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建筑工程概论 主要内容 一 项目与工程的概念二 工程建设基本程序三 建筑分类及构造四 地基与基础介绍五 建筑构配件六 建筑材料七 施工现场平面布置 第一部分 项目与工程的概念项目 工程 土木工程 建筑工程 项目的概念为创建一个独特产品 服务或任务所做出的一种临时性的努力 由一系列具有开始和结束日期 相互协调和控制的活动组成的 通过实施活动而达到满足时间 费用和资源等约束条件和实现项目目标的独特过程 PMIISO 项目是指一个过程 而非过程完成时形成的成果 项目群管理方式 对多个同类项目同时进行管理 项目与工程的关系简单地说 一个项目中可能包含有多个工程 而一个工程则只能是特指某一个具体的工程 第二部分 工程建设基本程序 基本建设程序 1 可行性论证 feasibitity 2 选址 siting 3 规划 planning 4 设计程序5 发包6 施工7 竣工及交付使用 第三部分 建筑分类及构造 建筑是指建筑艺术与工程技术相结合 营造出供人们进行生产 生活或其他活动的环境 空间 房屋或场所 建筑物与构筑物 建筑分类及构造 一 建筑物的分类和等级二 建筑物的组成与构造 1 建筑物分类按使用情况分 民用建筑 工业建筑 农业建筑按层数分 单层 多层 高层按主要承重构件采用的材料分 砖木结构 钢筋混凝土结构 钢结构 混合结构按承重结构体系分 墙体结构 骨架结构 筒体结构 大跨度空间结构 混合结构 一 建筑物的分类和等级 2 建筑物的等级建筑物的耐久等级建筑物的耐火等级抗震设防类别建筑物的设计等级 建筑物的分类和等级 二 建筑物的组成与建造过程 1 建筑物的组成地基与基础主体 墙柱 楼地层 楼梯 门窗 屋面 地下室 阳台 雨篷 台阶 散水 通风道设备安装 装修 空调 电气 给排水 构造概念 研究建筑物的构成 各组成部分的组合原理和构造方法结构体系 影响建筑构造 建筑经济和建筑整体造型的基本因素建筑部件 屋顶 墙 楼板等建筑配件 楼梯 台阶 阳台 雨蓬 栏杆 隔断 门 窗 天窗 烟道等建筑防护 建筑防火 建筑防水等 影响构造因素 自然界因素 日晒 雨淋 冰冻 振动结构荷载 永久荷载 可变荷载人为因素 拥挤超载 噪声 火灾 第四部分 地基与基础介绍 地基与基础部分 一 地基 一 地基的定义与分类地基 承托建筑物上部和基础全部荷载的场地土层 天然地基 岩石 碎石土 砂土 粉土等特殊地基 岩溶 地裂缝带 矿山采空区等 湿陷性黄土 膨胀土等 软土 人工添土等 人工地基 复合地基 换土 压实 桩 化学加固 地基处理 目的 提高软弱地基的强度 保证地基的稳定性 降低软弱地基的压缩性 减少基础的沉降 防止地震时地基土的振动液化 消除土的湿陷性 涨缩性和冻涨性 地基处理的方法换填法 预压法 强夯法 振冲法 土或挤密桩法 砂石桩法 深层搅拌法 高压喷射注浆法提高上部结构的整体性和刚度 二 基础 将上部结构荷载传递给地基土 连接上部结构与地基土的下部结构 重要性 作用 造价 工期 承受上部建筑全部荷载并传给地基 总土建造价的10 40 1 3以上 且不可控制因素多 足够的强度和稳定性 选地基承载力高 反复论证 隐蔽工程严格质量控制 要求 一 基础分类 1 埋深 室外设计地坪到基础底面 浅基础 5m 2 按材料和受力特点刚性 砖 混凝土 毛石 柔性 钢混 二 浅基础 浅基础形式 单独基础条形基础筏板基础和箱形基础壳体基础 独立基础柱下 椎形 阶梯形 壳体杯口条形基础 长度远大于宽度 砖墙下十子交叉基础柱下一字基础增加基底面积 增大刚度 片筏基础平板式 梁板式钢筋混凝土板 较适宜软弱地基 箱形基础由钢筋混凝土底板 顶板和交叉纵横的隔墙组成 整体性好 常用于高层建筑 三 深基础 桩基础沉井基础沉箱基础地下连续墙 桩基础工程 类型桩按承载性状可分为摩擦桩和端承桩桩按成桩时挤土状况可分为非挤土桩 部分挤土桩和挤土桩 按桩的施工方法 桩可分为预制桩和灌注桩两类 摩擦桩在极限承载力状态下 桩顶荷载由桩侧阻力承受的桩 桩尖部分承受的荷载很小 一般不超过10 如打在饱和软粘土地基 在数十米深度内均无坚硬的桩尖持力层 这类桩基的沉降较大 端承桩在极限荷载作用状态下 桩顶荷载由桩端阻力承受的桩 如通过软弱土层桩尖嵌入基岩的桩 外部荷载通过桩身直接传给基岩 桩的承载力由桩的端部提供 不考虑桩侧摩阻力的作用 预制桩 预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料和形式的桩 如木桩 混凝土方桩 预应力混凝土管桩 钢管或型钢的钢桩等 用沉桩设备将桩打入 压入或振入土中 或有的用高压水冲沉入土中 预制桩沉桩施工锤击法 静力压桩法 振动法 灌注桩 灌注桩是在施工现场的桩位上用机械或人工成孔 然后在孔内灌注混凝土而成 根据成孔方法的不同分为钻孔 挖孔 冲孔灌注桩 沉管灌注桩和爆扩桩 灌注桩施工 钻孔灌注桩 沉管灌注桩 第五部分 建筑构配件 建筑结构的结构体系与构件 一 结构构件1 板板 平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件位置 楼面 屋面 基础 墙体单向板与双向板预制板与混凝土现浇板 2 梁 受弯构件 梁截面尺寸 深度大于宽度深梁 扁梁 变截面梁梁截面形式 T形梁 L形梁 空腹梁梁支撑方式 简支梁 悬臂量 连续梁梁在结构中的位置 主梁 次梁 圈梁 过梁 3 柱 承受压力的竖向构件 截面形式 方柱 圆柱 矩形柱 工字型柱 双肢柱 格构柱材料 石 砖 木 钢 混凝土受力 轴心受压 偏心受压 4 拱 拱 主要承受轴向压力的曲线结构三铰拱 双铰拱 无铰拱 第六部分 建筑材料 建筑材料 一 材料基本性质二 传统建筑工程材料三 近代建筑工程材料四 现代建筑工程材料五 建筑工程材料展望 建筑材料的分类 按材料的化学成分分类 无机材料 有机材料 复合材料按功能分类 结构材料 功能材料按材料的产出方式分类 天然材料 产品材料 工程上通常按材料的化学成分将材料分为三大类 一 材料基本性质 一 物理性质密度 表观密度和堆积密度 P317 孔隙率与空隙率憎水性与亲水性 P321 二 力学性质强度抗压 拉 剪 弯 强度 MPa 比强度弹性与塑性材料在外力作用下产生变形 当外力去除后 能否恢复原来形状韧性与脆性硬度与耐磨性 二 传统的建筑工程材料 1 砖 1 砖的种类普通实心砖与空心砖 烧结砖与非烧结砖多孔粘土砖 水平孔 填充墙 竖孔 承重墙 2 性能尺寸 普通实心砖 240mm 115mm 53mm 与模数不吻合 隔热性不好 能耗大 空心砖与模数相吻强度 抗压 MU30 25等 实验3 应用 承重 隔断 保温等 2 瓦 屋面材料P359 粘土瓦 水泥瓦 石棉水泥瓦 玻璃钢瓦等 平瓦和波形瓦 3 石灰 石膏 气硬性无机胶凝材料 1 石灰 碳酸钙 生石灰 特性 生石灰的熟化 可塑性和保水性好 硬化缓慢 体积收缩大 强度低 耐久性差 很少独立使用 三七灰土2 石膏 硫酸钙 特性 硬化快 体积微胀 密度小强度低 隔热 吸声性能好 加工防火性能好 耐水性差建筑石膏 室内抹面 粉刷 装饰 4 砂组成混凝土和砂浆的主要材料之一天然砂 河砂 海砂 山砂 与人工砂粗砂 中砂 细砂 5 石抗压强度好 耐磨 耐久 便于就地取材毛石 砌筑基础 堤坝 挡土墙料石 开采的规则六面体石块饰面石材 大理石 花岗岩色石渣 装饰工程的骨料石子 混凝土粗骨料 天然石材指从天然岩中开采出来 并经加工成块状或板状材料的总称 建筑装饰用的饰面石材主要有大理石和花岗石两大类 大理石是指变质或沉积的碳酸盐岩类的岩石 其主要的化学成分是碳酸钙 约占50 以上 还有碳酸镁 氧化钙 氧化锰及二回氧化硅等 大理石属于中硬石材 大理石板材的颜色与成分有关 板材的硬度较低 如在地面上使用 磨光面易损失 所以尽可能不将大理石板材用于地面 因大理石板材价格高 属高档装饰材料 一般常用于宾馆 展览馆 影剧院 商场 机场 车站等公共建筑的室内墙面 柱面 栏杆 窗台板 服务台面等部位 天然花岗石是以铝硅酸盐为主要成分的岩浆岩 花岗石质地坚硬 耐酸碱 耐腐蚀 耐高温 耐光照 耐冻 耐摩擦 耐久性好 外观色泽可保持百年以上 由于花岗石不易风化变质 多用于墙基础和外墙饰面 也用于室内墙面 柱面 窗台板等处 又由于花岗石硬度高 耐磨 所以也常用于高级建筑装饰工程大厅的地面 如宾馆 饭店 礼堂等的大厅 花岗石板材的表面加工程度不同 也就是它们表面质感不一样 使用时应注意 一般镜面板材和细面板材表面光洁光滑 质感细腻 多用于室内墙面和地面 也用于部分建筑的外墙面装饰 铺贴后 形影倒映 顿生富丽堂皇之感 粗面板材表面质感粗糙 粗扩 主要用于室外墙基础和墙面装饰 有一种古朴 回归自然的亲切感 6 木材 特点 轻质高强 弹性韧性好 能承受冲击和振动作用 易于加工 但受材料尺寸的制约大 构造不均匀 耐火和耐久性差 用途 承重结构材料 圆条 原木 辅助材料 原木 锯材 装饰材料 原木 锯材 例 胶合板 纤维板 刨花板等 三 近代土木工程材料 1 钢材 P360 1 钢材的分类和特点按化学成分 碳素纲 合金钢按用途分 钢结构用钢 型钢 钢板 管材钢筋混凝土用钢 钢筋 钢丝特点 强度高 塑性和韧性好 能承受冲击和振动荷载 易于加工和装配 但易锈蚀 耐火性差 2 钢材的力学性能强度 拉伸实验 拉伸曲线 屈服强度 强度极限 塑性 伸长率 断面收缩率 韧性 硬度 钢的化学成分对钢性能的影响 钢是含碳量为0 06 2 0 并含有某些其它元素的铁碳合金 碳有益元素 硅 锰 有害物质 硫 磷 氧 氢 建筑用钢 碳素结构钢Q235优质碳素钢热轧型钢 工字钢 H型钢 槽钢 角钢 钢管热轧钢筋光圆 带肋 四级表示法 2 水泥 水硬性无机胶凝材料 P329 1 成分与烧制 普通硅酸盐水泥 C3S C2S 两磨一烧 2 硬化过程 水硬性 凝结时间 快则措手不及 慢则延误进度 强度发展 放热 体积变化 干缩 湿胀 3 技术要求细度 凝结时间 体积安定性 强度及强度等级水泥标号 42 5 42 5R 52 5 以3天 28天抗压强度 抗折4 4 16cm水泥胶浆块为标准 碱含量 影响水泥性能的因素 水泥组成成分水泥细度养护条件龄期拌和用水量贮存条件 3 混凝土 1 组成混凝土的基本材料水泥 细骨料 砂 粗骨料 石 水特点 原料丰富 价格低廉 生产工艺简单抗压强度高 耐久性好等分类 胶结材料 功能 表观密度 2 砂 石的颗粒级配和粗细程度 P340 3 混凝土的主要技术指标和易性 流动性 粘聚性和保水性坍落度实验 维勃稠度实验 强度 150 150 15028天标准养护C7 5 C10 C60影响强度的因素 水泥强度等级 水灰比 骨料 龄期 养护变形 化学收缩 温度变形 干缩湿胀 徐变 4 配合比的设计 试配与调整法水灰比 W C 单位用水量 砂率5 特种混凝土 外加剂 减水剂 早强 缓凝 加气 速凝剂 4 钢筋混凝土 特点 提高抗拉能力并推迟混凝土裂缝出现耐火性 耐久性 经济性好 共同工作 摩阻力 胶粘力 机械咬合力 5 砂浆 P351 1 组成材料 胶结材料 砂 水水泥砂浆 石灰砂浆 混合砂浆砌筑砂浆 抹面砂浆 特种砂浆 2 抗压强度M20 M15 M10 70 7 70 7 70 7mm试块 6块一组 28天养护3 和易性 流动性 沉入度 保水性 分层度 4 粘结力是影响砌体抗剪强度 耐久性 稳定性 建筑物抗震能力和抗裂性的因素 5 变形及抗冻性 四 现代建筑工程材料 1 沥青 沥青制品和其他防水材料1 沥青 黑色或黑褐色的有机胶结材料 具有良好的憎水性和防腐性能 地沥青 石油沥青 焦油沥青 煤沥青 低温 高温 老化 粘附力 2 玻璃 陶瓷制品 玻璃幕墙陶瓷 马赛克 墙地砖 釉面砖 3 功能材料 吸声隔声材料多孔 疏松 透气绝热材料 孔隙无机绝热材料 石棉 矿渣棉 膨胀珍珠岩 有机绝热材料 软木板 泡沫塑料 多孔混凝土 蜂窝板 装饰材料色彩 线形 质感 第七部分 施工总平面布置 施工总平面布置 施工总平面设计应坚持以下原则 1 在满足施工要求的前提下 少占地 不挤占交通道路 2 最大限度的压缩场内运输距离 尽可能避免二次搬运 3 在满足施工需要的前提下 临时工程越小越好 以降低临时工程费 4 临时设施的布置有利于生活和生产 减少工人往返距离 5 充分考虑劳动保护 环境保护 技术安全 防火要求等 施工总平面布置图的设计步骤 1 引入场外交通道路 2 布置仓库 3 布置加工场和混凝土搅拌站 4 布置内部运输道路 5 布置临时房屋 6 布置临时水电管网和其它动力设备 7 绘制正式的施工总平面图 谢谢大家 欢迎提出宝贵意见 6 水利工程 地下连续墙 用途 深基坑的支护结构 建筑物的深基础特点 刚度大 挡土又挡水 可用于任何土质 施工无振动 噪音低 成本高 施工技术复杂 专用设备 地下室 按使用性质 普通地下室 人防地下室按埋入深度 全地下室 半地下室强度 刚度 防水 防渗漏 采光 安全采光井防潮 地下室防水 隔水法降排水法综合法取决于地下水位的高低 第五部分墙体 P185 一 概述1 作用 承重 围护 分隔2 类型按位置分 外墙 山墙 女儿墙 内墙横墙 纵墙 窗间墙按受力分 承重墙 承自重墙 非承重墙按作用分 围护墙 内隔墙按材料分 土 石 砖 砌块 混凝土 复合材料 影响墙体厚度的因素 强度 考虑地震 不般不小于Mu7 5 M5稳定性 高厚比20 25热工因素 保温隔热隔声因素 材料规格 普通烧结砖墙体构造 1 砖墙的尺寸 砖的尺寸 墙厚度 构造尺寸 标志尺寸 砖墙的长度 115 10 n 10 洞口宽度 115 10 n 10 砖墙高度 53 10 n 独立砖柱尺寸 2 砌筑形式 实心墙 一顺一丁 三顺一丁 梅花式即沙包式 空斗墙 空心砖墙 3 砌砖方法 砌砖施工通常包括抄平 放线 摆砖样 立皮数杆 挂准线 铺灰 砌砖等工序 如是清水墙 则还要进行勾缝 4 砌筑工程质量 基本要求是 横平竖直 砂浆饱满 灰缝均匀 上下错缝 内外搭砌 接槎牢固 每一皮砖的灰缝横平竖直 砂浆饱满 规定实心砖砌体水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80 上下错缝是指砖砌体上下两皮砖的竖缝应当错开 以避免上下通缝 在垂直荷载作用下 砌体会由于 通缝 丧失整体性而影响砌体强度 同时 内外搭砌使同皮的里外砌体通过相邻上下皮的砖块搭砌而组砌得牢固 墙体细部 1 勒脚作用 保护 加固墙体 丰富立面材料 水泥砂浆 石板等防水 防冻 防潮 2 散水与明沟 散水宽度出挑檐200mm 出基础200mm 防止基础受雨水浸泡 坡度2 5 宽度600 1000材料 一般素混凝土 明沟 接雨水管 有盖板叫暗沟 3 踢脚与墙裙作用 装饰 保护材料 木材 水磨石 水泥砂浆4 窗台外窗台 排水 保护墙面 清水挑砖 挑砖抹灰 预制钢筋混凝土悬挑 挑出60斜面 滴水 P191图5 11 内窗台 排除窗内侧冷凝水 保护墙面 搁物 装饰挑出30 40 5 门窗过梁 承受荷载 砖拱 窑洞 洞口宽度小于1 8米 钢筋砖过梁 普通粘土砖与砂浆 底部配钢筋钢筋 洞口宽度小于2米 钢筋混凝土过梁 6 圈梁作用 增强建筑物的整体刚度数量 根据建筑物高度 墙体厚度 地震设防等 7 构造柱与 框架柱的区别 加强砖混结构整体性设置位置 表5 5 截面等构造 8 隔墙 易拆装 占地小 隔声好等砌筑隔墙轻骨架隔墙条板隔墙 第六部分楼地层 一 概述1 楼层与地层的统称 楼地面 分隔建筑空间的水平承重构造2 作用 承受并传递荷载 分隔空间 水平支撑3 要求 强度 刚度 隔声 防潮 保温 二 楼层 楼层的组成 面层 结构层 顶棚 类型 地下室楼层 间隔楼层 阁楼楼层钢筋混凝土楼板 压型钢板组合楼板现浇 肋形 井格 无梁 预制装配式 装配整体式 一 钢筋混凝土楼板强度大 刚度好 防火 耐久性好 1 现浇整体式钢筋混凝土楼板支模 扎钢筋 浇筑混凝土 养护 拆模 2 预制装配式混凝土楼盖 P198 圆孔板 槽形板 实心板节省模板 减少湿作业 提高施工进度 空心板 预应力 3 装配整体式混凝土楼盖密肋填充块楼板 顶制薄板叠合楼板厚度 150 250 且不小于薄板厚度两倍跨度 4 6米 二 压型钢板组合楼层 P199 三 顶棚层 天花板 为满足顶部整洁美观 隐藏电线和空调管道 隔声保温等要求而另加的构造层 具有一定的光线反射和装饰功能 直接式顶棚直接喷刷涂料 抹灰装饰 粘贴装饰 悬吊式顶棚 吊顶 1 吊顶棚整洁顶棚 隐藏管道 增强隔声保温效果吊筋 型钢 钢筋 木吊筋 间距900 1000骨架 木 轻钢龙骨 主龙骨 次龙骨面层 金属板 人造板 2 钉顶棚直接钉在预制装配式钢筋混凝土肋形板的顶棚施工简单 节省材料 地面按材料分类 水泥砂浆水磨石木材花岗石地砖地毯 五 雨蓬和阳台 1 阳台楼房建筑中突出于外墙面或凹于外墙面以内的平台 生活阳台 服务阳台凸阳台 凹阳台转角阳台 假阳台 封闭阳台 结构类型 挑梁 挑板 1 2米 墙梁外挑式压重 墙承式 柱承式 别墅 面积计算 栏杆构造 实体 镂空 2 雨蓬 建筑物外门顶部悬挑的水平挡雨板 遮阳 保护门扇 出入方便 美观 一般不上人 固端悬臂梁 抗倾覆 砖强度验算 或钢筋混凝土板悬挑1 1 5米 一 作用覆盖在房屋最顶部的外部围护构件防御风霜雨雪 日晒承重和水平支撑美观 形式和内容的统一 第七部分屋面 二 屋顶的组成 A 屋面 屋顶面层 屋面材料应具有防水 耐火和耐自然长期侵蚀的性能 并有一定强度 B 承重结构 承受屋面上的所有荷载 自重及其他加于屋面上的荷载 如吊顶 并将这些荷载传递给支承它的墙或柱 C 保温 隔热层 在寒冷地区和炎热地区D 顶棚 顶棚有直接式顶棚和吊顶两种 三 屋顶的类型P207 A 按屋顶形式分 平屋顶 坡度小于10 的屋顶 常用坡度2 5 坡屋顶 坡度大于10 的屋顶 坡屋顶形式有单坡顶 双坡 四坡 歇山 庑殿等 其他 尖顶 圆顶 天文台 折板 礼堂雨棚 筒壳 悬索 亚运体育馆 等 B 按屋面防水材料分 瓦屋面 小青瓦 大青瓦 机平瓦 波形瓦 水泥石棉波形瓦 瓦楞铁 玻璃钢 压型钢板 柔性防水 各种卷材如油毡 橡胶 无纺布 刚性防水 采用防水砂浆或细石混凝土作防水层的屋面 构件自防水屋面 四 屋顶的排水方式与防水措施 排水方式 无组织排水 自由落水 有组织排水 外排水 内排水 表5 7屋面防水等级和设防要求 五 防水措施及原则 导根据防水盖料的不同要求 设置合理的排水坡度 使屋面雨水因势利导地排离屋面堵利用屋面防水盖料在上下左右的相互搭接 形成一个封闭的防水覆盖层平屋顶以堵为主 以导为辅 坡屋顶以导为主 以堵为辅 六 落水管布置 落水管直径分为75 100 150几种 落水管间距 女儿墙平屋面 18m 挑檐平屋面 24m 单层工业厂房 30m 瓦屋面 15m 二 单层与多层建筑 1 单层工业厂房组成部分 屋盖结构 吊车梁 柱子 支撑 基础和维护结构 结构形式 排架结构与刚架结构轻型钢结构厂房 2 大跨度结构 跨度大于60米的建筑 P271 网架结构 呈平面的钢结构的一种空间结构形式网壳结构 呈曲面的钢结构的一种空间结构形式常用在体育馆 特种结构等膜结构悬索结构 3 多层建筑 低于8层 且住宅一般不配电梯混合结构框