建筑构造(下册)

建筑构造（下册）合肥学院建筑工程系第1章高层建筑构造

Chaper1ConstructionofHigh-riseBuilding1.1高层建筑概况1.1.1高层建筑发展过程高层建筑是19世纪中期产业革命后逐步发展起来的。1854年，美国人奥蒂斯发明了电梯，使高层建筑成为可能。1931年帝国大厦（高度381米）在纽约落成，进入了超高层领域。

一、我国古代高层建筑

陕西西安大雁塔又名大慈恩寺塔，初建于唐代永徽三年（公元652年）,公元704年重修,为玄奘为藏经典而修建，塔身七层，通高64.5m。楼阁式砖塔，塔体呈方形锥体，整个建筑气魄宏大，造型简洁稳重，比例协调适度，格调庄严古朴，是保存比较完好的楼阁式塔。河南嵩岳寺塔,15层,高达40m,初建于北魏正光四年（公元523年），塔顶重修于唐。该塔历经1400多年风雨侵蚀，仍巍然屹立，是中国现存最早的砖塔，也是全国古塔中的孤例。嵩岳寺塔为砖筑密檐式塔，也是唯一的一座十二边形塔，其近于圆形的平面，分为上下两段的塔身，都与印度“stupa”相当接近，是密檐塔的早期形态。

我国大陆最高的塔,要数河北定县城开元寺塔。开元寺塔建于北宋咸平四年(1011年),从底到塔刹尖部高度有85.6m,是中国现存最高佛塔。这座塔全部用砖砌筑,做工十分精美。塔砖砌楼阁式,八角11层,内部双层套筒,梯级设于塔心

在山西省境内的应县佛宫寺木塔是世界上现存的最高大的古代木结构建筑。应县木塔高67.31m,建成于公元1056年。这座仅使用砖石、木料、黄土等简单材料的高塔已经经受了近千年塞北风雪的袭击、七次强烈地震和二百多发炮弹的轰击,至今依然安然无恙,成为中华民族的骄傲。

布达拉宫始建于吐蕃王朝第32代赞普松赞干布时期(公元7世纪),当时称“红山宫”,公元17世纪时,五世达赖喇嘛在红山宫的旧址上重新修建了宏伟的宫殿,称“布达拉宫”。此后这里一直作为西藏政治和宗教的中心。布达拉宫海拔3700多m,占地总面积36万余m2,建筑总面积13万余m2,主楼高117m,共13层,是世界上海拔最高、规模最大的宫堡式建筑群。二、国外古代高层建筑

金字塔是世界古代高层建筑建造技术的杰出成就。第四王朝法老胡夫的金字塔底面呈正方形,每边长230多m,原高146.59m,经过几千年来的风吹雨打,顶端已经剥蚀了将近10m。在1888年巴黎埃菲尔铁塔建成以前,它一直是世界上最高的建筑物。

意大利比萨斜塔1174年动工,1350年完成。为8层圆柱形建筑,塔高54.5m,全部采用大理石构造,重达1.42万t。造型古拙而又秀巧,为罗马建筑的范本。由于基础处理不慎,建造过程中塔楼即发生倾斜,建成之时,塔顶中心点偏离垂直中心线2.1m,后来塔身还一直缓慢地向外倾斜,故称“斜塔”。比萨斜塔“巍巍峨峨”,历数世而不倒,堪称神奇。

于1863年建成的意大利安托内利尖塔(Mole

Antonelliana)以164m的高度,打破了德国乌尔姆教堂保持了200多年的高度记录,而成为迄今为止最高的砖石结构建筑。三、现代高层建筑的起源

高层建筑及超高层建筑产生和发展的源动力：经济发展,城市化程度的提高。城市人口急剧增加,土地供应紧张,价格上扬,促使人们向高空发展,拓展生存空间,在极为有限的土地上建造更大面积的建筑。

解决的技术难题：（1）建筑结构材料和结构体系。（2）建筑防火（3）垂直运输（4）远距离通讯四、超高层建筑的诞生

1894年美国纽约曼哈顿人寿保险大厦(ManhattanLifeInsuranceBuilding)的落成,标志着高层建筑发展进入超高层建筑阶段。该建筑地上18层,高达106m，于1930年被拆毁，改建为欧文信托银行总部大厦。五、超高层建筑的发展第一阶段：1894-1931年第二阶段：1950-1975年第三阶段：1980-至今第一阶段：1894-1931年

1931年,纽约帝国大厦（102层,381m）建成,超过法国巴黎埃菲尔铁塔成为世界第一高楼,使美国成为继欧洲之后的世界建筑高度记录保持者,这一世界记录一直保持了42年。帝国大厦的成功建设标志着世界超高层建筑发展的第一个黄金时代达到了顶峰。第二阶段：1950-1975年

第二次世界大战结束之后,随着经济的恢复和逐步繁荣,超高层建筑的发展进入新阶段。以简洁实用、不受传统建筑形式束缚为主要特征的现代主义超高层建筑成为发展主流。

希尔斯大厦(SearsTower)楼高442.3m，地上108层,地下3层,总建筑面积418000m2,底部平面68.7×68.7m,由9个22.9m见方的正方形组成。保持了世界上最高建筑物的纪录25年。第三阶段：1980-至今

建筑是经济社会发展成就的重要标志之一。在目前世界上最高的10座超高层建筑中,有9座建成于20世纪90年代至今,9座高楼全部建在亚洲。高度超过400m的超高层世界第一高楼

哈利法塔（Burj

KhalifaTower）原名迪拜塔（BurjDubai），又称迪拜大厦或比斯迪拜塔，是位于阿拉伯联合酋长国迪拜的一栋已经建成的摩天大楼，有160层，总高828米，比台北101足足高出320米。迪拜塔由韩国三星公司负责营造，2004年9月21日开始动工，2010年1月4日竣工启用，同时正式更名哈利法塔。由SOM公司设计。实例：

1885年建成10层高的家庭生命保险大厦（HOm

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CmpBuilding，詹尼设计，1931年被拆除），通常被认为是世界第一栋高层建筑。结构上没有承重墙，整个建筑的重量由金属框架支撑，圆形铸铁柱子内填水泥灰，l至6层为锻铁工字梁，其余楼层用钢梁。标准的梁距5英尺，支撑砖拱楼板。砖石外立面，窗间墙和窗下墙为砖石构造，象幕墙一样挂在框架之上。建筑史家称它为“钢铁结构进化中决定性的一步”。

帝国大厦

102层，高381m，20世纪前半叶世界最高的摩天大楼，纽约。1931年落成，是70年代以前世界上最高的建筑。纽约州的别名为“帝国州”，故名。1945年7月，一架巨型轰炸机在大雾中撞上大厦第79层，飞机坠毁，大厦只有局部破损，总体未受影响。

世贸中心双塔1972年建成，412m，110层，世贸中心双塔，纽约。在2001.9.11恐怖事件中倒塌。日裔美国建筑师雅马萨奇（MinoruYamasaki）是纽约世贸大厦的设计者。不过值得一提的是，设计师本人却是一位恐高症患者。

芝加哥希尔斯大厦

1974年建成，443m，110层，芝加哥西尔斯大厦美国明尼苏达联邦储备银行大楼六、我国超高层建筑的发展我国现代高层建筑起源于20世纪初的上海。

1934年国际饭店(高82.5m,24层)落成,成为亚洲第一高楼,表明上海高层建筑建造技术在较短的时间内达到了亚洲先进水平。

20世纪50年代我国开始自行设计建造高层建筑。1959年，北京民族饭店(14层);

1968年,广州宾馆,主楼27层,高86.51m；1976年,广州白云宾馆建成,主楼33层,高115m,标志着我国自行设计建造的高层建筑高度开始突破100m,进入超高层建筑发展阶段。

20世纪80年代我国超高层建筑发展进入兴盛时期。

1985年，深圳国际贸易中心(50层、160m)。20世纪80年代最高的建筑。1990年，北京京广中心(57层、208m)。我国大陆首栋突破200m高度的超高层建筑。1996年,深圳地王大厦(81层、325m)和广州中天广场(现中信广场,80层、322m)相继建成和封顶。1998年，上海金茂大厦（88层、420.5m）的建成使我国超高层建筑施工技术跨入世界先进行列。实例：

上海金茂大厦

美国SOM事务所设计，1998年，88层，高420m，世界第四，中国大陆地区最高；香港中国银行大厦

贝聿铭设计，1989年，70层，高369m。香港汇丰银行大楼

1985年，香港汇丰银行大楼，地上48层，地下4层，高178.8m，英国建筑师福斯特设计。北京京广中心大厦

1990年，高208m，52层。是北京市目前最高的摩天大楼。

南京紫峰大厦位于南京南鼓楼区鼓楼广场，主楼地上89层，总高度450m，屋顶高度389m,于2005年5月底开工，2009年6月底交付使用。

广州新电视塔（海心塔）于2009年九月建成，包括发射天线在内,高达600m。海心塔别名小蛮腰,以“广州新气象”为主题；塔身有“纤纤细腰”，呈由下至上逐渐变小的形状，形态优美。世界之最

最高塔：新电视塔建筑高度610m,由一座高约454m的主塔体和一个高156米的天线桅杆构成；最长的空中云梯：设于160多m高处,旋转上升,由1000多个台阶组成；最高的旋转餐厅：424m高的旋转餐厅可容纳400人就餐，享受中外美食；最高的4D影院：身处百米高空看有香味的电影；最高的露天观景平台：高454m,面积为54m×40m,有半个足球场大；最高的横向摩天轮：在454m露天观景平台外围,增设一个横向的摩天轮,可以乘坐摩天轮一览广州美景。

上海环球金融中心1997年年初首次开工;后遭1997年亚洲金融危机停工,于2003年2月工程复工。2008年8月29日竣工。是中国目前第一高楼、世界最高的平顶式大楼，楼高492m，地上101层。

台北101（Taipei101）,在规划阶段初期原名台北国际金融中心（TaipeiFinancialCenter）,是目前世界第二高楼。其英文名称Taipei101除代表台北,还有“Technology、Art、Innovation、People、Environment、Identity”（技术、艺术、创新、人民、环境、个性）之意义。1.1.2

高层建筑的发展趋势高层建筑丰富城市空间，节约用地，综合适用，促进新型材料，新型结构的发展，也促进建筑技术迅猛发展，形成了规模巨大的城市综合体。高层建筑正向人性化、智能化、生态化方向发展。左图：沙特阿拉伯国家银行，SOM设计事务所。右图：槟榔屿州Menara

Umno，杨经文。"建筑必须是一个技术与艺术的综合体,而并非是技术加艺术"

自古以来,没有一种建筑形式像超高层建筑一样,在为人类拓展生存空间发挥着巨大作用的同时,会引发人们如此激烈的非议：浪费资源、破坏环境、易发灾难等等。但是,超高层建筑在激烈的争论中仍然在不断发展,历经百年风雨而长盛不衰,见证着各个时代一个地区、一个国家的科技进步和经济繁荣。一、超高层建筑的优越性展示发展成就，提升城市和国家形象集约化利用土地资源显著提高工作和生活效率实现资源高度共享，提高投资效益带动相关学科发展，促进科技进步二、超高层建筑的发展前景

超高层建筑的出现是人类美好愿望、社会需求、科技进步和经济发展的完美结合。目前发展超高层建筑的条件较之以往更加充分，因为人类愿望依然强烈，社会需求更加迫切，经济技术基础日益牢固。

人类建造更加高大雄伟的超高层建筑的愿望依然强烈；人口增加与土地资源日益稀缺的矛盾依然非常突出，超高层建筑发展的社会需求更加迫切；经济发展、科技进步为超高层建筑的发展提供了坚实的物质基础。三、超高层建筑的发展趋势综合化异形化生态化智能化实例：德国法兰克福商业银行

NormanForster设计事务所1.1.3

高层建筑的分类

一、高层建筑按层数及高度分类

联合国教科文组织所属世界高层建筑委员会建议按高层建筑的高度分成四类：第一类：9～16层(最高到50m)第二类：17～25层(最高到75m)第三类：26～40层(最高到100m)第四类：40层以上(即超高层建筑)二、我国对高层建筑的定义

·《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95(2005))中规定，10层和超过10层的居住建筑和超过24m高的其他民用建筑为高层建筑。·《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）规定，建筑高度超过100米时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。

·建筑高度（高规）：指建筑物室外地面至其屋面面层的高度。三、其他分类

高层建筑按体型分类：

(1）板式高层建筑(2）塔式高层建筑高层建筑按防火要求分类根据建筑物使用性质、火灾危险性、疏散及扑救难度等因素分类1.2高层建筑结构体系

以建筑材料来划分高层建筑的结构形式砌体结构钢筋混凝土结构钢结构钢-混凝土混合结构

承重体系分类：

框架结构

剪力墙结构

框架——剪力墙结构

筒体结构高层建筑受力特点：a.水平荷载成为决定因素（风荷载、地震力）b.侧移成为重要指标1.2.1

纯框架体系

1）结构特征：承重结构全部由框架组成。在水平荷载作用下，本体系强度低、刚度小、水平位移大，为柔性结构体系。纯框架体系在高烈度地震区不宜采用，用于10层左右住宅楼及办公楼。2）框架梁跨度通常在4~9m之间，梁高h=(1/10~1/15)，梁宽b取梁高的(1/2~1/3)h。框架结构体系房屋结构均由梁、柱构件通过节点连接而构成。横向主梁柱纵向连系梁框架结构体系在非地震区可做到15层，最高可做到20层。不宜超过60米。常用于综合办公楼、旅馆、医院、学校、商店等建筑框架结构体系

注：由Ｌ形、Ｔ形、Ｚ形或十字形截面柱构成的异形柱框架结构，截面各肢的肢高肢后比不大于4。

分类：按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。在地震区，多采用梁、柱、板全现浇或梁柱现浇、板预制的方案；在非地震区，有时可采用梁、柱、板均预制的方案。

框架结构体系4、优缺点：

1）优点：建筑平面布置灵活，能获得大空间（特别适用于商场、餐厅等）也可按需要隔成小房间；建筑立面容易处理；结构自重较轻；计算理论比较成熟；在一定高度范围内造价较低。

2）缺点：侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较大，有时会影响正常使用；如果框架结构房屋的高宽比较大，则水平荷载作用下的侧移也较大，而且引起的倾覆作用也较大。因此，设计时应控制房屋的高度和高宽比。（以15~20层以下为宜）1.2.2

纯剪力墙体系

1）结构特征：由一系列横向和纵向钢筋混凝土剪力墙所组成，这种体系侧向刚度大、侧移小，为刚性结构体系，适用于小开间的高层住宅、旅馆、办公楼等，一般控制在35层，总高110米以内。2）剪力墙的结构布置：(1)横向布置剪力墙(2)纵向布置剪力墙(3)纵横向布置剪力墙剪力墙结构体系利用房屋墙体作为竖向承重和抗侧力结构的体系称为剪力墙结构剪力墙上可开洞口，洞口越大，越接近于框架优缺点：

1）优点：剪力墙结构水平承载力和侧向刚度均很大，侧向变形较小；房间墙面及天花板平整，层高较小，特别适用于住宅、宾馆等建筑。（结构高度：几十米~100多米）

2）缺点：结构自重较大；建筑平面布置局限性大，较难获得大的建筑空间（一般剪力墙间距3~8m）。1.2.3

筒体体系

1）结构特征：筒体结构由框架或剪力墙围合成竖向井筒，并以各层楼板将井筒四壁相互连接起来，形成一个空间构架，比单片框架或剪力墙的空间刚度大得多，不仅能承受竖向荷载，而且能承受很大的水平荷载。筒体结构适用于超高层建筑，尤其在地震区更能显示其优越性。2）筒体结构的类型（1）单筒结构：单筒很少单独使用，通常和框架组合，根据二者位置关系的不同，有外筒内框架和内筒外框架两种布置方式。（2）筒中筒结构：内外套置的几层筒体，内外筒之间通过楼板连成整体，筒中筒比单筒有更好的抗推能力。如世贸中心、香港合和中心和深圳国贸大厦等均采用该结构体系。（3）束筒结构：若干个筒体相并列，美国芝加哥西尔斯大厦就是采用束筒结构。筒体结构体系是指由一个或几个筒体作为竖向承重结构的高层建筑结构体系筒体结构平面图——筒体体系平面实例

分类：实腹筒、框筒和桁架筒。1）实腹筒：钢筋混凝土剪力墙围成的筒体。

2）框筒：布置在房屋四周、由密排柱和高跨比很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架围成的筒体。

3）桁架筒：将筒体的四壁做成桁架，就形成桁架筒。实腹筒一般位于框架之内----框架-核心筒结构将空腹筒布置在房屋的外围，框架布置在房屋的中部形成的框架-筒体结构——空腹筒体两个都为框架——实腹筒体结构筒体结构1.2.4

体系组合

根据建筑功能的需要和结构受力的特点，可将上述基本体系重新组合，形成框支剪力墙、框架-剪力墙、框架-筒体、筒中筒、束筒等结构体系。框支剪力墙结构：框支剪力墙结构：

1）框支剪力墙结构将剪力墙结构房屋的底层或底部几层做成框架，这种结构亦称为带转换层高层建筑结构。

2）破坏特点：带转换层高层建筑结构在其转换层上、下层间侧向刚度发生突变，形成柔性底层或底部，在地震作用下易遭破坏甚至倒塌。

3）布置原则：在底部大空间剪力墙结构中，一般应把落地剪力墙布置在两端或中部，并将纵、横向墙围成筒体；另外，还应采取增大墙体厚度、提高混凝土强度等措施加大落地墙体的侧向刚度，使上、下部侧向刚度差别尽量小。（上部可采用短肢剪力墙）

框支剪力墙结构实例1：框支剪力墙体系

实例2：框架-剪力墙体系

框架-剪力墙结构*由框架和剪力墙共同承受竖向和水平荷载的结构体系称为框架-剪力墙结构体系。在整个结构体系中，剪力墙负担决大部分的水平荷载，框架以负担竖向荷载为主，分工合理，物尽其用剪力墙剪力墙框架梁框架梁框架梁剪力墙剪力墙框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构体系一般用于25层以下为宜，最高不超过35层。但若布置合理，也可更高3、优点：兼有框架和剪力墙的优点，比框架结构的水平承载力和侧向刚度都有很大提高，比剪力墙结构布置灵活，可应用于10～20层的办公楼、教学楼、医院和宾馆等建筑中。4、框架-剪力墙结构中剪力墙的数量和布置：

1）剪力墙的数量：不宜过多，以满足位移限值为宜。

2）剪力墙的布置：不宜过长；不宜少于3道，最好作成筒体；对称布置；在纵横向数量接近；应贯通全高，上下刚度连贯而均匀。框架-空腹筒体结构筒中筒结构将实腹筒体置于建筑物的内部，空腹筒体作为建筑物的外框，利用楼板将二者连为一体，共同承受竖向荷载和水平荷载的结构承重体系----筒中筒结构筒中筒结构筒中筒结构组合筒体结构将几个筒体组合成一个整体，共同承担竖向和水平荷载的结构承重体系----组合筒体结构常用于75层左右的高层建筑中组合筒体结构实例3：框架-筒体体系

实例4：筒中筒体系

实例5：束筒体系

巨型框架利用筒体作为柱子，在各筒体之间每隔数层用巨型梁相连，筒体和巨型梁即构成巨型框架。巨型框架具有很大的承载能力和侧向刚度。由于它可以看作是由两级框架组成，第一级为巨型框架，是承载的主体；第二级是位于巨型框架单元内的辅助框架（只承受竖向荷载），也起承载作用。因此，这种结构是具有两道抗震防线的抗震结构，具有良好的抗震性能。

上海证券交易所

钢结构优点：强度高、韧性大、抗震性能好、易于加工，能缩短现场施工工期，施工方便。缺点：用钢量大，造价很高，而且耐火性能差深圳地王大厦，(81层，383.95m)北京的京广中心(56层，208m)、深圳地王大厦北京的京广中心1.3高层建筑楼板构造

1.3.1高层建筑楼板形式常用形式有钢筋混凝土平板、无梁楼板、肋梁楼板、压型钢板组合楼板等。建筑物高度大于50米时应采用现浇楼板，小于50米时可采用预制楼板。1.3.2压型钢板组合楼板构造

压型钢板组合楼板的类型：(1)压型钢板只作为永久性模板使用；(2)压型钢板承受全部静荷载和动荷载；(3)压型钢板既是模板，又是底面受拉配筋连接构造:

连接构造是由栓钉(又称抗剪螺钉)将钢筋混凝土、型钢板和钢梁组合成整体，栓钉是组合楼板的剪力连接件。1.4高层建筑设备层设备层是指高层建筑的某一楼层，其有效面积全部或大部分用来作为空调、给排水、电气、电梯机房等设备的布置。国外典型的高层建筑设备层所在位置见下表：1.5高层建筑外墙构造

1.5.1高层建筑外墙特点

同多层建筑相比，高层建筑外墙的造价较高，对其保温隔热性能和防风雨性能的要求也较高，从施工的角度考虑应尽量采用预制装配体系，加快施工进度。

1.5.2高层建筑外墙类型

同多层建筑相比，高层建筑外墙的造价较高，对其保温隔热性能和防风雨性能的要求也较高，从施工的角度考虑应尽量采用预制装配体系，加快施工进度。（1）填充墙（2）幕墙：幕墙是以板材型式悬挂于主体结构上的外墙，犹如悬挂的幕而得名。幕墙按材料区分为轻质幕墙和重质幕墙，轻质幕墙如玻璃幕墙、金属板材幕墙、纤维水泥板幕墙、复合板材幕墙等。钢筋混凝土外墙挂板则属于重质幕墙。1.5.3玻璃幕墙类型

玻璃幕墙以其构造方式分为有框和无框两类。玻璃幕墙以施工方法分为现场组装(元件式幕墙)和预制装配(单元式幕墙)两种。1.5.4元件式玻璃幕墙构造

元件式玻璃幕墙是在施工现场将金属边框、玻璃、填充层和内衬墙，以一定顺序进行安装组合而成。1）金属框的断面与连接方式

a、金属框常用断面形式b、竖梃与楼板的连接c、竖梃与竖梃的连接

d、竖梃与横档的连接

2）玻璃的选择与镶嵌

a、玻璃的种类、性能与选择在选择玻璃时，应主要考虑玻璃的安全性能和热工性能。从热工性能方面来看，可考虑选择吸热玻璃、镜面玻璃、中空玻璃等。从安全性能方面来看，可考虑选择钢化玻璃、夹层玻璃、夹丝玻璃等

b、明框幕墙的玻璃安装

3）隐框幕墙玻璃板块的制作与安装4）立面划分

玻璃幕墙的立面划分系指竖梃和横档组成的框格形状和大小的确定，立面划分与幕墙使用的材料规格，风荷载大小、室内装修要求、建筑立面造型等因素密切相关。通常竖梃间距不宜超过1.5m。横档间距一般不宜超过2m。5）玻璃幕墙的内衬墙和细部构造

1、幕墙内衬墙；2、幕墙防火构造；3、幕墙排冷凝水构造1.5.5单元式玻璃幕墙构造这是一种工厂预制组合系统，铝型材加工，墙框组合，镶装玻璃，嵌条密封等工序都在工厂进行，使玻璃幕墙的产品标准化、生产自动化，最重要的是容易严格控制质量。预制组合好的幕墙板，运到现场直接与建筑结构连接而成，为便于安装，板的规格应与结构相一致。当幕墙板悬挂在楼板或梁上时，板的高度为层高，若与柱连接，板的宽度为一个柱距。1.5.6无框式玻璃幕墙构造

这种玻璃幕墙在视线范围不出现铝合金框料，又称为全玻璃幕墙。为增强玻璃刚度，每隔一定距离用条形玻璃板作为加强肋板，玻璃板加强肋垂直于玻璃幕墙表面设置。因其设置的位置如板的肋一样，又称为肋玻璃，玻璃幕墙称为面玻璃。此种类型的玻璃幕墙所使用的玻璃多为钢化玻璃和夹层钢化玻璃，以增大玻璃的刚度和加强其安全性能。——玻璃的两种固定方式

（1）上部悬挂式；（2）下部支承式。——上部悬挂式无框幕墙构造节点

1.6地下室构造

当最高地下小位低于地下室地坪0.3～0.5M时，作防潮处理。当最高地下水位高于地下室地坪时，因为地下水不仅可以浸入地下室，而且地下室的外墙和地板还分别受到地下水的侧压力和浮力，必须采取防水处理。地下室防潮处理构造做法地下室防水

地下室防水做法：(1)卷材防水(2)防水混凝土防水(3)弹性材料防水

(1)卷材防水a.

外防水；b.

内防水，如下图(2)防水混凝土防水1.普通防水混凝土：提高密实度，增强抗渗能力。2.外加剂混凝土(3)弹性材料防水

1.三元乙丙橡胶卷材

2.聚氨酯涂膜防水材料1.7高层建筑的楼梯、电梯和防火要求<本章节自学>第2章建筑装修构造

Chaper2FinishingandDecorationofBuilding建筑装修的概念…位于建筑主体结构(内、外)表面…满足使用功能与环境(声、光、热等)的要求…装设与修饰

学习目的

了解建筑各部位的装修设计要求初步掌握常用各类装修材料的基本性能、规格及连接构造方法训练建筑细部设计能力这是一门实践性很强的工程技术课程。课后作业：市场调查建筑装修的分类按位置:墙面（外墙、内墙）地面吊顶（顶棚）门窗其它按材料:

有机类：植物类（木、竹、麻等）及其制品、人造有机高分子材料无机类：石材类、金属类、玻璃类、塑料类等

建筑装修的作用改善物理环境条件，满足功能要求保护结构，提高建筑耐久性能装饰美化作用2.1墙面装修构造一、按材料及装修等级分类低级装修：抹灰---普通抹灰，装饰抹灰中级装修：涂料类---大白浆、乳胶漆等铺贴类---陶瓷面砖、马赛克裱糊类---墙纸、墙布等高级装修：石材类---天然石材、人造石材等植物板材类---各类木、竹、麻制板材金属板材类---各类不锈钢、铝板、铝塑复合板其它---玻璃（磨砂、雕刻、彩绘）、镜面等二、石材墙面的装修构造常用的天然石材：花岗石----属岩浆岩，颗粒状花纹，抗压强度高，孔隙率和吸水率小，抗腐耐磨，一般多用于室外装修。大理石----属沉积岩，纹理呈连续形，抗压强度较低，孔隙率和吸水率较大，抗腐耐磨性较差，一般多用于室内装修。

构造做法：栓挂法、连接件法、粘贴法花岗石

大理石

栓挂法连接件法龙骨体系－－框架结构主龙骨：竖向布置，方钢、槽钢、角钢次龙骨：横向布置，一般为角钢无龙骨体系－－钢筋混凝土墙面栓挂法与连接件法的比较栓挂法

布筋－栓挂－灌浆－表面处理板材与墙面结合紧密，强度高；湿作业、板面泛碱。连接件法（干挂法）

龙骨体系（框架结构）无龙骨体系（钢筋混凝土墙面）－－干挂连接件

连接可靠，强度高；干作业、减轻自重有利于抗震。粘贴法聚脂砂浆固定法树脂胶粘结法一般用于室内或室外、墙面高度不大时三、木质板材墙面装修构造

四、工业化墙板构造

2.2地面装修构造

基本要求：耐久性－强度、耐磨、防污……

安全性－防滑、阻燃、绝缘……舒适感－弹性、热工性能、声学……装饰性复习：楼地面装修的基本构造层次天然石材地面：构造层次（p77图2-9）实木地面：构造层次（p78图2-10~p80图2-14）天然石材地面实例实木地面实例2.3吊顶装修构造

复习：顶棚装修的类型

1、直接式顶棚（抹灰、涂料、裱糊等）2、吊顶一、吊顶的设计要求

1、吊顶应满足相应的承载要求：自重、上人与不上人、安装设备…吊顶示意图1、22、吊顶应保证足够的净空高度。h1决定于:a.吊顶面水平------土建误差、隐蔽框架梁b.设备管线的布置------大型公共建筑的设备系统复杂c.检修要求------吊顶内净空1500以上，如影剧院等吊顶示意图1吊顶示意图2一、吊顶的设计要求3、防火要求：我国《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95规定吊顶材料必须是不燃或难燃材料。4、满足声学、照明要求。5、装饰、美化建筑空间：造型、材质、色彩…6、便于工业化施工，优先选用干作业。二、吊顶的形式三、吊顶的构造组成

基层：吊筋、龙骨

<承重>面层：面板及装饰面层

<满足功能要求，装饰美观>基层的构造

1、基层按材料分类木基层金属基层：轻钢，铝合金2、基层的构造层次吊筋主龙骨次龙骨，横撑（间距）龙骨吊筋材料------木：50x50方木钢筋：Ǿ6~Ǿ8，间距900~1500铜丝：双股18号铜丝，用于轻质吊顶

与楼板的连接方式------

1、与土建交叉吊筋直接插入板缝，C20细石混凝土灌缝楼板底面设置预埋件，勾挂、焊接、绑扎…2、二次装修做法用膨胀螺栓固定通长角钢或直接与钢吊筋焊接钻孔打木楔固定通长木条，方木吊筋与通长木条钉接1、与土建交叉2、二次装修做法龙骨注：主龙骨间距决定于承重要求，次龙骨间距决定于吊顶造型及面板规格

面层类型抹灰面层：板条抹灰、钢丝网抹灰…植物板材（2440x1220）：胶合板、饰面胶合板（榉木、枫木、胡桃木…）、细木工板、刨花板、纤维板…矿物板材：石膏板（2440x1220，纸面、无纸面）、矿棉板（400、500、600的方形板）…金属板材：薄壁钢板、铝板、铝塑板…塑料扣板：防水、防腐其它：玻璃、镜面、织物类…四、吊顶的构造做法（一）、木基层吊顶的构造做法抹灰面层的构造做法思考：1、吊顶面如何调节水平？2、如何保证吊顶的防火要求？3、阴角线有何作用？植物板材面层的构造做法示意图思考：1、次龙骨的间距和位置如何定？2、板材面层的接缝处理？总结：优点---加工方便，造型能力强，装饰效果好。缺点---需进行防火、防腐处理。（二）、金属基层吊顶的构造做法轻钢龙骨石膏板吊顶

<优点---装卸方便，防火性能好;缺点---造型能力相对较差>T型铝合金龙骨矿棉板吊顶金属板材吊顶轻钢龙骨石膏板吊顶注意：1、吊筋、主龙骨、次龙骨、横撑龙骨间均需连接件连接，连接关系固定。2、面板的固定方式：钉（自功螺钉）、粘。思考：窗帘盒构造铝合金龙骨矿棉板吊顶金属板材吊顶特点：1、全装配式吊顶，工业化程度高。2、面板与龙骨配套，面板的固定方式：卡挂。3、龙骨通常为单向布置，无主、次之分。金属板材吊顶实例（三）、吊顶的其它细部构造灯具安装及照明处理1、吸顶式安装---灯具需与龙骨连接，见图2、日光灯带---见图3、暗槽式照明---见图空调送、回风口消防设施暗槽式照明日光灯带吸顶式安装2.4特种门窗构造以保温门构造为例，其余自学要点：1、门框裁口形式2、门框设下框3、门扇内填保温材料，外包钢板4、门框四周用橡胶条密封第3章大跨度建筑构造

Chaper3ConstructionofLarge-spanBuilding本单元内容:1）主要的大跨结构类型及造型特点2）屋顶的构造处理要点3）天窗设计要点学习的重点1）各类型大跨结构的基本力学原理和特征2）建筑造型与结构的有机结合。3）尺度的概念4）屋顶构造及天窗大跨度建筑实例：

万神庙穹顶直径达43.3米。顶端高度也是43.3米。它中央开一个直径8.9米的圆洞。结构为混凝土浇筑，为了减轻自重，厚墙上开有壁龛，龛上有暗券承重，龛内置放神像。神像外部造形简洁，内部空间在圆形洞口射入的光线映影之下宠伟壮观，富有神秘感。

大跨度建筑实例：

上海体育馆是国内大型的体育馆之一，一九七五年建成使用。主馆呈圆形，高33米，屋顶网架跨度直径110米，可容纳观众18000人

大跨度建筑实例：

英国千年穹

整个建筑采用帐篷结构，12根100米高的钢桅杆直刺苍穹，张拉着直径365米，周长大于1000米的穹面钢索网。光是钢索网就用了长达43英里的钢缆。室内最高处为50多米，容积约为240万立方米。屋面材料表面积10万平方米，材料仅为1毫米厚的膜状材料，却坚韧无比。同时它有卓越的透光性，可充分利用自然光。

大跨度建筑实例：

日本东京穹顶

以棒球等体育运动的观看为目的，膜屋顶是用空气的压力所支撑的，并由绳索来补强的结构，膜屋顶平面是边长为180米的正方形，空气膜结构有加压送风系统，室内压力比外部气压高300Pa，保持增压状态。

中庭实例：

国外某校园建筑中庭

3.1.概论3.1.1大跨度建筑的概念界定：30M历史——万神庙

——美国·底特律·韦恩县体育馆（WayneCountystadium）（266m，圆形钢网壳）——上海体育馆（110m，圆形钢平板网架）——英国千年穹（365m，帐篷结构）选择结构形式的意义：——造型——空间利用的合理性——对内部装饰的影响3.1.2大跨度结构形式可分为两大类平面结构体系——桁架——刚架——拱——……（把结构构件本身作为独立的单元来考虑）空间结构体系——网架——折板——薄壳——悬索——……（把结构的所有组成构件协同起来共同跨越空间，作为整体来考虑——整体作用大于单个作用之和，且多向受力比单向受力更发挥材料潜力，空间工作比平面工作更符合力的自然传递路线）3.2十种常用的大跨度结构形式拱刚架桁架网架折板薄壳悬索帐篷薄膜充气薄膜悬挑3.2.1拱结构及其造型特点结构类型影响造型的因素——拱结构的特点特点——轴向受压（无弯距、只要求材料的受压性能好，可以很薄。相同截面高的拱与梁，由于前者的曲面作用，跨度相差n倍）——有横向侧推力——拱结构的结构类型结构类型:——无铰拱、两铰拱、三铰拱——木、钢、钢筋混凝土——实腹、空腹——拱结构影响造型的因素影响造型的因素:——矢高f（1/5-1/7不小于1/10）——平衡水平侧推力的方式——屋面材料的类型（如油毡f不小于1/8）3.2.2刚架结构及其造型特点结构类型影响造型的因素——刚架结构的特点特点：——刚结点（与排架结构对比）：大大减少梁的跨中弯距——结构断面小，外形简洁，可暴露结构构件——门型刚架中部向上微翘有利于综合利用室内空间，扩大净空高度——适用于40m跨度以内，动荷载不能太大（吊车≤10T，远小于排架）——刚架结构的结构类型结构类型：

——无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架——刚架结构的造型

3.2.3桁架结构及其造型特点结构类型造型——桁架结构的特点特点——格构形，全部节点均为铰接，每一杆件受力均为轴向力。——受力时考虑施于节点，可避免使杆件受弯。

优点——①省材②受力明确③自重轻，可跨越较大空间④便于安装运输缺点——结构高度较大，需增强稳定性——桁架结构的类型

类型按构成●三角形结构高度最低1/5-1/2≤18m●拱形受力最好1/6-1/818-36m60m（无斜腹杆）15-30m●梯形受力较好,制作方便1/6-1/818-36m72m按材料●钢适宜36m以上跨度，自重轻●钢筋混凝土适宜36m以下跨度●木——特殊环境（相对湿度大于75%或有腐蚀性介质时）不宜钢、木材料，只宜预应力钢筋混凝土材料。——桁架结构的造型——桁架结构实例——桁架结构实例3.2.4网架结构及其造型

特点结构类型网架尺寸杆件断面节点连接造型——网架结构的特点特点杆件互相支撑，形成多向受力的空间结构优点●空间刚度好（多向受力，整体性好）●自重轻

跨度大（受力合理，节省材料）●杆件规格统一为有限的几种，易于工厂化生产●有利于选型、适于各种屋面形状——网架结构的类型类型按外形平板、曲面按层数单层、双层、多层按材料木、钢、钢筋混凝土

——平板网架的构成●平板网架

——构造简单：双层平板，无侧推力，只需简单支座——可覆盖各种形式平面●交叉桁架体系（两向或三向；正放与斜放）●角锥体系（三角锥、四角锥、六角锥）角锥体系平板网架网架结构的造型——网架结构尺寸与节点尺寸●网格高度（高跨比）见表4-1约1/15●网格尺寸采用钢筋混凝土屋面板时≯3m×3m杆件断面与节点连接——网架结构的造型要素影响造型的因素●网架形式●支座方式——网架结构实例——网架结构实例3.2.5折板结构及其造型特点结构类型造型实例

——折板结构的特点特点：

L2/L1≤1短折板L2≤12米L2/L1≥1长折板

f长折板=（1/10~1/15）L1——薄、省材；预制装配（装配整体式）；构造简单——折板结构的类型

——断面——外形——折板结构实例——折板结构实例3.2.6薄壳结构及其造型特点结构类型——薄壳结构的特点与类型

特点曲面内轴向力；薄、轻、省、跨大、造型丰富；费工费时类型筒壳、球壳、扁壳、鞍形壳——薄壳结构造型实例——薄壳结构造型实例——薄壳结构造型实例——薄壳结构造型实例——薄壳结构造型实例3.2.7悬索结构及其造型特点结构类型特点分工明确——索网：钢索，只受力——边缘构件：梁、桁架、拱等——支承结构造型新颖、跨度大、施工简便——悬索结构的类型

1）单层单曲面悬索悬索类型●单层单曲面●双层单曲面轮辐式鞍形2）双层单曲面悬索——轮辐式悬索类型：单层单曲面、双层单曲面轮辐式鞍形2）双层单曲面悬索——鞍形悬索类型：单层单曲面双层单曲面轮辐式鞍形——悬索结构造型实例——悬索结构造型实例——悬索结构造型实例——悬索结构造型实例3.2.8帐篷薄膜结构及其造型特点：撑杆+篷面3.2.9充气薄膜结构及其造型类型:气承式、气肋式3.2.10悬挑结构及其造型要点:考虑倾覆力矩；出挑构件的结构形式多样实例——悬挑结构造型实例——悬挑结构造型实例3.3.大跨度建筑屋顶构造

3.3.1概述大跨度屋顶设计要求：

——结构轻；水流路线长应保证防排水；保温隔热等热工要求……防水材料

——橡胶卷材

——涂膜——金属瓦屋面——彩色压型钢板屋面屋顶构造组成：

——承重结构、基层、防水层

——有檩方案、无檩方案

上海体育场黑龙江速滑馆北京石景山体育馆日本大阪博览会富士馆蒙特利尔博览会联邦德国馆首都机场候机楼珠海机场候机楼哈尔滨梦幻乐园沈阳夏宫沙特吉达机场候机楼沙特利雅得体育场汉城奥运会击剑馆蒙特利尔博览会美国馆——屋顶构造组成：有檩方案与无檩方案3.3.2橡胶卷材屋面构造3.3.3金属瓦屋面构造1）基本内容

——构造层次：檩条、木望板、干铺油毡（一层）、瓦材（防腐处理）——屋面划分：瓦材尺寸不宜超过2m——细部构造：拼缝、泛水、天沟、檐口等2）金属瓦屋面拼缝构造——金属瓦屋面构造实例——金属瓦屋面构造实例3.3.4彩色压型钢板屋面构造

1）彩板断面形式2）彩板规格3）彩板构造层次与拼缝构造彩色压型钢板屋面——构造层次与细部构造：波高以35mm为界，纵向接缝搭接长度不小于100mm4）彩板屋面细部构造实例3.3.5中庭天窗构造中庭的形式及设计要求中庭的消防安全设计中庭天窗构造

1）中庭的形式及设计要求·中庭的基本形式·中庭的设计要求1．节能要求2．采光要求·庭院本身的比例——长、宽、高之间的比例关系（中庭的室形指数）·侧面反射（虚实与色彩）3．气候控制要求

——中庭的节能要求——中庭的室形指数

2）中庭的消防安全设计·中庭的防火措施：

可参照《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045)对高层建筑中庭防火措施的规定:

(1)房间与中庭回廊的门应设自动关闭的乙级防火门；(2)与中庭相连的过厅通道外，应设防火大门或防火卷帘门分隔；(3)中庭每层回廊应设有自动灭火系统，其喷头间距不小于2m，不大于3.8m，中庭高度超过8m时，还应增水幕设备；(4)中庭每层回廊应设火灾自动报警设备；(5)应按规定设排烟设施:

①净空高度小于12m的室内中庭可采用自然排烟措施，其可开启的平开窗或高侧窗的面积不小于中庭面积的50%。②不具备自然排烟条件及净空高度超过12m的室内中庭设置机械排烟设施。此外，还要在中庭顶棚、走道、周围房间等部位设有烟感探测器。同时还要采取隔离措施，保证周围房间的烟火不窜入中庭空间。·必须使中庭空间能有效地排烟

中庭的机械排烟途径可以有两种：

——通过中庭排烟或将烟从中庭外部排出。——中庭排烟要求

3）中庭天窗构造中庭围护结构有时也可以采用在大跨度建筑中发展起来的织物篷幕结构——充气结构与张拉结构。织物的透光性较差，在较强的天空亮度下半透明性的织物可以使中庭产生少量的扩散光照度；织物可以具有良好的反射性能，一般白色界面的织物白天可以反射掉约百分之七十的日光热量，具有整体建筑节能的特点，同时夜间照明比较经济。在织物围护的中庭中，应避免弧面的声反射聚焦给室内使用带来的影响，在造型设计和构造处理中减少不良的声学效果。在中庭采光处理中，最常用的是金属骨架玻璃采光天窗的方式。——天窗材料的选择采光天窗主要由骨架、透光材料、连接件、胶结