第八章民用建筑构造概论

第八章民用建筑构造概述学习目标：掌握民用建筑分类、分级的依据；掌握建筑物的基本组成和结构类型；掌握建筑标准化与模数制及轴线的作用。学习重点：民用建筑的分类、分级；建筑物的基本组成；建筑模数制；定位轴线的划分。学习建议：结合《民用建筑设计通则》、《建筑设计防火规范》、《建筑模数统一协调标准》等规范性文件，掌握本章重点内容，应用所学知识对所在学校及周边建筑物进行分类和分级，并分析其构造组成。本章内容8.1民用建筑的分类和分级8.2民用建筑的构造组成8.3影响建筑构造的因素和构造设计原则8.4建筑标准化与模数制8.5民用建筑的定位轴线一、民用建筑的分类供人们居住及进行社会活动等非生产性的建筑称为民用建筑。（一）按照建筑的使用性质分类1．居住建筑居住建筑是指提供家庭和集体生活起居用的建筑物，如住宅、宿舍、公寓等。2．公共建筑公共建筑是供人们进行社会活动的建筑物。如行政办公建筑、文教建筑、托幼建筑、医疗建筑、商业建筑、观演建筑、体育建筑、展览建筑、旅馆建筑、交通建筑、通讯建筑、园林建筑、纪念建筑、娱乐建筑等。另外，有些大型公共建筑内部功能比较复杂，可能同时具备上述两个或两个以上的功能，一般称这类建筑为综合性建筑。8.1民用建筑的分类和分级（二）按照承重结构的材料进行分类1．木结构建筑：指以木材作房屋承重骨架的建筑。2．砖(或石)结构建筑：指以砖或石材作为承重墙柱和楼板(砖拱或石拱)的建筑。3．钢筋混凝土结构建筑：指以钢筋混凝土作承重结构的建筑。4．钢结构建筑：指以型钢作房屋承重骨架的建筑。5．混合结构建筑：指用两种或两种以上材料作承重结构的建筑。如砖木结构建筑、砖混结构建筑、钢混结构建筑等。（三）按照建筑结构形式进行分类1．墙承重体系由墙体承受建筑的全部荷载，并把荷载传递给基础的承重体系。适用于内部空间较小，建筑高度较低的建筑。2．骨架承重体系由钢筋混凝土或型钢组成的梁柱体系承受建筑的全部荷载，墙体只起围护和分隔作用的承重体系。适用于跨度大、荷载大，高度大的建筑。3．内骨架承重体系建筑内部由梁柱体系承重，四周用外墙承重。适用于局部设有较大空间的建筑。4．空间结构承重体系由钢筋混凝土或型钢组成空间结构承受建筑的全部荷载，如网架、悬索、壳体等。适用于大空间建筑。（四）按照民用建筑的层数和高度进行分类1．住宅建筑按层数分类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．公共建筑按高度分类我国《民用建筑设计通则》（GB50352—2005）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）将高度超过24m的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑(但不包括高度超过24m的单层建筑)。3．超高层建筑建筑物高度超过100m时，不论住宅建筑或公共建筑均称为超高层建筑。二、民用建筑的分级（一）按耐久年限分级一级:耐久年限为100年以上，适用于重要的建筑和高层建筑；二级:耐久年限为50～100年，适用于一般性建筑；三级:耐久年限为25～50年，适用于次要建筑；四级:耐久年限为15年以下，适用于临时性建筑。（二）按耐火等级分类根据建筑材料和构件的燃烧性能及耐火极限，多层建筑的耐火等级分为四级（表8-1），高层建筑的耐火等级分为二级。1.建筑构件的燃烧性能燃烧性能是指建筑构件在明火或者高温辐射的情况下，能否燃烧以及燃烧的难易程度。建筑构件按照燃烧性能分成非燃烧体(或称不燃烧体)、难燃烧体和燃烧体。2.建筑构件的耐火极限耐火极限是指对任一建筑构件按时间一温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性破坏或失去隔火作用时止的这段时间，用小时表示。（三）按重要性和规模分类我国目前将各类民用建筑分为特级、1级、2级、3级、4级、5级等六个级别，如列为国家重点项目或以国际性活动为主的特高级大型公共建筑、30层以上建筑等均列为特级建筑。表8-1建筑物构件的燃烧性能和耐火极限（普通建筑）常见的民用建筑一般都由基础、墙或柱、楼地层、楼梯、屋顶、门窗六个基本组成部分。除此之外还有通风道、垃圾道、烟道、壁橱等建筑配件及设施，可根据建筑物的功能要求设置(图8-1)。8.2民用建筑的构造组成图8-1民用建筑的构造组成1—基础；2—外墙；3—内横墙；4—内纵墙；5—楼板；6—屋顶；7—地坪；8—门；9—窗；10—楼梯；11—台阶；12—雨篷；13—散水；14—勒脚；15—通风道；16—防潮层一、基础基础位于建筑物的最下部，埋于自然地坪以下，承受上部传来的所有荷载，并把这些荷载传给地基。基础是房屋的主要受力构件，其构造要求是坚固、稳定、耐久，能经受冰冻、地下水及所含化学物质的侵蚀，保持足够的使用年限。二、墙或柱墙或柱是房屋的竖向承重构件，它承受着由屋盖和各楼层传来的各种荷载，并把这些荷载可靠地传给基础。对于这些构件的设计必须满足强度和刚度要求。作为墙体，外墙还有围护的功能，抵御风霜雪雨及寒暑对室内的影响，内墙还有分隔房间的作用，所以对墙体还常提出保温、隔热、隔声等要求。三、楼板与地面楼板层是建筑物水平方向的承重构件，同时用来竖向分隔建筑内部空间。楼板承受家具设备和人体荷载，并将其传给墙或梁，同时对墙体起水平支撑作用。因此，楼板层应具有足够的强度、刚度和隔声性能，对于厨房、卫生间等有水侵蚀的房间还应具有防潮、防水性能。地层是建筑底层房间与下部土层之间的分隔构件，起承受底层房间荷载的作用。由于地层下面往往是夯实的土壤，所以强度要求比楼板低。地层直接与人体及家具设备接触，要具有良好的耐磨、防潮及防水、保温的性能。四、楼梯楼梯是楼房建筑的垂直交通设施。供人们上下楼层和紧急疏散之用。故要求楼梯具有足够的通行能力，并且防滑、防火，能保证安全使用。五、屋顶屋顶是建筑物的承重兼围护构件，承受风、雪荷载及施工、检修等荷载，应具有足够的强度、刚度及防水、保温、隔热等性能。另外，屋顶又是建筑体型和立面的重要组成部分，其外观形象也应得到足够的重视。六、门与窗门窗属非承重构件。门主要起交通联系、分隔之用；窗主要起通风、采光、分隔、眺望等作用。故要求其开关灵活、关闭紧密、坚固耐久，必要时应具有保温、隔声、防火性能一、影响建筑构造的因素（一）外力作用的影响直接作用在建筑物上的外力统称为荷载，荷载可分为恒荷载和活荷载两大类。恒荷载主要是指建筑的自重，活荷载如人体、家具、设备的重量，风、雪荷载和地震荷载等。外力作用是影响建筑构造的主要因素。地震是对建筑造成破坏的主要自然因素，地震的大小用震级表示，震级是衡量地震时释放能量大小的标准。释放能量越多，震级越高。但在进行建筑抗震设计时，并不是以震级作为设计依据，而是以地震烈度作为设计依据。地震烈度是指某一地区，地面房屋遭受到一次地震影响的强弱程度。同一个震级的地震，由于各地区距震中远近不同等因素影响，地震烈度并不一样。一般是震中区最大，离震中越远，烈度越小。8.3影响建筑构造的因素和构造设计原则（二）自然界其他因素的影响气候是自然界对建筑影响的主要因素，不同的气候条件对房屋的影响也不尽相同，应当根据当地实际情况对房屋有关部位采取相应的构造措施，如保温、隔热、防水、防冻胀等，以保证房屋的正常使用。（三）人为因素的影响人们在房屋内部从事的生产、生活等活动，往往会对房屋产生不同的影响。建筑构造应当具备抵御不良因素的能力，通过在相应部位采取可靠的构造措施，提高建筑的生存能力，避免遭受不应有的损失。（四）技术和经济条件的影响随着各种新材料、新工艺、新技术的不断涌现，建筑构造组成也在不断地发生变化，建筑构造要根据行业发展的现状和趋势，不断调整，推陈出新。经济水平的提高，也会对建筑构造产生影响。如弱电技术、智能系统、灾害预警系统和高档装修在建筑中的逐步普及，对建筑构造提出了新的要求。二、建筑构造的设计原则（一）满足建筑使用功能的要求房屋建造地点不同，使用功能不同，往往对建筑构造的要求也不相同。如民用建筑讲究使用者的舒适性，工业建筑应当满足生产的需要。应当根据具体情况，选择合理的房屋构造方案。（二）确保结构安全房屋中的绝大多数构件是通过结构计算和设计确定的，有一些构配件的安全使用主要是通过构造措施来保证，如楼梯的栏杆和扶手、抗震构造等。在选择受力的构配件时，应把确保结构安全放在首位。（三）适应建筑工业化和建筑施工的需要在满足建筑使用功能、艺术形象的前提下，应尽量采用标准设计和通用构配件，以适应建筑工业化的需要。（四）注重社会、经济和环境效益在选择房屋构造方案时应充分考虑建筑的综合效益，因地制宜，就地取材，注重环境保护。在确保工程质量的同时，努力降低工程造价。（五）注重美观构造方案的处理还要考虑其造型、尺度、质感、色彩等艺术和美观问题，如有不当往往会影响建筑物整体设计的效果。综上所述，应当本着满足功能、技术先进，经济适用，确保安全，美观大方，符合环保要求的原则，对不同的构造方案进行比较和分析，做出最佳选择。一、建筑标准化建筑标准化主要包括两个方面：首先是应制定各种法规、规范、标准和指标,使设计有章可循；其次是在诸如住宅等大量性建筑的设计中推行标准化设计。实行建筑标准化可以有效减少建筑构配件的规格，在不同的建筑中采用标准构配件，进而提高施工效率，保证施工质量，降低造价。8.4建筑标准化与模数制二、建筑模数制建筑模数是选定的标准尺度单位，作为建筑空间、建筑构配件、建筑制品以及有关设备尺寸相互协调中的增值单位。我国制定有《建筑模数统一协调标准》，用以约束和协调建筑的尺度关系。（一）基本模数基本模数是建筑模数协调统一标准的基本尺寸单位，基本模数的数值为100mm，用M表示，即1M=100mm。整个建筑物和建筑物的一部分以及建筑组合件的模数化尺寸，应是基本模数的倍数。（二）导出模数包括扩大模数和分模数。扩大模数是基本模数的整数倍数。水平扩大模数基数为3M、6M、12M、15M、30M、60M，其相应的尺寸分别是300、600、1200、1500、3000、6000mm。竖向扩大模数基数为3M、6M，其相应的尺寸分别是300、600mm。分模数是整数除基本模数的数值。分模数基数为M/10、M/5、M/2，其相应的尺寸分别是10、20、50mm。（三）模数数列及应用模数数列是以选定的模数基数为基础而展开的模数系统，是由基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展成的一系列尺寸。表8-2为我国现行的模数数列。表8-2模数数列(mm)（四）几种尺寸1、标志尺寸符合模数数列的规定，用以标注建筑物定位轴面、定位面或定位轴线、定位线之间的垂直距离（如开间或柱距、进深或跨度、层高等）以及建筑构配件、建筑组合件、建筑制品以及有关设备界限之间的尺寸。2、构造尺寸建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等的设计尺寸。3、实际尺寸建筑构配件、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。标志尺寸、构造尺寸及与二者之间缝隙尺寸的关系见图8-2。（a）（b）图8-2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定位轴线是确定建筑各构配件相互位置的基准线。构配件的定位又分为水平面内的定位和竖向定位。一、墙体的平面定位轴线（一）承重内墙的定位轴线承重内墙定位轴线与顶层内墙中线重合，如果承重内墙上下厚度不同，下面较厚，上面对称变薄，定位轴线与上下墙体中线重合；如果上下墙体不是对称形时，则定位轴线与顶层墙体中线重合。如图8-3所示，图中t为顶层墙的厚度。（二）承重外墙的定位轴线当底层墙体与顶层墙体厚度相同时，定位轴线距离墙内缘120mm；当底层墙体与顶层墙体厚度不同时，定位轴线距离顶层墙体内缘120mm。如图8-4所示。8.5民用建筑的定位轴线（三）非承重墙的定位轴线非承重墙体定位轴线的标定可按承重墙定位轴线的方法标定，还可以使墙身内缘与平面定位轴线重合。（四）带壁柱墙的定位轴线带壁柱外墙的定位，既可使墙内皮与定位轴线重合(图8-5)，也可使距墙身内皮120mm处与平面定位轴线重合(图8-6)。（五）变形缝处砖墙的定位轴线在建筑变形缝两侧如为双墙时，定位轴线分别设在距顶层墙体内缘120mm处；如