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1、1,第四章 建筑工程的构造与施工,2,建筑工程一般由基础，墙，楼地面，楼梯，门窗，屋顶等六大部分组成。各组成部分，在建筑物中所处位置不同，所起的作用也不一样，各自发挥自己的功能，共同构成有机的整体。,3,由于建筑形式的多样性，决定了各个组成部分在不同类型的房屋中表现形式的灵活性。一座建筑物除了基本组成构件之外，对不同使用功能的建筑，还有各种不同的构件和配件，也都有各自的功能。,4,第一节 建设工程的地基,一、地基的概念 地基（subsoil）指的是直接承受构造物荷载影响的地层。基础下面承受建筑物全部荷载的土体或岩体称为地基。地基不属于建筑的组成部分，但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用
2、。,5,二、建筑物对地基的基本要求,（1）地基具有足够的强度，满足对建筑的承载力要求（2）满足地基形变要求,6,三、地基的分类,地基的分类：天然地基、人工地基,7,天然地基是不需要人加固的天然土层，其节约工程造价。人工地基：经过人工处理或改良的地基。当土层的地质状况较好，承载力较强时可以采用天然地基；,8,而在地质状况不佳的条件下，如坡地、沙地或淤泥地质，或虽然土层质地较好，但上部荷载过大时，为使地基具有足够的承载能力，则要采用人工加固地基，即人工地基。,9,第二节 建设工程的基础,一、房屋的基础构造及作用为了安全可靠地讲建筑物的全部荷载传递给其下面的层面，在建筑物的上部结构与地基之间就必须建
3、造基础。,10,1、基础的概念基础【foundation】指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。因此地基必须坚固、稳定而可靠。,11,工程结构物地面以下的部分结构构件，用来将上部结构荷载传给地基，是房屋、桥梁、码头及其他构筑物的重要组成部分。,12,中国在建筑物的基础建造方面有悠久的历史。从陕西半坡村新石器时代的遗址中发掘出的木柱下已有掺陶片的夯土基础；陕县庙底沟的屋柱下也有用扁平的砾石做的基础；洛阳王湾墙基的沟槽内则填红烧土碎块或铺一层平整的大块砾石。,13,到战国时期，已有块石基础。到北宋元丰年间，基础类型已发展到木桩基础、木筏基础及复杂地基上的桥梁基础、堤坝
4、基础，使基础型式日臻完善。在营造法式中对地基设计和基础构造都作了初步规定，如对一般基础埋深作出“凡开基址，须相视地脉虚实，采用地基上梁和板的计算方法。其深不过一丈，地基土质较好的情况下能够满足设计要求。浅止于五尺或四尺，”的规定。,14,2、基础设计原理,基础应当坚固、稳定，能够抵挡冰冻、地下水的侵蚀等，基础的大小、形式取决于荷载的大小、土壤的性能、材料性质和承重方式。基础设计的主要目的是在地基状况一定的条件下，选择合理的基础的底面积、基础断面形式和基础埋深，使之满足建筑物地基承载力与变形的要求。,15,（1）基础底面积大小的确定在房屋荷载一定的情况下，基础底面积大小取决于地基承载力。一般来说
5、，地基越软，基础的底面积越大，反之，越小。,16,（2）基础断面形式的确定。基础底面积的确定仅与地基承载力大小有关，而与基础本身材料性能无关。而基础断面形式却取决于基础所用材料本身的性能。,17,（3）基础埋深的确定由室外设计地面到基础底面的垂直距离，成为基础的埋置深度。在满足地基稳定和变形的要求的前提下，基础宜浅埋。基础的埋深主要与下列因素有关：,18,地基承载力。基础底面应设置在承载力较大的土层上，地表一土层可能被人为扰动，承载力降低。基础一般应坐落在“老土”上。,19,冻土层厚度。基础底面必须埋置在冰冻线以下，因为冰冻线以上的土层经常由于结冰而挤压隆起，破坏基础。各个地区气候不同，冻土厚
6、度不同，基础埋深也随之变化。,20,地下水位高度。若地下水长期浸泡基础，水中酸碱物质会对基础有腐蚀作用，一般不要把基础底面设置在地下水位以下。,21,地下室和地下管沟的设置。有地下室、地下管沟的工程，基础埋深应加大。,22,基础埋深还要考虑相邻建筑物的基础埋深。一般情况下，新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑物的基础埋深。,23,3、基础的分类及构造,由于基础材料不同，主体结构类型不同等原因，选用基础的种类也不同。（1）按基础材料分类房屋建筑基础按组成材料可分为砖基础、毛石基础、灰土基础、混凝土基础及钢筋混凝土基础。,24,（2）按基础外形分类独立基础条形基础片伐基础箱形基础桩基础,25,独立
7、基础,当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方行或矩形的独立式基础，这类基础称为独立式基础.也称单独基础，是整个或局部结构物下的无筋或配筋基础.一般是指结构柱基，高烟囱，水塔基础等的形式,26,独立基础分阶形基础；坡形基础；杯形基础3种。独立基础的特点一，一般只坐落在一个十字轴线交点上，有时也跟其它条形基础相连，但是截面尺寸和配筋不尽相同。独立基础如果坐落在几个轴线交点上承载几个独立柱，叫做共用独立基础。,27,独立基础的特点二，基础之内的纵横两方向配筋都是受力钢筋，且长方向的一般布置在下面。,28,条形基础,条形基础是基础长度远远大于宽度的一种基础形式。按上部结构分为墙
8、下条形基础和柱下条形基础。,29,条形基础的特点一：布置在一条轴线上且与两条以上轴线相交，有时也和独立基础相连，但截面尺寸与配筋不尽相同。条形基础的特点二：横向配筋为主要受力钢筋，纵向配筋为次要受力钢筋或者是分布钢筋。主要受力钢筋布置在下面。,30,片伐基础,当地基承载力很小，建筑物荷重又很大时，需将单独基础或条形基础底面进一步扩大，从而连成一块整体的基础板，形成片筏基础，简称筏基。不仅易于满足软弱地基承载力的要求，减少地基的附加应力和不均匀沉降，并且具有其他良好的功能，例如：能增强建筑物的整体抗震性能，提供地下比较宽敞的使用空间。,31,片伐基础主要构造形式有平板式筏板基础和肋梁式片筏基础(
9、如图41所示)，包括等厚度或变厚度底板和纵横向肋梁，一般情况下基础肋梁位于底板上面。,32,箱形基础,箱形基础是由钢筋混凝土的底板、顶板和若干纵横墙组成的，形成中空箱体的整体结构，共同来承受上部结构的荷载。箱形基础整体空间刚度大，对抵抗地基的不均匀沉降有利，一般适用于高层建筑或在软弱地基上造的上部荷载较大的建筑物。当基础的中空部分尺寸较大时，可用作地下室。,33,桩基础,由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。,34,桩基础特点：
10、（1）桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）。,35,（2）桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。,36,（3）凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。,37,（4）桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳
11、固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻（冲）孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等，其适用条件和要求在建筑桩基技术规范中均有规定。,38,第三节 房屋建设工程主体结构,房屋首层底面标高为+0.00mm。这一标高时基础与地上主体结构的分界线。上部主体包括墙、柱、梁、板、楼梯、屋面等。本节主要介绍房屋的地上部分。,39,一、墙体（柱）,墙是建筑物竖向的承重、围护和分割构件。有时为了扩大空间或结构上的要求，也可不用墙做承重构件，而用柱承重。,40,1、墙体的作用和分类,（1）墙体的作用：墙体能起挡风雨
12、、防寒保温的围护作用墙体能承受建筑的荷载，把屋顶、楼面的荷载通过墙体传到基础上墙体有分隔房间的作用。,41,（2）墙体的分类：按墙体是否承重划分，墙体可分为承重墙和自承重墙按墙体所处位置不同，墙体可分为外墙和内墙按墙体材料划分，墙体可分为砖墙、加气混凝土墙、钢筋混凝土墙、石膏板隔断墙等。,42,2、墙体的构造,（1）门窗过梁（2）圈梁（3）构造柱（4）墙体细部构造,43,门窗过梁,当墙体上开设门窗洞口时，为了支撑洞口上部砌体所传来的各种荷载，并将这些荷载传给窗间墙，常在门窗洞口上设置横梁，该梁称为过梁。,44,圈梁,砌体结构房屋中，在砌体内沿水平方向设置封闭的钢筋砼（tong2）梁，以提高房屋
13、空间刚度、增加建筑物的整体性、提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度，防止由于地基不均匀沉降、地震或其他较大振动荷载对房屋的破坏。,45,在房屋的基础上部的连续的钢筋混凝土梁叫基础圈梁，也叫地圈梁（DQL)；而在墙体上部，紧挨楼板的钢筋混凝土梁叫上圈梁。,46,圈梁是在房屋的檐口、窗顶、楼层、吊车梁顶或基础顶面标高处，沿砌体墙水平方向设置封闭状的按构造配筋的混凝土梁式构件。,47,构造柱,在多层砌体房屋墙体的规定部位，按构造配筋，并按先砌墙后浇灌混凝土柱的施工顺序制成的混凝土柱，通常称为混凝土构造柱，简称构造柱。,48,为提高多层建筑砌体结构的抗震性能,规范要求应在房屋的砌体内适宜部位设置钢筋混凝土柱并
14、与圈梁连接,共同加强建筑物的稳定性。这种钢筋混凝土柱通常就被称为构造柱。构造柱,主要不是承担竖向荷载的，而是抗击剪力,抗震等横向荷载的.,49,墙体细部构造,变形缝勒脚、散水及地下管沟,50,变形缝,建筑物在外界因素作用下常会产生变形，导致开裂甚至破坏。变形缝是针对这种情况而预留的构造缝。变形缝可分为伸缩缝、沉降缝、防震缝三种。,51,伸缩缝:建筑构件因温度和湿度等因素的变化会产生胀缩变形。为此，通常在建筑物适当的部位设置竖缝，自基础以上将房屋的墙体、楼板层、屋顶等构件断开，将建筑物分离成几个独立的部分.,52,沉降缝：上部结构各部分之间，因层数差异较大，或使用荷重相差较大；或因地基压缩性差异
15、较大，总之一句话，可能使地基发生不均匀沉降时，需要设缝将结构分为几部分，使其每一部分的沉降比较均匀，避免在结构中产生额外的应力，该缝即称之为“沉降缝”。,53,防震缝：它的设置目的是将大型建筑物分隔为较小的部分，形成相对独立的防震单元，避免因地震造成建筑物整体震动不协调，而产生破坏。有很多建筑物对这三种接缝进行了综合考虑，即所谓的“三缝合一”。,54,勒脚、散水及地下管沟,勒脚建筑物的外墙与室外地面或散水接触部位墙体的加厚部分。,55,勒脚的作用是防止地面水、屋檐滴下的雨水的侵蚀，从而保护墙面，保证室内干燥，提高建筑物的耐久性。勒脚的高度不低于700mm。勒脚部位外抹水泥砂浆或外贴石材等防水耐
16、久的材料，应与散水、墙身水平防潮层形成闭合的防潮系统。,56,散水在建筑周围铺的用以防止两水渗入的保护层。建筑中，为防止房屋沉降后，散水或明沟与勒脚结合处出现裂缝，在此部位应设缝，用弹性材料进行柔性连接。,57,二、楼盖板及楼地面,楼板是房屋水平方向的承重构件，直接承担各种家具、设备、人员的重量，并把这些重量传递给支撑它的墙上。楼板又是楼房中划分空间的水平分隔构件，与竖向分隔构件共同组成各个独立的房间。同时，楼板还对房屋起着水平支撑的作用，增加房屋的整体性能和抗震性能。,58,1、楼板结构体系,主要由面层、承重层和顶棚三部分组成。,59,面层,面层是直接承受人员、家具设备重量和摩擦、撞击及物理
17、化学作用的部分，要求耐磨、美观、易清扫、保温好。,60,承重层,承重层是楼盖的关键部分，由一系列承重结构体系组成。,61,顶棚,顶棚是用来遮盖楼盖下部，使下一层室内平整、光洁。,62,三、楼梯与台阶,1、楼梯的作用和分类（1）楼梯的作用：楼梯是楼层间的垂直交通设施，供人们上下楼层和紧急疏散之用。虽然现代化的电梯、自动扶梯已大量使用于建筑中，但是在紧要关头（停电、火灾、地震）人员交通紧急疏散，仍然靠楼梯。,63,（2）楼梯的分类按室内外位置分为室内楼梯、室外附墙楼梯按平面布置形式分为单跑楼梯、双跑楼梯、三跑楼梯、双分楼梯、双和楼梯、旋转楼梯等楼梯按此材料划分为木楼梯、钢板楼梯、钢筋混凝土楼梯,6
18、4,2、楼梯的基本构成楼梯是由楼梯段、休息平台、楼梯栏杆和扶手三部分组成。,65,四、屋顶,屋顶是建筑的普遍构成元素之一，主要目的适用于防水，有平顶和坡顶之分，干旱地区房屋多用平顶，湿润地区多用坡顶，多雨地区屋顶坡度较大。坡顶又分为单坡、双坡、四坡等。,66,平屋顶,平屋顶,因字而意.就是平的屋顶.相对于坡屋顶,它是平的.所以.他有一定的坡度.一般在1%-3%这个范围内.因为屋顶都要有一定的坡度.以便于下雨的时候.屋面不至于积水.,67,坡屋顶,排水坡度一般大于10的屋顶叫做坡屋顶或斜屋顶。坡屋顶的形式和坡度主要取决于建筑平面、结构形式、屋面材料、气候环境、风俗习惯和建筑造型等因素。,68,形
19、式：坡屋顶在建筑中应用较广，主要有单坡式、双坡式、四坡式和折腰式等。以双坡式和四坡式采用较多。双坡屋顶尽端屋面出挑在山墙外的称悬山；山墙与屋面砌平的称硬山。中国传统的四坡顶四角起翘的称庑殿；正脊延长，两侧形成两个山花面的称歇山。,69,五、门窗,门窗是房屋建筑不可缺少的组成部分，它有着内外交通、防盗、采光、通风、艺术修饰等多方面功能。门的大小和数量及其开启方向是根据通行能力、使用方便和防火要求决定的。,70,1、门门一般是由门框、门扇、亮子窗和五金零件组成。门按照其开启方式，可以分为平开门、推拉门、旋转门、固定门等。,71,2、窗窗则主要是用来采光和通风，同时，起分隔和围护的作用。门窗均是自承
20、重构件。对某些有特殊要求的房间，则要求门窗具有保温、隔热、隔声、防风沙的能力。,72,第四节 常见的建筑结构形式,按照建筑物的承重结构，建筑物可以分为多种形式，常见的有砖混结构、框架结构、剪力墙结构、空间结构等形式。,73,一、砖混结构形式,砖混结构是指建筑物中枢向承重结构的楼、柱等采用砖或者砌块砌筑，梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。也就是说砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。,74,砖混结构是混合结构的一种，是采用砖墙来承重，钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系。适合开间进深较小，房间面积小，多层或低层的建筑，对于承重墙体不能改动，而框架结构则对墙体大部可以改动。,
21、75,在牢固性上，理论上说框架结构能够达到的牢固性要大于砖混结构，所以砖混结构在做建筑设计时，楼高不能超过6层，而框架结构可以做到几十层。但在实际建设过程中，国家规定了建筑物要达到的抗震等级，无论是砖混还是框架，都要达到这个等级，而开发商即使用框架结构盖房子，也不会为了提高建筑坚固程度而增加投资，只要满足抗震等级就可以了。,76,在隔音效果上来说，砖混住宅的隔音效果是中等的，框架结构的隔音效果取决于隔断材料的选择，一些高级的隔断材料的隔音效果要比砖混好，而普通的隔断材料，如水泥空心板之类的，隔音效果是很差的。,77,如果你要进行室内空间的改造，框架结构因为多数墙体不承重，所以改造起来比较简单，
22、敲掉墙体就可以了，而砖混结构中很多墙体是承重结构，不允许拆除的，你只能在少数非承重墙体上做文章。区别承重墙和非承重墙的一个简单方法是看墙体厚度，240mm厚度的墙体是承重的，120mm或者更薄的墙体是非承重的。,78,二、排架结构的建筑物,排架的结构。排架的组成是以柱子，两边的柱子，有一个屋架支撑在柱子上，形成了这样的一排，下面又是一排，在这两排上面上屋架之间放上一个板子形成个空架连续的房子。,79,排架的特点：是在自身的平面内承载力和刚度都较大，而排架间的承载能力则较弱，通常在两个支架之间应该加上相应的支撑，避免风荷载的一个推动，发生侧向的移动。适合用于单层的工业厂房。,80,三、框架结构建
23、筑物,框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、陶烂等轻质板材等材料砌筑或装配而成。,81,分类,房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数分有单层、多层；按立面构成分有对称、不对称；按所用材料分有钢框架、混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。其中最常用的是混凝土框架。,82,特点,框架建筑的主要优点：空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需
24、要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。,83,框架结构体系的缺点为：框架节点应力集中显著；框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性；钢材和水泥用量较大，构件的总数量多，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大；,84,不适宜建造高层建筑，框架是由梁柱构成的杆系结构，其承载力和刚度都较低，特别是水平方向的（即使可以考虑现浇
25、楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度，但也是有限的），它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，其总体水平位移上大下小，但相对与各楼层而言，层间变形上小下大，设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素。,85,对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理，故一般适用于建造不超过15层的房屋。,86,本章要点,（一）掌握：建设工程的地基的概念、建筑物对地基的基本要求、地基的分类（二）理解：房屋建设工程主体结构；常见的建筑结构形式（三）了解：建设工程的基础,
