圖3.2基礎的埋置深度基礎的構造類型與建筑物的上部結構形式、荷載大小、地基的承載力以及它所選用的材料性能有關。基礎按受力特點分有剛性基礎和柔性基礎；按其使用材料分有磚基礎、毛石基礎、混凝土基礎、鋼筋混凝土基礎等；按構造形式分有條形基礎、獨立基礎、整片基礎和樁基礎等。2.2

基礎的類型與構造當建筑物上部結構采用墻體承重時，基礎常采用連續(xù)的條形基礎。（1）磚基礎磚砌條形基礎由墊層、磚砌大放腳、防潮層和基礎墻四部分組成。如圖3.3所示。基礎墊層一般有灰土墊層、碎磚三合土墊層和混凝土墊層等。磚基礎臺階的寬高比為1∶1.5，如圖3.4所示。磚砌條形基礎一般多用于地基土質好、五層以下的房

屋。2.2.1條形基礎（2）鋼筋混凝土基礎當墻下條形基礎的上部荷載較大時，可采用鋼筋混凝土條形基礎。由于這種基礎底部配有鋼筋，鋼筋的抗拉性能好，不受剛性角的限制。因此，不受剛性角限制的基礎也稱柔性基礎，如圖3.5所示。鋼筋混凝土基礎最薄處的厚度不小于200mm，鋼筋直徑不宜小于8mm，間距不宜大于200mm?；A混

凝土的強度等級不宜低于C15，墊層厚度宜為70～100mm。圖3.3磚基礎的構造圖3.4基礎寬度與高度關系圖3.5鋼筋混凝土基礎獨立基礎一般用于柱子下面，每一根柱子一個基礎，往往單獨存在，所以稱為獨立基礎。其形式有臺階式、錐形等。2.2.2獨立基礎整片基礎包括筏式基礎和箱形基礎。當上部結構荷載較大，地基承載力較低，可選用整片筏式基礎，以減少基底壓力，降低地基沉降。整片筏式基礎按結構形式分為板式結構和梁板式結構兩類，如圖3.6（a）、（b）所示。當鋼筋混凝土基礎埋深很大，為了加強建筑物的剛度，可用鋼筋混凝土筑成有底板、頂板和四壁的箱形基礎。箱形基礎內部可用作地下室，如圖3.6（c）所示。2.2.3整片基礎圖3.6整片基礎(a)板式；(b)梁板式；(c)箱形當建筑物荷載較大，地基的軟弱土層厚度在5m以上，基礎不能埋在軟弱土層內時，可采用樁基礎。樁基礎按其受力性能可分為端承樁和摩擦樁兩種。端承樁是將建筑物的荷載通過樁端傳給堅硬土層，而摩擦樁是通過樁側表面與周圍土壤的摩擦力傳給地基。目前采用最多的是鋼筋混凝土樁，包括預制樁和灌注樁兩大類。2.2.4樁基礎地下室是建筑物中處于室外地面以下的房間。在房屋底層以下建造地下室，可以提高建筑用地效率。一些高層建筑基礎埋深很大，充分利用這一深度來建造地下室，其經濟效果和使用效果俱佳。2.3

地下室地下室的類型按功能分，有普通地下室和防空地下室。按結構材料分，有磚墻結構和混凝土結構地下室。按構造形式分，有全地下室和半地下室，如圖3.7所示。地下室頂板的底面標高高于室外地面標高的稱半地下室，這類地下室一部分在地面以上，可利用側墻外的采光井解決采光和通風問題。地下室頂板的底面標高低于室外地面標高的，稱為