建筑构造绪论.ppt

建筑构造 韩景玮 建筑构造解决什么问题？ 研究建筑物的构造及组成，研究各组成部分构造原 理和构造方法。 构造原理主要研究各组成部分的要求，以及满足这 些要求的理论； 构造方法则研究在构造原理指导下，用建筑材料和 制品组成构件和配件，以及构配件之间的连接方法。 具体阐述基础、墙体、楼梯、门窗、楼地层、屋顶的 特点，构造原理，构造方法及要求。 v必修课：3个学分，教学改革项目 v任 务：掌握建筑构造的基本原理，进行构造设计 能力训练。 v具体： v 1、墙体设计 v 2、楼盖设计 v 3、房盖设计 v 4、楼梯设计 v 5、细部设计 v 6、综合构造设计 建筑构造 第一章 绪论 目 录 1.1 建筑的分类和等级划分 1.2 建筑模数协调统一标准 1.3 建筑构造组成及其各自作用 1.4 影响建筑构造的因素及设计原则 1.1建筑的分类和等级划分 一、建筑物的分类一、建筑物的分类 （一）按（一）按使用的功能使用的功能不同分类：不同分类： 1)1)民用建筑：民用建筑：指供人们工作、学习、生活、居住用的建筑指供人们工作、学习、生活、居住用的建筑 物。包括居住建筑和公共建筑。物。包括居住建筑和公共建筑。 居住建筑 公 共 建 筑 2)2)工业建筑：工业建筑：指为工业生产服务的生产车间及为生产服指为工业生产服务的生产车间及为生产服 务的辅助车间、动力用房、仓贮等。务的辅助车间、动力用房、仓贮等。 工业建筑 3)3)农业建筑：农业建筑：指供农（牧）业生产和加工用的建筑，如种子库指供农（牧）业生产和加工用的建筑，如种子库 、温室等。、温室等。 （二）按（二）按建筑的修建量和规模大小建筑的修建量和规模大小分类：分类： 1)1)大量性建筑：大量性建筑：指建筑规模不大，但修建数量多的指建筑规模不大，但修建数量多的 建筑，如住宅、中小学教学楼等。建筑，如住宅、中小学教学楼等。 2)2)大型性建筑：大型性建筑：指规模大，耗资多的建筑，如大型指规模大，耗资多的建筑，如大型 体育馆、大型剧院。与大量性建筑相比体育馆、大型剧院。与大量性建筑相比, ,其修建数量其修建数量 是很有限的是很有限的, ,这类建筑物使一个国家或一个地区具有这类建筑物使一个国家或一个地区具有 代表性代表性, ,对城市的面貌的影响也很大。对城市的面貌的影响也很大。 （三）按（三）按地上层数和高度地上层数和高度分类：分类： 1、住宅建筑按层数分类 13层 低层 46层 多层 79层 中高层 10层及以上 高层 2、公共建筑按高度分类 高度超过24m为高层（不包括高度超过24m的单层建筑） 不超过24m为非高层 v低层建筑： 13层； 多层建筑： 46层； 中高层建筑： 79层 小高层建筑：1015层 3 3、超高层建筑：超高层建筑： 高度高度超过超过100100米米的建筑物，不论住宅或公共建筑均的建筑物，不论住宅或公共建筑均 为超高层建筑。为超高层建筑。 按承重结构的材料分类 木结构建筑 混合结构建筑 钢筋混凝土结构建筑 钢结构建筑 砌体结构建筑 （四）按（四）按承重结构材料承重结构材料分类：分类： 1)1)木结构建筑：木结构建筑：指以木材做房屋承重骨架的建筑指以木材做房屋承重骨架的建筑( (如图所示如图所示) )。 2) 2)砌体结构建筑：砌体结构建筑：指以砖、石材或砌块为承重墙和楼板的建指以砖、石材或砌块为承重墙和楼板的建 筑，这种建筑便于就地取材，能节约钢材、水泥和降低造价，筑，这种建筑便于就地取材，能节约钢材、水泥和降低造价， 但抗震性能差但抗震性能差, ,自重大，不宜用于地震区和地基软弱的地方。自重大，不宜用于地震区和地基软弱的地方。 3)3)钢筋混凝土结构：钢筋混凝土结构：指以钢筋混凝土做承重结构的建筑。具指以钢筋混凝土做承重结构的建筑。具 有坚固耐久、防火和可塑性强等优点，故应用很广泛，发展有坚固耐久、防火和可塑性强等优点，故应用很广泛，发展 前途最大。前途最大。 4)4)钢结构建筑：钢结构建筑：指以型钢作为建筑物承指以型钢作为建筑物承 重骨架的建筑。它力学性能好，便于制作和安重骨架的建筑。它力学性能好，便于制作和安 装，结构自重轻，适宜超高层和大跨度建筑。装，结构自重轻，适宜超高层和大跨度建筑。 5) 5)混合结构混合结构: :指采用两重或两种以上材料指采用两重或两种以上材料 做承重结构的建筑。如做承重结构的建筑。如: :砖木结构砖木结构、砖混结构、砖混结构、 钢混结构钢混结构等。等。 木檩条 台基 木柱 木屋架 木结构建筑 砖木结构建筑 木檩条 木屋架 承重墙 木楼面 按承重结构的承重方式分类 框架结构建筑 剪力墙结构建筑 空间结构建筑 砌体结构建筑 （五）按（五）按承重结构的承重方式承重结构的承重方式分类：分类： 砖墙 钢筋混凝土楼板 钢筋混凝土屋顶 砖基础 砌体结构建筑：用叠砌 墙体承受楼板及屋顶传 来的全部荷载。一般用 于多层建筑。 钢筋混凝土楼板 钢筋混凝土屋顶 钢筋混凝土梁 钢筋混凝土柱 钢筋混凝土基础 框架结构 建筑：由 梁和柱刚 性连接的 骨架结构 建筑。适 用于615 层的建筑 ，10层最 为经济。 全剪力墙结构建筑（ 40层以下） 框架剪力墙结构建筑 （25层以下） 剪力墙 剪力墙 框架 剪力墙结 构：在于 提高房屋 的抗侧立 刚度。用 于高层建 筑。 筒中筒结构建筑核心筒结构建筑 外筒 中筒核心筒 框架 连梁 筒式结构： 将剪力墙集 中到房屋的 内部或外部 形成封闭的 筒体。适用 于30层以上 的建筑。 空间结构：横向跨越30米以上空间的各类结构形式。 如膜结构、网架结构、薄壳结构、悬索结构等。 膜 结 构 网架结构 薄壳结构 悬索结构 二、建筑物的等级划分二、建筑物的等级划分 ( (一一) )按按建筑耐久性建筑耐久性划分等级：划分等级：四个等级四个等级 一级建筑：耐久年限为100年以上，适用于重要 建筑和高层建筑。 二级建筑：耐久年限为50100年，适用于一般建 筑。 三级建筑：耐久年限为2550年，适用于次要建 筑。 四级建筑：耐久年限为15年以下，适用于临时性 建筑。 大量性建造的建筑（如住宅）属于次要建筑，其 耐久等级应为三级。 ( (二二) )按房屋构件的耐火性能划分等级按房屋构件的耐火性能划分等级 现行建筑设计防火规范把建筑物的耐火等 级划分成四级。一级的耐火性能最好，四级最差 。 建筑物的耐火等级是按组成房屋构件的耐火极 限和燃烧性能这两个因素来确定的，见表。 耐火极限耐火极限与与燃烧性能燃烧性能的概念：的概念： 耐火极限：耐火极限：指任一建筑构件在规定的耐火试验条件指任一建筑构件在规定的耐火试验条件 下，从遇火开始起，到下，从遇火开始起，到失去支持能力失去支持能力或或完整性被破坏完整性被破坏 或或失去隔火作用失去隔火作用为止的这段时间。用小时（为止的这段时间。用小时（h h）表示。）表示。 燃烧性能：燃烧性能：分为三类。不燃烧体、燃烧体、难燃烧分为三类。不燃烧体、燃烧体、难燃烧 体。体。 1.2 建筑模数协调统一标准 一、建筑工业化的含义：一、建筑工业化的含义： 用现代工业的生产方式代替传统的手工业生产方用现代工业的生产方式代替传统的手工业生产方 式来建造房屋，具体体现为设计式来建造房屋，具体体现为设计标准化标准化，构件，构件工厂化工厂化， 施工施工机械化机械化，组织管理，组织管理科学化科学化。 二、建筑标准化与模数制的关系：二、建筑标准化与模数制的关系： 建筑工业化的前提是设计标准化，只有共同遵守建筑工业化的前提是设计标准化，只有共同遵守 建筑模数协调统一标准建筑模数协调统一标准才能使筑构配件，具有一定才能使筑构配件，具有一定 的的通用性通用性和和互换性互换性。 三、建筑模数协调统一标准：三、建筑模数协调统一标准： 1 1、什么叫模数：、什么叫模数： 模数是模数是选定的尺寸单位，选定的尺寸单位，作为尺度协调中的增作为尺度协调中的增 值单位，也是建筑设计建筑施工、建筑材料与制值单位，也是建筑设计建筑施工、建筑材料与制 品等各部门进行尺度协调的基础。其目的是使构品等各部门进行尺度协调的基础。其目的是使构 配件安装吻合，并有互换性。配件安装吻合，并有互换性。 2 2、模数制的规定：、模数制的规定： (1)(1)基本模数基本模数: :数值数值100mm100mm，代号，代号“m”m”。 (2)(2)扩大模数：扩大模数：3m3m、6m6m、12m12m、15m15m、30m30m、60m60m。 (3)(3)分模数分模数：1/2 m1/2 m、1/5 m1/5 m、1/10 m1/10 m。 四、标准预制构件的几个尺寸的概念：四、标准预制构件的几个尺寸的概念： 任一标准构件如一块预制板、一块普通粘土砖都任一标准构件如一块预制板、一块普通粘土砖都 具有三个尺寸，即具有三个尺寸，即实际尺寸、构造尺寸和标志尺寸。实际尺寸、构造尺寸和标志尺寸。 标志尺寸标志尺寸是设计选定的尺寸。是设计选定的尺寸。 构造尺寸构造尺寸是构件在生产过程中选定的尺寸。是构件在生产过程中选定的尺寸。 实际尺寸实际尺寸是构件实有的尺寸，是构件实有的尺寸， 标志尺寸标志尺寸= =构造尺寸构造尺寸+ +缝隙尺寸缝隙尺寸 实际尺寸实际尺寸= =构造尺寸构造尺寸允许误差允许误差 五、定位轴线五、定位轴线 定位轴线是确定建筑物主要结构构件位置及其 标志尺寸的基准线，同时是施工放线的依据。用于 平面时称平面定位轴线，用于竖向时称竖向定位轴 线。 （一）平面定位轴线 1、平面定位轴线及编号 横向定位轴线用阿拉伯数字从左至右顺序编写 ；纵向定位轴线用大写的拉丁字母从下至上顺序编 写，其中o、i、z不用，复杂图形可分区编号。 定位轴线分区编号 圆形平面定位轴线的编号 折线形平面 定位轴线的编号 2、平面定位轴线的标定 （1）混合结构建筑（如图所 示） a)承重外墙顶层墙身内缘与定 位轴线的距离为120mm。 b)承重内墙顶层墙身中心线与 定位轴线相重合。 a) 外墙 b) 内墙 c)楼梯间的定位轴线有三种标定： (如图所示) 1）楼梯间墙内缘与定位轴线的距 离为120mm； 2）楼梯间墙外缘与定位轴线的距 离为120mm； 3）楼梯间墙的中心线与定位轴线 相重合。 楼梯间的定位轴线 （2）框架结构建筑 a)中柱定位轴线一般与顶层柱截面中心线相重合。 b)边柱定位轴线一般与顶层柱截面中心线相重合或 距柱外缘250mm处。 框架结构柱定位轴线 a)中柱 b)边柱 （3）非承重墙 可按承重内墙规定定位，也可使墙身内缘与 平面定位轴线相重合。 （二）标高及构件的竖向定位 1、标高的种类及关系 绝对标高和相对标高、建筑标高和结构标高 2、建筑构件的竖向定位 （1）楼地面的竖向定位应与楼地面的上表面 重合，即建筑标高； （如下图所示） （2）屋面的竖向定位应为屋面结构层的上表面 与内缘120mm处或与墙内缘重合处的外墙定位轴 线的相交处，即结构标高；（如下图所示） （3）门窗洞口的竖向定位与洞口结构层表 面重合，为结构标高。（如下图所示） 屋顶 楼地层 墙体（柱） 基础 楼梯 门窗 1.3 建筑物的构造组成及其作用 一、建筑物的构造组成及其作用一、建筑物的构造组成及其作用 基础 墙体 楼层 屋顶 楼梯 门 窗 地层 1 1、基础：是建筑物最下部的承重构件，其、基础：是建筑物最下部的承重构件，其 作用是承受建筑物的全部荷载，并将这些荷载传给作用是承受建筑物的全部荷载，并将这些荷载传给 地基。地基。因此，基础必须具有足够的强度，并能抵御因此，基础必须具有足够的强度，并能抵御 地下各种有害因素的侵蚀。地下各种有害因素的侵蚀。 2 2、墙（或柱）：是建筑物的承重构件和围护、墙（或柱）：是建筑物的承重构件和围护 构件。作为承重构件的外墙，其作用是抵御自然界构件。作为承重构件的外墙，其作用是抵御自然界 各种因素对室内的侵袭；内墙主要起分隔空间及保各种因素对室内的侵袭；内墙主要起分隔空间及保 证舒适环境的作用。框架或排架结构的建筑物中，证舒适环境的作用。框架或排架结构的建筑物中， 柱起承重作用，墙仅起围护作用。柱起承重作用，墙仅起围护作用。因此，要求墙体因此，要求墙体 具有足够的强度、稳定性，保温、隔热、防水、防具有足够的强度、稳定性，保温、隔热、防水、防 火、耐久及经济等性能。火、耐久及经济等性能。 3 3、楼板层和地坪：楼板是水平方向的承重构、楼板层和地坪：楼板是水平方向的承重构 件，按房间层高将整幢建筑物沿水平方向分为若干件，按房间层高将整幢建筑物沿水平方向分为若干 层；楼板层承受家具、设备和人体荷载以及本身的层；楼板层承受家具、设备和人体荷载以及本身的 自重，并将这些荷载传给墙或柱；同时对墙体起着自重，并将这些荷载传给墙或柱；同时对墙体起着 水平支撑的作用。水平支撑的作用。因此要求楼板层应具有足够的抗因此要求楼板层应具有足够的抗 弯强度、刚度和隔声、防潮、防水的性能。弯强度、刚度和隔声、防潮、防水的性能。 4 4、楼梯：是楼房建筑的垂直交通设施。供、楼梯：是楼房建筑的垂直交通设施。供 人们上下楼层和紧急疏散之用。人们上下楼层和紧急疏散之用。故要求楼梯具有故要求楼梯具有 足够的通行能力，并且防滑、防火，能保证安全足够的通行能力，并且防滑、防火，能保证安全 使用。使用。 5 5、屋顶：是建筑物顶部的围护构件和承重构、屋顶：是建筑物顶部的围护构件和承重构 件。抵抗风、雨、雪霜、冰雹等的侵袭和太阳辐射件。抵抗风、雨、雪霜、冰雹等的侵袭和太阳辐射 热的影响；又承受风雪荷载及施工、检修等屋顶荷热的影响；又承受风雪荷载及施工、检修等屋顶荷 载，并将这些荷载传给墙或柱。载，并将这些荷载传给墙或柱。故屋顶应具存足够故屋顶应具存足够 的强度、刚度及防水、保温、隔热等性能。的强度、刚度及防水、保温、隔热等性能。 6 6、门与窗：门与窗均属非承重构件，也称、门与窗：门与窗均属非承重构件，也称 为配件。门主要供人们出入内外交通和分隔房间为配件。门主要供人们出入内外交通和分隔房间 建用，窗主要起通风、采光、分隔、眺望等围护建用，窗主要起通风、采光、分隔、眺望等围护 作用。作用。处于外墙上的门窗又是围护构件的一部分处于外墙上的门窗又是围护构件的一部分 ，要满足热工及防水的要求；某些有特殊要求的，要满足热工及防水的要求；某些有特殊要求的 房间，门、窗应具有保温、隔声、防火的能力。房间，门、窗应具有保温、隔声、防火的能力。 一座建筑物除上述六大基本组成部分以一座建筑物除上述六大基本组成部分以 外，对不同使用功能的建筑物，还有许多特有外，对不同使用功能的建筑物，还有许多特有 的构件和配件，如的构件和配件，如阳台、雨篷、台阶、排烟道阳台、雨篷、台阶、排烟道 等。等。 1.4 影响建筑构造的因素及设计原则 一、影响建筑构造的因素一、影响建筑构造的因素 （一）（一）外界环境因素外界环境因素的影响的影响 1 1） 外力作用外力作用的影响的影响 荷载分为荷载分为恒荷载恒荷载与与活荷载活荷载。 荷载是结构设计的主要依据也是构造设计的荷载是结构设计的主要依据也是构造设计的 重要基础。重要基础。 2 2） 气候条件气候条件的影响：气候条件对防潮、防水、保温的影响：气候条件对防潮、防水、保温 、隔热等构造措施的影响。、隔热等构造措施的影响。 3 3） 各种人为因素各种人为因素的影响的影响 （二）（二）建筑技术条件建筑技术条件的影响的影响 材料技术、结构技术、施工技术使构造技术发生材料技术、结构技术、施工技术使构造技术发生 改变，也推动了构造技术的发展。改变，也推动了构造技术的发展。 点式连接的玻璃幕墙使外墙显得更加晶莹剔透点式连接的玻璃幕墙使外墙显得更加晶莹剔透 膜结构 网架结构 薄壳结构 悬索结构 （三）（三）经济条件及审美需求经济条件及审美需求的影响的影响 随着建筑技术的不断发展和人们生活随着建筑技术的不断发展和人们生活 水平的日益提高，人们对建筑的使用要求也越水平的日益提高，人们对建筑的使用要求也越 来越高。建筑标准的变化带来建筑的质量标准来越高。建筑标准的变化带来建筑的质量标准 、建筑造价等也出现较大差别。对建筑构造的、建筑造价等也出现较大差别。对建筑构造的 要求也将随着经济条件的改变而发生着大的变要求也将随着经济条件的改变而发生着大的变 化。化。 二、建筑构造的设计原则二、建筑构造的设计原则 构造设计应在构造设计应在满足使用功能满足使用功能要求的前提下、（要求的前提下、（ 如：考虑保温、隔热、火灾、爆炸、机械震动、化学如：考虑保温、隔热、火灾、爆炸、机械震动、化学 腐蚀、噪声等不利影响）遵循以下原则：腐蚀、噪声等不利影响）遵循以下原则： 1 1、结构坚固耐久结构坚固耐久 2 2、应用先进技术应用先进技术 3 3、合理降低造价合理降低造价 4 4、注意美观大方注意美观大方 （1 1）横向横向是指建筑物的宽度方向。是指建筑物的宽度方向。 （2 2）纵向纵向是指建筑物的长度方向。是指建筑物的长度方向。 （3 3）横向定位轴线