建筑及其结构简介.ppt

1、一、建筑及其分类(一)建筑的定义建筑既表示建筑工程的建造活动，又表示这种活动的结果，即建筑物。建筑是一个通称，包括建筑物和构筑物。凡供人们在其中生产、生活和其它活动的房屋或场所都叫建筑物，如学校、住宅、旅馆等；不在其中生产、生活的建筑叫做构筑物，如水塔、堤坝、烟囱、门洞等。建筑物最初是人们为了躲避风雨和防备野兽侵袭的需要而产生的。在原始社会，人们用树枝、石块这样容易获得的天然材料粗略加工，盖起了树枝棚、石屋等原始的建筑物，如西安半坡村遗址；同时，为了满足人们精神上的需要，还建造了石环、石台等原始的宗教和纪念性建筑物。随着社会生产力的发展，人们对建筑物的要求越来越高，建筑远远超出了一般居住的范围

2、，出现了许多不同类型的建筑，它们在使用功能、所用材料、建筑技术和建筑艺术等方面，都得到了很大发展。,一、建筑及其分类*二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构,第一节建筑及其结构简介,建筑物作为人们亲手创造的人为环境的重要组成部分，需要耗用大量的人力和物力，它除了具有满足物质功能的使用要求以外，其空间组合和建筑形象常常会赋予人们以精神上的感受。因此，“适用、安全、经济、美观”就成了建筑业的建筑方针。1、适用满足使用功能的要求，如建筑面积、布局、技术设备、设施以及保温、隔热隔声的环境。2、安全耐久、耐火、抗震等方面的功能。3、经济造价、能源消耗、建设周期、维修管理费用等。4、美观建筑室内外

3、的形象能给人们美的享受，满足人们对美的追求。(二)建筑的分类1、按使用性质分为民用建筑、工业建筑、农业建筑。2、按主要承重结构材料分为木结构、混合结构、钢筋混凝土结构、钢钢筋混凝土结构、钢结构、其它结构。在目前的建筑中，钢结构和钢筋混凝土结构的建筑占绝大多数。,一、建筑及其分类*二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构,第一节建筑及其结构简介,3、按层数(1)住宅建筑：1-3层为低层，4-6层为多层，7-9层为中高层，10-30层为高层。(2)公共建筑及综合性建筑：总高度在24米以下为非高层，24米以上为高层（不含单层），建筑物高度超过100米时为超高层。(3)工业建筑：单层，多层，混合

4、层。,一、建筑及其分类*二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构,第一节建筑及其结构简介,二、建筑空间组合的原则及形式绝大多数建筑物都是由几个、几十个、甚至成百上千个房间组成的。如何将这些房间放置在适当的位置，处理好它们之间的相互关系，使它们有机的组合起来，组成一幢完整的建筑，这就是建筑空间的组合设计问题。(一)建筑空间组合的原则1、功能合理紧凑在空间组合时，要根据性质、规模、环境等不同特点、进行功能分析，将各个房间按性质以及联系的紧密程度进行功能分区。比如把性质近似、联系紧密、形状大小接近的空间组合在一起，形成不同的功能区，然后按水平方向及垂直方向进行组合，使各个功能分区既保持相对独立

5、性，又取得有机联系，使建筑物成为一幢满足使用要求的功能合理的建筑物。进行功能分析一般可按下述原则：(1)房间的使用主次关系如居住建筑，居室是主要房间，要求朝向较好、靠近主要出入口、较好的采光通风条件；次要房间可布在条件较差的位置。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式*三、建筑构件与结构,第一节建筑及其结构简介,(2)内外有别建筑物中有的房间和外来人流的联系比较紧密，比如商店的营业厅、食堂的餐厅等，就需要布置在靠近人流来向、位置明显、出入方便的部位；厨房，库房等辅助性房间应布在次要部位，避开外来人流干扰。(3)房间之间的联系和分隔程度比如学校建筑，可分为教学活动、行政办公以及生活后勤等

6、几部分，教学活动和行政办公部分既要分区明确、避免干扰，又要考虑分属两个部分的教室和教师办公室之间的联系方便，所以它们的平面位置就应靠近些；对于同属教学活动部分的普通教室和音乐教室，就得有一定的间隔，避免音乐教室上课时对普通教室有一定的声响干扰。(4)房间的使用顺序和交通组织建筑物中不同使用性质的房间或各部分，在使用过程中通常有一定的先后顺序，比如，门诊部分中从从挂号、候诊、诊疗、记帐或收费到取药的各个房间；车站建筑中的问讯、售票、候车、检票、进入站台上车，以及出站时由站台经过检票出站等等，平面组合时就要考虑这些先后顺序，尽量避免不必要的往返交叉或相互干扰。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原

7、则及形式*三、建筑构件与结构,第一节建筑及其结构简介,2、结构经济合理材料、结构和技术是构成建筑空间形式的物质条件和手段，它们对建筑空间的组成形式提供了很多可能性，同时也限制了一些建筑空间，合理的结构还能带来更大的经济性。3、设备管线布置简捷集中在一些建筑中，有些管线设备比较多的房间，如住宅中的厨房、厕所等，在平面布置时，应尽量将这些设备管线集中布置；如果上下层房间性质差不多，应使设备管线上下对齐。4、体型简洁、构图完整建筑体型和立面设计，必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性，把适用、经济、美观三者有机地结合起来。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式*三、建筑构件与结构,第一节建筑

8、及其结构简介,(二)建筑空间组合的形式建筑功能的合理性在于房间本身空间形式的合理性和各房间之间的合理联系。主要空间组合形式有如下三种：1、走廊式组合在走廊的一侧或两侧布置房间的组合方式，房间的相互联系和房屋的内外联系主要是通过走廊。这种组合能够使各个房间不被穿越，较好地满足单独使用的要求。多用于单个房间面积不大，同类房间多次重复的平面组合中，例如办公、学校、旅馆、宿舍等建筑中，工作、生活或学习等使用房间的组合。走廊的两侧布置房间的为内廊式，一侧布置房间的为外廊式，外廊式的房间朝向、采光和通风都较内廊式好，但占地多，造价相应增高。2、套间式组合房间之间直接穿通的组合方式。特点是房间之间的联系最为

9、简捷，把房屋的交通联系面积和房间的使用面积结合起来，在房间的使用顺序和连续性较强且使用房间不需要单独分隔的情况下使用较多，如展览馆、车站、浴室等建筑类型中主要采用套间式组合；活动人数较少的、使用面积要求紧凑、联系简捷的住宅，在厨房、起居室、卧室之间也常采用。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式*三、建筑构件与结构,第一节建筑及其结构简介,3、大厅式组合大厅式组合是在人流集中、厅内具有一定活动特点并需要较大空间时形成的组合方式。这种组合方式常常以一个面积较大、活动人数较多、有一定视听等使用特点的大厅为主，再辅以其它辅助房间。比如剧院、会场、体育馆等。大厅式组合中，由于人员较多，交通路线

10、组织问题就比较突出了，应使人流的通行畅通安全、导向明确。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式*三、建筑构件与结构,第一节建筑及其结构简介,(三)工业建筑的平面及空间特点工业建筑是用于从事工业生产的各种房屋，一般称为厂房。它与民用建筑一样，要体现出适用、安全、经济、美观的方针；在设计原则、建筑用料和建筑技术等方面两者也有许多共同之处。但是由于生产工艺的复杂多样，工业建筑又具有如下一些特点：1、厂房要满足生产工艺的要求。根据生产工艺的特点，厂房的平面面积及柱网的尺寸较大，可设计成多跨连片的厂房；2、厂房内一般都有较笨重的机器设备和起重运输设备，要求有较大的敞通空间。厂房结构要能承受较大的

11、静、动荷载及振动或撞击力；3、厂房在生产过程中会散发出大量余热、烟尘、有害气体，噪音较大，故要求有较好的通风和采光；4、厂房屋面的面积较大，常为多跨连片屋面，在屋盖部分常常开设天窗，这样就使屋面的防水、排水等构造处理较复杂；5、厂房生产过程中常有大量的原料、加工零件、半成品、成品等需搬进运出，故在设计厂房时应考虑所采用的汽车、火车等运输工具的运行问题。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式*三、建筑构件与结构,第一节建筑及其结构简介,(四)工业建筑的设计要求1、应满足生产工艺的要求；2、应满足卫生的要求；3、应满足统一化与工业化要求；4、应满足生产发展与灵活性要求；5、应具有良好的外部

12、造型及内部空间。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式*三、建筑构件与结构,第一节建筑及其结构简介,三、建筑构件与结构(一)一般建筑建筑物是由建筑构件组成的，组成建筑物的构件一般包括基础、墙（柱）、屋顶、地面和门窗等几部分组成的，二层或二层以上的建筑物还有楼板和楼梯等部分。1、墙体墙体按其在房屋中位置不同可分为：内墙和外墙。凡是位于建筑物外界四周的墙体称外墙，两端的外墙又叫山墙，位于建筑内部的墙体为内墙，沿建筑物短轴方向布置的墙称横墙，长轴方向布置的墙叫纵墙。在一片墙上，窗与窗或门与窗之间的墙称为窗间墙，窗洞下部的墙称为窗下墙。根据结构受力情况不同，有承重墙和非承重墙，直接承受上部屋顶

13、、楼板传来荷载的墙为承重墙；不承受上部荷载的墙称非承重墙，包括隔墙、填充墙和幕墙（悬挂于外部骨架或楼板间的轻质外墙）。外部的填充墙和幕墙不承受上部楼板层和屋顶的荷载，却承受风荷载和地震荷载。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构*,第一节建筑及其结构简介,当高层建筑、单层厂房是用钢结构或钢筋混凝土结构的梁柱组合而成的框架结构时，砌在梁柱之间的墙叫框架墙或框架填充墙。钢筋混凝土板、石棉水泥板、木板、塑料板、砌块等都可作为框架填充墙材料。墙体按所用材料不同，可分为砖墙、石墙、土墙及混凝土墙等。2、基础建筑物与土层直接接触的部分称为基础，基础是建筑物的组成部分，它实际上就是

14、墙体的延伸，承受着建筑物的全部荷载，并将这些荷载传给地基。根据基础的埋置深度的不同，可分为浅基础、深基础和不埋基础。埋深大于4m的为深基础，埋深小于4m的为浅基础，直接做在地表面上时称为不埋基础。埋深是指室外设计地面至基础底面的垂直距离。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构*,第一节建筑及其结构简介,基础常见的类型有很多：按构造形式分有条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。承重砖墙下的基础常做成条形基础；现浇框架柱的基础常采用独立基础；高层建筑的基础常用满堂基础；在较弱较厚的土层上建造比较大的工业与民用建筑，采用浅埋基础不能满足地基强度和变形要求时，多采用桩基础。3

15、、楼地层包括楼板层和首层地面。(1)楼板层楼板层是分隔建筑空间的水平承重构件，主要作用是把自重和使用荷载传给墙、柱及基础。楼板层应具有足够的强度、刚度和防潮防水防火能力、保温隔声能力。按材料分可分为木楼板、砖拱楼板、钢筋混凝土楼板以及压型钢板和钢梁组合的楼板。楼板层一般由面层、附加层（防水隔声）、结构层（承重）、顶棚等部分组成。按施工方法，钢筋混凝土楼板可分为现浇整体式、预制装配式、装配整体式。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构*,第一节建筑及其结构简介,现浇整体式楼板，是指在施工现场经过支模，绑扎钢筋，浇混凝土，养护，拆模等施工过程制作而成。根据受力和传力情况，

16、现浇混凝土楼板可分为板式楼板、梁板式楼板、无梁楼板和钢衬板楼板。板式楼板是指楼板上的荷载直接由楼板传给墙体，7080mm厚，适用于小跨度、小面积的房间；梁板式楼板是指在楼板下设梁，以减小板跨，荷载由板传给梁，再由梁传给墙或柱，受力传力更合理；无梁楼板是指楼板直接支承在柱子和墙上的楼板，为减小板在柱顶处的剪力，常设柱帽；压型钢板组合楼板则利用压型钢板做衬板，与现浇混凝土浇筑在一起，搁置在钢梁上构成整体型的楼板支承结构。预制砼楼板：是把楼板分成若干构件在预制厂或施工现场外预先制作，然后在施工现场进行安装。装配整体式：预制装配和现浇相结合的方式。(2)首层地面指建筑物底层与土壤相接触的结构构件，它承

17、受着地坪上的荷载并均匀传递给地基，由面层和基层两部分组成。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构*,第一节建筑及其结构简介,4、楼梯房屋各个层高之间的联系，需要有个上下交通设施，这种设施有楼梯、电梯、自动楼梯、爬梯以及坡道等。对于一般的多层建筑这种上下交通设施多以楼梯为主。楼梯就是由楼梯段、平台和栏杆扶手组成的联系上下楼层的垂直交通设施。楼梯各组成部分的作用如下：(1)楼梯段设有踏步供层间上下通行的倾斜构件为梯段。它是楼梯主要的使用和承重部分。楼梯的坡度主要是由踏步形成的，踏步又分为踏面和踢面，为适用安全，每个梯段的踏步数一般不应超过18级，不少于3级。(2)平台指连

18、接两个倾斜构件之间的水平构件，主要作用就是供人们行走时缓冲疲劳和转换梯段方向。可分为正平台和楼层平台，半平台和中间平台。(3)栏杆扶手其作用就是保护在楼梯上行走人员的安全和供人们倚扶。楼梯形式按楼层间梯段的数量和上下楼层方式的不同可分为：直跑梯、双跑梯、三跑梯、螺旋楼梯和剪刀梯等。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构*,第一节建筑及其结构简介,楼梯按其材料不同有木楼梯、钢楼梯和钢筋混凝土楼梯等，由于钢筋混凝土楼梯具有坚固、耐久、耐火等许多优点，所以目前应用最广泛。按施工方法分为现浇钢筋混凝土楼梯和预制钢筋混凝土楼梯两大类。现浇钢筋混凝土楼梯就是在施工现场浇筑，这种楼

19、梯的整体性好、刚度大、设计灵活，但施工速度慢，模板耗费多。预制钢筋混凝土楼板是将楼梯分成若干个构件，在工厂或工地预制，施工的时候将构件进行装配就行了。这种楼梯的优点就是施工速度快，节约模板。现浇钢筋混凝土楼梯有板式和梁板式两种。板式楼梯是由梯段板直接承受该梯段的全部荷载，这种楼梯的底面平整，但自重大。梁板式楼梯是梯段的踏步板支承在斜梁上，斜梁又支承在平台梁上，平台梁支承在墙上。这种楼梯和板式的相比可以减小板垮，减小板厚。楼梯净空高度的确定：楼梯的净空高度是指梯段的任何一级踏步至上一梯段结构下缘的垂直高度；或底层地面至底层平台（或平台梁）底的垂直距离。净空高度要保证在这些部位通行或搬运家具物件时

20、不受影响，其净高在平台处应不小于2m；在梯段处应不小于2.2m。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构*,第一节建筑及其结构简介,5、屋顶屋顶主要由屋面和支承结构组成，有的还有各种形式的顶棚以及保温、隔热、隔声和防火等其它功能所需要的各种层次和设施。屋顶的形式与房屋的使用功能、屋面盖料、结构选型以及建筑造型要求等有关。房屋的支承结构一般有平面结构和空间结构，平面结构常见的有梁板、屋架等结构；空间结构有壳体、网架、悬索、折板凳结构形式。由于各种因素的不同便形成了平屋顶、坡屋顶以及曲面屋顶等多种形式。屋顶的排水方式有无组织排水和有组织排水两大类。(1)无组织排水又叫自由落

21、水，是屋面伸出外墙，形成挑出的外檐，使屋面的雨水经外檐自由滴落到室外的地面。这种做法构造简单、经济，但是落水时，雨水会溅湿勒脚，有风的时候，雨水还可能冲刷墙面，因此这种做法适用于低层及雨水较少的地区。(2)有组织排水是将屋面划分成若干个排水区，按一定的排水坡度把屋面的雨水有组织地排到檐口或雨水口处，再通过雨水管排泄到散水或明沟中，最后通往城市的地下排水系统。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构*,第一节建筑及其结构简介,有组织排水又可分为檐沟外排水、女儿墙内檐外排水和内排水。檐沟外排水是在屋面的单面、双面或四面设置排水檐沟，雨水从屋面排至檐沟，沟内垫出不小于0.5%

22、的纵向坡度，把雨水引向雨水口，经雨水管排泄到地面的明沟和集水井内，最后排到城市地下排水系统中。女儿墙内檐外排水是在女儿墙的里面设内檐沟，雨水口穿过女儿墙，在外墙外面设雨水管，也可设在外墙的里面管道井内。内排水是将水落管设在室内，再由地下管道把雨水排到室外排水系统。某些大型的共建筑屋顶面积比较大，雨水流经屋面的距离过长，为了防止大雨来的时候不能将雨水及时排出，应采用有组织的内排水，在严寒地区，为了防止雨水管内的雨水冻结而堵塞，多跨、高层以及特种要求的平屋顶，常做成有组织的内排水方式。如果是檐沟外排水，雨水管的最大间距为24m，也就是最远隔24m就要设置一根雨水管。女儿墙内檐外排水的排水管间距为1

23、8m，雨水管的直径多为100mm。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构*,第一节建筑及其结构简介,6、门窗门窗是建筑中的围护构件，在不同的情况下，由分隔、采光、通风、保温、隔声、防水及防火等不同的要求。门窗有木门窗、铝合金门窗和钢门窗。门的开启方式主要是由使用要求决定的，有平开门、弹簧门、推拉门、折叠门和转门。平开门使用最广泛；弹簧门适用于人流出入频繁或有自动关闭要求的场所，不能用于托幼建筑，装可视玻璃；推拉门紧急情况下难于疏散，太平门禁用，难于开启；折叠门适用于宽度较大的门洞，如仓库、商店等；转门常用于公共建筑中的主要入口，但不利于疏散7、变形缝建筑物由于温度变化

24、、地基不均匀沉降以及地震等因素的影响，使结构内部产生附加应力和变形，如果处理的不当，就会造成建筑物的破坏，产生裂缝严重的时候会倒塌。解决的办法有两种，一是加强建筑物的整体性，使建筑物有足够的强度和刚度来抵抗这些破坏应力，不产生裂缝。二是预先在这些变形敏感的部位将结构断开，预留出缝隙，保证各部分建筑物在这些缝隙中有足够的变形宽度。这种将建筑物垂直分隔开来的预留缝隙就称为变形缝。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构*,第一节建筑及其结构简介,变形缝有三种：伸缩缝、沉降缝和防震缝。1、伸缩缝为预防建筑物因受温度变化产生热胀冷缩导致建筑物破坏，在沿建筑物长度方向上适当的部位

25、处预留的缝隙称为伸缩缝或温度缝。伸缩缝要求基础以上的部分全部断开，伸缩缝的构造处理要求缝隙两侧的建筑构件能够在水平方向自由伸缩。2、沉降缝当一幢建筑物建造在不同土质且性质差别较大的地基上，或建筑物相邻部分的高度、荷载和结构形式差别较大，以及相邻墙体基础埋深相差悬殊时，为防止建筑物出现不均匀沉降、以致发生错动开裂，应在差异处设置贯通的垂直缝隙，将建筑物划分成若干个可以自由沉降的独立单元，这种垂直的缝隙就是沉降缝。沉降缝应从建筑物基础至屋顶全部贯通。沉降缝宽度与地基性质和建筑高度有关。3、防震缝进行地震区的多层砖混结构房屋设计，当设防烈度在7度以上时，为防止地震对房屋产生破坏，用防震缝将房屋分成若

26、干形体简单、结构刚度均匀的独立单元。防震缝应沿建筑物全高设置。缝的两侧应布置墙体，基础可不设缝。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构*,第一节建筑及其结构简介,防震缝的设置条件应符合国家建委颁发的工业与民用建筑抗震设计规范规定。防震缝的宽度与房屋高度和设计烈度有关，一般为5070mm，高层建筑可达数十cm。以上三种缝在同一建筑中设置时可以合并，合并设置的原则是满足三种情况中最不利的情况要求。(二)单层工业厂房的结构单层厂房的结构支承方式基本上可分为墙承重结构和骨架承重结构两类。1、墙承重结构墙承重结构由基础、墙、钢筋混凝土屋架组成，当厂房的跨度、高度、吊车荷载较小以

27、及地震烈度较低的时候采用墙承重结构。2、骨架承重结构当厂房的跨度、高度、吊车荷载较大以及地震烈度较高的时候采用骨架承重结构。骨架承重结构由基础、柱子、梁、屋架等组成，这时墙体只起围护和分隔作用。厂房承重结构由横向骨架和纵向的联系构件组成。横向骨架包括屋面大梁（或屋架）柱子、柱基础。它承受着屋顶、天窗、外墙及吊车荷载。纵向联系构件包括大型屋面板（或檩条）连系梁、吊车梁等，它们的作用是保证横向骨架的稳定性，并将作用在山墙上的风力和吊车纵向制动力传给柱子。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构*,第一节建筑及其结构简介,此外为了保证厂房的整体性和稳定性，还需要在屋架之间和柱

28、子之间设置支撑系统。柱间支撑的作用主要是加强厂房的纵向刚度和稳定性，分为上部和下部两种。上部位于上柱间，用以承受作用在山墙上的风力，并保证厂房上部的纵向刚度；后者位于下柱间，承受上部支撑传来的力和吊车梁传来的吊车纵向制动力，并把它们传至基础。(1)基础梁、吊车梁、连系梁和圈梁当厂房采用钢筋混凝土柱承重的时候，常用基础梁来承托围护墙的重量，就不用再做墙的基础了，这样可以减少墙身和厂房排架间的不均匀沉降。基础梁位于墙身的底部，两端支承在柱基础的杯口上，当柱子的基础较深的时候，可以在杯口上垫上混凝土垫块，也可以放在高杯口的基础上，或在柱子上设牛腿提高基础梁的标高，这样可以减少墙的用砖量。在柱牛腿之间

29、设置的梁为吊车梁，在有桥式吊车或梁式吊车的厂房中需要设吊车梁，吊车在吊车梁上铺设的轨道上行走。吊车梁承受着吊车在起重、运行及制动时产生的垂直及水平荷载，还传递厂房纵向荷载、增加厂房纵向刚度，保证厂房的稳定性。连系梁是柱与柱之间在纵向的水平连系构件。可增强厂房的纵向刚度，传递风荷载到纵向柱列，还可以承担它上部的墙体重量荷载。连系梁支承在柱的牛腿上。,一、建筑及其分类二、建筑空间组合的原则及形式三、建筑构件与结构*,第一节建筑及其结构简介,圈梁是指连续设置在墙体同一水平面上的交圈封闭的梁。它不承受砖墙的重量，主要作用是将墙体同厂房排架柱、抗风柱等箍在一起，加强厂房的整体刚度和墙身的稳定性。其位置一般在柱顶处设置一道，有吊车时在吊车梁附近设置一道，在设防烈度为8度和9度的地区，每隔5m设一道。(2)单层厂房的屋盖结构单层厂房的屋盖结构的构件主要有屋架、屋面梁、屋面板、檩条等。屋顶结构根据其构件布置的不同又可分为无檩结构和有檩结构两种。无檩结构是将屋面板直接搁置在屋架或屋面梁上，这种结构的屋面重量大、刚度大，多用于大中型厂房。有檩结构的