房屋构造基础知识及标准计量应用

1、第一部 房屋构造基础知识内容提要：本章主要讲述房屋建筑的基本组成和 各构件在房屋中所起的作用。教学要求：学习本章应掌握建筑物的构造组成。房屋建筑基本的组成：房屋建筑类型多样，按建筑使用功能分为（1）工业建筑（2）民用建筑（3）农业建筑（4）科学实验建筑。但建筑物都有相同的部分组成。一座建筑物主要由基础、墙、楼地层、楼梯、屋顶和门窗等六大部分组成。民用建筑的构造组成如图所示。1基础；2外墙；3内横墙；4内纵墙；5楼板；6屋顶；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；16防潮层一 、基础（1）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

2、些荷载传给地基，因此基础必须坚固稳定，安全可靠。基础按构造形式不同一般分为独立基础、条形基础、整体式筏式基础、箱形基础、桩基础。所用材料可为，砖、石、混凝土、钢筋混凝土、型钢、钢管等。(a) 独立式基础 (b)条形基础 (c) 筏板基础(d) 箱形基础 (e)桩基础（2）有地下室的应设防潮、防水措施。地下室经常受到下渗地表水、土壤中的潮气或地下水的侵蚀因此防潮、防水问题便成了地下室构造设计中要解决的一个重要问题。当最高地下水位低于地下室地坪且无滞水可能时，地下水不会直接侵入地下室，地下室的外墙和底板只受到土层中潮气的影响时一般只做防潮处理。当最高地下水位高于地下室地坪时，地下水不仅可以侵入地下

3、室，而且地下室外墙和底板还分别受到地下水的侧压力和浮力作用，这时，对地下室必须采取防水处理。地下室防水措施有沥青卷材防水、防水混凝土防水、弹性或刚性材料防水等。（A）地下室防潮（B）地下室卷材防水 （C）地下室止水带 二、墙体 （1）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，按所用材料分，主要包括砖墙、石墙、土墙、砌块墙、混凝土墙、板材墙、玻璃幕墙及轻钢结构墙面等。（2）玻璃幕墙面是当代的一种新型墙体，以其构造方式分为有框

4、和无框两类。有框玻璃幕墙又有明框和隐框两种。明框玻璃幕墙的金属框暴露在外，形成可见的金属格构；隐框的金属框隐藏在玻璃的背面，室外看不见金属框。隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙两种，半隐框玻璃幕墙可以是横明竖隐，也可以是竖明横隐。无框玻璃幕墙则不设边框，以高强黏结胶将玻璃连成整片墙或点式安装的玻璃幕墙。轻钢结构建筑是由轻型钢结构材料作承重骨架，多层组合的轻体墙作围护结构，经装修和装饰而成的房屋。常见的低、多层轻钢结构建筑中，结构体系可划分为梁柱式、墙架式、钢架式。其结构件之间常采用电焊、螺栓或铆钉进行连接。轻钢结构建筑的外墙既轻又薄，为了满足围护结构的功能要求，外墙往往采用轻质

5、复合材料制成，通常有干作业和湿作业之分。（3）为了满足建筑物的使用要求，提高建筑的艺术效果，保护墙体免受外界影响，保护结构、改善墙体热功性能，必须对墙面进行装修。墙面装修按其位置不同可分为外墙面和内墙面装修两大类。因材料和做法的不同，外墙面装修又分为抹灰类、涂料类、贴面类、板材类等；内墙面装修则可分为抹灰类、贴面类、涂料类、裱糊类等。（4）随着国内墙体改革浪潮的兴起，建筑节能已纳入国家强制性规范的设计要求。目前常用的有以下几种方式：外墙外保温墙体、外墙内保温墙体、外墙夹心保温构造。（A）外墙外保温构造 （B）外墙内保温厨房、卫生间构造 （C）外墙夹心保温构造 三、楼地层建筑的使用面积主要体现在

6、楼地层上。楼地层包括楼板层和地坪层，主要由以下两部分构件组成。1.承重构件：承重构件一般包括梁、板等支撑构 件。承受楼板上的全部荷载，并将这些重量传递给墙、柱、墩，同时对墙身起水平支撑作用，增强房屋的刚度和整体性。根据承重构件主要用料，楼地层可分为四大类型：木楼地层；钢筋混凝土楼层或混凝土地层；钢楼板层；砖楼地层。2.非承重构件：楼地面的面层、顶棚。它们仅将荷载传递到承重构件上，并具有热工、防潮、防水、保温、清洁及装饰作用。（1）其中钢筋混凝土楼板应用较广泛。钢筋混凝土楼板根据其施工方式的不同，可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。根据其传力方式的不同，可分为单向板(单向支撑)和双向板(双向支

7、撑)。钢筋混凝土楼板层的构造组成也包括面层、结构层和顶棚三个主要部分作为楼板，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。（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。地面主要由面层、垫层和基层三个基本构造层组成。(a) 楼板层 (b) 楼板层 （c） 地坪层（3）楼地面装修按材料及施工方式分为，整体浇注、板块、人造软质、木地面。顶棚是楼层的组成部分之一，分为直接顶棚和吊顶。直接顶棚包括楼板(屋面板)板底直接喷刷形式、板底抹灰形式和贴面形式。吊顶棚根据采用材料、装修标准以及防火要求的不同有木龙骨吊顶

8、和金属龙骨吊顶。四、楼梯楼梯是楼房建筑的重要的垂直交通构件。楼梯按所用材料可分为木楼梯、钢楼梯、钢筋混凝土楼梯。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。楼梯主要由楼梯梯段、楼梯平台及栏杆扶手三部分组成，如图：五、 屋顶1.屋顶分类：屋顶具有承重和围护的双重功能，屋顶根据其结构和材料分类一般可分为钢筋混凝土屋顶、轻钢结构屋顶、复合结构屋顶。1.屋顶分类：（A）钢筋混凝土屋顶 （B）轻钢结构屋顶 （C）膜结构屋顶2.屋顶是建筑物的重要组成部分之一，应满足的要求主要是：使用功能（防水排水、保温隔热）、结构安全、建筑艺术要求。3.防水屋面的构造： （A）涂膜防水屋顶的构造（B）柔性防水屋顶

9、的构造（C）刚性防水屋顶的构造4.屋顶的保温5.屋顶隔热降温的主要目的是减少热量对屋顶表面的直接作用。所采用的方法包括反射隔热降温屋顶、间层通风隔热降温屋顶、蓄水隔热降温屋顶、种植隔热降温屋顶等。 六、 门窗1、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，门窗按所用材料大致分为钢筋混凝土、塑钢、钢、玻璃钢、铝制的门窗与木制门窗。2、玻璃钢门窗是继木、钢、铝合金及塑钢门之后而兴起的新型环保型建筑门窗。玻璃钢门窗采用不饱和聚酯树脂为基体材料，玻璃纤维作增强材料，采用挤拉成型工艺制成型材，具有轻质高强、耐疲劳，抗震性能好、耐化学腐蚀、导热系数低、密封性好、高度的电绝缘

10、性能及使用寿命长等特点。适用于各种民用、商用及工业建筑，尤其适用于保温隔热、隔绝噪声及防止腐蚀等要求较高的场所。玻璃钢门窗1996年，国家建材局委托有关单位编制了玻璃纤维增强塑料门窗型材行业标准。1997年12月29日国务院批准，将玻璃纤维增强优质塑料复合门窗列为当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录，自1998年1月1日起施行。七、其它构造建筑构件除了以上六大部分外，还有其他附属部分，如给排水、电气、暖卫、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，它们的安装有各自对土建技术的要求。第二部 标准及计量的应用重点：标准及计量的应用主要内容：一、标准及标准化二、计量

11、常用知识三、标准及计量的应用1.1、标准的基础知识在我国，技术标准分为四级：国家标准、行业标准、地方标准和企业标准(1)国家标准是由国家标准局发布的全国性的指导技术文件，其代号为GB。(2)行业标准也是全国性的指导技术文件，但它由各行业主管部门（或总局）发布，其代号按各部门名称而定。如建材标准代号为JC，建工标准代号为JG，与建材相关的部颁标准还有交通标准（JT）、石油标准（SY）、化工标准（HG）、水电标准（SD）、冶金标准（YJ）等等。(3)地方标准（DB）是地方主管部门发布的地方性指导技术文件。(4)企业标准则仅适用于本企业，其代号为QB；凡没有制定国家标准、部颁标准的产品，均应制订相应

12、的企业标准。随着我国对外开放，常常还涉及到一些与土木工程材料关系密切的国际或国外先进标准，其中主要有国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、美国材料试验协会标准（ASTM）、日本工业标准（JIS）、德国工业标准（DIN）、英国标准（BS）、法国标准（NF）等。国家鼓励积极采用国际或国外先进标准，我国标准采用国际标准的程度分为：等同采用、等效采用和参照采用。 GB 国家标准 JC 建材局标准 JGJ 建设部标准ASTM 美国国家标准 BS 英国国家标准 DIN 德国国家标准 JIS 日本国家标准 ISO 国际标准1.2 企业标准化企业标准化的特征：A.必须以提高经济效益为中心。B.必

13、须贯穿于企业生产、技术、经营管理活动的全过程。C.是制定标准和贯彻标准的一种有组织的活动。企业标准体系的构成(1)企业标准体系的 构成：以技术标准为主体，包括管理标准和工作标准。(2)企业技术标准主要包括，技术基础标准、设计标准、产品标准、采购 技术 标准、工艺标准、原材料及半成品标准、设备技术标准 、检验和 试验标准、职业健康和环境保护标准等(3)企业管理标准主要包括：管理基础、营销管理 、设计与开发、采购管理、生产管理 、设备管理 、产品验证、不 合格及纠正措施管理 、人员管理 、安全管理 、环境保护与卫生管理、能源和质量成本管理标准等。(4)企业工作标准主要包括：中层以上管理 人员通用工

14、作 标准、一般管理 人员 通用工作 标准及操作人员工作通用 标准。企业标准贯彻实施的监督A.国家标准、行业标准、地方标准 中的 强制性标准、强制性条文企业必须严格执行。不符合强制性标准 的 产品，禁止出厂或销售。B.企业的产品，必须按标准组织生产，按标准 检验。经检验合格的 产品由质量检验部门签发合格证。C.企业研制新产品、改进产品、进行技术改造，都必须进行标准化审查。D.企业应当接受标准化行政管理部门和有关行政主管部门，依据有关法律、法规，对企业实施标准化情况进行的监督检查。2.计量常用知识2.1、常用计量单位换算（1）长度单位常用长度单位换算表米（m）厘米（cm）毫米（mm）市尺英尺（ft

15、）英寸（in）10.01100110001030.033.280840.03280839.37010.393701常用英制长度单位表 1英里（哩，mile）=1760码1码（yd）=3英尺（ft） 1英尺（ft）=12英寸（in） 1英寸（in）=8英分2.1、常用计量单位换算（2）常用面积单位换算表平方米（m2）平方厘米（cm2）平方毫米（mm2）平方市尺平方英尺（ft）平方英寸（in）10.0001100001100000010090.000910.76390.00107615500.1550公顷（hm2）公亩（a）市亩英亩（acre）  10.011001150.15

16、2.471050.024711  （3）体积单位常用体积换算表立方米（m3）升（L）立方英寸（in3）英加仑（Ukgal）美加仑（液量）（ U sg）1100061023.7219.9692640172常用英美制体积表类别单位名称代号进位折合升英制美制干量品脱夸脱加仑配克蒲式耳PtqtGalPkbu=2品脱=4夸脱=2加仑=4配克0.5682611.136524.546099.0921836.36870.550611.101224.404888.8097635.2391（4）质量单位常用质量单位换算表吨（t）千克（kg）市担市斤英吨（ton）美吨（shton）磅（lb）10

17、.00110001200.02200020.9842070.0009841.102310.0011022204.622.20462常用英、美制质量单位表1英吨（长吨，ton）=2240磅1磅（1b）=16盎司（oz）=700格令（gr）1美吨（短吨，shton）=2000磅（5）力、力矩、强度、压力单位常用强度（应力）和压力、压强单位换算表牛（N）千克力 （kgf）克力（gf）磅力（lbf）英吨力（tonf）10.101972101.9720.2248090.00019.80665110002.204620.000984（6）常用功、能、热量及功率单位换算表焦（J）瓦.时（W.H）千克力.米（

18、kgf.m）磅力.英尺（lbf.ft）卡（cal）英热单位（Btu）136000.00027810.101972367.0980.7375622655.220.238846859.8450.0009483.412142.计量常用知识2.2、常用计算公式（1）常用面积计算公式（2）常用体积和表面积公式（3）常用型材理论质量计算公式基本公式M（质量）=F（截面积）*L（长度）*（密度）钢材截面积的计算公式序号钢材类别计算公式代号说明1方钢F=aa-边宽2等边角钢F=d（2b-d）+0.2146（r-2r ）d边厚；B-边宽；r-内面圆角半径；r-端边圆角半径3钢板、扁钢、带钢F=a*a-边宽； -

19、厚度4圆钢、圆盘条、钢丝F=0.7854dD-外径5工字钢F=hd+2t（b-d）+0.8584（r-2r ）h高度；b腿宽；d腰高；t平均腿高；r-内面圆角半径；r -端边圆角半径3、标准计量知识的应用 工程建设材料采购 、验收、保管、使用过程会涉及材料各项性能指标，这些性能指标又通过标准、合同形式提出。而工程建设材料的检测必须在确定执行的标准后进行，才能判定材料的合格与否。3.1产品标准1.产品标准1.1标准的合法性：执行国标及行标首先需确认标准现行有效。热轧光圆钢筋GB1499.1-2008，非GB/T701-971.2标准的适用范围：每个产品都有一个适用范围，是否适合工程需要。如：GB

20、175-2007本标准适用于通用硅酸盐水泥。 1.3标准的技术要求：产品标准中的技术要求必须满足工程建设施工验收规范 中所列出材料的 主要性能。1.4标准的试验方法 ：应选用公认的试验方法及条件，当有多种试验方法同时并用时应选用能使同类不同产品之间具有可比性的 方法。1.5标准的检验规则与判定规则：检验规则一般采用抽样检验的方法。判定规则是合格评定的内容，在抽样检验中依据不同产品合理确定检验水平、合格质量水平和抽样方案类型，使建材质量得到有效控制。2.基础标准及相关标准：基础标准如产品名词术语标准（GB5947水泥定义和名词术语）、产品的安全性能标准（GB18580室内装饰装修材料人造板及其制

21、品中甲醛释放限量）等。在标准中还引用大量的试验方法标准和其它相关标准3.2检验报告1 检验机构的法律地位：提供的 检测报告必须通过省级以上人民政府计量行政部门的计量认证。2 检验类别：监督抽样检验、委托抽样检验、送样检验。3 检验结果和结论：首先检验报告是否齐全，检验单位有盖章及各页骑缝章，其次报告是否包含产品标准所规定的每个检验项目和其它强制性标准规定的项目，是否均合格。再次给出的单位和标准上单位是否一致，检验依据和判定原则是否合理并符合约定，检验环境条件、检验设备是否 满足要求，检验结果的不确定度否合理。第一章 绪论重点：土木工程材料的分类主要内容：一、土木工程材料的地位二、土木工程材料的

22、分类三、土木工程材料的发展正文：一、土木工程材料的地位土木工程材料是指应用于土木工程建设中的无机材料、有机材料和复合材料的总称。通常根据工程类别在材料名称前加以适当区分，如建筑工程常用材料称为建筑材料；道路（含桥梁）工程常用材料称为道路建筑材料；主要用于港口码头时，则称为港工材料；主要用于水利工程的称为水工材料。此外，还有市政材料、军工材料、核工业材料等等。 土木工程材料的地位：土木工程的物质基础二、土木工程材料的分类材料来源、化学成分、主要用途 （1）按照材料的来源分材料来源按来源可把材料分为天然材料和人造材料 ，天然材料如石材、木材；人造材料如水泥、钢材 （2）按化学成份分化学成分（3）按

23、使用的主要用途分主要用途按土木工程材料在工程中的主要用途通常分为结构材料（水泥、骨料、砼、砌体、砖等）、建筑功能材料（防水材料、涂料、建筑玻璃、绝热材料等）。三、土木工程材料的发展古代时期 ：泥土、草、木 石材、砖瓦近现代时期：1824年发明水泥，19世纪中叶开始使用钢材现代时期：大量使用现代材料（钢材、水泥等）和功能材料的运用土木工程材料近期的产业政策近期节能减排和产业结构调整依然是建材行业运行的主旋律 2003年以来，国家针对建材行业先后出台了多项调控政策，旨在通过调控促使企业切实转变经济增长方式，淘汰落后产能，努力开发新品种，实现产业结构升级和节能减排，力争把建材工业发展成为资源节约型、

24、环境友好型产业。推进节能减排、加快循环经济发展，以及提高产业集中度、支持大企业集团发展、加快产业结构调整，仍将是2009年建材行业发展的两个主旋律。在消费结构升级及国家节能环保政策、措施的推动下，全社会对建设工程质量的要求也将提高，绿色、环保、多功能建材产品的需求有望保持较快增长。预计相关产业政策的继续实施，将提升建材行业集中度，促进优势企业的快速成长，符合节能环保趋势的优势企业将获得更大的发展空间。1、重视建筑材料资源再生利用的研究，积极开展工业废料的综合利用和建筑废料的应用，研究开发无污染、无公害的建筑新产品，改善环境。2、贯彻钢材、木材、水泥等材料使用政策，改进施工及应用技术。推广应用高

25、效经济的低合金钢筋，以及级钢筋、冷轧带肋钢筋、低松弛钢丝、钢绞线，研制推广H型钢、冷弯型钢、彩色涂层钢板等，研究解决钢结构的防锈技术、防火防水涂料技术，以满足建筑用钢的发展需要。提高冷轧带肋钢筋的应用。粗钢筋连接应广泛采用焊接或机械连接，发展电渣压力焊、水平钢窄间隙焊和套筒冷挤压、锥螺纹连接。推广散装水泥，结构应使用性能稳定的32.5、42.5及以上等级或高性能水泥，增加高强、低碱、低热及其他特种水泥的生产应用。3、发展预拌混凝土、提高混凝土技术水平。 大中城市应建立规模适当、布局合理的预拌混凝土工厂。完善预拌混凝土生产与施工的标准规范。 调整改造现有混凝土预制构件厂，提高产品质量。 重视砂石

26、生产的管理；提高混凝土的强度等级、耐久性及各种施工性能；开发和应用各种混凝土外加剂，提高粉煤灰、矿渣等参合料的应用比例。4、改革墙体和屋面，提高热工和防水性能。限制使用黏土砖，发展混凝土空心小型砌块、加气混凝土和利用轻骨料与工业废料的新型墙体，推广保温复合墙体和性能良好的轻质隔墙，扩大无机纤维制品等保温材料在墙体中的应用。 屋面应积极采用高质量高性能的防水、隔热、耐久、轻质的复合材料。发展防水性能好、易于施工的聚合物改性沥青与合成高分子防水材料取代纸胎沥青油毡。5、大力发展化学建材，提高装饰工程质量。积极推广应用化学建材，加速开发中、高档产品。合理使用饰面砖、陶瓷锦砖和大理石、花岗石、铝合金、

27、不锈钢等板材制品和各种吊顶，合理使用各种玻璃制品，研究开发聚碳酸酯板材及配套材料。研究发展各种防火材料。合理采用建筑幕墙，完善玻璃、金属、石材和组合幕墙的制作与安装。6、重视环境控制，积极发展环保型建材。建筑装饰装修材料中，存在一些危害人体的放射性元素及有害有毒物质，这些物质通过直接放射或污染空气后，会对人体构成威胁，应禁止使用有害超标材料，积极发展绿色环保建材。第2章 土木工程材料基本性质学习目标： （1） 了解土木工程材料的基本组成。 （2） 熟练掌握土木工程材料的基本力学性质。 （3） 掌握土木工程材料的基本物理性质。 （4） 掌握土木工程材料耐久性的基本概念。 （5） 掌握建筑材料的环

28、保性能 难点 ：通过学习理解材料的组成结构与性能的关系及其在工程实践中的意义。 2.1 材料的组成化学组成化学组成是指材料的化学成分。无机非金属材料 的化学成分常用各氧化物 的含量来反映，如石灰的化学成分是CaOo金属材料则常以化学元素的含量来表示，如碳素钢以碳元素含量来划分。合成高分子材料常以其链节表示，如聚乙烯的链节是C2H4等。土木工程材料的诸多性质都与其化学成分有关，如耐火性、力学性能、耐腐蚀性、耐老化性能等 矿物组成晶体和非晶体结构及种类（金刚石、水晶；硅酸盐类，橡胶等）材料的组成对性能的影响 由于组成成分不同，材料的物理、化学、力学性质也有差异。如碳素钢与合金钢，由于所含的化学成分

29、不尽相同，因而它们的物理、化学、力学性质也有较大的差异。又如，硅酸盐水泥与高铝水泥，由于矿物成分不同，性质也不同。即使化学及矿物成分都相同，但各种成分比例不同时，材料的性质也不同。如改变硅酸盐水泥熟料中的几种矿物成分的比例，便可得到低热的硅酸盐大坝水泥或快硬早强的快硬硅酸盐水泥。这两种水泥的凝结硬化速度及水化热等性质与硅酸盐水泥有较大差别。物相组成物相是具有相同物理、化学性质，以及一定化学成分和结构特征的物质。对于无机非金属材料，通常用矿物成分表示；对于金属材料，通常用金相组织来表示。许多材料单从化学组成还不能判断其性质，还必须了解其物相组成。例如，水泥中熟料矿物的组成比例发生变化寸，水泥的性

30、质会随之改变。钢材的金相组织发生变化时，钢材的性质也会发生变化。如图，、为两种钢材的金相照片，两者化学组成接近，主要差别是碳含量不同，小于0.2和则为0.20.4，但矿物组成则差别较大。两种钢材性能差别较大，其中具有较好的冷、热变形等工艺性能，但强度较低，而则强度较高。A B2.2 材料的基本物性参数和结构参数 密度 、表观密度和堆积密度1、密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 单位g/cm3。 公式： = m/V 式中 密度（ g/cm3 ） m材料的质量（g） V材料在绝对密实状态下的体积（cm3） 绝对密实状态下的体积是指不包括材料内部孔隙在内的体积。 2 、表观密度（容重）材料在自然状态下 单位体积的质量。 单位g/cm3 或kg/m3 。 公式： 式中 o表观密度（ g/cm3 ） m材料的质量（g） Vo材料在自然状态下的体积（cm3） 自然状态下的体积是指包含材料内部孔隙在内的体积。 材料内部孔隙含有水分时，其质量和体积均发生变化。注明含水情况 。3.堆积密度（松散容重）散粒状材料在自然堆积状态下单位体积的质量。 单位g/cm3或kg/m3。 公式： 式中 堆积密度（ g/cm3 ） m 材料的质量（g） 材料的堆积体积（cm3）堆积体积是指包含颗粒内部孔隙和颗粒之间的空隙在内的体积