建筑知识入门

1、建筑入门建筑入门北京地铁 号线项目部土建技术培训入 门 篇第一部分第一章 建筑概述第一节 建筑的定义 我们经常所说的“建筑建筑”往往是指建筑物和构筑物的总称。 是人们为了满足社会生活需要，利用所掌握的物质技术手段，并运用一定的科学规律、风水理念和美学法则创造的人工环境。 狭义的建筑物是指房屋，不包括构筑物。 构筑物是指房屋以外的建筑物，人们一般不直接在内进行生产和生活活动，如烟囱、水塔、桥梁、水坝等。第一章 建筑概述第一节 建筑的定义 建筑物（房屋）是指有基础、墙、顶、门、窗，能够遮风避雨，供人在内居住、工作、学习、娱乐、储藏物品或进行其他活动的空间场所。 建筑物通常按其使用性质分为民用建筑和

2、工业建筑两大类： 工业建筑是供生产使用的建筑物 民用建筑是供人们从事非生产性活动使用的建筑物第一章 建筑概述第二节 建筑物的构成 建筑物由结构体系、围护体系和设备体系组成，如图1.1所示。 一、结构体系 结构体系承受竖向荷载和侧向荷载，并将这些荷载安全地传至地基，一般将其分为上部结构和地下结构。 上部结构是指基础以上部分的建筑结构，包括墙、柱、梁、屋顶等， 地下结构指建筑物的基础结构。第一章 建筑概述第二节 建筑物的构成第一章 建筑概述第二节 建筑物的构成 二、围护体系 建筑物的围护体系由屋面、外墙、门、窗等组成。 屋面、外墙围护成内部空间，能够遮蔽外界恶劣气候的侵袭，同时也起到隔声的作用，从

3、而保证使用人群的安全性和私密性； 门是连接内外的通道，窗户可以透光、通气和开放视野； 内墙将建筑物内部划分为不同的单元。第一章 建筑概述第二节 建筑物的构成 三、设备体系 1、依据建筑物的重要性和使用性质的不同，设备体系的配置情况也不尽相同。 2、设备体系通常包括给排水系统、供电系统和供热通风系统，根据需要还有防盗报警，灾害探测，自动灭火等智能系统。第一章 建筑概述第二节 建筑物的构成 3、各系统作用： 供水系统为建筑物的使用人群提供饮用水和生活用水； 排水系统排走建筑物内的污水。 供电系统分为强电系统和弱电系统两部分： 强电系统指供电、照明等； 弱电系统指通信、信息、探测、报警等。 供热通风

4、系统为建筑物内的使用人群提供舒适的环境。第一章 建筑概述第三节 建筑的分类 建筑物通常按其使用性质分为民用建筑和工业建筑两大类： 工业建筑是供生产使用的建筑物 民用建筑是供人们从事非生产性活动使用的建筑物第一章 建筑概述第三节 民用建筑分类 一、按民用建筑的使用功能分类 1、居住建筑：供人们休息、生活起居所使用的建筑物。如住宅、公寓、宿舍等。 2、公共建筑：供人们进行政治、经济、文化科学技术交流活动等所需要的建筑物。如托幼建筑、科研建筑、医疗建筑、商业建筑、行政办公建筑、园林建筑、纪念性建筑。 第一章 建筑概述第三节 民用建筑分类 二、按民用建筑的规模和数量分类 1、大量性建筑：住宅、中小学校

5、、食堂、中小型医院、中小型影剧院等。 2、大型性建筑：大型体育馆（场）、影剧院、航空站、海港、车站等。 第一章 建筑概述第三节 民用建筑分类 三、按民用建筑的层数分类 1、住宅建筑按层数分为： 12层为低层；36层为多层；79层为中高层； 10层以上为高层 2、公共建筑及综合性建筑高度超过24M为高层（不包括高度超过24M的单层建筑） 3、建筑物高度超过100M时不论住宅或公共建筑均为超高层建筑。 第一章 建筑概述第三节 民用建筑分类 四、按建筑物主要结构所使用的材料分类 (1) 木结构建筑。 (2) 砖木结构建筑。 (3) 砖混结构建筑。 (4) 钢筋混凝土结构建筑。 (5) 钢结构建筑。第

6、一章 建筑概述第三节 民用建筑分类 五、按结构形式分类 (1) 砌体结构建筑。 (2) 框架结构建筑。 (3) 特种结构建筑。第一章 建筑概述第四节 民用建筑等级 一、按建筑物的使用性质和耐久年限分级（JGJ37-87） (1) 一级耐久年限：100 年以上，适用于重要的建筑和高层建筑。 (2) 二级耐久年限：50100 年，适用于一般性建筑。 (3) 三级耐久年限：2550 年，适用于次要的建筑。 (4) 四级耐久年限：15 年以下，适用于临时性建筑。第一章 建筑概述第四节 民用建筑等级 二、按建筑物的耐火程度分级 建筑设计防火规范（GB50016-2006）中， 根据房屋的主要构件的燃烧性

7、能和它的耐火极限来分为四级 ：第一章 建筑概述第四节 民用建筑等级第一章 民用建筑概述第五节 建设程序 一、国际上通行的建设程序可分为常规程序与非常规程序两大类。 常规建设程序已流行百余年，基本的程序是：设计发包营造。 非常规建设程序仍以业主建筑师承包商的三边关系为基础，但设计与施工可以适当地交叉。第一章 建筑概述第五节 建设程序 二、我国基本的建设程序是： 1、提出项目建议书：提出拟建项目的轮廓设想。 2、编制可行性报告：对建设项目在技术、工程和经济上的合理性进行全面分析、论证和多方案比较。 3、进行项目评估：在可行性研究报告的基础上对项目进行社会、经济、环保等方面的效益评估。第一章 建筑概

8、述第五节 建设程序 4、编制设计文件：按要求进行设计，编制设计文件。 5、施工前准备：开工前的各项准备工作，包括：征地、拆迁、平整场地、组织材料、设备、施工招标等。 6、组织施工：进行项目建设施工。 7、验收、使用：进行项目验收，投入使用。第一章 建筑概述第六节 建筑设计阶段 由于建造房屋是一个较为复杂的物质生产过程，影响房屋设计和建造的因素又很多，因此必须在施工前有一个完整的设计方案，划分必要的设计阶段，综合考虑多种因素，这对提高建筑物的质量，多快好省地设计和建造房屋是极为重要的。 建筑设计分为三个阶段： （1）初步设计阶段 （2）技术设计阶段 （3）施工图设计阶段第一章 建筑概述第六节 建

9、筑设计阶段 一、初步设计阶段 1、初步设计是建筑设计的第一阶段，它的主要任务是提出设计方案，即在已定的基地范围内，按照设计要求，综合技术和艺术要求，提出设计方案。 2、初步设计的图纸和设计文件有： (1) 建筑总平面。比例尺150012000(建筑物在基地上的位置、标高、道路、绿化以及基地上设施的布置和说明)。 (2) 各层平面及主要剖面、立面。比例尺11001200(标出房屋的主要尺寸，房间的面积、高度以及门窗位置，部分室内家具和设备的布置)。第一章 建筑概述第六节 建筑设计阶段(3) 说明书(设计方案的主要意图，主要结构方案及构造特点，以及主要技术经济指标等)。(4) 建筑概算书。(5)

10、根据设计任务的需要，辅以必要的建筑透视图或建筑模型。第一章 建筑概述第六节 建筑设计阶段 二、技术设计阶段 技术设计是初步设计具体化的阶段，其主要任务是在初步设计的基础上，进一步确定各设计工种之间的技术问题。一般对于不太复杂的工程可省去该设计阶段。 建筑工种的图纸要标明与具体技术工种有关的详细尺寸，并编制建筑部分的技术说明书；结构工种应有建筑结构布置方案图，并附初步计算说明；设备工种也应提供相应的设备图纸及说明书。第一章 建筑概述第六节 建筑设计阶段 三、施工图设计阶段 施工图设计是建筑设计的最后阶段。在施工图设计阶段中，应确定全部工程尺寸和用料，绘制建筑、结构、设备等全部施工图纸，编制工程说

11、明书、结构计算书和预算书。施工图设计的图纸及设计文件有： （1）建筑总平面。比例尺1500(建筑基地范围较大时，也可用l1000、12000，应详细标明基地上建筑物、道路、设施等所在位置的尺寸、标高，并附说明)。 （2）各层建筑平面、各个立面及必要的剖面。比例尺11001200。第一章 建筑概述第六节 建筑设计阶段 (3) 建筑构造节点详图。根据需要可采用11，15，110，120 等比例尺(主要为檐口、墙身和各构件的连接点，楼梯、门窗以及各部分的装饰大样等)。 (4) 各工种相应配套的施工图。如基础平面图和基础详图、楼板及屋顶平面图和详图，结构构造节点详图等结构施工图。给排水、电器照明以及暖

12、气或空气调节等设备施工图。 (5) 建筑、结构及设备等的说明书。 (6) 结构及设备的计算书。 (7) 工程预算书。第一章 建筑概述第七节 建筑设计依据 1、人体尺度和人体活动所需的空间尺度。 2、家具、设备的尺寸及使用空间。 3、温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等气候条件。 风向频率玫瑰图，即风玫瑰图（因图形似玫瑰花朵故），是根据某一地区多年平均统计的各个方向吹风次数的百分数值，并按一定比例绘制，一般多用8 个或16个罗盘方位表示。 风向频率玫瑰图上所表示的风向，指从外面吹向地区中心(见图1.3)。第一章 建筑概述第七节 建筑设计依据图1.3 部分城市的风向频率玫瑰图第一章 建筑概述第七节

13、 建筑设计依据 4、 地形、地质条件和地震烈度。 （1）基地地形的平缓或起伏，基地的地质构成、土壤特性和地耐力的大小，对建筑物的平面组合、结构布置和建筑体型都有明显的影响。 （2）地震烈度表示地面及建筑物遭受地震破坏的程度。 在烈度6 度及6 度以下地区，地震对建筑物的损坏影响较小，9 度以上地区，由于地震过于强烈，从经济因素及耗用材料考虑，除特殊情况外，一般应尽可能避免在这些地区建设。 建筑抗震设防的重点是对7、8、9 度地震烈度的地区。第一章 建筑概述第七节 建筑设计依据 （3）震级与烈度之间的对应关系见表1-1，不同烈度的破坏程度见表1-2。第一章 建筑概述第七节 建筑设计依据 续表12

14、第一章 建筑概述第七节 建筑设计依据 5、建筑模数和模数制 建筑工业化指用现代工业的生产方式来建造房屋，它的内容包括四个方面：建筑设计标准化、构件生产工厂化、施工机械化和管理科学化。 为保证建筑设计标准化和构件生产工厂化，建筑物及其各组成的尺寸必须统一协调，为此我国制定了建筑模数协调统一标准（GBJ2-86）作为建筑设计的依据。第一章 建筑概述第七节 建筑设计依据 建筑模数是指选定的尺寸单位，作为尺度协调中的增值单位，也是建筑设计、建筑施工、建筑材料与制品、建筑设备、建筑组合件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，以加快设 计速度，提高施工效率、降低造价。 我国采用

15、的基本模数M=100mm，同时由于建筑设计中建筑部位、构件尺寸、构造节点以及断面、缝隙等尺寸的不同要求，还分别采用分模数和扩大模数。 （1）基本模数：基本模数的数值规定为100mm，表示符号为M，即1M等于l00mm，整个建筑物或其中一部分以及建筑组合件的模数化尺寸均应是基本模数的倍数。第一章 建筑概述第七节 建筑设计依据 （2）扩大模数：指基本模数的整倍数。扩大模数的基数应符合下列规定： 1）水平扩大模数为3M、6M、12M、15M、30M、60M等6个，其相应的尺寸分别为300mm、600mm、1200mm、1500mm、3000mm、6000mm。 2）竖向扩大模数的基数为3M、6M两个

16、，其相应的尺寸为300mm、600mm。 （3）分模数：指整数除基本模数的数值。分模数的基数为M/10、M/5、M/2等3个，其相应的尺寸为10mm、20mm、50mm。 （4）模数数列：指由基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展成的一系列尺寸。 模数数列的幅度及适用范围如下：第一章 建筑概述 第七节 建筑设计依据 1）水平基本模数的数列幅度为（120）M。主要适用于门窗洞口和构配件断面尺寸。 2）竖向基本模数的数列幅度为（136）M。主要适用于建筑物的层高、门窗洞口、构配件等尺寸。 3）水平扩大模数数列的幅度：3M为（375）M；6M为（696）M；12M为（12120）M；15M为（1512

17、0）M；30M为（30360）M；60M为（60360）M，必要时幅度不限。主要适用于建筑物的开间或柱距、进深或跨度、构配件尺寸和门窗洞口尺寸。 4）竖向扩大模数数列的幅度不受限制。主要适用于建筑物的高度、层高、门窗洞口尺寸。 5）分模数数列的幅度。M/10为（1/102）M，M/5为（1/54）M；M/2为（1/210）M。主要适用于缝隙、构造节点、构配件断面尺寸。第一章 建筑概述第八节 思考 题 1.什么是建筑物？ 建筑物包括哪几种类型？ 2. 建筑由哪些体系组成？各体系的作用是什么？ 3.建筑物等级怎样划分？ 4. 建筑设计分哪几个阶段？ 5. 什么是风玫瑰图？ 6.什么是地震烈度？震级

18、与烈度的关系？ 7.什么是模数，简述模数制的作用。 8.什么是建筑红线？第二章 民用建筑构造概论第一节 建筑体系 所谓建筑体系，一是指建筑的装配体系，如砌块建筑、板材建筑、盒子建筑等；二是指建筑的结构体系，如砖混结构、框架结构、排架结构、空间结构等。 建筑的装配关系和结构关系密不可分，其中建筑的结构体系更为重要。 民用建筑的结构体系依建筑的规模、构件所用材料及受力情况的不同而不同。 1、依建筑物使用性质和规模的不同可分为单层、多层、大跨和高层建筑。 （1）单层和多层建筑的主要结构体系为砌体结构或框架结构体系。 砌体结构是指由墙体作为建筑物承重构件的结构体系； 框架结构主要是指梁柱作为承重构件的

19、结构体系。第二章 民用建筑构造概论第一节 建筑体系 （2）大跨建筑常见的有拱结构、网架结构以及薄壳、折板、悬索等空间结构体系。 2、依结构构件所用的材料不同，可分为木结构、混合结构、钢筋混凝土结构和钢结构。 （1）混合结构是指在一座建筑物中，其主要承重构件分别采用多种材料制成，如砖与木、砖与钢筋混凝土、钢筋混凝土与钢等。习惯上称谓的砖混建筑，是指用砖与钢筋混凝土作为结构材料的建筑。 （2）用钢筋混凝土、钢材作主要结构材料的民用建筑多为框架结构体系。如钢筋混凝土框架、钢框架结构。第二章 民用建筑构造概论第一节 建筑体系 由于钢筋混凝土构件既可现浇，又可预制，为构件生产的工厂化和安装机械化提供了条

20、件，加之钢筋混凝土防水、防火、耐久性能好，所以钢筋混凝土是运用较广的一种结构材料。第二章 民用建筑构造概论第二节 建筑的组成 一座建筑物主要有屋基、屋身、屋顶组成，屋基包括基础和地坪，屋身包括墙柱和门窗，楼房还包括楼板和楼梯等，民用建筑的构造组成如图2.1所示。 一、基础 基础是房屋底部与地基接触的承重构件，它承受房屋的上部荷载，并把这些荷载传给地基，因此基础必须坚固稳定，安全可靠。第二章 民用建筑构造概论第二节 建筑的组成 图2.1 民用建筑的构造组成 1基础；2外墙；3内横墙； 4内纵墙；5楼板；6屋盖； 7地坪；8门；9窗；10楼梯； 11台阶；12雨篷；13散水； 14勒脚；15通风道

21、；16防潮层第二章 民用建筑构造概论第二节 建筑的组成 二、墙体 包括承重墙与非承重墙，主要起围护、分隔空间的作用。 墙承重结构建筑的墙体，承重与围护合一，骨架结构体系建筑墙体的作用是围护与分隔空间。 墙体要有足够的强度和稳定性，具有保温、隔热、隔声、防火、防水的能力。 墙体的种类较多，有单一材料的墙体，有复合材料的墙体。第二章 民用建筑构造概论第二节 建筑的组成 三、楼地层 建筑的使用面积主要体现在楼地层上。楼地层由结构层和外表面层组成。 1、作为楼板，要具有足够的强度和刚度，同时还要求具有隔声、防潮、防水的能力。不同材料的建筑楼板的做法不同： （1）木结构建筑多采用木楼板，板跨1m左右，其

22、下用木梁支承； （2）砖混结构建筑常采用预制或现浇钢筋混凝土楼板，板跨约为 3m4m，用墙或梁支承； （3）钢筋混凝土框架结构体系建筑多为交梁楼盖；第二章 民用建筑构造概论第二节 建筑的组成 （4）钢框架结构的建筑适合采用钢衬板组合楼板，其跨度可达4m。 2、地坪是底层房间与土层相接触的部分，它承受底层房间的荷载，要求具有一定的强度和刚度，并具有防潮、防水、保暖、耐磨的性能。 四、楼梯 楼梯是楼房建筑的重要的垂直交通构件。楼梯有主楼梯，次楼梯，室内楼梯，室外楼梯，楼梯形式多样，功能不一。 有些建筑物因为交通或舒适的需要安装了电梯或自动扶梯，但同时也必须有楼梯用作交通和防火疏散通路。第二章 民用

23、建筑构造概论第二节 建筑的组成 五、屋顶 屋顶具有承重和围护的双重功能，有平顶、坡顶和其他形式的屋顶。 平屋顶的结构层与楼板层做法相似。 由于受阳光照射角度的不同，屋顶的保温、隔热、防水要求比外墙更高。 屋顶有不同程度的上人需求，有些屋顶还有绿化的要求。第二章 民用建筑构造概论第二节 建筑的组成 六、门窗 门主要用作交通联系，窗的作用是采光通风，处在外墙上的门窗是围护结构的一部分，有着多重功能，如采光、通风、保温、隔热等问题。 门窗大致分为钢与铝制的金属门窗与木制门窗。 门窗有不同的种类和开启方式，如子母门、旋转门、推拉门、感应门、卷帘门、电动门，固定窗、上悬窗、中悬窗、下悬窗、立转窗、滑轮窗

24、、推拉窗、平开窗，内开外开、单开双开、滑轮平开、平开下悬门窗、推拉平开窗等等。 门窗的使用频率高，要求经久耐用，重视安全，也要重视经济与美观。第二章 民用建筑构造概论第二节 建筑的组成 建筑构件除了以上六大部分外，还有其他附属部分，如阳台、雨棚、平台、台阶等。 阳台、雨棚与楼板接近，平台、台阶与地面接近，电梯、自动扶梯则属于垂直交通部分，它们的安装有各自对土建技术的要求。 在露空部分如阳台、回廊、楼梯段临空处、上人屋顶周围等处视具体情况对栏杆设计、扶手高度有具体的要求。第二章 民用建筑构造概论第三节 建筑构造的关键 建筑构造的关键点是构造节点。节点的连接以及接缝的处理非常重要。 一、构造缝：

25、建筑构造对缝的处理有嵌缝、堵缝、勾缝、盖缝，当建筑物的体量大而体形复杂时还会设置变形缝。 刚性防水屋面设分仓缝、外墙抹灰设分格缝、整体地面设分块缝等等。 构造缝不但能产生特殊的视觉效果，而且更重要的是建筑物对环境的适应：第二章 民用建筑构造概论第三节 建筑构造的关键 1、伸缩缝可以调节建筑适应热胀冷缩变化； 2、沉降缝调整建筑部分间的不均匀沉降； 3、刚性防水屋面设分仓缝可防止由热胀冷缩及混凝土徐变引起不规则裂缝而致使的屋面漏水； 4、外墙分格缝、地面分块缝等均是防止热胀冷缩而引起面层开裂现象。 构造缝是建筑构件的保险设施，施工中应严格按照设计要求及施工规范执行。第二章 民用建筑构造概论第三节

26、 建筑构造的关键 二、构件尺寸 由于施工、构造及适应相对变形的需要，构件之间的联系必须有缝隙存在，这些在设计构件尺寸时，就予以考虑了。 构件尺寸有标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸之分。 1. 标志尺寸 符合模楼数列规定，用以标注建筑物定位轴线或定位面之间的距离，如开间、柱距、进深、跨度等，以及建筑构配件、建筑组合件、建筑制品及有关设备位置界线之间的尺寸，是应用最广泛的房屋构造的定位尺寸。 第二章 民用建筑构造概论第三节 建筑构造的关键 一般情况下标志尺寸是构件的称谓尺寸。 图2.2 构件尺寸之间的关系 2. 构造尺寸 建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等的设计尺寸。 一般情况下构造尺寸加上预留的缝隙

27、尺寸或减去必要的支撑尺寸等于标志尺寸。第二章 民用建筑构造概论第三节 建筑构造的关键 3. 实际尺寸 建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等生产成的实际尺寸。 实际尺寸与构造尺寸的差值数为允许的建筑公差数值(公差-就是允许误差的变化范围)。第二章 民用建筑构造概论第四节 建筑详图 一、建筑构造设计用建筑构造详图表达。 详图又称大样图或节点大样图，根据具体情况可选用120、110、15，甚至11 的比例。 二、建筑详图是建筑平面图、立面图或剖面图的一部分，所以建筑详图要从其剖切部位引出。 三、详图有明确的索引方法，详图要表明建筑材料、作用、厚度、做法等，如图2.3、图2.4、图2.5所示。第二章 民

28、用建筑构造概论第四节 建筑详图 一、建筑构造设计用建筑构造详图表达。 详图又称大样图或节点大样图，根据具体情况可选用120、110、15，甚至11 的比例。 二、建筑详图是建筑平面图、立面图或剖面图的一部分，所以建筑详图要从其剖切部位引出。 三、详图有明确的索引方法，详图要表明建筑材料、作用、厚度、做法等，如图2.3、图2.4、图2.5所示。第二章 民用建筑构造概论第四节 建筑详图 图2.3 构造详图中构造层次与标注文字的对应关系 图2.4 详图引出部位的索引符号第二章 民用建筑构造概论第四节 建筑详图 图2.5 详图索引号的含义及对应的标注方法第二章 民用建筑构造概论第五节 复习题 1. 建

29、筑物一般由几大部分组成？简述各部分作用。 2. 建筑构造的关键是什么？ 3.何为构件的标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸？ 4. 建筑的节点详图或大样图应如何表达？ 第三章 工业建筑概论第一节 工业建筑的定义 工业建筑是指从事各类工业生产及直接为生产服务的房屋，是工业建设必不可少的物质基础。 从事工业生产的房屋主要包括生产厂房、辅助生产用房以及为生产提供动力的房屋，这些房屋称为“厂房”或“车间”。 直接为生产服务的房屋是指为工业生产存储原料、半成品和成品的仓库，以及存储与修理车辆的用房。 第三章 工业建筑概论第二节 工业建筑的类型 一、按建筑层数分类 1、单层厂房 单层厂房是指层数为一层的厂房，按剖

30、面形式又分为单跨厂房和多跨厂房。 单层厂房主要用于重型机械制造工业、冶金工业等重工业。 这类厂房的特点是生产设备体积大、重量重、厂房内以水平运输为主。 2、多层厂房 常见的层数为26 层。多层厂房多应用于电子工业、食品工业、化学工业、精密仪器工业等轻工业。其中两层厂房广泛应用于化纤工业、机械制造工业等。 多层厂房的特点是生产设备较轻、体积较小、工厂的大型机床一般放在底层，小型设备放在楼层上，厂房内部的垂直运输以电梯为主，水平运输以电瓶车为主。第三章 工业建筑概论第二节 工业建筑的类型 3、层数混合的厂房 厂房由单层跨和多层跨组合而成，适用于竖向布置工艺流程的生产项目。 多层厂房多用于热电厂、化

31、工厂等。 高大的生产设备位于中间的单跨内，边跨为多层。第三章 工业建筑概论第二节 工业建筑的类型 二、按用途分类 1、主要生产厂房 在这类厂房中进行生产工艺流程的全部生产活动，一般包括从备料、加工到装配的全部过程。 所谓生产工艺流程是指产品从原材料到半成品到成品的全过程，例如钢铁厂的烧结、焦化、炼铁、炼钢车间。 2、辅助生产厂房 辅助生产厂房是指为主要生产厂房服务的厂房，例如机械修理、工具等车间。 3、动力用厂房 动力用厂房是为主要生产厂房提供能源的场所，例如发电站、锅炉房、煤气站等。第三章 工业建筑概论第二节 工业建筑的类型 4、储存用房屋 储存用房屋是为生产提供存储原料、半成品、成品的仓库

32、，例如炉料、油料、半成品、成品库房等。 5. 运输用房屋 运输用房屋是为生产或管理用车辆提供存放与检修的房屋，例如汽车库、消防车库、电瓶车库等。 6. 其他 包括解决厂房给水、排水问题的水泵房、污水处理站等。第三章 工业建筑概论第二节 工业建筑的类型 三、按生产状况分类 1. 冷加工车间 用于在常温状态下进行生产，例如机械加工车间、金工车间等。 2. 热加工车间 用于在高温和熔化状态下进行生产，可能散发大量余热、烟雾、灰尘、有害气体，例如铸工、锻工、热处理车间。 3. 恒温恒湿车间 用于在恒温(20左右)、恒湿(相对湿度为50%60%)条件下进行生产的车间，例如精密机械车间、纺织车间等。第三章

33、 工业建筑概论第二节 工业建筑的类型 4. 洁净车间 洁净车间要求在保持高度洁净的条件下进行生产，防止大气中灰尘及细菌对产品的污染，例如集成电路车间、精密仪器加工及装配车间等。 5. 其他特种状况的车间 其他特种状况指生产过程中有爆炸可能性、有大量腐蚀物、有放射性散发物、防微振、防电磁波干扰等情况。第三章 工业建筑概论第三节 工业建筑的特点 1、厂房设计符合生产工艺的特点 厂房的建筑设计在符合生产工艺特点的基础上进行，厂房设计必须满足工业生产的要求，为工人创造良好的劳动环境。单层厂房具有一定的灵活性，能适应由于生产设备更新或改变生产工艺流程而带来的变化。 2. 厂房内部空间较大 由于厂房内生产

34、设备多而且尺寸较大，并有多种起重运输设备，有的要加工巨型产品，有各类交通运输工具进出车间，因而厂房内部大多具有较大的开敞空间。如有桥式吊车的厂房，室内净高应在8m 以上，万吨水压机车间，室内净高应在20m 以上，有些厂房高度可达40m 以上。第三章 工业建筑概论第三节 工业建筑的特点 3. 厂房的建筑构造比较复杂 大多数单层厂房采用多跨的平面组合形式，内部有不同类型的起吊运输设备，由于采光通风等缘故，采用组合式侧窗、天窗，使屋面排水、防水、保温、隔热等建筑构造的处理复杂化，技术要求比较高。 4. 厂房骨架的承载力比较大 单层厂房常采用体系化的排架承重结构，多层厂房常采用钢筋混凝土或钢框架结构。

35、第三章 工业建筑概论第四节 单层厂房的组成 一、单层厂房有墙承重与骨架承重两种结构类型。 1、当厂房的跨度、高度、吊车荷载较小时采用墙承重方案。 2、当厂房的跨度、高度、吊车荷载较大时，多采用骨架承重结构体系。 二、骨架承重结构体系是由柱子、屋架或屋面大梁等承重构件组成。 1、骨架承重结构体系可以分为刚架、排架及空间结构。其中以排架最为多见，因为其梁柱间为铰接，可以适应较大的吊车荷载。 2、在骨架结构中，墙体一般不承重，只起围护或分隔空间的作用。 3、骨架结构的厂房内部具有宽敞的空间，有利于生产工艺及其设备的布置、工段的划分，也有利于生产工艺的更新和改善。第三章 工业建筑概论第四节 单层厂房的

36、组成 三、排架结构以钢筋混凝土排架和钢结构最为常用。 1、 钢筋混凝土排架结构多采用预制装配的施工方法。 2、结构构成主要由横向骨架、纵向联系杆以及支撑构件组成。 （1）横向骨架主要包括屋面大梁(或屋架)、柱子、柱基础。 （2）纵向构件包括屋面板、连系梁、吊车梁、基础梁等。此外，垂直和水平方向的支撑构件用以提高建筑的整体稳定性。 3、钢结构排架、钢或钢筋混凝土刚架结构的厂房等与装配式钢筋混凝土排架厂房的组成基本相同。第三章 工业建筑概论第四节 几个基本名词 一、定位轴线 单层厂房定位轴线是确定厂房主要承重构件的平面位置及其标志尺寸的基准线，同时也是工业建筑施工放线和设备安装的定位依据。 1、纵

37、向定位轴线 厂房长轴方向的定位轴线称为纵向定位轴线。纵向定位轴线自下而上用A、B、C顺序进行编号(I、O、Z三个字母不用)。 2、横向定位轴线 厂房短轴方向的定位轴线称为横向定位轴线。横向定位轴线自左至右按1、2、3、4顺序进行编号。第三章 工业建筑概论第四节 几个基本名词 二、柱距与跨度 柱子在建筑平面上排列所形成的网格称为柱网。柱网布置示意图如图3.2 所示。 1、跨度 柱子纵向定位轴线之间的距离称为跨度。 2、柱距 柱子横向定位轴线之间的距离称为柱距。 3、柱网的尺寸 根据厂房建筑建筑模数协调标准(GBJ 61986)的要求： 当工业建筑跨度小于18m 时应采用扩大模数30M 的尺寸系列

38、，即跨度可取9m、12m、15m。第三章 工业建筑概论第四节 几个基本名词 当跨度大于等于18m 时，按60M 模数递增，即跨度可取18m、24m、30m 和36m。 柱距采用60M 模数，即6m、12m、18m 等。 图3.2 柱网布置示意图12347891056ABC跨度柱距柱距11121314跨度横向定位轴线纵向定位轴线变形缝窗大门第三章 工业建筑概论第四节 几个基本名词 三、横向定位轴线 1、除两端的边柱外，中间柱的截面中心线与横向定位轴线重合，而且屋架中心线也与横向定位轴线重合。 2、纵向的结构构件如屋面板、吊车梁、连系梁的标志长度皆以横向定位轴线为界。 3、在横向伸缩缝处一般采用双

39、柱处理，为保证缝宽的要求，设两条定位轴线，缝两侧柱截面中心均应自定位轴线向两侧内移600mm。 4、当山墙为非承重墙时，山墙内缘与横向定位轴线重合，端部柱截面中心线自横向定位轴线内移 600mm。第三章 工业建筑概论第四节 几个基本名词 5、当山墙为承重山墙时，承重山墙内缘与横向定位轴线的距离按砌体块材的半块或者取墙体厚度一半，以保证构件在墙体上有足够的支承长度。 四、纵向定位轴线 1、单层厂房的纵向定位轴线主要用来标注厂房横向构件，如屋架或屋面梁长度的标志尺寸。 2、纵向定位轴线由厂房结构和吊车的规格决定，保证吊车与柱之间留有足够的安全距离。 3、多跨厂房的中柱有等高跨和不等高跨两种情况。等

40、高跨厂房中柱通常为单柱，其截面中心与纵向定位轴线重合。第三章 工业建筑概论第四节 几个基本名词 五、柱顶标高与吊车轨顶标高 1、柱顶标高（H）指由室内地坪到屋顶承重结构最低点的距离，通常以柱顶标高来代表厂房高度。 柱顶标高必须符合3M的模数。 2、吊车轨顶标高（H1）是牛腿标高与吊车梁高、吊车轨高及垫层厚度之和。 当牛腿标高小于7.2m 时，应符合3M 模数；当牛腿标高大于7.2M 时应符合6M模数。第三章 工业建筑概论第四节 几个基本名词图3.3 单层厂房剖面示意图第三章 工业建筑概论第五节 思考题 1. 什么是工业建筑？工业建筑有哪些类型？ 2.装配式钢筋混凝土排架结构厂房的主要结构构件有

41、哪些？它们之间的相互关系 如何？ 3.定位轴线的含义和作用？定位轴线的编号规则是什么？ 4. 什么是柱网？什么是跨度？确定柱网的原则是什么？常用的柱距、跨度尺寸有哪些？ 5. 什么是厂房高度？什么是吊车轨顶标高？第二部分第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 一、概念 1、静力学是理论力学的一个分支，研究质点系受力作用时的平衡规律。静力学也是研究材料力学和动力学的基础，在工程中具有重要的实用意义。 2、静力学的两个基本物理量：力、力偶。 3、静力学中要研究的基本问题 （1）力系的简化； （2）力系的平衡条件。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 4、力是物体之间的相互作用，力不可能脱离物

42、体而单独存在。 （1）力的大小(即力的强度)、方向、作用点通常称为力的三要素。力的三要素可以用一个有向的线段即矢量表示。 （2）力的国际单位是牛顿，简称牛，符号是N。 1N=1 kgm/s （3）力作用于物体的效应分为外效应和内效应。 外效应是指力使整个物体对外界参照系的运动变化（移动）； 内效应是指力使物体内各部分相互之间的变化（变形）。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 静力学只研究最简单的运动状态即平衡，内效应是材料力学研究的范畴。为此引入刚体（在任何外力作用下，大小和形状始终保持不变的物体）的概念，故又称刚体静力学。 二、力的作用效果 1、力可以改变物体的形状，使物体发生形变。

43、2、力可以改变物体的运动状态（速度大小、运动方向，两者至少有一个会发生改变）。 3、力使物体保持匀变速不变。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 三、静力学五大公理 1、公理一：力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力可合成一个合力，合力的作用点仍在该点，其大小和方向由以此两力为邻边构成的平行四边形的对角线确定，即合力等于分力的矢量和。此公理给出了力系简化的基本方法。 平行四边形法则是力的合成法则，也是力的分解法则。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 2、公理二：二力平衡公理 作用在物体上的两个力，使物体平衡的必要和充分条件是：两个力的大小相等，方向相反，作用线沿同一直线。此公

44、理揭示了最简单的力系平衡条件。 只在两力作用下平衡的刚体称为二力体或二力构件。当构件为直杆时称为二力杆。 不是二力构件不是二力构件二力构件第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 3、公理三：加减平衡力系公理 在已知力系上加或减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。 此公理是研究力系等效的重要依据，由此公理可导出下列推理： 推理1力的可传性：作用在刚体上某点的力，可沿其作用线移动，而不改变它对刚体的作用。由此可知，力对刚体的作用决定于：力的大小、方向和作用线。在此，力是有固定作用线的滑动矢量。 推理2三力平衡汇交定理：刚体受到同平面内不平行的三力作用而平衡时，三力的作用线必汇交于一点。第

45、四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 4、公理四：牛顿第三定律 两物体间的相互作用力，大小相等，方向相反，作用线沿同一直线。此公理概括了物体间作用力与反作用力成对出现，并分别作用在不同的物体上。 5、公理五：刚化公理 变形体在某一力系作用下处于平衡时，如将其刚化为刚体，其平衡状态保持不变。此公理提供了将变形体看作刚体的条件。例如将平衡的绳索刚化为刚性杆，其平衡状态不变。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 四、约束与约束反力 1、定义我们研究物体的运动时，可能遇到两种情况： 物体在空间的运动是不受限制的，也就是自由体； 物体在空间的运动受到某些限制，即非自由体。 把把那些对非自由物体的限

46、制称为那些对非自由物体的限制称为约束。约束。 进一步考察绿色圆柱体的运动，它在圆槽内的运动形式取决于两种力的共同作用： 一是使其产生运动趋势的力，如重力、驱动力等，称之为主动力。 二是结构形式对其运动限制的力，称之为约束反力，简称反力。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 约束反力实际上反映了物体间的相互作用。 2、约束反力的特点 （1）大小常常是未知的； （2）方向总是与约束限制的物体的位移方向相反； （3）作用点在物体与约束相接触的那一点。 按照牛顿第三定律，约束力是一对作用力与反作用力，它们一定大小相等、方向相反、分别作用在构成运动副的两个刚体上。GG FN2FN1第四章 静 力 学

47、第一节 静力学基本概念 3、约束类型和确定约束反力方向的方法 （1）柔体约束：由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束 柔体只能受拉，它们的约束反力是作用在接触点，方向沿柔体中心线背离物体。PPFTF1F1F2F2 第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 （2）光滑接触面约束 当物体在接触处的摩擦力很小而忽略不计时，就是光滑接触面约束。 其约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体，且只能受压。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 （3）光滑圆柱铰链约束 圆柱铰链简称铰链，理想的圆柱铰链是由一个圆柱形销钉插入两个物体的圆孔中构成的，且认为销钉与圆孔的表面都很光滑。 圆柱铰链的约束反力作

48、用于接触点，垂直于销钉轴线，通过销钉中心而方向未定。AAFXAFYAA第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 （3）光滑圆柱铰链约束第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 （4）轴承约束 机器中常见的约束，约束反力通常用两个正交分力来表示，方向在垂直于轴线的径向平面内。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 （5）固定端约束 物体的一部分固嵌于另一物体的约束称为固定端约束。 如地面对深埋的电线杆、墙对悬臂梁、刀架对车刀都构成固定端约束。 固定端约束的特点是既限制物体的移动又限制物体的转动。在外载荷作用 下，非自由体的嵌入部分所受的约束力是一个空间任意力系。 除产生水平和竖直方向的约束反力

49、外，还有一个约束反力偶存在。力偶以后再说 除了以上典型约束外，还有其它一些空间约束，如万向接头、导轨等等，这里就不一一介绍了。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 4、支座与支座反力 任何建筑结构都必须安置在一定的支承物上，才能承受荷载的作用，达到稳固使用的目的。（关于荷载的概念下面再讲）。 在工程上常通过支座将构件支承在基础或另一静止的构件上。支座对构件就是一种约束。 支座对它所支承的构件的约束反力也叫支座反力。 建筑结构的支座通常分为以下三种： （1）固定铰支座（或称铰链支座）：FYAFXA第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 （1）固定铰支座（或称铰链支座）： 构件与支座用光滑的

50、圆柱形铰链联接，构件不能产生沿任何方向的移动，但可绕销钉转动。 实际工程中，这种理想的支座是不多见的 通常把不能产生移动、只能产生微小转动的支座视为固定铰支座。 例如钢屋架下弦与柱顶的连接，由于焊缝长度有限，只能阻止屋架移动，而对屋架转动的限制作用很小 约束反力通过铰链中心的两个正交分力来表示，方向不能预先确定。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 约束反力通过销钉中心，垂直于支承面，方向不定。 （2）可动铰支座（辊轴支座） 构件与支座用销钉连接，而支座可沿支承面移动。 例如搁置在砖墙上的预制梁，如果略去梁与砖墙（即支座）之间的摩擦力，则砖墙只能限制梁的向下运动，而不能限制梁的转动与平动。

51、第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 （3）固定（端）支座 例如现浇钢筋混凝土雨篷一端完全嵌固在墙中，一端悬空，这是典型的固定支座。 详见上一小节固定端约束。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 五、荷载 结构或构件承受的主动力在工程上习惯地称为荷载。 1、荷载的分类 （1）按荷载作用时间的长短可分为恒载和活载。 恒载是指长期作用在结构上的不变荷载。 如墙体、楼板、基础等构件的自重或土压力等等。 活载是指作用在结构上的可变荷载。 如雪荷载、风荷载，施工中的机械、人群对结构的作用力等。 所谓“活”是说这种荷载有时存在，有时不存在；荷载的作用位置在结构中也可以移动。 自重是指材料自身重量产

52、生的荷载（重力）。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 还有一个偶然荷载，就是在设计基准期内可能出现，也可能不出现，而一旦出现其值很大，且持续时间较短。例如爆炸力、撞击力、雪崩、严重腐蚀、地震、台风等。 （2）按荷载的作用范围可分为集中荷载和分布荷载。 如果荷载作用范围很小，可以看成全部作用力集中于一点加在受力结构上，叫做“集中荷载”或“集中力”。集中荷载的单位一般用牛（N）或千牛（kN）。 如车轮对轨道的压力、屋架至柱子的压力等式。 如果荷载是连续地作用在受力结构上，叫做“分布荷载”。 如雪荷载、风荷载、屋面积灰荷载、自重等。 分布荷载又分为三类：第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念

53、 1）体荷载分布在结构体积内，如重力等。 体荷载单位常用牛/立方米（N/m）或千牛/立方米（kN/m）。 2）面荷载分布在结构表面。 如水坝上受到的水压力，建筑物楼面铺设的地砖、大理石面层等重量引起的荷载等。 面荷载单位常用牛/平方米（N/m）或千牛/平方米（kN/m）。 3）在工程结构计算中，如果荷载是分布在一个狭长面积上或体积上，常常将体荷载、面荷载简化为沿构件轴线（构件横截面形心的连线）分布的荷载，称为线荷载。 如矩形截面梁的自重可简化为沿梁长分布的线荷载。 线荷载单位常用牛/米（N/m）或千牛/米（kN/m）。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 2、荷载的简化和计算 （1）等截面

54、梁自重的计算 在工程结构计算中，通常用梁轴表示一根梁。等截面梁的自重总是简化为沿梁轴方向的均布线荷载q。 假设一矩形截面梁长L（如下图），其截面宽度为b（m），截面高度为h（m）；设此梁的单位体积重（容重）为r（kN/m）,则此梁的总重是Q=bhLr（kN） 梁的自重沿梁跨度方向是均匀分布的，所以沿梁轴每米长的自重q=Q/L（kN/m） 故等截面梁自重简化沿梁轴方向的均布线荷载 q=bhr（kN/m） （式4-1）GB 50009-2012第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 均布线荷载q也称线荷载集度。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 均布线荷载q也称线荷载集度。 （2）均布面荷

55、载化为均布线荷载的计算 在工程结构计算中，在板面上受到均布面荷载q(N/m)时，需将它简化为沿跨度（轴线）方向的均布线荷载q。 假设一平板上受到均匀的面荷载q(N/m)作用，板宽度为b（m），板跨度为L（m）,那么 此板上受到的全部荷载是Q=qbL（N） 而荷载Q是沿板的跨度均匀分布的，于是 沿板跨度方向均匀分布的线荷载 q=bq（N/m） （式4-2）第四章 静 力 学 第一节 静力学基本概念第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 六、物体的受力分析和受力图 1、受力分析 解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选择研究对象；然后根据已知条件，约束类型并结合基本概念和公理分析它的受

56、力情况，这个过程称为物体的受力分析。 作用在物体上的力有：一类是：主动力,如重力,风力,气体压力等。 二类是：被动力，即约束反力。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 2、受力图 画物体受力图主要画物体受力图主要步骤步骤： 选研究对象； 取分离体； 画上主动力； 画出约束反力。 例1FNEFNDFYAFXAFND第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 例2 画出下列各构件的受力图FFFQAOBCDEFNCFT1FT2FNAFNCFNC2FNBFNEFNAFNCFNDFNCFNC2FNC1第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 例3图中所示三角托架中，节点A、B处为固定铰支座，C处为铰链

57、连接。不计各杆的自重及各处摩擦。画出各杆件及整体受力图。说明：只受两个力作用而处于平衡的杆叫二力杆。链杆是二力杆中的一种。但二力杆不一定是直杆，也可以是曲杆。第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 例4 画出下列各构件的受力图说明说明：三三力平衡必汇力平衡必汇交交当当三力平行时，在无限远处汇三力平行时，在无限远处汇交，它是一种交，它是一种特殊情况。特殊情况。FNBFNCFNDFNBFNAFNEFND例5 尖点问题FNAFNCFNBFNBFNC第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念例6 画出下列各构件的受力图FXBFYBFTBFTHFSCFSDFTHFXAFYAFXPFYPFSCFXAFYA

58、FTHFSDFTB第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念45AACCBBgmTBNPABCABCP45ABCP45ARBRBRAXAY例7 画出下列各构件的受力图第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念例8 画出模板的受力图第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念第四章 静 力 学第一节 静力学基本概念 3 3、画受力图的方法步骤与注意事项：、画受力图的方法步骤与注意事项： （1）明确研究对象：要根据题意首先明确要画哪个物体的受力图，然后把与其有相互作用的其他物体及约束全部去掉，单独画出要研究的对象。 （2）如实画出研究对象所受到的全部主动力。 （3）严格遵照约束的性质，把所有的约束逐个用对

59、应的约束反力来代替。同一约束反力，在各受力图中所假设的指向必须一致。 （4）如果研究对象是物体系统时，系统内任何相联系绵物体之间的相互作用力都不能画出。 （5）要注意作用与反作用的关系：作用力的方向一经确定（或假设），反作用力的方向必定和它的方向相反，不能再随意假设。 这是求解力学问题的第一步，如果这一步错了，就不可能这是求解力学问题的第一步，如果这一步错了，就不可能进行正确分析计算和求解，因此一定要认真对待、反复练习进行正确分析计算和求解，因此一定要认真对待、反复练习重复重复一下画受力图应注意的问题一下画受力图应注意的问题除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用力，要分清研究对

60、象（受力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触，接触处必有力，力的方向由约束类型而定。2、不要多画力、不要多画力要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。1、不要漏画力、不要漏画力第四章 静力 学第一节 静力学基本概念约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析两物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反，不要把箭头方向画错。3、不要画错力的方向、不要画错力的方向4、受力图上不能再带约束。、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。