2013年3月大理《土木工程概论》辅导资料一.docx

大连理工大学网络教育学院土木工程概论辅导资料一主要内容（一）土木建筑工程的基本概念（需要熟练掌握的基本概念）1土木建筑工程土木工程和建筑工程的统称。是使用各种建筑材料和设备建造各种建筑物和构筑物的生产活动和工程技术。凡是依工程图样从事房屋、道路、桥梁、机场、堤坝等土木工程的兴建、改建、修缮等行业均属于它的范畴；包括一般土木工程业、房屋建筑业、景观工程业、环境工程业（指从事各种污染防制工程废弃物处理工程环境卫生工程等行业本文在此不多作介绍）、电路及管道工程业、油漆、粉刷、裱席业（从事像壁纸张贴、壁饰工业、制作并装设草席、榻榻米等行业）及其它营造业，一般俗称营造业。中国国务院学位委员会在学科简介中定义为：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。2土木建筑工程概念包括的要点：（1）土木建筑工程包括土木工程和建筑工程两大方面。（需要熟练掌握）建筑工程：一般是指以房屋为修建对象的生产活动和工程技术。土木工程：一般是指以交通设施、工业设施和市政设施等为修建对象的生产活动和工程技术。（2）土木建筑工程是使用各种建筑材料（直接材料、辅助材料）和设备（施工设备、安装设备）建造各种建筑物和构筑物。建筑物：一般特指房屋，按用途可分为工业建筑（厂房等）、公共建筑（体育馆、医院、礼堂等）和民用建筑（住宅等）。（需要熟练掌握的基本概念）构筑物：一般指房屋以外的，人们不直接在内进行生产、生活和其它活动的设施。如：铁路、道路、桥梁、码头、机场、水库、铁塔等。（需要熟练掌握的基本概念）（3）土木建筑工程既是指营造建筑物和构筑物的生产活动；又是指以营造建筑物和构筑物为研究对象的工程技术和艺术的总称，是一门工程技术学科。土木工程的范围非常广泛，它包括房屋建筑工程、公路与城市道路工程，铁道工程，桥梁工程，遂道工程，机场工程，地下工程，给水排水工程，港口、码头工程等。国际上，运河、水库、大坝、水渠等水利工程也包括于土木工程之中。（二）土木建筑工程的发展土木建筑工程是人类为改善自己的生存环境并与自然界的斗争中逐步发展起来的。随着生产力的提高，新的生产工具、新的建筑材料、新的建筑理论不断涌现，导致土木建筑工程的快速发展。1古代房屋建筑：（1）中国建筑风格：以木结构为主的建筑体系。（2）欧洲建筑风格：以石拱结构为主的建筑体系。2近现代建筑牛顿力学三大定律的提出-为土木工程奠定了力学基础；蒸汽机为标志的产业革命-提供施工机具及建筑材料。现代技术的发展给土木工程界带来了巨大的变化现代建筑同采暖、通风、给水、排水、供电、供热、供气、收视、通讯、计算机网络等结成一体。现代化的大型土木工程的发展：核电站、大型桥梁、超高层建筑、地下铁路、海洋平台、人工岛、现代化空港、大型水利工程、高速铁路。3.土木工程未来的发展趋势（1）建筑材料高强化、轻质化和新型材料的出现如混凝土向高性能混凝土与轻质混凝土方向发展，密度可降至600-1000kg/m3，强度可升至100-180MPa，耐久性等指标可大大提高。一批新型材料如建筑塑料、金属板覆膜材料、玻璃钢、自修复混凝土等都在研制开发中。（2）施工过程工业化现代化和信息技术的引入如施工模式上出现在工厂里成批生产房屋、桥梁的各种组合件到现场拼装的方式；生产手段上除使用混凝土泵、自动升降机等现代化施工机械外，还开始采用机器人，如焊接机器人、配筋机器人、喷涂机器人等；在施工组织上，计算机辅助技术已开始用于生产管理（如企业管理和办公自动化、项目管理自动化）的全过程之中。（3）理论分析精确化、科学化和工程科学的发展表现为理论分析的下列变化；由手算到计算机辅助设计、计算机优化；由线性分析到非线性分析；由平面分析到空间整体和共同作用分析；由单项分析到系统的综合比较；由静态分析到动态分析；由经验定值分析到随机甚至随机过程分析；由使用荷载下的反应到建造全过程的反应等等。此外，土木工程学的学科理论如可靠性理论、土力学和岩体力学理论、结构抗震理论、动态规划理论、网络理论等也得到迅速发展。（三）土木建筑工程的分类和特点1土木建筑工程的分类（需要熟练掌握的基本概念）（1）交通设施工程：铁路、公路、码头、机场等（2）工业设施工程：电站、厂房（3）水利市政设施工程：堤坝、给排水、煤气、通讯、城市道路等（4）公用和民用建筑工程：体育馆、图书馆、医院、宾馆、写字楼、住宅等。本课程主要讲述房屋建筑工程和桥梁、道路工程。建筑物包括：基础工程、结构工程、围护工程、装饰工程、设备工程。把营造建筑物和构筑物的活动称为工程建设。把工程建设的任务称为工程建设项目。它是一次性的建设任务。需要经过项目决策、规划、设计、施工安装、竣工验收和交付使用等阶段才能完成。2土木建筑工程的特点：土木建筑工程的任务是设计和建造各种建筑物或构筑物。2.1 建筑产品的特点（1）建筑产品地点固定（2）建筑产品的多样性（3）建筑产品形体庞大（4）建筑产品涉及的工程技术复杂（5）建筑产品作为商品具有先交易后生产的特点2.2 土木建筑工程建设的特点（1）工程建设周期长（2）工程建设施工的单件性（3）建筑产品生产的流动性（4）建筑产品受环境和自然条件的影响大（5）建筑产品生产的复杂性2.3 土木建筑工程建筑管理的特点（1）管理的针对性（2）管理的系统性和综合性（3）管理的一次性（四）土木建筑工程的建设程序任何建设项目，都需经过项目决策、规划、设计、施工安装、竣工验收和交付使用等过程才能完成。土木建筑工程建设的过程分为两大阶段：1项目决策阶段（1）项目建议书（2）可行性研究1）投资机会研究：选择并确定投资方向2）初步可行性研究3）辅助性研究：是专题研究；着重研究一些关键性和复杂性的问题。4）技术经济可行性研究5）可行性研究报告（3）决策立项2项目实施阶段（1）设计阶段设计阶段是工程建设的重要阶段，是确定项目质量目标和水平及投资额的关键阶段。分为三阶段设计和二阶段设计。三阶段设计：初步设计并编制工程概算；技术设计并修正概算；施工图设计并编制工程预算。二阶段设计：（扩大）初步设计并编制工程概算；施工图设计并编制工程预算。施工图设计包含有建筑设计、结构设计、设备设计。（2）招标阶段：从设计、监理、施工均需要招标（3）施工阶段（4）竣工验收阶段（五）土木建筑工程建设管理体制法制基础中华人民共和国建筑法（1998年3月1日）。（1）约束的地域范围：中华人民共和国境内；（2）约束的主体：建设项目法人，勘察设计单位，施工单位，监理单位，及政府相关的管理机关，并从事建筑活动的个人（注册建筑师、注册结构师、注册岩土工程师等）（3）约束的行为：各类房屋建筑及其设施的新建、改建、扩建、维修、拆除、装饰装修等活动，及线路、管道、设备的安装活动。我国在土木建筑工程建设管理方面实行“三方”管理体制。即在政府有关部门的监督管理之下，由建筑项目法人、承建商、监理单位直接参加的管理体制。政府有关部门：建设主管部门、规划部门、质量监督、卫生、消防、劳动、环保等。承建商：勘察设计单位，施工安装企业，材料、设备等物资供应单位。监理单位是受项目法人委托的技术和管理服务方，主要职责是“三控（质量控制、投资控制、进度控制）两管（合同管理、信息管理）一协调（组织协调承建单位与建设单位的关系）”。我国目前在工程建设领域实行五项基本制度：1项目法人责任制项目法人是指由投资各方代表组成的，对项目的策划、资金筹措、建设实施、生产经营、债务偿还和资产的保值增值等全过程负责的具有民事权利能力和民事行为能力，独立享有民事权利和独立承担民事义务的组织。（需要熟练掌握的基本概念）项目法人责任制是为了规范项目法人的行为，明确其责、权、利，提高工程建设项目的投资效益而建立的旨在约束投资责任人行为的一种投资管理约束机制。2招标投标制招标：就是发包方根据拟建工程项目的有关内容和要求，通过公告或通知书等形式，招引或邀请有承包能力的承建商报价，利用标价这一经济手段从中优选承包者的一种委托方式。（需要熟练掌握的基本概念）投标：承建商为争取获得工程建设任务，根据招标单位的要求和条件，通过调查研究，权衡价格、工期、质量、物资条件，提出报价，通过竞争获取承包方程的过程和方式。（需要熟练掌握的基本概念）市场竞争机制；“公开、公正、公平” （需要熟练掌握的基本概念）3工程建设监理制指社会化、专业化的监理单位受项目法人的委托和授权，依据国家有关部门批准的建设文件、有关工程建设的法律、法规和工程建设监理合同及其它工程建设合同对工程建设实施的监督管理。初衷：引入独立的第三方；专业人士替代大而全的组织。4工程承包合同制市场经济就是契约经济。发包人与承包人签订工程建设合同，以规范当事人双方的权利和义务。5工程质量责任制（1）工程质量行政领导责任制；（2）工程参建单位质量负责制；（3）工程建设质量监督制度；（4）工程建设质量检测制度；（5）工程建设质量验收制度；（6）工程建设质量保修制度。三、典型习题（一） 名词解释：1、建筑工程：一般是指以房屋为修建对象的生产活动和工程技术。2、土木工程：一般是指以交通设施、工业设施和市政设施等为修建对象的生产活动和工程技术。3、招标：就是发包方根据拟建工程项目的有关内容和要求，通过公告或通知书等形式，招引或邀请有承包能力的承建商报价，利用标价这一经济手段从中优选承包者的一种委托方式。4、投标：承建商为争取获得工程建设任务，根据招标单位的要求和条件，通过调查研究，权衡价格、工期、质量、物资条件，提出报价，通过竞争获取承包方程的过程和方式。（二） 简答题：1、我国目前在工程建设领域中所实行的工程质量责任制有哪些？答：（1）工程质量行政领导责任制；（2）工程参建单位质量负责制；（3）工程建设质量监督制度；（4）工程建设质量检测制度；（5）工程建设质量验收制度；（6）工程建设质量保修制度。土木工程概论辅导资料二主要内容（一）建筑物的组成一般民用建筑由基础、墙和柱、楼层和地层、楼梯、屋顶、门窗组成。1、围护结构在建筑物中起围护作用，保证满足建筑物的各项使用功能。作用：抵抗外界的自然天气；分隔作用；通风、采光、隔声等作用。2、受力结构受力结构是指建筑物承受荷载和传递荷载的结构受力部分，是建筑物的骨架和主体。建筑物自身的重量和所承受的外部作用力统称为荷载。由受力构件组成的受力系统，即建筑物的承重系统，又被称为建筑物的结构体系。受力构件是由屋顶开始，依次将荷载向下传递，最后通过基础将荷载传至地基。每一个构件既起到承受荷载，又起到传递荷载的作用。（二）建筑构造设计原则1.必须满足建筑使用功能要求：北方保温，南方隔热等。2.必须有利于结构安全：护栏高度的强制标准等3.必须适应建筑工业化的需要：提高速度，保证质量4.必须讲求建筑经济的综合效益：注意工程造价，又要降低经常运行、维修、管理的费用。例：墙体保温：玻璃幕墙的玻璃。5.必须注重美观：建筑是凝固的艺术。（三）建筑构造包括七部分的内容：1.基础和地基；2.墙的构造；3.门窗构造；4.楼层构造；5.阳台、雨篷构造；6.楼梯构造；7.屋顶构造。建筑物的主要构造如下图所示：图1.1 建筑构造示意图1.基础和地基（需要熟练掌握）在建筑工程上，把建筑物与土壤直接接触的部分称为基础。把支承建筑物重量的土层叫地基。基础是建筑物的组成部分，地基不是建筑物的组成部分。地基分为天然地基和人工地基。凡天然土层本身具有足够的强度，能直接承受建筑物荷载的地基称为天然地基。凡天然土层本身的承载能量弱，或建筑物上部荷载大，须预先对土壤层进行人工或加固处理后才能承受建筑物荷载的地基称人工地基。（1）基础的类型A.按所用材料和受力特点分类刚性基础：由刚性材料制作的基础称刚性基础。所谓刚性材料，一般指抗压强度高，而抗拉和抗剪强度低的材料。包括：砖、石砌体基础，混凝土基础。非刚性基础：钢筋混凝土基础。B.按基础的构造形式分类条形基础：上部结构采用砖墙或石墙承重时，基础沿墙身设置，多做成长条形。独立基础：上部结构采用框架结构或单层排架及门架结构承重时，其基础常采用方形或矩形的单独基础。井格式基础：当框架结构处在地基条件较差的情况时，常将柱下基础沿纵、横方向连接起来，做成十字交差的井格基础。筏形基础：将墙和柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上。箱形基础：由钢筋混凝土的底板、顶板和若干纵横墙组成的，形成空心箱体的整体结构，共同承受上部结构荷载。（2）基础的埋深从室外设计地面至基础底面的垂直距离称基础的埋深。基础埋深的影响因素：上部荷载的大小、地基土质的好坏、地下水位的高低、土的冰冻深度、新旧建筑物的交接关系。根据基础的埋置深度的不同，基础有深基础、浅基础和不埋基础之分。当埋置深度大于5m的称深基础；当埋置深度小于5m的称浅基础。2.墙的构造（1）墙的类型墙体在房屋中所处的位置：内墙、外墙、横墙、纵墙、窗间墙、窗下墙根据结构受力情况：承重墙和非承重墙。非承重墙包括隔墙（分隔内部空间其重量由楼板和梁承担的墙）、填充墙（框架结构中填充在柱子之间的墙）和幕墙（悬挂于外部骨架或楼梯间的轻质外墙）。根据选用的材料：砖墙、石墙、土墙、砌块墙、混凝土墙等根据构造和施工方式：叠砌式墙（砖墙）、版筑墙（墙体部位竖立模板，模板内夯筑或浇筑墙体材料）和装配式墙（幕墙、组合墙）。（2）墙体的设计要求具有足够的强度和稳定性：砖的强度、砂浆的标号、墙体厚度、高度、长度等。具有必要的保温和隔热等方面的性能应满足防火要求应满足隔声要求（3）墙体构造A.砖墙构造砖墙材料砖墙是用砂浆将一块块砖按一定规律砌筑而成的砌体。其主要材料是砖与砂浆。1）砖砖的种类很多，按其材料分位粘土砖、炉渣砖、灰砂砖、粉煤灰砖等；依生产形状分为实心砖、多孔砖、空心砖等。普通粘土砖是以粘土为主要原料。砖的强度以强度等级表示，分别为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5。2）砂浆砂浆是砌体的粘结材料。将砖块胶结为整体，并将砖块之间的空隙填平、密实，便于将上层砖块所承受的荷载能逐层均匀地传至下层砖块。类型组成特性用途水泥砂浆水泥、砂、水水硬性材料，强度高砌筑潮湿环境下的砌体石灰砂浆石灰膏、砂、水气硬性材料，强度不高次要民用建筑中地面以上的砌体混合砂浆水泥、石灰膏、砂、水强度较高砌筑地面以上的砌体砂浆的强度以强度等级表示，分别为M15、M10、M7.5、M5、M2.5、M1、M0.4七个等级。常用M1M5，M5以上属于高强度砂浆实心砖墙细部构造A）组砌方式标准砖的规格为53mm115mm240mm（厚宽长），以灰缝为10mm进行组合时，砖厚加灰缝、砖宽加灰缝与砖长之间成1：2：4的关系。即（4个砖厚3个灰缝）（2个砖宽1个灰缝）1砖长。墙体厚度见下表砖厚名称习惯称呼实际尺寸砖厚名称习惯称呼实际尺寸半砖墙12墙115一砖半墙37墙3653/4砖墙18墙178二砖墙49墙490一砖墙24墙240二砖半墙62墙615作为砖砌体，砖缝必须横平竖直，错缝搭接，避免上下通缝，砂浆必须均匀、饱满。夏天砌筑，砖要润湿。B）勒脚勒脚：墙身接近室外地面的部分。一般情况下，其高度为室内地坪与室外地面的高差部分。需要勒脚的原因：易受到碰撞；易受到雨雪的侵蚀；地潮（地表水和地下水的毛细作用形成）的侵蚀；美观的要求。分类：毛石勒脚；石板贴面勒脚；抹灰勒脚；带咬口抹灰勒脚。为了隔绝室外雨水及地下潮气等对墙身的影响，须设置水平防潮层和垂直防潮层。水平防潮层可设置在室内地坪以下一皮砖处，设计中常以标高-0.06m表示。根据材料不同分为油毡防潮层（一般使用寿命20年，长期使用失去防潮作用）、防水砂浆（加入水泥量35的防水剂）防潮层（系脆性材料，易开裂）、配筋细石混凝土防潮层（抗裂性能好，能与砌体结合为一体）。当室内地坪出现高差或室内地坪低于室外地面时，不仅要求按地坪高差的不同在墙身设两道水平防潮层，而且为了避免高地坪房间填土中的潮气侵入墙身，而对有高差部分的垂直墙面采取垂直防潮措施。C）散水和明沟作用：防止雨水和积雪融水长期积于墙根，并沿地面进入墙体和基础。散水适用于年降水量小于900mm的地区，明沟适用于年降水量大于900mm的地区。散水宽度一般为600-1000mm，坡度为35。D）窗台作用：避免雨水聚积窗下并侵入墙身，沿窗下槛向室内渗透；避免污染墙体。种类：悬挑窗台和不悬挑窗台。悬挑窗台常采用顶砌一皮砖，悬挑60mm，外部用水泥砂浆抹灰，并于外沿下部分出滴水。E）门窗过梁为了支撑门窗上部砌体所传来的各种荷载，并将这些荷载传给窗间墙，常在门窗洞孔上设置横梁，该梁称为过梁。由于砌体相互错缝咬接，具有拱的作用，过梁上墙体的重量并不全都压在过梁上，部分重量可直接传给檐口两侧墙体。种类：钢筋混凝土过梁；钢筋砖过梁；砖砌平拱；砖砌弧拱。F）圈梁圈梁又称腰箍，沿外墙、内纵墙及主要内横墙设置的处于同一水平面内的连续闭合梁。作用：提高建筑物的空间刚度和整体性，增加墙体的稳定性，减少由于地基不均匀沉降而引起的墙体开裂，防止较大振动荷载对建筑物的不良影响。是建筑物抗震的重要构造措施。种类：钢筋混凝土圈梁，钢筋砖圈梁。G）构造柱钢筋混凝土构造柱是从构造角度设置的，一般设在建筑物的四角、内外墙交接处、楼梯间、电梯间，以及某些较长的墙体中部。构造柱必须与圈梁和墙体紧密连接，将整个建筑形成空间骨架。施工时先砌墙，后浇筑混凝土。作用：增强建筑物的刚度和墙体的延性，约束墙体裂缝的开展，增强建筑物承受地震作用的能力。H）变形缝原因：建筑物由于受气温变化、地基不均匀沉降以及地震等因素的影响，使结构内部产生附加应力和变形，为此在设计中要预留缝隙。种类：伸缩缝、沉降缝、抗震缝。伸缩缝又称温度缝，主要是防止房屋因气温变化而产生裂缝。伸缩缝要求把建筑物的墙体、楼板层、屋顶等地面以上部分全部断开，基础部分因受温度变化影响较小，不需断开。伸缩缝的最大间距，应根据不同材料的结构而定，详见有关结构规范。缝宽一般在2040mm。（利用二次浇筑混凝土来解决温度问题）沉降缝是为了预防建筑物各部分由于不均匀沉降引起的破坏而设置的变形缝。沉降缝与伸缩缝最大的区别在于伸缩缝只需保证建筑物在水平方向的自由伸缩变形，而沉降缝主要满足建筑物各部分在垂直方向的自由沉降变形。沉降缝将建筑物从基础到屋顶全部断开。沉降缝的宽度随地基情况和建筑物的高度不同而定。沉降缝构造复杂，给建筑、结构设计和施工带来一定的难度，应通过采取各种措施达到不设或尽量少设缝的目的。抗震缝是为了防止地震使房屋破坏而预留的缝隙。抗震缝应沿建筑物全高设置，一般情况下，抗震缝基础可不分开。I）烟道、通风道、垃圾道烟道的主要作用是排除炉灶中的烟气。通风道主要作用是排除室内空气。烟道与通风道宜设在内墙内。垃圾道常设在楼梯间的外墙上。（3）隔墙构造不承重的内墙通常称为隔墙，起着分割房间的作用。根据所处条件应分别具有自重轻、隔声、防火、防潮、防水等不同的要求。隔墙可分为砌筑隔墙、立筋隔墙和条板隔墙。3.门窗构造门和窗是房屋建筑中的两个围护构件。门的主要功能是供交通出入、分隔联系建筑空间，同时也兼起通风和采光作用。窗的主要功能是采光、通风、观察和递物。对门窗的要求是：坚固耐用、开启方便、关闭紧密、功能合理、便于维修。a、门窗的种类门的种类很多，有平开门、弹簧门、推拉门、折叠门、转门窗的种类有固定窗、平开窗、横式悬窗、立式转窗、推拉窗。b、门窗构造门主要由门樘、门扇、门亮和五金件组成。门的尺度须根据交通运输和安全疏散要求设计。窗主要由窗框、窗扇和五金件组成。窗的尺度一般根据采光通风要求、结构构造要求和建筑造型等因素决定，同时应符合模数制要求。4.楼地层构造a、楼层楼板层是多层建筑中沿水平方向分隔上下空间的结构构件。它除了承受并传递垂直荷载和水平荷载外，还应具有一定程度的隔声、防火、防水等能力。同时，建筑物中的各种水平设备管线，也将在楼板层内安装。（1）楼层的组成（四部分组成）楼板面层：保护楼板层、分布荷载和各种绝缘的作用。也对室内装修起重要作用。楼板结构层：是楼板层的承重部分，包括板和梁。传递竖向荷载给墙和柱，同时对墙身起水平支撑作用，帮助墙身抵抗和传递由风或地震等产生的水平力。附加层：主要用以设置满足隔声、防水、隔热、保温等绝缘作用的部分。顶棚层：楼板层的下面部分。主要用于保护楼板、安装灯具、遮掩各种水平管线设备及装修室内。（2）楼板的类型木楼板、砖拱楼板、钢筋混凝土楼板、压型钢板楼板及组合楼板。b、地坪地坪指建筑物底层与土壤相接触的结构构件。它承受地坪上的荷载，并均匀传给地基。地坪构造分为面层、结构层（垫层）：承重和传力部分、基层。5.阳台、雨篷构造（1）阳台按阳台与外墙相对位置和结构处理不同，分为挑阳台、凹阳台、半挑半凹阳台。阳台由承重结构、栏杆、扶手等组成。阳台为悬臂结构，必须安全可靠，承重结构一般用钢筋混凝土。注意的主要问题：一般悬挑长度为11.2m；栏杆高度为11.2m；外露金属零件要做防锈、防腐蚀处理；解决好排水问题，设排水孔，表面用水泥砂浆粉出排水坡度；阳台地面标高应低于室内地面标高3050mm，以防雨水倒灌。（2）雨篷雨篷是建筑物入口处位于外门上部用以遮挡雨水、保护外门免受雨水侵害的水平构件。雨篷多采用现浇钢筋混凝土悬臂板，其悬臂长度为11.5m。雨篷包括雨篷板及过梁两部分。为防止雨篷产生倾覆，将雨篷与过梁（圈梁）浇筑在一起。因为雨篷承受的荷载不大，因此雨篷的厚度较薄，通常做成变截面形式。雨篷上面用水泥砂浆抹面，并找坡。其他形式的雨篷有玻璃钢雨篷，为美观。6.楼梯构造楼梯是楼层间的主要垂直交通设施。楼梯的数量、位置、宽度、坡度、踏步级数等要充分考虑建筑物的用途、大小、人流、通行、安全、疏散等因素。（1）楼梯的类型所用材料划分为钢筋混凝土楼梯、木楼梯、砖楼梯、金属楼梯等；按用途划分为主楼梯、辅助楼梯、安全楼梯、消防楼梯等；按位置划分为室内楼梯和室外楼梯；按平面形式划分为单跑楼梯、双跑楼梯、三跑楼梯、四跑楼梯、双分式楼梯、双合式楼梯、螺旋形楼梯、弧形楼梯等。（2）楼梯的组成楼梯由楼梯梯段、楼梯平台、栏杆、扶手组成。A）楼梯段：宽度大小应根据人流量和安全疏散的要求决定。B）休息平台：休息平台的宽度不应小于楼梯段的宽度。C）栏杆和扶手：室内扶手高度不低于900mm，室外扶手高度不低于1100mm。D）楼梯的坡度与踏步尺寸：坡度一般为2045度，从安全和舒适角度考虑一般采用30度左右。踏步高度一般为150180mm。踏步宽度一般为250300mm。E）净空：指上下楼梯段之间的净高和平台下部空间的净高，有平台梁时应算至平台梁底部。一般情况下净高应大于2m，公共建筑中应大于2.2m。7.屋顶构造屋顶是房屋最上层的围护结构和承重结构。要解决房屋的隔热、保温、隔声、防水、防火等问题。（1）屋顶种类根据排水坡度不同分为：平屋顶（屋面坡度小于或等于10的屋顶）和坡屋顶（屋面坡度大于10的屋顶）。（2）平屋顶构造优点：造价低、施工方便、构造简单。缺点：屋面排水慢，易产生渗漏。A）柔性防水屋面构造层次是承重层（钢筋混凝土）、隔汽层（炉渣）、保温层（珍珠岩、苯板、挤塑板）、找平层（1：3水泥砂浆找平，厚度20-30mm）、防水层（沥青卷材防水）、保护层（在防水表面用沥青胶粘一层36mm后粗砂）。柔性屋面有保温屋面和非保温屋面之分。非保温屋面没有保温层和隔汽层。B）刚性防水屋面采用细石混凝土、防水砂浆等刚性防水层。细石混凝土厚度一般为40mm。为防止开裂要配双向筋（3150或4200），裂缝出现在表面，钢筋应靠面层设置，但要有15mm保护层；设置分仓缝，分仓缝控制的面积宜控制在1525平方米，间距控制在35m。（3）坡屋顶构造A）坡屋顶的组成承重结构和屋面两部分组成。荷载传递路线：屋面板檩条屋架墙或柱B）坡屋顶的排水有组织排水和无组织排水两类。C）坡屋顶的支撑结构横墙承重和屋架承重。D）坡屋顶屋面构造平瓦屋面、波形瓦屋面、金属皮屋面、混凝土构件自防水屋面。三、典型习题（一） 填空题1、在建筑工程上，把建筑物与土壤直接接触的部分称为 。把支承建筑物重量的土层叫 。基础是建筑物的组成部分，地基不是建筑物的组成部分。地基分为 和 。答案：基础，地基，天然地基，人工地基。2、人工加固地基通常采用 、 、 、 等。答案：压实法，换土法，打桩法，化学加固法。3、从 至 的垂直距离成为基础的埋深。答案：室外设计地面，基础底面。4、墙按其受力的不同，划分为 和 两种类型。答案：承重墙，非承重墙。5、楼层一般由 、 、 和 四部分构成。答案：楼板面层，楼板结构层，附加层，顶棚层。（二） 名词解释1、 门窗过梁；2、圈梁；3、雨篷；答案：1、门窗过梁：为了支撑门窗上部砌体所传来的各种荷载，并将这些荷载传给窗间墙，而在门窗洞口上设置的横梁。2、圈梁：沿外墙、内纵墙及主要内横墙设置的处于同一水平面内的连续闭合梁。又称腰筋。3、雨篷：建筑物入口处位于外门上部用于遮挡雨水、保护外门免受雨水侵害的水平构件。土木工程概论辅导资料三主要内容（一）道路工程概述路与人的关系非常密切，道路的主要功能是作为城市与城市、城市与乡村、乡村与乡村之间及内部的联络通道。中国是文明古国，道路的名称源于周朝，道路原为“导路”，以后称为“驰道”、“绎道”、“大道”。清朝时将京都通往各省会的道路称为“官路”，省会之间的道路称为“大路”，市区街道称为“马路”。20世纪初，汽车出现以后则称道路为“公路”。道路的修建促进了人类的进步，而人类进步又促进了道路的建设。出现了轮车以后对道路提出了平整、不沉陷的要求。现代道路的修建始于18世纪的法国和英国，当时对道路已有排水良好、有密实的路基以承受必要的荷载等要求。汽车的出现，使得车辆速度猛增，路面荷载要求不断增长，对道路又提出更高的要求。道路是一种带状的三维空间人工构筑物，它包括路基、路面、桥梁、涵洞、隧道等工程实体。道路的设计一般从几何和结构两大方面进行。几何设计是指道路的线形设计。在道路的结构设计上一般要求用最小的投资，使得道路在自然力及车辆荷载的共同作用下，在使用期限内保持良好状态，满足使用要求。（二）道路分类运输体系有道路、铁路、水路、航空和管道等五种方式，这些运输方式各具特点。道路运输与其他运输形式相比较，是实现“面对面”、“户对户”的直达运输服务，因此它是运输体系中最活跃的运输方式，且必须依赖道路来实现。道路运输从广义上讲是指货物和旅客借助一定的运输工具(如机动车或非机动车)，沿道路某个方向，作有目的的移动过程。狭义上讲道路运输则是汽车在道路上有目的的移动过程。按照道路所处的地理位置分，可分为公路、城市道路、农村道路、林区道路以及厂矿道路。1、公路：连接城镇、乡村和工矿基地之间主要供汽车行使的道路。一个国家的公路分类与技术标准一般由该国负责管辖公路与建设的部门来制定。在我国由交通部来制定公路分级与标准。目前我国的公路等级按照其使用任务、功能和适应的交通量分为：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。（1）高速公路专供汽车分向、分车道行驶，全线立交并控制出人的干线公路，一般按照需要设计高速公路的车道数，设计年限平均昼夜交通量为25000100000辆；（2）一级公路专供汽车分向、分车道行驶的公路，设计年限平均昼夜交通量为1500030000辆；（3）二级公路一般能适应年限平均昼夜交通量为30007500辆；（4）三级公路设计年限平均昼夜交通量为l0004000辆；（5）四级公路设计年限平均昼夜交通量一般为双车道l500辆以下，单车道200辆以下。另外按照公路的位置以及在国民经济中的地位和运输特点的行政管理体制分类为：国道、省道、县道、乡(镇)道及专用公路等几种。国道：由国家统一规划，由所在各省市自治区负责建设、管理、养护。省道：在国道网的基础上，由省对具有全省意义的干线、干路加以规划，并且建设、管理、养护。县道：主要路段由省统一规划、建设和管理，一般路段由县自定并建设、管理和养护。乡(镇)道：主要为乡村服务，由县统一规划组织建设、管理和养护。专用道：为厂区、林区、矿区、港区的道路，由专用部门自行规划、建设、管理和养护。2、公路的技术标准公路的技术标准是根据理论要求和公路建设的经验总结以及国家政策而拟定的，是国家的法定技术要求，它反映了一个国家公路建设的技术方针和生活水平。一般有“几何标准”、“载重标准”和“净空标准”等，在公路设计时必须严格遵守。“几何标准”或称“线形标准”：确定路线线形几何尺寸的技术标准。“载重标准”：用于道路的结构设计，它的主要依据是汽车的载重标难等级。“净空标准”：根据不同汽车的外轮廓尺寸和轴距，来确定道路的尺寸。3、城市道路：通达城市的各地区，供城市内交通运输及行人使用，便于居民生活、工作及文化娱乐活动，并与市外道路相连接负担着对外交通的道路。主要包括城市高速干道、居住区道路、风景区道路、林荫干道以及自行车专用道路。（1）城市道路的分类城市道路一般按照其在道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能来分类。一般分为：快速道(双向行车道、中央没有分车带、进出口一般全控制或部分控制，为城市大量、长距离、快速交通服务)；主干道(连接城市主要分区的于道，以交通功能为主，一般为三幅或四幅路)次干道;(与主干道组成道路网，起集散交通之用，兼有服务功能)；支道(为次干道与街坊路的连接线，解决局部地区交通，以服务功能为主)。城市道路的设计年限规定为：快速道与主干道为20年；次干道为15年;支路为1015年。（2）道路的通行能力道路上的通行能力是指一条道路在单位时间内，道路与交通正常条件下，保持一定速度安全行驶时，可通过的车辆数。它是一条道路规划和设计的依据，也是检验一条道路是否充分发挥了作用和是否发生阻塞的理论依据。一般地，影响通行能力的主要因素有道路、交通条件、汽车性能、气候环境条件等。因此在道路设计时，必须综合上述因素来考虑道路的实际通行能力。4、农村道路：修筑在野外乡村地区、供当地各种非机动车辆和拖拉机行使，也可通行汽车的道路，一般是沟通乡（镇）到村、村到村或田间生产基地到乡（镇）、村的道路。5、林区道路： 为林业服务的各类道路的总称，是林业生产建设环节中不可缺少的组成部分，从森林开发利用到抚育更新，都有重要作用。6、厂矿道路：为工厂、矿山、油田、港口、仓库等企业服务的道路，分为厂外道路、厂内道路和露天矿山道路。（三）路基路基是路面基础（相当于房屋建筑的地基），是用当地的土石填筑或在原地面开挖而成的道路主体结构。1、路基的主要组成部分路基通常包括：路肩、边坡、排水设施和挡土墙等。路基按其填挖方式的不同分为：路堤（高于天然地面的填方路基）、路堑（低于天然地面的填方路基）和半堤半堑（介于两者之间）。如下图3.1所示：图3.1 路面和路基示意图2、对路基的要求1.具有合理的断面形式和尺寸2.具有足够的强度：路基强度是路基在荷载作用下抗变形破坏的能力。3.具有足够的整体稳定性4.具有足够的水温稳定性：指路基在水（地下水和地表水）温（温度，冻融）变化时，其强度的变化。3、路基横断面的基本形式根据地形、地貌、地质等情况，结合道路排水情况，考虑节约用地、路基稳定、经济合理的原则确定路基横断面的基本形式。4、路基土的分类及性质（1）路基土分类：根据粒径分为巨粒、粗粒和细粒。（2）各类土的物理力学性质1）漂石（块石）、卵石（碎石）级配良好的混和料，密实度好，具有很好的强度和稳定性，很好的筑路基材料。2）砂土无塑性，透水性好，内摩擦角大，强度和稳定性较好。因粘性小，易松散。3）砂性土含有一定的粗骨料，具有很好的强度和稳定性；又有一定的细骨料，具有一定的粘性。理想的筑路基材料。4）粉性土多雨水下易成稀泥，冻融下易翻浆。修筑路基的不良材料。5）粘性土比重大，内摩擦角小，粘结力大。必须具有良好的排水措施，才能筑成稳定的路基。6）重粘土性质与粘性土相似。（四）道路1、路面的分类（1）柔性路面用除水泥混凝土以外的材料作基层和各类沥青面层、碎（砾）石面层、块石面层所构成的路面结构。刚度小，弯沉变形大，路基受到较大的单位压力，因此路基的强度和稳定性对路面的整体强度有较大的影响。（2）刚性路面用水泥混凝土作面层或基层的路面结构。水泥混凝土强度高，刚度大（弹模大），弯沉变形小，传递到路基的单位压力比柔性路面小很多。2、路面结构层次划分（1）面层承受水平力、垂直力、冲击荷载和雨水、气温等外界荷载的直接作用。面层的要求：强度、刚度、稳定性；耐磨性；不透水；抗滑性；平整度。材料：水泥混凝土；沥青混凝土；沥青碎石混和料；砂砾或碎石混和料；石块等。（2）基层主要承受垂直荷载。基层的要求：具有足够的强度和稳定性，水稳定性。材料：各种结合料稳定土或稳定碎石，贫混凝土，天然石料，工业废渣组成的混和料等。（3）垫层在路基土质较差、水温状况不良时，宜在基层之下设置垫层，起排水、隔水、防冻等作用。垫层的要求：强度不一定高，但水稳定性和隔热性要好。材料：松散材料和整体性材料。3、对路面结构的要求（1）强度和刚度在各种荷载作用下路面受到拉应力、压应力和剪应力，路面强度要求抵抗上述应力。所谓刚度，是路面抵抗变形的能力。（2）稳定性强度和刚度不随外界条件变化而剧烈变化。（3）耐久性抗疲劳、老化、塑性变形累积的能力。（4）表面平整度增大行车阻力，产生附加振动，影响车速、安全、舒适；产生冲击力，加速路面、车辆磨损；积水，加速路面破坏。（5）表面抗滑性能车轮与路面之间必须具有足够的附着力和摩擦力，否则在雨天等情况下会引起交通事故。（6）少尘性车身后面产生的真空吸力将面层较细材料吸出而尘土飞扬。破坏路面结构、影响视距、加速车辆机件损坏、影响环境卫生。三、典型习题（一） 填空题1、路面结构中， 承受水平力、垂直力、冲击荷载和雨水、气温等外界荷载的直接作用； 承受垂直荷载； 起排水、隔水、防冻等作用。答案：面层，基层，垫层。2、路基通常由 、 、 和 等组成。答案：路肩，边坡，排水设施，挡土墙。3、城市道路分为 、 、 和 四类。答案：快速路、主干路、次干路、支路。4、目前我国的公路等级按照其使用任务、功能和适应的交通量分为 、 、 、 、 五个等级。答案：高速公路，一级公路，二级公路，三级公路，四级公路。5、道路是由 和 组成。路面按其组成的结构层次从下至上分为 、 和 。答案：路基，路面，垫层，基层，面层。土木工程概论辅导资料四二、主要内容（一）桥面的铺装桥面铺装即行车道铺装，也就是车轮直接接触的部分。其作用是防止车轮轮胎和履带直接磨损行车道板，防止雨水侵蚀主梁，并对车轮集中荷载起分布作用，因此，桥面铺装要有一定的强度、抗裂性及耐磨性。其种类有：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青表面处理和泥结碎石等。1.桥面纵横坡桥面设置纵横坡，其目的是有利于雨水迅速排除，减少雨水对铺装层的渗透，保护行车道板，延长桥梁使用寿命。对于沥青混凝土和水泥混凝土铺装，横坡为1.5%2.0%。行车道路面通常采用抛物线型横坡，人行道则用直线型。对于板桥或就地浇筑的肋梁桥，为了节省铺层在整个桥宽就可以做成等厚度。对于装配式肋梁桥，为架设方便，通常采用不等厚的铺装层以构成桥面横坡。2.防水层防水层设置在行车道铺装层下边，它将透过铺装层渗下的雨水汇集到排水设备（泄水管）排出。常用的形式有贴式防水层，即由两层防水卷材和三层胶结材料相间结合而成，一般厚度为1.02.0cm。另一种在铺装层加铺一层沥青混凝土或防水混凝土做铺装层来增加防水作用。图4.1 桥面横坡及桥面防水示意图（二）排水系统（需要掌握的内容）为迅速排除桥面积水，防止雨水积滞于桥面并渗入桥梁而影响桥梁的耐久性，在桥梁设计时要有一个完整的排水系统。在桥面上除设纵横坡排水外，常常要设置一定数量的泄水管，这样才构成一个完整的桥面排水系统。（三）伸缩缝（需要掌握的内容）由于桥梁在气温变化时，桥面有膨胀或收缩的纵向变形，在车辆荷载作用下，将引起纵向位移，因此，为了满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间，两端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。伸缩缝的构造应满足下列要求：（1）在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向均能自由伸缩。（2）牢固可靠。（3）车辆驶过应平顺，无突跳与噪声。（4）防水与防止杂物渗入阻塞。（5）安装、检查、养护、清除污物都要简易方便。（四）人行道、栏杆、灯柱桥梁上的人行道宽度由人行交通流量决定，宽度可选用0.75m、1m，大于1m按0.5倍递增。行人稀少地区可不设人行道，为保障行车安全，改用安全带。1.安全带不设人行道的桥上，两边应设宽度不小于0.25m，高0.250.35m的护轮安全带。安全带可做成预制块件与桥面铺装一起浇筑。现浇安全带每隔2.53.0m做一断缝，以免参与主梁受力而破坏。图4.2 现浇安全带示意图2.人行道人行道一般高出车行道0.150.30m。人行道顶面一般铺设20mm厚的水泥砂浆或沥青砂浆做面层，并做成纵向桥面1%的排水横坡。人行道在桥面断缝处也必须做伸缩缝。3.护栏、灯柱栏杆是桥上的安全设施，要求坚固。栏杆又是桥梁的表面建筑，也要有一个美好的艺术造型。栏杆高度一般为0.81.2m，标准设计为1.0m，栏杆间距一般为1.62.7m，标准设计为2.5m。公路与城市道路的栏杆常用混凝土、钢筋混凝土、钢、铸铁或钢与混凝土混合材料制作其构造如下图所示。补充知识：【一】桥梁简述桥梁与人类生活密切相关。没有桥梁，我们的生活空间将大受限制，更不会有今天四通八达的公路与铁路把世界如此密切联系在一起。世界上有许多著名的水网城市，是靠众多的桥梁发展起来的。意大利的威尼斯有450多座桥；德国汉堡有2000多座桥；而我国的绍兴竟有5000多座桥。世界上文化明城北京，河流不多，桥梁不少，城市道路立交桥就有200座，还有众多的过街道、跨河天桥。许多桥梁已成为重要的历史文物和著名的人文景点。桥梁是人类所建造的最古老、最壮观与最美丽的建筑工程，是一个文明与进步的标志。当线路通过江河、溪沟、谷地等天然障碍或要跨越公路、铁路时，就需要修建桥梁建筑物，以使线路继续延伸。桥梁既是功能性建筑物，又是立体造型艺术工程，也具有时代特征的景观工程，桥梁具有一种凌空宏伟的魅力。桥梁工程是指供公路、铁路、渠道、管线等跨越水体、山谷或彼此间相互跨越的工程构筑物，是交通中的重要组成部分。在经济上桥梁的造价一般说平均占公路总造价的1020，桥梁不仅规模十分巨大，而且也往往是保证全线早日通车的关键。在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要高度快速、机动的现代战争中具有非常重要的地位。此外，为了保证已有线路畅通运营，桥梁的养护与维修工作也十分重要。桥梁的原始雏形是堤梁、独木桥、浮桥和石拱。世界上最早的石侨在希腊的波罗奔尼撒半岛上，是一座干垒的单孔石拱侨，据今3500年左右。桥梁是线路的重要组成部分。在历史上，每当运输工具发生重大变化，对桥梁在载重、跨度等方面提出新的要求，便推动了桥梁工程技术大发展。我国在桥梁建造史上，具有重要的地位。公元前1184年，周文王时期，在渭河上架设浮桥，据诗经大雅大明记载，这是我国最早的大河桥梁。在19世纪20年代铁路出现以前，造桥所用的材料是以石材和木材为主的，铸铁和锻铁只是偶尔使用。在漫长岁月里，造桥的实践积累了丰富的经验，创造了多种多样的形式。但现今使用的各种主要桥式几乎都能在古代找到起源。在最基本的三种桥式中，梁式桥起源于模仿倒伏于溪沟上的树木而建成的独木桥，由此演变为木梁桥、石梁桥、直到19世纪的桁架梁桥；悬索桥起源于模仿天然生长的跨越深沟而可资攀援的藤条而建成的竹索桥，演变为铁索桥、柔式悬索桥，直至有加劲梁的悬索桥；拱桥起源于模仿石灰岩溶洞所形成的“天生桥”而建成的石拱桥道，演变为木拱桥和铸铁拱桥【二】桥梁的分类与选用分类：木桥、石桥、混凝土桥、钢桥、预应力混凝土桥、拱桥、梁式桥、悬索桥、刚架桥、斜张桥、高架桥、组合体系桥。1.按主要承重结构体系分：有梁式桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、斜张桥和组合体系桥等，前三种是桥梁的基本体系。2.按桥梁上部结构的建筑材料分：有木桥、石桥、混凝土桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥和结合梁桥等。3.按用途分：有公路桥、铁路桥、公铁两用桥、城市桥。4.按跨越障碍分：有跨河桥、跨谷桥、跨线桥和高架线路桥等。5.按桥梁平面的形状分：有正交桥、斜桥和弯桥。6.按制造方法分：混凝土桥分就地灌筑桥和装配式桥两类。也有两者结合的装配、现浇式混凝土桥。钢桥一般都是装配式的。【三】桥梁基础桥梁的基础承担着桥墩、桥跨结构(桥身)的