建筑工程基本知识

1、 建筑工程基本知识1建筑工程基本知识1房屋的基本组成3民用建筑构造2建筑物的分类4建筑模数5工业建筑6建筑工程材料7基本建设程序建筑物功能既能使人们在里面从事各种活动，同时又可避免或减少外界风、雨、寒暑影响。天地合气 万物共融建筑物建筑物是由各种不同用途的房间和交通设施（如门厅、走道、楼梯等）以不同的方式组合而成的建筑空间。1.1 房屋的基本组成屋顶墙地面楼板层楼梯门窗台阶屋顶与外墙屋顶和外墙构成了整个房屋的外壳，主要起围护作用。坡屋顶平屋顶内墙内墙把房屋部分隔成不同用途和大小的房间及走道。内墙楼板层楼板层把房屋内部分隔成上下的楼层空间。楼板层要承受人、家具和器物的重量和自重。楼板层内墙和楼板

2、层的共同点不直接接触外部大气不受风砂、雨雪的侵袭能隔声以及满足某些使用上的特殊要求，如厕所要求能防水。有些组成部分还起承重作用。窗为了室内采光和通风，同时又能挡风遮雨，就需要在墙上设窗。门室内与室外，房间与房间既要分隔又要联系，就要在墙上设门。楼梯上下空间的交通联系结构构件所有起承重作用的构件，如梁、板、柱、屋架等就叫结构构件，结构构件承受的重量或力叫做荷载。房屋承重系统墙、屋顶等房屋的承重系统所具有的承重作用比围护作用更重要。房屋的承重系统好比人的“骨架。建筑材料房屋各部分功能要求不同，所用的材料也不一样。承重部分使用的材料应具有较好的力学性能，和坚固耐久性。建筑围护隔离部分的建筑材料围护隔

3、离部分使用的材料应分别具有一定的防水、保温隔热、隔声、抗冻性能，有些材料也须具有一定的强度。房屋承重系统的建筑材料一般承重墙、基础、楼板层、屋面板等使用的材料主要有砖、瓦、石灰、沙、钢材、木材、水泥等。屋顶保温隔热材料屋顶等部分使用的保温隔热材料有炉渣、加气混凝土、矿棉、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩及木屑等。屋面和地下工程的防水材料有沥青、油毡等。门窗材料门窗使用的材料有木材、钢材、玻璃、五金及塑料等。装修材料墙面、地面的装修材料有各种灰浆、塑料强制塑料墙纸、木制品、瓷砖、水磨石及各种石料等。构成建筑物的基本要素建筑功能物质技术建筑形象 图1-1 建筑基本要素与各方面的关系1.2 建筑物的分类按房屋用

4、途分类工业建筑民用建筑公共建筑居住建筑（住宅）公共建筑公共建筑是供人们政治文化活动、行政办公以及其他商业、生活服务等公共事业所需要的建筑物。工业建筑(Industrial Construction)工业建筑(Industrial Construction)主要是指各类工厂为工业生产需要而建造的各种不同用途的建筑物和构筑物，通常把这些建筑物称为工业厂房。锅炉房水泵房仓库冷却塔工业建筑类型生产用建筑物生产辅助用建筑物动力用建筑物储藏用建筑物运输用建筑物生产用建筑物在这类厂房中，进行产品的备料、加工、装配等主要工艺流程。机械制造厂（铸造车间）铸造车间铸造车间锻造车间锻造车间冲压车间冲压车间铆焊车间铆

5、焊车间电镀车间电镀车间钢带热处理车间 热处理车间机械加工车间 机械加工车间 机械装配车间机械装配车间生产辅助用建筑物为生产厂房服务的厂房，如机械制造厂中的机械修理车间、工具车间等。动力用建筑物为全厂提供能源的厂房，如发电站、变电所、锅炉房、煤气站、乙炔站、氧气站和压缩空气站等。储藏用建筑物储藏用建筑物是贮存原材料、半成品与成品的房屋（一般称仓库）。运输用建筑物管理、贮存及检修交通运输工具用的房屋。如机车库、汽车库、电瓶车库、起重车库、消防车库和站场用房等。给水排水系统用建筑物及构筑物水泵房污水处理池水塔等全厂性行政福利建筑物它是为整个工厂服务、配套所用的建筑物和构筑物等。 例如，行政办公楼、中

6、小学校、医院、职工食堂、职工（家属）宿舍楼、浴池澡堂等从使用性质上讲与民用古建筑相同按工业建筑层数的分类单层厂房 冶金、重型及中型机械工业的厂房等。多层厂房 食品、电子、精密仪器制造的厂房等。混合层次的厂房 化学工业、热电站的主厂房等。按厂房内部温度状况分类冷加工车间 生产操作是在常温度条件下进行的，热加工车间 生产操作过程中散发大量余热，有时还伴随产生烟雾、灰尘和有害气体，有时在红热状态下加工。对生产环境有特殊要求的工业建筑恒温恒湿车间洁净车间特殊状况的车间车间内部生产状况是确定厂房平、剖、立面以及围护结构形式和构造的主要因素之一，设计时应予以重视。恒温恒湿车间恒温恒湿车间是为保证产品质量，

7、厂房内要求稳定的温湿度条件，如精密机械、纺织、酿造等车间。洁净车间洁净车间是为保证产品质量，防止大气中灰尘及细菌污染，要求保持厂房内高度洁净，如集成电路车间、精度仪器加工及装配车间、医药工业中的粉针剂车间等。特殊状况的车间特殊状况的车间，如有爆炸可能性、有大量腐蚀物、有放射性散发物、防微振、高度隔声、防电磁波干扰等。1.3 民用建筑构造民用建筑一般是由基础、墙体（柱）、楼板层、地坪、屋顶、楼梯和门窗等几大部分构成的。基础基础是建筑物底部与地基接触的承重结构，承受着建筑物的全部荷载，并把这些荷载传递给地基。因此，地基必须坚固、稳定、可靠。墙（或柱）墙体既是建筑物的承重构件，也可以是建筑物的围护构

8、件。在框架结构的建筑中，柱是承重结构，而墙仅是分割空间或抵抗风、雨、雪的围护结构。楼板层楼板层是楼房建筑中水平方向的承重构件。它承受着人和家具以及设备的荷载，并将这些荷载传递给墙或柱，它应该有足够的强度和刚度。对卫生间、厨房等房间应具有防水、防潮能力。地坪地坪是房间与土层相接触的水平部分，它承受着底层房间中人和家具等荷载，于不同性质的房间应该具有不同的功能，如：防潮、防滑、耐磨、保温等。屋顶屋顶是建筑物顶部水平的维护构件和承重构件。它抵御着自然界对建筑物的影响，承受着建筑物顶部的荷载，并将荷载传给墙体或柱。屋顶必须具有足够的强度和刚度，并具有防水、保温、隔热等性能。楼梯楼梯是建筑物中的垂直交通

9、工具。作为人们上下楼和发生事故时的紧急疏散之用。门窗门主要用来通行和紧急疏散，窗主要用来采光和通风处于外墙上的门和窗是围护构件。民用建筑的附属构件阳台雨棚台阶烟囱影响建筑物因素建筑物从建成到使用，都要受到许多因素的影响，这些因素主要有以下3个方面：外界环境的影响建筑技术条件的影响建筑标准的影响外界环境的影响外界环境影响主要是指外界作用力的影响气候条件的影响人为因素的影响建筑技术条件的影响。 建筑技术条件指建筑材料技术、结构技术和施工技术等。 木结构的建筑 帐篷结构的建筑对比建筑标准的影响不同的建筑具有不同的建筑标准。建筑标准建筑的造价标准建筑的装修标准建筑的设备标准不同的建筑标准对建筑构造会产

10、生不同的影响，如建筑材料质量的高低、构造做法是否考究、设备是否齐全等。民用建筑构造的设计原则坚固实用技术先进经济合理美观大方坚固实用建筑构造应该坚固耐用，这样才能保证建筑物的整体刚度、安全可靠、经久耐用。技术先进建筑构造设计应该从材料、结构、施工三方面引入先进技术，但是因地制宜、不能脱离实际。经济合理建筑构造设计处处应该考虑经济合理，在选用材料上要注意就地取材，注意节约钢材、水泥、木材三大材料，并在保证质量的前提下降低造价。美观大方建筑构造设计是建筑设计的继续和深入，建筑要做到美观大方，构造设计是非常重要的一环。1.4 建筑模数统一制为了实现设计标准化、生产工厂化、施工机械化，国家制订了建筑模

11、数协调统一标准GBJ2-86，作为统一与协调建筑尺度的基本标准。（1）建筑模数概念模数，是选定的标准尺度单位，作为建筑物、建筑构配件、建筑制品及有关设备尺寸相互协调的基础。模数数列，是以选定的模数基数为基础而展开的数值系统，它包括基本模数、扩大模数和分模数。 建筑模数数列见教材P.26表1-1。基本模数基本模数，其数值规定为100mm，符号为M，即1M=100mm。目前世界上绝大多数国家均采用100mm为基本模数值。扩大模数扩大模数，是基本模数整数倍的模数尺寸。扩大模数的基数有六个，分别是3M、6M、12M、15M、30M、60M，其相应尺寸为300、600、1200、1500、3000、60

12、00mm。分模数分模数，指整数除基本模数的数值。分模数的基数有三个。分别是1/10M、1/5M、1/2M，其相应尺寸为10、20、50mm。 （2）定位轴线定位轴线是用来确定房屋主要结构或构件的位置及其尺寸的基线。这些基线中用于平面时称平面定位（轴）线，用于竖向时称为竖向定位（轴）线定位轴线、定位线之间的距离均应满足模数数列的规定（见图1-3）。图1-3 定位轴线与定位线定位轴线和定位线的布置及其构件与定位线之间联系的规定承重内墙的定位不论底层墙体是中分还是偏分，承重内墙的顶层墙身中线都与平面定位轴线相重合。（图1-4）承重外墙的定位不论底层墙体是中分还是偏分，承重外墙的顶层墙身内缘与平面定位

13、轴线之间的距离都是120mm。（图1-5）图1-4 承重内墙定位顶层墙身中线应与平面定位轴线相重合（a）底层定位轴线中分墙身 （b）底层定位轴线偏中分墙身楼板图1-5 承重外墙定位（顶层墙身内缘与平面定位轴线的距离应为1200mm）（a）底层与顶层墙厚相同 （b）底层与顶层墙厚不相同（3）三种尺寸在建筑构造设计与施工过程中，存在着三种尺寸：标志尺寸构造尺寸实际尺寸标志尺寸用来标注建筑定位线之间的距离（如跨度、柱距、层高等）、建筑构配件以及建筑设备位置界限之间尺寸（图1-6） 。构造尺寸是建筑构配件、建筑组合件、建筑设备等的设计尺寸。一般情况下，标志尺寸减去缝隙等于构造尺寸（图1-6）。实际尺寸

14、指建筑构配件、建筑组合件、建筑设备等生产制作后的实际尺寸。实际尺寸与构造尺寸之间存在着受允许偏差幅度加以限制的误差（图1-6） 。图1-6 建筑三种尺寸的关系标志尺寸1.5 工业建筑工业建筑(Industrial Construction)主要是指各类工厂为工业生产需要而建造的各种不同用途的建筑物和构筑物，通常把这些建筑物称为工业厂房。图1-7是典型的工业厂房构造示意图。 图1-7 工业厂房构造示意图图1-7 工业厂房构造示意图B1.5.1 工业建筑的组成1.5.1.1 生产工艺过程与厂房建筑平面的关系1.5.1.2 生产设备与建筑的关系 1.厂房内部起重运输设备的基本知识 2.生产设备与建筑

15、的关系 3.生产状况对室内环境的影响及建筑技术措施 1.5.1.1 生产工艺过程与厂房 建筑平面的关系生产工艺过程是由工艺设计人员根据生产工艺要求设计的。主要涉及的内容是：产品生产工艺过程；生产、辅助工段的划分；选择、布置生产运输设备；确定厂房的面积、跨数、交通运输通道以及提出生产工艺对建筑平面设计的其它要求等。厂房的建筑平面应满足生产工艺的要求，并在生产工艺流程图的基础上，结合厂房在工厂总平面的位置进行建筑平面设计。1.5.1.2 生产设备与建筑的关系厂房内部起重运输设备的基本知识 起重吊车是目前厂房中应用最为广泛的一种起重运输设备。厂房剖面高度的确定和结构计算等同吊车的规格均有密切的关系。

16、起重机的主要类型 单轨悬挂式起重机梁式起重机桥式起重机单轨悬挂式起重机在屋架（或屋面架）下弦悬挂梁式钢轨，轨梁上设有可移动的滑轮组（或称神仙葫芦），沿轨梁水平移动，利用滑轮组升降起重。起重量一般在3t以下，最多不超过5t。有手动和电动两种类型。梁式起重机有悬挂式和支承式两种类型。悬挂式是在屋架（或屋面梁）下弦悬挂梁式钢轨，钢轨布置成两行直线，在两行轨梁上设有滑行的单梁，在单梁上设有可横向移动的电动葫芦。支承式是在排架柱上设牛腿，牛腿上设吊车梁，吊车梁上安装钢轨，钢轨上设有可滑行的单梁，在滑行的单梁上设可滑行的滑轮组，在单梁与滑轮组行走范围内均可起重。梁式吊车起重量一般不超过5t。起重时可以电动

17、，亦可手动。桥式起重机通常是在厂房排架柱上设牛腿，牛腿上搁置吊车梁，吊车梁上安装钢轨，钢轨上放置能滑行的双榀钢桥架（或板梁），桥架上设支承小车，小车能沿桥架纵向滑移，并有供起重的滑轮组。在桥架与小车行走范围内均可起重。起重量从5t至数百吨不等。起重一般为电动。吊车上多设有司机室，常设在桥架的一端。起重机的工作制度一般分为轻级、中级、重级三个工作制。划分是依据吊车开动时间与全部生产时间的比率来表示。并用符号JC%表达。轻级工作制15%（用JC%15表达）；中级工作制25%（用JC%25表达）；重级工作制40%（用JC%40表达）。2. 生产设备与建筑的关系生产设备在工艺流程过程所处的位置和尺寸大

18、小不仅影响着建筑的平面、剖面设计而且还影响着建筑的立面造型。3. 生产状况对室内环境的影响及建筑技术措施工业厂房按照生产状况分类冷加工厂房热加工厂房恒温恒湿厂房和洁净厂房等。1.5.2 厂房承重结构的类型厂房的设计，必须在建筑平、剖面设计的同时考虑选择合理的厂房承重结构的类型。厂房的坚固适用建设速度和基建投资 建筑设计和确定构造做法选型厂房承重结构体系根据厂房承重结构的受力特点分为空间结构体系平面结构体系按厂房层数分为单层工业厂房多层工业厂房。空间结构体系利：能使建筑材料更合理地发挥它空间工作的受力性能，可以节约建筑材料，减少结构自重，加大空间跨度。如薄壳结构、悬索结构、网架结构等。弊：施工技

19、术和建筑工业化方面的困难，制约着其使用。目前一般采用平面结构体系中的装配式结构能促进建筑工业化，加快施工速度。平面结构体系平面结构体系是由横向骨架与纵向联系构件所组成。横向骨架有二种主要结构型式：排架结构和刚架结构。纵向联系构件是指屋面板（或檩条）、吊车梁、连系梁（或圈梁）和支撑系统等构件，它是厂房骨架的组成部分并且相互联系在一起共同起作用，以保证厂房结构的整体刚度和稳定性。1.5.2.1 排架结构排架结构是目前单层工业厂房中最基本的、应用比较普遍的结构型式。它是由屋架（或屋面梁），柱子和基础等构件所组成。主要特点是把屋架看成是一根刚度很大的横梁，屋架与柱子的连接为铰接。柱子与基础的连接为刚接

20、。其优点是具有一定的刚度和抗震能力。排架结构类型装配式钢筋混凝土排架结构钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架砖墙结构1.装配式钢筋混凝土排架结构装配式钢筋混凝土排架结构是我国目前单层工业厂房中应用最为广泛的一种结构类型，其承重构件都采用钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土构件。按标准图集选型，加快了设计进度的同时也保证了构件和配件的产品质量，最终使施工期限缩短，节约了投资。2. 钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架与装配式钢筋混凝土排架结构的结构形式基本相似，只是用钢屋架代替了钢筋混凝土屋架或预应力钢筋混凝土屋架。3. 砖墙结构砖墙结构与钢筋混凝土排架不同处是用砖墙、砖柱来代替钢筋混

21、凝土柱来承重，屋架可用钢筋混凝土屋架、木屋架或钢木轻型屋架等。但适用于无吊车或吊车起重量不超过50kN的厂房及一些辅助性工业建筑。 厂房跨度小于15m。1.5.2.2 刚架结构刚架结构的主要特点屋架与柱合并为同一个构件，其连接处为一整体刚接，柱与基础一般为铰接。刚架一般由钢筋混凝土或钢材制成。1.6 建筑工程材料构成各类建筑物和构筑物的材料称为建筑工程材料，它包括地基基础、梁、板、柱、墙体、屋面、地面等所用到的各种材料。建筑工程材料的分类（表1-2）（建筑工程材料按功能与用途分类）结构材料防水材料保温材料吸声材料装饰材料地面材料屋面材料等建筑工程材料的分类（表1-2）（建筑工程材料按化学成分分

22、类）无机材料金属材料非金属材料有机材料植物材料合成高分子材料沥青材料 复合材料无机材料基复合材料有机材料基复合材料建筑工程材料的标准化目前我国绝大多数建筑材料都有相应的技术标准，它包括产品规格、分类、技术要求、验收规则、代号与标志、运输与贮存及抽样方法等。建筑材料生产企业必须按照标准生产，并控制其质量。建筑材料使用部门则按照标准选用、设计、施工，并按标准验收产品。我国的建筑材料标准分为国家标准、部委行业标准、地方标准和企业标准。国家标准和部委行业标准都是全国通用标准，是国家指令性文件，各级生产、设计、施工等部门均必须严格遵照执行。按要求执行的程度分为强制性标准和推荐标准（以/T表示）。建筑材料

23、有关的标准及其代号国家标准GB建筑工程国家标准GBJ建设部行业标准JGJ建筑工业行业标准JG国家建筑材料工业局标准JC石油化学工业部或中国石油化学总公司标准SH；冶金部标准YB；化工部标准HG；林业部标准LY；国家级专业标准ZB（有关建筑材料的为ZBQ，专业标准现已改为行业标准）；中国工程建设标准化协会标准CECS；地方标准DB；企业标准Q等。标准是根据一定时期的技术水平制订的，因而随着技术的发展与使用要求的不断提高，需要对标准进行修订。20世纪80年代末以来，为提高产品的水平，适应日益提高的建筑要求，并与国际标准接轨，国家修订了大量的标准，并制订了大量的新标准。工程中使用的建筑材料除必须满足

24、产品标准外，有时还必须满足有关的设计规范、施工及验收规范（或规程）等的规定。这些规范对建筑材料的选用、使用、质量要求及验收等还有专门的规定（其中有些规范或规程的规定与建筑材料产品标准的要求相同）。混凝土用砂、石，除满足建筑用砂、石（GB/T1468414685-93）外，还须满足普通混凝土用砂、碎石与卵石的质量标准及检验方法（JGJ5253-92）的规定。又如各防水材料除满足其产品质量要求外，当用于屋面工程时还须满足屋面工程技术规范（GB50207-94）的规定。工程中有时还涉及到美国标准ASTM、英国标准BS、日本标准JIS、德国标准DIN和国际标准ISO等。1.7 基本建设程序 基本建设程

25、序，是指一栋房屋的建造由开始拟定计划至建成投入使用必须遵循的程序。包括以下环节计划书(即设计任务书)的编制上报和审批；城镇规划管理部门同意拨地；房屋的设计，房屋的施工、设备安装等。主管部门对计划任务书的批文这是指经上级主管部门审核一，对建设单位提出的拟建报告和计划任务书的一个批复文件。该批文表明该工程项目已被正式列入了国家计划。该文件包括核定的工程的性质、内容、用途、总建筑面积、总投资、建筑标准（单位建筑面积控制造价）及房屋使用期限要求等。规划管理部门同意拨地的批文这是经城镇规划管理部门审核同意工程项目用地的批复文件。为了加强城镇建设的统一规划与管理，一切工程项目都须事先得到城镇规划管理部门的

26、同意后，方可进行设计。规划管理部门是根据主管部门的批文和城镇建设规划上的要求同意拨地的。该批文包括基地范围地形图及指定用地的范围，该地段周围道路等规划要求，城镇建设对该房屋建筑地设计要求及其他有关问题。房屋设计阶段的划分有了上述两个批文后，建设单位即可据以向建筑设计部门办理设计委托手续，进入房屋地设计阶段。初步设计根据已确定的初步方案进行设计。应绘制图纸、文件报送有关部门审批。初步设计文件应包括：总平面图；建筑平面图、立面图、剖面图及简要说明；结构系统的说明；采暖通风、给排水、电气照明、煤气供应等系统的说明；主要材料用量；各项技术经济指标；总概算等。初步设计阶段应注意的问题在进行初步设计的过程