房建學習第課民用建筑構造概論

第五章

民用建筑構造概論

目的要求：1、使學生了解建筑構造研究的對象和任務；2、掌握建筑物的組成及各組成部分的作用；3、了解影響建筑構造的因素；4、掌握建筑構造設計原則。教學內容：

上一張下一張主頁退出第一節(jié)

概論一、建筑構造研究的對象及任務1、研究對象：建筑材料、建筑結構、建筑物理、建筑設備、建筑施工等。2、任務：提供符合適用、安全、經濟、美觀的構造方案。

上一張下一張主頁退出二、建筑物的組成及各組成部分的作用構件、配件的概念構配件：由建筑材料制成的獨立部件，其三個方向有規(guī)定的尺度。（是構件與配件的通稱）構件：組成結構的單個物體。如柱、梁、屋面板、基礎等。配件：如門、窗、欄桿、扶手等。建筑物的構造組成（圖4-1）下一張主頁退出上一張1．

基礎作用：上承下傳，是建筑物最下部的承重構件。設計要求：堅固、穩(wěn)定，且能抵抗冰凍、地下水和化學侵蝕等。下一張主頁退出上一張2．

墻作用：承重構件和圍護構件，內墻還起著分隔房間創(chuàng)造室內舒適環(huán)境的作用。設計要求：足夠的強度、穩(wěn)定性、保溫、隔熱、隔聲、防水、防火等能力以及具有一定的經濟性和耐久性。下一張主頁退出上一張3．

樓板層作用：水平方向的承重構件，起水平分隔、水平承重和水平支撐作用。設計要求：足夠的抗彎強度、剛度和隔聲能力，防水、防潮能力。下一張主頁退出上一張4．

地坪層作用：承受底層房間的荷載。設計要求：耐磨、防潮、防水和保溫等能力。下一張主頁退出上一張5．

樓梯作用：垂直交通設施，供人們上下樓梯和緊急疏散之用。設計要求：足夠的通行能力、防水、防滑。下一張主頁退出上一張6．

屋頂

作用：建筑物頂部的外圍護構件和承重構件。

設計要求：足夠的強度、剛度以及防水、保溫、隔熱能力。下一張主頁退出上一張7．．門窗窗作用用：門：內內外外交交通通、、隔隔離離房房間間之之用用窗：采采光光和和通通風風，，分分隔隔和和圍圍護護。。設計計要要求求：保保溫溫、、隔隔熱熱、、隔隔聲聲、、防防風風砂砂等等下一一張張主頁頁退出出上一一張張第二二節(jié)節(jié)建筑筑物物的的結結構構體體系系1、、按按建建筑筑物物的的使使用用性性質質和和規(guī)規(guī)模模為為單層層墻承承重重、、框框架架承承重重結結構構多層層大跨跨：：拱拱、、桁桁架架、、網網架架、、薄薄殼殼、、折折板板、、懸懸索索等等高層層：：框框架架、、剪剪力力墻墻、、框框架架-剪剪力力墻墻、、筒筒體體等等下一張張主頁頁退出出上一張張2、按結構構所用用材料料為磚+木木磚+砼砼（多多層））鋼筋砼砼+鋼鋼（高高層）木結構構混合結結構鋼筋砼砼結構構（多多、高高層））鋼結構構（高高層、、大跨跨）下一張張主頁頁退出出上一張張3、常常用結結構體體系所所適用用的建建筑類類型（1））墻承承重結結構所所使用用的建建筑類類型墻承重重結構構支承承系統(tǒng)統(tǒng)——以以部分分或全全部建建筑外外墻以以及若若干固固定不不變的的建筑筑內墻墻作為為垂直直支承承系統(tǒng)統(tǒng)的一一種體體系。。墻承重重結構構支承承系統(tǒng)統(tǒng)砌體墻承重

鋼筋混凝土墻承重系統(tǒng)砌體墻墻承重重鋼筋混混凝土土墻承承重系系統(tǒng)墻體材材料的的來源源豐富富，施施工方方便，，對建建筑平平面的的適應應性強強，因因此大大量應應用于于低層層和多多層的的民用用建筑筑，特特別是是住宅宅、旅旅館、、學校校、幼幼托、、辦公公用房房和一一些小小型商商業(yè)用用房、、工業(yè)業(yè)廠房房、診診療所所等預制裝配式式的建筑平平面相對較較為規(guī)整，，往往以橫橫墻承重居居多，使用用不夠靈活活，但能夠夠適應一般般的學校、、宿舍、旅旅館、住宅宅、辦公等等建筑的要要求；現現澆的往往往大量應用用于高層建建筑，特別別是高層的的辦公樓、、旅館、病病房、住宅宅等建筑中中砌體墻承重重橫墻承重的的方式在縱縱方向可以以獲得較大大的開窗面面積，易得得到較好的的采光條件件，但平面面較呆板。?？v墻承重的的方式可減減少橫墻的的數量，對對開放室內內空間有一一定的好處處，但其整整體剛度往往往不如橫橫墻承重的的方案好，，縱向開窗窗面積也受受到限制，，所以在高高烈度地震震區(qū)應慎重重對待。縱、橫墻混混合承重的的方案除應應有一定數數量的縱墻墻及橫墻拉拉齊以加強強建筑物的的剛度、滿滿足抗震的的要求外，，其墻體體的布置相相對較為自自由，在平平面組合方方面可獲得得交通組織織的方便并并能夠形成成較好的采采光和通風風的條件，，尤其適用用于民用住住宅。砌體墻承重重實例鋼筋混凝土土墻承重系系統(tǒng)預制裝配式式鋼筋混凝凝土墻承重重體系板材裝配式式建筑體系系預制裝配式式盒子住宅宅1967年年蒙特利爾爾世界博覽覽會展出的的預制裝配配式盒子住住宅現澆鋼筋混混凝土剪力力墻體系（2）、骨骨架結構支支承系統(tǒng)所所適用的建建筑類型骨架結構支支承系統(tǒng)——對于建筑空空間布置在在構思上主主要在于用用兩根柱子子和一根橫橫梁來取代代了一片承承重墻。這這樣原來在在墻承重結結構支承系系統(tǒng)中被承承重墻體占占據的空間間就盡可能能地給釋放放了出來，，使得建筑筑結構構件件所占據的的空間大大大減少，而而且在骨架架結構承重重系統(tǒng)中，，無論是內內、外墻均均不承重，，可以靈活活布置和移移動，因此此較為適用用于那些需需要靈活分分隔空間的的建筑物，，或是內部部空曠的建建筑物，而而且建筑立立面處理也也較為靈活活?？煞譃椋嚎蚣芙Y構構體系、、框剪剪、框筒筒等體系系、板板柱體系系、單單層剛架架、拱、、排架。?？蚣芙Y構構體系柱網需要要有對位位關系，，平面不不宜轉折折過多，，對于建建筑布局局的靈活活性的意意義主要要還是體體現在那那些內部部需要較較多的大大空間。。某框架結結構檔案案館平面面圖(a)一一層平面面(b)二二層平平面某飯店建建筑框架架呈扇形形排列某銀行建建筑框架架成角度度交叉排排列框架結構構建筑的的特點：：由于墻墻體不用用承重，，故可以以創(chuàng)造開開敞的空空間，且且作為圍圍護分隔隔的墻體體可以根根據各個個樓層的的不同需需要設置置，無需需上下對對齊。鋼筋混凝土框框架支承的大大型體育館的的看臺下部室室內空間框架結構建筑筑的圍護及分分隔墻體的選選材及布置框剪、框筒等等體系框剪體系的建建筑物，剪力力墻的布置除除滿足結構方方面的需要外外，如能與建建筑空間的布布置相協調，，更能發(fā)揮框框架原有的靈靈活性?？蚩蛲驳润w系的的建筑物，筒筒體在垂直方方向的適當變變形，可以造造成豐富的建建筑體型。某框剪體系高高層旅館平面面框筒結構辦公公樓核心筒跟跟隨建筑外形形作變化美國芝加哥西西爾斯大廈的的束筒框架結結構布置及體體型變化板柱體系板底平整，可可降低層高，，且內部空間間分隔不受梁梁的影響。適適用于使用荷荷載合適的商商場、圖書館館、倉儲、多多層輕型廠房房等。某裝配式板柱柱體系辦公樓樓平面及施工工工藝示意傘狀結構的無無梁樓蓋的辦辦公建筑單層剛架、拱拱在結構上屬于于平面受力體體系，可以通通過改變排列列方式或平面面尺寸適應較較活潑的建筑筑平面和體型型；還可以結結合空間結構構屋蓋系統(tǒng)覆覆蓋大空間。。鋼制剛架結構構的玻璃暖房房某剛架結構車車站鋼制剛架結構構的飛機庫拱券在早期建筑中中的應用美國蒙哥馬里里體育館用平行拱支承屋面覆蓋蓋圓形平面墨西哥馬達萊萊納體育中心心體育宮用四四道相交的拱支承屋面覆蓋蓋接近正方形形的平面法國某大學建建筑由不斷轉轉變排列角度度的落地拱生成兩片剛性拱支撐屋面索網網及其邊緣構構件兩片交叉拱作作為索網邊緣緣構件拱在體育建筑筑及展示空空間中的應應用排架架屋架架等等與與柱柱子子之之間間鉸鉸接接，，能能夠夠承承受受大大型型的的起起重重設設備備運運行行時時所所產產生生的的動動荷荷載載（3））、、空空間間結結構構支支承承系系統(tǒng)統(tǒng)所所適適用用的的建建筑筑類類型型空間間結結構構支支承承系系統(tǒng)統(tǒng)———各各向向受受力力，，可可以以較較為為充充分分地地發(fā)發(fā)揮揮材材料料的的性性能能，，因因而而結結構構自自重重小小，，是是覆覆蓋蓋大大型型空空間間的的理理想想結結構構形形式式。?？煞譃椋罕?、、網架、、懸索、、膜、混混合形式式空間結構構的主要要特點各種空間間結構類類型比起起其它平平面類型型的結構構形式來來，除了了在發(fā)揮材料料性能、減少結構構自重、增加覆蓋蓋面積方面的優(yōu)優(yōu)勢外，，其形狀的富富于變化化以及支座形式式的靈活活選用及及靈活布布置，對建筑筑空間以以及建筑筑形態(tài)的的構成無無疑都有有著積極極的意義義?？臻g結構構支承系系統(tǒng)不但但適用于于各種民民用和工工業(yè)建筑筑的單體體，而且且可以應應用于建建筑物的的局部，，特別是是建筑物物體型變變化的關節(jié)點點、各部部分交交接的的連接接處以以及局局部需需要大大空間間的地地方。。這些些部分分要么么是垂垂直承承重構構件的的布置置需兼兼顧被被連接接部分分的結結構特特征，，或者者需要要局部部減少少垂直直構件件的數數量以以得到到較大大的使使用空空間；；要么么是在在建筑筑方面面需要要形成成較為為活躍躍的元元素，，希望望能夠夠在這這個位位置上上有較較為活活潑的的建筑筑體型型。薄殼殼屬于空空間薄薄壁結結構，，又可可分為為曲面面殼和和折板板兩種種。對對建筑筑而言言，結結構本本身就就形成成了““面””，而而且可可以切切削。。網架由許多桿件件按照受力力的合理性性有規(guī)律地地排列組合合而成，可可以分為平平板網架和和網殼兩種種。網架空空間整體性性好。平板板網架桿件件正交、斜斜交后可以以形成不同同的平面形形狀，使用用相當靈活活。在需要要時結構桿桿件可以暴暴露。網殼殼相相當當于于格格構構化化的的薄薄殼殼，，但但由由鋼鋼桿桿件件組組成成的的網網殼殼一一般般比比混混凝凝土土薄薄殼殼的的自自重重要要小小得得多多，，除除了了用用作作大大空空間間的的頂頂蓋蓋外外，，還還可可以以整整體體化化地地圍圍合合空空間間由網網架架結結構構覆覆蓋蓋的的交交通通空空間間曲面面網網架架的的大大型型展展示示空空間間及及運運動動館館懸索索用高高強強鋼鋼絲絲做做拉拉索索，，加加上上高高強強的的邊邊緣緣構構件件以以及及下下部部的的支支承承構構件件，，使使結結構構自自重重極極大大地地減減小小，，而而跨跨度度大大大大增增加加。。除除穩(wěn)穩(wěn)定定性性相相對對較較差差外外，，是是比比較較理理想想的的大大跨跨屋屋蓋蓋結結構構形形式式。。對對于于建建筑筑而而言言，，由由于于拉拉索索顯顯示示出出柔柔韌韌的的狀狀態(tài)態(tài)，，使使得得結結構構形形式式輕輕巧巧且且具具有有動動感感。。屋蓋用懸索結構的冰球館及某某世博會展廳廳某懸索結構的展示廳膜在本質上也是是受拉構件。像薄殼一樣樣，兼有承重重和圍護的雙雙重功能。其其張拉力來源源于充氣或者者用桅桿、拱拱、拉索等構構件來將膜繃繃緊。由于這這些構件靈活活的布置形式式以及膜本身身輕柔的外表表，在城市室室外空間小品品中也常應用用。可以想想象把把索網網結構構的索索細化化加密密，直直到交交織成成一張張薄膜膜。體育場場張拉拉膜結結構頂頂蓋張拉膜膜結構構充氣膜膜結構構混合形形式按照建建筑設設計的的要求求及材材料、、結構構功能能的合合理性性，以以多種種形式式混合合使用用上圖為為：雷雷諾汽汽車中中心——懸索索與屋屋面鋼鋼梁混混合使使用上海八八萬人人體育育館——變截截面柱柱、懸懸臂桁桁架及及張拉拉膜的的混合合使用用空間結結構體體系在在各種種建筑筑類型型上面面的應應用拱架支支承索索網的的體育育館商店預預制殼殼體的的雨篷篷拱架支支承索索網的的體育育館（（右））以及及網架架支承承的太太陽能能收集集裝置置（左左）張拉膜膜結構構的街街頭小小品空間結結構體體系在在建筑筑物““關節(jié)節(jié)”點點及頂頂層大大空間間上的的應用用第三節(jié)節(jié)建建筑筑構造造綜述述建筑構構造的的研究究對象象：組成建建筑物物實體體的各種構構、部部件，特別別是作作為建建筑物物的圍圍護、、分隔隔系統(tǒng)統(tǒng)，它它們相相互間間的基基本構構成關關系和和相互互連接接的方方式以以及建建造實實現的的可能能性和和使用用周期期中的的安全全性、、適用用性研究建建筑構構造的的基本本方法法：1.關關注造造成建建筑物物變形形的因因素由于晝晝夜溫溫差引引起的的熱脹脹冷縮縮產生生的溫溫度應應力使使墻面面的粉粉刷開開裂成片玻玻璃幕幕墻需需要解解決的的變形形問題題2.關關注自自然環(huán)環(huán)境和和人工工環(huán)境境的相相互影影響上海新新天地地改造造項目目3.關關注建建筑材材料和和施工工工藝藝的發(fā)發(fā)展材料和和工藝藝的發(fā)發(fā)展使使建筑筑的面面貌發(fā)發(fā)生了了很大大的變變化4.注注意感感官效效果及及對建建筑空空間構構成的的影響響5.講講究經經濟效效益和和社會會效益益6.符符合相相關各各項建建筑法法規(guī)和和規(guī)范范的要要求案例分分析：：香港港茵怡怡花園園第四節(jié)節(jié)影影響響建筑筑構造造的因因素一、外外界環(huán)環(huán)境的的影響響1、外外力作作用的的影響響2、自自然氣氣候的的影響響3、人人為因因素的的影響響二、建建筑技技術條條件的的影響響三、、建建筑筑標標準準的的影影響響下一一張張主頁頁退出出上一一張張第五五節(jié)節(jié)建筑構造造設計原原則1．堅固固實用2．技術術先進3．經濟濟合理4．美觀觀大方下一張主頁頁退出出上一張第六節(jié)建建筑筑防水構構造綜述述防水構造造基本原原則1.有效效控制建建筑物的的變形，，例如熱熱脹冷縮縮、不均均勻沉降降等；2.對有有可能積積水的部部位，采采取疏導導的措施施；3.對防防水的關關鍵部位位，采取取構造措措施，將將水堵在在外部，，不使入入侵。第七節(jié)保溫、隔隔熱基本本目標：：保溫、隔隔熱基本本目標：：1.保證室內內基本的熱環(huán)環(huán)境質量2.建筑節(jié)能能熱傳遞的基本本方式：1.熱傳導——物體內部部高溫處的分分子向低溫處處的分子連續(xù)續(xù)不斷地傳送送熱能的過程程2.熱對流——流體(如如空氣)中溫溫度不同的各各部分相對運運動而使熱量量發(fā)生轉移3.熱輻射——溫度較高高的物質的分分子在振動激激烈時釋放出出輻射波，熱熱能按電磁波波的形態(tài)傳遞遞三種傳熱的基基本方式，在建筑外圍護護結構傳熱的的過程中表現現為：其某個表面面首先通過與與附近空氣之之間的對流與與導熱以及與與周圍其他表表面之間的輻輻射傳熱，從從周圍溫度較較高的空氣中中吸收熱量；；然后在圍護護結構內部由由高溫向低溫溫的一側傳遞遞熱量，此間間的傳熱主要要是以材料內內部的導熱為為主；接下去去圍護結構的的另一個表面面將繼續(xù)向周周圍溫度較低低的空間散發(fā)發(fā)熱量減少熱量通過過外圍護結構構傳遞的途徑徑：1.減少外圍圍護結構的表面積2.選用導熱系數較小小，即傳熱阻較大的材料（孔隙隙多、密度小小的輕質材料料）來做建建筑的外圍護護構件3.加大構件件厚度的做法法不經濟熱橋：建筑外外圍護護結構構中，，某些些易于于傳熱熱的熱熱流密密集的的局部部通道道。平均傳傳熱系系數：將組成成外墻墻的各各種材材料所所具有有的導導熱系系數與與該種種材料料做成成的構構件的的垂直直于熱熱流方方向的的表面面積的的乘積積之和和去除除以外外墻的的總的的表面面積，，得到到的平平均導導熱系系數被被認為為更能能夠接接近真真實情情況。。水汽對對建筑筑熱工工性能能的影影響:室內外外空氣氣中的的水蒸蒸汽含含量不不相等等時，，水蒸蒸汽分分子會會從壓壓力高高的一一側通通過圍圍護結結構向向壓力力低的的一側側滲透透。在在此過過程中中，如如溫度度達到到了露露點溫溫度，，在外外圍護護結構構的保保溫層層中出出現結結露的的現象象，會會使材材料受受潮，，降低低材料料的保保溫效效果，，如水水汽不不能夠夠被排排出，，就可可能使使材料料發(fā)生生霉變變，影影響使使用壽壽命在在冬季季室外外溫度度較低低的情情況下下，如如水汽汽進而而受凍凍結冰冰，體體積膨膨脹，，就會會使材材料的的內部部結構構遭到到破壞壞，稱稱為凍凍融性性的破破壞。?；緦Σ摺柚顾M進入保保溫材材料內內，并并安排排通道道以使使進入入建筑筑外圍圍護結結構中中的水水汽能能夠排排出提高維維護結結構保保溫性性能的的措施施（1））提高高維護護結構構的熱熱阻熱阻——熱熱量在在傳遞遞過程程中遇遇到的的阻力力即為為熱阻阻，其其單位位為㎡㎡·K/W。如如：雙雙面抹抹灰240mm厚磚磚墻的的傳熱熱阻大大約為為0.36㎡㎡·K/W，而而490mm厚厚的雙雙面抹抹灰磚磚墻的的傳熱熱阻約約為0.69㎡㎡··K/W，，但增增加厚厚度會會增加加結構構自重重，耗耗材量量大，，且減減少了了建筑筑有效效使用用面積積。（2））合合理理選選材材及及確確定定構構造造型型式式一般般將將導導熱熱系系數數小小于于0.3㎡㎡··K/W的的材材料料稱稱為為保溫溫材材料料。通通常常采采用用輕輕混混凝凝土土做做成成單單一一材材料料保保溫溫構構件件（（圖圖4-3a））也也可可以以做做成成復復合合材材料料保保溫溫構構件件（（圖圖4-3b））。。常常用用保保溫溫材材料料有有：：巖巖棉棉、、玻玻璃璃棉棉、、膨膨脹脹珍珍珠珠巖巖等等。。（3））防防潮潮防防水水：設置防防水層、、隔汽層層和防潮潮層。（4）避避免熱橋橋影響：如外墻墻中的混混凝土柱柱、過梁梁、圈梁梁、陽臺臺板、雨雨棚板等等保溫性性能差的的構件即即為“熱熱橋”。。可增設設保溫材材料切斷斷熱橋。。（圖4-4））（5））防止止冷風風滲透透：盡量減減少外外圍護護結構構構件件的縫縫隙，，如墻墻體砌砌筑砂砂漿飽飽滿，，改進進門窗窗加工工和構構造等等。建筑筑防防熱熱降低室室外綜綜合溫溫度（（圖4-5a））提高外外圍護護構件件的防防熱和和散熱熱性能能（圖圖4-5bc））建筑節(jié)節(jié)能選擇有有利于于節(jié)能能的建建筑朝朝向，，充分分利用用太陽陽能方案設設計要要有利利于節(jié)節(jié)能避免熱橋改進門窗設設計重視日照調調整和自然然通風建筑隔隔聲1、聲音傳傳播途徑：：空氣傳聲撞擊傳聲2、隔聲方方法：（1）針對對空氣傳聲聲：A、增加構構件重量B、采用帶帶空氣層的的雙層構件件C、采用多多層組合構構件（2）對撞撞擊聲的隔隔絕A、設置彈彈性面層：：地氈、地地毯等。B、設置彈彈性夾層：：刨花板、、巖棉、泡泡沫塑料等等C、采用帶帶空氣層的的雙層結構構建筑防防震宜選擇對建建筑物防震震有利的建建設場地建筑體型和和立面力求求勻稱建筑平面布布置力求規(guī)規(guī)整加強結構的的整體剛度度處理好細部部構造9、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Saturday,December24,202210、雨中黃葉葉樹，燈下下白頭人。。。02:26:4102:26:4102:2612/24/20222:26:41AM11、以我獨沈久久，愧君相見見頻。。12月-2202:26:4102:26Dec-2224-Dec-2212、故人江海別別，幾度隔山山川。。02:26:4102:26:4102:26Saturday,December24,202213、乍見翻疑夢夢，相悲各問問年。。12月-2212月-2202:26:4102:26:41December24,202214、他他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生生白白發(fā)發(fā)，，舊舊國國見見青青山山。。。。24十十二二月月20222:26:41上上午午02:26:4112月月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月222:26上上午午12月月-2202:26December24,202216、行動出成果果，工作出財財富。。2022/12/242:26:4102:26:4124December202217、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點的射線線向前。。2:26:41上午2:26上上午02:26:4112月-229、沒有有失敗敗，只只有暫暫時停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Saturday,December24,202210、很多多事情情努力力了未未必有有結果果，但但是不不努力力卻什什么改改變也也沒有有。。。02:26:4102:26:4102:2612/24/20222:26:41AM11、成功就是是日復一日日那一點點點小小努力力的積累。。。12月-2202:26:4102:26Dec-2224-Dec-2212、世間成事事，不求其其絕對圓滿滿，留一份份不足，可可得無限完完美。。02:26:4102:26:4102:26Saturday,December24,202213、不知香香積寺，，數里入入云峰。。。12月-2212月-2202:26:4102:26: