《房屋建筑学(第四版)》课件 第8章建筑构造概论

1第8章建筑构造概论8.1建筑构造研究的对象和目的第8章建筑构造概论8.2建筑物的组成及作用8.3影响建筑构造的因素8.4建筑构造设计原则小结复习思考题2第8章建筑构造概论本章要点及学习目标本章主要讲述建筑构造研究的对象和目的，着重介绍建筑物的基本组成构件及其作用，影响建筑物构造的主要因素，以及建筑构造设计原则等。要求了解影响建筑构造的主要因素，掌握建筑构造设计原则。3第8章建筑构造概论8.1建筑构造研究的对象和目的建筑设计中除了应充分考虑建筑物的使用功能、内部空间利用、美观与外部环境的协调等内容外，还有一个重要的内容就是进行建筑构造设计。建筑构造是研究建筑物各组成部分的构造原理和构造方法。其研究目的是根据建筑物的功能、技术、经济、造型等要求，提出适用、经济、安全、美观的构造方案，作为解决建筑设计中各种技术问题及进行施工图设计的依据。建筑构造设计是建筑设计中不可分割的一部分，是建筑初步设计的继续和深入。一座建筑物由许多部分构成，建筑工程上称这些构成部分为构件或配件。建筑构造原理是运用多方面技术知识，考虑影响建筑构造的各种客观因素，分析各种构配件及其细部构造的合理性，以最大限度地满足建筑使用功能要求的设计方法。建筑构造方法是在理论指导下，进一步研究如何运用各种材料，有机地组合各种构、配件，并提出解决构、配件之间相互连接的方法。建筑构造具有实践性和综合性强的特点。只有不断丰富设计者的实践经验，综合运用建筑材料、建筑物理、建筑力学、建筑结构、建筑施工、建筑经济及建筑艺术等多方面的知识，才有可能提出合理的构造方案和构造措施，从而有效地提高建筑物抵御自然界各种不利影响的能力，延长建筑物的使用年限。4第8章建筑构造概论8.2建筑物的组成及作用一幢建筑，一般是由基础、墙或柱、楼板层及地坪、楼梯、屋顶和门窗等几部分所组成的(图8.1)。它们在不同的部位，有着不同的作用。

图8.1建筑物的基本组成1—基础；2—外墙；3—内横墙；4—内纵墙；5—楼板；6—屋顶；7—地坪；8—门；9—窗；10—楼梯；11—台阶；12—雨篷；13—散水56第8章建筑构造概论8.2建筑物的组成及作用(1)基础基础是建筑物埋在地面以下最下部的承重构件。其作用是承受建筑物的全部荷载，并将这些荷载传给地基。因此，作为基础，必须具有足够的强度和稳定性，并能抵御土层中各种有害因素的侵蚀。7第8章建筑构造概论8.2建筑物的组成及作用(2)墙或柱在建筑物基础的上部，通常墙和柱都是建筑物的竖向承重构件，承受屋顶、楼层等部分传来的荷载，并将这些荷载传给基础。对于墙体而言，不同的建筑结构类型，所起的作用不同。例如，混合结构或剪力墙结构，墙体不仅有承重作用，还兼起分隔和围护的作用；而框架结构的墙，则只起分隔和围护作用。外墙用于分隔建筑物内外空间，抵御自然界各种因素对室内的侵袭；内墙则用于划分建筑内部空间，保证室内具有舒适的环境。因此，根据墙所处位置和所起的作用不同，分别要求它们具有足够的强度、稳定性以及保温、隔热、隔声、防火、防水、防潮等能力。为了扩大建筑空间，提高空间的灵活性及结构的需要，有时用柱来代替墙体作为建筑物的竖向承重构件，形成框架或排架结构。此时，墙体只起围护和分隔作用，由柱承受屋顶、楼板层及吊车梁等构件传来的荷载，而柱则必须具有足够的强度和刚度。8第8章建筑构造概论8.2建筑物的组成及作用(3)楼板层及地坪楼板层及地坪是分隔建筑物空间的水平承重构件。楼板层承受家具、设备、人及其自重等荷载，并将这些荷载传给墙或柱，同时楼板层支撑在墙或柱上，同时又起着水平支撑的作用。因此，楼板层应具有足够的刚度、强度、隔声和防火的性能。对于有水侵蚀的房间，还应具有防潮、防水的能力。地坪是首层房间与地基土层相接的构件，直接承受各种使用荷载的作用，并将这些荷载传给其下的地基。地坪应具有耐磨、防潮、防水、防尘和保温等性能。9第8章建筑构造概论8.2建筑物的组成及作用(4)楼梯楼梯是楼房建筑的垂直交通设施，供人们平时上下楼层和紧急疏散之用。楼梯应有适当的坡度，足够的通行尺度和疏散能力，并要满足防火、防烟、防滑、坚固和耐磨等要求。(5)屋顶屋顶是房屋最上层的承重兼围护构件。既要承受作用于其上的雨雪、自重及检修荷载，并将这些荷载传给墙或柱，又要抵抗风吹、雨淋、日晒等各种自然因素的侵袭，起到保温隔热的作用。因此，屋顶必须具备足够的强度、刚度以及防火、保温、隔热等能力。10第8章建筑构造概论8.2建筑物的组成及作用(6)门和窗门和窗开在墙上，均属非承重构件，是房屋围护结构的组成部分。门主要供人们出入交通和内外联系之用，有时兼有采光和通风的作用。门应有足够的宽度和高度。窗的主要作用是采光、通风和眺望，也有分隔和围护的作用，因此，要求具有开关灵活，密封性好，坚固耐用，保温隔声，以及防火、防水等性能。一幢建筑物中，除了上述这些基本组成构件以外，还有一些供人们使用和建筑物本身所必需的其他构件及设施。例如，在民用建筑中还有壁橱、阳台、雨篷、烟道、井道等；在单层工业厂房中，还有天窗、吊车梁等；在观演性建筑中，还有舞台、楼座、挑台等。11第8章建筑构造概论8.3影响建筑构造的因素(1)自然气候条件我国疆土辽阔，东西南北各地区自然气候条件相差悬殊。风吹、日晒、雨淋、霜冻这些不可抗拒的自然现象，构成了影响建筑物的气候因素。如果对自然气候因素了解不足，设计不当，就会出现建筑物的构件和配件因热胀冷缩而开裂，出现渗漏，或因室内温度不宜，影响正常的工作和生活等。因此，在构造设计时，必须掌握建筑物所在地区的自然气候条件及其对建筑物的影响性质和程度，对建筑物相应的构件采取必要的防范措施，如防水、防潮、隔热、保温、加设变形缝等；同时，还应充分利用自然环境的有利因素，如利用风压，通风降温；利用太阳辐射，改善室内热环境。为了提高建筑物的使用质量，延长建筑物的使用寿命，更好地满足建筑物的功能要求，在进行建筑构造设计时，必须充分考虑影响建筑构造的各种因素，尽量利用有利因素，避免或减轻不利因素的影响，采取相应的构造措施和构造方案。影响建筑构造的因素很多，大致可分为以下几方面：12第8章建筑构造概论8.3影响建筑构造的因素(2)结构上的作用能使结构产生效应(如内力、应力、应变、位移等)的各种因素，称结构上的作用。分直接作用和间接作用。直接作用是指直接作用到结构上的力，也称荷载。荷载又分为永久荷载(如结构自重)、可变荷载(如人、家具、设备、雪、风的重量)和偶然荷载(如爆炸力、撞击力等)。间接作用是指使结构产生效应但不直接以力的形式出现的各种因素。如温度变化、材料收缩、徐变、地基沉降、地壳运动(地震)等。结构上作用的大小是结构设计的主要依据，决定着建筑物组成构件的选材、形状、尺度，而这些又与建筑构造设计密切相关。因此，在构造设计时，必须考虑结构上的作用这一影响因素，采取一些措施，保证建筑物的安全和正常使用。在结构上的作用中，风力的影响不可忽视。风力一般随距离地面的高度增加而增加，特别是沿海地区，风力影响更大，它往往是高层建筑水平荷载的主要因素。此外，我国是世界上地震多发的国家之一，地震区分布相当广泛。因此，在构造设计中，必须高度重视地震作用的影响，根据各地震区地震活动频度和强度不同，严格按照《中国地震烈度区划图》中划定的各地区的设防烈度，对建筑物进行抗震设计，采取合理的抗震措施，以增强建筑物的抗震能力。13第8章建筑构造概论8.3影响建筑构造的因素(3)各种人为因素人类在从事生产和生活的过程中，往往也会对建筑物产生影响，如机械振动、化学腐蚀、爆炸、火灾、噪声等。因此，在建筑构造设计时，必须针对性地采取相应的措施，如隔振、防腐、防爆、防火、隔声等，避免或减小不利的人为因素对建筑物造成的损害。(4)物质技术条件建筑材料、建筑结构、建筑设备及施工技术是建筑的物质技术条件，它们将建筑设计变成了建筑物。没有先进的材料、结构、设备和施工技术，很多现代摩天大楼以及各种复杂的建筑物就无法实现或者不能很好地实现。在建筑发展过程中，随着新材料、新结构、新设备及新的施工技术迅猛发展和不断更新，促使建筑构造更加丰富多彩，建筑构造要解决的问题随之也越来越多样化、复杂化。因此，在构造设计中，就要以构造原理为理论依据，在原有的、传统的构造方法基础上，不断研究，不断创新，设计出更先进、更合理的构造方案。14第8章建筑构造概论8.3影响建筑构造的因素(5)经济条件建筑物的建造需要耗费巨大的人力、物力、财力，这就使建筑与经济产生了密切关系。从建筑的发展过程看，建筑功能、建筑技术和建筑艺术的发展，都是随着社会经济条件的发展而发展的。根据经济条件进行建筑构造设计是建筑设计的基本原则。掌握建筑标准，降低工程造价，对于节约国家投资，积累建设资金，意义重大。在进行建筑构造设计时，应综合地、全面地考虑经济问题，在确保建筑功能、工程质量的前提下，降低建筑造价；同时，对不同等级和质量标准的建筑物，在经济问题上的考虑应区别对待，既要避免出现忽视标准和盲目追求豪华而带来的浪费，又要杜绝片面讲究节约所造成的安全隐患。15第8章建筑构造概论8.4建筑构造设计原则在建筑构造设计中，应遵循以下设计原则：

(1)满足建筑的功能要求满足建筑的功能要求是建筑构造设计的主要依据。我国幅员广大，民族众多，各地自然条件、生活习惯等都不尽相同，不同地域、不同类型的建筑物，往往会存在不同的功能要求。北方地区要求建筑物在冬季能保温；南方地区要求在夏季能通风隔热；住宅要有良好的居住环境；剧院要有良好的视觉和声音效果；有震动的建筑要求隔震；有水侵蚀的构件要求防水。随着科学技术的发展，建筑功能要求的发展是无止境的。因此，在建筑构造设计中，必须依靠科学技术知识，不断研究新问题，及时掌握和运用现代科技新成就，最大限度地满足人们越来越高的物质功能和精神功能的要求。16第8章建筑构造概论8.4建筑构造设计原则在建筑构造设计中，应遵循以下设计原则：(2)确保结构的坚固和安全在进行建筑构造设计时，除根据荷载的大小、结构的要求确定构件的所需尺度外，在构造上还必须采取一定的措施，以保证构件的整体性和构件之间连接的可靠性。对一些配件的设计，如阳台或楼梯的栏杆，顶棚、墙面、地面的装修配件，门窗与墙体的结合部分等，也必须在构造上采取必要的措施，以确保建筑物在使用时的安全。17第8章建筑构造概论8.4建筑构造设计原则在建筑构造设计中，应遵循以下设计原则：(3)适应建筑工业化需要建筑工业化把建筑业落后的和分散的手工业生产方式改变为集中的和先进的现代化工业生产方式，从而加快了建设速度，降低了劳动强度，提高了生产效率和施工质量。尽快实现建筑工业化，是目前的迫切任务。因此，在建筑构造设计时，应大力推广先进技术，选用各种新型的建筑材料，采用标准设计和定型构件，为构件和配件的生产工厂化、现场施工机械化创造有利条件。18第8章建筑构造概论8.4建筑构造设计原则在建筑构造设计中，应遵循以下设计原则：(4)建筑经济的综合效益在构造设计中，应该注意建筑物的整体经济效益。既要降低建筑的造价，节约材料消耗，又要考虑使用期间的运行、维修和管理的费用，考虑其综合的经济效益。另外，在提倡节约和降低造价的同时，还必须保证工程质量，绝不可以偷工减料和粗制滥造作为追求经济效益的代价。19第8章建筑构造概论8.4建筑构造设计原则在建筑构造设计中，应遵循以下设计原则：(5)注意美观建筑物既要满足人们社会生产和生活的需要，又要满足人们一定的审美要求。建筑的艺术造型，能反映时代精神，体现社会风貌。因此，在构造方案的处理上，还要考虑其造型、尺度、质感、色彩等艺术和美观问题。将艺术的构思与材料、结构、施工等条件巧妙地结合起来，丰富建筑艺术的表现力。20第8章建筑构造概论8.4建筑构造设计原则在建筑构造设计中，应遵循以下设计原则：(6)贯彻建筑方针，执行技术政策我国的建筑方针是“适用、安全、经济、美观”。它反映了建筑的科学性及其内在的联系，符合建筑发展的基本规律。设计时，必须将它们有机地、辩证地统一起来。技术政策是国家在一定时期的技术政策规定。例如，鉴于我国不少地区面临黏土资源严重不足的情况，国家做出了节约耕地，限制或禁止使用黏土砖的规定。构造设计时，就必须避免使用黏土砖，尽可能采用轻质高强的工业废渣替代黏土作为砖的原料。21第8章建筑构造概论小结1.建筑构造是专门研究建筑物各组成部分的构造原理和构造方法的学科，是建筑设计不可分割的一部分。研究建筑物构造的目的在于，根据建筑物的功能、技术、经济、造型等要求，提供适用、经济、安全、美观的构造方案，作为解决建筑设计中各种技术问题及进行施工图设计的依据。2.一幢建筑物，一般是由基础、墙或柱、楼板层及地坪、楼梯、屋顶及门窗等六