《建筑构造设计》复习资料

建筑构造设计

绪论

什么是建筑构造？

构造是建筑成为实体存在的最基本要素，直接与技术相关，包括材料技术、结构技术、设备技术，构造方式即为实现功能需要而采取的技术措施。

影响建筑构造的因素

1、外界环境因素的影响

1）外力作用的影响

荷载分为恒载与活荷载。荷载是结构设计的主要依据也是构造设计的重要基础。

2）自然气候条件的影响

气候条件对防潮、防水、保温、隔热等构造措施的影响。

3）工程地质与水文地质条件的影响

4）各种人为因素的影响

2. 建筑技术条件的影响

材料技术、结构技术、施工技术使构造技术发生改变，也推动了构造技术的发展。

3. 经济条件的影响（经济因素）

4. 审美需求的影响（艺术因素）

构造设计的原则

构造设计应在满足使用功能要求的前提下（如：考虑保温、隔热、火灾、爆炸、机械震动、化学腐蚀、噪声等不利影响）遵循以下原则：

1. 必须满足建筑使用功能要求

2. 必须有利于结构安全

3. 适应建筑工业化需要

4. 必须满足建筑经济的综合效益

5. 应符合现行国家相关的标准与规范的规定

第一章概述

一、建筑物的分类！！！

（一）按使用性质分类

生产性建筑

工业建筑、农业建筑等等不同的类别

非生产性建筑（统称为民用建筑）

居住建筑

公共建筑

生活服务性建筑：如餐饮类、菜场、浴场等；

文教建筑：如各类学校、图书馆等；

托幼建筑：指幼儿园、托儿所；

科研建筑：如研究所、科研试验场馆等；

医疗建筑：如医院、诊所、疗养院等；商业建筑：如商店、商场等；行政办公建筑：如各类政府机构用房、办公楼等；

交通建筑：如各类空港码头、汽车站、地铁站等；

通讯广播建筑：如电视台、电视塔、广播电台、邮电局、电讯局等；体育建筑：如各类体育竞技场馆、体育训练场馆等；

观演建筑：如电影院、音乐厅、剧院、杂技场等；

展览建筑：如展览馆、博物馆等；

旅馆建筑：如宾馆、饭店、招待所等；

园林建筑：如公园、动物园、植物园、各类城市绿化小品等；

纪念性建筑：如纪念堂、陵园等。宗教建筑：如各种寺庙、教堂等

（二）按建筑规模和数量分类

1)大量性建筑：指建筑规模不大，但修建数量多的建筑，如住宅、中小学教学楼等。

2)大型性建筑：指规模大，耗资多的建筑，如大型体育馆、大型剧院。

与大量性建筑相比,其修建数量是很有限的,这类建筑物是一个国家或一个地区具有代表性的,对城市的面貌的影响也很大。

(三)按建筑层数分：单层、低层（住宅）、多层、中高层、高层、超高层。

高层建筑：我国规定10层和10层以上的居住建筑，(包括首层设置商业服务网点的住宅)，以及建筑高度超过24m的除单层外的公共建筑。

超高层建筑：≥100米的建筑

（四）建筑按照常用结构体系分类！！！

?墙体承重结构体系砌体墙承重钢筋混凝土墙承重系统

?骨架结构体系框架结构体系框架结构体系板柱体系板柱体

系排架

?空间结构体系薄壳网架悬索膜混合形式

二．建筑物的等级划分！！！

(一)按建筑设计的使用年限分为四类。（P9）

1类：设计年限5年，适用于临时性建筑。（四级15年以下）

2类：设计年限25年，易于替换结构构件的建筑。（三级）

3类：设计年限50年，普通建筑与构筑物。（二级）

4类：设计年限100年，纪念性建筑和特别重要的建筑。（一级）

(二)按房屋构件的耐火性能分级。（P9）

（多层：一级，二级，三级，四级）

（高层：一级，二级）

建筑物的耐火等级取决于它的主要构件（如墙、柱子、梁、楼板、屋顶等）的燃烧性能和耐火极限

耐火性能的指标有两个：一是建筑材料的燃烧性能，二是建筑构件的耐火极限。燃烧性能：制作建筑构件的材料在空气中遇火时的反应程度。（剧烈不剧烈）

构件的燃烧性能：分为三类。非燃烧体、难燃烧体、燃烧体。

耐火极限：指任一建筑构件在规定的耐火试验条件下，从遇火开始起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用为止的这段时间。用小时表示。

三．建筑构造组成，及各构件作用及要求（见课本2页图）

六大基本构件：

基础、墙或柱、楼地层、楼梯、门窗、屋顶

其他构件：雨篷、阳台、台阶、散水等

建筑物的构成系统：结构支承系统围护、分隔系统设备系统

结构支承系统——建筑物的结构受力系统以及保证结构稳定的系统

围护、分隔系统——建筑物中起围合和分隔空间的界面作用的系统

设备系统——如电力、电信、照明、给排水、供暖、通风、空调、消防等等四、建筑标准化与模数制！！！P11

《建筑模数协调统一标准》

基本模数：是建筑物及其构件协调统一标准基本尺度单位，用M表示。1M=100mm，称基本模数。

2）模数制的规定（用途）模数数列

(1)基本模数:数值100mm，代号“M”。（门窗洞口、构配件断面尺寸）

(2)扩大模数：3M、6M、12M、15M、30M、60M。（开间或柱距，进深或跨度，大的构配件尺寸）

(3)分模数：1/2M、1/5M、1/10M。（缝隙，构造节点，构配件截面）

4．标准预制构件的几个尺寸的概念：三种尺寸之间的关系（注意：教材此处有错）

标志尺寸是设计选定的尺寸。（图纸尺寸）

构造尺寸是构件在生产过程中选定的尺寸。

实际尺寸是构件实有的尺寸。

标志尺寸=构造尺寸+缝隙尺寸

实际尺寸=构造尺寸±允许误差

第二章地基与基础（课件第七章）

一. 地基与基础的概念

1．地基:承受建筑物重量的土壤层。

(1)人工地基——经人工处理的地基.如:强夯法、换土法、化学注浆加固法、水泥搅拌法和挤

密法（打桩法）。

(2)天然地基——天然土层，具有足够承载能力的。

《建筑地基基础设计规范》规定，建筑地基的岩土可分为：

岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土。（承载力逐渐减弱）

2.基础：建筑的下部结构部分，其作用是承受建筑的全部荷载并把荷载传给地基。（做法的图）

二.基础的埋深及影响因素

1.基础埋深的概念

室外地坪面到基础底面的垂直距离称为基础埋深。

一般认为：

H＞4米为深基

H≤4米为浅基

对于一般民用建筑应尽

量考虑设计浅基础。

2.影响基础埋深的因素

（1）建筑物上部荷载的大小、性质以

及（工程）地质条件。

（设计之前应进行场地地质勘察。

（2）水文条件：

一般宜落在地下常年水位和最高水位以上，或者应埋在最低地下水位以下200，以使基础处

于较稳定的水压状态。

(3）地基土壤冻胀深度：一般应将基础的垫层设置在土层冻结深度以下200，以避免土壤冻融交替对基础的不利影响。

（4）相邻建筑物基础的影响：

一般：L≥2△d。

当不能满足要求时，应采取分段施工，

设临时

加固支撑，打板桩或地下连续墙等施工措施。

三. 基础的类型（P19）

1.按组成基础的材料的不同有：

刚性基础(抗压强度高，但抗剪、抗拉强度低)

砖基础、

石基础、

混凝土基础等

刚性角

力在一种特定的材料中按一定的

角度分布

与传递，这个角叫力的分布角，

也叫这种

材料的刚性角α。

刚性材料基础设计时为避免受拉或受剪而破坏必须使基底宽度在刚性角控制范围内。

刚性角用b／h表示:

砖石基础b／h =1:1.25--1.5

混凝土基础b／h = 1:1

非刚性基础:

钢筋混凝土基础

(2)非刚性材料基础构造要求：

钢筋混凝土基础常做成锥形，但最薄处不应小于200mm，一般为200--400mm。阶梯状态，每步高约300—500mm。

2．按构造形式不同：

条形基础:当上部结构采用砖墙或石墙承重时,基础沿墙身设置,多做成长条形，故称条形基础或带形基础。

单独基础(或独立基础) :当地基承载能力较高时，上部结构为框架结构且荷载较小时采用。

井格基础（或称十字交叉基础）当框架结构处于地基条件较差情况时，为提高建筑物的整体性，以免各柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横方向连接起来，作成十字交叉的井格基础。

片筏基础（或称满堂基础、倒楼盖基础）当上部结构荷载较大，而所在地的地基承载力又较软弱时，采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要时，常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载作用在一块整板上，这种基础称为筏式基础或片筏基础。

箱形基础由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵横墙组成形成空心箱体的整体结构，共同承受上部结构荷载。整体空间刚度大，对抵抗地基不均匀沉降有利，一般适用于高层建筑或软弱地基上。中空部分较大时可用于做地下室。（高层建筑）

桩基础（p24）

按照受力状态不同分为端承桩和摩擦桩

按照施工方法不同分为灌注桩和预制桩

当上部结构荷载较大，而且地基软弱土层较厚时，地基承载力不能满足要求时，则可采用桩基础。上部荷载通过承台传给桩，再经过桩传给土层。

第三章墙体（课件第二章）

第一节概述

第二节砖砌体墙（重点）

第三节砌块墙构造

第四节隔墙与隔断

第五节墙面一般装修（次重点）第一节概述

一. 墙体的类型与名称

按照所在位置及方向分类：

外墙、内墙

横墙、纵墙（其中外横墙称为山墙）

窗下墙、窗间墙

按受力情况分：承重墙、非承重墙

非承重墙分为：自承重墙、隔墙、框架填充墙

按施工方法分类：块材墙、板材墙、板筑墙

按材料及构造方式分类：实体墙、空体墙(烧结空心砖墙、空斗墙）组合墙（1）实体墙

优点：承重效果较好，保温，隔热，隔声效果都比较好。

缺点：耗费黏土多，毁坏耕地，占用农田。

原先常用：黏土实心砖墙（规格）240*115*53

现在承重墙材料用：混凝土砌块90*90*190（模数砖）粉煤灰砌块、灰砂砌块等。注：有时还要用到黏土实心砖。

（2）烧结空心砖墙（填充墙）区别于多孔砖墙，一般为非承重墙）

（规格两种：240*115*90、190*190*90）

优点：自重轻，耗费黏土少，（可适当加入粉煤灰和长江淤泥砂等材料制作）保温效果好，符合模数

缺点：承重能力弱，隔声效果不好

（3）空斗墙（分为斗砖和眠砖）（图示见教材）

优点：节约砖的用量（可以节约30%）

缺点：整体性差，不适于抗震设防地区的住宅和高层住宅

（4）复合墙

墙体主体结构是多孔砖墙或者钢筋混凝土墙，在内侧或者外侧添加保温或者隔热材料。

保温隔热材料介绍

内保温，外保温，中间保温简单介绍

二.墙体的承重方案介绍！！！

（一）横墙承重方式

竖向荷载是由横墙传递到基础，其横向刚度好，房间隔声效果好。

（二）纵墙承重方式

竖向荷载由纵墙传递到基础，当房间的进深基本相同时常用。

(三）纵横墙承重方式

竖向荷载由纵横墙同时传递给基础，当建筑平面房间种类较多，布置复杂时常采用。刚度好。

（四）外墙内柱混合承重方式

竖向荷载由外墙和内柱传递到基础，又称半框架或框架结构。可便于内部空间灵活布置。

三、墙体作用与设计要求

1、作用

墙体的作用可归纳为两大类，一是其承重功能，二是其围护功能。

2、要求

1）对于其承重作用，我们在设计中要求墙体应具有足够的强度和稳定性。

增强墙体的稳定性的措施有：增加墙体的厚度、控制高厚比，提高材料的强度等级、增加墙垛、壁柱、圈梁等。

在设计时，应经计算来满足强度和稳定性的要求。承重墙的最小厚度为180mm。

2）对墙体的围护功能应该是提出以下要求：

a．热工要求：热工要求主要是考虑墙体和屋面的保温与隔热。

保温与隔热

墙体保温——提高外墙保温能力

为提高墙体的保温能力，必须提高墙体的热阻。热阻是指构件阻止热量传递的能力，热阻越大，墙体的保温性能越好，反之则差。因此，为了满足墙体保温的要求，必须提高其构件的热阻，通常采取以下

保温措施：

(1)增加墙体厚度

墙体的热阻与其厚度成正比，若提高墙体的

热阻，可增加其厚度，故严寒地区外墙厚度的

确定，往往以保温设计为主，其厚度往往超过

结构的需要。但却很不经济，又增加结构自重。

(2)选择导热系数小的墙体材料

在建筑工程中，一般把导热系数值小于

0．3(W／m·K)的材料称为保温材料。因此，

要增加墙体的热阻，常采用导热系数小的材料做外墙，这些材料保温性能好，但强度低，不能承受较大的荷载。如泡沫混凝土、加气混凝土、陶粒混凝土、

膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、泡沫塑料、矿棉、玻璃棉等。

常将轻质高效保温材料与砖、混凝土或钢筋混凝土组成复合保温墙体，并将保温材料放在靠低温一侧以利保温。这种复合墙既能承重又可保温，但构造比较复杂。有时在墙体中部设封闭的空气间层或带有铝箔的空气间层以获得墙的保温效果。见图。

隔热措施有：

（1）外墙采用浅色而平滑的外饰面，以反射太阳光，减少墙体对太阳辐射的吸收；

(2)在外墙内部设通风间层，利用空气的流动带走热量，降低外墙内表面温度；

(3)在窗口外侧设置遮阳设施，以遮挡太阳光直射室内；

（4）在外墙外表面种植攀缘植物使之遮盖整个外墙，利用植物的遮挡、蒸发和光合作用吸收太阳辐射热。

（5）建筑总平面及个体建筑设计合理，争取好朝向。

b．隔声要求：

墙体主要隔绝空气传声。

噪声控制标准：室内允许噪声级（分贝）：一般教室≤50 卧室、书房≤45 听力测听室≤25

控制噪声一般采取以下措施

①加强缝隙处理

②增加密实性及厚度

③采用有空气间层或多孔材料的夹层墙

④在建总平面考虑隔声问题，将不怕噪音的建筑靠近城市干道布置，或用绿化带隔音。

c . 其它方面的要求：

①防火要求：选择燃烧性能和耐火极限符合防火规范规定的材料。

②防水防潮要求：有水的房间及地下室墙体应进行防水防潮处理，选择良好的材料及恰当的构造方案，保证墙体的耐久性，使室内有很好的卫生环境。

③建筑工业化要求：墙体改革，提高机械化水平，降低成本，降低劳动强度，并应采用轻质高强的墙体材料，以减轻自重。

第二节砌体墙！！！

（有水房间的根部，不能用砖砌体墙；窗台等部位，用现浇钢筋砼）

（砖？砖墙？细部构造存在什么问题，如何解决，防潮层的位置）

砖墙构造（砖砌体墙构造）！！！

一特点：

优点：保温、隔热、隔声、防火、防冻、承载能力

缺点：施工速度慢、劳动强度高、自重大、粘土砖占用农田。（每100万块砖要损坏农田一亩。）

二材料：砖：粘土砖、页岩砖、粉煤灰砖、煤矸石砖、灰砂砖、炉渣砖等。

强度等级：MU30、MU25、MU20、MU10、MU7.5

砂浆：胶结材料。水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆

强度等级：M15、M10、M7.5、M5、M2.5 、M1、M0.4

三．实体墙组砌方式、尺度、命名：

实心砖模数问题：当砖墙长度≤1500，应考虑模数。

240、370、490、620、740、870、990、1120、1240。

四．墙体细部构造：！！！

（一）墙脚：

墙脚是墙身的一个重要部位，包括墙身防潮层、勒脚、散水和明沟。

1.勒脚：底层室内地面以下，基础以上的墙体常称为墙脚，外墙的墙脚又称勒脚，是外墙墙身接近室外地面的部分，一般指高度在450MM~600MM左右。是为防止雨水上溅墙身，以及地表水、机械力等的影响而采取的构造措施。

构造要求勒脚更加坚固耐久和防潮，另外，勒脚的做法、高矮、

色彩等应结合建筑造型，选用耐久性高的材料或防水性能好的外

墙饰面。

一般采用以下几种构造做法。

(1)勒脚表面抹灰：可采用20厚1：3水泥砂浆抹面，

1：2水泥白石子浆水刷石或斩假抹面。此法多用于一般建筑。

(2)勒脚贴面：可采用天然石材或人工石材贴面，如花岗石、水

磨石板等，其耐久性、装饰效果好用于高标准建筑

(3)勒脚采用石材砌筑，如用条石等。

（4）局部加厚构造

2．墙身设防潮层（P39笔记）

在墙身中设防潮层的目的是为了防止土壤中的水分沿基础墙上升和位于勒

脚处地面水渗入墙内，使墙身受潮。因此必须在内外墙的勒脚部位连续设置防潮层，构造形式上有水平防潮和垂直防潮两种。

防潮层的位置

当室内地面垫层为混凝土等密实材料时，防潮层的位置应设在室内垫层范围内。

当室内地面垫层为透水材料时(如炉渣、碎石等)，水平防潮层的位置应平齐或高于室内地面60mm处。当内墙两侧地面出现高差时，应在墙身内设高低两道水平防潮层，并在土壤一侧设垂直防潮层。墙身防潮层的设置位置如图。

几种不同情况下的防潮层位置

构造做法

墙身水平防潮层的构造做法常用的有以下三种：

A）防水砂浆防潮层：采用1：2水泥砂浆加3％～5％防水剂，厚度为20～25mm 或用防水砂浆砌三皮砖作防潮层。此种做法构造简单，但砂浆开裂或不饱满时影响防潮效果，且易开裂。

B）细石混凝土防潮层：采用60mm厚的细石混凝土带，内配三根中6钢筋，其防潮性能较好，且有利于建筑的整体性。（常用）

C）油毡防潮层：先抹20mm厚水泥砂浆找平层，然后铺一毡二油，此种做法防水效果好，但由于有油毡隔离，削弱了砖墙的整体性，不应在刚度要求高或地震区采用。

如果墙脚采用不透水的材料(如条石或混凝土等)或设有钢筋混凝土地圈梁时，可以不设防潮层。

3.明沟与散水（p41）暗沟：地下排水系统

为防止地表水对地基土壤的不利影响,房屋四周应设置散水或明沟排除雨水。选择散水或明沟与

当地年降雨量有关（南：明沟北：散水）年降雨量≥900采用明沟作法,年降雨＜900采用散水做法。

当屋面为有组织排水时一般设明沟或暗沟，（也可设散水）。

当屋面为无组织排水时一般设散水。散水宽度应比挑檐宽度大100（课本200-300mm）,且≥750,坡度一般为5%.

散水宽度不应小于600mm,坡度约为3%-5%左右，常用面层材料有细石砼，卵石，块石，水泥砂浆胶结等。

明沟与散水的构造可用砖砌、石砌、混凝土现浇，沟底应做纵坡，坡度为0.5％~1％，坡向排污口。

混凝土散水每隔10M 左右设一道宽10MM的伸缩缝,缝内灌沥青油膏.

散水与勒脚的结合部位

散水的做法通常是在素土夯实上铺三合土、混凝土等材料，厚度60一70mm。散水应设不小于3％的排水坡。散水宽度一般0．6～1.0M。散水与外墙交接处应设分格缝，分格缝用弹性材料嵌缝，防止外墙下沉时将散水拉裂,并防止渗水。