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1、1,王伟元,房屋建筑构造概述,2012年2月8日,2,建筑构造的研究对象与方法 建筑构造是研究建筑物各组成部分的构造原理和构造方法的学科，其主要任务是根据建筑物使用功能的要求，综合考虑建筑的物质技术条件，依据建筑材料、建筑结构、建筑经济、建筑施工和建筑艺术诸方面因素的影响，选择合理的构造方案，确定出安全实用、经济美观的构造做法。建筑构造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。在内容上是实践经验的高度概括，并且涉及到建筑材料、建筑物理、建筑力学、建筑结构、建筑施工以及建筑经济等有关方面的知识。,3,建筑物的组成,房屋尽管其使用功能不同、结构不同，建筑物的用材多种多样，构配件也
2、大小不一，种类繁多，但概括起来主要包括基础、墙或柱、楼板、楼梯、屋顶和门窗等六大基本组成部分。,4,六大基本组成：基础墙或柱楼板层和地层楼梯屋顶门窗,5,1、基础,基础是房屋的重要组成部分，是建筑地面以下的承重构件，它承受建筑物上部结构传递下来的全部荷载，并把这些荷载连同基础的自重一起传到地基上。地基是基础下面承受建筑物的全部荷载的土层。不是建筑物的组成部分。其中：持力层：具有一定的地耐力，直接承受建筑荷载,并需进行力学计算的土层。下卧层：持力层以下的土层。基础必须具有足够的强度和稳定性，并能抵御地下水、冰冻等因素的侵蚀影响。,6,7,基础与地基的关系：基础的类型与构造并不完全决定于建筑物上部
3、结构，它与地基土的性质有着密切关系。具有同样上部结构的建筑物建造在不同的地基上，其基础的形式与构造可能是完全不同的。因此，地基与基础之间，有着相互影响，相互制约的密切关系。,8,天然地基：凡天然土层具有足够的承载力，不需经人工加固或改良便可作为建筑物的地基。人工地基：当建筑物上部的荷载较大或地基的承载力较弱，须预先对土壤进行人工加固或改良后才能作为建筑物地基。,地基按土层性质不同，分为天然地基和人工地基两大类。,9,由室外设计地面到基础底面的距离，称为基础的埋置深度，简称基础的埋深。埋深大于等于5m为深基础，小于5m为浅基础。基础的埋深一般不小于0.5m,基础的埋置深度,10,11,防潮层,室
4、内地面标高,基础底面标高,室外地面标高,基础埋置深度,室内外高差,基础放脚,12,按构造形式分：条形基础、独立基础、井格基础、筏式基础、箱形基础和桩基础等按材料分：砖基础、毛石基础、混凝土基础、毛石混凝土基础、灰土基础和钢筋混凝土基础,基础的类型和构造,13,按基础的构造形式分类 1、条形基础 2、独立基础 3、柱下条形基础4、筏形基础 5、箱形基础 6、桩基础,平面,条形基础,14,15,独立基础,墙下独立基础,柱下独立基础,16,17,18,19,筏板基础和箱型基础,20,21,2、墙或柱,墙是建筑物的竖向构件，其作用是承重、围护、分隔及美化室内空间。作为承重构件，墙承受着由屋顶或楼板层传
5、来的荷载，并将其传给基础；作为围护构件，外墙抵御着自然界各种不利因素对室内的侵袭；作为分隔构件，内墙起着分隔建筑内部空间的作用；同时，墙体对建筑物的室内外环境还起着美化和装饰作用。柱也是建筑物的竖向构件，主要用作承重构件，作用是承受屋顶和楼板层传来的荷载并传给基础。柱与墙的区别在于其高度尺寸远大于自身的长宽尺寸，截面面积较小，受力比较集中。,22,1、墙体的作用,墙体在建筑中的作用主要有四个方面：承重作用：承受建筑物自重和人及设备等荷载，又承受风 和地震荷载。围护作用：抵御自然界风、雨、雪等的侵袭，防止太阳辐 射和噪声的干扰等。分隔作用：把建筑物分隔成若干个小空间。装饰作用：墙体是营造建筑室内
6、、外环境的重要因素。,23,2、墙体的类型,一、按所在位置及方向分类：墙体按在平面中所处位置及方向不同,分为外墙和内墙或纵墙和横墙。沿建筑物短轴方向布置的墙称横墙，横墙有内横墙和外横墙之分，外横墙一般又称山墙；沿建筑物长轴方向布置的墙称纵墙，纵墙有内纵墙和外纵墙之分。位于建筑物内部的墙称内墙，起着分隔房间的作用。在一片墙上，位于建筑物外界四周的墙称外墙，外墙是建筑物的外围护结构，起着挡风阻雨、保温、隔热等围护室内房间不受侵袭的作用；窗或门与窗之间的墙称为窗间墙，窗洞下部的墙为窗下墙。,24,25,二、按所用材料分类,1）砖墙：用砖和砂浆砌筑的墙为砖墙，砖有普通黏土砖、黏土多孔砖、黏土空心砖、灰
7、砂砖、矿渣砖等。2）石墙：用块石和砂浆砌筑的墙为石墙。3）土墙：用土坯和粘土砂浆砌筑的墙或模板内填充黏土夯实而成的墙为土墙。4）钢筋混凝土墙：用钢筋混凝土现浇或预制的墙为钢筋混凝土墙。5）其它墙：多种材料结合的组合墙、各种幕墙、用工业废料制作的砌块砌筑的砌块墙。,26,三、按墙体的受力情况分类:,墙体根据结构受力情况不同，可分为承重墙和非承重墙两种。直接承受上部楼板和屋顶所传来荷载的墙称为承重墙。不承受上部荷载的墙称为非承重墙。非承重墙包括自承重墙、隔墙、填充墙、幕墙。外部的填充墙和幕墙虽不承受上部楼板层和屋顶的荷载，却 承受风荷载和地震荷载。,27,四、按施工方法和构造分类,1）叠砌墙：是各
8、种材料制作的块材（如黏土砖、空心砖、灰砂砖、石块、小型砌块等），用砂浆等胶结材料砌筑而成，也叫块材墙。包括实砌砖墙、空斗墙和砌块墙等。2）板筑墙：是在施工时，先在墙体部位竖立模板，然后在模板内夯筑或浇筑材料捣实而成的墙体。如夯土墙、灰砂土筑墙以及滑模、大模板施工的混凝土墙体等。3）装配式墙：是在预制厂生产的墙体构件，运到施工现场进行机械安装的墙体，包括板材墙、组合墙和幕墙等。机械化程度高，施工速度快、工期短。,28,墙体的设计要求,一、安全方面的要求二、功能方面的要求三、经济方面的要求四、美观方面的要求,29,一、安全方面的要求：1、强度要求：强度是指墙体承受荷载的能力。影响墙体强度的因素:砖
9、墙强度与砖、砂浆强度等级有关，混凝土墙与混凝土的强度等级有关。根据受力情况确定墙体厚度。2、稳定性要求：墙体的稳定性与墙的长度、高度、厚度以及纵、横向墙体间的距离有关。墙体的高厚比、长厚比是保证其稳定的重要措施。当墙身高度、长度确定后，通常可通过增加墙体厚度、增设墙垛、壁柱、构造柱，圈梁等办法增加墙体稳定性。3、防火要求：墙体材料及墙身厚度，都应符合防火规范中相应燃烧性能和耐火极限所规定的要求。,30,二、功能方面的要求：,1、保温、隔热要求 2、隔声要求 3、防水、防潮要求,31,三、经济方面的要求：墙体重量大、施工周期长，造价在民用建筑的总造价中占有相当比重。改革墙体施工方法，变手工操作为
10、机械化施工，提高工效，降低劳动强度，并研制、开发轻质、高强的墙体材料，可以减轻自重，降低成本。四、美观方面的要求：墙体的美观效果对建筑物内外空间的影响较大，选择合理的饰面材料和构造做法非常重要。,32,砖墙,一、砖墙材料 砖墙由砖 和砂浆 两种材料组成。（一）砖 按组成材料分：粘土砖、灰砂砖，页岩砖、煤矸石砖、水泥砖及各种工业废料砖，如粉煤灰砖、炉渣砖等；按形状分：实心砖、多孔砖、空心砖等。按制作方法：焙烧，蒸汽压力养护等。,33,粘土砖有普通粘土砖和多孔砖、空心砖，是以粘土为主要原料，经成型、干燥、焙烧而成。普通粘土砖有青砖和红砖之分。砖的强度等级分为：MU30、MU25、MU20、MU15
11、、MU10 五级。单位：MPa（1Pa=1N/m）,34,（二）砂浆,砌筑墙体的砂浆常用的有：水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆三种。水泥砂浆-属水硬性材料，强度高，较适合于砌筑潮湿环境下的砌体。石灰砂浆-属气硬性材料，强度不高，多用于砌筑次要的民用建筑中地面以上的墙体。混合砂浆-由水泥、石灰膏、砂加水拌和而成，这种砂浆强度较高，和易性和保水性较好，常用于砌筑地面以上的砌体。砂浆的强度以强度等级表示，有M15、M10、M7.5、M5、M2.5等5个级别，单位：MPa。,35,二、砖墙的组砌方式,砖墙的组砌方式是指砖块在砌体中的排列方式。标准砖的规格为240mmll5mm53mm（长宽厚）墙体在砌筑时
12、，以这些尺寸为基础。半砖墙：图纸标注为120mm，实际厚度为115mm；一砖墙：图纸标注为240mm，实际厚度为240mm；一砖半墙：图纸标注为370mm，实际厚度为365mm；二砖墙：图纸标注为490mm，实际厚度为490mm；3/4砖墙：图纸标注为180mm，实际厚度为180mm。,36,（2）主要组砌方式,37,3、楼地层,楼地层是建筑物的水平分隔构件，也起承重作用。就承重而言，其承受着人及家具设备和构件自身的荷载，并将这些荷载传给墙或梁柱或地基。同时楼板支撑在墙体上，还对墙体有水平支撑的作用，从而增强了建筑物的刚度和稳定性 楼板作为分隔构件，沿竖向将建筑物从高度上分隔成若干楼层。楼板除
13、具有足够的强度和刚度外，还应具有隔声、防潮、防水等性能。地坪层是房屋底层的承重分隔层，将底层的全部荷载传给地基土层。,38,39,40,楼板层构造 楼板层是多、高层建筑中沿高度方向水平分隔空间的承重构件，承受并传递荷载，同时对整座建筑物起水平支撑作用。,41,一、楼板层的基本组成及设计要求,（一）楼板层的基本组成（1）面层：又称楼面或地面，其作用是保护楼板并传递荷载，对室内有重要的清洁及装饰作用。其做法和要求与地层的面层相同，将在建筑饰面一章中介绍。（2）结构层：是承重部分，一般包括梁和板。主要功能是承受楼板层上的全部荷载，并将这些荷载传递给墙或柱，同时还对墙身起水平支撑作用，加强房屋的整体刚
14、度。（3）顶棚：又称天花，除美观要求外，常安装灯具。（4）附加层：可根据构造和使用要求设置结合层、找平层、防水层、保温、隔热层、隔声层、管道敷设层等不同构造层次。,42,（二）楼板层的设计要求,为保证楼板的正常使用，楼板层必须符合以下设计要求：（1）必须具有足够的强度和刚度，以保证结构的安全性；（2）具有一定的隔声能力，避免楼层上下空间相互干扰；（3）必须具有一定的防火能力，保证人员生命及财产的安全；（4）必须有一定的热工要求，对有温、湿度要求的房间，在楼板层内设置保温材料。（5）对有水侵袭的楼板层，须具有防潮、防水能力，保证建筑物正常使用。（6）对某些特殊要求，须具备相应的防腐蚀、防静电、防
15、油、防爆（不发火）等能力。（7）满足现代建筑的“智能化”要求，须合理安排各种设备管线的走向。,43,二、楼板层的类型,根据所采用的材料不同，楼板可分为：木楼板、砖拱楼板、钢筋混凝土楼板、压型钢板组合楼板等形式。,44,砖拱楼板,木楼板,钢筋混凝土楼板,压型钢板组合楼板,45,根据基地项目的特点，主要讲一下钢筋混凝土楼板,钢筋混凝土楼板，具有强度高、刚度好、不燃烧、耐久性好、有利于工业化生产等优点，是为建筑物广泛采用的一种楼板形式。根据其施工方法不同，有：现浇整体式钢筋混凝土楼板、预制装配式钢筋混凝土楼板、装配整体式钢筋混凝土楼板三种类型。主要讲一下现浇整体式钢筋混凝土楼板。,46,一、现浇整体
16、式钢筋混凝土楼板 在施工现场经过支模、绑扎钢筋、浇灌混凝土、养护、拆模等施工程序而形成的楼板。现浇整体式钢筋混凝土楼板，根据受力和传力情况，分为：板式楼板、梁板式楼板、无梁楼板。,47,梁板式楼板,48,梁板式楼板,49,无梁楼板,50,地坪构造,地坪是指建筑物底层与土壤接触的结构构件，它承受着地坪上的荷载，并均匀传给地基。一、地坪的组成 地坪是由面层、垫层和基层所构成。面层：是人们日常生活直接接触的表面，与楼层的面层在构造和要求上一致，均属室内装修范畴，统称地面。垫层：是地坪的结构层，起着承重和传力的作用。通常采用C10混凝土6080mm厚，荷载大时可相应增加厚度或配筋。混凝土垫层应设分仓缝
17、，缝宽一般为520mm；纵缝间距为36m，横缝间距为612m。,51,基层：多为垫层与地基之间的找平层或填充层，主要起加强地基、帮助结构层传递荷载的作用。基层可就地取材，如北方可 用灰土或碎砖，南方多用碎砖石或三合土，均须夯实。附加层：为了满足某些特殊使用功能要求而设置的一些层次，如结 合层、保温层、防水层、埋设管线层等。其材料常为1：6 水泥焦渣，也可用水泥陶粒、水泥珍珠岩等。,52,二、地面的设计要求（一）具有足够的坚固性，且表面平整光洁，易清洁不起灰。（二）面层的温度性能要好，导热系数小，冬季使用不感寒冷。（三）面层应具有一定弹性，行走舒适，亦可减小噪声。（四）满足某些特殊要求：防水、防
18、火、耐燃、防腐蚀、防静电、防油、防爆等。,53,4屋顶,屋顶是房屋最顶部起覆盖作用的围护结构，用以防风、雨、雪、日晒等对室内的侵袭。屋顶又是房屋顶部的承重结构，用以承受自重和作用于屋顶上的各种荷载，并将这些荷载传给墙或梁柱，同时对房屋上部还起着水平支撑作用。屋顶的主要作用是承重、保温、隔热和防水。,54,一、屋顶的设计要求 围护：防水、保温、隔热以及隔声、防火等要求。承重：强度、刚度和整体空间的稳定性要求。,二、屋顶的类型,按照坡度：平屋顶 坡屋顶,三、屋面的坡度范围,屋面坡度10的称为坡屋顶，坡度10的称为平屋顶。,主要讲一下平屋顶。,55,一、平屋顶组成 屋面层：主要是防水层或保护层。结构
19、层：承受屋顶荷载并将荷载传递给墙或柱。常用钢筋混凝土楼板。顶棚层：作用与构造做法与楼板层的顶棚层相同。附加层：根据不同情况而设置的保温层、隔热层,56,三、平屋顶的类型,平屋顶依其使用功能可分为上人屋面、不上人屋面 两种；按照其面层所用的材料可分为：卷材防水屋面、刚性防水屋面、高分子涂料防水屋面、拒水粉（防水粉）防水屋面等；根据室内使用要求可分为：有保温隔热（隔汽）、无保温隔热（隔汽）屋顶。,57,58,梯段与平台梁节点处理（a）楼梯齐步并埋步；（b）楼段错一步；（c）梯段齐步不埋步；（d）梯段错多步,59,60,61,5、楼梯,楼梯是建筑的垂直交通联系设施，其主要作用是供人们上下楼层和安全疏
20、散，楼梯也有承重作用，但不是基本承重构件。,楼梯的组成 楼梯主要由楼梯梯段、楼梯平台及栏杆扶手三部分组成,62,63,一、楼梯梯段,设有踏步供建筑物楼层之间上下通行的通道称为梯段。踏步又分为踏面（供行走时踏脚的水平部分）和踢面（形成踏步高差的垂直部分）。每个梯段的踏步不应超过18级，但也不应少于3级。,64,二、梯段平台,楼梯平台是指连接两梯段之间的水平部分。平台用做楼梯转折、连通某个楼层或供使用者稍事休息。与楼层标高相一致的平台称为楼层平台，介于两个楼层之间的平台称之为休息平台或中间平台。,65,三、栏杆扶手,栏杆是设置在楼梯梯段和平台边缘处起安全保障的围护构件。扶手一般设于栏杆顶部，也可附
21、设于墙上，称为靠墙扶手。,66,楼梯尺度,一、楼梯坡度和踏步尺寸 楼梯的坡度是指梯段中各级踏步前缘的假定连线与水平面形成的夹角。楼梯的坡度范围在2545之间，最适宜的坡度为12左右。坡度较小时（小于10）可将楼梯改为坡道。坡度大于45为爬梯。,67,踏步的尺寸：,踏步是由踏面（b）和踢面（h）组成，踏面（踏步宽度）与成人的平均脚长相适应，一般不宜小于260mm。踏步高度一般宜在140175mm之间，各级踏步高度均应相同。踏步尺寸可根据经验公式：b+2h=600620mm，600620mm为一般人的平均步距，室内楼梯选用低值，室外台阶选用高值。,68,梯段长度：（）则是每一梯段的水平投影长度，其
22、值为（），其中为踏面水平投影步宽，为梯段步数，此处需要注意踏步数为踢面高步数。梯段的长度为b(n-1)，b为踏面宽度。为施工方便，楼梯的两梯段之间应有一定的距离，这个宽度称为梯井。其宽度一般为0200mm。,梯段的尺度 梯段的净宽：楼梯扶手中心线至墙面或靠墙扶手中心线的水平距离。供单人通行楼梯净宽度应不小于900mm，双人通行为1100-1250mm，三人通行16501800mm。,69,楼梯间净空高度,楼梯的净高包括梯段部位和平台部位的净高：其中梯段部位净高不应小于2200mm，平台下净高应不小于2000mm。,70,71,钢筋混凝土楼梯构造,钢筋混凝土楼梯按施工方法不同，主要有：现浇整体式
23、、预制装配式两类。根据基地项目特点，主要讲一现浇整体式楼梯。,72,现浇整体式钢筋混凝土楼梯,按楼段的结构形式不同，可分为：板式楼梯 梁板式楼梯两种。,73,74,75,楼梯的细部构造,一、踏步面层及防滑构造 楼梯踏步面层应便于行走、耐磨、防滑并保持清洁。踏步面层的材料，视装修要求而定，一般与门厅或走道的楼地面材料一致，常用的有水泥砂浆、水磨石、大理石和防滑砖等。防滑处理的方法通常是在接近踏口处设置防滑条。防滑条的材料主要有：金刚砂、马赛克、橡皮条和金属材料等。也可用带槽的金属 材料包住踏口中，这样既防滑又起保护作用。,76,二、栏杆和扶手的构造,1、栏杆构造 楼梯栏杆有空花栏杆、栏板式和组合
24、式栏杆三种。,77,78,79,6门与窗,门和窗均属于非承重的建筑配件。门是建筑物及其房间出入口的启闭构件，其主要作用是供人们通行用的水平交通和分隔房间，有时也可采光和通风。窗主要作用是采光和通风，是建筑中的透明构件。窗同时还有分隔和及围护作用。,80,门窗的作用与分类,一、门的分类1按开启方式可分为平开门、弹簧门、推拉门、折叠门、卷帘门、转门等。,图7-1 门的开启方式（a）平开门；（b）弹簧门；（c）推拉门；（d）折叠门；（e）转门,81,2按主要制作材料可分为木门、钢门、铝合金门、塑钢门、塑料门、玻璃钢门等。3按形式和制造工艺可分为镶板门、纱门、实拼门、夹板门等。4按特殊需要可分为防火门、隔声门、保温门、防盗门等。,82,二、窗的分类：按开启方式的不同，有以下几种：,图7-2 窗的开启方式（a）平开窗；（b）上悬窗；（c）中悬窗；（d）下悬窗；（e）立转窗；（f）水平推拉窗；（g）垂直推拉窗；（h）固定窗,83,其他组成部分,84,通过今天的学习，我们来回顾一下，民用建筑的六大基本组成：主要由基础、墙或柱、楼地面、屋顶、楼梯、门窗组成。其它还有：台阶、散水、雨篷、勒角、窗台、采光井、地下室、阳台、栏杆、扶手、落水管、天沟、女儿墙等构造。,85,结束 2011年12月,
