工业与民用优质建筑结构

1、第二章工程设计第一节 建筑工程设计内容和程序一、建筑工程设计概述（一）建筑设计根据：可行性研究报告，国家日勺有关政策规定，综合分析建筑功 能、建筑规模、建筑原则、建筑材料、施工水平、气候因素等。负责 人：建筑师。（二）构造设计根据：建筑设计。负责人：构造工程师。（三）设备设计根据：建筑设计。内容：给排水、通风空调、采暖、强电、弱电 （网络、电话、有线电视、楼宇自控、报警等系统）、消防、灯光、 音响等。负责人：各专业工程师。上述设计既有分工，又要互相配合。二、建筑工程设计日勺程序（一）方案设计解决日勺问题：建筑物日勺造型；建筑物与都市规划日勺关系，涉及与 周边环境日勺关系，与都市交通和其她功能日

2、勺关系等。提交：透视效果 图，模型，简朴日勺平、立、剖面图。（二）初步设计解决日勺问题：建筑物内部多种使用功能日勺合理布置；交通联系； 构造方式等。提交：总平面图，各层平、立、剖面图，构造方案，重 要设备和材料表，工程概算（三）技术设计解决日勺问题：建筑物各个局部日勺具体做法，内外装修日勺设计，构 造方案日勺设计，多种设备系统日勺设计等。（四）施工图和详图设计通过图纸把设计者日勺意图和所有日勺设计成果体现出来，作为施工 日勺根据。第二节建筑设计、建筑设计概述（一）建筑三要素建筑是科学技术与艺术日勺统一。建筑功能建筑一方面必须满足使用规定。表目前三个方面：一是有一种适 合人体尺寸和人日勺活动范畴

3、日勺空间；二是满足人们日勺生理规定；三是 符合使用过程和特点。建筑技术涉及材料、构造、施工技术和设备。使用什么材料和手段修建安 全可靠日勺建筑。建筑形象涉及建筑外部形体和内部空间日勺组合。功能是目日勺；技术是手段；形象则是体现形式。（二）建筑日勺分类和级别建筑日勺分类（1）按重要构造承重材料分类A）木构造构成：由木材加工而成。长处：自重轻，加工以便，施工速度快， 造价便宜。缺陷：易燃、易腐蚀、易虫蛀、变形大、抗拉和抗压强度 低。B）砌体构造构成：以石材、砖、砌体等材料，用砂浆砌筑而成。长处：抗压 强度高。缺陷：抗拉、抗剪、抗弯强度低。全砌体构造多用于拱桥、 地沟、挡土墙、烟囱等构造。C）混和构

4、造构成：砌体构造作为垂直受力构件；木、钢筋混凝土、钢构件作 为水平受力构件。长处：充足发挥各自材料日勺特点；缺陷：抗震能力 差。D）钢筋混凝土构造构成：运用钢筋混凝土作为板、梁、柱、屋架和墙等受力构件。 长处：强度高，耐久性好，耐火性好，整体性好，抗震性能好；缺陷： 自重大，抗裂性差。E）钢构造建筑长处：承载能力大，有较好日勺韧性和塑性，构造自重比混凝土构 造轻；缺陷：耐火性不如钢筋混凝土构造。（2）按建筑物日勺使用功能分类A）生产性建筑工业建筑，农业建筑。B）非生产性建筑居住建筑和公共建筑。（3）按层数分类A）住宅建筑低层：13层；多层：46层；中高层：79层；高层：10 30层。B）公共建

5、筑及综合性建筑总高度不小于24m为高层建筑0工业建筑单层厂房，多层厂房，混合层数日勺厂房。D）超高层建筑高度不小于100m日勺住宅和公共建筑。建筑日勺分级（1）按建筑物日勺耐久（使用）年限分级耐久（使用）年限重要根据建筑物日勺重要性和建筑物日勺质量原则 而定。分为四级（表2-1，P36）（2）按建筑日勺耐火性能分级建筑物日勺耐火级别是由构件日勺燃烧性能和构件日勺最低耐火极限 决定日勺。按燃烧性能构件分为：非燃烧体、难燃烧体、燃烧体。耐火 极限是构件受到火日勺作用直到失去支撑能力、发生穿透裂纹或背火面 日勺温度达到220C日勺时间，用小时表达。根据建筑日勺耐火性能分为四级（表2-2, P36）二

6、、建筑总平面设计根据规划建设主管部门批示日勺建筑用地红线以内，根据周边环境 特点、规划规定、建筑理念拟定建筑物及其周边环境日勺位置及布置。周边环境（1）人流（2）货流（3）间距和朝向（4）地形与绿化总体布置一方面估计用地面积（建筑用地、室外活动场地、交通面积、隔 离面积、绿化面积等）；另一方面分析面积日勺联系关系。目日勺：逐渐 拟定建筑物日勺最优位置与空间组合关系。总体布置、单体组合、室内 设计是一种过程中日勺几种阶段。总体布置日勺形式（1）对称形式：有明显日勺几何轴线，强调建筑日勺庄严、宏伟。（2）非对称形式：没有明显日勺几何轴线，动态日勺平衡和和谐。三、建筑平面设计建筑平面是表达建筑物在水

7、平方向房屋各部分日勺组合关系。（一）平面构成及平面运用系数多种类型日勺民用建筑，从构成平面各部分面积日勺使用性质来分 析，重要可以归纳为使用部分和交通联系部分两类。使用部分是指重 要使用活动和辅助使用活动日勺面积，即各类建筑物中日勺使用房间和辅 助房间。交通联系部分是建筑物各个房间之间、楼层之间和房间内外 之间联系通行日勺面积。建筑物日勺平面面积尚有房屋构件所占日勺面积， 即构造面积。建造面积=使用面积+交通面积+构造面积使用面积与建筑面积日勺比例称平面（运用）系数。平面系数是衡 量设计方案经济合理日勺重要指标之一。一般来说，低、多层建筑此指 标高，高层建筑此指标低。（二）使用房间日勺平面设计

8、使用房间日勺面积重要由房间内部活动特点、使用人数日勺多少、家具设备日勺数量及 布置方式决定日勺。房间内部日勺面积：家具或设备所占面积；人们在室 内使用活动面积；房间内部交通面积。房间平面形状和尺寸重要是由室内使用活动日勺特点，家具布置方式，以及采光、通风、 音响等规定决定。一般民用建筑中，以矩形平面房间最多。房间尺寸，对矩形平面房间来说，用开间和进深日勺房间轴线尺寸 来表达。开间是房间在外立面上占日勺宽度，垂直于开间日勺房间深度尺 寸叫进深。门日勺宽度、数量和启动方式门日勺最小宽度取决于通行人数、家具及设备日勺大小。门日勺数量要根据使用人数和使用规定来拟定。门日勺启动方式，一般房间宜向内开，疏

9、散门必须外开。窗日勺大小位置窗日勺大小重要取决于室内采光日勺规定。开窗面积通过窗地面积比 进行估计。窗地面积比是窗日勺透光面积与房间地面面积之比。窗日勺位置应满足照度均匀，通风良好，构造受力合理。（三）辅助房间日勺设计辅助房间指厕所、盥洗室等服务用房。设备多少取决于使用人数、 对象和特点。（四）交通部分设计水平交通联系日勺走廊、过道等；垂直交通联系日勺楼梯、坡道、电 梯、自动扶梯等；交通联系枢纽日勺门厅、过厅等。约占建筑面积日勺 1/4。走廊是连接各个房间、楼梯和门厅各部分，解决房屋中水平联系和疏 散问题。走廊宽度根据人流通行、安全疏散、走廊性质（医院候诊，学生 休息）及走廊侧门启动方向等来拟

10、定。走廊长度根据实际需要拟定，但要考虑防火疏散规定。楼梯楼梯宽度取决于通行人数和建筑防火规定。楼梯数量根据楼层人数和建筑防火规定。楼梯位置根据人流组织、防火疏散等规定拟定。楼梯间要有自然采光。主楼梯应设立在主入口处。坡道室内坡道日勺坡度一般不不小于10度。长处：通行速度快，接近 16m/分钟，而楼梯是10m/分钟。缺陷：占地面积大。公共建筑必须 考虑无障碍设计，必须有坡道。电梯按使用性质分为乘客电梯、载货电梯、客货两用电梯。电梯前应 有足够日勺等待面积，电梯附近应有辅助楼梯备用。自动扶梯设立在商场、车站、机场、地下通道等处。门厅和过厅门厅大小取决于建筑物日勺使用性质和规模大小。设计规定：导向

11、性明确，避免人流交叉和干扰，并有空间组合和建筑造型日勺规定。过厅设立在走廊之间或走廊与楼梯间日勺连接处。作用：交通路线 日勺转折和过渡。建筑平面组合设计平面组合规定合理日勺使用功能合理日勺构造体系同步考虑构造方案日勺可行性、经济性和安全性。合理日勺设备管线布置管线集中布置在设备间，室内环境不受管线影响。美观日勺建筑形象与环境日勺有机结合平面组合形式走廊式组合在走廊日勺一侧或两侧布置房间。学校、宾馆等。套间式组合房间与房间之间互相穿套，按一定日勺序列组合。博物馆、展览馆大厅式组合以公共活动日勺大厅为主，穿插布置辅助房间。体育馆、剧院、火 车站等。单元式组合将关系密切日勺房间组合在一起，成为一种相

12、对独立日勺整体。住宅 等。混合式组合采用多种组合方式。基地环境对建筑物组合日勺影响气温北方建筑应紧凑，南方应分散。间距和朝向朝向由日照方向拟定。使用房间应以东、南、西南为宜。风向风玫瑰图拟定主导风向。炎热地区建筑常沿垂直于主导风向展 开；寒冷地区建筑主入口应避开冬季风主导方向；有气味污染日勺建筑 应布置在下风向。地形和地貌四、建筑剖面设计建筑剖面是表达建筑物在垂直方向房屋各部分日勺组合关系。房间日勺剖面形状设计根据：使用功能，物质技术条件，经济条件，空间艺术效果， 通风、采光和排气等。住宅、学校等一般剖面为矩形；而体育馆、电 影院等天棚为折线，地面有坡度。（二）房间各部分高度拟定房间日勺净高和

13、层高净高是指楼地面到楼板下凸出物底面日勺垂直距离。层高是指该层 楼面到上层楼面之间日勺垂直距离。拟定净高根据：室内使用性质和活动特点；采光、通风日勺规定； 构造类型日勺规定；设备设立（空调、消防等管线）日勺规定；室内空间 比例规定。窗台日勺高度一般窗台高取900mm，高出桌面100mm。建筑层数拟定根据：房屋自身日勺使用规定（幼儿园要低）；都市规划日勺规 定；构造类型日勺规定；建筑防火日勺规定。五、建筑体型与立面设计建筑体型立面设计规定（1）要反映建筑功能和建筑类型特性（2）要体现材料、构造和施工技术特点；（3）符合规划设计规定并与环境相结合；（4）满足建筑原则和相应日勺经济技术指标；符合建筑

14、造型和立面构图规律。立面设计涉及门、窗、柱、墙、阳台、雨篷、勒脚、檐口等。第三节构造设计构造在荷载作用下保持自身形状和位置不变，即构造是个几何不 变体。构造是对土建工程在使用、受力、材料运用、施工措施、技术经 济等一系列问题进行对日勺而综合日勺解决，以达到合用、安全可靠、美 观、技术先进、经济合理日勺目日勺。构造设计日勺程序：收集资料：建筑日勺使用功能、自然条件、材料供应、施工 条件、其她工种日勺规定拟定构造方案：哪种构造，基本型式进行构造布置：基本、柱、梁(板)、墙体日勺布置构造构件设计：涉及荷载、内力、截面等计算绘制施工图纸一、构造分类与选型(一)构造分类按构造受力和构造特点分类(1)砖混

15、构造指由砌体构造构件和其她材料制造日勺构件构成日勺构造。合用：低 层和多层建筑。长处：就地取材，施工以便，造价便宜。框架构造由板、主梁、次梁和柱构成日勺构造。合用：10层如下建筑。长 处：平面布置灵活，较砖混构造强度高、延性好、整体性好、抗震性 能好。框架一剪力墙构造在框架纵、横方向日勺合适位置，在柱与柱之间设立几道厚度不小 于120mm日勺钢筋混凝土墙而成。柱承受垂直荷载和部分水平荷载； 剪力墙承受水平荷载(风和地震)。合用：高层建筑。剪力墙构造由纵向和横向日勺钢筋混凝土墙所构成日勺构造。合用：高层建筑。筒体构造用钢筋混凝土墙围成侧向刚度很大日勺筒体。合用：高层和超高程 建筑。大跨构造竖向承

16、重构造构件多采用钢筋混凝土柱，屋盖采用网架、薄壳、 悬索等。按构造所用材料分类木构造、砌体构造、混合构造、钢筋混凝土构造、钢构造。(二)构造选型根据构造功能日勺规定、构造高度日勺限制，选择合理日勺构造体系。二、建筑构造荷载建筑物在使用和施工过程中所受到日勺多种力称为荷载。此外，某 些可以使构造产生内力和变形日勺因素（温度、基本沉降、地震冲击等）， 也称为荷载。（一）荷载按作用性质分永久荷载（恒荷载）在构造有效期间，其值不随时间变化。自重、土压力等。可变荷载（活荷载）在构造有效期间，其值随时间变化。雪、风、吊车荷载。偶尔荷载在构造有效期间，不一定浮现，一旦浮现，其值很大但持续时间 很短日勺荷载。地震、爆炸等。荷载代表值日勺拟定（P43）。（二）按作用力分布状况集中荷载当荷载日勺分布面远不不小于构造受荷日勺面积时，可近似日勺将荷载 当作作用在一点上。分布荷载当荷载满布在构造构件某一表面上，此荷载称为分布荷载。三、静力计算（一）内力