房屋构造 (2).ppt

第8章房屋构造的基本知识,8.1建筑物的分类、分级及构造组成8.2建筑标准化与建筑模数,学习目标,1、掌握建筑物的基本组成2、掌握建筑模数的基本概念3、了解建筑物的分类、分级,8.1建筑物的分类、分级及构造组成,8.1.1建筑物的分类,建筑物：供人们生活、学习、工作、居住以及从事各种生产和文化活动的场所。其他如水池、水塔、支架、烟囱等间接为人们提供服务的设施称为构筑物。,建筑物,按建筑结构形式分,按层数或总高分,按结构类型分,按使用功能分,民用建筑,钢筋混凝土,公共建筑及综合性建筑,工业建筑,农业建筑,砖混结构,钢结构,住宅建筑,超高层建筑,墙承重体系,骨架承重,其他结构,按建筑规模分,大量性建筑,大型性建筑,砖木结构,内骨架承重,空间结构承重,按建筑物的使用功能分（1）民用建筑：非生产性的建筑，又分为居住建筑和公共建筑。居住建筑是共人们生活使用的建筑；公共建筑主要是人们进行社会活动的建筑物。（2）工业建筑：供人们从事各类生产用建筑和为生产服务的附属用建筑（3）农业建筑：供人们从事农业、牧业的种植、养殖、畜牧、贮存等农副业生产的建筑。,民用建筑,居住建筑,公共建筑,工业建筑是指为工业生产服务的各类建筑.,农业建筑是指农牧业生产和加工用的建筑.,以上为按使用性质分类,按建筑的规模分：（1）大量性建筑：单体建筑规模不大，但兴建数量多，分布面广的建筑，如住宅、学校、办公楼、商店、医院等。（2）大型性建筑：规模大、耗资多、影响较大的建筑，如温室、粮仓、养殖场等。,按建筑物的主要承重结构的材料分：（1）砖木结构建筑：用砖墙（或柱）、木屋架作为主要承重结构的建筑。（2）砖混结构建筑：用砖墙（或柱）、钢筋混凝土楼板和屋顶承重构件作为主要承重结构的建筑。（3）钢筋混凝土结构建筑：主要承重构件全部采用钢筋混凝土结构的建筑。（4）钢结构建筑：主要承重构件全部采用钢材制作的建筑。（5）其他结构建筑：如生土建筑、塑料建筑、充气塑料建筑等。,砖石砌体结构房屋常见的结构体系,砖混结构,山墙,楼板,纵墙,钢筋混凝土框架结构,框架结构房屋的结构组成,基础梁,楼板,楼板,楼板,独立基础,横向框架梁,纵向联系梁,钢筋混凝土框架结构,框架结构房屋的结构传力路径,垂直荷载,钢筋混凝土框架结构,框架结构房屋的结构传力路径,水平荷载,钢筋混凝土框架剪力墙结构,框架剪力墙结构的两种基本形式,框架剪力墙片,框架剪力墙筒,剪力墙结构,特种结构拱结构,拱结构的实际应用,建筑拱结构多用于屋面结构，多为单层建筑物，并列拱或交叉拱结构。桥梁拱结构桥梁采用拱结构较多见，尤其是在早期是用承压材料建设桥梁，多数为拱结构。,赵州桥，隋唐,特种结构拱结构,拱结构的实际应用,建筑拱结构多用于屋面结构，多为单层建筑物，并列拱或交叉拱结构。桥梁拱结构桥梁采用拱结构较多见，尤其是在早期是用承压材料建设桥梁，多数为拱结构。,赵州桥，隋唐,拱结构,拱结构的实际应用,桥梁拱结构与建筑拱不同，桥梁必须形成平坦的桥面，从而可以通车。常见的桥梁拱形式有：上承式拱拱身在桥面以下，由于拱体较高，因此多见高山峡谷的拱桥，跨度大，高度高，直接支撑在两侧山体上。,万州长江大桥，目前世界上钢筋混凝土大桥中一跨跨度最大的桥梁。,拱结构,拱结构的实际应用,中乘式拱一般采用双拱结构，拱体中部穿越路（桥）面，以拉杆的形式将桥梁荷载传递至拱体上。拱体需要稳固的支撑，防止拱体倒塌或失稳。,悉尼海湾大桥,拱结构,拱结构的实际应用,下乘式拱桥与中承式拱桥相类似，一般采用双拱结构，拱体中部穿越路（桥）面，以拉杆的形式将桥梁荷载传递至拱体上。拱体需要稳固的支撑，防止拱体倒塌或失稳。多用于桥面较低的桥梁。,拱结构,拱结构的实际应用,连续拱式拱桥连续式拱桥在拱桥中也较为常见；连续的拱互为侧向支撑，可以达到很好的受力效果；边拱需要特殊的墩台，以保证测向推力；为防止中间拱破坏而引起连续性破坏，中间特定桥墩要被设计成抗推力效果较好的桥墩。,按建筑结构形式可以分为：（1）墙承重体系：用墙承受建筑的全部荷载的建筑，适用于内部空间较小、建筑高度较小的建筑，如多层住宅等。（2）骨架承重体系：用钢筋混凝土或钢组成的梁柱体系承受建筑的全部荷载，墙体只起到围护和分隔的作用。（3）内骨架承重体系：建筑内部用梁、柱组成骨架承重，四周用外墙承重。（4）空间结构承重体系：由钢筋混凝土或钢组成空间结构承受建筑的全部荷载。,按建筑物的层数分住宅建筑地层13层；多层：46层；中高层：79层；高层：10层以上。公共建筑及综合性建筑总高大于24m的为高层（不包括高度超过24m的单层主体建筑）建筑高度大于100m的均为超高层。,高层建筑结构,筒体结构一般由内外筒构成，侧向刚度很大；筒体可以为剪力墙，也可以采用密柱框架；可以根据实际需要采用数量不同的筒，但位置一定要均衡对称；筒之间应有良好的连接，保证其共同工作，保证刚度角部受力较大，不能满足简单的类似悬臂梁的计算分析，应力不保持直线形分布状态剪力滞后效应；,高层建筑结构,悬挂结构一般由竖筒构成建筑物的承重、抗侧向力的结构；建筑物必须在各个方向上均衡对称；屋面劲性梁必须保证刚度与强度；吊杆为受拉构件，楼板、梁等一端挂吊于吊杆上，另一端固定在筒壁上，；也可以均悬挂于吊杆上。该结构抗震性能较好，可以通过微小的摆动耗散地震能量。,高层建筑结构,桁架悬挂结构,8.1.2建筑物的等级,1、耐久性性能的划分建筑物的耐久等级主要是根据建筑物的重要性及规模大小划分，用以作为基建投资和建筑设计的重要依据。民用建筑设计通则规定：以主体结构确定的建筑耐久年限分为四级。一级耐久年限，100年以上，适用于重要性建筑物和高层建筑。二级耐久年限，50100年，适用于一般性建筑。三级耐久年限，2550年，适用于次要建筑。四级耐久年限，15年以上，适用于临时性建筑。,2、按建筑的重要性和规模划分建筑按照其重要性、规模、使用要求的不同，分为特级、一级、二级、三级、四级、五级等六个级别。,按耐火性能划分建筑物的耐火性能是组成该房屋的构件其燃烧性能和耐火极限的最低值所决定的。建筑物的耐火等级共分为四级（1）构件的燃烧性能按建筑构件在明火作用下的变化，可分为三类：1）非燃烧体：用非燃烧材料做成的构件，如：天然石、人工石材、金属材料等。2）燃烧体：用容易燃烧的材料做成的构件，如木材等。3）难燃烧体：用不易燃烧的材料做成的构件，或者用燃烧材料做成，但用非燃烧材料做保护层的构件，如沥青混凝土、土板条抹灰构件等。,（2）建筑构件的耐火极限构件的耐火极限是指任一建筑构件在规定的耐火试验条件下，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性地被破坏或失去隔火作用为止这段时间。耐火极限用小时（h）表示。,8.1.3房屋的构造组成及其作用,民用建筑中房屋的基本组成主要有：基础、墙（或柱）、楼（地）板层和地坪、楼梯、屋顶、门与窗等。基础：是建筑物最下面的部分，埋在自然地面以下，它承受建筑物的全部荷载，并把这些荷载传给下面的土层地基。基础是建筑物的重要组成部分，应该坚固、稳定、能经受冰冻和地下水及其所含化学物质的侵蚀。基础的细部构造有大放脚、防潮层等。,墙或柱：墙或柱是建筑物的垂直承重构件，墙体在具有承重要求时，它承受地面和屋顶传给它的荷载，并把这些荷载传给基础。外墙有维护功能，负有抵御自然界各种外来因素对室内侵袭的责任；内墙起划分建筑内部空间，创造适用的室内环境的作用。墙体应具有足够的承载能力、稳定性、良好的热工性能及防火、隔声、防水、耐火性能。墙体和柱的细部构造有散水、勒脚、台阶、花池、明沟、过梁、圈梁等。,楼（地）板层和地坪地坪是建筑底层房间与下部土层接触的部分。楼板层是建筑物的水平承重构件，起到竖向划分建筑内部空间的功能。楼板层是建筑物的水平承重构件，起到竖向划分建筑内部空间的功能。楼板承担建筑的楼面荷载，并把这些荷载传给墙和梁，同时对墙体起到水平支撑的作用。楼板层应具有足够的承载能力、刚度，并应具备防火、防水、隔声的性能。,楼梯：是楼房建筑中联系上下各层的垂直交通设施。在平时供人们交通使用，在非常情况下供人们紧急疏散。它关系到建筑使用的安全性，因此在宽度、坡度、数量、位置、布局形式、防火性能等方面均有严格的要求。楼梯的细部构造有平台、中间平台、楼梯栏杆（板）、扶手等。,屋顶（屋盖）：是建筑物顶部的承重和围护构件。由屋面、保温（隔热）层和承重结构三部分组成。屋顶的细部构造有泛水、檐口、女儿墙、天沟、落水管等。,门和窗：门是供人们及家具设备进出房屋的建筑配件，同时门还兼有分割房间、围护的作用，有时还能进行采光和通风。门应有足够的宽度和高度，其数量和位置也应符合有关的规范的要求。窗的作用是采光和通风，同时也是围护结构的一部分，在建筑的立面形象中也有相当重要的地位，同时窗又是围护结构的薄弱环节。门和窗是非承重结构的建筑构件。建筑物除了上述基本组成部分外，还有一些其他配件和设施，如：雨篷、散水、通风道、烟囱、垃圾道、壁橱等。,民用建筑的基本构造组成,楼地层：建筑中的水平承重构件。,墙体和柱：建筑物的承重与围护构件。,基础：建筑物下部承重构件。,楼梯：楼房建筑中的垂直交通设施。,屋顶：建筑物顶部的围护和承重构件。,门窗：均属于非承重构件。,8.1.4影响房屋构造的主要因素,1、房屋结构上的作用房屋结构上的作用是指使房屋结构产生效应（结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等）的各种原因的总称。它包括直接作用和间接作用。直接作用有房屋的自重；人群、家具、设备的重量；落在屋顶上的雪的重量；作用于墙面上和屋顶上的风的压力等。间接作用有温度的变化、材料的收缩和徐变、地基变形、地震等。,2、自然界的其他影响房屋在自然界中经常受到日晒、雨淋、冰冻、地下水的侵蚀等的影响。因而房屋的相关部位要采取保温、隔热、防水、防温度变形、防冻胀等构造措施。,3、各种人为因素的影响人们所从事的生产、工作、学习和娱乐等活动，也将对房屋的正常使用造成影响。如机械振动、化学腐蚀、噪声、爆炸、火灾等就是人为因素的影响。为了防止这些影响所造成的危害，房屋设计中还应考虑到防震、耐腐蚀、隔声、防爆、防火等构造措施。,8.2建筑标准化与建筑模数,8.2.1建筑标准化建筑业是国民经济中的一个重要部门，为适应国民经济迅速发展的需要，建筑业必须走向工业化、现代化。建筑标准化是建筑工业化的组成部分之一，是建筑工业化的前提。,1、建筑标准化的组成（1）建筑设计有关条例的标准化主要指我国目前已制定的建筑法规、建筑设计规范、建筑定额等。如住宅建筑设计规范、高层民用建筑设计防火规范等。（2）建筑设计的标准化如建筑构、配件的标准设计、房屋的标准设计和工业化建筑的体系设计等。（3）建筑构、配件的标准设计标准构件和标准配件就是对房屋中的受力构件和非受力构件即配件等采用标准设计。,（4）房屋的标准设计标准设计包括整个房屋的设计和单元的设计两部分。标准设计一般由地方设计院进行编制，供建筑单位选择使用。单元设计一般指设计平面图中的一个组成部分，应用时再进行拼接、组合成一个完整的建筑组合体。标准设计在大量性建造的房屋中应用比较普遍。,2、工业化建筑体系为了适应建筑工业化的要求，除考虑将房屋的构配件等进行定型化，还应对构件生产、运输、施工现场中吊装乃至组织管理等一系列问题进行通盘设计，作出统一的规划，这就是工业建筑体系。如北京地区的大规模住宅建筑体系、装配式大板住宅建筑体系等。,8.2.2建筑模数制为了实现建筑设计标准化，使建筑物中的构、配件具有较大的通用性和互换性。达到加快设计速度，提高施工质量和效率，降低房屋造价的目的，建筑物各部分的尺寸必须统一协调。我国已制定了建筑模数协调统一标准，在这个标准中制定了模数协调原则。,1、建筑模数建筑模数是选定的尺寸单位，作为建筑空间、构配件以及有关设备协调中的增值单位。（1）基本模数基本模数是模数协调中选用的基本尺寸单位，其数值为100mm，其符号为M，即1M=100mm，整个建筑物和建筑物的各部分以及建筑的组合件的模数化尺寸，应是基本模数的倍数。,（2）导出模数导出模数是基本模数的倍数或分数。它是组成模数数列的基础，分扩大模数或分模数等。1）扩大模数：建筑上现有的扩大模数有水平扩大模数：3M、6M、12M、15M、30M、60M。其相应的尺寸分别为300mm、600mm、1200mm、1500mm、3000mm、6000mm及竖向扩大模数为3M、6M，其相应的尺寸为300mm、600mm。2）分模数：现有的模数为1/10M，1/5M，1/2M，其相应的尺寸为10mm、20mm、50mm，常用于建筑中缝隙、构造节点、构配件截面处。,2、模数数列由基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展成的一系列尺寸，这些模数数列的幅度应符合表的规定。模数数列的幅度及适用范围如下：1）水平基本模数的数列幅度为1M20M，主要适用于门窗洞口和构配件断面尺寸。2）竖向基本模数的数列幅度为1M36M，主要适用于建筑物的层高、门窗洞口、构配件等尺寸。,3）水平扩大模数的数列幅度为3M60M，必要时幅度不限，主要用于建筑物的开间或柱距、进深或跨度、构配件尺寸及门窗洞口尺寸。4）竖向扩大模数的数列幅度为3M6M，可不受限制，主要用于建筑物的高度、层高、门窗洞口尺寸。,建筑模数数列及用途表1.1,3、几种尺寸为了保证建筑物构配件的安装与有关尺寸间的相互协调，在建筑模数协调中把尺寸标志尺寸、构造尺寸和实际尺寸。1）标志尺寸应符合模数数列的规定，用以标注建筑物定位轴线、定位面或定位轴线、定位线之间的垂直距离（如开间或柱距、进深或跨度、层高等），以及建筑构配件、建筑组合件、建筑制品及有关设备界限之间的尺寸。,2）构造尺寸是指建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等的设计尺寸，一般情况下，标志尺寸减去缝隙为构造尺寸。3）实际尺寸是指建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等生产制作后的实有尺寸，实际尺寸与构造尺寸之间的差数应符合建筑公差的规定。,几种尺寸间的关系,（a）构件标志尺寸大于构造尺寸；（b）构件标志尺寸小于构造尺寸,几种尺寸及其相互关系,定位轴线,定位轴线：确定建筑构配件位置及相互关系的基准线，同时也是施工放线的基线。建筑设计和建筑施工需要引入定位轴线作为确定建筑平面及相关构件之间位置关系的准绳。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。,平面定位轴线及编号平面定位轴线应设横向定位轴线和纵向定位轴线。横向定位轴线的编号用阿拉伯数字从左至右顺序编写；纵向定位轴线的编号用大写的拉丁字母从下至上顺序编写(图1.3)。定位轴线也可分区编号，注写形式为“分区号-该区轴线号”(图1.4)。当平面为圆形或折线形时，轴线的编写分别按图示方法进行(图1.5、图1.6)。,平面定位轴线,平面定位轴线,平面定位轴线,平面定位轴线,平面定位轴线,混合结构建筑承重外墙顶层墙身内缘与定位轴线的距离应为120mm(图1.7(a)；承重内墙顶层墙身中心线应与定位轴线相重合(图1.7(b)。楼梯间墙的定位轴线与楼梯的梯段净宽、平台净宽有关，可有三种标定方法：楼梯间墙内缘与定位轴线的距离为120mm(图1.7(c)；楼梯间墙外缘与定位轴线的距离为120mm；楼梯间墙的中心线与定位轴线相重合。,平面定位轴线的标定,框架结构建筑中柱定位轴线一般与顶层柱截面中心线相重合(图1.8(a)。边柱定位轴线一般与顶层柱截面中心线相重合或距柱外缘250mm处(图1.8(b)。非承重墙除了可按承重墙定位轴线的规定定位之外，还可以使墙身内缘与平面定位轴线相重合。,平面定位轴线的标定,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。,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。,（2）承重内墙的定位轴线,如果墙体是对称内收，则平面定位轴线中分底层墙身。,如果墙体是非对称内收，则平面定位轴线偏分底层墙身。,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。,有时根据建筑空间的要求，也可以把平面定位轴线设在距离内墙某一外缘120mm处。,（3）非承重内墙的定位轴线：布置比较灵活，可按承重外墙定位轴线的规定定位，还可以使墙身内缘与平面定位轴线相重合。,墙体如果是外承重墙，平面定位轴线距顶层墙身内缘120mm。,如果是非承重墙，平面定位轴线与顶层墙身内缘重合。,（4）变形缝处定位轴线：通常设置双轴线,变形缝外墙与墙垛交界处定位轴线,如两侧墙体均为承重墙，平面定位轴线应距顶层墙体内缘120mm。,变形缝处两侧均为墙体的定位轴线,如两侧墙体均为非承重墙，平面定位轴线应分别与顶层墙体内缘重合。,墙体如果是外承重墙，平面定位轴线距顶层墙身内缘120mm。,如果是非承重墙，平面定位轴线与顶层墙身内缘重合。,（4）变形缝处定位轴线：当变形缝处两侧墙体带联系尺寸时，其平面定位轴线的划分与上述原则相同。,按承重外墙处理,按非承重外墙处理,（5）带壁柱外墙的墙体平面定位轴线：应与墙体内缘相重合或距墙体内缘120mm。,定位轴线与墙身内缘重合,定位轴线与距墙体内缘120mm,当高低层分界处不设变形缝时，应按高层部分承重外墙定位轴线处理，平面定位轴线应距墙体内缘120mm处，并于底层定位轴线重合。,（6）高低层分界处的墙体定位轴线：,当高低层分界处设变形缝时，应按变形缝处墙体平面定位处理。,（7）框架结构定位轴线：建筑底层为框架结构时，框