环境土建工程概论第7章

第7章环境工程土建构造7.1基础7.2墙7.3楼板层和首层地面7.4楼梯7.5屋顶7.6门窗7.7工艺构筑物7.1基础基础是建筑物的组成部分，把建筑物的荷载传给地基；是建筑物埋在地面以下的最下部分，它承受着建筑物的全部荷载，并把这些荷载传给地基。故要求基础坚固、稳定、耐水、耐腐蚀、耐冰冻，防止不均匀沉降和延长使用寿命。地基是基础的地下土层，承受着基础传来的全部荷载，地基必须有足够的承载力，越靠近基础的土层应力越大。地基与基础的概念地基与基础的概念地基地耐力（地基承载力）是地基能承受荷载的能力用ｆ表示，单位：千帕／米２。如果由基础传到地基的荷载超过了地基承载力，地基土就会出现沉降变形或失稳，从而威胁到建筑物安全。地基与基础的概念地基地基的分类—天然地基，人工地基天然地基：凡是天然的土层具有足够的承载力，不需经过人工的改良和加固，可以直接在上面建造房屋的地基。人工地基：地基土承载力比较低或荷载大，不经人工处理则不能进行建筑。则必须对这种土层进行人工加固以提高它的承载力，进行人工加固的地基称之人工地基。人工加固地基的方法：压实法，换土法，打桩法。地基与基础的概念地基地基与基础的概念地基地基与基础的概念基础基础的埋置深度：指设计室外地坪到基础底面的距离。浅基础（基础的埋置深度不超过5m）深基础（基础的埋置深度超过5m）影响的因素：土层构造，地下水位，冰冻线。基础底宽与其底面积有关，而基底面积的大小则由基础所承受的荷载和地基的承载能力决定。序号地基土层构造基础埋深a均匀好土应尽量浅埋，但也不得浅于500mmb上层为软土，厚度在2m以内，下层为好土应埋在好土层上，土方开挖量不大，既可靠又经济c上层为软土，厚度在2-5m之间低层轻型建筑仍可埋在软土层内，但应加宽基础底面并加强上部结构之整体性；若是高层重型建筑，则应将基础埋在好土上，以保安全d上层软土厚度大于5m可作基础加固处理，或将基础埋在好土上应作技术经济比较后选定e上层为好土，下层为软土应力争将基础埋在好土层内，适当提高基础底面，以有足够厚度的持力层。并验算下卧层的应力和应变，确保建筑安全f地基由好土和软土交替构成重型建筑可用支承桩穿过软土层，或将基础深埋到下层好土上，两方案可经技术经济比较后选定地基与基础的概念土层构造对基础埋深的影响地基与基础的概念基础埋深示意图基础的类型和材料承重墙下的基础以砖石砌筑的承重墙多用条形基础。砖砌条形基础基础的类型和材料承重墙下的基础石砌条形基础基础的类型和材料承重墙下的基础灰土条形基础混凝土条形基础基础的类型和材料承重墙下的基础基础的类型和材料骨架结构的基础钢筋混凝土单独基础：钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土井格基础土筏式基础独立基础井格基础基础的埋深基础的埋置深度，在保证坚固安全的前提下，从经济方面考虑应尽量浅埋，但不得浅于0.5m。当有地下室、地下管道或设备时，基础就要埋深。基础埋深与地基土层分层有关。冻结深度的影响：粗颗粒的土，其埋深不受冻结深度影响细颗粒的土，地下水位高，当冻结深度不大时，基础埋深大于冻结深度。冻结深度很大时，基础埋在允许冻结土壤层之上。基础与管道的关系外墙基础与管道的关系排水干管和给水干管穿过房屋外墙的基础；敷设在地下的室外供热水平干管须穿过基础；架空管道只穿过外墙穿过外墙下基础的管道施工，应在基础施工时按施工图纸的管道位置预埋管道或预留孔洞。基础与管道的关系内墙基础与管道的关系采暖系统中的布置形式有上行式、中行式和下行式。下行式采暖系统的水平供热干管和回水干管一般敷设在首层地面下的管沟中。地下管沟一般沿外墙基础内侧布置，管沟通过内墙基础时，应设置梁或发券。7.2墙墙体的分类按位置和方向分：外墙：位于建筑物四周的墙；内墙：位于建筑物内部的墙

横墙：沿建筑物横向布置的墙；纵墙：沿建筑物纵向布置的墙按承重情况分：承重墙：凡直接承受上部屋顶、楼板传来的荷载的墙；非承重墙：凡不承受上部传来的荷载的墙。非承重墙包括隔墙、填充墙和幕墙等。填充墙幕墙7.2墙墙体的分类按材料不同分：

砖墙、石墙、土墙、硅酸盐砌块墙、混凝土板材墙目前多种材料结合的组合墙和利用工业废料发展墙体材料是墙体改革的新课题。福建土楼-夯土墙砖墙石砌墙混凝土墙承重墙的布置方式横墙承重方案楼板的两端搁置在横墙上，纵墙只起联系与围护、分隔的作用。优点：①抵抗水平风力的横向刚度较好。②纵墙不承重，开窗较自由，立面处理较灵活。缺点：①平面布置和房间划分的灵活性受限制。②横墙较多，结构面积与自重相应增加。适用：一般多用于开间不大，且房间重复排列的住宅、宿舍、办公楼等。承重墙的布置方式纵墙承重方案楼板的两端搁置在纵墙上，横墙只起联系与围护、分隔的作用。优点：平面布置灵活。缺点：①横向刚度较差。②外墙开窗受到一定限制。适用：开间较大不宜设置较多横墙的建筑，教室、实验室、阅览室等学校建筑。承重墙的布置方式纵横墙承重方案房间尺寸变化和要求较多时，结构方案有时可根据需要来布置。优点：①空间刚度较好。②平面布置，房间划分比较灵活。（开间、进深变化较多）。缺点：尺寸不一，使建筑构件类型增多。砖墙的尺度和构造砖墙的尺度常见的砌筑方式：全顺式、一顺一丁式、多顺一丁式、每皮丁顺相间式及两平一侧式等。砖墙的尺度和构造砖墙的尺度砖墙的尺度和构造砖墙的构造过梁：用来支承门窗洞口上部砌体的重量以及楼板等传来荷载的承重构件，并把这些荷载传给两端的窗间墙。砖砌平拱钢筋砖过梁钢筋混凝土过梁平拱砖过梁钢筋砖过梁钢筋混凝土过梁半圆砖拱砖墙的尺度和构造砖墙的构造砖砌平拱：用竖砖砌筑而成，它利用灰缝上大下小，使砖向两边倾斜，相互挤压形成拱的作用来承担荷载。适应于1.8m以内的开口外。砖墙的尺度和构造砖墙的构造钢筋砖过梁是在砖缝中配置钢筋，形成能承受弯矩的加筋砖砌体。由于钢筋砖过梁的跨度可达2m左右，过梁高度不小于洞口净跨度的1/5，且不少于5皮砖。钢筋弯钩伸入支座不小于240mm。砖墙的尺度和构造砖墙的构造钢筋混凝土过梁：承载能力强，适应性强，可用于较宽的门窗洞口。适用于门窗洞口较大或洞口上部有集中荷载时，承载力强，一般不受跨度的限制。砖墙的尺度和构造砖墙的构造圈梁：沿着全部外墙和部分内墙设置的连续、封闭的梁作用：提高建筑物的整体刚度及墙体的稳定性，减少由于地基不均匀沉降而引起的墙体开裂，提高建筑物的抗震能力。砖墙的尺度和构造砖墙的构造圈梁数量设置较空旷的单层房屋，当墙厚不大于240mm，檐口标高不大于8m时，应设圈梁一道；檐口标高大于8m时，应增设一道圈梁；三层以下的民用房屋，当墙厚不大于240mm时，宜设圈梁一道，超过四层时，可适当增设圈梁。当只设一道圈梁时，可设在顶层处；圈梁较多时，除顶层一道外，可分别设在楼板层、基础和门窗过梁处。砖墙的尺度和构造砖墙的构造圈梁构造钢筋混凝土圈梁的高度不小于120mm；宽度与墙厚相同；当墙厚为240mm以上时，其宽度为墙厚的2/3。纵向钢筋不宜小于4Φ8，箍筋常用Φ4或Φ6。钢筋砖圈梁的高度一般为4-6皮砖，梁宽与砖墙厚度相同，且采用不低M5.0的砂浆砌筑，水平通长钢筋不宜小于4Φ6，钢筋水平间距不宜大于120mm，分上下两层设置。砖墙的尺度和构造砖墙的构造砖墙的尺度和构造砖墙的构造防潮层在墙脚铺设防潮层，以防止土壤中的水分由于毛细作用上升使建筑物墙身受潮，提高建筑物的耐久性，保持室内干燥、卫生。墙身防潮层应在所有的内外墙中连续设置，且按构造形式不同分为水平防潮层和垂直防潮层两种。砖墙的尺度和构造砖墙的构造防潮层的位置当室内地面垫层为混凝土等密实材料时，防潮层设在垫层厚度中间位置，一般低于室内地坪60mm；当室内地面垫层为三合土或碎石灌浆等非刚性垫层时，防潮层的位置应与室内地坪平齐或高于室内地坪60mm；当室内地面低于室外地面或内墙两侧的地面出现高差时，除了要分别设置两道水平防潮层外，还应对两道水平防潮层之间靠土一侧的垂直墙面做防潮处理。砖墙的尺度和构造砖墙的构造砖墙的尺度和构造砖墙的构造墙身水平防潮层的做法有三种：

油毡或卷材防潮层：先抹1：3的水泥砂浆一层，后干铺油毡一层，或用热沥青粘贴。砂浆防潮层：用掺3%防水剂（按水泥重量）的1：2水泥砂浆代替普通砂浆，抹20mm厚，或用同样材料砌3皮砖，灰缝不必加厚。细石混凝土防潮层：浇筑掺有防水剂的细石混凝土一层，厚60-120mm，中间放置三根直径不小于Φ8的纵向钢筋，横向用Φ3钢筋，间距为300mm。垂直防潮层的具体做法是在垂直墙面上先用水泥砂浆找平，再刷冷底子油一道、热沥青两道或采用防水砂浆抹灰防潮砖墙的尺度和构造砖墙的构造变形逢伸缩缝：防止建筑构件因温度变化，热胀冷缩使房屋出现裂缝或破坏，在沿建为筑物长度方向相隔一定距离预留垂直缝隙。这种因温度变化而设置的缝叫做伸缩逢。作法：从基础顶面开始，将墙体、楼板、屋顶全部断开使其分成若干段。伸缩缝间距为60m左右；宽度20mm～30mm砖墙的尺度和构造砖墙的尺度和构造砖墙的构造变形逢沉降缝：为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏所设置的垂直缝称为沉降缝。作法：使两侧各为独立的单元，可垂直自由的沉降。沉降缝宽度30mm～50mm。设置原则：﹙1﹚建筑物平面的转折部位；﹙2﹚建筑的高度和荷载差异较大处﹙3﹚过长建筑物的适当；﹙4﹚地基土的压缩性有着显著差异﹙5﹚建筑物基础类型不同以及分期建造房屋的交界处砖墙的尺度和构造砖墙的构造变形逢防震缝：在地震烈度≥8度的地区，为防止建筑物各部分由于地震引起房屋破坏所设置的垂直缝称为防震缝。从基础顶面断开，并贯穿建筑物全高。最小缝隙尺寸为50～70mm。缝的两侧应有墙，将建筑物分为若干体型简单、结构刚度均匀的独立单元。墙面处理清水墙：砖墙表面不抹灰的叫做清水墙。常用作外墙面，采用1：2水泥砂浆勾缝。砂浆嵌入墙面约5mm，称为方槽缝。砂浆与墙面平齐为平缝。混水墙：抹灰的墙面。抹灰层总厚度内墙面15-20mm，外墙面15-25mm。底层：采用石灰砂浆或水泥砂浆；面层：纸筋灰、麻刀灰或砂子灰。室外多用水泥砂浆。砖墙与管道的关系沿墙设置管道：明装和暗装两种，暗装是在靠墙处砌垂直孔道或在砖墙上开凿管槽。一砖厚的砖墙上，只允许开凿30mm深的垂直凹槽；结构允许范围内，一砖厚以上的承重砖墙可开凿任何方向的凹槽。水平管道穿过砖墙：管径不大，开凿洞口后加设套管；管径较大，预留孔洞，并加设过梁或砖券。隔墙隔墙是分隔建筑物内部空间的非承重构件，本身重量由楼板或梁来承担。设计要求:自重轻，厚度薄，有隔声和防火性能，便于拆卸，浴室、厕所的隔墙能防潮、防水。隔墙砌筑隔墙单砖隔墙：普通砖顺砌而成。墙身较薄、稳定性较差。隔墙砌筑隔墙块材隔墙：采用比普通粘土砖的体积大、密度轻的块材砌筑的。隔墙骨架隔墙骨架隔墙由骨架和面层两部分组成，由于是先立墙筋(骨架)后再做面层，因而又称为立筋式隔墙。骨架：常用的骨架有木骨架和型钢骨架。轻骨架隔墙的面层有抹灰面层和人造板材面层。抹灰面层常用木骨架，即传统的板条抹灰隔墙。人造板材面层可用木骨架或轻钢骨架。隔墙的名称以面层材料而定。隔墙装配隔墙碳化石灰空心板隔墙：用磨细生石灰掺3%-4%短玻璃纤维，加水搅拌（水灰比1：2），成型碳碳化制成板材。板材立于楼板上，上下端用木楔打紧，左右用水玻璃矿渣粘结剂粘结。门窗框用107胶与碳化石灰板粘合石膏板隔墙：板材立于楼板与顶板之间，上端及侧面均刷水泥细砂107胶粘结剂，下端用木楔打紧，门窗框用水泥细砂107胶粘合楼板层组成：楼板层由地面、楼板和顶棚三部分组成。要求：楼板层中的楼板是房屋的承重结构；对楼层地面要求光滑、平整、耐磨、不起灰，确保卫生；顶棚是用来装修、整洁房间的，同时，还应具有一定的反射光线的能力，以增强室内的照度。7.3楼板层与首层地面楼板层钢筋混凝土楼板优点：耐久、耐水、不燃烧缺点：自重大，一般为2400-2500kg/m3钢筋混凝土楼板按施工方式不同可分为：

现浇整体式、预制装配式。楼板层钢筋混凝土楼板现浇整体式钢筋混凝土楼板：现浇钢筋混凝土楼板，指在施工现场架设模板、绑扎钢筋和浇灌混凝土，经养护达到一定强度后拆除模板而成的楼板。这种楼板消耗木模板较多，施工期较长，且受季节的气象影响。它的优点是整体性好，抗震性能好。结构：由板、次梁、主梁所组成。一般主梁跨度为5-8m，梁高为跨度的1/8-1/14，梁宽为梁高的1/2-1/3。次梁跨度为4-6m，梁高为跨度1/12/-1/18，梁宽为梁高的1/2-1/3。板的跨度为1.7-2.7m，板厚为60-80mm。楼板层钢筋混凝土楼板预制装配式钢筋混凝土楼板：预制装配式钢筋混凝土楼板的板和梁是在工厂或现场预制，然后用人工机械安装到房屋上去。它与现浇楼板相比，把高空作业改变为平地作业，改善了工人的劳动条件，预制梁、板的模板可以作成定型的工具式模板多次重复使用。梁、板的截面可以作成符合特点和满足使用要求的复杂形状。种类：圆孔板、槽形板、平板等。安装时，板两端搭在墙梁上不宜小于75mm，墙梁顶面抹10mm厚M5的水泥砂浆。相邻板缝用C15或C20细石混凝土填塞。楼板层一般建筑多采用水泥地面。当采用装配式钢筋混凝土楼板时，可在楼板上先用1：3水泥砂浆找平，厚15mm左右，再用1：2.5水泥砂浆抹面层一道，厚10mm左右。当采用现浇楼板时，抹水泥砂浆面层一道即可。在地面与墙交接处，用水泥砂浆抹踢脚板，高100-150mm，厚度与墙面抹灰层厚5-10mm左右。地面楼板层顶棚的做法有两种：直接在楼板下表面上抹灰、先做吊顶，再抹灰。顶棚首层地面首层地面由地面、垫层和基层组成。基层是经过平整夯实的原房心土，或是经过逐层夯实的填土；垫层设在基层的上面，常用的垫层有以下三种：100～200mm厚的碎砖三合土（石灰：砂：碎砖=1：3：6）；用水泥砂浆砌砖一层；浇筑60～80mm厚的混凝土（C10）；地面的形式、做法同楼地面。楼板层与管道的关系楼板层与垂直管道的关系的构造处理管道敷设在垂直孔道内。管道也过楼板层预留孔洞凿洞楼板层与管道的关系楼板层与水平管道的关系的构造处理管道布置在楼板下管道布置在梁下楼板层与管道的关系楼板层与水平管道的关系的构造处理管道布置在窗台下7.4楼梯楼梯的形式单跑楼梯双跑楼梯三跑楼梯楼梯的一般尺寸楼梯的坡度和踏步尺寸室内楼梯坡度宜在20°-45°之内，一般以26°-35°最为适宜。踏步高度常为150-180mm，相应的宽度为300-250mm.楼梯的一般尺寸扶手高度从踏步面宽度的中心到扶手上表面高度取900mm。首层楼梯休息平台下的净空高度首层楼梯休息平台下通行人和搬运物件所需的净空高度应不小于2m。楼梯的构造现浇钢筋混凝土楼梯梁式楼梯：由梯段板、斜梁、平台板和平台梁组成。楼梯的构造现浇钢筋混凝土楼梯板式楼梯：没有斜梁。有的也没有平台梁楼梯的构造装配式钢筋混凝土楼梯小型构件装配楼梯：踏步板用钢筋混凝土做成，板厚50mm，板宽330mm，板两端压在墙上100-200mm处。砌斗砖为踢板。楼梯的构造装配式钢筋混凝土楼梯大型构件装配楼梯：梯段斜梁和踏步板组成一块整体大板，平台板和平台梁也可组成一块整板。楼梯间与管道的关系7.5屋顶屋顶的功能和设计要求外围护结构保温、隔热，隔声、防火防水、排水构承重结构强度、刚度及整体稳定性——保证结构安全满足正常使用要求屋顶形式平屋顶防水层二毡三油，五层做法保护层可在防水层最上层的沥青层上铺一层绿豆砂作保护层经常上人的屋顶，在防水层上用1：3水泥砂浆铺水泥砖一层作保护层。找平层防水层所依附的基层防水问题平屋顶防温层在承重层上铺设一层导热不良的材料，如炉渣、加气混凝土、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩。隔气层钢筋混凝土板上涂两道热沥青，或做一毡一油或一毡二油。通风夹层保温和隔热问题坡屋顶承重层坡屋顶承重层三角形木屋架坡屋顶屋面平瓦屋面适用于屋面坡度为1：2.5-1：1的屋面。坡屋顶屋面大型槽瓦屋面采用掺入防水剂的预应力混凝土制成3300mm×1000mm×25mm的大型槽瓦。坡屋顶屋面小青瓦屋面坡屋顶顶棚层坡屋顶坡屋顶的保温、隔热和通风7.6门窗门窗的作用门在房屋建筑中的作用主要是交通联系，并兼采光和通风；窗的作用主要是采光、通风及眺望。在不同情况下，门和窗还有分隔、保温、隔声、防火、防辐射、防风沙等要求。平开窗组成窗框窗扇木窗翻窗形式：上悬窗、