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1、3 民用建筑构造概述,中国先秦典籍周礼考工记对当时营造宫室的屋顶、墙、基础和门窗的构造已经有了记述。唐代的大唐六典，宋代的木经和营造法式，明代的鲁班经和清代的清工部营造则例等，都有关于建筑构造方面的内容。公园前1世纪罗马的维特鲁威著述的建筑十书，文艺复兴时期的建筑四论等著作均有对当时建筑结构体系好构造的记载。在19世纪，由于科学技术的进步，建筑材料、建筑结构、建筑施工和建筑物理等学科的成长，建筑构造学科也得到充实和发展。学习的房屋建筑构造就是要通过系统的学习去了解房屋的具体构造做法。了解房屋构造是进行建筑设计、施工等的基础，其重要性毋庸置疑。,3.1 建筑构造研究的对象,建筑构造是研究建筑物各
2、组成的构造原理和构造方法的学科，是建筑设计不可分割的一部分。它具有实践性强和综合性强的特点，在内容上是对实践经验的高度概括，并且涉及建筑材料、建筑物理、建筑力学、建筑构造、建筑施工以及建筑经济等有关方面的知识。解剖一座建筑物，不难发现它是许多部分所构成的，而这些构成部分在建筑工程上被称为构件或配件。建筑构造原理是综合多方面的技术知识，根据多种客观因素，以选材、选型、工艺、安装为依据，研究各种构配件及其细部构造的合理性（包括适用、安全、经济、美观）及能更有效地满足建筑使用功能的理论。,3.2 民用建筑的构造组成及作用,一幢建筑，一般由基础、墙或柱、楼地层、楼梯、屋顶和门窗等六大部分所组成，如图所
3、示。,1.基础 是建筑物最下部承重构件，其作用是承重建筑物的全部荷载，并将这些荷载传给地基。因此，基础必须具有足够的强度，并能抵御地下各种有害因素的侵蚀。2.墙体、柱 墙体分为承重墙和非承重墙。承重墙承受着自重几建筑物由屋顶或楼板传来的荷载，并将这些荷载传给基础。外墙同时具备分隔空间的作用。非承重墙只能承受其自重，主要围护和分隔空间的作用。外墙要能够抵御自然界各种因素对室内的侵袭，内墙主要起分隔空间及保证舒适环境的作用。因此，墙体需要具有足够的强度、稳定性、保温、隔热、防水、防火、耐久及经济等性能。,3.楼地层 楼板层由结构层和装饰层构成。楼板是建筑水平方向的承重构件，按房间层高整幢建筑物沿水
4、平方向分为若干层；楼板承重家具、设备和人体荷载以及本身的自重，并将这些荷载传给墙或柱；同时对墙体起着水平支撑的作用。因此要求楼板应具有足够的抗弯强度、刚度和隔声能力，厕浴间等有水侵蚀的房间楼板层要具备防水、防潮能力。地坪层是建筑底层房间与下部土层相接触的部分，它承担着底层房间的地面荷载。地坪要具备耐磨、防潮、防水和保温的性能。,4.楼梯 是建筑的垂直交通设施，供人们上下楼层和紧急疏散之用。因此楼梯应具有足够的通行能力，并且要防滑防水。现在很多建筑物因为交通或舒适的需要安装了电梯，但同时也必须有电梯用做交通和防水疏散之用。5.屋顶 具有承重和围护双重功能，要能抵御风、霜、雨、雪、冰雹等的侵蚀和太
5、阳辐射热的影响，能承受自重与雪荷载及施工、检修等屋顶荷载，并将这些荷载传给墙或柱。屋顶形式主要有平顶、坡顶和其他形式。屋顶应具有足够的强度、刚度及防水、保温、隔热等能力。,6.门与窗 门与窗均属非承重构件。按照材质不同可分为木门窗、塑钢门窗、铝合金门窗等。门主要供人们内外交通和分隔房间用，窗主要起通风、采光、分隔、眺望等围护作用。处于外墙上的门窗又是围护构件的一部分，要满足保温隔热的要求；某些特殊要求房间的门窗还应具有隔声、防火的能力。一幢建筑物除了上述六大基本组成部分以外，对不同使用功能的建筑物，还有许多特有的构件和配件，如阳台、雨逢、台阶等。,3.3 民用建筑的分类和分级,3.3.1民用建
6、筑的分类,一、按建筑使用性质分类,建筑物按照使用性质的不同，通常可以分为生产性建筑和非生产性建筑。生产性建筑指工业建筑和农业建筑，非生产性建筑即民用建筑，是指供人们工作、学习、生活、居住的建筑物，根据其使用功能可以进一步分为居住建筑和公共建筑。,1.居住建筑包括住宅、公寓、宿舍等，其中住宅所占比例最高。2.公共建筑公共建筑涵盖范围较广，按其功能特点，又可以分为多种类型，如生活服务性建筑、文教建筑、托幼建筑、科研建筑、医疗建筑、商业建筑、行政办公建筑、交通建筑、通讯建筑、观演建筑、体育建筑、展览建筑、旅馆建筑、园林建筑、纪念性建筑等。,居住建筑,生活服务性建筑,上海陆家咀美食城,香港某公厕,首都
7、图书馆,文教建筑,同济大学逸夫楼,托幼建筑,某幼儿园内院及墙面,儿童活动空间,儿童活动空间,科研建筑,曲阜孔子研究院,某医药研究开发中心,医疗建筑,上海瑞金医院病房楼,上海中山医院病房楼,商业建筑,香港汇丰银行,上海上海广场,国外某商业建筑,行政办公建筑,深圳特区报业大厦,中国人民解放军驻香港部队大厦,长江集团中心,交通建筑,上海浦东国际机场,越江隧道通风塔,道路交通枢纽,某轮船码头,通讯广播建筑,中国电信、中国移动通信指挥中心,上海证券交易所卫星通讯地球站,上海东方明珠电视塔,体育建筑,悉尼奥运会场馆,悉尼奥运会场馆,无锡人民大会堂,观演建筑,北京天桥剧院,展览建筑,上海科技展馆,国外某小型
8、科技展馆,国外某艺术馆内部,某电厂博物馆,旅馆建筑,上海新锦江饭店,某旅游旅馆,园林建筑,公园入口,音乐公园主题建筑,公园恒温室,纪念性建筑,某纪念馆,某嵌有地图的纪念场地,宗教建筑,某教堂,某教堂及室内,工业建筑,生产车间内部,农业建筑,某养鸡场,某养鸡场,现代农业大棚,二、按建筑规模和数量分类,按照建筑规模和数量可以分为大量性建筑和大型性建筑。1.大量性建筑：即修建的数量多、涉及面广，但规模通常不大的建筑，如住宅、学校、中小型的商场、医院、影剧院等。这类建筑与人们生活密切相关、广泛分布在大中小城市及村镇。2.大型性建筑：即规模大、耗资多、修建数量较少的建筑，如大型的体育馆、剧场、航空站、火
9、车站等。,三、按建筑层数分类,民用建筑按地上层数或高度分类划分应符合下列规定：1.住宅建筑按层数分类：一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住宅，七层至九层为中高层住宅，十层及十层以上为高层住宅；2.除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑)；3.建筑高度大于1OOm的民用建筑为超高层建筑。,3.3.2 民用建筑的分级,民用建筑根据建筑物设计使用年限、防火性能、规模大小和重要性不同来划分等级。,一、按建筑的设计使用年限根据中华人民共和国国家标准民用建筑设计通则（GB 503522005），民用建筑的设计使用年限应
10、符合下表的规定。,表3-1 设计使用年限分类,表 设计使用年限分类,二、按建筑的重要性和规模分级,表3-1 设计使用年限分类,按照民用建筑工程设计收费标准的规定，我国目前将各类民用建筑按照其重要性、规模、复杂程度等不同划分为特级、一级、二级、三级、四级、五级，共六个级别。具体划分见下表。,表 民用建筑工程等级,表3-1 设计使用年限分类,表3-1 设计使用年限分类,表3-1 设计使用年限分类,三、按建筑物的防火性能分级,表3-1 设计使用年限分类,我国建筑设计防火规范（GB500162006）、高层民用建筑设计防火规范（2005年版），根据建筑材料和构件的燃烧性能及耐火极限，把建筑的耐火等级分
11、为四级。,（一）燃烧性能,建筑构件的燃烧性能分为三类：非燃烧体、难燃烧体和燃烧体。非燃烧体：是指用非燃烧材料做成的构件，在空气中受到火烧或高温作用时不起火、不微燃、不炭化的材料，如天然石材、人工石材、金属材料等。,难燃烧体：指用不易燃烧的材料做成的建筑构件，或者用燃烧材料做成但用非燃烧材料作为保护层的构件，如沥青混凝土构件、木板条抹灰等。（注：不易燃烧材料是指在空气中受到火烧或高温作用时难起火、难燃烧、难碳化，当火源移走后燃烧或微燃立即停止的材料）燃烧体：指用容易燃烧的材料做成的建筑构件，在空气中受到火烧或高温作用时立即起火或燃烧，且火源移走后继续燃烧或微燃的材料，如木材、纸板、胶合板等。,表
12、3-1 设计使用年限分类,（二）耐火极限,表3-1 设计使用年限分类,建筑构件的耐火极限是指对任何一种建筑构件按时间-温度标准曲线进行耐火实验，从受到火的作用时起，到失去支承能力（木结构），或完整性被破坏（砖混结构），或失去隔火作用（钢结构）时为止的这段时间，用小时表示。,现行建筑设计防火规范、高层民用建筑设计防火规范规定不同耐火等级建筑物主要构件的燃烧性能和耐火极限不应低于表3-3和表3-4的规定。,表3-1 设计使用年限分类,（1）失去支持能力。指构件在受到火焰或高温作用下，由于构件材质性能的变化，使承载能力和刚度降低，不能承受原设计的荷载而破坏。例如受火作用后的钢筋混凝土梁失去支承能力，
13、钢柱失稳破坏；非承重构件自身解体或垮塌等，均属失去支持能力。（2）完整性被破坏。指薄壁分隔构件在火中高温作用下，形成穿透裂缝或孔洞，火焰穿过构件，使其背面可燃物燃烧起火，发生爆裂或局部塌落。例如受火作用后的板条抹灰墙，内部可燃板条先行自燃，一定时间后，背火面的抹灰层龟裂脱落，引起燃烧起火；预应力钢筋混凝土楼板使钢筋失去预应力，发生炸裂，出现孔洞，使火苗窜到上层房间。（3）失去隔火作用。指具有分隔作用的构件，背火面任一点的温度达到220时，构件失去隔火作用。例如一些燃点较低的可燃物（纤维系列的棉花、纸张、化纤品等）烤焦后导致起火。,3.4 建筑标准化和模数协调,一、设计标准化,设计标准化主要包括
14、两个方面：首先是应制定各种法规、规范、标准和指标，使设计有章可循；其次是在诸如住宅等大量性建筑的设计中推行标准化设计。标准化设计可以借助国家或地区通用的标准图集来实现，设计者根据工程的具体情况选择标准构配件，避免无谓的重复劳动。构件生产厂家和施工单位也可以根据标准构配件的应用情况组织生产和施工，形成规模效益，提高生产效率。实行建筑标准化，可以有效的减少建筑构配件的规格，在不同的建筑中采用标准构配件，进而提高施工效率，保证施工质量，降低造价。,二、建筑模数协调,由于建筑设计单位、施工单位、构配件生产厂家往往是各自独立的企业，为协调建筑设计、施工及构配件生产之间的尺度关系，以达到简化构件类型、降低
15、建筑造价，保证建筑质量，提高施工效率的目的。我国制定有建筑模数统一协调标准（GBJ 286），用以约束和协调建筑的尺度关系。,1.基本模数 基本模数是模数协调中选用的基本单位，其数值为100mm，符号为M，及1M=100mm。建筑物和建筑构件以及建筑组合件的模数化尺寸，应是基本模数的倍数。,2.导出模数 由于建筑中需要用模数协调的各部位尺度相差较大，仅仅靠基本模数并不能满足尺度的协调要求，因此在基本模数的基础上又发展了相互之间存在内在联系的导出模数。导出模数包括扩大模数和分模数。扩大模数:水平扩大模数基数为3M、6M、12M、15M、30M、60M，其相应的尺寸分别为300、600、1200、
16、1500、3000、6000mm；竖向扩大模数的基数为3M与6M，其相应的尺寸为300mm和600mm。分模数:分模数基数为1/10M、1/5M、1/2M、其相应的尺寸为10、20、50mm。,2.导出模数 由于建筑中需要用模数协调的各部位尺度相差较大，仅仅靠基本模数并不能满足尺度的协调要求，因此在基本模数的基础上又发展了相互之间存在内在联系的导出模数。导出模数包括扩大模数和分模数。扩大模数:水平扩大模数基数为3M、6M、12M、15M、30M、60M，其相应的尺寸分别为300、600、1200、1500、3000、6000mm；竖向扩大模数的基数为3M与6M，其相应的尺寸为300mm和600
17、mm。分模数:分模数基数为1/10M、1/5M、1/2M、其相应的尺寸为10、20、50mm。,3.5 定位轴线,定位轴线是用来确定建筑物主要结构构件位置及其标志尺寸的基准线，同时也是施工放线的基线。用于平面时称平面定位轴线；用于竖向时称为竖向定位轴线。以下主要介绍砖混结构的定位轴线，其他结构建筑的定位轴线也可以此为参考。,一、墙体的平面定位轴线,1.承重外墙的定位轴线,当底层墙体与顶层墙体厚度相同时，平面定位轴线与外墙内缘距离为120mm，如图（a）所示。当底层墙体与顶层墙体厚度不同时，平面定位轴线与顶层外墙内缘距离为120mm，如图（b）所示。,2.承重内墙的定位轴线,承重内墙的平面定位轴
18、线应与顶层内墙中线重合。,为了减轻建筑自重和节省空间，承重内墙根据承载的实际情况，往往是变截面的，即下部墙体厚，上部墙厚薄。如果墙体是对称内缩，则平面定位轴线中分底层墙身，如图（a）所示。如果墙体是非对称内缩，则平面定位轴线偏中分底层墙身，如图（b）所示。,当内墙厚度370mm时，为了便于圈梁或墙内竖向孔道的通过，往往采用双轴线形式，如图（c）所示。有时根据建筑空间的要求，把平面定位轴线设在距离内墙某一外缘120mm处，如图（d）所示。带壁柱外墙的墙身内缘与平面定位轴线相重合或距墙身内缘120mm处与平面定位轴线相重合，如下图所示。,3非承重墙定位轴线,由于非承重墙没有支撑上部水平承重构件的任
19、务，因此平面定位轴线的定位就比较灵活。非承重墙除了可按承重墙定位轴线进行定位之外，还可以使墙身内缘与平面定位轴线相重合。,二、建筑构件的竖向定位,1.楼地面竖向定位应与楼（地）面面层上表面重合，即用建筑标高标注，如下图所示。2.门窗洞口的竖向定位与洞口结构层表面重合，为结构标高，如图所示,3.屋面的竖向定位应为屋面结构层上表面与距墙内缘120mm处或与墙内缘重合处的外墙定位轴线相交处，即用结构标高标注，如下图所示。,图3-11 屋面竖向定位,三、框架结构的定位轴线,框架结构中间柱的定位轴线一般与顶层柱中心重合。边柱定位轴线除可同中柱外，如图（a）所示，为了减少外墙挂板规格，也可沿边柱外表面即外墙内缘处通过，如图（b）所示。,图 框架结构边柱的定位轴线,3.6 影响建筑构造的因素及设计原则,3.6.1 影响建筑构造的因素,一、荷载因素的影响二、环境因素的影响三、技术因素的影响四、建筑标准的影响,
