建筑构造讲义

建筑构造(1)讲义建筑构造（1）讲义是配合建筑设计教学环节中的，重要的专业基础课。是我们规划与建筑系的平台课。只要涉及到建筑，本学期平台课，建筑设计（建筑设计原理）、建筑构造、建筑力学与结构（2）上学期已开的建筑力学与结构（1）平台课关系与重要性：建筑构造是建筑设计的一个组成部分，它贯穿在整个建筑设计过程的始终。为你方案的可实施性奠定了基础。不了解关系。如学不好建筑构造，那你将来到设计院或设计事务所工作就很难适应建筑设计的全过程（在加上方案作的不靠谱上不了手）。课程的衔接06级结合教学评估现安排调整、更合理，原来大三开（脱节）。一环扣一环。测绘和著名建筑课程安排好，整体有了初步的认识。设计基础课学习的扎实（没问题）。部分同学同学不重视理论课的学习(不只是画的好)，而造成后续课程的学习困难。目标：06级规划与建筑系三个专业调整了培养方案，知识面宽、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的应用型人才。专业特色：在学科基础课平台上，突出本专业的建筑设计课程，强化学生的绘图表达与施工图表达能力，注重实践性教学环节的培养。本课程为学科基础课，为培养学生建筑构造设计的综合能力，为建筑方案设计、施工图设计奠定基础。（大纲地位与作用）本课程为学科基础课，为培养学生建筑构造设计的综合能力，为建筑方案设计、施工图设计奠定基础。（大纲地位与作用）什么是建筑※第一章绪论一、本课程主要内容二、本课程的主要任务三、本课程特点四、学习本课程的目的五、要求※一、本课程主要内容建筑构造是一门综合性工程技术学科，是专门研究建筑物的构成、各组成部分的组合原理和构造方法的学科。它阐述了建筑构造的基本理论和应用等问题。综合性—建筑不单是满足使用功能要求和造型，建筑防护措施，结构安全、坚固、耐久，舒适，要应对各类客观环境的不利影响（使人类能避开不利因素的影响，生活在相对舒适和易于控制的环境中）。靠建筑结构、建筑技术（材料技术和构造技术、施工技术等）来解决。是一门综合性工程技术学科。建筑构造就是解决这些问题运用所学知识，提供建筑构造方案。做法是应对那些问题的。它阐述了建筑构造的基本理论和应用等问题。即绘制施工图的技能，不但掌握构造原理还要会用图纸表达（与施工图表达关系）。能够读懂并绘制详图（难度较大），解决理论与实践的问题。同时为施工图设计奠定基础（最终目标）。在构造设计的相关规范的要求与应用，学会构造设计与施工图表达关系（难度较大）。（大纲）建筑构造是建筑设计的一个组成部分，它贯穿在整个建筑设计过程的始终。为你方案的可实施性奠定了基础。※二、本课程的主要任务理解建筑构造在整个建筑设计过程中的重要作用。掌握建筑构造的基本原理和一般方法。并能够应用所学知识，结合课程设计深入进行建筑构造设计，巩固和训练建筑构造设计的综合能力。通过学习在建筑设计过程中，根据建筑物的使用功能、艺术造型、技术经济及建筑的基本功能等诸多方面的因素，提供合理的构造方案，进行建筑构造设计，最终形成完整的建筑设计。建筑工程在投入使用前一般经过建筑设计和施工两个阶段。（设计到建造）建筑设计的三大阶段将方案设计（是一个从无到有的阶段，是最难的阶段创造性阶段，要做大量的工作（构想中的物象不是艺术创作）。构思和创意，一般的平、立、剖反映的是整体的大概念，或过多关注使用功能的合理性，过多地关注其造型。倾相于空间的构成和组合。对建筑物构造做法的推敲却常常在方案阶段就要开始研究（靠谱）。因为许多细部的构成（详图），包括空间的尺度、实施的可能性等。以后初步设计和施工图是一个在方案设计的基础上不断深化的过程，故每一阶段都要满足设计要求。加以物化和细化，并用图纸表达出来，使其达到由他人实施施工的目的。不同阶段都有不同的要求。为施工图设计奠定基础。会对整体的设计起着制约的作用。要遵循一定的规范与原则。不然的话可能就要无功而返。按可实行调整方案或者可以是诱发创作的凭借点，所以必须做到“心中有数”。也不是无章可循。才能保证你的创意与设想的可实施性，才能使设计程序正常顺利地进行下去。不只是在初步设计及施工图设计才进行构造设计，要贯穿建筑设计的全过程。而关于建筑物实体的构成，以及细部的处理和实施的可能性等，都要通过构造设计来解决并用建筑详图来表达。其次，还要与其他专业配合完成。有些技术问题不能靠建筑设计人员单方面解决。建筑设计人员对设计对象的创意及设想，必须及时提供给合作伙伴，得到他们的理解或修改意见，才能使设计程序正常顺利地进行下去。深入进行……建筑是一个复杂的系统，只有对复杂的建筑问题持肤浅的观点，才会把这个整体化分为互相分离的技术方面和艺术方面。※建筑物应具有的两大基本功能:即承载功能和围护功能。※建筑构造设计的目的就是要满足各类建筑物的承载和围护两大基本功能要求，以满足人们从事各种生产、生活活动的需要。怎么学好建筑构造呢？把复杂的问题简单化建筑的使用功能建筑有各种不同用途的建筑物，我们把建筑物在这方面的特征称为建筑物的使用功能。抛开各类建筑物的使用功能上的差异不谈，仅从建筑物本身这个角度应具有的功能，称其为建筑的基本功能。建筑物两大基本功能:⒈承载功能（由承重结构满足）⒉围护功能（围护结构满足）空间环境建筑结构、建筑技术（材料技术和构造技术、施工技术等）决定建筑整体与细部的艺术处理。所有这一切，构成一个统一的、完美的整体建筑，因此说建筑是一个统一的整体，必须是技术与艺术的综合体，是一门综合性工程技术学科。而并非是技术加艺术。深入进行……建筑是一个复杂的系统，只有对复杂的建筑问题持肤浅的观点，才会把这个整体化分为互相分离的技术方面和艺术方面。如学不好建筑构造，那你将来到设计院或设计事务所工作就很难适应建筑设计的全过程（在加上方案作的不靠谱上不了手）。建筑构造设计（即这么做的目的，并图纸表达出来）※三、本课程的特点1.实践性强2.综合性强※建筑力学与结构、建筑材料、建筑物理、建筑施工、建筑设备、建筑经济等。3）本课程特点：怎么学好本课程？必须要了解本课程的特点⒈实践性较强在内容上，是对人类土木建筑工程实践的活动和经验的高度的概括和总结。叙述性技术课–无公式推导和逻辑推理–综合分析–易懂但不易掌握并应用。注意多观察、思考，注视课程设计作业作业解决实践与应用的问题。⒉综合性强其内容庞杂、涉及面广。涉及到建筑力学与结构、建筑材料（材料的合理选择与应用）、建筑施工（施工的可能性与合理性）、建筑物理（声、光、热）、建筑设备、建筑经济等方面的知识。抓住这些特点，理解和掌握建筑构造的基本原理，要理论联系实际，要多观察，勤思考，要举一反三（不能光靠背），多接触实际工程。结合构造做法，学好相关课程的内容。以使建筑构造的学习取得事半功倍的效果※四、学习本课程的目的1.掌握建筑构造的基本原理、设计方法、应用技术及相关法规。2.培养建筑构造设计的综合能力。3.训练与提高绘制建筑施工图的基本技能。3）学习目的：（最终达到培养目标）1.理解掌握建筑构造的基本原理、设计方法、应用技术及相关法规。（不但知道怎麽做，还要知道为什麽这麽做。）通过课程的介绍和讲解，理解掌握建筑构造的基本原理和一般方法三个好处：①对于内容庞杂，枯燥难记的构造做法，不但知道怎麽做，还要知道为什麽这麽做。要举一反三（不能光靠背）。如：平面图中双墙线②对于新技术、新材料，掌握建筑构造的基本原理，就能很快的理解、接受和掌握，变成自己的东西并应用到你的设计中去。③掌握建筑构造的基本原理，还可以进行建筑设计的创作和创新，成为新技术的发明者。(发现问题)2.培养建筑构造设计的综合能力（有一些课程设计作业，不但掌握基本原理，还要绘图纸表达）3.训练与提高绘制建筑施工图的基本技能。（应用所学知识进行完整的建筑施工图设计）※重点：建筑构造设计在整个建筑设计过程中的重要作用。建筑构造的基本原理、设计方法及相关规范。※难点：根据建筑构造的基本原理和设计方法，结合建筑设计教学环节，在方案设计的基础上深入进行构造设计。通过这门课程的学习，本课程教学目的是教授学生建筑设计中各个部分的构造设计方法及做法。要求学生掌握建筑构造的基本原理、设计方法及相关规范。并能够应用所学知识，结合课程设计深入进行建筑构造设计，学会构造设计与施工图表达关系，解决理论与实践的问题。（大纲）理解建筑构造设计在整个建筑设计过程中的重要作用。建筑的三要素：实用、坚固、美观。建筑空间是现代人类生存和活动的主要场所，它使人类避开自然界中的某些不利因素的影响，生活在相对舒适和易于控制的环境中。通过本课程的学习，能从系统地观点来了解，建筑物作为室内外空间的中间屏障及具有美学特点的独立实体，除必须满足使用者的要求同时必须适应其外部自然或人工条件变化的影响（客观环境）。86年我国的建筑方针“适用、安全、经济、美观。简单的说建筑空间基本的构成有墙和顶板围合的空间，不但满足功能的需要，还必须要安全和舒适的要求。重点：建筑构造设计在整个建筑设计过程中的重要作用。建筑构造的基本原理、设计方法及相关规范。难点：根据建筑构造的基本原理和设计方法，结合建筑设计教学环节，在方案设计的基础上深入进行构造设计。（理论结合实际的问题即应用的问题）※五、要求1.足够的重视–专业要求–研究生考试–注册建筑师.2.保证听课–教材内容地区性强,新的内容不断变化。3.记好笔记–投影片特点加深印象和理解。4.课后及时复习–对照实物加深理解；加强与课程设计的联系与应用。5）要求:1.足够的重视–专业要求–研究生考试–注册建筑师。2.保证听课–教材内容地区性强(各地客观环境与特点不同)新的内容不断变化（新材料的出现）。3.记好笔记–投影特点加深印象和理解4.课后及时复习–对照实物加深理解。加强与课程设计的联系与应用。要理论联系实际，要多观察，勤思考，多接触工程实际，对于本课程的学习会取得事半功倍的效果。※参考书：（1）刘昭如．建筑构造设计基础．北京：科学出版社，2000．（2）樊振和．建筑构造原理与设计．天津：天津大学出版社，2004．（3）刘建荣、翁季主编．建筑构造下册．北京：中国建筑工业出版社，2004．●教学安排：考核方式：课堂讲课48学时；课程设计作业和考试。※§1建筑物的构造组成※一、一般民用建筑常用的建筑结构体系＊二、建筑物的构造组成什麽是建筑？建筑是人为构筑而成的，供人们进行生产、生活、活动的空间。除使用方便（使用功能）还要安全、舒适。建筑物的两大基本功能主要由承重构件和围护构件等构成。由建筑的两大基本功形成的两大体系※常用的建筑结构体系：＊1.墙承重结构体系-空间整体结构（骨架）2．柱承重结构体系（框架结构、排架）※1.墙承重结构体系●最大特点：是墙体既用来围护、分隔空间，又用来承担梁板所传递的荷载。适用：空间分隔明确、开间较小的建筑物。荷载的传递路线……1.墙承重结构体系（建筑的构成）特点：这种结构体系中的墙体墙体多数情况下是垂直承重构件，同时还是围护和分隔空间的构件。荷载的传递特点（不能随意的拆墙）从而将受到结构的限制和约束。适用：于空间分隔明确、开间较小的建筑物。如住宅、办公楼、学校等建筑。荷载传递：板（梁、顶板）→承重墙→基础→地基荷载:建筑的自重、人、家具和设备的重量及风力、雪的重量、地震力等恒载（建筑物自重等）和活载（人、家具、设备、风、雪等荷载）※2.框架结构体系●最大特点：是把承重结构与围护结构分开，它的柱和梁为承重骨架支承楼板，再根据功能要求填充墙体。适用：跨度和空间要求较大的建筑。荷载的传递路线：2．框架承重结构体系特点：一榀框架（两根柱子支承一根梁）代替了一片承重墙，最大限度的减少了垂直承重构件所占的空间，其相邻的两部分空间可即连通又能自由分隔。其梁下是空的。荷载的传递特点（空间布置灵活）在框架重结构体系中柱子成序列有规则地排列，有纵横两个方向的梁将它们连接成整体支承上不板的荷载。而墙体的作用只分隔空间,叫填充墙它适用于跨度和空间要求较大的建筑。按构件的方向分为：垂直承重构件和水平承重构件※结构：建筑物中要承受各种各样的荷载的作用的构件（骨架），整体称为结构。结构：建筑物中要承受各种各样的荷载的作用的构件（骨架），整体称为结构。建筑物是由一套完整结构承载系统支撑的建筑空间。不同的建筑材料（常用的建筑材料有…力学性能）决定了不同的结构体系，它的承载方式也不同。本册：所讲的最基本的两种结构形式承重结构构件的材料不同，决定了它的结构形式就不同，结构形式不同承载方式就不同。讲过的两种结构体系……※不管建筑物属于哪一种结构体系，我们都可以将其划分为竖向承载分系统和水平承载分系统两个分系统。不管建筑物属于哪一种结构体系，我们都可以将其划分为竖向承载分系统和水平承载分系统两个分系统。竖向承载分系统—结构墙体、柱及地下延伸部分基础等结构构件。一般在荷载的作用下工作状态以受压为主。应选用抗压强度较好的材料水平承载分系统—楼板、梁、屋顶、楼梯及地坪结构层等构件。一般在荷载的作用下工作状态以受弯（压和拉）为主。（钢筋混凝土）钢筋和混凝土。目的：对于各分系统工作特点，①来合理的确定构件的材料（才能充分的发挥材料的性能）、②要根据受理的特点，进行合理的结构设计，构件的截面形状和尺寸、节点的连接方式以及具体的结构计算。（材料的力学性能）※二、建筑物的构造组成（1）基础（2）墙或柱（3）楼板层和地坪层（4）饰面装修（5）楼梯和电梯（6）屋盖（7）门窗其他（见图--）⑴基础：(定义、作用、要求)是墙或柱延伸到地下部分最下部的承重构件，它要承受建筑物的全部荷载，并将荷载传给基础。要求有足够的强度和稳定性，同时应能抵御地下土层中的各种有害因素的作用。⑵墙（或柱）：墙，在多数情况下也是垂直承重构件。按其所在位置及作用，分为外墙和内墙，是围护和分隔构件。作用要将屋顶、楼层、楼梯等构件上的荷载包括自重传给基础。分别要求它们具有足够的强度、稳定性以及保温、隔热、节能、隔声、防潮、防水、防火等功能及经济性和耐久性。为扩大空间，提高空间的灵活性，以柱代墙，柱是垂直承重构件，墙体只起隔离和围护作用自重传给梁。由砖、石砌块等气体⑶楼盖层和地坪层：它是建筑物水平承重构件。同时水平方向的分隔构件，楼层之间用楼板分隔上下空间。作用有3点①提供一支承着人和家具设备的荷载的活动平台。②并将这些荷载和自重传递给墙或柱。③楼板层还起着墙或柱的水平支撑的作用，以增加墙或柱的稳定性。要求：它应具有足够的刚度和强度。根据上下空间的特点，还应有隔声、防火、防潮、防水保温、隔热等功能。地面层是指建筑物底层地坪，地面层贴近土壤，应具有传力均匀及防潮、保温等性能要求。⑷饰面装修：依附于结构层表面的层次，其作用是美化建筑表面、保护结构构件、提高建筑物里物理性能等（白墙）。⑸楼梯和电梯：是多层建筑中的垂直交通工设施（为了楼层之间的交通联系构件）。应是水平承重构件，供人们上下楼层交通、疏散人流及运送物品之用。要求：足够的强度和刚度；足够的通行宽度和疏散能力；并具有防火、防滑、耐磨等功能。⑹屋盖：是建筑物水平承重构件，顶部的围护构件。作为承重构件，要承受风雪、人员活动的活荷载（上人屋面）和施工期间的各种荷载，将自重及屋面荷载传给墙或柱。作为围护结构，它要抵抗风、雨、雪的侵袭和太阳辐射热的影响。要求屋顶应具有足够的刚度和强度；保温、隔热、防水、防潮、防火、耐久及节能等功能。⑺门窗：为了室内和室外，房间与房间既联系又分隔，墙上就要开门；门主要用来通行人流；为了室内采光、通风，又能遮风挡雨，需要在墙上开窗。门的大小、数量及开启方向，在是根据使用方便、通行能力及防火要求来决定的；外门窗均属于是围护构件，根据其所处的位置，要保温、隔声、防水、防风沙、防火、节能等要求。还有一些其他用途的附属部分阳台、雨蓬、台阶、坡道、散水等分别有各自的作用和设计要求。建筑构件：指墙、柱、梁、楼板、屋架等承重构件。（必须要有的）建筑配件：指屋面、楼面、地面、门窗、栏杆、花饰、细部装修等。（根据需要配置的构件。※§2建筑的类型一、按建筑的使用功能分类二、按建筑的修建量和规模的大小分类三、按建筑的层数和高度分类四、按民用建筑的耐火等级分类五、按建筑的耐久年限分类为了便于系统地认识和掌握建筑物的特性及其规律性，常从不同的角度予以分类。不同类型的建筑有不同的构造设计特点和要求（书）。※一、建筑使用功能分类：民用建筑、工业建筑和农业建筑（生产性建筑与非生产性建筑）※民用建筑不同的建筑要求不同，使用特点也不同。民用建筑即非生产性建筑。⑴居住建筑:供人们生活起居用的建筑。如：住宅、公寓、宿舍特点：人员少而固定。⑵公共建筑：供人们工作、学习及进行政治、经济、文化、商业等活动的建筑。特点：人员多而流动。⑶工业建筑：为工业生产的需要建造的不同用途的建筑。如：各类厂房、发电站等特点：满足生产上所提出的各种要求，满足工人劳动卫生与安全的要求。要求：建筑质量与使用效果好。技术简单易行；造价经济；工业化程度高。⑷农业建筑：各种农业用的建筑物。如：拖拉机站及饲养牲畜、贮藏农具和农业产品的房屋。※二、按建筑的修建量和规模大小分类:（一）大量性建筑：特点：与人们生活关系密切；建造数量大。（二）大型性建筑：特点：规模大；耗资大；技术复杂。要求：建筑标准高；技术先进；较高的艺术效果。㈠大量性建筑：如：住宅、托幼、中小学、中小型商店、医院……特点：与人们生活关系密切；建造数量大。㈡大型性建筑：大型火车站、大型剧院、大型体育馆、大型商场、航空港、大型博览馆…特点：规模大；耗资达；功能多样；技术复杂—是城市的政治、经济、文化活动中心—是影响城市面貌的重要组成部—城市的标志与象征。要求：建筑标准高；技术先进；较高的艺术效果。※三、按建筑层数分类：※居住建筑按层数分类：1.底层建筑:1—3层2.多层建筑:4—6层——砖混结构，不设电梯。3.中高层建筑:7—9层——非砖混结构，设电梯。4.高层建筑:10层以上住宅——同上。※公共建筑按高度（或层数）分类：⒈一般公共建筑：⑴高度＞24M的单层建筑。⑵高度≤24M两层和两层以上建筑———消防扑救的极限高度⒉高层建筑：高度＞24M两层和两层以上建筑⒊超高层建筑:总高度在100米以上的民用建筑和公共建筑。●注意：《规范》的适用范围。住宅以层划分，主要住宅层高一般在2.7～3m之间，9层高度一般在24.3～26m。其特点人员而固定。如一律以24m作划分界限，要增加消防设施，势必增加投资，为此规范中加强了住宅内户与户以及单元与单元之间防火分隔，所以将高度超过24m的住宅包括在本规范适用范围。高度大于24m的单层公建，如：体育馆、影剧院、会展中心等，建筑空间大使用过程人员密集且密度较大，但疏散和扑救条件较高层建筑有利。其消防设施的配备应与高层民用建筑的消防设置要求有所区别，故在本规范适用范围。消防高度：目前我国城市消防扑救的极限高度为24米。超过24米—建筑应自设消防自救，人员疏散设施。警示要求：超过100米应防止建筑意外灾害。●类别要把握准确※建筑高度的计算：平屋顶、坡屋顶、一座建筑多种形式屋顶的＊屋顶上的瞭望塔、冷却塔、水箱间、电梯机房及上屋面楼梯间等不计入建筑高度和层数内。●建筑高度的计算：平屋顶—为建筑物是外地面到其屋面面层的高度。（垂直高度）坡屋顶—为建筑物是外地面到其檐口的高度一座建筑多种形式屋顶的—高度按上述方法分别计算后取其中最大值。详见《规范》※四、按民用建筑的耐火等级分类★《规范》民用建筑的耐火等级分为四级。★耐火等级的确定：主要根据建筑物主要构件的燃烧性能和耐火极限来确定。由于建筑物的使用性质、规模大小、重要程度等不同，根据我国现行《建筑设计防火规范GBJ-》的规定民用建筑的耐火等级分为四级。耐火等级的划分主要根据房屋主要构件的燃烧性能和耐火极限来确定。如何定义的：构件的燃烧性能：分三类⑴不燃烧体：用不燃烧材料做成的建筑构件。不燃烧材料是指在空气中受到火烧或高温作用时不起火、不微燃、不炭化的材料。（如：天然或人工石材、金属材料等）⑵燃烧体：用燃烧材料做成的建筑构件。燃烧材料是指在空气中受到火或高温用时立即起火或微燃、炭化，且火源移走后仍继续燃烧或微燃的材料。（如：木材等）⑶难燃烧体：用难燃烧材料做成的建筑构件或用可燃材料做成而用不燃材料作保护层的建筑构件。难燃烧材料是指在空气中受到火烧或高温作用时难起火、难微燃、难炭化，当火源移走后燃烧或微燃立即停止的材料。（如：木板条抹灰构件、沥青混凝土构件等）见表※构件的耐火极限：在标准耐火试验条件下，建筑构件、配件或结构从受到火作用时起，到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间被用小时表示。字母用（h）。耐火等级：对任何一建筑构件按时间—温度标准曲线进行耐火试验，从受到火作用时起，到失去支持能力或完整性破坏（穿透、开裂）或失去隔火作用（背火一面温度升到220℃见表一级耐火等级：构件均为非燃烧体二级耐火等级：除吊顶可为难燃烧体，其它构件均为非燃烧体三级耐火等级：屋顶为燃烧材料、吊顶及房间隔墙为难燃烧体，其它构件均为非燃烧体四级耐火等级：构件除防火墙为非燃烧体外均为难烧体和燃烧体由表可见：一级耐火等级最好，四级最差。耐火等级的确定：⑴一般建筑知道结构形式或主要构建的材料即可确定⑵高层建筑应根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等进行分类（见表）《高层民用建筑设计防火规范》高层建筑的耐火等级应分为一、二两级。一类高层建筑的耐火等级应为一级，二类高层建筑的耐火等级不应低于二级。防火间距：相邻建筑之间安全防火间距。它与建筑的耐火等级，相邻建筑的高度及防火墙的设置有关（相见规范）防火分区：为了防止火灾发生时，由于火灾蔓延而造成燃烧面积过大，根据《规范》规定的防火分区面积，将建筑面积过大的地方用防火墙等分隔物划分成若干个防火分区。防火墙：构造要求应直接设置在基础或钢筋混凝土的框架上。上视屋面材料耐火极限而定砌至屋面板底或高出屋面。安全疏散：建筑物内的安全疏散路线应尽量短捷、连续、畅通而无阻碍地通向最安全出口。安全疏散路线一般可分为三种：⒈室内→室外⒉室内→走道→室外⒊室内→走道→楼梯（楼梯间）→室外※四、按民用建筑的耐久年限分类根据现行的《民用建筑设计通则》（见表）注意规范的更新。设计使用年限表具体的应根据建筑的使用性质、规模、重要程度来确定和划分。类别确定后，其主体结构的设计使用年限应满足表中的要求。同时也是确定建筑投资、建筑设计、建筑结构和建筑材料的重要依据。控制设计的质量标准，选择材料和结构应与耐久年限相适应；或采用相应的措施加以保护。※建筑物的分类和分级与建筑构造的关系建筑物类型、耐火等级和设计使用年限的不同，都直接影响和决定着不同的建筑构造方式。建筑物类型、耐火等级和设计使用年限的不同，建筑物就会采用不同的结构体系和不同的结构材料建造。其建筑构造方式也会不同。有抗震要求的建筑，其抗震构造措施也会明显的不同。耐火等级的建筑，其构件材料的燃烧性能和耐火等级也会不同。其构造做法也会有差异。造价差异也非常大。方案构思分类、分级是确定相应的标准，是建筑设计从方案构思之构造涉及整个过程中非常重要的设计依据。因此准确的确定其相应的标准等级，在我们建筑设计的整个过程中是非常重要的。※§3影响建筑构造的因素和设计原则※一、影响建筑构造的因素二、建筑构造的设计原则一、影响建筑构造的因素建筑作为室内外空间的中间屏障，必然受到外部自然环境和内部人为使用上的需要建筑物处于自然环境和人为环境中，受到各种自然环境和人为因素的作用。为了提高建筑物的质量和耐久年限，在建筑构造设计时必须充分考虑各种因素的影响，并作为构造设计的依据，并根据其影响程度，采取相应的构造方案和措施。自然环境和人为因素主要有以下三几个方面：（一）外界环境的影响（自然界和人为的因素）自然环境和人为因素主要有以下三个方面：1．外界作用力的：（各种荷载的作用）荷载:建筑的自重、人、家具和设备的重量及风力、雪的重量、地震力的作用等恒载（建筑物自重等）和活载（人、家具、设备、风、雪等荷载）另外根据荷载的作用方向，又分为竖向荷载（由地球引力而发生的荷载）和水平荷载（如风和地震的作用）。荷载的大小和作用方向是建筑结构设计的主要依据，也是结构选型的基础。它决定着建筑结构的形式，构件的材料，形状和尺寸，而构件的选择，形状和尺寸与建筑构造设计有着密切的关系（如结构墙体），是建筑构造设计的影响因素2．地理气候条件（自然环境）作为建筑构造设计的依据自然环境可以给人类生活带来诸多不便甚至灾害，但也人类生存提供了物质资源，人类建造房屋的历史，就是不断的适应自然条件，利用自然资源。以营造可能由人控制的生存环境的历史。我国南北东西气候差别悬殊，建筑构造做法必须与各地气候相适应，使建筑空间成为可控的环境，必须具有明显的地域特征。构造设计时还因充分利用自然环境的有利因素。如：利用自然通风降温、利用太阳能改善室内热环境等。a气象条件：温度、日照、雨水、风雪、冰冻、雷暴（热工设计气候分区）b水文地址：土壤结构、地下水位水质、洪水、地震。3．人为因素的影响（建筑的使用性质）火灾、机械振动、噪声、化学腐蚀等的影响，生产和生活中的用水，各种因素引起的火灾和爆炸等都属于人为因素的影响。因此建筑构造设计要采取相应的防范措施，以保证建筑物的正常使用。※一、影响建筑构造的因素（一）外界环境的影响主要有三个方面：1．外界作用力（各种荷载的作用）2．地理气候条件（自然环境）3．人为因素的影响（建筑的使用过程）（二）使用者的要求（三）建筑技术条件（四）建筑经济因素（二）使用者的要求满足使用使用者的使用方便、安全（结构上等还有很多细节）和舒适，离不开构造设计的周到、合理、细致。要人性化。如：无障碍设计及幼儿园从色彩到安全细节的构造做法等(见同济P8)。（三）建筑技术条件是实现建筑由设计到付诸实施的根本保证，建筑材料、结构、设备和施工技术条件是构成建筑的基本因素之一。建筑构造受到它们的影响与制约。随着新的建筑材料、结构和施工技术的不断出现，建筑构造要解决的问题越来越多、越来越复杂。其实施的可能性对建筑的构造做法影响最大。建筑工业化的发展也要求建筑构造技术与之相适应。（四）建筑经济因素基本建设的投资相当大，建造一幢建筑物需要耗费大量的人力、物力和财力，因此经济因素始终是影响建筑设计的重要因素。……超出经济能力的不可能实现。建筑构造设计时建筑设计不可分割的一部分，在设计过程中要根据建筑物的不同等级和质量标准，在材料选择和构造方式上区别对待。但设计应在合适的范围内（书P5）。一、建筑构造的设计原则适用、美观、经济、安全使建筑应达到的基本标准，是从整体到细节都应追求的综合目标。因此设计中应遵循以下以下基本原则。⑴坚固耐久，安全可靠：构造方案坚固安全，并提高建筑各部对外界侵袭、损害作用的抵御能力。⑵功能合理，实用方便：克服外界各方面对室内的影响，创造良好的室内环境。满足建筑各项使用上的要求。⑶技术先进，施工方便：适应当地的施工技术相适应⑷合理选材，造价经济：选材上因地制宜，就地取材。掌握建筑标准与造价指标。适应建筑工业化的需要。⑸注意造型，美观大方：配合建筑设计造型需要，注意美观，获得美好形象。●遵守现行的法规和规范。§4建筑模数协调为了适应建筑工业的快速发展，必须改变传统的、分散的手工业生产方式。意义：能够加快建设速度（设计与施工的速度），降低造价、降低劳动强度、减少人工消耗。提高建筑设计、建造的质量和速度。彻底改变建筑工业的落后状态。建筑工业化体系通常分为专用体系和通用体系两种。专用体系：只适用于某一类建筑、某一种使用功能建筑，使用的构件所建造的体系，它有一定的设计专用性和技术的先进性，缺少互换性和通用性。通用体系：把建筑构配件产品，设计成通用构件，系列配套，成批生产，成为商品，各类建筑所需的构配件可互换通用，适应面广，生产量大建筑工业化的特征可以概括为：设计标准化、构配件生产工厂化、施工机械化、管理科学化建筑模数的概念（书）建筑设计应采用国家规定的各类建筑协调的规范和标准进行《建筑模数协调统一标准》GBJ2-86：模数制是数字的组织与协调原则。（数字是指设计中的一些尺寸）在设计中（设计标准化）遵守统一的模数制，有利于构件的标准化和通用性、互换性，有利于工业化的生产，有利于构件的定位及相互间协调和连接。(见同济P10)一、模数模数：是选定的尺寸单位，作为尺寸协调中的增值单位。二、基本模数基本模数：是模数协调中选用的基本尺寸单位，世界上统一规定，一个基本模数为100mm,符号为1M，即1M=100mm我国建筑模数协调统一标准采用的基本模数的数值100mm。符号为M。1M=100mm。(世界统一规定，一个基本模数为100mm)取值越小，灵活性越大。三、导出模数由基本模数导出⑴扩大模数：是基本模数的整倍数。模数基数：3M6M12M15M30M60M基数数值：3006001200150030006000⑵分模数：整数除基本模数的数值模数基数：1/10M1/5M1/2M共三个基数数值：102050mm⒊模数数列四、模数数列：基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展成的一系列尺寸。（见表）不同类型的建筑物及其各组和部分间的尺寸统一与协调。应减少尺寸的范围以及使尺寸的叠加和分割有较大的灵活性。模数数列适用范围：⑴水平基本模数数列：幅度1M-20M用于门窗洞口和构配件截面。⑵竖向基本模数数列：幅度1M-36M用于建筑层高、门窗洞口和构配件截面。⑶水平扩大模数：我国现行的模数制为300M,建筑开间或柱距，进深或跨度、层高、构配件截面尺寸和门窗洞口尺寸等处。⑷竖向扩大模数：⑸分模数：缝隙、构造节点和构配件截面等处。五、模数协调在基本模数或扩大模数基础上的尺寸协调。目的：是减少构配件的类型，并使设计者在排列构件时有更大的灵活性。构配件：由建筑材料制造成的独立部件，其三个方向又规定的尺度。构配件系构建与配件之统称，构件如柱、梁、楼板、墙板、屋面板、屋架等，配件如门、窗等（一）模数化空间网络：把房屋看作是三向直角坐标空间网络的连续系列，当三向均为模数尺寸时。（如图）三向直交面的一面应是水平的，网络间距应等于基本模数或扩大模数（二）定位轴线定位轴线：在模数化网络中，确定主要结构位置的线。（如：墙承重结构或框架结构的确定开间或柱距、进深或跨度的线）定位线：除定位轴线以外的网络线。用于确定模数化构件的尺寸。单轴线定位法：应按模数化空间网络设置，定位轴线与网络线重合，平面网络采用3M,竖向网络采用1M。如：一般砖混结构建筑（住宅）（三）标志尺寸与构造尺寸的关系在建筑设计和模数协调中，涉及的一些尺寸概念。⒈标志尺寸：应符合模数数列的规定，用以标注建筑物定位轴线、定位线之间的垂直距离,(如开间或柱距、进深或跨度、层高、及门窗的定位尺寸（由轴线注起的）等)，以及建筑构配件、建筑组合件、建筑制品及有关设备等界限之间的尺寸。（如门窗的洞口尺寸等见图）注意：板做成了构件，承重墙的水平距离即为标志尺寸。⒉构造尺寸：建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等的设计尺寸，一般情况下，标志尺寸减去缝隙尺寸为构造尺寸。（如一般详图中可见）⒊实际尺寸：建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等生产制作后的实际尺寸。实际尺寸与构造尺寸之间的差数应符合建筑《》的规定。建筑常用名词：水平：开间（柱距）；进深（跨度；）宽度；长度；横向横剖面横墙；纵向纵剖面纵墙；竖向：层高；净高；标高绝对标高相对标高室内标高室外标高。开间一般是只房间的宽度（一般房间形状是矩形的）标高是一种标注建筑高度的一种尺寸形式。标高有绝对标高和相对标高两种。绝对标高：又称绝对高程、海拔高度。某一地点高出平均海平面的垂直高度。﹡中国各地的绝对高程是以青岛附近某处黄海的平均海平面为绝对高程的零点（水准原点)，也称黄海高程。以前天津采用的是大沽高程3.900m.(不断的修正、有故不同的版本)相对标高：在建筑工程设计与施工中，通常假定首层地面相对标高为±0.000m.其他各点…尺寸标注：（注意与强调）（1）平面尺寸单位：总平面图以m(米）为单位，注写到小数点后两位。其余一律以mm(毫米）为单位。（2）竖向尺寸单位：标高以m(米）为单位，注写到小数点后三位。其余一律以mm(毫米）为单位。（垂直高度尺寸）本章要求掌握的知识点：构造设计的主要任务、建筑物有哪些构件组成各部分所起的作用及其设计要求是什麽？民用建筑按层数和高度等级如何划分的、建筑物的耐久等级是如何确定和划分的、建筑物的耐火等级是如何确定和划分的、构件的耐火等级是如何定义的、建筑构造的影响因素和设计原则、建筑的基本功能与使用功能的区别、熟悉和掌握建筑模数协调统一标准及三种尺寸概念及设计中的应用第八章基础§1地基于基础的基本概念※基础、地基应满足下列关系式：●F≥N/P式中:F为基础底面积;N为建筑总荷载R为地耐力⒈基础：（见P163）建筑物垂直承重构件（墙或柱）延伸至地面以下与土层直接接触的部分。责任重大⒉地基：（见P163）支承整个建筑物重量的那部分天然土层。不是建筑物的一个组成部分。基础与地基的关系：地基是建筑物的一个组成部分。而地基不是建筑物的一个组成部分。它们共同作用，保证建筑物的稳定、安全、坚固耐久。应满足下列关系式（基础与地基与其荷载的关系)：★F≥N/P式中：F为基础底面积N为建筑物总荷载P为地耐力※●地耐力P：地基在稳定条件下，单位面积地基所能承受的最大压力，也称地基容许承载力P（KN/㎡）.由A≥N/P●N≤PA●基础设计应满足的基本条件：1.具有足够的强度、稳定性和均匀沉降。2.有足够的耐久性。3.合理的经济性。地耐力：地基在稳定条件下，单位面积地基所能承受的最大压力，也称地基容许承载力P（KN/㎡）★稳定条件：不滑动、挤出、压缩、沉降量不超过容许值。基础、地基与荷载的关系N≤RF当地耐力R一定时（自然地质条件），建筑物总荷载越大，要求基础的底面积越大；如：建筑物总荷载不变时，地耐力R越小，所需基础的地面积也越大。可运用此关系式，调整和选择建筑基础方案。一是通过调整基础底面积；二是调整建筑物总荷载。※基础设计应满足的基本条件：1.具有足够的强度（在荷载的作用下不被破坏）、稳定性（应有良好的稳定）和均匀沉降（地基变形在允许范围内，防止引起墙身楼板开裂甚至破坏）。2.有足够的耐久性。基础埋在地下，受潮、地下水含碱离子等腐蚀作用，北方地区还要受到冰融循环的破坏，所以基础材料及构造做法的合理选择，要保证坚固耐久性，与设计使用年限相适应。防止建筑提前破坏而给建筑带来严重危害，但也不能过于保守造成不必要的浪费。3.合理的经济性。一般多层砌体结构建筑基础造价占总造价的10%～20%.有的高达40%。地基条件不好的，需要人工处理。基础材料及构造做法的合理选择，直接影响经济性※一、天然地基与人工地基二、基础的埋置深度三、基础的类型※一、天然地基与人工地基：凡天然土层具有足够的承载力，不需人工改良和加固的，可直接作地基的称为天然地基。从工程设计的角度，一般将地基分为天然地基与人工地基两大类。（一）天然地基：凡天然土层具有足够的承载力，不需人工改良和加固的，可直接在其上建造基础的土层（即可直接作地基的）称为天然地基。——多是岩石风化破碎成松散颗粒的土层或呈连续整体状的岩层。只要地耐力满足设计要的地基土都可作为天然地基。按《地基基础设计规范》地基土分五大类（六大类）⒈岩石⒉碎石土⒊砂土⒋粉土性质介于砂土与粘性土之间⒌粘性土⒍人工填土●土的地基组成与特性在一般情况下，土可以认为是由固体颗粒、水和空气三部分组成。●土的地基组成与特性在一般情况下，土可以认为是由固体颗粒、水和空气三部分组成。这三部分的比例，反映土处于不同的状态，如稍湿、很湿、密实、松散等。土的这三个组成部分之间的比例关系决定了地基土的特性。1.压缩与沉降土在受压之后，由于固体颗粒间的空隙间小而产生垂直方向的沉降变形，成为土的压缩。地基在建筑物荷载的作用下，由于地基土的压缩，是建筑物出现沉降。但土的压缩沉降必须控制在允许值范围内。地基在设计时必须具有承担建筑物荷载的足够强度，同时保证其在荷载作用下不会生过大的变形。并保证在地基稳定条件下，是建筑获得均匀沉降。⒉抗剪与滑坡土的抗剪强度是土对于剪应力的极限抵抗强度。即在极限应力状态下，一部分土对另一部分土产生相对测向位移时的抵抗能力。土的抗剪强度主要是取决于土的内聚力和内摩擦力。作为建筑地基，不允许土因剪力而产生滑动变形（以水平位移为主的变形现象称滑坡）。⒊土中水及其对地基的影响※●设计地基、基础应掌握的资料：1.地形图2.工程地质勘探资料●如何确定必须掌握●设计地基、基础应掌握的资料1.地形图：了解地形、地势、地貌、周围建筑物，沟渠、暗浜、地下构筑物等现状。以及附近交通、给排水、供电的情况。根据这些资料，从总平面结合地形，布置拟建建筑物位置，和要求钻探的位置（结构），选择经济合理的建筑物标高。※2.工程地质勘探资料2.工程地质勘探资料工程地质勘查报告一般有以下内容⒈实际钻孔位置（结构提）⒉地质剖面。表示土层名称，分布深度，各土层成分以及物理力学性能。土壤情况：土层情况；土壤性质；地耐力；⒊地下水情况，地下水位标高，地下水质(是否有腐蚀性)分析报告，以及全年地下水位变化幅度（必要时提供）⒋对基地内建筑地段的地基稳定性作出评价，并对建筑物基础设计提出建议。建议：基础处理；基础形式；埋置深度；如果土层的承载力较差，如：淤泥、杂填土或压缩性土层，作为地基没有足够的坚固性和稳定性，那如何处理呢……※（一）人工地基：天然地基的状况如果不能满足支承建筑物的要求，需要对土层进行人工改良或加固，这种经人工处理的土层，称为人工地基。●常见的方法有压实法、换土法和桩基。（二）人工地基：天然地基的状况如果不能满足支承建筑物的需求，（地耐力差或土层虽好而上部荷载大时）则需对土层进行人工改良或加固，这种经人工处理的土层，称为人工地基。（书）建筑工程中常采用的人工加固地基的方法有压实法、换土法、桩基※⑴表面压实法⒈压实法：（致密）用各种机械对土层进行夯打、碾压、振动来压时松散土的方法为压实法。※⑴表面压实法（人工）（小型工具或机械）（效果不同）如：木夯（木人）、石硪(5～10kg)、蛙式打夯机进行夯打、压实。落高0.5～0.6m。其有效夯实深度约200mm左右。近起基坑表面平整的作用，不能※⑵机械压实：重锤法、碾压法、振动法⑵机械压实：（采用不同的机械）①重垂法：锤起高度基槽开挖标高应比设计标高提高0.3m，比基础底边各放宽0.5m。重垂法的有效加固深度约1.2②碾压法：各种压路机碾压约4～12遍，开槽范围，在基础底面标高以下0.5～0.8碾压范围，从基础底放出1m③振动法：各种振动机械，有效振实深度为1.2～1.5m达10～12吨/平米。振动基槽底比设计标高提高0.2～0.3m。比基础底边各放出0.6m。此法多用于地下水位离振实面大于⑶挤压法致密⑷排水法致密⒉换土法：⒉换土法：淤泥、杂填土或压缩性土层，无法通过表面压实法达到提高承载力的目的。将软弱土层（淤泥、填土）部分或全部挖去，换成较坚硬（砂、碎石、卵石等作为持力层）的材料为换土法。侧壁的约束力。建造后不宜在四周挖沟打井。特点：能充分利用地方材料，减少基础沉降量；调整基础间的不均匀沉降；提高基础的强度和稳定性。可减少基础埋置深度。※⒊桩基：将桩柱身深入到软弱土层下，支承在坚硬的岩层上。也称桩基。⒊桩基：高层建筑或荷载较大时，采用上述方法不能满足地基承载力的要求。可采用桩基。将桩柱身深入到软弱土层下，支承在坚硬的岩层上。也称桩基础。※类型：（从不同角度）●桩基又分为摩擦桩和端承桩类型有：桩基又分为摩擦桩或挤实桩和端承桩或柱桩。桩基又分为：摩擦桩或挤实桩（当软弱土层很厚，坚硬土层离基础底面很远，桩是借土的挤实、利用土与桩的摩擦力来支承建筑和载的）和端承桩或柱桩（前所讲到）●按材料分有：混凝土桩、钢筋混凝土桩、土桩、砂桩、碎石桩、木桩等按材料分有：混凝土桩、钢筋混凝土桩、（土桩、砂桩、碎石桩、木桩用来加固基础提高承载力)等※●按施工方法分有：预制桩、灌注桩、爆扩桩按施工方法分有：预制桩（桩端应有桩靴）、灌注桩、爆扩桩（扩大头和无扩大头。有钻孔、引爆、浇筑混凝土而成。引爆的作用是将桩端扩大，以提高承载力）三种。组成：桩基由承台（板或梁）和桩柱组成。它们的关系：桩头顶部应伸入承台（板或梁）不小于50mm(钢筋不少于4根，以增强承台（板或梁）与柱身的联系，使建筑物的基础能够通过承台（板或梁）传递荷载，使基础与桩身共同起作用。由于桩与基础的紧密联系，所以常称桩基础。二、基础的埋置深度（是建筑构件的组成部分）：※●由室外地面到基础底面的垂直距离为基础的埋置深度。基础的埋深≤5m者为浅基础；基础的埋深＞5m者为深基础；最小构造埋深不得小于0.5m。埋置深度愈小，工程造价愈低。但地基底面的土层在受到压力后，会把基础四周的土挤出，没有足够的土层包围基础，基础本身将产生滑移而失去稳定。同时埋的过浅或把基础暴露在地面，易受外界的影响而损坏。※●影响基础埋深的因素：⒈与地基的关系地基构造有关（见图）①好土层，承载力能满足要求，可按最小埋置深度建造。②由两种土层构成，上弱＜2米，埋在下面的好土层上③由两种土层构成，上弱＜2～5米，加宽基础的方法，避免大量开挖土方，高大建筑可埋到下面的好土层上等。④由两种土层构成，上弱＞5米根据建筑情况，可采用人工加固或换土，选择较经济的做法。⑤由两种土层构成，上好下弱，应根据上层土的厚度来确定基础的埋深。⑥好、弱交替构成，根据建筑情况，尽可能做浅基础，高层建筑做深基础。※⒉地下水位的影响●地下水位底的地区：基础底面应在最高地下水位以上200mm。※●地下水位高的地区：基础底面应在最低地下水位以下200mm.⒉地下水位的影响：（受雨季和旱季的影响是有变化的，幅度在最高和最低时一定的）地下水对某些土层的承载力有很大影响。如粘性土在地下水上升时，将因含水量增加而膨胀，使土地的强度下降；当地下水下降时，使土粒之间的接触压力增加，基础将产生下降（不稳定状态），为了防止上述情况的发生，及有腐蚀性的地下水对基础的腐蚀一般做法如下（见书P166）基础应采用耐水材料⒊冻结深度的影响：冻结土与非冻结土的分界线称为冻结线。各地气温不同如：北京0.8～1m.黑龙江2.0～2.2m.上海0.12～0.2m非冻胀土：岩石、碎石土、砾砂、粗砂、中砂、细纱冻胀土：粉砂、粉土和粘性土（与含水量有关）⒊土壤冻结深度的影响：冻结土与非冻结土的分界线成为冻结线。非冻胀土：岩石、碎石土、砾砂、粗砂、中砂、细纱。土的粗细程度有关，此类冻而不涨，或冻涨现象很小，可不考虑冻涨的影响冻胀土：粉砂、粉土和粘性土随着含水量的增加，及与地下水位的距离大小分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀。最小埋深需经计算。冻深不大的地区，基础埋深一般在冻结线下200mm。※●基础埋深一般在冻结线下200mm。⒋其他因素对基础埋深的影响⑴相邻建筑物基础的埋深：L=(1～2)H；新与原有之间新建基础埋深，不要超过原有基础的底面（不要破坏原有基础的稳定性）。否则新与原有之间应保留一定的净距，其值依原有基础荷载和地基土质而定，且不宜小于基础底面高差的1～2H⑵建筑物的荷载大小和性质；高层建筑荷载较大（竖向），又要承受风力荷载和地震作用等水平荷载，基础埋深应随建筑物的高度而适当加大，才能满足稳定性的要求。位于岩石地基上的高层建筑，必须依靠侧面的土体承担水平荷载，其基础埋深应满足抗滑要求。⑶建筑物须具备一定的使用功能，如地下室、设备层等做筏形或箱型基础。作用在地基上的荷载大小和性质；建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造。※三、基础的类型（一）按基础的构造形式分类（二）按基础的材料和基础的传力情况分类㈠按基础的构造形式分类：不同材料的基础其构造就不同常见的有带形基础、独立是基础和联合基础。※⒈条形基础（带形）分墙下条基（及柱下）条基；（底面需扩大？放阶扩大）这种基础主要适用于墙承重体系的建筑上部的结构墙体延伸到地下时，基础沿墙体走向设置条形的形式。此种基础空间刚度较好，可缓解局部不均匀下沉。※⒉独立基础（点式）这种基础主要适用于柱承重体系（框架结构或排架结构等）的建筑用于柱下，（底面需扩大？放阶扩大）其形式有台阶形、锥形、杯形等。优点：土方工程量较少，便于管道穿过，节省基础材料。缺点：单独基础之间无连接构件，基础整体抵抗不均匀沉降的能力较差，故适用于地基土质均匀的柱承重体系（框架结构或排架结构等）的建筑。（很少见）※⒊联合基础：构造不同分（1）柱下条形基础(可单向，也可双向)柱下肚里基础，用单向梁或双向梁（柱下十字交也称井格基础）连接起地下独立基础。（2）整体式基础（属于联合基础的另一大类）底板为钢筋混凝土的整板称为筏式（片筏）满堂红基础和箱形基础（见书图）①筏式（片筏）基础：（也称满堂基础）当地基承载力较低时，而上部建筑物荷载较大时，墙下条形基础或柱下井格基础的底面积需扩大至几乎连成片时，索性将其做成一块整板。是上部结构好像支承在一片筏上。这片筏可以分为板式及梁板式。有时可用作浅基础。底板厚度不易小于200mm。●（见书图）②箱形基础：高层建筑或软弱地基上建造重型建筑物，或由地下室要求的建筑物，箱形基础由钢筋混凝土上下底、顶板和内外纵横墙体形成封闭的箱形整体空间结构。其形成的地下室可以提供多种使用功能。如人防、设备间、库房、商店等。其空间刚度大，承载力强，对抗不均匀沉降非常有利。箱形基础底板及墙身的厚度主要应根据其受力情况、整体刚度等方面的要求来确定。一般底、顶板和外墙的厚度不小于250mm,内墙厚度不小于200mm，顶板厚度不小于150mm。总结：从某种意义上来讲，基础是结构墙体和柱的一部分，即基础是结构墙体和柱在地下的延伸部分，由于地基承载力相对较低，（前公式关系）才使得结构墙体和柱在地下的部分形成了向外侧扩展的放脚形式。显然，基础的构造形式与其上的结构形式（墙或柱）分不开的，尤其是天然地基承载力较高（好）,这种上下部分的结构特征的一致性是十分明显的。若地基承载力较低（且分布不均匀）时，就通过扩大基础底面积，以致形成各部分基础的连续和融合，以满足地基承载力和均匀沉降的要求。※㈡按基础的材料和基础的传力情况分类：※⒈按基础的材料分类：钢筋混凝土基础、砖基础、石基础、（混凝土基础、毛石混凝土基础具有可塑性断面可做成符合刚性角的梯形）等。材料的体积和断面特点一般都不大。不同的材料具有不同的力学性能，如何充分发挥材料的力学性能物尽其用选择合理的构造形式即合理的断面。为了满足承载的要求基础底面要放大，与材料的力学性能有关。2.按基础的传力情况分类：分为刚性基础和柔性基础两种。●凡受刚性角限制的基础为刚性基础。●刚性角是基础放宽的引线与墙体垂直线之间的夹角。按基础的传力情况可分为刚性基础和柔性基础两种。地基与基础的关系：地基（地耐力R）基础；（上部荷载和自身重量N）。由此得出F≥N/RF为基础底面积由上式可见，为了保证建筑的安全与稳定。将建筑基础与土层的接触部分（基础地面）尺寸适当扩大，以减小地基单位面积的压应力。基础底宽应根据材料的特性，必须将其扩大的程度严格控置在一定的范围内，即基础放脚挑出宽度和高度的比值，以确保基础底面不产生较大的拉应力，而出现裂缝以至破坏。这个范围称为刚性角。刚性角是基础的引线与墙体垂直线之间（开始放脚点）的夹角，凡受刚性角限制的基础为刚性基础。故刚性基础应做成符合材料刚性角的阶梯形才合理、经济。（见书表）为了保证基础不被弯、剪破坏，对基础的出挑b与高度H之比进行限制，即宽高比（见表）※●新《规范》统一改称为无筋扩展基础，原刚性角现称为无筋扩展角。受无筋扩展角限制的基础称为无筋扩展基础。※⒉柔性基础（扩展基础）：（书）因受刚性角所限，基础的底宽和高度（深度）都要加大。其土方量、工程量、材料用量都很不经济，这种情况下采用钢筋混凝土基础，又抗拉强度较高的钢筋，来承受较大的弯矩。基础断面可以做的宽而薄（见图），象悬臂构件。而不受材料刚性角限制的基础为柔性基础。悬挑结构由于材料的可塑性※§2常用刚性基础构造※一、砖基础构造做法：断面形式为阶梯状收进，其做法有两皮一收或二一间收(基底角宽大时)两种，其中为1/4砖长。※●砖基础的逐步放阶形式称为大放脚。(基底较宽大时)基底宽度相同的时候那种较为经济？因二一间收的宽高比值稍大。二、石基础：材料：未风化的毛石或料石，强度≮MU2.5，用M2.5或M5.0砂浆规格：⑴毛石：高≤150mm；长宽约200～300mm⑵料石：做法：取底面较平的毛石铺底，采用踏步式砌筑，每步伸出长度b≤200mm★B＞700mm的采用阶梯式砌筑，上部厚度与阶高≥400b≤200mm★B＜700mm的应做成矩形断面。适用：三层以下荷载不大的建筑。三、混凝土及毛石混凝土基础：特点：坚固、耐久、耐水、耐腐蚀等，允许刚性角也相对较大适用：建筑荷载较大的多层建筑，地下水位较高。强度等级：C7.5～C15（其可塑性性的特点）形式：★H＜350mm的常做成矩形；（aH为350～1000的常做成阶梯形；（b）以上两种为施工方便H＞2000的常做成梯形（锥形）；（c）减轻基础自重，节省混凝土。毛石混凝土基础：当混凝土基础体积多大时，可在混凝土中填入适当数量的毛石（骨料）。§3基础沉降缝的构造（以后讲）第二章墙体§1墙体类型及设计要求作用：承重、围护、隔离—依位置、受力、构造而有所区别一、墙体类型⒈按墙所处位置及方向位置：（分别讲述其作用和构造设计要求）整体—内墙、外墙局部—窗间墙、窗下墙方向：横墙、纵墙⒉按受力情况分类受力：承重墙凡直接承受楼板和屋顶传来荷载的墙称为非承重墙凡不承受外来荷载的墙称为包括隔墙、填充墙、幕墙⒊按材料及构造方式分类：材料：砖、石、各种砌块等块材、混凝土构造方式：⑴实体墙（单一材料组成。如实砌砖墙等）（见图）⑵空体墙（单一材料砌成内部空腔的墙。如空斗砖墙）⑶组合墙：（有两种以上材料组合而成的墙。如）⒋按施工方法分类施工方法：⑴块材墙：承重墙体是由砖、石、各种承重砌块按照一定的排列方式，由各种砂浆叠砌而成。特点：手工劳动、一般成本低，结构整体性差、抗震能力不强。⑵板筑墙：现场立模板，现浇而成的墙体。如现浇混凝土墙等特点：结构整体性好，抗震能力强，但现场湿作业量达，劳动强度高，施工周期长、造价相对高等不足。⑶板材墙：工厂预先制成墙板，现场安装而成的墙。如预制混凝土大板墙、轻质条板内隔墙等。特点：二、墙体的设计要求：结构方面的要求砖混结构建筑——特点：这种墙承重结构体系适用于空间分割比较明确、开间较小的建筑。如住宅、办公楼、学校建筑等框架结构——填充墙、幕墙。特点：其相邻的两部分空间可即连通又能自由分隔，这是框架结构体系不同于墙承重体系的最大特点☆墙承重体系的建筑的墙，抗压性能好，但抗弯、抗剪的性能差，现代建筑的整体高度越来越高，水平荷载对建筑的影响越俩越大，所以对垂直承载分系统提出更高的要求，框架剪力墙结构、剪立墙结构、筒体结构等结构体系。墙承重体系特点：墙承重结构体系的墙体多数多数情况下是垂直承重构件，同时还是围护和分隔空间的构件。其支承方式以分为横墙承重、纵墙承重、和纵横墙混合承重几种方案。这种体系适用于空间分割比较明确、开间较小的建筑。⒈结构布置方案结构布置：指在建筑设计中对墙、梁、板、柱等结构构件的总体布局。在设计中,结合平面布置和功能要求,有意识的进行墙的结构布置。做到：①结构合理，建筑整体稳定；②墙的功能明确，选材合理。注意：楼板是预制构件⑴横墙承重方案楼板的两端搁置在横墙上，横墙的作用、纵墙不承受自重以外的荷载，其作用起联系与围护、分隔的作用。（见图）优点：①整体性强，房屋空间刚度均大，抗震强。(空间刚度纵横向增加很多支撑，且横墙间距比较小，数量比较多。)②纵墙不受力，开窗自由，立面处理灵活。③板跨度小，结构经济。（一般3～6M以内）缺点：①横强较多，结构面积与自重相应增加。②平面布置和房间划分的灵活性受限制。适用：一般多用于开间不大，且房间重复排列的住宅、宿舍、办公楼等。⑵纵墙承重方案楼板的两端搁置在纵墙上，纵墙的作用、横墙只起联系与围护、分隔的作用。特点：建筑空间划分比较灵活或开间较大不宜设置较多横墙的建筑，常采用此方案。相对讲房间划分比较灵活或开间较大不宜设置较多横墙的建筑，常采用此方案。优点：平面布置灵活。缺点：①横向刚度差（应适当设横向拉墙）②外墙开窗受到一定限制。③较横墙承重方案，楼板用量较多。适用：有教室、实验室、阅览室等学校建筑⑶纵横墙承重方案根据房间尺寸不同和平面布置需要，有时需要如此布置。优点：①平面布置，房间划分比较灵活。（开间、进深变化较多）②双向刚度较好，抗震性能好。缺点：尺寸不一，使建筑构件类型增多。⑷半框架承重方案（部分框架）①底层为框架承重，以上各层为墙承重的结构。（部分框架）适用：底层为较大空间的多层建筑。（如：底层为商店的居住建筑）②由外墙，内柱和梁组成的内框架结构。（内框架）优点：室内布置灵活性较大，承重构件所占面积减少。缺点：地基易产生沉陷、地震区、层数超过六层的建筑不宜采用。适用：大空间的多层建筑。（如：商店、综合楼等）设计要求：结构平面布置：纵横向墙尽量连续并对齐结构平面尽可能均匀对称结构剖面布置：结构墙体应上下对齐、上空下实、结构墙体上的门窗洞口要上下对齐。框架结构体系注意：楼板是预制构件特点：一榀框架（两根柱子支承一根梁）代替了一片承重墙，最大限度的减少了垂直承重构件所占的空间，其相邻的两部分空间可即连通又能自由分隔，这是框架结构体系不同于墙承重体系的最大特点。而联系梁断面较小⒉墙体要有足够承载力和稳定性承重墙是垂直受力杆件。因此承重墙应有足够的强度和稳定性。低层和多层建筑是控制在一定高度以下的建筑，以考虑抗压强度为主。水平方向指考虑地震作用。⑴承载力：指墙体承受荷载的能力。（强度和尺寸）强度:指材料在外力(荷载)作用下抵抗破坏的能力。材料承受外力作用时，材料内部就产生应力（单位面积上的力），外力增加，应力也相应增加，达到材料所能承受的极限值时，材料随即破坏。此时的极限应力值就是材料的极限强度（后面介绍）建筑承载系统要有足够的承载能力，适宜的结构材料、相应的材料强度等级、合理的截面形状和尺寸结构要求：承重墙要有足够的厚度。★承载力—材料强度与承载面积（厚度）—结构计算—240厚厚度是由安全性决定的★构件搭接长度★稳定性⑵墙体的稳定性：高、长的墙，可能失稳、倒塌。墙体的稳定性与墙体的厚度、高度和长度有关。墙体的高厚比是保证墙体稳定的重要措施—高厚比1/20。高厚比月大杆件越细长，其稳定性越差。高度H。与墙厚h的比值必须控制在允许范围内。限值规范有规定。措施：⒈增加墙厚；（高度和长度确定后）⒉增设墙垛、壁柱、圈梁等。●对多层砖房的总高和层数也有限值（见表）烈度最小强厚6789240高度层数高度层数高度层数高度层数248217186124（二）功能方面的要求⒈保温与隔热要求作为外围护结构的外墙，热工（同时承载强度）的要求十分重要。在寒冷地区要求具有良好的保温性能，以减少室内的热损失，及防止围护结构内表面出现凝结水现象。在炎热地区要求外围护结构具有一定的通风隔热措施，以防止夏季室内温度过高。设计依据：《规范》全国划分为五个建筑热工设计分区。⒈严寒地区累年最冷月平均温度低于-10℃⒉寒冷地区累年最冷月平均温度高于-10℃，低于或等于0⒊夏热冬冷地区累年最冷月平均温度为0-10℃，最热月平均温度为25-30℃，如：长江下游和两广北部地区，必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季⒋夏热冬暖地区最冷月平均温度高于10℃，最热月平均温度为25⒌温和地区最冷月平均温度为0-13℃，最热月平均温度为18-25℃，如：云南大部地区，四川东南部地区，要考虑冬季保温，一般可不但随着人们生活质量的提高以及空调等设备的广泛运用（同济P135）●建筑需要保温的部位主要有外墙（包括外墙上的门窗）和屋顶以及建筑中的一些特殊部位。如：过街楼板下、冷库与其他相邻房间的墙体、楼板等。总之，建筑在使用中起两侧存在较大温度差而又有保温要求的部位，都应进行保温设计。外墙冬季传热过程（见图）室外冷风通过门窗或其他孔隙冷的渗透（空气渗透）室内蒸汽中的水汽在从高压向低压区扩散的过程中在外围护结构中凝结（结露）因而降低和破坏外围护结构的热工性能隔热要求:措施：①合理选材（热阻大、重量大）②外墙表面处理；③合理布局。●墙体保温设计，主要表现在阻止墙体热量传出的能力和防止在墙体表面和内部产生凝结水的能力。⑴材料的选择，提高外墙保温能力减少热损失。措施：通过改善外围护结构的热工性能，使之即达到改善热环境质量的目的，又实现节能的目标。怎麽作？保温性能好的材料m.k材料），建筑工程中，一般根据材料的导热系数（W/(m.k)）的大小确定其保温的能力。通常将导热系数小于m.kW/(m.k)的材料称为保温材料。其容重一般不大于1000kg/m3多为轻质多孔材料。增加墙厚（不经济）选材合理（孔隙率高、容重轻、导热系数小）采用复合墙（构造）（见图）⑵防止外墙中出现凝结水对外强的影响……措施：①设隔汽层（在室内高温一侧）⑶防止外墙出现空气渗透措施：合理选材②墙内外抹灰③缝隙处理门窗的保温与密封措施（见书图）两个要注意的问题：●墙体传热异常部位热桥：指外围护墙体中的嵌入构件，如外墙体中钢或钢筋混凝土骨架、过梁及圈梁等传热异常部位，其热损失比墙体部分的热损失多，故它们的内表面温度比墙体部分低，一般把这些容易传热的部位称作热桥（或冷桥）建筑节能的要求：建筑节能主要指采暖、空调和照明。采暖居住建筑第一阶段：1996年以前在1980～1981年当地通用能耗水平基础上普遍降低30％。围护结构负担20%，供热负担10%。围护结构保温水平提高不大。经济利益、政策法规和技术没跟上，只是95年控制体形系数、窗墙比、围护结构保温水平提高不大，没有全面实施，只有试点第二阶段：2000年后在达到第一阶段要求的基础上节能30％。（累计50%）围护结构负担30%，供热负担20%第三阶段：2005年起在达到第二阶段要求的基础上再节能30％。（65%）增加部分全部由维护结构负担，目前我国采暖建筑围护结构保温水平与同等气候条件的发达国家相比仍有很大差距。具体做法？公共建筑节能2000年前节能50%，为第一阶段。（天津2005年实施新规范）2010年在第一阶段基础上在节能30%,为第二阶段建筑节能的含义就是减少能量的散失。主要是研发围护结构个部分的保温技（经济实用）。⑴建筑体形系数S=F。/V。≤0.3(住宅)≤0.4(公建)耗热量随体形系数直线上升，对节能不利。如：体形复杂、凹凸面过多的塔式住宅。如体形系数大于规定范围，则外墙和屋顶应加强保温，其传热系数应符合《规范》表的规定⑵围护结构的传热系数，加强其保温，降低其传热热系数。在外墙轮廓尺寸和窗墙比不变条件下，其耗热量指标随围护结构的传热系数的降低而降低。故应采用高效保温的围护结构。另外⑶窗墙面积比：窗户洞口面积与房间立面单元面积（即房间层高与开间定位轴线围城的面积的比值。（值见规范）⑷朝向、门窗的气密性、高层住宅、建筑物入口、楼梯间是否开敞等⒊隔声要求保持建筑物室内的安静，对人们的工作、学习和休息非常重要。●噪声的危害：噪声的危害是多方面的，对人们的健康和工作能力有很大的影响。噪声对听觉器官的损害噪声可引起多种疾病噪声对正常学习和生活的影响噪声降低劳动生产率噪声损坏建筑物●声音的传播方式声音从室外传入室内，或从一个房间传到另一个房间，主要通过空气传声和固体传声两种方式。空气传声：声音借空气而传播的。如：人们的讲话、汽车喇叭发出的声音。分两种情况，一种是声音直接在空气中传递为直接传声，如露天声音的传播或室内声音通过构件中的缝隙传至另一空间均为直接传声另一种由于声波振动，经空气传至结构，引起结构的强迫振动，致使结构向其他空间辐射声能，这种声音的传递称为振动传声。固体传声：由于直接打击或撞击建筑构件而受迫振动而发出声音并通过该物体传播的声音。如：关门撞击声、楼板上行走、拖动家具或楼板上的机器震动声。对于建筑各部位选择正确的隔声构造措施是非常重要的。一般情况下内、外墙体及门窗的隔声构造，主要考虑隔空气传声为主；楼板层的隔声构造，则以隔固体传声为主。而屋顶的隔声构造……两种情况。对于建筑各部位选择正确的隔声构造措施是非常重要的。首先确定墙体主要的传声方式措施：加强墙体缝隙处理②加强墙体密实性及厚度③构造处理总平面布局合理⒋其他方面的要求⑴防火要求墙体材料及厚度应符合防火规范中相应的燃烧性能和耐火极限的要求，必要时还应设置防火墙、防火门等防火墙：耐火极限不低于4.00h的墙体。其构造要求应直接设置在基础或钢筋混凝土的框架上。上视屋面材料耐火极限而定砌至屋面板底或高出屋面。起作用是截断火源，防止火势蔓延。防火分区：为了防止火灾发生时，由于火灾蔓延而造成燃烧面积过大，可将建筑面积过大的地方用防火墙等分隔物划分成若干个防火分区。⑵防水防潮要求＊自然环境中作用建筑物的如:降雨、降雪还有地下水等＊人们在进行学习、生产和生活所需要的上下水系统同时要避免谁给我们带来的麻烦和危害。⑶建筑工业化要求（墙体重量占建筑总重量的40~65%）（墙体造价占建筑总造价的30~40%）设计要求：⒈结构合理以保证建筑整体稳定。⒉要有足够的承载能力（强度与尺寸）和稳定性。⒊外墙具有相应的保温、隔热性能。防水与坚固耐久性强。⒋内墙应具有良好的隔声性能、防火性能和相应的防潮防水……性能。§2块材墙构造砖墙：优点：取材容易，制作简单，砌筑技术简单，质量以保证。有相应的强度、耐久性、保温与隔热性能。缺点：手工操作，劳动强度大，功效低。自重大。破坏农田，浪费能源。————改革的重点。一、砖墙材料材料—砖和砂浆（由砂浆作为胶结材料将砖块砌筑而成的砌体）⒈砖种类:以材料来分:粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、水泥砖、炉渣砖（工业废料）等以形状分：实心砖、空心砖或多孔砖以制造工艺分：烧结砖和非烧结砖普通粘土砖—粘土成型为砖坯—干燥—900-1000℃颜色：红色—烧结后自然冷却，内含Fe2O3。青色—烧结后用水冷却，在窑内闷干Fe2O3还原成Fe3O4。（强度较低，MU7.5）尺寸：240mm×115mm×53mm重量：每块2.65公斤≈25N（牛顿）容重1600-1800公斤/立方米外观：尺寸准确，颜色均匀，外观规整（弯曲、缺棱、少角、裂缝）砖是刚性材料，强度等级按抗压强度取值（根据标准试验测得）强度等级：10块砖的抗压强度平均值及强度标准值（由公式计算得来）。（根据标准试验测得）国际单位：Mpa（兆帕）—N/mm2(牛顿/平方毫米)强度等级：MU30MU25MU20MU15MU10（五个等级）其中MUmasonryunit﹝﹞砖石建筑单位旧标号：300250200150100旧单位：Kgf/cm2(公斤力/平方厘米)—换算9.80665⒉砌块：承重砌块是采用混凝土以及各种废渣，如煤矸石、粉煤灰、矿渣等材料制成，它具有投资少、见效快生产工艺简单、能充分利用工业废料和地方材料，且不与农业争地、节约能源、保护环境等优点。采用承重砌块是我国墙体改革的主要途径。但其重量和尺寸都比标准转大，给手工砌筑上下错缝造成一定的困难。应用不是很多。2.砌块强度等级⑴承重砌块普通混凝土空心砌块MU3.5、MU5、MU7.5、MU10、MU15（五级