工业与民用建筑2014

建筑的基本属性
（1）建筑的时空性 （2）建筑的工程技术性 （3）建筑的艺术性 （4）建筑的民族性和地方性
北京故宫 雅典卫城
苏州拙政园
福建客家土楼
古罗马斗兽场
2.2 建筑工程的概念
工程是运用科学原理、技术手段、实践经验，
利用和改造自然，生产开发对社会有用的产品和实
践活动的总称。而建筑工程是运用数学、物理、化 学等基础知识和力学、材料等技术知识，以及专业
知识研究各种建筑物设计、修建的一门学科。
由于建筑工程主要涉及房屋等建筑物，所以建 筑工程又指房屋建筑工程，即兴建房屋的规划、勘 察、设计（建筑、结构和设备）、施工的总称。
土木工程是一门古老、传统、综合的学科，是
人类赖以生存与发展的基础。而作为土木工程学科 中最有代表性的分支——建筑工程，主要解决社会 和科技发展所需的“衣、食、住、行”中“住”的 问题。表现为形成人类活动所需要的、功能良好和
建筑结构安全等级划分为以下三个等级：
一级:破坏后果很严重，适用于重要的房屋；
二级:破坏后果严重，适用于一般的房屋；
三级:破坏后果不严重，适用于次要房屋。
4 基本构件
建筑物的基本构建分为：
板、梁、柱和拱
4.1 板
板指平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件，通常水平放 置，但有时也斜向设置（如楼梯板）或竖向设置（如墙 板）。 板在建筑工程中一般用于： 楼板、屋面板、基础板、墙板等。
④全剪力墙结构建筑
⑤框架剪力墙结构建筑 ⑥核心筒建筑 ⑦筒中筒建筑
（4）钢结构建筑
主要承重构件全部采用钢材制作，外围护墙和 分隔内墙用轻质块材、板材的建筑。 这类结构整体性、刚度和柔性均好，自重较轻， 工业化施工程度高，施工受季节影响小，但耗钢量 大，耐火性差，施工难度大，主要用于超高层建筑、 特大跨度公共建筑和工业建筑。
拱结构
南京明孝陵
5 单层与多层建筑
5.1 单层建筑
单层建筑按使用目的可分为民用单层建筑和单层工业厂房。
民用单层建筑一般采用砖混结构，即墙体采用砖墙，屋面板采
用钢筋混凝土板。 单层厂房一般采用钢筋混凝土或钢结构柱，屋盖采用钢屋架结 构。按结构形式可分为：排架结构和钢架结构。 单层工业厂房通常由下列构件组成： 屋盖结构、吊车梁、柱子、支撑、基础和维护结构。
钢筋混凝土排架结构
图11.3 钢框架结构
5.2 大跨度建筑
大跨度结构是指跨度大于60m的建筑。它常用于展览 馆、体育馆、飞机库等。 结构形式主要有： 网架结构、网壳结构、悬索结构、索膜结构、充气结 构、薄壳结构、应力蒙皮结构等。
5.2.1 网架结构 网架结构由多根杆件按照一定的网格形式，通过节点连接而成的 空间结构，具有空间受力、重量轻、刚度大、可跨越较大跨度、 抗震性能好等优点，因其为空间结构，故一般称为空间网架。其 杆件多采用钢管或型钢，现场安装。
（2）工业建筑
工业建筑是指供人们从事各类生产活动的用房 （一般称为厂房）。 （3）农业建筑 农业建筑是指供农业、牧业生产和加工用的建 筑，如温室、畜禽饲养场、种子库等。
3.1.2 按主要承重结构的材料和结构形式分
（1）木结构建筑 用木材作为主要承重构件的建筑是我国古建筑
中广泛采用的结构形式。
但由于木材易腐、易燃，强度低，以及我国森 林资源缺乏等问题，一般仅用于低层、规模较小的 建筑物，如别墅、旅游性建筑。
网架结构示例——平板网架
网架表示法
两向正交斜放
首都体育馆平面尺寸99m×112.2m，为我国矩形平
面屋盖中跨度最大的网架； 上海体育馆平面为圆形，直径110m，挑檐7.5m，是 我国目前跨度最大的网架结构； 1999年新建成的厦门机场太古机库，平面尺寸 312m×70m，是我国当前建筑覆盖面积最大的单体 网架结构，也是目前世界上最大的机库。
建筑一词英文为architecture，来自拉丁语 architectura，可理解为关于建筑物的技术和艺术的系统 知识，称为建筑学。 汉语“建筑”是一个多义词，既可以表示建筑工程 或土木工程的营造活动，又可表示这种活动的成果。
目前，有关建筑的含义学术界有很多解释，本节按 照最通俗的理解去说明，也就是把建筑作为工程实体来 对待。
建筑通常认为是艺术与工程技术相结合，营造出供
人们进行生产、生活或者其他活动的环境、空间、房屋 或者场所。一般情况下是指建筑物和构筑物。 建筑物是指供人们生活居住、工作学习、娱乐和从 事生产的建筑。
人们不在其中生产、生活的建筑则称为构筑物。
建筑的形成主要涉及建筑学、结构学、给排水、供 暖通风、空调技术、电气、消防、自动控制、建筑声学、
（1）住宅建筑
1～3层为低层建筑；4～6层为多层建筑；7～9 层为中高层建筑；10层以上为高层建筑。 （2）公共建筑 建筑物高度超过24ｍ者为高层建筑（不包括高 度超过24ｍ的单层建筑），建筑物高度不超过24ｍ 者为非高层建筑。
3.1.4 按建筑的规模和数量分
（1）大量性建筑
主要指建筑规模不大，但建造数量多，与人们 生活密切相关的建筑，如住宅、中小学教学楼、医 院等。 （2）大型性建筑
板按照受力形式可分为：单向板和双向板 单向板—指板上的荷载沿一个方向传递到支承构件上的板。 只在一个方向弯曲 或者主要在一个方向弯曲。
双向板——指板上的荷载沿两个方向传递到支承构件上的 板。在两个方向弯曲， 且不能忽略任一方向弯曲。
4.2 梁ห้องสมุดไป่ตู้
梁是工程构件中的受弯构件，通常水平放置，但有时 也斜向设置以满足使用要求，如楼梯梁。 梁的截面高度与跨度之比一般为1/8~1/16，高跨比 大于1/4的梁称为深梁； 梁的截面高度通常大于截面的宽度，但因工程需要， 梁宽大于梁高时，称为扁梁；
建筑光学、建筑热工学、建筑材料、建筑施工技术等方
面的知识和技术。同时，建筑也受到政治制度、自然条 件、经济基础、社会需要以及人工技巧等因素影响。建 筑在一定程度上反映了某个地区某个时期的建筑风格与 艺术，也反映了当时的社会活动和工程技术水平。因此， 建筑是一门融社会、工程技术和文化艺术于一体的综合 性学科，是一个时代物质文明、精神文明和政治文明的 产物。
4.3 柱
柱是工程结构中主要承受压力，有时也同时承受弯距 的竖向构件。 柱按照截面形式可分为：方柱、圆柱、管柱、矩形柱、 工字形柱、H形柱、L形柱、十字形柱等； 按其材料分为：石柱、砖柱、砌块柱、木柱、钢柱、 钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱和各种组合柱。 按照柱的破坏特征或长细比可分为：短柱、长柱及中 长柱。 按受力可分为：轴心受压柱和偏心受压柱。
圆形树枝棚
树枝棚自身的问题显现出来了―太不坚固。人们的对策还是 因地取材――石头。最早也是最著名的石头建筑的遗迹是现 在英国Salisbury的大石阵（Stonehenge），虽然它的用途还 不清楚 。
英国苏格兰Lewis镇的史前石屋，上部已损毁
2778 BC的Zoser金字塔
2 建筑的概念 2.1 建筑的概念及其基本属性
（2）砖混结构建筑
用砖墙（或柱）、钢筋混凝土楼板和屋顶承重 构件作为主要承重结构的建筑。 这种结构整体性、耐久性、耐火性均较好，且 取材方便，但自重较大，广泛用于六层及六层以下 的民用建筑和小型工业厂房。
（3）钢筋混凝土结构建筑
主要承重构件全部采用钢筋混凝土的建筑。 ①全框架结构建筑 ②内框架结构建筑 ③底层框架结构建筑
悬臂梁：梁的一端固定在支座上，使该端不能转动，
也不能产生水平和垂直移动，称为固定支座； 连续梁：有两个以上支座的梁。
梁按其在结构中的位置可分为：
主梁、次梁、连梁、圈梁和过梁。
次梁一般直接承受板传来的荷载，再将板传来的荷载传递 给主梁。
主梁除承受板直接传来的荷载外，还承受次梁传来的荷载。
连梁主要用于连接两榀框架，使其成为一个整体。 圈梁一般用于砖混结构，将整个建筑围成一体，增强结构 的抗震性能。 过梁一般用于门窗口的上部，用以承受洞口上部结构的荷 载。
5.2.2 网壳结构
网壳结构是以钢杆件组成的曲面网格结构。网壳与网架的区别在 于曲面与平面。网壳结构由于本身特有的曲面而具有较大的刚度， 因而有可能做成单层，这是它不同于平板型网架的一个特点。 网壳可分为单层和多层。
网壳类别(以曲面外形分类)
柱面网壳
单层柱面网壳的网格形式 a)单斜杆柱面网壳：杆件数量少，节点构造简单；刚度差 b)人字形柱面网壳：亦称弗普尔形柱面网壳 c)双斜杆柱面网：壳杆件数量多；刚度好 d)联方网格柱面网壳：杆件组成菱形，夹角为30 50 e)三向网格柱面网壳：联方网格柱面加纵向杆件
4.4 拱
以在一个平面内受力的由曲线（或折线）形构件组成的拱 所形成的结构，来承受整个房屋的竖向荷载和水平荷载的结 构，广泛用于拱桥，在房屋建筑中应用较少，其典型应用为 砖混结构中的砖砌门窗圆形过梁，也有拱形的大跨度结构。 拱按铰数可分为三铰拱、无铰拱、双铰拱、带拉杆的双铰拱。
双铰拱(最常见，制作安装方便，较经济，温度应力低) 无铰拱(最经济，须设强支座，温度应力高) 三铰拱(应用不广，结构复杂)
梁的高度沿轴线变化时，称为变截面梁。
梁按截面形式可分为：
矩形梁、T形梁、倒T形梁、花蓝梁、L形梁、Z形梁、 槽形梁、箱形梁、空腹梁、迭合梁等。
矩形截面梁
T形截面梁
花蓝梁
梁按材料可分为：
钢梁、钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、木梁以及
钢与混凝土组成的组合梁等。 梁按支承方式可分为： 简支梁：梁的两端搁置在支座上，支座仅使梁不产 生垂直移动，但可自由转动。
（5）钢、钢筋混凝土混合结构建筑
用钢筋混凝土结构组成竖向承重体系，用钢结 构组成水平承重体系的大空间结构建筑，其横向可 跨越30m以上的空间。 在这类结构中，水平承重体系可采用桁架、悬 索、网架、拱、薄壳等结构形式，多用于体育馆、 大型火车站、航空港等公共建筑。
3.1.3 按建筑的层数或总高度分