土建基础--建筑物与构筑物构造

天津城建学院土木系第一节概述一、建筑的分类与等级划分建筑—是建筑物与构筑物的总称。建筑物—为了满足社会的需要、利用所掌握的物质技术手段,在科学规律与美学的支配下,创造的人为社会生活境。构筑物—人们一般不直接在内进行生产和生活的建筑。第二章建筑物与构筑物的构造（一）建筑物的分类1.按使用性质民用建筑：指供人们工作、学习、生活、居住用的建筑物。居住建筑：住宅、宿舍、公寓等；公共建筑：文教建筑、托幼建筑、商业建筑、电信、行政办公建筑、金融建筑、饮食建筑、园林建筑、纪念建筑。工业建筑：指为工业生产服务的生产车间及为生产服务的辅助车间、动力用房、仓贮等。农业建筑：指供农（牧）业生产和加工用的建筑，如种子库、温室、畜禽饲养场、农副产品加工厂、农机修理厂（站）等。第二章建筑物与构筑物的构造2、按建筑规模和数量分类大量性建筑：指建筑规模不大，但修建数量多，与人们生活密切相关的分布面广的建筑，如住宅、中小学教学楼、医院、中小型影剧院、中小型工厂等。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、航空港、站、博览馆、大型工厂等。与大量性建筑相比，其修建数量是很有限的，这类建筑在一个国家或一个地区具有代表性，对城市面貌的影响也较大。第二章建筑物与构筑物的构造央视大厦（钢结构）建筑面积55万平米，高230米。投资50亿人民币第二章建筑物与构筑物的构造金茂大厦，高度420.5米，位于上海,1998年建成。中华之最。建筑面积28.7万平米，地上88层，地下3层，共99层。投资亿美元。上海金茂大厦5.40佩重纳斯大厦(石油双塔)，高度452米，位于吉隆坡,1997年建成。铁塔高47.2米世界排行第二高8亿美元第二章建筑物与构筑物的构造山西悬空寺3、结构类型分类根据承重构件的选用材料、传力方法划分：木结构建筑：第二章建筑物与构筑物的构造砌体结构这种结构便于就地取材，能节约钢材、水泥和降低造价，但抗害性能差，自重大。钢筋混凝土结构：具有坚固耐久、防火和可塑性强等优点，故应用较为广泛。第二章建筑物与构筑物的构造框架结构第二章建筑物与构筑物的构造框架-剪力墙结构第二章建筑物与构筑物的构造剪力墙结构第二章建筑物与构筑物的构造钢结构：钢结构力学性能好，便于制作和安装，工期短，结构自重轻，适宜超高层和大跨度建筑中采用。随着我国高层、大跨度建筑的发展，采用钢结构的趋势正在增长。西尔斯大厦，高度443米，位于芝加哥,1974年建成；西尔斯大厦第二章建筑物与构筑物的构造网架结构受力特点：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。具有空间受力合理、重量轻、刚度大，跨度大、抗震性能好等优点。全国最大跨度的球壳—厦门漳州后石电厂球形煤仓拱结构受力特征：从在一个平面内受力的，由曲线（或折线）形构件组成的拱形所形成的结构，来承受整个房屋的竖向荷载和水平荷载。1988年建成的日本姬路市中心体育馆钢索结构受力特点：屋面荷载通过吊索或吊杆传递到支承柱上去，再由柱传递到基础。1958年建成的美国耶鲁大学溜冰馆是典型的组合悬索结构。屋盖结构由沿建筑物纵向轴竖立的中央钢筋混凝土平面大拱和两侧的两片预应力索网组成。曲面屋盖造型极为美观，外形有些象一只古怪的海龟似的甲壳动物。空间折板结构受力特点：由多块平板组合而成的空间结构。是一种既能承重又可维护，用料较省，刚度较大的结构。4、按建筑层数或总高度分类1、住宅建筑按层数划分为：1-３层为低层；4-6层为多层；7-9层为中高层；10层以上为高层。2、公共建筑及综合性建筑总高度超过24m者为高层（不包括总高度超过24m的单层主体建筑）。3、建筑物高度超过100m时，不论住宅或公共建筑均为超高层。4、国际高层建筑会议将高层建筑按高度分为四类：第一类：9-16层（最高50米）第二类：17-25层（最高75米）第三类：26-40层（最高100米）第四类：40层以上（超高层建筑）第二章建筑物与构筑物的构造（二）建筑物的等级划分1、建筑物的耐久性等级。建筑物的耐久等级主要根据建筑物的重要性和规模大小划分，作为基建投资和建筑设计的重要依据。以主体结构确定的建筑耐久年限分为下列四级。适用于简易建筑和临时性建筑15年以下四级适用于次要的建筑，如文教、交通、居住建筑及厂房等25～50年三级适用于一般性建筑，如城市火车站、宾馆、大型体育馆、大剧院等50～100年二级适用于重要的建筑和高层建筑，如纪念馆、博物馆、国家会堂等100年以上一级适用范围耐久年限耐久等级第二章建筑物与构筑物的构造2）、按耐火性能分等级由组成建筑物的构件的燃烧性能和耐火极限的最低值所决定的。根据建筑物的用途不同提出不同的耐火等级要求。燃烧体难燃烧体0.15难燃烧体0.25非燃烧体0.25吊顶（包括吊顶搁栅）燃烧体非燃烧体1.00非燃烧体1.00非燃烧体1.50疏散楼梯燃烧体燃烧体非燃烧体0.50非燃烧体1.50屋顶承重构件难燃烧体0.25非燃烧体0.50非燃烧体1.00非燃烧体1.50楼板难燃烧体0.50非燃烧体1.00非燃烧体1.50非燃烧体2.00梁燃烧体非燃烧体2.00非燃烧体2.00非燃烧体2.50支承单层的柱难燃烧体1.50非燃烧体2.00非燃烧体2.50非燃烧体3.00支承多层的柱难燃烧体0.25难燃烧体2.50非燃烧体0.50非燃烧体0.75房间隔墙难燃烧体0.25非燃烧体0.50非燃烧体1.00非燃烧体1.00非承重外墙、疏散走道两侧的隔墙难燃烧体0.50非燃烧体2.50非燃烧体2.50非燃烧体3.00承重墙、楼梯间、电梯井墙非燃烧体4.00非燃烧体4.00非燃烧体毛00非燃烧体4.00防火墙墙柱四级三级二级一级燃烧性能和耐火耐火等级极限(h)构件名称二、建筑物的构造组成及影响构造的因素（一）构造组成：基础；墙或柱；楼地层；楼梯；屋顶；门窗其他。第二章建筑物与构筑物的构造1、基础：建筑物最下部的承重构件，其作用是承受建筑物的全部荷载，并将这些荷载传给地基。2、墙（或柱）：建筑物的承重构件和围护构件。3、楼板层和地坪：楼板是水平方向的承重构件；地坪是底层房间与地基土层相接的构件，起承受底层房间荷载的作用。4、楼梯：是楼房建筑的垂直交通设施。5、屋顶：是建筑物顶部的围护构件和承重构件。6、门与窗：门与窗均属非承重构件，也称为配件。一座建筑物除上述六大基本组成部分以外，对不同使用功能的建筑物，还有许多特有的构件和配件，如阳台、雨篷、台阶、排烟道等。第二章建筑物与构筑物的构造一般指作用在结构上的外加力称为荷载。（二）影响建筑构造的因素1.外力的影响作用力自然现象人为现象重力气象材料地质水力内应力动力施工荷载使用荷载构件自重冰荷载风荷载雪荷载湿度变化温度变化体积变化水位差沉降差地震作用吊车荷载车辆荷载冲击荷载振动荷载预加力钢材焊接施工安装第二章建筑物与构筑物的构造2.自然气候的影响风吹、日晒、积雪、雨淋、冰冻、地下水、地震等因素对建筑物影响。第二章建筑物与构筑物的构造重庆成都昆明风向频率玫瑰图地震地震引起的地面运动会使房屋在竖向或水平方向产生加速度反应，其加速度反应值与房屋本身质量的乘积，就形成地震对房屋的作用力。3.人为因素的影响火灾、机械振动、噪声、化学腐蚀、虫灾。第二章建筑物与构筑物的构造4.建筑技术条件的影响建筑材料、建筑结构、建筑施工。5.建筑标准的影响装修标准、设备标准、、造价标准。基础---建筑物与土层直接接触的部分称为基础。地基---支承建筑物重量的土层叫地基。基础是建筑物的组成部分，它承受着建筑物的全部荷载，并将其传给地基。地基则不是建筑物的组成部分，它只是承受建筑物荷载的土壤层。第二节地基与基础一、地基与基础的概念第二章建筑物与构筑物的构造基础地基第二章建筑物与构筑物的构造大放角防潮层基底标高基础宽度3:7灰土二基础的类型与构造按选用材料及受力方式分类：（一）刚性基础—由刚性材料制作的基础称为刚性基础。一般指抗压强度高，而抗拉、抗剪强度较低的材料就称为刚性材料。常用的有砖、灰土、混凝土、三合土、毛石等。（二）非刚性基础采用混凝土基础的底部配以钢筋，利用钢筋来承受拉应力，使基础底部能够承受较大的弯矩，这时，基础宽度不受刚性角的限制，故称钢筋混凝土基础为非刚性基础或柔性基础。第二章建筑物与构筑物的构造三、地下室的防潮与防水构造地下室由于经常受到下渗地表水、土壤中的潮气和地下水的侵蚀。地下室设计须处理防潮和防水构造。卷材防水：外防水--是将防水层贴在地下室外墙的外表面。这对防水有利，但维修困难。内防水内防水是将防水层贴在地下室外墙的内表面，这样施工方便，容易维修，但对防水不利，故常用于修缮工程。第二章建筑物与构筑物的构造混凝土自防水地下室的底板与墙身材料多采用防水钢筋混凝土。水泥砂浆抹灰冷底子油一道热沥青二道防水钢筋混凝土第二章建筑物与构筑物的构造第三节墙体一.概述第二章建筑物与构筑物的构造2、围护作用：抵御自然界风、雪、雨等侵袭，防止太阳辐射及噪声的干扰。(一）、墙体的作用1、承重作用：承受房屋的屋顶、楼板、人、设备的荷载。3、分隔作用：起分隔房间的作用。4、装修作用：改变室内生活环境，保护墙体。（二）、墙体设计要求1、足够的强度和稳定性（1）、强度要求强度是指墙体承受荷载的能力。强度与所采用的材料以及同一材料的强度等级有关。作为承重墙的墙体，必须具有足够的强度，以确保结构的安全。（2）、刚度要求刚度是指墙体的稳定性。墙体的稳定性与墙的高度、长度和厚度有关。高而薄的墙稳定性差，矮而厚的墙稳定性好；长而薄的墙稳定性差，短而厚的墙稳定性好。第二章建筑物与构筑物的构造2、外墙应符合热工性能：外墙体的保温、隔热、防止产生凝结水第二章建筑物与构筑物的构造3、隔声要求墙体主要隔离由4、其他要求防火、防潮、防水--节能---为贯彻国家的节能政策，改善严寒和寒冷地区居住建筑采暖能耗大，热工效率差的状况，必须通过建筑设计和构造措施来节约能耗。空气直接传播的噪声（三）、墙体的分类1、按施工方法墙体分为三种：块材墙是用砂浆等胶结材料将砖石块材等组砌而成（例如砖墙、石墙及各种砌块墙)。板筑墙是在现场立 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，现浇而成的墙体(例如现浇混凝土墙)。板材墙是预先制成墙板，施工时安装而成的墙(例如预制混凝土大板墙、各种轻质条板内隔墙)。2、墙体所在位置：外墙和内墙；纵墙和横墙。窗与窗之间和窗与门之间的称为窗间墙，窗台下面的墙称为窗下墙。第二章建筑物与构筑物的构造3、受力特点分类承重墙非承重墙（四）墙体厚度的决定1、砖墙砖材料：黏土砖、灰砂砖、页岩砖、煤矸石砖、水泥砖及工业废料砖等。砖形式：实心砖、多孔砖及空心砖。我国黏土实心标准砖的规格为：240mm×115mm×53mm砖的强度等级为：烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级为：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10；53240115普通烧结砖第二章建筑物与构筑物的构造砖墙的组砌方式：为了保证墙体的强度，砖砌体的砖缝必须横平竖直，错缝搭接，避免通缝。同时砖缝砂浆必须饱满，厚薄均匀。常用的错缝方法是将顶砖和顺砖上下皮交错砌筑。每排列一层砖称为一皮。第二章建筑物与构筑物的构造全顺式砌筑，墙厚200mm。空心砖用于非承重墙，多孔砖可用于承重墙。第二章建筑物与构筑物的构造砌块有规律的排列整齐、纵横墙牢固搭接、尽可能少镶砖、减少砌块种类。二、墙体细部构造墙脚---底层室内地面以下，基础以上的墙体常称为墙脚。墙脚包括墙身防潮层、勒脚、散水和明沟等。（一）防潮层墙身防潮层的作用：防止土壤和地面水渗入砖砌体。墙身防潮分水平防潮层和垂直防潮层。（1）水平防潮层---防水砂浆、细石混凝土、油毡防潮层。（2）垂直防潮层---防水砂浆、沥青防潮层。第二章建筑物与构筑物的构造水平防潮层的做法——油毡防潮层、防水砂浆防潮层、配筋细石混凝土防潮层、防水砂浆砌砖防潮层。第二章建筑物与构筑物的构造垂直防潮层垂直防潮层设置部位第二章建筑物与构筑物的构造a.作用——防止高地坪下填土中的潮气侵入墙体。b.设置——墙体上下设两道水平防潮层；靠土层一侧设垂直防潮层。c.垂直防潮层做法——水泥砂浆抹面；外刷冷底子油一道，热沥青两道。内墙不同高地坪墙身防潮（二）勒脚勒脚勒脚勒脚是外墙墙身接近室外地面的部分，为防止雨水上溅墙身和机械力等的影响，所以要求墙脚坚固耐久和防潮。材料：水泥砂浆抹面；石板、面砖贴面；毛石、条石砌筑。第二章建筑物与构筑物的构造（三）散水作用：保护墙基不受雨水的侵蚀，将屋面雨水排至远处。散水（四）踢脚踢脚：是外墙内侧或内墙两侧的下部和室内地坪接近的部分。第二章建筑物与构筑物的构造作用：为防止扫地时污染及损伤墙面。高度：120~150mm踢脚（五）、窗台窗台的作用是排除沿窗面流下的雨水、防止其渗入室内，污染外、内墙面。材料可采用天然石材或人工石材（如花岗石、水磨石板）、混凝土板及砖等。第二章建筑物与构筑物的构造外飘窗与窗楣结合（六）过梁(1)位置——门窗洞口及其它洞口的上部。(2)作用——支承并传递洞口上部荷载，装饰立面。(3)形式砖拱过梁——砖砌平拱、弧拱。钢筋砖过梁——在砖砌体灰缝中埋设钢筋。钢筋混凝土过梁——将钢筋混凝土粱架在洞口上部。第二章建筑物与构筑物的构造砖拱过梁带窗楣过梁(七)、圈梁、构造柱——设在墙体中连续封闭的钢筋混凝土横梁。1.圈梁作用——增强房屋空间刚度和整体性，防止因地基不均匀沉降或振动荷载引起的墙体开裂。设置位置——基础顶面；楼板、屋面板底部；门窗顶部。圈梁与过梁的区别——圈梁可以代替过梁，过梁不能代替圈梁。第二章建筑物与构筑物的构造——钢筋砖圈梁、钢筋混凝土圈梁。第二章建筑物与构筑物的构造2.构造柱设在墙体中的现浇钢筋混凝土立柱。1.构造柱的作用——约束墙体，防止墙体开裂散塌，提高墙体整体性和刚度。2.构造柱的设置位置——外墙四角；纵横墙交接处；楼梯间四角；较大洞口两侧；较长墙体中部。3.构造柱与墙体的拉接构造——沿墙体每隔500mm高设2￠6钢筋伸入墙体长1m。（八）、墙体加固措施当墙体的窗间墙上出现集中荷载，而墙厚又不足以承担其荷载；或当墙体的长度和高度超过一定限度并影响到墙体稳定性时，常在墙身局部适当位置增设凸出墙面的壁柱以提高墙体刚度。第二章建筑物与构筑物的构造第二章建筑物与构筑物的构造第二章建筑物与构筑物的构造损坏的楼群第二章建筑物与构筑物的构造河西区菜园大楼砖混结构因地裂造成严重破坏（八度区）红桥区丁字沽新村三层宿舍楼因无圈粱和内外墙连接不好檐墙倒塌。（八度区）第二章建筑物与构筑物的构造天津河东区毛条厂伸缩缝开裂最大位移0.8米（八度区）塘沽区新港船厂山墙因无圈粱拉结砖砌体脱离外倾（八度区）（三）墙面的内外装修作用：保护墙面，提高其抵抗风、雨、温度、酸、碱等侵蚀能力；满足立面装修的要求，增加美感；增强隔热保温及隔声的效能。1、抹灰类墙面装修一般抹灰：一般抹灰：有石灰砂浆、混合砂浆、水泥砂浆等。外墙抹灰一般为20～25mm，内墙抹灰为15～20mm，顶棚为12～15mm。在构造上和施工时须分层操作，一般分为底层、中层和面层，各层的作用和要求不同。装饰抹灰：装饰抹灰有水刷石、干粘石、斩假石、水泥拉毛、弹涂面等。装饰抹灰一般是指采用水泥、石灰砂浆等抹灰的基本材料，除对墙面作一般抹灰之外，利用不同的施工操作方法将其直接做成饰面层。第二章建筑物与构筑物的构造2、陶瓷贴面类墙面装修：面砖、陶瓷锦砖（马赛克）第二章建筑物与构筑物的构造3、石材贴面类墙面装修石材贴面类：天然石材板、花岗岩板、大理石板、青石板、人造石材、预制水磨石板、人造大理石板等。4、涂料类墙面装修涂料系指喷涂、刷于基层表面后，能与基层形成完整而牢固的保护膜的涂层饰面装修。涂料按其主要成膜物的不同，可以分为有机涂料和无机涂料两大类。1）、无机涂料常用的无机涂料有石灰浆、大白浆、可赛银浆、无机高分子涂料等。2）、有机涂料有机合成涂料依其主要成膜物质和稀释剂的不同，可分为溶剂型涂料、水溶性涂料和乳液型涂料三种第二章建筑物与构筑物的构造5、裱糊类墙面装修裱糊类----墙面装修是将各种装饰性的墙纸、墙布、织锦等材料裱糊在内墙面上的一种装修饰面。墙纸品种很多，目前国内使用最多的是PVC塑料墙纸、玻璃纤维墙布、纺织物面墙纸、金属面墙纸、天然木纹面墙纸等。第二章建筑物与构筑物的构造四隔墙隔墙：分隔室内空间的非承重墙。120单砖墙砌块砌墙第二章建筑物与构筑物的构造轻骨架隔墙（板条墙）第二章建筑物与构筑物的构造