土建基礎-建筑物及構筑物構造

天津城建學院土木系土建工程基礎1第一節(jié)概述

一、建筑的分類與等級劃分建筑—是建筑物與構筑物的總稱。第二章建筑物與構筑物的構造建筑物—為了滿足社會的需要、利用所掌握的物質技術手段,在科學規(guī)律與美學的支配下,創(chuàng)造的人為社會生活境。構筑物—人們一般不直接在內進行生產(chǎn)和生活的建筑。第二章建筑物與構筑物的構造2（一）建筑物的分類1.按使用性質民用建筑：指供人們工作、學習、生活、居住用的建筑物。居住建筑：住宅、宿舍、公寓等；公共建筑：文教建筑、托幼建筑、商業(yè)建筑、電信、行政辦公建筑、金融建筑、飲食建筑、園林建筑、紀念建筑。工業(yè)建筑：指為工業(yè)生產(chǎn)服務的生產(chǎn)車間及為生產(chǎn)服務的輔助車間、動力用房、倉貯等。農(nóng)業(yè)建筑：指供農(nóng)（牧）業(yè)生產(chǎn)和加工用的建筑，如種子庫、溫室、畜禽飼養(yǎng)場、農(nóng)副產(chǎn)品加工廠、農(nóng)機修理廠（站）等。第二章建筑物與構筑物的構造32、按建筑規(guī)模和數(shù)量分類

大量性建筑：指建筑規(guī)模不大，但修建數(shù)量多，與人們生活密切相關的分布面廣的建筑，如住宅、中小學教學樓、醫(yī)院、中小型影劇院、中小型工廠等。大型性建筑：指規(guī)模大、耗資多的建筑，如大型體育館、大型劇院、航空港、站、博覽館、大型工廠等。與大量性建筑相比，其修建數(shù)量是很有限的，這類建筑在一個國家或一個地區(qū)具有代表性，對城市面貌的影響也較大。第二章建筑物與構筑物的構造4央視大廈（鋼結構）建筑面積55萬平米，高230米。投資50億人民幣第二章建筑物與構筑物的構造5

金茂大廈，高度420.5米，位于上海,1998年建成。中華之最。建筑面積28.7萬平米，地上88層，地下3層，共99層。投資

億美元。

上海金茂大廈5.406佩重納斯大廈(石油雙塔)，高度452米，位于吉隆坡,1997年建成。鐵塔高47.2米世界排行第二高8億美元第二章建筑物與構筑物的構造7山西懸空寺3、結構類型分類

根據(jù)承重構件的選用材料、傳力方法劃分：木結構建筑：第二章建筑物與構筑物的構造8砌體結構

這種結構便于就地取材，能節(jié)約鋼材、水泥和降低造價，但抗害性能差，自重大。9鋼筋混凝土結構：具有堅固耐久、防火和可塑性強等優(yōu)點，故應用較為廣泛。第二章建筑物與構筑物的構造10框架結構第二章建筑物與構筑物的構造11框架-剪力墻結構第二章建筑物與構筑物的構造12剪力墻結構第二章建筑物與構筑物的構造13鋼結構：

鋼結構力學性能好，便于制作和安裝，工期短，結構自重輕，適宜超高層和大跨度建筑中采用。隨著我國高層、大跨度建筑的發(fā)展，采用鋼結構的趨勢正在增長。14西爾斯大廈，高度443米，位于芝加哥,1974年建成；西爾斯大廈第二章建筑物與構筑物的構造15網(wǎng)架結構受力特點：由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點連接而成的空間結構。具有空間受力合理、重量輕、剛度大，跨度大、抗震性能好等優(yōu)點。全國最大跨度的球殼—廈門漳州后石電廠球形煤倉16拱結構受力特征：從在一個平面內受力的，由曲線（或折線）形構件組成的拱形所形成的結構，來承受整個房屋的豎向荷載和水平荷載。1988年建成的日本姬路市中心體育館17鋼索結構受力特點：屋面荷載通過吊索或吊桿傳遞到支承柱上去，再由柱傳遞到基礎。181958年建成的美國耶魯大學溜冰館是典型的組合懸索結構。屋蓋結構由沿建筑物縱向軸豎立的中央鋼筋混凝土平面大拱和兩側的兩片預應力索網(wǎng)組成。曲面屋蓋造型極為美觀，外形有些象一只古怪的海龜似的甲殼動物。19空間折板結構受力特點：由多塊平板組合而成的空間結構。是一種既能承重又可維護，用料較省，剛度較大的結構。204、按建筑層數(shù)或總高度分類1、住宅建筑按層數(shù)劃分為：1-３層為低層；4-6層為多層；7-9層為中高層；10層以上為高層。2、公共建筑及綜合性建筑總高度超過24m者為高層（不包括總高度超過24m的單層主體建筑）。3、建筑物高度超過100m時，不論住宅或公共建筑均為超高層。4、國際高層建筑會議將高層建筑按高度分為四類：第一類：9-16層（最高50米）第二類：17-25層（最高75米）第三類：26-40層（最高100米）第四類：40層以上（超高層建筑）第二章建筑物與構筑物的構造21（二）建筑物的等級劃分1、建筑物的耐久性等級。

建筑物的耐久等級主要根據(jù)建筑物的重要性和規(guī)模大小劃分，作為基建投資和建筑設計的重要依據(jù)。以主體結構確定的建筑耐久年限分為下列四級。耐久等級耐久年限適用范圍一級100年以上適用于重要的建筑和高層建筑，如紀念館、博物館、國家會堂等二級50～100年適用于一般性建筑，如城市火車站、賓館、大型體育館、大劇院等三級25～50年適用于次要的建筑，如文教、交通、居住建筑及廠房等四級15年以下適用于簡易建筑和臨時性建筑第二章建筑物與構筑物的構造222）、按耐火性能分等級

由組成建筑物的構件的燃燒性能和耐火極限的最低值所決定的。根據(jù)建筑物的用途不同提出不同的耐火等級要求。燃燒性能和耐火耐火等級

極限(h)構件名稱一級二級三級四級墻柱防火墻非燃燒體4.00非燃燒體毛00非燃燒體4.00非燃燒體4.00承重墻、樓梯間、電梯井墻非燃燒體3.00非燃燒體2.50非燃燒體2.50難燃燒體0.50非承重外墻、疏散走道兩側的隔墻非燃燒體1.00非燃燒體1.00非燃燒體0.50難燃燒體0.25房間隔墻非燃燒體0.75非燃燒體0.50難燃燒體2.50難燃燒體0.25支承多層的柱非燃燒體3.00非燃燒體2.50非燃燒體2.00難燃燒體1.50支承單層的柱非燃燒體2.50非燃燒體2.00非燃燒體2.00燃燒體梁非燃燒體2.00非燃燒體1.50非燃燒體1.00難燃燒體0.50樓板非燃燒體1.50非燃燒體1.00非燃燒體0.50難燃燒體0.25屋頂承重構件非燃燒體1.50非燃燒體0.50燃燒體燃燒體疏散樓梯非燃燒體1.50非燃燒體1.00非燃燒體1.00燃燒體吊頂（包括吊頂擱柵）非燃燒體0.25難燃燒體0.25難燃燒體0.15燃燒體23二、建筑物的構造組成及影響構造的因素

（一）構造組成：基礎；墻或柱；樓地層；樓梯；屋頂；門窗其他。

第二章建筑物與構筑物的構造241、基礎：建筑物最下部的承重構件，其作用是承受建筑物的全部荷載，并將這些荷載傳給地基。2、墻（或柱）：建筑物的承重構件和圍護構件。3、樓板層和地坪：樓板是水平方向的承重構件；地坪是底層房間與地基土層相接的構件，起承受底層房間荷載的作用。4、樓梯：是樓房建筑的垂直交通設施。5、屋頂：是建筑物頂部的圍護構件和承重構件。6、門與窗：門與窗均屬非承重構件，也稱為配件。

一座建筑物除上述六大基本組成部分以外，對不同使用功能的建筑物，還有許多特有的構件和配件，如陽臺、雨篷、臺階、排煙道等。第二章建筑物與構筑物的構造25

一般指作用在結構上的外加力稱為荷載。（二）影響建筑構造的因素1.外力的影響26作用力自然現(xiàn)象人為現(xiàn)象重力氣象材料地質水力內應力動力施工荷載使用荷載

構件自重冰荷載風荷載

雪荷載濕度變化

溫度變化體積變化水位差沉降差地震作用吊車荷載車輛荷載

沖擊荷載振動荷載預加力鋼材焊接施工安裝第二章建筑物與構筑物的構造272.自然氣候的影響

風吹、日曬、積雪、雨淋、冰凍、地下水、地震等因素對建筑物影響。第二章建筑物與構筑物的構造重慶成都昆明

風向頻率玫瑰圖28

地震

地震引起的地面運動會使房屋在豎向或水平方向產(chǎn)生加速度反應，其加速度反應值與房屋本身質量的乘積，就形成地震對房屋的作用力。293.人為因素的影響火災、機械振動、噪聲、化學腐蝕、蟲災。第二章建筑物與構筑物的構造4.建筑技術條件的影響建筑材料、建筑結構、建筑施工。5.建筑標準的影響裝修標準、設備標準、、造價標準。30

基礎---建筑物與土層直接接觸的部分稱為基礎。

地基---支承建筑物重量的土層叫地基?；A是建筑物的組成部分，它承受著建筑物的全部荷載，并將其傳給地基。地基則不是建筑物的組成部分，它只是承受建筑物荷載的土壤層。第二節(jié)地基與基礎一、地基與基礎的概念第二章建筑物與構筑物的構造基礎地基31第二章建筑物與構筑物的構造大放角防潮層基底標高基礎寬度3:7灰土二基礎的類型與構造

按選用材料及受力方式分類：

（一）剛性基礎—由剛性材料制作的基礎稱為剛性基礎。一般指抗壓強度高，而抗拉、抗剪強度較低的材料就稱為剛性材料。常用的有磚、灰土、混凝土、三合土、毛石等。

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（二）非剛性基礎采用混凝土基礎的底部配以鋼筋，利用鋼筋來承受拉應力，使基礎底部能夠承受較大的彎矩，這時，基礎寬度不受剛性角的限制，故稱鋼筋混凝土基礎為非剛性基礎或柔性基礎。第二章建筑物與構筑物的構造3334

三、地下室的防潮與防水構造

地下室由于經(jīng)常受到下滲地表水、土壤中的潮氣和地下水的侵蝕。地下室設計須處理防潮和防水構造。35卷材防水：

外防水--是將防水層貼在地下室外墻的外表面。這對防水有利，但維修困難。36內防水

內防水是將防水層貼在地下室外墻的內表面，這樣施工方便，容易維修，但對防水不利，故常用于修繕工程。第二章建筑物與構筑物的構造37混凝土自防水

地下室的底板與墻身材料多采用防水鋼筋混凝土。水泥砂漿抹灰冷底子油一道熱瀝青二道防水鋼筋混凝土第二章建筑物與構筑物的構造38

第三節(jié)墻體一.概述第二章建筑物與構筑物的構造2、圍護作用：抵御自然界風、雪、雨等侵襲，防止太陽輻射及噪聲的干擾。(一）、墻體的作用

1、承重作用：承受房屋的屋頂、樓板、人、設備的荷載。3、分隔作用：起分隔房間的作用。4、裝修作用：改變室內生活環(huán)境，保護墻體。39（二）、墻體設計要求1、足夠的強度和穩(wěn)定性（1）、強度要求

強度是指墻體承受荷載的能力。強度與所采用的材料以及同一材料的強度等級有關。作為承重墻的墻體，必須具有足夠的強度，以確保結構的安全。（2）、剛度要求

剛度是指墻體的穩(wěn)定性。墻體的穩(wěn)定性與墻的高度、長度和厚度有關。高而薄的墻穩(wěn)定性差，矮而厚的墻穩(wěn)定性好；長而薄的墻穩(wěn)定性差，短而厚的墻穩(wěn)定性好。第二章建筑物與構筑物的構造402、外墻應符合熱工性能：外墻體的保溫、隔熱、防止產(chǎn)生凝結水第二章建筑物與構筑物的構造3、隔聲要求墻體主要隔離由4、其他要求防火、防潮、防水--

節(jié)能---為貫徹國家的節(jié)能政策，改善嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑采暖能耗大，熱工效率差的狀況，必須通過建筑設計和構造措施來節(jié)約能耗。

空氣直接傳播的噪聲41（三）、墻體的分類1、按施工方法墻體分為三種：

塊材墻是用砂漿等膠結材料將磚石塊材等組砌而成（例如磚墻、石墻及各種砌塊墻)。板筑墻是在現(xiàn)場立模板，現(xiàn)澆而成的墻體(例如現(xiàn)澆混凝土墻)。

板材墻是預先制成墻板，施工時安裝而成的墻(例如預制混凝土大板墻、各種輕質條板內隔墻)。422、墻體所在位置：

外墻和內墻；縱墻和橫墻。窗與窗之間和窗與門之間的稱為窗間墻，窗臺下面的墻稱為窗下墻。

第二章建筑物與構筑物的構造433、受力特點分類承重墻非承重墻44（四）墻體厚度的決定1、磚墻

磚材料：黏土磚、灰砂磚、頁巖磚、煤矸石磚、水泥磚及工業(yè)廢料磚等。磚形式：實心磚、多孔磚及空心磚。我國黏土實心標準磚的規(guī)格為：

240mm×115mm×53mm

磚的強度等級為：燒結普通磚、燒結多孔磚的強度等級為：

MU30、MU25、MU20、MU15和MU10；53240115普通燒結磚第二章建筑物與構筑物的構造45磚墻的組砌方式：為了保證墻體的強度，磚砌體的磚縫必須橫平豎直，錯縫搭接，避免通縫。同時磚縫砂漿必須飽滿，厚薄均勻。常用的錯縫方法是將頂磚和順磚上下皮交錯砌筑。每排列一層磚稱為一皮。

第二章建筑物與構筑物的構造46全順式砌筑，墻厚200mm。空心磚用于非承重墻，多孔磚可用于承重墻。第二章建筑物與構筑物的構造47砌塊有規(guī)律的排列整齊、縱橫墻牢固搭接、盡可能少鑲磚、減少砌塊種類。48二、墻體細部構造墻腳---底層室內地面以下，基礎以上的墻體常稱為墻腳。墻腳包括墻身防潮層、勒腳、散水和明溝等。（一）防潮層

墻身防潮層的作用：防止土壤和地面水滲入磚砌體。墻身防潮分水平防潮層和垂直防潮層。（1）水平防潮層---防水砂漿、細石混凝土、油氈防潮層。（2）垂直防潮層---防水砂漿、瀝青防潮層。第二章建筑物與構筑物的構造49水平防潮層的做法

——油氈防潮層、防水砂漿防潮層、配筋細石混凝土防潮層、防水砂漿砌磚防潮層。第二章建筑物與構筑物的構造50垂直防潮層垂直防潮層設置部位

第二章建筑物與構筑物的構造51

a.作用——防止高地坪下填土中的潮氣侵入墻體。b.設置——墻體上下設兩道水平防潮層；靠土層一側設垂直防潮層。c.垂直防潮層做法——水泥砂漿抹面；外刷冷底子油一道，熱瀝青兩道。內墻不同高地坪墻身防潮52（二）勒腳勒腳勒腳53勒腳是外墻墻身接近室外地面的部分，為防止雨水上濺墻身和機械力等的影響，所以要求墻腳堅固耐久和防潮。材料：水泥砂漿抹面；石板、面磚貼面；毛石、條石砌筑。

第二章建筑物與構筑物的構造54（三）散水作用：保護墻基不受雨水的侵蝕，將屋面雨水排至遠處。散水55（四）踢腳踢腳：是外墻內側或內墻兩側的下部和室內地坪接近的部分。第二章建筑物與構筑物的構造作用：為防止掃地時污染及損傷墻面。高度：

120~150mm踢腳56（五）、窗臺窗臺的作用是排除沿窗面流下的雨水、防止其滲入室內，污染外、內墻面。材料可采用天然石材或人工石材（如花崗石、水磨石板）、混凝土板及磚等。第二章建筑物與構筑物的構造57外飄窗與窗楣結合58（六）過梁(1)位置——門窗洞口及其它洞口的上部。(2)作用——支承并傳遞洞口上部荷載，裝飾立面。(3)形式磚拱過梁——磚砌平拱、弧拱。鋼筋磚過梁——在磚砌體灰縫中埋設鋼筋。鋼筋混凝土過梁——將鋼筋混凝土粱架在洞口上部。第二章建筑物與構筑物的構造59磚拱過梁60帶窗楣過梁61(七)、圈梁、構造柱——設在墻體中連續(xù)封閉的鋼筋混凝土橫梁。1.圈梁作用——增強房屋空間剛度和整體性，防止因地基不均勻沉降或振動荷載引起的墻體開裂。設置位置——基礎頂面；樓板、屋面板底部；門窗頂部。圈梁與過梁的區(qū)別——圈梁可以代替過梁，過梁不能代替圈梁。第二章建筑物與構筑物的構造62——鋼筋磚圈梁、鋼筋混凝土圈梁。第二章建筑物與構筑物的構造632.構造柱設在墻體中的現(xiàn)澆鋼筋混凝土立柱。1.構造柱的作用——約束墻體，防止墻體開裂散塌，提高墻體整體性和剛度。2.構造柱的設置位置——外墻四角；縱橫墻交接處；樓梯間四角；較大洞口兩側；較長墻體中部。3.構造柱與墻體的拉接構造——沿墻體每隔500mm高設2￠6鋼筋伸入墻體長1m。64（八）、墻體加固措施當墻體的窗間墻上出現(xiàn)集中荷載，而墻厚又不足以承擔其荷載；或當墻體的長度和高度超過一定限度并影響到墻體穩(wěn)定性時，常在墻身局部適當位置增設凸出墻面的壁柱以提高墻體剛度。第二章建筑物與構筑物的構造65第二章建筑物與構筑物的構造66第二章建筑物與構筑物的構造67損壞的樓群第二章建筑物與構筑物的構造68

河西區(qū)菜園大樓磚混結構因地裂造成嚴重破壞（八度區(qū)）

紅橋區(qū)丁字沽新村三層宿舍樓因無圈粱和內外墻連接不好檐墻倒塌。（八度區(qū)）

第二章建筑物與構筑物的構造69

天津河東區(qū)毛條廠伸縮縫開裂最大位移0.8米

（八度區(qū)）

塘沽區(qū)新港船廠山墻因無圈粱拉結磚砌體脫離外傾（八度區(qū)）

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（三）墻面的內外裝修

作用：保護墻面，提高其抵抗風、雨、