建筑构造课件-PPT.ppt

1、建筑结构，本课程主要研究民用建筑的结构和组成，并研究各组成部分的结构原理和方法。构建原则主要研究每个组件的需求以及满足这些需求的理论；建筑方法是在建筑原理的指导下，研究建筑材料和建筑产品的构件和配件，以及构件和配件之间的连接方法。详细介绍了基础、墙体、楼梯、门窗、楼板和屋顶的特点、施工原则、施工方法和要求。概述，本章内容，1概述2基础和地下室3墙壁4楼层和楼层5楼梯6屋顶，1概述，民用建筑结构是指民用建筑中构件和配件的组成，以及相互结合的方式和方法。民用建筑结构的主要研究对象是民用建筑(房屋)的结构组成，各组成部分的结构原理和方法。结构原理研究每个组件的要求和满足这些要求的理论；建筑方法是在建

2、筑原理的指导下，研究建筑材料和建筑产品的构件和配件，以及构件和配件之间的连接方法。1.1民用建筑结构研究的对象和任务，民用建筑结构的任务：首先，掌握建筑结构的基本理论，了解建筑各组成部分的要求，阐明不同结构的理论基础；二是根据房屋的使用要求、材料供应和施工技术条件，选择合理的结构方案，进行结构设计，绘制并熟练阅读工程图纸。一般民用建筑主要由基础、墙或柱、地板、楼梯、屋顶、门窗等组成。图1显示了住宅建筑的结构组成。地基是房屋的最低部分，承受房屋的所有荷载，并将这些荷载传递到下面的土层(地基)。墙或柱是房屋的垂直承重构件，承受由地板和屋顶传递给它的荷载，并将这些荷载传递给基础。墙起到承载、保持和分

3、隔建筑空间的作用。1.2、民用建筑的结构组成和功能。楼梯是连接建筑物上下楼层的垂直交通设施。门是建筑的入口和出口，它的功能是供人们通过，它还具有封闭和分隔的功能。窗户的主要功能是照明、通风和向外看。除了上述基本组件，还有台阶、围裙、遮阳篷、雨水管、明沟、通风管道、烟道等。图1住宅建筑的建筑构成。建筑结构的影响因素包括自然因素和人为因素，主要体现在以下三个方面。(1)建筑结构的作用。建筑结构的作用是指引起结构产生效应的各种原因的总称，包括直接效应和间接效应。直接作用是指荷载直接作用在结构上；间接作用是指建筑结构的作用，但它不以力的形式直接出现，如温度变化、材料收缩徐变、基础变形、地震等。1.3影

4、响建筑结构的因素和结构设计原则，1.3.1影响建筑结构的因素，以及(2)自然界中的其他建筑物将受到日晒、雨淋、冰冻和地下水侵蚀的影响。因此，建筑的相关部位应采取保温、隔热、防水、防冻等结构措施。(3)人为因素人们从事的各种活动都会影响房屋的结构，如机械振动、化学腐蚀、爆炸、火灾等。因此，房屋的相应部位应采取防震、防腐、隔音、防爆、防火等措施。妥善解决各种影响因素，满足房屋的使用功能、结构安全、适应工业化、经济合理、造型美观等要求。1.3.2建筑结构设计原则，2基础和地下室，基础承受建筑的所有荷载，因此基础应有足够的强度将荷载稳定地传递给基础，基础应满足耐久性要求。当基础埋深小于5m时，影响基础

5、埋深的因素称为浅基础，包括：(1)建筑物是否有地下室、设备基础、基础形式和结构等。(2)作用在基础上的荷载的大小和性质。(3)工程地质和水文地质条件。2.1.2基础埋置深度，(4)冻胀时，地基土的冻结深度和地基土的坍塌会导致地基膨胀，如果冻胀消失，会导致地基下沉。假以时日，基础将会被摧毁。基础应埋在冻结线以下200毫米处。湿陷性黄土地基遇水会下沉，因此地基应埋得更深，以免被地表水浸泡。(5)相邻建筑物的基础深度应小于原有建筑物的基础深度。当基础比原建筑基础深时，新旧基础的净距一般为相邻基础高度差的12倍。图2基础埋深和基础结构类型与上部结构形式、荷载大小、基础承载力和所选材料的性质有关。根据受

6、力特点，基础分为刚性基础和柔性基础；根据使用的材料，有砖基础、毛石基础、混凝土基础和钢筋混凝土基础等。根据结构形式，有条形基础、独立基础、整体基础和桩基础等。2.2基础类型和结构。当建筑物上部结构采用承重墙时，基础往往采用连续条形基础。(1)砖基础砖条形基础由垫层、砖脚、防水层和基础墙四部分组成。如图3所示。基础垫层一般包括灰土垫层、砖混垫层和混凝土垫层等。砖基础台阶的宽高比为11.5，如图4所示。砖条形基础一般用于地基土良好的五层以下的房屋。2.2.1条形基础，(2)钢筋混凝土基础当墙下条形基础上部荷载较大时，可采用钢筋混凝土条形基础。由于该基础底部配有钢筋，钢筋具有良好的抗拉性能，不受刚度

7、角的限制。因此，不受刚性角度限制的基础也称为柔性基础，如图5所示。钢筋混凝土基础最薄处的厚度不得小于200毫米，钢筋直径不得小于8毫米，间距不得大于200毫米。基础混凝土的强度等级不应低于C15，垫层厚度应为7010毫米。图3砖基础的结构，图4基础宽度与高度的关系，图5钢筋混凝土基础，独立基础一般用在柱子下面，每根柱子都有一个基础，这种基础往往单独存在，所以称之为独立基础。它的形状有阶梯形、锥形等。2.2.2独立基础，整个基础包括垫层基础和箱形基础。当上部结构荷载较大，地基承载力较低时，可选择整体垫层地基，以减小地基压力和地基沉降。根据结构形式，整个垫层基础可分为板结构和梁板结构，如图6(a)

8、和(b)所示。当钢筋混凝土基础埋深较大时，为了增强建筑物的刚度，可采用钢筋混凝土建造底板、顶板和四壁箱形基础。箱形基础的内部可以用作地下室，如图6(c)所示。2.2.3整体基础，图6整体基础，(a)板式；梁板型；箱形。当建筑物荷载较大时，基础软土层厚度大于5m，基础不能埋在软土层中，可采用桩基础。根据其力学特性，桩基可分为两种类型：端承桩和摩擦桩。端承桩通过桩端将建筑物的荷载传递给硬土层，摩擦桩通过桩侧表面与周围土体的摩擦传递给地基。目前，钢筋混凝土桩应用广泛，包括预制桩和灌注桩。2.2.4桩基、地下室是o以下的房间地下室顶板底部标高高于室外地面标高，称为半地下室。这种地下室的一部分在地面以上

9、，而侧壁外的照明井可以用来解决照明和通风问题。地下室顶板底部标高低于室外地面标高，称为整个地下室。2.3.1地下室的分类，如图7所示，地下室通常由屋顶、地板、侧壁、楼梯、门窗、照明井等组成。地下室顶板采用现浇或预制混凝土楼板，其厚度按首层使用荷载计算，防空地下室按相应防护等级的荷载计算。当地下水位高于地下室底板时，地下室底板不仅承受作用于其上的竖向荷载，还承受地下水的浮力，因此必须具有足够的强度、刚度、抗渗性和抗浮能力。2.3.2地下室的组成，地下室外墙不仅承受上部的竖向荷载，还承受土壤、地下水和土壤冻结产生的侧向压力，因此地下室外墙的厚度应通过计算确定。地下室的门窗和地上的一样。当地下室窗台

10、低于室外地面时，为了保证采光和通风，应设置采光井。轻型井由侧壁、底板、防雨设施或铁格栅组成，通常每个窗户一个。当窗户关闭时，光井也可以连接在一起。地下室外墙和底板深埋地下，被土壤和地下水中的水渗透。因此，防潮防水问题是地下室设计中需要解决的一个重要问题。一般情况下，防潮防水方案可根据地下室标准、结构形式和水文地质条件确定。当地下室底板高于地下水位时，可进行防潮处理。当地下室底板可能浸泡在地下水中时，应进行防潮和防水处理。地下室底板常年浸泡在地下水中时，外墙应进行竖向防水处理，底板应进行横向防水处理。目前有两种防水措施：卷材防水和混凝土自防水。2.3.3防潮防水地下室，3面墙，(1)根据墙在建筑

11、物中的位置，有外墙、内墙、窗间墙、窗下墙、女儿墙等。(2)根据墙的方向，墙按方向划分，有纵向墙和横向墙。垂直墙是指与房屋长轴方向相同的墙，而水平墙是指与房屋短轴方向相同的墙。外部水平墙习惯上被称为山墙。3.1墙体类型、承重方案和结构要求，3.1.1墙体类型，(3)墙体根据受力情况可分为承重墙体和非承重墙体。承重墙是指承受上部结构荷载的墙；非承重墙是指不承受上部结构荷载的墙。非承重墙可分为自承重墙、隔墙、填充墙和幕墙。自承重墙体只承受自身荷载，不承受外部荷载；隔墙主要用于分隔内部空间，不承受外力；填充墙用作框架结构中的墙。悬挂在骨架外部或楼层之间的轻质外墙是幕墙。(4)根据墙体材料，有砖墙、石墙

12、、混凝土墙、砌块墙、板墙等。(5)根据墙体结构分为实心墙、空心墙和复合墙。实心墙是没有由材料制成的孔的实心墙；空心墙，也叫空心墙，是一种带有由某种材料制成的空腔的墙；复合墙是由两种或多种材料组成的墙。墙的类型如图8所示。图8墙的类型，1纵向承重外墙；2纵向承重内壁；3横向承重内壁；4横向自承重外墙(山墙)；5隔墙，(1)横墙承重方案横墙承重方案是将楼板两端放在横墙上，荷载由横墙承担，纵墙只起围护作用该方案空间划分灵活，可划分大房间，构件规格少，但门窗洞口尺寸有一定限制，刚度差，适用于要求大房间的建筑，如图9(b)所示。(3)纵横墙承重方案纵横墙承重方案是将楼板布置在纵横墙上，由纵横墙承担荷载。

13、该方案布局灵活，空间刚性好，但楼层类型多，适用于开间大、深度大、平面复杂的建筑，如图9(c)所示。(4)半框架承重方案半框架承重方案利用梁和柱在建筑物中形成框架，用墙来承受其周围的荷载，楼板上的荷载由梁、柱或墙分担。该方案平面划分灵活，室内空间大，空间刚性好，适用于内部空间大的建筑。如图9(d)所示。图9墙体承重方案，(a)横墙承重；纵向墙的承重；垂直墙和水平墙混合承重；(4)墙体与内框架柱混合承重，(1)满足强度和稳定性要求。墙体的强度取决于砌体的材料，其厚度应通过计算确定。墙的稳定性与墙的长度、高度和厚度有关。(2)满足热工、隔音、防火、防潮的要求。(3)满足降低自重、降低成本和不断采用新

14、材料、新工艺的要求。除上述基本要求外，墙体还应满足特殊建筑或房间的特殊要求，如防火、防腐和防辐射。3.1.3墙体的结构要求，砖墙按结构分为几种类型，如实心砖墙、空心砖墙和复合墙。实心砖墙是由普通的粘土砖或其他实心砖以某种方式制成的。空心墙由实心砖侧或平砖与侧砖组合而成，墙内形成一个大空腔。空心砖墙是由空心砖制成的墙。复合墙体是指由砖或其他高效保温材料组合而成的墙体。3.2砖墙的类型，柱基是外墙靠近室外地面的部分。腿经常被地下水和屋檐滴水溅到，它们很容易被碰撞。如果不采取措施保护它们，房屋的坚固、耐用和美观都会受到影响。常用的施工方法是适当加厚墙体或在墙趾用石头砌成，并在外面涂水泥砂浆、水磨石等

15、面层，或贴天然石材。基座的高度一般离室外地面超过500mm，或者考虑到造型要求，基座与窗台齐平，如图10所示。3.3砖墙细部构造，3.3.1柱基，图10柱基构造，(一)抹水泥砂浆或水刷石材；加厚和粉刷墙壁；(c)镶嵌石；用石材砌筑；(1)洒水将雨水分散到远离房屋的室外地面，这是一种自由排水的形式。散水的施工方法有砖散水、三石散水、块石散水、混凝土散水、季节性冻土散水等。如图11所示。散水宽度一般为6001000毫米，坡度为3%5%，比屋顶檐口宽100200毫米。3.3.2洒水和排水沟，(2)排水沟是将雨水集中到下水道系统中，是一种有组织的排水形式。排水沟的施工方法包括混凝土排水沟、砖砌排水沟和

16、石头排水沟等。图11散水结构，(a)砖散水；三层土壤散水；岩石中的松散水；(d)混凝土散水；在季节性冰冻地区洒水。为了防止土壤中的水分由于毛细作用进入墙体，设置在墙体中的连续防水层称为墙体的防潮层。防水层的施工方法包括防水砂浆防水层、细石混凝土防水层和油毡防水层等。防潮层的位置与地面条件有关。当室内地板为实心结构时，外墙防潮层的位置应位于室外地板上方，混凝土垫层的上下表面之间普通踢脚板的施工方法如图12所示。3.3.4踢脚板和护壁，(2)护壁护壁是踢脚板的延伸，护壁高度为1200-1800毫米，一般建筑多采用水泥砂浆、水磨石或粘贴面砖。图12踢脚板结构，(a)水泥砂浆踢脚板；硬木踢脚板；大理石踢脚板。窗台是位于窗户开口下部的排水结构，其功能是去除从窗户外部流出的雨水和从窗户内部流出的冷凝水。外窗台表面应由