建筑的构成基础知识.ppt

第一章第一章 民用建筑概述民用建筑概述 本章介绍了建筑的基本知识和基本概念，要求重点本章介绍了建筑的基本知识和基本概念，要求重点掌握建筑物和构筑物的定义、建筑模数与建筑模数协掌握建筑物和构筑物的定义、建筑模数与建筑模数协调标准，熟悉建筑物的分类和等级、建筑物的构造组调标准，熟悉建筑物的分类和等级、建筑物的构造组成及其影响因素。成及其影响因素。本章提要本章提要本本 章章 内内 容容1 建筑的构成要素建筑的构成要素2 建筑物的分类和等级建筑物的分类和等级3 建筑模数协调统一标准建筑模数协调统一标准4 建筑构造及影响因素建筑构造及影响因素 建筑是建筑物和构筑物的总称。凡是供人们在其内进行生产、生活或其他活动的房屋（或场所）都称为建筑物，如住宅、学校、厂房等；只为满足某一特定的功能建造的，人们一般不直接在其内进行活动的场所则称为构筑物，如水塔、电视塔、烟囱等。无论建筑物还是构筑物，都是由三个基本的要素构成，即建筑功能、物质技术条件和建筑形象。1 建筑的构成要素建筑的构成要素 所谓建筑功能，是指建筑在物质方面和精神方面的具体使用要求，也是人们建造房屋的目的。不同的功能要求产生了不同的建筑类型。随着社会的不断发展和物质文化生活水平的提高，建筑功能将日益复杂化、多样化。1.1 建筑功能建筑功能 建筑的物质技术条件是实现建筑功能的物质基础和技术手段。物质基础包括建筑材料与制品、建筑设备和施工机具等；技术条件包括建筑设计理论、工程计算理论、建筑施工技术和管理理论等。建筑材料和结构是构成建筑空间环境的骨架；建筑设备是保证建筑达到某种要求的技术条件；而建筑施工技术则是实现建筑生产的过程和方法。1.2 建筑的物质技术条件建筑的物质技术条件 建筑形象是建筑体型、立面式样、建筑色彩、材料质感、细部装饰等的综合反映。好的建筑形象具有一定的感染力，给人以精神上的满足和享受。建筑形象并不单纯是一个美观的问题，它还应该反映时代的生产力水平、文化生活水平和社会精神面貌，反映民族特点和地方特色等。1.3 建筑形象建筑形象 2 建筑物的分类和等级建筑物的分类和等级（1）民用建筑 民用建筑是指供人们居住、生活、工作和学习的房屋和场所。一般分为以下两种：居住建筑 供人们生活起居的建筑物。公共建筑 供人们进行各项社会活动的建筑物。2.1 建筑物的分类建筑物的分类 2.1.1 按建筑物的使用性质分按建筑物的使用性质分 民用建筑特点居住建筑的特点是它的内部房间的尺度虽小但使用布局却十分重要，对朝向、采光、隔热和隔音等建筑技术问题有较高要求。它的主要结构构件为楼板和墙体，层数12层至1020层不等。公共建筑是大量人群聚集的场所，室内空间和尺度都很大，人流走向问题突出，对使用功能及其设施的要求很高。经常采用将梁柱连接在一起的大跨度框架结构以及网架、拱、壳结构等为主体结构，层数以单层或低层为主。（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）。工业建筑的特点：(1)厂房平面要根据生产工艺的特点设计：厂房的建筑设计是在生产工艺设计的基础上进行的，并能适应由于生产设备更新或改变生产工艺流程而带来的变化。(2)厂房内部空间较大：由于厂房内生产设备多而且尺寸较大，并有多种起重运输设备，有的加工巨型产品，通过各类交通运输工具，因而厂房内部大多具有较大的开敞空间。如有桥式吊车的厂房，室内净高在8m以上，万吨水压机车间，室内净高在20m以上，有些厂房高度可达40m以上。(3)厂房的建筑构造复杂：大多数单层厂房采用多跨的平面结合形式，内部有不同类型的起吊运输设备，由于采光通风等要求，采用组合式侧窗、天窗，使屋面排水、防水、保温、隔热等建筑构造的处理复杂化，技术要求比较高。(4)厂房骨架的承载力较大：在单层厂房中，由于屋顶重量大，且多数吊车的荷载作用在骨架上，包括吊车制动的水平荷载和起吊荷载，因此承载力较大。（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。通常采用的是轻型钢结构。（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。2.1.2 按主要承重结构的材料和结构形式分按主要承重结构的材料和结构形式分（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。全框架结构建筑 内框架结构建筑 底层框架结构建筑 全剪力墙结构建筑 框架剪力墙结构建筑 核心筒建筑 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。（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。（1）住宅建筑 13层为低层建筑；46层为多层建筑；79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24者为高层建筑（不包括高度超过24的单层建筑），建筑物高度不超过24者为非高层建筑。2.1.3 按建筑的层数或总高度分按建筑的层数或总高度分（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 主要指建造于大中城市的体量大而数量少的公共建筑，如大型体育馆、火车站等。2.1.4 按建筑的规模和数量分按建筑的规模和数量分 建筑物耐久等级的指标是主体结构的使用年限。使用年限的长短主要根据建筑物的重要性和质量标准确定。民用建筑设计通则（JGJ3787）对建筑物的耐久等级作了如下规定：一级：使用年限为100年以上，适用于重要的建筑和高层建筑。2.2 建筑的等级建筑的等级2.2.1 耐久等级耐久等级 二级：使用年限为50100年，适用于一般性的建筑。三级：使用年限为2550年，适用于次要的建筑。四级：使用年限为15年以下，适用于临时性或简易建筑。建筑物的耐火等级是衡量建筑物耐火程度的标准，是根据组成建筑物构件的燃烧性能和耐火极限确定的。我国现行建筑设计防火规范规定：高层建筑的耐火等级分为一、二两级；其他建筑物的耐火等级分为一、二、三、四级。（表1-2）(见P4)耐火极限是指对任一建筑构件按时间-温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力（木结构），或完整性被破坏（砖混结构），或失去隔火作用（钢结构）时为止的这段时间，以小时表示。2.2.2 耐火等级耐火等级 燃烧性能是指组成建筑物的主要构件在明火或高温作用下燃烧与否及燃烧的难易程度。分为非燃烧体、难燃烧体和燃烧体。非燃烧体是指用非燃烧材料做成的建筑构件。难燃烧体是指用难燃烧材料做成的建筑构件，或用燃烧材料制作，而用非燃烧材料做保护层的建筑构件。燃烧体是指用容易燃烧的材料做成的建筑构件 3 建筑模数协调统一标准建筑模数协调统一标准 建筑模数是建筑设计中选定的标准尺寸单位。它是建筑物、建筑构配件、建筑制品以及有关设备尺寸相互间协调的基础。（1）基本模数 基本模数是建筑模数协调统一标准中的基本尺度的单位，用符号表示，1M100mm。3.1 建筑模数建筑模数（2）导出模数 导出模数分为扩大模数和分模数。扩大模数为基本模数的整数倍，以3M（300mm）、6M（600mm）、12M（1200mm）、15M（1500mm）、30M（3000mm）和60M（6000mm）表示。分模数为整数除基本模数，以M/10（10mm）、M5（20mm）和M2（50mm）表示。（3）模数数列及其应用 模数数列是以基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展的数值系统，其扩展幅度和数值见表1-3(详见P5)。模数数列根据建筑空间的具体情况拥有各自的适用范围，建筑物中的所有尺寸，除特殊情况外，一般都应符合模数数列的规定。为保证设计、生产、施工各阶段建筑制品、构配件等有关尺寸间的统一与协调，必须明确标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸的定义及其相互关系。标志尺寸 用以标注建筑物定位轴线之间的距离（跨度、柱距、层高等）以及建筑制品、建筑构配件、组合件、有关设备位置界限之间的尺寸。标志尺寸必须符合模数数列的规定。3.2 几种尺寸及其相互关系几种尺寸及其相互关系 构造尺寸 是生产、制造建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等的设计尺寸，一般情况下，构造尺寸为标志尺寸减去缝隙或加上支承尺寸。实际尺寸 是建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等生产制作后的实有尺寸，实际尺寸与构造尺寸之间的差数应符合建筑公差的规定。图10.1 几种尺寸间的关系（a）构件标志尺寸大于构造尺寸；（b）构件标志尺寸小于构造尺寸 4 建筑构造及其影响因素建筑构造及其影响因素 建筑构造是研究建筑物的构造组成，以及各组成部分的构造原理和构造方法的学科。建筑物各部位的材料选择、结构形式和构造做法的确定都必须充分考虑各种因素对建筑物的影响，遵循“功能适用、安全耐久、经济合理、技术先进、切实可行、注意美观”的原则，采取相应的构造方案和措施，提高建筑物的使用质量和耐久性。（1）外力作用的影响 作用在建筑物上的外力称之为荷载。荷载按时间变异分类，可分为永久荷载（如结构自重、土压力）、活荷载（如人、家具、设备、风、雪、吊车等）和偶然荷载（如撞击、爆炸、地震等）。荷载的大小和作用方式决定着构件的形状、尺度和用料，而构件的选材、尺寸、形状等又是建筑构造设计的重要依据。（2）自然环境的影响 建筑物处于自然界中，经受着日晒、雨淋、风吹、冰冻、地下水等多种因素的影响，影响程度随地区、构件所处的部位不同而有所差异。在建筑构造设计时，必须针对所受影响的性质与程度，对建筑物的相关部位采取相应的措施，如防潮、防水、保温、隔热、防温度变形等。同时在建筑构造设计中，也应充分利用自然环境的有利因素。（3）人为因素的影响 人们在生产和生活等活动中，也会对建筑物造成不利的影响，如机械振动、化学腐蚀、爆炸、火灾、噪声等。在建筑构造设计时，必须认真分析，从构造上采取防振、防腐、防火、隔声等相应的防范措施。（4）物质技术条件的影响 建筑材料、结构、设备和施工技术是构成建筑的基本要素之一，由于建筑物的质量标准和等级的不同，在材料的选择和构造方式上均有所区别。随着建筑业的发展，新材料、新结构、新设备和新的施工方法不断出现，建筑构造的做法也在改变。5 房屋的组成房屋的组成一幢民用建筑，一般由基础、墙或柱、楼板层、楼梯、屋顶和门窗等六大部分组成，如图7.1所示。5.1 基础基础基础位于建筑的最下面，是建筑墙或柱的扩大部分，承受着建筑上部的所有荷载并将其传给地基。因此，基础应具有足够的强度和耐久性，并能承受地下各种因素的影响。常用的基础形式有条形基础、独立基础、筏板基础、箱形基础、桩基础等。使用的材料有砖、石、混凝土、钢筋混凝土等。5.2 墙或柱墙或柱墙在建筑中起着承重、围护和分隔作用。要求墙体根据功能的不同分别具有足够的强度、稳定性、保温、隔热、隔声、防水、防潮等能力，并具有一定的经济性和耐久性。柱子在建筑中的主要作用是承受其上梁、板的荷载，以及附加在其上的其他荷载。要求柱子应具有足够的强度、稳定性和耐久性。5.3 楼板层楼板层楼板层是楼房建筑水平方向的承重构件，按房间层高将整幢建筑沿水平方向分为若干部分，充分利用了建筑的空间，大大增加了建筑的使用面积。楼板层应具有足够的强度、刚度和隔声能力，并具有防潮、防水的能力。常用的楼板层为钢筋混凝土楼板层。楼板层还应包括地坪，地坪是底层房间与土层相接的部分，它承受底层房间的荷载，因此应具有耐磨、防潮、防水、保温等不同的能力。5.4 楼梯楼梯楼梯是二层及二层以上建筑的垂直交通设施，供人们上下楼层和紧急情况下疏散之用。要求楼梯不仅要有足够的强度和刚度，而且还要有足够的通行能力、防火能力，楼梯表面应具有防滑能力。常用的楼梯有钢筋混凝土楼梯和钢楼梯。5.5 屋顶屋顶屋顶是建筑最上面的围护构件，起着承重、围护和美观作用。作为承重构件，屋顶应有足够的强度，支撑其上的围护层、防水层和上面的附属物。作为围护构件，屋顶主要起着防水、排水、保温、隔热作用。屋顶应具有美化作用，屋顶不同的造型代表着不同的建筑风格，反映着不同的民族、文化，是建筑造型设计的一个主要内容。5.6 门窗门窗门主要供人们内外交通，窗则主要起采光、通风作用。门窗都有分隔和围护作用。对某些特殊功能的房间，有时还要求门窗具有保温、隔热、隔声等功能。目前常用的门窗有木门窗、钢门窗、铝合金门窗、塑钢门窗等。