《建筑结构常识》PPT课件.ppt

建筑结构常识赏析 提纲 1 人类居住史简介2 图说结构3 结构功能简析4 参考图书 推荐书目 5 工程术语简析 题外话 1 人类居住史简介 人类居住史简介 1 原始 从洞穴到原始住居2 古代 文明建立与拉丁系住宅的形成3 中世纪 封建社会与日耳曼系住宅的展开4 近世 贵族住宅与近世住宅的定型5 近现代 近现代住宅的光和影6 未来 特殊结构 从洞穴到原始住居 3 建筑物的组成a 基础 b 墙和柱 c 楼地层 d 楼梯 e 屋顶 f 门窗g 其它 图说结构 一 本课程性质 内容 任务及与其它课程的关系1 性质 是建筑学专业 建筑装饰专业 的一门综合性工程技术科学 2 内容 阐述建筑装饰构造基本理论及应用 3 任务 掌握建筑装饰构造的基本理论和一般方法 并具有建筑装饰构造设计的综合能力 4 建筑构造是建筑 装饰设计的一个重要组成部分 1 通过本课程的学习 巩固和训练设计师的绘图技能 2 在讲述建筑构造时 不可避免要涉及到 a 结构方案与布置 b 材料选择与应用 c 施工的可能性与合理性 d 物理环境方面 建筑物理 的知识 e 建筑设备 二 建筑构造的基本知识1 建筑物的分类 1 按用途分 a 民用建筑 居住 住宅 宿舍 公共 办公楼 医院 学校 图书馆 展览馆 影剧院 体育馆 商店 邮电局 及各类车站等 b 工业建筑 冶金 化工 机械 轻工等生产用房 动力用发电站 仓库等 c 农业建筑 供饲养牲畜 存储农机具 农产品 及拖拉机站等 2 按承重结构材料分 a 砖木结构 建筑物的墙 柱用砖砌筑 楼板 屋架用木 目前很少见 b 混合结构 建筑物的墙 柱用砖砌筑 楼板为钢筋砼 屋架为钢木或钢筋砼 c 钢筋砼结构 建筑物的梁板柱及屋架均为钢筋砼 墙为砖或其它材料 d 钢结构 建筑物的梁 柱 屋架等承重构件均为钢材 墙用砖或其它材料 楼板用钢筋砼 3 按结构形式分 a 叠砌式 以砖石 砌块为建筑主要承重构件 楼板搁于墙上 常用于六层以下的民用建筑和中小型工业建筑 b 框架式 以梁柱组成框架为建筑物的主要承重构件 楼板搁于梁上 常用于高层建筑 重工业建筑 c 部分框架式 半框架式 例如 外部用墙承重 内部用梁 柱承重的建筑 底层用框架 上部用墙承重 d 空间结构 由空间构架来承重 例如 网架 壳体 悬索等用于大型公共建筑 4 按层数分 a 住宅 低层 1 3层 多层 4 6层 中高层 7 9层 高层 10 30 b 公共建筑及综合建筑的总高度 24m 不含高度 24m的单体建筑 c 建筑高度 100m时 超高层 不论住宅或公共建筑 d 工业建筑 例如 单层 多层厂房 混合层数的厂房 4 建筑工业化和统一模数制 1 建筑工业化 三化一改 的意义 建筑工业化 房屋建筑标准化 构件生产工业化 施工机械化 墙体改革 2 建筑统一模数制 我国于1955实施 建筑统一模数制 于1974年3月修订 规定 基模 M0 100mm 分数模 M0 2 M0 5 M0 10 扩大模 3M0 6M0 15M0 30M0 60M0 第一章 地基与基础 基础 它是建筑物最下部分 埋在地面以下 地基之上的承重构件 特点 承受建筑物的全部荷载 并将其传给地基 要求 坚固 稳定 并能抵抗冰冻 地下水及化学侵蚀等 基础大小及形式取决于 1 上部荷载大小 2 土壤性质 3 基础材料性质 4 承重方式 地基 承受基础传来的荷载而产生应力应变的土层 第一节 概述 一 地基 基础与荷载的关系 第二节 地基 一 天然地基天然地基 凡天然土层具有足够的承载力 不需要人工改良或加固 可直接在上面建造房屋的 1 地基土的分类 五类 按 工业与民用建筑地基基础设计规范 划分的 a 岩石 b 碎石土 c 砂土 d 粘性土 e 人工填土 第二章 墙与隔墙 第一节 概述一 墙的作用 分类 1 作用 1 承重并传给基础 承受屋顶 楼层 人 家具 设备等荷载并传给基础 2 围护构件 防止风 雨 雪的侵蚀 防止太阳辐射 噪声干扰以及保温 隔热 隔声之要求 3 空间分割 2 分类 1 按所处的位置分 a 外墙 在建筑物四周的墙 分隔室内 外空间 起挡风遮雨保温隔热隔声等作用 b 内墙 位于建筑物内部的墙 起分隔室内空间作用 c 纵墙 沿建筑物长轴方向的墙 d 横墙 沿建筑物短轴方向的墙 e 山墙 外横墙 f 窗间墙 窗与窗或门与窗之间的墙 g 窗下墙 窗下方的墙 h 女儿墙 屋顶上四周的墙 2 按受力情况分a 承重墙 直接承受其它构件传来荷载的墙 b 非承重墙 不承受外来荷载 只承受自重的墙 3 按所用材料分砖墙 石墙 土墙 砼墙及各种天然的 人工的或工业废料制成的砌块墙 板材墙 4 按构造方式分 a 实体墙b 空体墙c 复合墙 二 墙的设计要求1 具有足够的强度和稳定性 以保证安全 强度 与所用材料 墙体尺寸及构造 施工方式等有关 稳定性 与墙的长度 高度 厚度及结构布置有关 一般采用合适的高厚比 加设壁柱 圈梁 构造柱及加强墙与墙 墙与其它构件的联系来提高稳定性 2 具有必要的保温 隔热 隔声 防水 防潮 及防火等性能 以保证建筑物的正常使用 提高使用质量和耐久年限 1 保温 R d 对于单质均匀材料 d 材料的厚度 单位 m 材料的导热系数 单位 w mk d R 保温越好 哈尔滨 按保温要求 490墙 按节能要求 620墙 2 隔声 半砖47dB 一砖55dB 二砖62dB 第二节 砖墙的构造 一 砖墙的材料砖墙是用砂浆将砖按一定要求砌筑而成的砌体 其主要材料是砖和砂浆 1 砖 1 种类 粘土砖 实心 空心 多孔 炉渣砖 灰砂砖 粉煤灰砖等 2 规格 标准砖 240 115 53模数砖 90 90 190 90 190 190190 190 190 砖的规格图示 2 砂浆 1 作用 a 将砌体内的砖块连成一个整体 b 抹平砖表面 使砌体在压力下应力分布均匀 c 填满砌体缝隙 减少空气渗透 提高保温 隔热 隔声 抗冻能力 2 成分 a 水泥砂浆 水泥 砂子 水拌和而成 属水硬性材料 强度高 适于潮湿环境砌筑 b 石灰砂浆 石灰膏 砂子 水拌和而成 属气硬性材料 强度不高 多砌筑次要的建筑地面以上的砌体 c 混合砂浆 水泥 石灰膏 砂子 水拌和而成 强度较高 易和性和保水性较好 适于砌筑建筑地面以上的砌体 二 砖墙的厚度1 影响因素 1 承重墙厚度 根据强度和稳定性来确定 2 围护墙厚度 根据保温 隔热 隔声等要求来确定 3 砖墙厚度 应与砖的规格相适应 2 标准砖墙厚度 120mm 240mm 370mm 490mm 620mm 为了节约材料 可按1 4砖进位 180 300 3 模数砖厚度 90mm 190mm 290mm 390mm等 三 砖墙的构造1 勒脚 建筑四周与室外地面接近的那部分墙体 1 勒脚加固 2 防潮地表水和土壤中的潮气很容易侵入勒脚 由于砌体的毛细现象 水不断上升 高的可达二层楼 所以十分有必要在构造上采取防潮措施 3 门窗过梁 过梁 是门窗等洞口上设置的横梁 承受洞口上部墙体与其它构件 楼层 屋顶等 传来的荷载 并将荷载传至窗间墙 砖砌 种类 木材型钢钢筋混凝土 受力状况 由于砖砌体相互错缝咬接 过梁上的砌体在砂浆硬结后具有拱的作用 它的部分自重可直接传给两侧窗间墙上 1 砖砌平拱 这种过梁用竖砖砌筑 高 240 洞口宽 1800 当过梁上有集中荷载或振动荷载时不易采用 多用于清水墙 2 砖砌弧拱 这种过梁用竖砖砌筑 高 240 当f 1 8 1 12 L时 L 2 5 3 5m 当f 1 6 1 5 L时 L 3 0 4 0m 多用于清水墙 3 钢筋砖过梁 是在门窗洞口上部砂浆层内配置钢筋的平砌砖过梁 洞口宽 2000 钢筋 n 6 120 n 2 伸入两侧墙内 240砂浆层厚度 30mm 洞口上L 4高度范围 用 M5砂浆砌筑 4 钢筋混凝土过梁 由于钢筋混凝土过梁不受跨度限制 同时具有良好的抗震性能 因此它以成为门窗过梁的基本形式 缺点 局部导热系数大 所以寒冷地区不易采用贯通式 高度 与砖的模数相适应 120 180 240 伸入两侧墙内 240 4 圈梁 圈梁 沿外墙 内纵墙和主要横墙设置的处于同一水平面内连续封闭的梁 若遇门窗洞口上部设附加梁 作用 提高建筑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 5 构造柱 圈梁是在水平方向将楼板和墙体箍住 构造柱则是在竖向加强墙体的连接 与圈梁一起构成空间骨架 从而提高建筑的整体刚度和稳定性 防止和约束墙体裂缝的开展 构造柱位置 一般构造柱设置在墙的转角处 如 建筑物四周 纵横墙交汇处 楼梯间转角处等 四 空斗墙构造1 特点 自重轻 造价低 节约砖 可用作三层以下民用建筑的承重墙 3 下列情况不宜采用 a 土质软弱且可引起不均匀沉降 b 门窗洞口的面积超过墙面的50 以上 c 建筑物受振动荷载 d 地震裂度为6度或6度以上地区 五 复合墙构造1 外保温墙体 1 内表面温度波动小 2 减少保温材料内部产生冷凝的可能性 3 目前多数保温材料不防水 耐久性差 必须在外表面设防水饰面 2 内保温墙体 1 施工简单 造价低 2 室内热稳定性差 3 保温材料内部易产生冷凝 3 夹心墙 保温材料放在两层砖墙之间 是我国近年寒冷地区得以推广的一种保温构造方案 1 保温材料 岩棉 泡沫塑料 膨胀珍珠岩 加气砼等 2 注意 a 两层砖墙拉结要可靠 b 勒脚 窗台要处理好 第三节 隔墙构造 隔墙 建筑物内分隔房间的非承重墙 其重量由楼地层承受 要求 稳定 自重轻 厚度薄 防火 隔声 防水 防潮等 分类 按构造分 骨架隔墙 块材隔墙 板材隔墙一 骨架隔墙骨架隔墙 由骨架与复合面板两部分组成 骨架 木骨架与金属骨架之分 1 木骨架隔墙 1 木骨架 上 下槛 50 50 50 70 50 100 立柱 400 600 50 50 50 100 斜撑 1500 50 50 50 100 2 面层 a 板条抹灰隔墙板条 1200 24 6 1200 38 9板缝 9mm左右 必须留缝 增加握裹力 灰 纸筋灰或麻刀灰 踢脚 2 3皮砖 b 钢网抹灰隔墙 做法 在骨架两侧钉钢网或钢板网 然后抹灰 特点 变形小 强度高 抗裂强 有利于防火 防潮 c 钉面板隔墙 木骨架两侧钉胶合板 石膏板等 特点 施工方便 属干作业 便于拆装 可在夹层中填充岩棉 超细玻璃丝棉等提高隔声能力 2 金属骨架隔墙 在金属骨架两侧铺钉各种面板构成隔墙 1 金属骨架规格 50 75 100 厚度 0 4 0 5 0 75 1 0 1 2 2 构造节点 第四节 墙面装修 一 作用1 改善和提高墙的使用功能 2 保护墙体 延长墙体的耐久性 3 美化建筑环境 提高艺术效果 二 构造墙面装修分外墙与内墙装修保护外墙不受风雨雪日照等因素的作用 外墙 提高墙体防水 防潮 防风化 保温 隔热等能力 同时还提高建筑艺术效果 改善室内卫生 内墙 提高室内采光 音质效果 美化室内环境 还有防腐蚀 防辐射 防火等功能 1 抹灰类墙面 1 材料 水泥 石灰 石膏 砂子 石渣等 2 特点 材料来源广泛 施工操作简单 造价低 湿作业 工效低 劳动强度大 3 构造 为了保证抹灰平整 牢固 避免龟裂 脱落 在构造上需要分层抹灰 一般分三层 底层 中间层 面层组成 a 底层 起与基层粘接及初步找平作用 厚度一般5 10mm 普通砖墙 采用石灰砂浆和混合砂浆 砼墙 采用混合砂浆和水泥砂浆 轻质砌块 采用107胶封闭 镀锌钢网 石灰砂浆和混合砂浆 b 中层 找平层 粘接作用 所用材料与底层基本相同 厚度7 8mm c 面层 起装饰作用 要求表面平整 色彩均匀 无裂纹 可作成光滑 粗糙等不同质感的表面 第三章 楼 地层 第一节 概述一 楼层 地层的作用及设计要点 1 楼层及作用 多层建筑层与层之间的水平分隔构件 它承受荷载 活荷 自重 并传递给墙或柱 同时它连接水平构件与竖向构件 保证竖向构件的稳定性 2 地层及作用 指建筑物室内与土壤直接相接或接近土壤的水平构件 它承受作用其上的全部荷载 并将其均匀地传给土壤或通过其它构件传给土壤 第二节钢筋混凝土楼板 一 现浇式钢筋混凝土楼板1 板式楼板 当房间尺寸较小 荷载通过楼板直接传递给墙或柱 2 梁式楼板 当房间跨度较大时 为了使板的受力 传力更合理 常在板下设梁 主梁 跨度一般 L 5 8米 高 h L 14 L 8 宽 b h 3 h 2 次梁 跨度一般 L 4 6米 高 h L 18 L 12 宽 b h 3 h 2 3 井式楼板 是梁式楼板的一种特殊形式 当房间尺寸接近正方形时 常在两个方向等距离布置梁格 截面高度相等 不分主次梁 梁格一般布置成正交正放 正交斜放和斜交斜放 4 无梁楼板 是将板直接支撑在柱上 不设梁 偷梁换柱 特点 1 顶棚平整 2 室内净高增大 3 采光通风良好 4 多用于荷载较大的商场 展览厅 仓库等 5 板厚 120 一般 160 200 5 压型钢板 混凝土组合楼板是以压形钢板为衬板与砼浇筑在一起构成整体式楼板结构 钢衬板起到永久模板和配筋作用 特点 1 一般在大空间 高层建筑中采用 2 简化施工程序 加快施工进度 3 刚度大 整体性好 4 压形钢板肋间空间还可以敷设管线 第五节 顶棚构造 顶棚 又天棚或天花 是搂层上面的装修层 要求 1 光洁 美观 2 能反光 改善室内采光和卫生状况 3 防火 隔声 保温 隐蔽管线等功能 分类 贴抹式顶棚 悬挂式顶棚两种 一 贴抹式顶棚 1 直接喷涂料当楼板底面平整 室内装饰要求不高时 可直接或稍加修补后 在其下喷或刷石灰浆 大白浆 或其它涂料以改善室内卫生状况和增加顶棚反射能力 二 悬挂式顶棚1 吊顶的基本构成 吊筋 次搁栅 吊顶 第四章 楼梯构造 第一节 概述建筑物的竖向交通设施 楼梯 电梯 自动扶梯 爬梯及坡道 对多层 楼梯是搂层间的主要交通设施 对高层 以电梯为主 楼梯为辅 一 楼梯设计要求 1 功能 满足人和物的正常运行和紧急疏散 2 设计要求 1 通行顺畅 2 行走舒适 3 坚固 耐久 4 安全 在设计中 应保证楼梯有足够的宽度 合适的坡度 正确的选材和施工方便 经济等因素 二 楼梯的组成 类型 1 楼梯的组成 一般由梯段 平台 栏杆扶手三部分组成 1 梯段 由若干踏步组成 级数 3级 18级 楼梯宽度 通行宽度按人流股数定 一股 550二股 1100三股 1700疏散用辅助梯 一股 850 二股 1000 1100 三股 1500 1650 2 休息平台 为缓解疲劳 两个楼梯之间设休息平台 多数平台也起转弯作用 搂层平台 标高与搂层相同的平台 中间平台 搂层之间的平台 3 栏杆 栏板 和扶手 为了保证通行安全 在梯段和平台边缘设防护构件 即栏杆和扶手 三 楼梯的尺度1 楼梯的坡度及踏步的尺寸 1 坡度 一般25 45 30 左右最佳 2 踏步 经验公式 2h b 600 620mm 人的平均步距 居住建筑 h 160 180b 240 280公共建筑 h 140 160b 280 340踏面挑出 20 402 扶手高度 一般 900 室外 1100 幼儿 600 栏杆垂直杆件之间净空 110 3 楼梯净空高度 1 平台净高 2000 梯段净高 2200 2 出入口构造 第二节 钢筋混凝土楼梯 一 现浇钢筋混凝土楼梯1 板式楼梯2 梁式楼梯二 装配式钢筋混凝土楼梯1 小型构件装配式楼梯