建筑工程讲义

-1-建筑工程冲讲义建筑工程技术(一)1A410000建筑工程技术lA411000房屋结构工程技术1A411010房屋结构工程的可靠性技术要求lA411011掌握房屋结构的安全性要求结构的功能要求:安全性,适用性,耐久性。结构杆件的基本受力形式：拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。1A411012掌握房屋结构的耐久性要求结构设计使用年限：临时建筑：5年；普通房屋：50年；纪念性建筑：100年。-2-混凝土结构的环境类别表1A411013－2注意：室内正常环境是一类-3-lA411021建筑荷载一、荷载的分类(一)按随时间的变异分类1．永久作用(永久荷载或恒载)：在设计基准期内，其值不随时间变化；或其变化可以忽略不计。如结构自重、土压力、预加应力、混凝土收缩、基础沉降、焊接变形等。2．可变作用(可变荷载或活荷载)：在设计基准期内，其值随时间变化。如安装荷载、屋面与楼面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载、积灰荷载等。3．偶然作用(偶然荷载、特殊荷载)：在设计基准期内可能出现，也可能不出现，而一旦出现其值很大，且持续时间较短。例如爆炸力、撞击力、雪崩、严重腐蚀、地震、台风等。(二)按结构的反应分类1．静态作用或静力作用：不使结构或结构构件产生加速度或所产生的加速度可以忽略不计，如结构自重、住宅与办公楼的楼面活荷载、雪荷载等。2．动态作用或动力作用：使结构或结构构件产生不可忽略的加速度，例如地震作用、吊车设备振动、高空坠物冲击作用等。(三)按荷载作用面大小分类l．均布面荷载Q建筑物楼面或墙面上分布的荷载，如铺设的木地板、地砖、花岗石、大理石面层等重量引起的荷载。2．线荷载建筑物原有的楼面或层面上的各种面荷载传到梁上或条形基础上时可简化为单位长度上的分布荷载称为线荷载q。3．集中荷载当在建筑物原有的楼面或屋面承受一定重量的柱子，放置或悬挂较重物品(如洗衣机、冰箱、空调机、吊灯等)时，其作用面积很小，可简化为作用于某一点的集中荷载。(四)按荷载作用方向分类1．垂直荷载：如结构自重、雪荷载等；2．水平荷载：如风荷载、水平地震作用等。二、施工荷载在施工过程中，将对建筑结构增加一定数量的施工荷载，如电动设备的振动、在房间放置大量的砂石等建筑材料，可能使得建筑物局部面积上的荷载值远远超过设计允许的范围。三、建筑装饰装修变动对建筑结构的影响及对策-4-1．建筑装饰装修对建筑结构的影响在装饰装修过程中，如有结构变动，或增加荷载时，应注意：(1)将各种增加的装修装饰荷载控制在允许范围以内，如果做不到这一点，应对结构进行重新验算，必要时应采取相应的加固补强措施。(2)建筑装饰装修工程设计必须保证建筑物的结构安全和主要使用功能。当涉及主体和承重结构改动或增加荷载时，必须由原结构设计单位或具备相应资质的设计单位核查有关原始资料，对既有建筑结构的安全性进行核验、确认。(3)建筑装饰装修工程施工中，严禁违反设计文件擅自改动建筑主体、承重结构或主要使用功能；严禁未经设计确认和有关部门批准擅自拆改水、暖、电、燃气、通信等配套设施。2．在楼面上加铺任何材料属于对楼板增加了面荷载*装配式楼板结构，为了加强结构的整体性、抗震性能，常在楼板上做现浇的钢筋混凝土叠合层，厚度50～80mm；严禁采用凿掉叠合层以减轻荷载的方法，进行楼面装修。*吊点应在钢筋混凝土圆孔板的板缝处下膨胀螺栓。3．在室内增加隔墙、封闭阳台，属于增加的线荷载(1)在室内采用砌块墙体隔墙时，应对楼板进行加固，以满足承载力的要求。(2)阳台装修时改变使用功能，应征求原设计单位的意见，或请有资质的单位重新设计。4．在室内增加装饰性的柱子，特别是石柱，悬挂较大的吊灯，应采取安全加固措施。5．变动墙对结构的影响*承重墙不得拆除；*不允许随便在承重墙体上开洞；*墙体开洞时，应经设计确定开洞位置、大小和开洞方法。6．楼板或屋面板上开洞、开槽对结构的影响开洞、开槽应经设计单位同意。7．变动梁、柱对结构的影响*不得将后加构件的钢筋或连接件与原有梁的钢筋焊接；*凿掉梁的混凝土保护层，应采用比原梁混凝土强度高一个等级的细石混凝土重新浇筑混凝土保护层；*梁下加柱相当于在梁下增加了支撑点，将改变梁的受力状态。在新增柱的两侧，梁由承受正弯矩变为承受负弯矩；*在柱子中部加粱(包括悬臂梁)将改变柱子的受力状态(包括轴力、弯矩等)；8．房屋增层对结构的影响-5-房屋增层要必须进行如下几个主要方面的结构计算工作。(1)验算增层后的地基承载力。(2)将原结构与增层结构看作一个统一的结构体系,并对此结构体系进行各种荷载作用的内力计算和内力组合。(3)验算原结构的承载能力和变形。(4)验算原结构与新结构之间连接的可靠性。9．桁架、网架结构的受力是通过节点传递给杆件的，不允许将较重的荷载作用在杆件上。在吊顶装修或悬挂重物时，注意主龙骨和重物的吊点应与桁架的结点采用常温情况的连接，避免焊接，以防止高温影响桁架杆件的受力。四、建筑结构变形缝的功能及在装饰装修中应予以的维护(一)伸缩缝基础不用断开；(二)沉降缝从基础到上部结构都断开；（三）防震缝基础不用断开。1A411022掌握结构平衡的条件(1)力的作用效果：运动效果：促使或限制物体运动状态的改变；变形效果：促使物体发生变形或破坏。(2)力的三要素力的大小、力的方向和力的作用点的位置称力的三要素。(3)作用与反作用原理力是物体之间的作用，其作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，沿同一作用线相互作用。(4)力的合成与分解(5)约束与约束反力-6-例题：对图1A411022-4(b)中的屋架，求各杆件内力。解：第一步．先考虑整体平衡，求出支座A、B的约束力。考虑该桁架形状及受力均左右对称，可得：YA=YB考虑X、Y方向力系的平衡，可得：YA=YB=2P；XA=0-7-第二步．截取节点A为隔离体，作为平衡对象，见图1A411022-4（c），XA、YA已得出，杆1和杆2的轴力为两个未知力，利用∑X=0和∑Y=0两个平衡方程便可求出。第三步．依次逐个截取节点，便可计算出所有杆件的轴力。截取节点的次序是保证每个节点只有两个未知力。当轴力是未知时，先假定它是拉力，如计算结果是正值，表明实际的轴力是拉力，如是负值，表明实际的轴力是压力。(3)截面法截面法是求桁架杆件内力的另一种方法，应用这种计算方法的要点是：适当地选取一假想截面，将桁架截为两部分，取其中任一部分作为平衡对象，利用平面力系的三个平衡方程式，求出被截杆件的内力。相对于节点法，截面法对于只需要求解部分杆件内力而不是全部时，显得更为简便。-8-2)建筑抗震设防分类：3)抗震结构的概念设计三、抗震构造措施在强地震作用下，多层砌体破坏主要是墙身。1A411024常见结构体系一、混合结构体系适合6层以下，横向刚度大，整体性好，但平面灵活性差。二、框架结构体系框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，同时承受竖向荷载及水平荷载的结构。适合15层以下建筑。三、力墙结构体系剪力墙结构是利用建筑物的纵、横墙体承受竖向荷载及水平荷载的结构。纵、横墙体也可兼作为维护墙或分隔房间墙。-9-剪力墙结构的优点是侧向刚度大，在水平荷载作用下侧移小。其缺点是剪力墙间距小，建筑平面布置不灵活，不适合于要求大空间的公共建筑。剪力墙间距一般为3～8m，适用于小开间住宅、旅馆等建筑，在30m范围内都适用。四、框架-剪力墙结构体系框架—剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构，它具有框架结构平面布置灵活，有较大空间的优点，又具有侧向刚度大的优点。框架—剪力墙结构中，剪力墙主要承受水平荷载，竖向荷载主要由框架承担。框架—剪力墙结构一般用于l0～20层的建筑。五、筒体结构体系超高层建筑水平荷载起控制作用。筒体结构适合于30～50层的建筑。六、桁架结构体系屋架高夸比1/6～1/8较合理七、网架结构网架结构可分为平板网架和曲面网架两种。平板网架采用较多，其优点：空间受力体系，杆件主要承受轴向力，受力合理，节省材料；整体性好，刚度大，稳定，抗震性能好，可悬挂吊车；杆件类型较少，适于工业化生产。平板网架可分为交叉桁架体系和角锥体系两类。网架结构的安装方法可分为高空拼装和整体安装两类。八、拱式结构1)拱的受力特点与适用范围：拱是一种有推力的结构，它的主要内力是轴向压力。拱式结构的主要内力为轴向压力，可利用抗压性能良好的混凝土建造大跨度的拱式结构。由于拱式结构受力合理，在建筑和桥梁中被广泛应用。它适用于体育馆、展览馆等建筑中。2)拱的类型：按照结构的组成和支承方式，拱可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。工程中，后两种拱采用较多。拱是一种有推力的结构，拱脚必须能够可靠地传承水平推力。解决这个问题非常重要，通常可采用下列措施：①推力由拉杆承受；②推力由两侧框架承受。九、悬索结构悬索结构包括索网、边缘构件，下部支撑结构-10-索的垂度一般为跨度的1/30十、薄壁空间结构1A412000建筑装饰装修技术1A412010建筑室内环境1A412010热工环境传热的三种形式：辐射、对流、传导体形系数从小到大：圆形、正方形、长方形结露原因：表面温度低于露点温度遮阳方式：水平、垂直、综合、挡板式1A412012建筑光环境可见光波长范围：380nm～780nm光源：热辐射光源气体放电光源（有频闪）1A412013建筑声环境听闻域：20Hz～20000Hz中频声：300～1000Hz人耳最灵敏声频：1000Hz1A412020建筑装饰装修设计和构造要求1A412021装饰装修设计统一模数：M＝100mm1/10M、1/5M、1/2M数列用于：缝隙、节点、配件截面、制品尺寸；1M、3M、6M数列用于：截面、洞口、跨度、柱距（开间）、层高；15M、30M、60M数列用于：跨度、柱距（开间）、层高、构配件尺寸。1A412022建筑防火、防水9层（含9层）、24m一下建筑耐火等级分4级；高层分2级；梁、柱耐火时间：2h、3h（P25表格）地下室采用防潮做法的条件：设计最高地下水位低于地板0.30～0.50m；厕所浴室楼层结构混凝土强度等级高于C30；踢脚板高度不小于150mm；1A412023楼梯的建筑构造一、疏散要求-11-室外疏散楼梯平台耐火极限不低于1h；疏散楼梯最小净宽度：医院病房楼1.3m，居住建筑1.1m，其他1.2m步上下两级所形成的平面角度不应大于10。，且每级离扶手25cm处的踏步深度不应小于22cm。二、楼梯的空间尺度要求1．除应符合防火规范的规定外，供日常主要交通用的楼梯的梯段净宽应根据建筑物使用特征，一般按每股人流宽为0.55+(0～0.15)m的人流股数确定，并不应少于两股人流。注：0～0．15m为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑人流众多的场所应取上限值。2．住宅套内楼梯的梯段净宽，当一边临空时，不应小于0.75m；当两侧有墙时，不应小于O.90m。套内楼梯的踏步宽度不应小于O.22m，高度不应大于0.20m，扇形踏步转角距扶手边0.25m处，宽度不应小于0.22m。3．每个梯段的踏步一般不应超过18级，亦不应少于3级。4．楼梯平台上部及下部过道处的净高不应小于2m；梯段净高不应小于2.20m。5．楼梯踏步最小宽度和最大高度(m)见表lA412023—2楼梯踏步最小宽度和最大高度(m)表lA412023—2楼梯类别最小宽度最大高度住宅公用楼梯0.250.18幼儿园、小学校等楼梯0.260.15电影院、剧场、体育馆、商场、医院、疗养院等楼梯0.280.16其他建筑物楼梯0.260.17专用服务楼梯、住宅户内楼梯0.220.20lA412024熟悉墙体的建筑构造一、墙体建筑构造的设计的原则*．在结构梁板与外墙连接处和圈梁处，由于结构的变形会引起外墙装修层的开裂，设计时应考虑分缝措施。*．建筑主体受温度的影响而产生的膨胀收缩必然会影响墙面的装修层，凡是墙面的整体装修层必须考虑温度的影响，做分缝处理。二、门、窗*．窗台低于0．80m时，应采取防护措施。*．在砌体上安装门窗严禁用射钉固定。*金属保温窗的主要问题是结露，应将与室外接触的金属框和玻璃结合处做断桥处理，以提高金属框内表面的温度，达到防止结露的目的。-12-