民用建筑构造概论.ppt

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1、第5章民用建筑构造概论【教学目标与要求教学目标与要求】熟悉建筑构造研究的对象及其任务掌握房屋基本构件的组成、作用及设计要求了解影响建筑构造的各种因素，熟悉建筑构造设计原则5.1 建 筑 体 系建筑体系：一是指建筑的装配关系，如砌块建筑、板材建筑、盒子建筑等；二是指建筑的结构关系，如砖混结构、框架结构、排架结构、空间结构等；建筑的装配关系和结构关系密不可分，其中建筑的结构体系更为重要。5.1 建 筑 体 系依建筑物使用性质和规模的不同：依建筑物使用性质和规模的不同：可分为单层、多层、大跨和高层建筑；单层和多层建筑的主要结构体系为砌体结构或框架结构体系。砌体结构是指由墙体作为建筑物承重构件的结构体

2、系；框架结构主要是指梁柱作为承重构件的结构体系。大跨建筑常见的有：拱结构、网架结构以及薄壳、折板、悬索等空间结构体系。5.1 建 筑 体 系依建筑结构构件所用的材料不同依建筑结构构件所用的材料不同：木结构、混合结构、钢筋混凝土结构和钢结构之分；混合结构是指在一座建筑物中，其主要承重构件分别采用多种材料制成，如砖与木、砖与钢筋混凝土、钢筋混凝土与钢等。习惯上称谓的砖混建筑，是指用砖与钢筋混凝土作为结构材料的建筑。上海明上海明天广天广场：60层，238m，最高的框架剪力墙结构，98年建成。1972年在纽约建造了世界贸易中心大楼(World Trade Center Towers)，110层，高40

3、2m，钢结构1974年美国在芝加哥又建成了当时世界最高的西尔斯大厦(Sears Tower)，110层，高443m，钢结构。马来西亚双塔楼马来西亚双塔楼：88层，450米，框筒结构，1996年建成。台北101 大厦：101层，508米。组合结构组合结构由梁、柱构件通过结点连接组成的结构称为框架框架结构体系纯框架结构框架结构体系框架结构体系框架结构是多层房屋的主要结构形式。框架框架剪力墙结构体系剪力墙结构体系筒中筒结构体系结构体系深圳发展中心大厦深圳发展中心大厦多筒结构体系多筒结构体系成成 束束 筒筒多筒结构体系多筒结构体系巨形框架结构巨形框架结构国家体育场国家体育场国家体育场建筑体形上像鸟巢。

4、可容纳8万人。平面为椭圆形,长轴340m短轴292m。屋盖中间有一个146m76m的开口，这部分将设计成开合屋盖。采用加肋薄壁箱形截面，总用钢量达16万t。一.世界贸易中心简介（1）1.世界贸易中心的建筑形式撞机撞机1 1天津奥林匹克体育场俯瞰效果图天津奥林匹克体育场俯瞰效果图“绿色奥运”、“科技奥运”、“人文奥运”建筑底面面积为80,000m2，屋顶面积76,719m2，地上层数6层，最高点高度53.00m，可容纳观众数60,000。屋顶结构采用钢桁架悬挑结构。屋面桁架落地，形似露珠。国家大剧院国家大剧院 位于北京人民大会堂西侧，西长安街以南，总占地面积近12公顷，总建筑面积近15万平方米，

5、总投资26.88亿元，目前已进行过网壳部分设计与施工验收审查会议。该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285。内设歌剧院（2416席）、音乐厅（2017席）及戏剧院（1040席）及公共大厅等。屋面采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（35500m2）,各种通道及入口均设在水下。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑设计研究院参与主体设计，整体结构用钢量达6750t，195kg/m。重型厂房结构:西安变压器厂（400t吊车）上海环球金融中心上海环球金融中心 由日本森大厦株式会社的全额子公司森海外株式会社及日本具有代表性的银

6、行、保险公司、商社等36家企业，偕同政府系统机构日本海外经济协力基金(OECF)联合投资的上海环球金融中心，总投资逾750亿日元。位于陆家嘴金融贸易区，建筑总面积335,420平方米，地下3层，地上94层。建成后的高度达460米。总用钢量26000t，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。上海金茂大厦上海金茂大厦 金茂大厦是由中国上海对外贸易中心股份有限公司独家投资5.6亿美元建设的一座88层的超高层大厦，建筑高度420.5米，建筑面积28.9万平方米，于1998年8月28日竣工。总用钢14000t，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。设计者为美国S.O.M事务所。央视新台址央视新台址建

7、设工程位于北京朝阳区东三环中路、北京商务中心区的核心地段，占地面积18.7万平方米，总建筑面积55万平方米,230m。央视新台址建设工程总投资约50亿元人民币，2003年10月开工建设，2008年正式运行。大连远洋大厦大连远洋大厦 大连远洋大厦由大连远洋运输公司、中远房地产开发公司与美国ESPIRIT公司联合投资14.8亿人民币开发的集五星级酒店和甲级写字楼为一体的智能大厦。总建筑面积14.8万平方米。其中：A座为五星级酒店，地上51层，总高200.8m。钢筋混凝土核心筒，外框钢框架。设计、加工、安装全部国产化。台北台北101 长宽各150m，总面积30277m2，塔高508m，世界第一高，2

8、6层以上以8层为一单元。主要由巨柱、核心系统及外伸桁架梁。巨柱自地下5层至地上90层，最大尺寸为2.4mx3m。直径直径5.5m，中，中670t的阻尼器的阻尼器 高耸建筑:电视塔、微波塔、通讯塔等东方明珠电视塔东方明珠广播电视塔座落在上海浦东新区黄浦江畔，以其468米的高度成为亚洲第一高 塔。她于1991年3月开始建造，1994年11 月完工，总重量达12万吨，总投资8.3亿元人民币。东方明珠塔由三根直径为九米的擎天立柱、太空舱、上球体、下球体、五个小球、塔座和广场组成。轻型钢结构（6）容器和其他构筑物陕西铜川天然气公司1000立方米天然气球罐大连西太平洋石化有限公司1500立方米CF-62钢

9、球罐建筑构造研究的对象及其任务建筑构造研究的对象及其任务 建筑构造是研究建筑物各组成部分的构造原理和构造方法的学科，是建筑设计不可分割的一部分。它具有实践性强和综合性强的特点,在内容上是对实践经验的高度概括,并且涉及到建筑材料、建筑物理、建筑力学、建筑结构、建筑施工以及建筑经济等有关方面的知识。因此，研究的主要任务在于根据建筑物的功能要求，提供符合适用、安全、经济、美观的构造方案，以作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施工图设计、绘制大样图等的依据。一座建筑物是由许多部分所构成。这些构成部分在建筑工程上被称为构件或配件。5.2 建筑的组成建筑的组成1基础；2外墙；3内横墙；4内纵墙；5楼板；6

10、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5.2 建筑的组成5.2.1 基础基础 基础是房屋底部与地基接触的承重构件，它承受房屋的上部荷载，并把这些荷载传给地基，因此基础必须坚固稳定，安全可靠。5.2.2 墙体或柱墙体或柱 非承重墙，主要起围护、分隔空间的作用；墙承重结构建筑的墙体，承重与围护合一；墙体的种类较多，有单一材料的墙体，有复合材料的墙体。5.2 建筑的组成5.2.3 楼地层楼地层楼板是重要的结构构件。作为楼板，要具有足够的强度和刚度，同时还要求具有隔声、防潮、防水的能力。地坪是底层房间与土层相接触的部分。它承受底层房间的荷载，

11、要求具有一定的强度和刚度，并具有防潮、防水、保暖、耐磨的性能。5.2.4 楼梯楼梯楼梯是楼房建筑的重要的垂直交通构件。有些建筑物因为交通或舒适的需要安装了电梯或自动扶梯，但同时也必须有楼梯用作交通和防火疏散通路。5.2 建筑的组成5.2.5屋顶屋顶屋顶是建筑物顶部的外围护构件和承重构件。作为围护构件，屋顶抵御着自然界雨、雪及太阳热辐射等对顶层房间的影响；作为承重构件，屋顶承受着建筑物顶部荷载，并将这些荷载传给垂直方向的承重构件。因此，屋顶必须具有足够的强度、刚度以及防水、保温、隔热等的能力。5.2.6 门和窗门和窗门主要用作交通联系，窗的作用是采光通风。门窗大致分为钢与铝制的金属门窗与木制门窗

12、。门窗有不同的种类和开启方式，要重视框与墙、框与门窗扇、扇与扇之间的细微关系。除上述六部分八大构件以外，还有一些附属部分，如阳台、雨篷、台阶、除上述六部分八大构件以外，还有一些附属部分，如阳台、雨篷、台阶、烟囱等。组成房屋的各部分各自起着不同的作用，但归纳起来是两大类，烟囱等。组成房屋的各部分各自起着不同的作用，但归纳起来是两大类，即承重结构和围护构件即承重结构和围护构件。5.3影响建筑构造的因素一座建筑物建成并投入使用后，要经受着自然界各种因素的检验。为了提高建筑物对外界各种影响的抵御能力，延长建筑物的使用寿命，以便更好地满足使用功能的要求，在进行建筑构造设计时，必须充分考虑到各种因素对它的

13、影响，以便根据影响程度，来提供合理的构造方案。影响的因素很多，归纳起来大致可分为以下几方面，如图5.2所示。5.3影响建筑构造的因素1.外力作用的影响外力作用的影响作用到建筑物上的外力称为荷载。荷载有静荷载(如建筑物的自重)和动荷载之分。动荷载又称活荷载，如人流、家具、设备、风、雪以及地震荷载等。荷载的大小是结构设计的主要依据，也是结构选型的重要基础。它决定着构件的尺度和用料。而构件的选材、尺寸、形状等又与构造密切相关。所以在确定建筑构造方案时，必须考虑外力的影响。在外荷载中，风力的影响不可忽视，风力往往是高层建筑水平荷载的主要因素，特别是沿海地区，影响更大。此外，地震力是目前自然界中对建筑物

14、影响最大也最严重的一种因素。我国是多地震国家之一，地震分布也相当广，因此必须引起重视。在构造设计中，应该根据各地区的实际情况，予以设防。5.3影响建筑构造的因素2.自然气候的影响自然气候的影响我国幅员辽阔，各地区地理环境不同，大自然的条件也多有差异。由于南北纬度相差较大，从炎热的南方到寒冷的北方，气候差别悬殊。因此，气温变化，太阳的热辐射，自然界的风、霜、雨、雪等均构成了影响建筑物使用功能和建筑构件使用质量的因素，如图5.2所示。有的因材料热胀、冷缩而开裂，严重的遭到破坏；有的出现渗、漏水现象；还有的因室内过冷或过热而影响工作等等，总之均影响到建筑物的正常使用。为防止由于大自然条件的变化而造成

15、建筑物构件的破坏和保证建筑物的正常使用，往往在建筑构造设计时，针对所受影响的性质与程度，对各有关部位采取必要的防范措施，如防潮、防水、保温、隔热、设变形缝、设隔蒸气层等等，以防患于未然。5.3影响建筑构造的因素5.3影响建筑构造的因素3.人为因素和其他因素的影响人为因素和其他因素的影响人们所从事的生产和生活的活动，往往会造成对建筑物的影响，如机械振动、化学腐蚀、战争、爆炸、火灾、噪声等，都属于人为因素的影响。因此，在进行建筑构造设计时，必须针对各种可能的因素，从构造上采取隔振、防腐、防爆、防火、隔声等相应的措施。以避免建筑物和使用功能遭受不应有的损失和影响。另外鼠、虫等也能对建筑物的某些构、配

16、件造成危害，如白蚂蚁等对木结构的影响等，因此，也必须引起重视。5.3影响建筑构造的因素4.物质技术条件的影响物质技术条件的影响建筑材料、结构、设备和施工技术等物质技术条件是构成建筑的基本要素之一，建筑构造受其影响和制约。随着建筑事业的发展，新材料、新技术和新工艺的不断出现，建筑构造要解决的问题越来越多、越来越复杂。建筑工业化的发展也要求构造技术与之相适应。5.建筑标准的影响建筑标准的影响 建筑标准一般包括造价标准、装修标准、设备标准等方面。6.经济条件的影响经济条件的影响建筑构造设计是建筑设计中不可分割的一部分，必须考虑经济效益。在确保工程质量的前提下，既要降低建造过程中的材料、能源和劳动力消

17、耗，以降低造价，又要有利于降低使用过程中的维护和管理费用。同时，在设计过程中还要根据建筑物的不同使用年限和质量要求，在材料选择和构造方式上给予区别对待。5.4 建筑构造设计原则1.满足建筑使用功能要求满足建筑使用功能要求由于建筑物使用性质和所处条件、环境的不同，则对建筑构造设计有不同的要求。如北方地区要求建筑在冬季能保温；南方地区则要求建筑能通风、隔热；对要求有良好声环境的建筑物则要考虑吸声、隔声等要求。总之为了满足使用功能需要，在构造设计时，必须综合有关技术知识，进行合理的设计，以便选择、确定最经济合理的构造方案。2.有利于结构安全有利于结构安全建筑物除根据荷载大小、结构的要求确定构件的必须

18、尺度外，对一些零、部件的设汁，如阳台、楼梯的栏杆，顶棚、墙面、地面的装修，门、窗与墙体的结合以及抗震加固等，都必须在构造上采取必要的措施，以确保建筑物在使用时的安全。3.适应建筑工业化的需要适应建筑工业化的需要为了提高建设速度，改善劳动条件，保证施工质量，在构造设计时，应大力推广先进技术，选用各种新型建筑材料，采用标准设汁和定型构件，为构、配件的生产工厂化、现场施工机械化创造有利条件。以适应建筑工业化的需要。5.4 建筑构造设计原则4.讲求建筑经济的综合效益讲求建筑经济的综合效益在构造设计中，应该注意整体建筑物的经济效益问题，既要注意降低建筑造价，减少材料的能源消耗；又要有利于降低运行、维修和

19、管理的费用，考虑其综合的经济效益。另外，在提倡节约、降低造价的同时，还必须保证工程质量，绝不可为了追求效益而偷工减料，粗制滥造。5.注意美观注意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的整体设计的效果。因此，亦需事先周密考虑。总之，在构造设计中，全面考虑坚固适用，技术先进，经济坚固适用，技术先进，经济合理，美观大方合理，美观大方，是最基本的原则。5.5 建筑构造图的表达建筑构造设计用建筑构造详图表达。详图又称大样图或节点大样图，根据具体情况可选用120、110、15、甚至11的比例。详图是建筑剖面图、平面图或立面图的一部分，所以建筑详图要从其

20、剖切部位引出。5.5 建筑构造图的表达(a)水平构造层次的标注 (b)竖向构造层次的标注图1 构造详图中构造层次与标注文字的对应关系（向左看）(c)剖面详图（向下看）详图引出部位的索引符号详图索引号的含义及对应标注方法被索引详图在引出部位的索引符号被索引详图在所在页的对应标注法定位轴线及编号定位轴线及编号 1、定位轴线是确定各构件相互位置的基准线，且符合模数数列2、定位轴线的编号横向定位轴线：从左到右阿拉伯数字表示，为开间大小定位纵向定位轴线：从下往上用拉丁字母，为进深方向大小定位 其中I、O、Z，不得用于轴线编号1、0、2混淆附加轴线：分母表示前一轴线的编号，分子表示附加轴线编号本章小结1.建筑构造是研究建筑物各组成部分的构造原理和构造方法的学科，涉及到建筑材料、建筑物理、建筑力学、建筑结构、建筑施工以及建筑经济等有关方面的知识。2.一幢民用建筑，一般是由基础、墙、楼板层、地坪、楼梯、屋顶和门窗等几大部分构成的，它们在不同的部位，发挥着各自的作用。3.为了更好地满足使用功能的要求，在进行建筑构造设计时，必须充分考虑外力作用、自然气候、人为因素、物质技术条件和经济条件对建筑的影响。4.建筑构造应满足建筑使用功能要求、有利于结构安全、适应建筑工业化、讲求建筑经济的综合效益、美观的设计原则。