房屋建筑学教案第11-20章

第11章基础教研室：土木教研室教师姓名：课程名称房屋建筑学授课专业及班次2007级土木工程专业授课内容基础授课方式及学时讲授4课时目的要求认识基础的类型、功能及其设计重点与难点重点：基础的类型及特点难点：基础的类型、特点及其对应的适用范围讲授内容及时间分配（1）地基与基础（1课时）（2）基础的设计要求（1课时）（3）基础的类型（2课时）教具多媒体参考资料（1）同济大学，西安建筑科技大学，东南大学，重庆大学合编．《房屋建筑学》．北京：中国建筑工业出版社．2005（2）杨全铎，许炳权主编．《现代建筑装饰构造与材料》．北京：中国建筑工业出版社．1994（3）李胜才，吴龙声主编．《装饰构造》．南京：东南大学出版社．1997（4）建筑设计资料集编委会主编．《建筑设计资料集》．北京：中国建筑工业出版社．第2版．1994（5）李必瑜主编．《建筑构造》（上、下）．北京：中国建筑工业出版社．2000（6）刘昭如编著．《建筑构造设计基础》．北京：科学出版社．2000§11.1地基和基础的基本概念一、基础和地基基础是建筑物的组成部分。它承受着建筑物的上部荷载，并将这些荷载传给地基。地基不是建筑物的组成部分。地基承受建筑物荷载而产生的应力和应变是随着土层的深度增加而减少，在达到一定深度以后可以忽略不计。二、地基土的分类岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土三、地基应满足的要求强度、变形、稳定四、地基的分类：可分为天然地基和人工地基两类。凡天然土层本身具有足够的强度，能直接承受建筑物荷载的地基被称为天然地基。凡须预先对土壤层进行人工加工或加固处理后承受建筑物荷载的地基称人工地基。人工加固地基通常采用压实法、换土法、打桩法以及化学加固法等。五、基础的埋置深度从室外设计地面至基础底面的垂直距离称基础的埋置深度，简称基础的埋深。六、影响基础埋深的因素建筑物的用途；作用在地基上的荷载大小和性质；工程地质条件；水文地质条件；相邻建筑物的基础的影响；地基士壤冻胀深度§11.2基础的设计要求基础应具有足够的强度、刚度和耐久性基础应满足设备管线安装的要求基础应满足经济要求§11.3基础的类型一、刚性基础（无筋扩展基础）由刚性材料制作的基础称刚性基础。所谓刚性材料，是指抗压强度高，而抗拉抗剪强度低的材料。在常用材料中，砖、石、砼等均属刚性材料。所以，砖、石砌体基础、砼基础称刚性基础。灰土基础、砖基础、毛石基础、三合土基础、混凝土基础、毛石混凝土基础二、柔性基础在砼基础的底部配以钢筋，利用钢筋来承受拉力，使基础底部能够承受较大弯矩，这时，基础宽度的加大不受刚性角的限制，故称钢筋砼基础为柔性基础，也称非刚性基础。按基础的构造型式分类基础构造型式的确定随建筑物上部结构形式、荷载大小及地基土质情况而定。1、条形基础当建筑物上部结构采用砖墙或石墙承重时，基础沿墙身设置，多做成长条形，这种基础称条形基础或带形基础，所以条形基础往往是砖石墙的基础形式。2、独立基础当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架及门架结构承重时，其基础常采用方形或矩形的单独基础，这种基础称独立基础或柱式基础。3、井格式基础当框架结构处在地基条件较差的情况时，为了提高建筑物的整体性，避免各柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵、横方向连接起来，做成十字交叉的井格基础，故又称十字带形基础。4、筏形基础当建筑物上部荷载较大，所在地的地基承载能力比较弱，采用简单的条形基础或井格式基础不能适应地基变形的需要时，常将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，这种满堂的板式基础称为筏式基础。5、箱形基础6、其它基础教案尾页1、思考题：（1）什么是地基？如何分类？（2）何谓基础的埋深？影响埋深的因素有哪些？（3）基础设计应满足哪些要求？（4）基础按不同的标准可分为哪几类？（5）什么是刚性基础？有何优缺点？（6）什么是非刚性基础？有何特点？2、参考资料：（1）同济大学，西安建筑科技大学，东南大学，重庆大学合编．《房屋建筑学》．北京：中国建筑工业出版社．2005（2）杨全铎，许炳权主编．《现代建筑装饰构造与材料》．北京：中国建筑工业出版社．1994（3）李胜才，吴龙声主编．《装饰构造》．南京：东南大学出版社．1997（4）建筑设计资料集编委会主编．《建筑设计资料集》．北京：中国建筑工业出版社．第2版．1994（5）李必瑜主编．《建筑构造》（上、下）．北京：中国建筑工业出版社．2000（6）刘昭如编著．《建筑构造设计基础》．北京：科学出版社．20003、课后分析：基础是建筑物最底部的构件，在后续专业课程中有相关的课程来学习基础的相关知识，在本章中主要介绍基础的类型及特点。第12章墙体教研室：土木教研室教师姓名：课程名称房屋建筑学授课专业及班次2007级土木工程专业授课内容墙体授课方式及学时讲授4课时目的要求认识墙体组成、功能及其设计重点与难点重点：墙体类型与设计要求，砖墙构造难点：幕墙与防火墙讲授内容及时间分配（1）墙体概述（2）砌体墙（2课时）（3）幕墙（4）隔墙与隔断（5）防火墙（2课时）教具多媒体参考资料（1）同济大学，西安建筑科技大学，东南大学，重庆大学合编．《房屋建筑学》．北京：中国建筑工业出版社．2005（2）杨全铎，许炳权主编．《现代建筑装饰构造与材料》．北京：中国建筑工业出版社．1994（3）李胜才，吴龙声主编．《装饰构造》．南京：东南大学出版社．1997（4）建筑设计资料集编委会主编．《建筑设计资料集》．北京：中国建筑工业出版社．第2版．1994（5）李必瑜主编．《建筑构造》（上、下）．北京：中国建筑工业出版社．2000（6）刘昭如编著．《建筑构造设计基础》．北京：科学出版社．2000§12.1墙体概述12.1.1墙体的作用承重作用：既承受建筑物自重和人及设备等荷载，又承受风和地震作用。围护作用：抵御自然界风、雨、雪等的侵袭，防止太阳辐射和噪声的干扰。分隔作用：把建筑物分隔成若干个小空间。环境作用：装修墙面，满足室内外装饰和使用功能要求。12.1.2墙体的类型1、按所在位置及方向分类按墙体在平面图中所处的位置不同，墙体分内墙和外墙。位于建筑外界四周的墙称外墙。外墙是建筑物的外围护结构，起着挡风、阻雨、保温、隔热的作用。位于建筑内部的墙称内墙，内墙主要是分隔房间。沿建筑物短轴方向布置的墙称横墙，横向外墙又称山墙。沿建筑物长轴方向布置的墙称纵墙，纵墙又分为内纵墙与外纵墙。在一片墙上，窗与窗或门与窗之间的墙称窗间墙；窗洞下部的墙称窗下墙。2、按所用材料分类按所用材料不同，墙体可分为砖墙、石墙、土墙及钢筋混凝土墙等。砖是我国传统的墙体材料，应用很广，但由于粘土砖的取材需占用大量农田，破坏生态环境，近年来，我国一些大城市已经开始限制粘土实心砖的使用。石墙和土墙宜于就地取材，具备很好的经济价值。钢筋混凝土墙可现浇、预制，在多层和高层建筑中广泛应用。另外利用工业废料发展各种墙体材料，应得到积极推广和应用。3、按受力情况分类根据结构受力情况不同，墙体有承重墙和非承重墙之分。直接承受上部屋顶、楼板所传来荷载的墙称承重墙；不承受上部荷载的墙称非承重墙。非承重墙包括隔墙、填充墙和幕墙。分隔内部空间其重量由楼板或梁承受的墙称隔墙；框架结构中填充在柱子之间的墙称框架填充墙；而悬挂于外部骨架或楼板间的轻质外墙称幕墙。外部的填充墙和幕墙不承受上部楼板层和屋顶的荷载，却承受风荷载和地震荷载。4、按施工方法和构造分类（1）叠砌墙：各种材料制作的块材用砂浆等胶结材料砌筑而成，也称块材墙。（2）板筑墙：施工时先在墙体部位竖立模板，然后在模板内夯筑或浇筑材料夯实而成。（3）装配式墙：是在预制厂生产的墙体构件，运到施工现场进行机械安装的墙体。12.1.3墙体的设计要求1、安全方面（1）承载力要求：墙体的强度与所用材料有关。如砖墙与砖、砂浆强度等级有关；砼墙与砼的强度等级有关。同时根据受力情况确定墙体厚度。（2）稳定性要求：墙垛、墙体的稳定性与墙的长度、高度、厚度以及纵、横向墙体间的距离有关。当墙身高度、长度确定后，通常可通过增加墙体厚度、增设墙垛、壁柱、圈梁等办法增加墙体稳定性。（3）防火要求：作为墙体材料及墙身厚度，都应符合防火规范中相应燃烧性能和耐火极限所规定的要求。如划分防火区域、防止火灾蔓延，须设置防火墙等。2、功能方面（1）保温、隔热要求：作为围护结构的外墙，对热工的要求十分重要。北方寒冷地区要求围护结构具有较好的保温能力，以减少室内热损失。同时还应防止在围护结构内表面和保温材料内部出现凝聚水现象。对南方地区为防止夏季室内温度过热，除布置上考虑朝向、通风外，作为外围护结构须具有一定隔热性能。（2）隔声要求（3）防水防潮要求3、经济方面4、美观方面§12.2砌体墙12.2.1砖墙优点：取材容易，制造简便；有一定的保温隔热防火防冻的功能；有一定的承载力；施工简单。缺点：施工速度慢，劳动强度大，自重大，占面积大。1、砖墙材料（1）砖按其使用材料分，砖有粘土砖、炉渣砖和灰砂砖等；依其形状特点分有实心砖、空心砖和多孔砖。粘土砖是我国传统的墙体材料。它以粘土为主要材料，经成型、干燥、烧焙而成。我国标准粘土砖的规格为240mm×115mm×53mm。砖的强度以强度等级表示，分别为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个级别。（2）砂浆砂浆是砌体的粘结材料，它将砖胶结成为整体，并将砖块之间的空隙填实，便于使上层砖块所承受的荷载能逐层均匀的传至下层砖块，以保证砌体的强度。常用的砂浆有水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆三种。水泥砂浆是由水泥、砂和水按一定比例拌合而成，属于水硬性材料，强度高，较适合于砌筑潮湿环境的砌体。石灰砂浆是由石灰、砂和水拌合而成，属气硬性材料，强度不高，多用于砌筑次要民用建筑中地面以上砌体。混合砂浆是由水泥、石灰膏、砂加水拌合而成，这种砂浆强度较高，和易性和保水性好，常用于砌筑地面上砌体。砂浆的强度等级划分五个级别，有M15、M10、M7.5、M5、M2.5。2、砖墙的组砌方式砖墙的组砌方式是指砖块在砌体中排列的方式。以标准砖为例，砖墙可根据砖块尺寸和数量采用不同的排列，借砂浆形成的灰缝，组合成各种不同的墙体。标准砖的规格为53mm×115mm×240mm（厚×宽×长）。以灰缝为10mm进行组合时，从尺寸上满足：（4个砖厚＋3个灰缝）＝（2个砖宽＋1个灰缝）＝1砖长3、砖墙的细部构造主要包括：门窗过梁、窗台、勒脚、散水、明沟、墙身加固等（1）门窗过梁设置在门窗洞口上的横梁，用以承受洞口上部砌体传来的荷载，并把这些荷载传给洞口两侧的墙体。砖拱过梁、钢筋砖过梁、钢筋混凝土过梁A、砖拱过梁有平拱、弧拱和半圆拱三种。平拱高度不小于240mm，灰缝上部宽度不大于20mm，下部不小于5mm。拱两端伸入墙内20~30mm，中部起拱高度约为跨度的1/50。跨度最大可达1.2m。砌筑砂浆强度等级不低于M5，砖强度等级不低于mu10不宜用于地震区，过梁上有集中荷载或动荷载，以及地基不均匀沉降处的建筑。B、钢筋砖过梁在砖缝里配置钢筋，形成可以承受荷载的加筋砖砌体。一砖墙放置不少于3根φ6的钢筋，放在洞口上部的砂浆层内，砂浆层为30mm厚的1︰3的水泥砂浆。钢筋两边伸入支座长度不小于240mm，并加弯钩。适用于跨度不大于1.5m，上部无集中荷载或墙身为清水墙时的洞口上。对于抗震地区和有较大振动荷载的建筑不应使用。C、钢筋混凝土过梁当门窗洞口较大或洞口上部有集中荷载时应用。有现浇和预制两种，梁宽与墙相同。梁高为施工方便，常取60、120、180、240mm。梁两端支承在墙上的长度每边不小于240mm。梁断面有矩形和L形。矩形多用于内墙和浑水墙。L形断面多用于外墙和清水墙。（2）窗台为避免雨水聚积窗下侵入墙身和沿窗下槛向室内渗透污染室内，在窗下靠室外一侧设置的泄水构件。有悬挑窗台和不悬挑窗台。悬挑窗台常采用顶砌一皮砖或将一皮砖侧砌并悬挑60mm，也可预制混凝土窗台。窗台表面用1︰3的水泥砂浆抹面做出坡度，挑砖下缘粉滴水线，雨水沿滴水槽下落。（3）勒脚保护墙身和增加建筑物立面美观。A、常见勒脚类型：石砌勒脚、抹灰类勒脚、贴面勒脚