第四節　建筑構造 【考點提問】

   　　一、民用建筑的基本組成

   　　雖然建筑物用途、形式、使用材料和構造各不相同，但其構成主要是由基礎、墻或柱、樓板層與地面、樓梯、屋頂和門窗等6個部分組成，此外，一幢建筑物，除基本組成部分外，還有一些人們生活所必須的設施，如雨篷、臺階、陽臺等，這些稱為附屬組成部分。

   　　(一)基礎

   　　基礎是建筑物最下部的承重構件，它承受著建筑物的全部荷載，并將這些荷載傳給地基。

   　　(二)墻或柱

   　　墻或柱是建筑物的承重和圍護構件，它承受屋頂、樓板傳來的荷載，并將這些荷載連同自重一起傳給基礎。外墻與屋頂一起組成了整個房屋的外殼，抵抗雨、雪、風沙的侵襲，阻止太陽的輻射作用，夏季隔熱冬季保溫。內墻起分隔室內空間、避免相互干擾的作用，柱一般起承重作用。

   　　(三)板層與地面

   　　樓板層是建筑物水平方向的承重構件和分隔構件，樓板將整個建筑物分成若干層，它承受著作用在上面的荷載，并將這些荷載連同自重一起，傳給墻或柱，同時還對墻身起水平支撐作用。

   　　地面直接承受各種使用荷載，并將這些荷載連同自重直接傳給地基。

   　　(四)樓梯

   　　樓梯是多層建筑中聯系上下各層的垂直交通構件，供人們上下樓層和緊急疏散之用，要求樓梯應有足夠的通行寬度和疏散能力。

   　　(五)屋碩

   　　屋頂是建筑物頂部的圍護和承重構件，它承受屋頂的全部荷載，并將這些荷載傳給墻或柱，還起阻隔雨水、風雪對室內的影響，將雨、雪水排除，防止冬季室內熱量散失，夏季太陽輻射進入室內的作用。

   　　(六)門窗

   　　門主要起交通和分隔房間的作用，窗主要起采光和通風的作用，同時又有分隔和圍護作用，它們均是非承重構件。

   　　二、地基及基礎

   　　基礎是建筑物的組成部分，它承受建筑物上部結構傳遞下來的全部荷載，并把這些荷載連同本身的重量一起傳到地基上。地基是基礎下面的土層，承受由基礎傳下的荷載，但地基不是建筑物的組成部分。

   　　地基在穩定情況下，單位面積所能承受的最大豎向壓力稱地基的允許承載力。地基與基礎密切相關。地基、基礎出現問題，往往難以補救。從工程造價上看，一般四、五層民用建筑，其基礎工程的造價約占總造價的10%～20%。

   　　(一)地基

   　　1.地基土的分類

   　　常見的地基土有五大類：

   　　(1)巖石：花崗巖(硬)、頁巖、黏土巖等。

   　　(2)碎石土：塊石、卵石、碎石、圓礫等。

   　　(3)砂土：礫砂、粗砂、中砂、細砂、粉砂等。

   　　(4)黏性土：黏土、粉質黏土。

   　　(5)人工填土：素填土、雜填土、沖填土等。

   　　2.對地基的要求

   　　(1)強度方面的要求：要求地基有足夠的承載力。

   　　(2)變形方面的要求：要求地基有均勻的壓縮量，若地基土沉降不均勻時，建筑物上部會產生開裂變形。地基的計算變形值不應大于地基的變形允許值。

   　　(3)穩定方面的要求：要求地基有防止產生滑坡、傾斜方面的能力。

   　　(二)基礎

   　　1.基礎的類型

   　　基礎的類型很多，按基礎使用的材料、是否擴展等可分為無筋擴展基礎和擴展基礎兩大類。所謂擴展基礎，是將基礎向側邊擴展成一定底面積、使作用在地基的壓應力等于或小于地基土的允許承載力，而基礎內部的應力應同時滿足材料本身的強度要求。按基礎的構造形式分類，有條形基礎、獨立基礎、井格式(交叉梁)基礎、筏形基礎、箱形基礎等。

   　　2.基礎的構造形式

   　　(1)條形基礎;

   　　(2)獨立基礎;

   　　(3)井格(交叉梁)式基礎;

   　　(4)筏形基礎;

   　　(5)箱形基礎;

   　　(6)樁基礎;

   　　(7)巖石錨桿基礎。

   　　(三)地下室

   　　一些多層與高層建筑往往設置地下室。設置地下室不僅可增加一些使用面積，也可滿足人防和地下設備層的使用需要，對高層建筑，尚可提高建筑的整體抗傾覆能力。地下室要求有堅固的墻板與樓地板并解決好防潮、防水、采光、照明、防火與通風等問題。

   　　按使用性質分類，地下室可分為普通地下室與人防地下室。普通地下室一般用作高層建筑的地下停車庫、設備用房。根據用途與結構需要可做成一層或二、三層地下室。

   　　按埋人地下深度分類，地下室可分為全地下室與半地下室。全地下室是指地下室地坪面低于室外地坪面高度超過該房間凈高1/2者，半地下室是指地下室地坪面低于室外地坪面高度超過該房間凈高1/3，且不超過1/2者。半地下室可利用高出室外地面的側墻開設窗口，解決室內的采光與通風問題。

   　　防水、防潮是地下室沒計中要解決的重要問題。忽視防水、防潮工作，會造成地潮或地下水侵蝕地下室，嚴重時致使地下室不能使用，甚至影響到建筑物的耐久性。確定防水、防潮方案，要以地下室的標準、結構形式、水文地質條件為依據。

   　　三、墻體

   　　(一)墻體類型

   　　1.按墻所處位置及方向分類

   　　按墻所處位置分為外墻和內墻。外墻位于房屋的四周，能抵抗大氣侵襲，保證內部空間舒適，故又稱為外圍護墻。內墻位于房屋內部，主要起分隔內部空間作用。按墻的方向又可分為縱墻和橫墻。沿建筑物長軸方向布置的墻稱為縱墻，房屋有外縱墻和內縱墻。沿建筑物短軸方向布置的墻稱為橫墻，房屋有內橫墻和外橫墻，外橫墻通常叫山墻

   　　2.按受力情況分類

   　　在砌體結構建筑中，墻按結構受力情況分為承重墻和非承重墻兩種。承重墻直接承受樓板及屋頂傳下來的荷載。非承重墻不承受外來荷載，它又可以分為自承重墻和隔墻。自承重墻僅承受自身重量，并把自重傳給基礎。隔墻則把自重傳給樓板層。在框架結構中，墻不承受豎向外來荷載，自重由框架承受，墻僅起分隔作用，稱為框架填充墻。在抗震結構中，又按墻體是否具有抗側向地震力的能力劃分為剛性墻和非剛性墻。

   　　3.按材料及構造方式分類

   　　按構造方式可以分為實體墻、空體墻和組合墻三種。實體墻由單一材料組成，如普通磚墻、實心砌塊墻等。空體墻也是由單一材料組成，可由單一材料砌成內部空腔，例如空斗磚墻等。

   　　(二)墻體的設計要求

   　　1.墻體承載力及穩定性要求

   　　2.墻體功能方面的要求

   　　(1)保溫要求;

   　　(2)隔熱要求;

   　　(3)隔聲要求;

   　　(4)其他方面的要求。

   　　(三)磚墻構造

   　　1.磚墻洞口與墻段尺寸

   　　磚墻洞口主要是指門窗洞口，其尺寸應按模數協調統一標準制定，這樣可減少門窗規格，有利于工廠化生產，提高建筑工業化的程度。國家及各地區的門窗通用圖集都是按照擴大模數3M的倍數，因此一般門窗洞口寬、高的尺寸采用300mm的倍數。例如：600、900、1200、1500、1800mm等。

   　　2.墻腳構造

   　　墻腳是指室內地面以下，基礎以上的這段墻體，內外墻都有墻腳，外墻的墻腳又稱勒腳，墻腳的位置如圖10-50所示。由于磚砌體本身存在很多微孔以及墻腳所處的位置，常有地表水和土層中的水滲入，致使墻身受潮、飾面層脫落、影響室內衛生環境。因此，必須做好墻腳防潮、增強勒腳的堅固及耐久性，排除房屋四周地面水。

   　　2.構造柱

   　　在抗震設防地區，為了增強房屋墻體的整體剛度和抗震性能，除按有關規范設置圈梁外，還應設置構造柱，構造柱的作用是從豎向加強房屋層與層之間墻體的整體性。圈梁與構造柱共同作用，形成空間骨架，從而增強了房屋的整體性，提高了墻體抵抗變形的能力，并使磚墻在受震開裂后，能裂而不倒。鋼筋混凝土構造柱一般設在房屋四角、內外墻交接處、樓梯間、電梯間及某些較長的墻體中部，施工時必須先砌磚墻，后澆筑混凝土。

   　　(五)隔墻

   　　隔墻是根據不同的使用要求把房屋分隔成不同的使用空間。隔墻不承重，因此，隔墻應滿足自重輕、厚度薄、隔聲、防火、防潮、便于拆裝等要求，以滿足不同需要，不斷改變物業的功能和房屋的平面布局。常用的隔墻有塊材隔墻、輕骨架隔墻、輕型板材隔墻等。

   　　1.塊材隔墻。

   　　2.輕骨架隔墻。

   　　3.輕型板材隔墻。

   　　4.裝配整體式板材隔墻。

   　　(六)變形縫

   　　變形縫的種類

   　　變形縫有伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。

   　　建筑物因受外界溫度變化的影響而產生的熱脹冷縮，致使建筑物出現不規則破壞，為防止這種情況的發生，常沿建筑物長度方向每隔一定距離或結構變化較大處預留縫隙，這條縫隙稱為伸縮縫。

   　　建筑物建造在土層性質差別較大(承載力相差較大)的地基上，或同一建筑物相鄰部分高度、荷載、結構形式差異較大時，建筑物會因地基不均勻沉降而導致開裂或破壞，因此，常在建筑物適當部位預留豎向縫隙，將建筑物劃分成若干個獨立的結構單元，使每個單元都能自由沉降，這條縫稱為沉降縫。

   　　在地震區，為防止地震對房屋的破壞，須設置豎向縫隙，將房屋分成若干形體簡單、剛度和質量均勻的獨立單元，這條縫稱為抗震縫。

   　　(七)墻身的內外裝修

   　　1.裝修的分類和作用

   　　墻體表面的裝修稱為墻面裝修。墻面裝修共分為室內和室外裝修兩種。外墻面裝修稱外裝修，內墻面裝修稱內裝修。

   　　內裝修的主要作用是保護墻體，改善室內衛生條件，提高墻體的保溫、隔熱和隔聲性能以及室內的采光效果，并能美化室內環境，對于一些特殊要求的房間，如衛生間、實驗室，還需考慮室內裝修材料的防水、防潮、防塵、防腐等方面的要求。外裝修的作用是保護墻體不受風、雨、潮氣等外界侵襲的影響，提高墻體的防潮、防風化、保溫、隔熱及耐大氣污染的能力，增強墻體堅固耐久性，延長建筑物的使用壽命，同時可通過飾面材料的質感、線形的變化、色彩搭配等來增強建筑的藝術效果。

   　　2.常用裝修做法

   　　常用裝修做法有抹灰類、涂刷類、粘貼類和裱糊類。

   　　四、樓地層

   　　樓地層包括樓板層和地坪層，樓板層分隔上下樓層空間，地坪層直接與土層相連。由于它們均是供人們在上面活動的，因而有相同的面層;但由于它們所處位置不同、受力不同，因而結構層有所不同。樓板層的結構層為樓板，樓板將所承受的上部荷載及自重傳遞給墻或柱，再由墻柱傳給基礎，樓板有隔聲等功能要求;地坪層的結構層為墊層，墊層將所承受的地面荷載及自重均勻地傳給夯實的地基，地坪層有防潮等要求

   　　(一)樓板層

   　　1.樓板層的基本組成

   　　為了滿足使用要求，樓板層通常由面層、樓板、頂棚三部分組成。

   　　(1)面層

   　　又稱樓面或地面。起著保護樓板、承受并傳遞荷載的作用，同時對室內有很重要的清潔及裝飾作用。

   　　(2)樓板

   　　它是樓板層的結構層，一般包括梁和板。主要功能在于承受樓板層上的全部靜、活荷載，并將這些荷載傳給墻或柱，同時還對墻身起水平支撐的作用，增強房屋剛度和整體性。

   　　(3)頂棚

   　　頂棚系指樓板層的下面部分，也是室內裝修部分，要求表面光潔、美觀，且能起反射光照的作用，以改善室內的亮度。對某些有特殊要求的房間，還要求頂棚具有隔聲、防水、保溫、隔熱等功能。

   　　(4)附加層

   　　現代化多層建筑中樓板層往往還需設置管道敷設、防水、隔聲、保溫等各種附加層。

   　　2.樓板層的設計要求

   　　樓板的設計應滿足建筑的使用、結構、施工以及經濟等多方面的要求。

   　　(1)樓板具有足夠的承載力和剛度

   　　(2)滿足隔聲、防火、熱工等方面的要求

   　　(3)滿足建筑經濟的要求

   　　3.樓板的類型

   　　根據使用的材料不同，常用樓板分木樓板、鋼筋混凝土樓板、鋼一混凝土組合樓板等。

   　　(二)地面

   　　地面包括首層地面和樓層地面兩大部分。建筑物因使用要求不同對地面的要求也不同。

   　　1.地面的組成

   　　首層地面主要由面層、墊層和基層組成。樓層地面主要由面層和基層(樓板)組成。為滿足其他方面的要求，往往還增加相應的構造層。

   　　首層地面的基層是指素土夯實層。墊層是首層地面的結構層，起承重和傳力作用，常采用低強度的素混凝土、砂子、石灰爐碴等做墊層。面層是人們日常工作、生活和生產活動直接接觸的表面，它直接承受摩擦、洗刷等化學和物理作用。

   　　2.地面的分類

   　　地面按面層所用材料和施工方式不同分為以下幾類。

   　　(1)整體地面(水泥砂漿地面、細石混凝土地面、現澆水磨石地面);

   　　(2)鑲鋪類地面(預制水磨石地面、天然(人造)石板地面、木地板等);

   　　(3)粘貼類地面(塑料地氈、橡膠地氈等);

   　　(4)涂料類地面(各種高分子合成涂料所形成的地面)。

   　　3.對地面的要求

   　　(1)滿足堅固耐磨、不起塵、平整的要求;

   　　(2)熱工方面的要求;

   　　(3)滿足隔聲要求;

   　　(4)防水要求;

   　　(5)經濟要求。

   　　(三)踢腳線

   　　在地面于墻腳交接處，通常按地面做法進行處理，即作為地面的延伸部分。這部分稱踢腳線，也有的稱踢腳板。踢腳線的主要功能是保護墻面，以防止墻面因受外界的碰撞而損壞，或在清洗地面時，弄臟墻面。

   　　踢腳線的高度一般為100～150mm。其材料可與地面一致或按裝修檔次確定。構造也分層制作。通常墻面突出4～6mm。

   　　(四)地面變形縫

   　　地面變形縫包括溫度伸縮縫、沉降縫和防震縫。其設置的位置和大小應與屋面變形縫一致，大面積的地面還應適當增加伸縮縫。構造上要求從基層到飾面層脫開，縫內常用可壓縮變形的瑪碲脂、金屬調節片、瀝青麻絲等材料做封縫處理。為了美觀，還應在面層和頂棚加設蓋縫板，蓋縫板應不妨礙構件之間變形(伸縮、沉降) 需要。此外，金屬調節片要做防銹處理，蓋縫板形式和色彩應和室內裝修協調。

   　　五、陽臺及雨篷

   　　有樓層的建筑，常設置陽臺，為人們提供戶外活動的場所。陽臺的設置對建筑物的外部形象也起著重要作用。

   　　一般陽臺的欄板或欄桿扶手高度不低于1050mm，幼兒園欄桿扶手高度不低于1200mm，高層建筑可適當提高，以1100mm為宜，但不宜超過1200mm。且堅固可靠，舒適美觀，保證人們在陽臺上活動的安全。

   　　陽臺地面應低于同層室內地面20～30mm，以防止雨水落入室內，在陽臺一側或兩側地面處預埋直徑32mm鍍鋅鋼管或塑料管作泄水管，水舌向外伸出至少80～100mm，以利排水，排水坡度1%～2%。

   　　雨篷是建筑物人口處位于外門上部用來遮擋雨水、保護外門免受雨水侵害的構件。鋼筋混凝土懸挑雨篷的懸挑長度一般為800～1500mm，為防止雨篷傾覆，常將雨篷與門上過梁或圈梁整體澆筑在一起，在檔次較高的建筑中，用輕型材料如鋁板、網架等建造的雨篷近年來發展較快。

   　　六、樓梯、臺階與坡道

   　　樓梯是兩層以上房屋中的主要垂直交通設施，是聯系上下層之間的主要交通疏散設施，有些建筑還需要設置電梯、坡道、自動扶梯等垂直交通設施。因而樓梯應滿足通行順暢、行走舒適、結構堅固耐久等要求，此外還要滿足防火安全、造型美觀和施工方便等要求。

   　　(一)樓梯的分類、形式及組成

   　　1.分類

   　　(1)按位置分有室內樓梯和室外樓梯。

   　　(2)按使用性質分有主要樓梯、輔助樓梯、安全疏散樓梯和消防樓梯。

   　　(3)按所用的材料分有木樓梯、鋼樓梯和鋼筋混凝土樓梯。

   　　2.樓梯的形式

   　　(1)直行單跑式;

   　　(2)平行雙跑式;

   　　(3)平行雙分(平行雙合)式;

   　　(4)交叉(剪刀)式;

   　　(5)弧形式和螺旋式。

   　　(三)樓梯的細部構造

   　　1.踏步

   　　踏步由踏面和踢面所構成，為了增加踏步的行走舒適感，可將踏步突出20mm做成凸緣或斜面、踏步表面應注意防滑處理以保證行走安全。常用的作法是在踏步前緣附近的踏步上設置凹槽或凸起的防滑條。

   　　2.欄桿和欄板

   　　欄桿和欄板均為保護行人上下樓梯的安全圍護措施和依扶設施。

   　　3.扶手

   　　扶手一般用木材、塑料、金屬圓管、不銹鋼等做成。扶手的斷面要考慮人的手掌尺寸和斷面的美觀。其寬度應在60～80mm之間，高度應80～120mm之間。木扶手與欄桿的固定常是通過木螺絲擰在欄桿上部的鐵板上;塑料扶手是卡在鐵板上;金屬圓管扶手則直接焊于欄桿頂面上。

   　　4.頂層水平欄桿

   　　頂層的樓梯間需加設水平欄桿，以保證人身的安全。頂層欄桿靠墻處的作法是將鐵板伸人墻內，并彎成燕尾形，然后澆筑混凝土，也可以將鐵板焊于鐵件上。

   　　(四)臺階

   　　由于建筑物外部和內部地面標高不同，在建筑物入口處常設置臺階或坡道。建筑物內部地面有高差處也用臺階連接。

   　　臺階是聯系室內外地坪或樓層不同標高處的做法。底層臺階要考慮防水、防凍。其踏步尺寸可略寬于樓梯踏步尺寸，一般的寬度為300～400mm，高度為 120～150mm，踏步數不少于3級，在臺階和出入口之間，設置平臺，起緩沖作用，標高比室內低20mm，并向外傾斜坡度為1%～4%。臺階選用的材料應具有抗凍性好和表面結實耐磨的材料，如混凝土、花崗巖、缸磚等。架空臺階可防凍脹，臺階下填土時應采用粗沙、爐渣等非凍脹土。

   　　(五)坡道

   　　為了在建筑物出入口便于車輛通行或在醫院便于運送病人，常把臺階做成坡道。坡道既要能運送病人，又要便于行人行走，坡度大了行人行走不便，坡度小了占地過大。一般1:6～1:10較舒適，大于1:8須做防滑措施，如做鋸齒形或防滑條。

   　　七、門和窗

   　　門是人們進出房間和室內外的通行口、分隔聯系建筑空間，也兼有采光和通風作用。窗的主要功能是采光、通風、日照和眺望。同時，也是圍護結構的一部分。窗的散熱量約為圍護結構散熱量的2～3倍。窗口面積越大，散熱量也隨之加大。在不同使用條件要求下，門窗還應具有保溫、隔熱、隔聲、防水、防火、防塵及防盜等功能。此外，門窗的大小、比例尺度、位置、數量、材料、造型、排列組合方式對建筑物的造型和裝飾效果都有很大的影響。

   　　門窗通常包括固定部分(門框、窗框)和一個及一個以上的可開啟部分(門扇、窗扇)。門窗的構造要求是堅固耐用、開啟靈活、關閉嚴密、便于維修和清洗。門窗的尺寸，規格、類型、構造和連接方式等均應符合標準化條件。

   　　現代門窗的制作生產，已經走上標準化、規格化及商品化的道路，全國各地都有大量的標準圖可供選用，門窗的制作與加工也多工業化生產供應。

   　　(一)門窗的材料

   　　當前門窗所用的材料有木材、鋼材、鋁合金、塑料、玻璃等多種。

   　　1.木門窗

   　　木門窗制作簡易，適于手工加工，制作靈活方便，是傳統上一直廣泛采用的形式。普通木門窗多采用變形較少的松木和杉木，較考究的木門窗多用硬木，所用木料需經干燥處理，以防變形。為節約木材一般不應采用木材作外窗(潮濕房間不宜用木門窗，也不應采用膠合板或纖維板制作)。住宅類內門可采用鋼框木門(纖維板門芯)以節約木材。大于5m2的木門應采用鋼框架斜撐的鋼木組合門。

   　　2.鋁合金門窗

   　　鋁合金門窗輕、挺拔精致、密閉性能好，近百年來要求較高的建筑已廣泛采用鋁合金門窗。為節約鋁材，我國過去只準在涉外工程、重要建筑、美觀要求高、精密儀器等建筑中采用，現在已普遍采用。但鋁合金導熱系數大，保溫較差且造價偏高。用絕緣性能較好的材料，如塑料做隔離層制成的塑鋁門窗則能大大提高鋁合金門窗的熱工性能。

   　　3.塑料門窗

   　　塑料門窗有鋼塑、鋁塑、純塑料等。塑料門窗具有質輕、剛度好、美觀光潔、不需油漆、質感親切、熱工性能好、加工精密、耐腐蝕等優點，但造價偏高。最適用于嚴重潮濕房間和海洋氣候地帶及室內玻璃隔斷。

   　　(二)門的形式與尺度

   　　八、屋頂

   　　屋頂又稱屋蓋，是房屋最上層起覆蓋作用的圍護部件。用以防止風、砂、雨、雪、日曬對室內的侵襲。在炎熱地區要求能隔熱，寒冷地區要求能保溫。以使屋頂覆蓋下的空間有一個良好的使用環境。因此，要求屋頂在構造上要解決防水、保溫、隔熱以及隔聲、防火等問題。屋頂又是房屋上層的承重結構，它支承自重和作用在屋頂上的各種活荷載。設計時還要考慮美觀要求。

   　　(一)屋頂的基本類型

   　　房屋的支承結構一般有平面結構和空間結構之分，前者常見的有梁板、屋架等結構，后者有折板、殼體、網架、懸索等結構形式。由于支承結構形式及建筑平面的不同，便形成平屋頂、坡屋頂、曲面屋頂、鋸齒形屋頂、折板屋頂等形式。

   　　不同的坡度是區分屋頂類型的因素之一，屋頂坡度的表示方法有以下幾種：

   　　坡度：高度尺寸與水平尺寸的比值，常用“i”作標記，如i=5%、25%等;

   　　角度：高度尺寸和水平尺寸所形成的斜線與水平尺寸之間的夾角，常用“α”作標記，如α=26°、45°等。

   　　高跨比：高度尺寸與跨度的比值。如高跨比為1/4等。

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