房屋建筑學(董曉琳)PPT第4章

第四章建筑結構概論4.1 建筑體系4.2 建筑的組成4.3 建筑構造的關鍵4.4建筑構造的影響因素和設計原則4.5建筑構造圖的表達本章目錄內(nèi)容提要：本章主要講述房屋建筑的基本組成和各構件在房屋中所起的作用，著重介紹影響建筑構造的主要因素、建筑構造的設計原則以及建筑構造圖的表達方法。教學要求：學習本章應掌握建筑物的構造組成及建筑構造圖的表達方法。建筑構造是研究構成建筑各構配件的組合原理和構造方法的學科，建筑構造是建筑設計的重要組成部分。建筑構造方案設計與建筑體系的選擇有著密切的關系。4.1 建筑體系所謂建筑體系，一是指建筑的裝配體系，如砌塊建筑、板材建筑、盒子建筑等；二是指建筑的結構體系，如磚混結構、框架結構、排架結構、空間結構等。建筑的裝配關系和結構關系密不可分，其中建筑的結構體系更為重要。結構是建筑的承重骨架，結構體系承傳建筑荷載，直至地基。建筑材料和建筑技術的發(fā)展決定結構體系的發(fā)展，而建筑結構體系的選擇對建筑的使用以及建筑形式又有著極大的影響。民用建筑的結構體系依建筑的規(guī)模、構件所用材料及受力情況的不同而不同。依建筑物使用性質和規(guī)模的不同可分為單層、多層、大跨和高層建筑，單層和多層建筑的主要結構體系為砌體結構或框架結構體系。砌體結構是指由墻體作為建筑物承重構件的結構體系，而框架結構主要是指梁柱作為承重構件的結構體系。大跨建筑常見的有拱結構、網(wǎng)架結構以及薄殼、折板、懸索等空間結構體系。依建筑結構構件所用的材料不同，目前有木結構、混合結構、鋼筋混凝土結構和鋼結構之分，混合結構是指在一座建筑物中，其主要承重構件分別采用多種材料制成，如磚與木、磚與鋼筋混凝土、鋼筋混凝土與鋼等。習慣上稱謂的磚混建筑，是指用磚與鋼筋混凝土作為結構材料的建筑。用鋼筋混凝土、鋼材作主要結構材料的民用建筑多為框架結構體系。如鋼筋混凝土框架、鋼框架結構。由于鋼筋混凝土構件既可現(xiàn)澆，又可預制，為構件生產(chǎn)的工廠化和安裝機械化提供了條件，加之鋼筋混凝土防水、防火、耐久性能好，所以鋼筋混凝土是運用較廣的一種結構材料。4.2 建筑的組成建筑類型多樣，標準不一，但建筑物都有相同的部分組成。一座建筑物主要有屋基、屋身、屋頂組成，屋基包括基礎和地坪，屋身包括墻柱和門窗，樓房還包括樓板和樓梯等，民用建筑的構造組成如圖4.1所示。圖4.1民用建筑的構造組成1-基礎；2—外墻；3—內(nèi)橫墻；4—內(nèi)縱墻；5—樓板；6—屋頂；7—地坪；8—門；9—窗；10—樓梯；11—臺階；12—雨篷；13—散水；14—勒腳；15—通風道；16—防潮層上圖數(shù)字含義：1．

基礎基礎是房屋底部與地基接觸的承重構件，它承受房屋的上部荷載，并把這些荷載傳給地基，因此基礎必須具有足夠的強度，發(fā)揮各自的作用。2．

墻體墻是建筑物的承重構件和圍護構件。要求墻體具有足夠的強度、穩(wěn)定性、保溫、隔熱、隔聲、防火等能力以及具有經(jīng)濟性和耐久性。墻體的種類較多，有單一材料的墻體，有復合材料的墻體。綜合考慮圍護、承重、節(jié)能、美觀等因素，設計合理的墻體方案，是建筑構造的重要任務?；貎?nèi)的通路應與城市道路相連接。通路應能通達建筑物的各個安全出口及建筑物周圍應留的空地。坡度要求：基地地面坡度不應小于0.3%；地面坡度大于8%時應分成臺地，臺地連接處應設擋墻或護坡?；剀囆械赖目v坡不應小于0.3%，亦不應大于8%；在個別路段可不大于11%，但其長度不應超過80m，路面應有防滑措施；橫坡宜為1.5%～2.5%。基地人行道的縱坡不應大于8%，大于8%時宜設踏步或局部設坡度不大于15%的坡道，路面應有防滑措施；橫坡宜為1.5%～2.5%。3柱柱是框架或排架結構的主要承重構件，和承重墻一樣，承受著屋頂和樓板層傳來的荷載。柱所占空間小，受力比較集中，因此它必須具有足夠的強度和剛度。當基坑放坡高度較大，施工期和暴露時間較長，或巖土質較差，易于風化、疏松或滑坍。為防止基坑邊坡因氣溫變化，或失水過多而風化或松散；或防止坡面受雨水沖刷而產(chǎn)生溜坡現(xiàn)象。應根據(jù)土質情況和實際條件采取邊坡保護措施。4. 樓地層建筑的使用面積主要體現(xiàn)在樓地層上。樓地層由結構層和外表面層組成。樓板是重要的結構構件。不同材料的建筑樓板的做法不同。作為樓板，要具有足夠的強度和剛度，同時還要求具有隔聲、防潮、防水的能力。木結構建筑多采用木樓板，板跨1m左右，其下用木梁支承；磚混結構建筑常采用預制或現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，板跨約為3m～4m，用墻或梁支承；鋼筋混凝土框架結構體系建筑多為交梁樓蓋；鋼框架結構的建筑則適合采用鋼襯板組合樓板，其跨度可達4m。不同材料的建筑樓板的做法不同：地坪是底層房間與土層相接觸的部分，它承受底層房間的荷載，要求具有一定的強度和剛度，并具有防潮、防水、保暖、耐磨的性能。地層和建筑物室外場地有密切的關系，要處理好地坪與平臺、臺階及建筑物沿邊場地的關系，使建筑物與場地交接明確，整體和諧。5. 樓梯樓梯是樓房建筑的重要的垂直交通構件。樓梯有主樓梯，次樓梯，室內(nèi)樓梯，室外樓梯，樓梯形式多樣，功能不一。樓梯是建筑構造的重點和難點，樓梯構造設計靈活，知識綜合性強，在建筑設計及構造設計中應予高度重視。6. 屋頂屋頂具有承重和圍護的雙重功能，有平頂、坡頂和其他形式的屋頂。平屋頂?shù)慕Y構層與樓板層做法相似。由于受陽光照射角度的不同，屋頂?shù)谋亍⒏魺?、防水要求比外墻更高。屋頂有不同程度的上人需求，有些屋頂還有綠化的要求7. 門窗門主要用作交通聯(lián)系，窗的作用是采光通風，處在外墻上的門窗是圍護結構的一部分，有著多重功能，要充分考慮采光、通風、保溫、隔熱等問題。門窗大致分為鋼與鋁制的金屬門窗與木制門窗。門窗有不同的種類和開啟方式，要重視框與墻、框與門窗扇、扇與扇之間的細微關系。門窗的使用頻率高，要求經(jīng)久耐用，重視安全，選擇門窗時也要重視經(jīng)濟與美觀。建筑構件除了以上六大部分外，還有其他附屬部分，如陽臺、雨棚、平臺、臺階等。陽臺、雨棚與樓板接近，平臺、臺階與地面接近，電梯、自動扶梯則屬于垂直交通部分，它們的安裝有各自對土建技術的要求。在露空部分如陽臺、回廊、樓梯段臨空處、上人屋頂周圍等處視具體情況要對欄桿設計、扶手高度提出具體的要求。4.3 建筑構造的關鍵建筑構造的關鍵點是構造節(jié)點。節(jié)點的連接以及接縫的處理非常重要。建筑構造對縫的處理有嵌縫、堵縫、勾縫、蓋縫。當建筑物的體量大而體形復雜時還會設置變形縫。剛性防水屋面設分倉縫、外墻抹灰設分格縫、整體地面設分塊縫等等。構造縫不但能產(chǎn)生特殊的視覺效果，而且更重要的是建筑物對環(huán)境的適應，如伸縮縫可以調節(jié)建筑適應熱脹冷縮變化，沉降縫調整建筑部分間的不均勻沉降，剛性防水屋面設分倉縫可防止由熱脹冷縮及混凝土徐變引起不規(guī)則裂縫而致使的屋面漏水。構造縫是建筑構件的保險設施，在構造設計時通過運用材料的剛柔、虛實關系使不同材料之間分工合作，達到建筑的圍護、連接、美觀的構造設計目標。構件尺寸有標志尺寸、構造尺寸、實際尺寸之分。1.標志尺寸用以標注建筑物定位軸線或定位面之間的距離，如開間、柱距、進深、跨度等，以及建筑構配件、建筑組合件、建筑制品、建筑設備的定位尺寸。一般情況下標志尺寸是構件的稱謂尺寸。2.構造尺寸建筑構配件、建筑組合件、建筑制品等的設計尺寸，一般情況下構造尺寸等于標志尺寸減去縫隙或加上支承長度。3.實際尺寸建筑構配件、建筑組合件、建筑制品等生產(chǎn)成的實際尺寸，實際尺寸與標志尺寸之間的差數(shù)(即誤差)必須符合建筑公差的規(guī)定。4.4建筑構造的影響因素和設計原則4.4.1建筑構造的影響因素影響建筑構造的因宏很多，歸納起來大致可分為以下幾方面：1.外力作用的影響作用在建筑物上的荷載有恒荷載(如自重等)和活荷載(如使用荷載等)，垂直荷載和水平荷載(如風荷載、地震作用等)，在確定建筑物構造方案時，必須考慮荷載因素的影響。2.環(huán)境因素的影響我國幅員遼闊，各地區(qū)地理環(huán)境和自然條件多有差異，從炎熱的南方到寒冷的北方，氣候特點各個相同。因此，氣溫變化，太陽的熱輻射，自然界的風、霜、雨、雪等構成了影響建筑物的各種因素等。有的構、配件因材料熱脹冷縮而開裂；有的出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，還有的因室內(nèi)過冷、過熱、過潮濕而妨礙工作等。因此在構造設計時，須針對建筑物所受影響的性質和程度，對各有關部位采取相應的防范措施，如防潮、防水、保溫、隔熱、設變形縫和隔蒸汽層等，以防忠于未然。人們所從事的生產(chǎn)和生活活動，也往往會造成對建筑物的影響，如機械振動、化學腐蝕、爆炸、火災、噪聲等，都屬人為因素的影響。因此在進行建筑構造設計時，必須針對各種有關的影響因素．從構造上采取防振、防腐、防爆、防火、防蟲、隔聲等相應的措施，以避免建筑物遭受不應侖的損失。3.技術因素的影響技術因素的影響是指建筑材料、建筑結構、建筑施工方法等技術條件對于建筑物的設計與建造的影響。隨著這些技術的發(fā)展與變化，建筑構造的做法也在改變。4.建筑標準的影響建筑標準一般包括造價標準、裝修標準、設備標準等方面。標準高的建筑耐久等級高，裝修質量好，設備齊全，檔次較高，但是造價也相對較高，反之則低。不難看出，建筑構造方案的選擇與建筑標準密切相關。4.4.2建筑構造設計的原則1.堅固實用構造做法要不影響結構安全，構件連接應堅固耐久，保證有足夠的強度和剛度，并有足夠的整體性，安全可靠，經(jīng)久耐用。2.技術先進

在確定構造做法時，應從材料、結構、施工等多方面引入先進技術，同時也需要注意因地制宜、就地取材、結合實際。3．經(jīng)濟合理在確定構造做法時，應該注意節(jié)約建筑材料，尤其是要注意節(jié)約鋼材、水泥、木材三大材料，在保證質量的前提下盡可能降低造價。4．美觀大方建筑構造設計是建筑設計的一個重要環(huán)節(jié)，建筑要做到美觀大方，必須通過一定的技術手段來實現(xiàn)，也就是說必須依賴構造設計來實現(xiàn)。構造設計是建筑設計的重要組成部分，構造設計應和建筑設計一樣，遵循適用、經(jīng)濟、美觀的原則。4.5建筑構造圖的表達建筑構造設計用建筑構造詳圖表達。詳圖又稱大樣圖或節(jié)點大樣圖，根據(jù)具體情況可選用1∶20、1∶10、1∶5，甚至1∶1的比例。詳圖是建筑剖面圖、平面圖或立面圖的一部分，所以建筑詳圖要從其剖切部位引出。詳圖有明確的索引方法，詳圖要表明建筑材料、作用、厚度、做法等(如圖4.2、圖4.3、圖4.4所示)。(a)水平構造層次的標注 (b)豎向構造層次的標注圖4.2構造詳圖中構造層次與標