11建筑概述

广东工业大学建筑工程概论1祝同学们：学业优异！身体健康！生活愉快！热情欢迎同学们学习《建筑工程概论》课程广东工业大学建筑工程概论2建筑工程概论OutlineofBuildingEngineering广东工业大学建筑工程概论3课程要求及联系方法期末考试为80％，为课程论文平时20％，包括作业、考勤、随堂提问及测验广东工业大学建筑工程概论4本课程学习的内容和目的1.课程主要内容较为全面地介绍建筑工程的有关技术知识，包括建筑设计、建筑材料、建筑构造和建筑施工等的主要内容。2.学习本课程的目的⑴全面了解建筑工程；⑵了解自己的专业与建筑工程的关系；⑶为学好本专业知识打好相关基础。广东工业大学建筑工程概论5课程组成建筑概论建筑材料建筑构造建筑施工广东工业大学建筑工程概论6第一篇建筑概论第一章建筑概述简单介绍有关建筑的基础知识。第二章建筑设计建筑设计基本内容简介。1建筑概述建筑及建筑工程的概念；建筑构成要素、建筑基本属性、建筑工程基本属性；建筑的分类和著名建筑物、构筑物介绍；重点是建筑及建筑工程的内涵及其基本属性，其他内容作一般了解。本章提要广东工业大学建筑工程概论8本章内容1.1建筑和建筑工程的概念1.2建筑工程的类别及建筑结构体系1.3建筑物的等级1.4建筑模数协调统一标准1.5工程建设程序广东工业大学建筑工程概论91.1建筑和建筑工程的概念建筑一词英文为architecture，来自拉丁语architectura，可理解为关于建筑物的技术和艺术的系统知识，称为建筑学。汉语“建筑”是一个多义词，既可以表示建筑工程或土木工程的营造活动，又可表示这种活动的成果。1.1.1建筑的概念及其基本属性广东工业大学建筑工程概论10建筑通常认为是艺术与工程技术相结合，营造出供人们进行生产、生活或者其他活动的环境、空间、房屋或者场所。一般情况下是指建筑物和构筑物。建筑物和构筑物：建筑物是指供人们生活居住、工作学习、娱乐和从事生产的建筑。而人们不在其中生产、生活的建筑则称为构筑物。广东工业大学建筑工程概论11建筑的形成涉及建筑学、结构学、给排水、供暖通风、空调技术、电气、消防、自动控制、建筑声学、建筑光学、建筑热工学、建筑材料、建筑施工技术等方面的知识和技术。受到政治制度、自然条件、经济基础、社会需要以及人工技巧等因素影响。建筑在一定程度上反映了某个地区某个时期的建筑风格与艺术，也反映了当时的社会活动和工程技术水平。建筑是一门融社会、工程技术和文化艺术于一体的综合性学科，是一个时代物质文明、精神文明和政治文明的产物。广东工业大学建筑工程概论12建筑的基本属性包括以下几个方面：（1）建筑的时空性（2）建筑的工程技术性（3）建筑的艺术性（4）建筑的民族性和地方性广东工业大学建筑工程概论13构成建筑的基本要素是指不同历史条件下的建筑功能、建筑的物质技术条件和建筑形象。1.1.2建筑的基本构成要素一、建筑功能满足人体活动所需的空间尺度，即人是建筑空间活动的主体。满足人的生理要求，即要求建筑应具有良好的朝向、保温、防潮、隔声、防水、采光和通风的性能。满足不同建筑使用特点的要求，即不同性质的建筑物在使用上又有不同的特点。广东工业大学建筑工程概论14指建造建筑物的手段，一般包括建筑材料、土地、制品、构配件技术、结构技术、施工技术和设备技术等。二、建筑的物质技术条件三、建筑形象建筑除满足人们的使用要求外，又以它不同的空间组合、建筑造型、立面形式、细部与重点处理、材料的色彩和质感、光影和装饰处理等，构成一定的建筑形象。建筑的形象是建筑的功能和技术的综合反映。广东工业大学建筑工程概论15三要素的关系：建筑构成的三要素是相互联系、相互约束，而又不可分割的辩证统一关系。建筑功能是建筑的目的，是主导因素；物质技术条件是达到建筑目的的手段；功能不同的各类建筑可以选择不同的结构形式和使用不同的建筑材料，形成不同的建筑形象。在一定功能和技术条件下，应充分发挥设计者的主观作用，使建筑形象更加美观。广东工业大学建筑工程概论16工程运用科学原理、技术手段、实践经验，利用和改造自然，生产开发对社会有用的产品和实践活动的总称。建筑工程运用数学、物理、化学等基础知识和力学、材料等技术知识，以及专业知识研究各种建筑物设计、修建的一门学科。1.1.3建筑工程的概念及其基本属性一、建筑工程的概念由于建筑工程主要涉及房屋等建筑物，所以建筑工程又指房屋建筑工程，即兴建房屋的规划、勘察、设计（建筑、结构和设备）、施工的总称。广东工业大学建筑工程概论17（1）综合性一项建筑工程项目的建设一般都要经过勘察、设计和施工等阶段。每一个阶段的实施过程都需要运用工程地质勘探、工程测量、土力学、建筑力学、建筑结构、工程设计、建筑材料、建筑设备、建筑经济等学科，以及施工技术、施工组织等不同领域的知识。二、建筑工程的基本属性广东工业大学建筑工程概论18（2）社会性建筑工程是伴随人类社会的进步而发展起来的，所建造的建筑物和构筑物反映出不同历史时期社会、经济、文化、科学、技术和艺术发展的全貌。建筑工程在相当大的程度上成为社会政治和历史发展的外在特征和标志。广东工业大学建筑工程概论19（3）实践性建筑工程涉及的领域非常广泛，因此，影响建筑工程的因素必然众多且复杂，使得建筑工程对实践的依赖性很强。（4）技术、经济和艺术的统一性建筑工程是为人类需要服务的，所以它必然是集一定历史时期社会经济、技术和文化艺术的产物，是技术、经济和艺术统一的结果。广东工业大学建筑工程概论201.2建筑工程的类别及建筑结构体系别墅、宿舍、公寓等。特点：内部房间的尺度虽小但使用布局却十分重要，对朝向、采光、隔热和隔音等建筑技术问题有较高要求。主要结构构件：楼板和墙体，层数1～2层至10～30层不等。1.2.1按建筑物的使用性质分一、住宅建筑广东工业大学建筑工程概论21广东工业大学建筑工程概论22展览馆、影剧院、体育馆、候机大厅等。特点：大量人群聚集的场所，室内空间和尺度都很大，人流走向问题突出，对使用功能及其设施的要求很高。结构：经常采用将梁柱连接在一起的大跨度框架结构以及网架、拱、壳结构等为主体结构，层数以单层或低层为主。二、公共建筑广东工业大学建筑工程概论23广东工业大学建筑工程概论24商店、银行、商业写字楼等。特点：由于它也是人群聚集的场所，因此有着与公共建筑类似的要求。结构：往往可以做成高层建筑，对结构体系和结构形式有较高的要求。三、商业建筑广东工业大学建筑工程概论25广东工业大学建筑工程概论26图书馆、实验楼、医院等。特点：这类建筑有较强的针对性，如图书馆有书库、实验楼要安置特殊实验设备、医院有手术室和各种医疗设施。结构：这种建筑物经常采用框架结构为主体结构，层数以4～10层的多层为主。四、文教卫生建筑广东工业大学建筑工程概论27图书馆广东工业大学建筑工程概论28重型机械厂房、纺织厂房（单层轻工业）、制药厂房、食品厂房（多层轻工业）等。特点：它们往往有很大的荷载，沉重的撞击和振动，需要巨大的空间，而且经常有湿度、温度、防爆、防尘、防菌、洁净等特殊要求，以及要考虑生产产品的起吊运输设备和生产路线等。结构：单层工业建筑经常采用的是铰接排架结构，多层工业建筑往往采用刚接框架结构。五、工业建筑广东工业大学建筑工程概论29广东工业大学建筑工程概论30暖棚、畜牧场、大型养鸡场等。通常采用的是轻型钢结构。六、农业建筑广东工业大学建筑工程概论31采用砖、石、混凝土砌块等砌体形成。主要用于建筑物的墙体结构。1.2.2按建筑物结构采用的材料分一、砌体结构二、钢筋混凝土结构采用钢筋混凝土或者预应力混凝土做成。主要用于框架结构、剪力墙结构、筒体结构、拱结构、空间薄壳和空间折板结构等。广东工业大学建筑工程概论32北京京广中心大厦，钢筋砼结构广东工业大学建筑工程概论33采用各种热轧型钢、冷弯薄壁型钢或钢管通过焊接、螺栓或铆钉等连接方法连接而成。主要用于框架结构、剪力墙结构、筒体结构、拱结构等。三、钢结构四、木结构采用方木、圆木、条木连接而成。但木材主要用于制作建筑物结构所用的木梁、木柱、木屋架、木屋面板等。五、薄膜充气结构主要用于屋盖结构。广东工业大学建筑工程概论34钢结构世界贸易中心双塔外貌及“9·11”事件中飞机撞击示意图广东工业大学建筑工程概论35广东工业大学建筑工程概论36薄膜充气结构广东工业大学建筑工程概论37利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗水平荷载（如风荷载或水平地震荷载）的结构。墙体同时也可作为围护及房间分隔构件用。在高层建筑中墙体结构也称为剪力墙结构。1.2.3按建筑物的结构体系分一、墙体结构广东工业大学建筑工程概论38采用梁、柱组成的框架作为房屋的竖向承重结构，同时承受水平荷载。其中，梁和柱整体连接，相互之间不能自由转动但可以承受弯矩时，称为刚接框架结构；如梁和柱非整体连接，其间可以自由转动但不能承受弯矩时，称为铰接框架结构。二、框架结构广东工业大学建筑工程概论39利用房间四周墙体形成的封闭筒体（也可利用房屋外围由间距很密的柱与截面很高的梁，组成一个形式上像框架，实质上是一个有许多窗洞的筒体）作为主要抵抗水平荷载的结构。也可以利用框架和筒体组三、筒体结构广东工业大学建筑工程概论40利用整层高的桁架横向跨越房屋两外柱之间的空间，并利用桁架交替在各楼层平面上错列的方法增加整个房屋的刚度，也使居住单元的布置更加灵活，这种结构体系称为错列桁架结构。五、错列桁架结构广东工业大学建筑工程概论41以在一个平面内受力的由曲线（或折线）形构件组成的拱所形成的结构，来承受整个房屋的竖向荷载和水平荷载的结构。六、拱结构广东工业大学建筑工程概论42由曲面形板与边缘构件（梁、拱或桁架）组成的空间结构。它能以较薄的板面形成承载能力高、刚度大的承重结构，并能覆盖大跨度的空间而无需中间设柱。七、空间薄壳结构广东工业大学建筑工程概论43由多块平板组合而成的空间结构，是一种既能承重又可围护，用料较省、刚度较大的薄壁结构。八、空间折板结构广东工业大学建筑工程概论44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、重量轻、刚度大、可跨越较大跨度、抗震性能好等优点。九、网架结构广东工业大学建筑工程概论45楼面荷载通过吊索或吊杆传递到支承柱上去，再由柱传递到基础的结构。这种结构形式类似悬索结构的桥梁。十、钢索结构广东工业大学建筑工程概论46房屋主体结构的各种形式示意(a)墙体结构；(b)框架结构；(c)错列桁架结构；(d)筒体结构；(e)拱结构；(f)网架结构；(g)空间薄壳结构；(h)钢索结构；(i)空间折板结构广东工业大学建筑工程概论471.3建筑物的等级1.3.1按耐火等级分现行＜建筑设计防火规范＞把建筑物的耐火等级划分成一、二、三、四级。一级的耐火性能最好，四级最差。表1-1关于建筑物的耐火等级是按组成房屋构件的耐火极限和燃烧性能这两个因素来确定的。广东工业大学建筑工程概论48广东工业大学建筑工程概论491、构件的耐火极限建筑构件的耐火极限，是指按建筑构件的时间－温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到出现以下任一现象：a、失去支持能力b、完整性被破坏c、失去隔火作用为止的这段时间，用小时表示。广东工业大学建筑工程概论50具体判定条件如下：（a）失去支持能力――非承重构件的失去支持能力的表现为自身解体或垮塌；梁、板等受弯承重构件失去支持能力的表现为挠曲率发生大的突变。当简支钢筋砼梁、楼板和预应力钢筋砼楼板跨度总挠度值分别达到试件计算长度的2%、3.5%、5%时，则表明试件失去支持能力。（b）完整性被破坏――楼板、隔墙等具有分隔作用的构件，在试验中，当出现穿透裂缝或穿火的孔隙时，表明试件的完整性被破坏。（c）失去隔火作用――具有防火分隔作用的构件，试验中背火面测点测得的平均温度升到140°C（不包括背火面的起始温度）或背火面测温点任一测点的温度到达220°C时，则表明试件失去隔火作用。广东工业大学建筑工程概论512、构件燃烧性能（1）非燃烧体：即用非燃烧材料做成的建筑构件，如砖石材、砼、有保护层的金属柱