房建学习第课民用建筑构造概论

第五章

民用建筑构造概论

目的要求：1、使学生了解建筑构造研究的对象和任务；2、掌握建筑物的组成及各组成部分的作用；3、了解影响建筑构造的因素；4、掌握建筑构造设计原则。教学内容：

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概论一、建筑构造研究的对象及任务1、研究对象：建筑材料、建筑结构、建筑物理、建筑设备、建筑施工等。2、任务：提供符合适用、安全、经济、美观的构造方案。

上一张下一张主页退出二、建筑物的组成及各组成部分的作用构件、配件的概念构配件：由建筑材料制成的独立部件，其三个方向有规定的尺度。（是构件与配件的通称）构件：组成结构的单个物体。如柱、梁、屋面板、基础等。配件：如门、窗、栏杆、扶手等。建筑物的构造组成（图4-1）下一张主页退出上一张1．

基础作用：上承下传，是建筑物最下部的承重构件。设计要求：坚固、稳定，且能抵抗冰冻、地下水和化学侵蚀等。下一张主页退出上一张2．

墙作用：承重构件和围护构件，内墙还起着分隔房间创造室内舒适环境的作用。设计要求：足够的强度、稳定性、保温、隔热、隔声、防水、防火等能力以及具有一定的经济性和耐久性。下一张主页退出上一张3．

楼板层作用：水平方向的承重构件，起水平分隔、水平承重和水平支撑作用。设计要求：足够的抗弯强度、刚度和隔声能力，防水、防潮能力。下一张主页退出上一张4．

地坪层作用：承受底层房间的荷载。设计要求：耐磨、防潮、防水和保温等能力。下一张主页退出上一张5．

楼梯作用：垂直交通设施，供人们上下楼梯和紧急疏散之用。设计要求：足够的通行能力、防水、防滑。下一张主页退出上一张6．

屋顶

作用：建筑物顶部的外围护构件和承重构件。

设计要求：足够的强度、刚度以及防水、保温、隔热能力。下一张主页退出上一张7．．门窗窗作用用：门：内内外外交交通通、、隔隔离离房房间间之之用用窗：采采光光和和通通风风，，分分隔隔和和围围护护。。设计计要要求求：保保温温、、隔隔热热、、隔隔声声、、防防风风砂砂等等下一一张张主页页退出出上一一张张第二二节节建筑筑物物的的结结构构体体系系1、、按按建建筑筑物物的的使使用用性性质质和和规规模模为为单层层墙承承重重、、框框架架承承重重结结构构多层层大跨跨：：拱拱、、桁桁架架、、网网架架、、薄薄壳壳、、折折板板、、悬悬索索等等高层层：：框框架架、、剪剪力力墙墙、、框框架架-剪剪力力墙墙、、筒筒体体等等下一张张主页页退出出上一张张2、按结构构所用用材料料为砖+木木砖+砼砼（多多层））钢筋砼砼+钢钢（高高层）木结构构混合结结构钢筋砼砼结构构（多多、高高层））钢结构构（高高层、、大跨跨）下一张张主页页退出出上一张张3、常常用结结构体体系所所适用用的建建筑类类型（1））墙承承重结结构所所使用用的建建筑类类型墙承重重结构构支承承系统统——以以部分分或全全部建建筑外外墙以以及若若干固固定不不变的的建筑筑内墙墙作为为垂直直支承承系统统的一一种体体系。。墙承重重结构构支承承系统统砌体墙承重

钢筋混凝土墙承重系统砌体墙墙承重重钢筋混混凝土土墙承承重系系统墙体材材料的的来源源丰富富，施施工方方便，，对建建筑平平面的的适应应性强强，因因此大大量应应用于于低层层和多多层的的民用用建筑筑，特特别是是住宅宅、旅旅馆、、学校校、幼幼托、、办公公用房房和一一些小小型商商业用用房、、工业业厂房房、诊诊疗所所等预制装配式式的建筑平平面相对较较为规整，，往往以横横墙承重居居多，使用用不够灵活活，但能够够适应一般般的学校、、宿舍、旅旅馆、住宅宅、办公等等建筑的要要求；现现浇的往往往大量应用用于高层建建筑，特别别是高层的的办公楼、、旅馆、病病房、住宅宅等建筑中中砌体墙承重重横墙承重的的方式在纵纵方向可以以获得较大大的开窗面面积，易得得到较好的的采光条件件，但平面面较呆板。。纵墙承重的的方式可减减少横墙的的数量，对对开放室内内空间有一一定的好处处，但其整整体刚度往往往不如横横墙承重的的方案好，，纵向开窗窗面积也受受到限制，，所以在高高烈度地震震区应慎重重对待。纵、横墙混混合承重的的方案除应应有一定数数量的纵墙墙及横墙拉拉齐以加强强建筑物的的刚度、满满足抗震的的要求外，，其墙体体的布置相相对较为自自由，在平平面组合方方面可获得得交通组织织的方便并并能够形成成较好的采采光和通风风的条件，，尤其适用用于民用住住宅。砌体墙承重重实例钢筋混凝土土墙承重系系统预制装配式式钢筋混凝凝土墙承重重体系板材装配式式建筑体系系预制装配式式盒子住宅宅1967年年蒙特利尔尔世界博览览会展出的的预制装配配式盒子住住宅现浇钢筋混混凝土剪力力墙体系（2）、骨骨架结构支支承系统所所适用的建建筑类型骨架结构支支承系统——对于建筑空空间布置在在构思上主主要在于用用两根柱子子和一根横横梁来取代代了一片承承重墙。这这样原来在在墙承重结结构支承系系统中被承承重墙体占占据的空间间就尽可能能地给释放放了出来，，使得建筑筑结构构件件所占据的的空间大大大减少，而而且在骨架架结构承重重系统中，，无论是内内、外墙均均不承重，，可以灵活活布置和移移动，因此此较为适用用于那些需需要灵活分分隔空间的的建筑物，，或是内部部空旷的建建筑物，而而且建筑立立面处理也也较为灵活活。可分为：框架结构构体系、、框剪剪、框筒筒等体系系、板板柱体系系、单单层刚架架、拱、、排架。。框架结构构体系柱网需要要有对位位关系，，平面不不宜转折折过多，，对于建建筑布局局的灵活活性的意意义主要要还是体体现在那那些内部部需要较较多的大大空间。。某框架结结构档案案馆平面面图(a)一一层平面面(b)二二层平平面某饭店建建筑框架架呈扇形形排列某银行建建筑框架架成角度度交叉排排列框架结构构建筑的的特点：：由于墙墙体不用用承重，，故可以以创造开开敞的空空间，且且作为围围护分隔隔的墙体体可以根根据各个个楼层的的不同需需要设置置，无需需上下对对齐。钢筋混凝土框框架支承的大大型体育馆的的看台下部室室内空间框架结构建筑筑的围护及分分隔墙体的选选材及布置框剪、框筒等等体系框剪体系的建建筑物，剪力力墙的布置除除满足结构方方面的需要外外，如能与建建筑空间的布布置相协调，，更能发挥框框架原有的灵灵活性。框框筒等体系的的建筑物，筒筒体在垂直方方向的适当变变形，可以造造成丰富的建建筑体型。某框剪体系高高层旅馆平面面框筒结构办公公楼核心筒跟跟随建筑外形形作变化美国芝加哥西西尔斯大厦的的束筒框架结结构布置及体体型变化板柱体系板底平整，可可降低层高，，且内部空间间分隔不受梁梁的影响。适适用于使用荷荷载合适的商商场、图书馆馆、仓储、多多层轻型厂房房等。某装配式板柱柱体系办公楼楼平面及施工工工艺示意伞状结构的无无梁楼盖的办办公建筑单层刚架、拱拱在结构上属于于平面受力体体系，可以通通过改变排列列方式或平面面尺寸适应较较活泼的建筑筑平面和体型型；还可以结结合空间结构构屋盖系统覆覆盖大空间。。钢制刚架结构构的玻璃暖房房某刚架结构车车站钢制刚架结构构的飞机库拱券在早期建筑中中的应用美国蒙哥马里里体育馆用平行拱支承屋面覆盖盖圆形平面墨西哥马达莱莱纳体育中心心体育宫用四四道相交的拱支承屋面覆盖盖接近正方形形的平面法国某大学建建筑由不断转转变排列角度度的落地拱生成两片刚性拱支撑屋面索网网及其边缘构构件两片交叉拱作作为索网边缘缘构件拱在体育建筑筑及展示空空间中的应应用排架架屋架架等等与与柱柱子子之之间间铰铰接接，，能能够够承承受受大大型型的的起起重重设设备备运运行行时时所所产产生生的的动动荷荷载载（3））、、空空间间结结构构支支承承系系统统所所适适用用的的建建筑筑类类型型空间间结结构构支支承承系系统统———各各向向受受力力，，可可以以较较为为充充分分地地发发挥挥材材料料的的性性能能，，因因而而结结构构自自重重小小，，是是覆覆盖盖大大型型空空间间的的理理想想结结构构形形式式。。可分为：薄壳、、网架、、悬索、、膜、混混合形式式空间结构构的主要要特点各种空间间结构类类型比起起其它平平面类型型的结构构形式来来，除了了在发挥材料料性能、减少结构构自重、增加覆盖盖面积方面的优优势外，，其形状的富富于变化化以及支座形式式的灵活活选用及及灵活布布置，对建筑筑空间以以及建筑筑形态的的构成无无疑都有有着积极极的意义义。空间结构构支承系系统不但但适用于于各种民民用和工工业建筑筑的单体体，而且且可以应应用于建建筑物的的局部，，特别是是建筑物物体型变变化的关节点点、各部部分交交接的的连接接处以以及局局部需需要大大空间间的地地方。。这些些部分分要么么是垂垂直承承重构构件的的布置置需兼兼顾被被连接接部分分的结结构特特征，，或者者需要要局部部减少少垂直直构件件的数数量以以得到到较大大的使使用空空间；；要么么是在在建筑筑方面面需要要形成成较为为活跃跃的元元素，，希望望能够够在这这个位位置上上有较较为活活泼的的建筑筑体型型。薄壳壳属于空空间薄薄壁结结构，，又可可分为为曲面面壳和和折板板两种种。对对建筑筑而言言，结结构本本身就就形成成了““面””，而而且可可以切切削。。网架由许多杆件件按照受力力的合理性性有规律地地排列组合合而成，可可以分为平平板网架和和网壳两种种。网架空空间整体性性好。平板板网架杆件件正交、斜斜交后可以以形成不同同的平面形形状，使用用相当灵活活。在需要要时结构杆杆件可以暴暴露。网壳壳相相当当于于格格构构化化的的薄薄壳壳，，但但由由钢钢杆杆件件组组成成的的网网壳壳一一般般比比混混凝凝土土薄薄壳壳的的自自重重要要小小得得多多，，除除了了用用作作大大空空间间的的顶顶盖盖外外，，还还可可以以整整体体化化地地围围合合空空间间由网网架架结结构构覆覆盖盖的的交交通通空空间间曲面面网网架架的的大大型型展展示示空空间间及及运运动动馆馆悬索索用高高强强钢钢丝丝做做拉拉索索，，加加上上高高强强的的边边缘缘构构件件以以及及下下部部的的支支承承构构件件，，使使结结构构自自重重极极大大地地减减小小，，而而跨跨度度大大大大增增加加。。除除稳稳定定性性相相对对较较差差外外，，是是比比较较理理想想的的大大跨跨屋屋盖盖结结构构形形式式。。对对于于建建筑筑而而言言，，由由于于拉拉索索显显示示出出柔柔韧韧的的状状态态，，使使得得结结构构形形式式轻轻巧巧且且具具有有动动感感。。屋盖用悬索结构的冰球馆及某某世博会展厅厅某悬索结构的展示厅膜在本质上也是是受拉构件。像薄壳一样样，兼有承重重和围护的双双重功能。其其张拉力来源源于充气或者者用桅杆、拱拱、拉索等构构件来将膜绷绷紧。由于这这些构件灵活活的布置形式式以及膜本身身轻柔的外表表，在城市室室外空间小品品中也常应用用。可以想想象把把索网网结构构的索索细化化加密密，直直到交交织成成一张张薄膜膜。体育场场张拉拉膜结结构顶顶盖张拉膜膜结构构充气膜膜结构构混合形形式按照建建筑设设计的的要求求及材材料、、结构构功能能的合合理性性，以以多种种形式式混合合使用用上图为为：雷雷诺汽汽车中中心——悬索索与屋屋面钢钢梁混混合使使用上海八八万人人体育育馆——变截截面柱柱、悬悬臂桁桁架及及张拉拉膜的的混合合使用用空间结结构体体系在在各种种建筑筑类型型上面面的应应用拱架支支承索索网的的体育育馆商店预预制壳壳体的的雨篷篷拱架支支承索索网的的体育育馆（（右））以及及网架架支承承的太太阳能能收集集装置置（左左）张拉膜膜结构构的街街头小小品空间结结构体体系在在建筑筑物““关节节”点点及顶顶层大大空间间上的的应用用第三节节建建筑筑构造造综述述建筑构构造的的研究究对象象：组成建建筑物物实体体的各种构构、部部件，特别别是作作为建建筑物物的围围护、、分隔隔系统统，它它们相相互间间的基基本构构成关关系和和相互互连接接的方方式以以及建建造实实现的的可能能性和和使用用周期期中的的安全全性、、适用用性研究建建筑构构造的的基本本方法法：1.关关注造造成建建筑物物变形形的因因素由于昼昼夜温温差引引起的的热胀胀冷缩缩产生生的温温度应应力使使墙面面的粉粉刷开开裂成片玻玻璃幕幕墙需需要解解决的的变形形问题题2.关关注自自然环环境和和人工工环境境的相相互影影响上海新新天地地改造造项目目3.关关注建建筑材材料和和施工工工艺艺的发发展材料和和工艺艺的发发展使使建筑筑的面面貌发发生了了很大大的变变化4.注注意感感官效效果及及对建建筑空空间构构成的的影响响5.讲讲究经经济效效益和和社会会效益益6.符符合相相关各各项建建筑法法规和和规范范的要要求案例分分析：：香港港茵怡怡花园园第四节节影影响响建筑筑构造造的因因素一、外外界环环境的的影响响1、外外力作作用的的影响响2、自自然气气候的的影响响3、人人为因因素的的影响响二、建建筑技技术条条件的的影响响三、、建建筑筑标标准准的的影影响响下一一张张主页页退出出上一一张张第五五节节建筑构造造设计原原则1．坚固固实用2．技术术先进3．经济济合理4．美观观大方下一张主页页退出出上一张第六节建建筑筑防水构构造综述述防水构造造基本原原则1.有效效控制建建筑物的的变形，，例如热热胀冷缩缩、不均均匀沉降降等；2.对有有可能积积水的部部位，采采取疏导导的措施施；3.对防防水的关关键部位位，采取取构造措措施，将将水堵在在外部，，不使入入侵。第七节保温、隔隔热基本本目标：：保温、隔隔热基本本目标：：1.保证室内内基本的热环环境质量2.建筑节能能热传递的基本本方式：1.热传导——物体内部部高温处的分分子向低温处处的分子连续续不断地传送送热能的过程程2.热对流——流体(如如空气)中温温度不同的各各部分相对运运动而使热量量发生转移3.热辐射——温度较高高的物质的分分子在振动激激烈时释放出出辐射波，热热能按电磁波波的形态传递递三种传热的基基本方式，在建筑外围护护结构传热的的过程中表现现为：其某个表面面首先通过与与附近空气之之间的对流与与导热以及与与周围其他表表面之间的辐辐射传热，从从周围温度较较高的空气中中吸收热量；；然后在围护护结构内部由由高温向低温温的一侧传递递热量，此间间的传热主要要是以材料内内部的导热为为主；接下去去围护结构的的另一个表面面将继续向周周围温度较低低的空间散发发热量减少热量通过过外围护结构构传递的途径径：1.减少外围围护结构的表面积2.选用导热系数较小小，即传热阻较大的材料（孔隙隙多、密度小小的轻质材料料）来做建建筑的外围护护构件3.加大构件件厚度的做法法不经济热桥：建筑外外围护护结构构中，，某些些易于于传热热的热热流密密集的的局部部通道道。平均传传热系系数：将组成成外墙墙的各各种材材料所所具有有的导导热系系数与与该种种材料料做成成的构构件的的垂直直于热热流方方向的的表面面积的的乘积积之和和去除除以外外墙的的总的的表面面积，，得到到的平平均导导热系系数被被认为为更能能够接接近真真实情情况。。水汽对对建筑筑热工工性能能的影影响:室内外外空气气中的的水蒸蒸汽含含量不不相等等时，，水蒸蒸汽分分子会会从压压力高高的一一侧通通过围围护结结构向向压力力低的的一侧侧渗透透。在在此过过程中中，如如温度度达到到了露露点温温度，，在外外围护护结构构的保保温层层中出出现结结露的的现象象，会会使材材料受受潮，，降低低材料料的保保温效效果，，如水水汽不不能够够被排排出，，就可可能使使材料料发生生霉变变，影影响使使用寿寿命在在冬季季室外外温度度较低低的情情况下下，如如水汽汽进而而受冻冻结冰冰，体体积膨膨胀，，就会会使材材料的的内部部结构构遭到到破坏坏，称称为冻冻融性性的破破坏。。基本对对策——阻止水水汽进进入保保温材材料内内，并并安排排通道道以使使进入入建筑筑外围围护结结构中中的水水汽能能够排排出提高维维护结结构保保温性性能的的措施施（1））提高高维护护结构构的热热阻热阻——热热量在在传递递过程程中遇遇到的的阻力力即为为热阻阻，其其单位位为㎡㎡·K/W。如如：双双面抹抹灰240mm厚砖砖墙的的传热热阻大大约为为0.36㎡㎡·K/W，而而490mm厚厚的双双面抹抹灰砖砖墙的的传热热阻约约为0.69㎡㎡··K/W，，但增增加厚厚度会会增加加结构构自重重，耗耗材量量大，，且减减少了了建筑筑有效效使用用面积积。（2））合合理理选选材材及及确确定定构构造造型型式式一般般将将导导热热系系数数小小于于0.3㎡㎡··K/W的的材材料料称称为为保温温材材料料。通通常常采采用用轻轻混混凝凝土土做做成成单单一一材材料料保保温温构构件件（（图图4-3a））也也可可以以做做成成复复合合材材料料保保温温构构件件（（图图4-3b））。。常常用用保保温温材材料料有有：：岩岩棉棉、、玻玻璃璃棉棉、、膨膨胀胀珍珍珠珠岩岩等等。。（3））防防潮潮防防水水：设置防防水层、、隔汽层层和防潮潮层。（4）避避免热桥桥影响：如外墙墙中的混混凝土柱柱、过梁梁、圈梁梁、阳台台板、雨雨棚板等等保温性性能差的的构件即即为“热热桥”。。可增设设保温材材料切断断热桥。。（图4-4））（5））防止止冷风风渗透透：尽量减减少外外围护护结构构构件件的缝缝隙，，如墙墙体砌砌筑砂砂浆饱饱满，，改进进门窗窗加工工和构构造等等。建筑筑防防热热降低室室外综综合温温度（（图4-5a））提高外外围护护构件件的防防热和和散热热性能能（图图4-5bc））建筑节节能选择有有利于于节能能的建建筑朝朝向，，充分分利用用太阳阳能方案设设计要要有利利于节节能避免热桥改进门窗设设计重视日照调调整和自然然通风建筑隔隔声1、声音传传播途径：：空气传声撞击传声2、隔声方方法：（1）针对对空气传声声：A、增加构构件重量B、采用带带空气层的的双层构件件C、采用多多层组合构构件（2）对撞撞击声的隔隔绝A、设置弹弹性面层：：地毡、地地毯等。B、设置弹弹性夹层：：刨花板、、岩棉、泡泡沫塑料等等C、采用带带空气层的的双层结构构建筑防防震宜选择对建建筑物防震震有利的建建设场地建筑体型和和立面力求求匀称建筑平面布布置力求规规整加强结构的的整体刚度度处理好细部部构造9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Saturday,December24,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。02:26:4102:26:4102:2612/24/20222:26:41AM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2202:26:4102:26Dec-2224-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。02:26:4102:26:4102:26Saturday,December24,202213、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。12月-2212月-2202:26:4102:26:41December24,202214、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。24十十二二月月20222:26:41上上午午02:26:4112月月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月222:26上上午午12月月-2202:26December24,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/242:26:4102:26:4124December202217、做前，能够够环视四周；；做时，你只只能或者最好好沿着以脚为为起点的射线线向前。。2:26:41上午2:26上上午02:26:4112月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Saturday,December24,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。02:26:4102:26:4102:2612/24/20222:26:41AM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2202:26:4102:26Dec-2224-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。02:26:4102:26:4102:26Saturday,December24,202213、不知香香积寺，，数里入入云峰。。。12月-2212月-2202:26:4102:26: