2017年造價工程師《土建工程》講義:第二章第一節(jié)


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第二章第一節(jié) 工程構造
1、 民用建筑的分類
·1.按建筑物的層數和高度分
根據《民用建筑設計通則》GB50352,民用建筑按層數與高度分類如下:
(1)住宅建筑按層數分類:1~3為低層住宅,4~6層為多層住宅,7~9層為中高層
住宅,10層及以上為高層住宅。
(2)除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者為單層和多層建筑,大于24m者
為高層建筑(不包括建筑高度大于24m的單層公共建筑)。
(3)建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑。
2.按建筑的耐久年限分
(1) 一級建筑:耐久年限為100年以上,適用于重要的建筑和高層建筑。
(2)二級建筑:耐久年限為50~100年,適用于一般性建筑。
(3)三級建筑:耐久年限為25~50年,適用于次要的建筑。
(4)四級建筑:耐久年限為15年以下,適用于臨時性建筑。
3.按建筑物的承重結構材料分·(1)木結構。·(2)磚木結構 (3)磚混結構。·(4)鋼筋混凝土結構
·(5)鋼結構 (6)型鋼混凝土組合結構
4.按施工方法分
·(1)現澆、現砌式。房屋的主要承重構件均在現場砌筑和澆筑而成。
·(2)部分現砌、部分裝配式。房屋的墻體采用現場砌筑,而樓板、樓梯、屋面板均在加工廠制成預制構
件,這是一種既有現砌又有預制的施工方法。
·(3)部分現澆、部分裝配式。內墑采用現澆鋼筋混凝土墻體,而外墻、樓板及屋面均采用預制構件。
·(4)全裝配式。房屋的主要承重構件,如墻體、樓板、樓梯、屋面板等均為預制構件,在施工現場吊裝、
焊接、處理節(jié)點。
5.按承重體系分
(1)混合結構體系(2)框架結構體系(3)剪力墻體系(4)框架一剪力墻結構體系(5)筒體結構體系(6)桁架結構體系(7)網架結構體系(8)拱式結構體系(9)懸索結構體系(10)薄壁空間結構體系
2、 工業(yè)建筑按主要承重結構分:排架結構、剛架結構、空間結構
3、 民用建筑按照承重體系劃分:
名稱 |
再分種類及其他 |
優(yōu)缺點 |
適用于 |
混合結構體系 |
縱墻承重(是樓板支承于梁上,梁把荷載傳遞給縱墻) 橫墻承重(樓板直接支承在橫墻) |
縱墻承重優(yōu)點是房屋的開間相對大些,使用靈活 橫墻承重其優(yōu)點是房屋的橫向剛度大,整體性好,但平面使用靈活性差 |
住宅建筑最適合采用混合結構,一般在6層以下?;旌辖Y構不宜建造大空間的房屋 |
框架結構體系 |
|
主要優(yōu)點是建筑平面布置靈活,可形成較大的建 筑空間,建筑立面處理也比較方便;主要缺點是側向剛度較小,當層數較多時,會產生較大的側移,易引起非結構性構件(如隔墻、裝飾等)破壞,而影響使用。 |
在非地震區(qū),框架結構一般不超過15層。 |
剪力墻體系 |
剪力墻一般為鋼筋混凝土墻,厚度不小于140mm,剪力墻的 間距一般為3~8m |
剪力墻結構的優(yōu)點是側向剛度大,水平荷載作用下側移??;缺點是間距小,結構建筑平面布置不靈活, |
適用于小開間的住宅和旅館等。不適用于大空間的公共 建筑 |
框架一剪力墻結構體系 |
|
具有框架結構平面布置靈活,有較大空間的優(yōu)點,又具有側向剛度較大的優(yōu)點。一般情況下,整個建筑的全部剪力墻至少承受80%的水平荷載 |
一般宜用于10~20層的建 |
筒體結構體系 |
框架一核心筒結構、筒中筒和多筒結構等 |
筒體結構是抵抗水平荷載最有效的結構體系 |
在高層建筑中,特別是超高層建筑。筒中筒結構適用于30~50層的房屋 |
桁架結構體系 |
|
桁架結構的優(yōu)點是利用截面較小的桿件組成截面較大的構件。屋架的弦桿外形和腹桿布置對屋架內力變化規(guī)律起決定性作用 |
屋架的高跨比一般為1/6~1/8較為合理 |
網架結構體系 |
網架結構可分為平板網架和曲面網架。平板網架可分為交叉桁架體系和角錐體系兩類 |
是高次超靜定的空間結構。平板網架采用較多,其優(yōu)點是:空間受力體系,桿件主要承受軸向力,受力合理,節(jié)約材料,整體性能好,剛度大,抗震性能好。桿件類型較少,適于工業(yè)化生產。角錐體系受力更為合理,剛度更大, |
適于工業(yè)化生產。 |
拱式結構體系 |
|
拱是一種有推力的結構,其主要內力是軸向壓力,因此可利用抗壓性能良好的混凝土建造大跨度的拱式結構。拱式結構受力合理 |
由于拱式結構受力合理,在建筑和橋梁中被廣泛應用,適用于體育館、展覽館等建筑中。 |
懸索結構體系 |
懸索結構可分為單曲面與雙曲面兩類 懸索結構包括三部分:索網、邊緣構件和下部支承結構 |
單曲拉索體系構造簡單,屋面穩(wěn)定性差;雙曲 拉索體系由承重索和穩(wěn)定索組成,支承結構可以有很多種,如框架、拱等。 索的拉力取決于跨中的垂度,垂度越小拉力越大。索的垂度一般為跨度的1/30 |
懸索結構是比較理想的大跨度結構形式之一。目前,懸索屋蓋結構的跨度已達160m,主要用于體育館、展覽館中 |
薄壁空間結構體系 |
也稱殼體結構,屬于空間受力結構。 薄壁空間結構的曲面形式主要介紹筒殼和雙曲殼這兩種形式 |
主要承受曲面內的軸向壓力,彎矩很小。它的 受力比較合理,材料強度能得到充分利用。薄殼結構多采用現澆鋼筋混凝土,費模板、費工時。
雙曲圓殼面主要承受壓力,支座環(huán)承受拉力。 |
薄殼常用于大跨度的屋蓋結構,如展覽館、俱樂部、飛機庫等 筒殼的跨度在30m以內是有利的。當跨度再大時,宜采用雙曲薄殼。 雙曲殼:適用于大空間大跨度的建筑。圓頂的直徑已達二百多米。圓頂結構可用在大型公共建筑中,如天文館、展覽館的屋蓋 |
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4、 從室外設計地面至基礎底面的垂直距離稱為基礎的埋深。埋深大于等于5m或埋深大于等于基礎寬度4倍的基礎稱為深基礎;埋深為0.5~5m或埋深小于基礎寬度的4倍的基礎稱為淺基礎?;A頂面應低于設計地面100mm以上,避免基礎外露,遭受外界的破壞。
5、 地下室的所有墻體都必須設兩道水平防潮層。一道設在地下室地坪附近,具體位置視地坪構造而定;另一道設置在室外地面散水以上150~200mm的位置,以防地下潮氣沿地下墻身或勒腳滲入室內。
6、 降水量大于900mm的地區(qū)應同時設置暗溝(明溝)和散水。暗溝(明溝)溝底應做縱坡,坡度為0.5%~1%,坡向窨井。外墻與暗溝(明溝)之間應做散水,散水寬度一般為600~1000mm,坡度為3%~5%,降水量小于900mm的地區(qū)可只設置散水
7、 宿舍、辦公樓等多層砌體民用房屋,且層數為3~4層時,應在底層和檐口標高處各設置一道圈梁。當層數超過4層時,除應在底層和檐口標高處各設置一道圈梁外,至少應在所有縱、橫墻上隔層設置。多層砌體工業(yè)房屋,應每層設置現澆混凝土圈梁。設置墻梁的多層砌體結構房屋,應在托梁、墻梁頂面和檐口標高處設置現澆鋼筋混凝土圈梁。
8、 樓板類型
名稱 |
分類 |
特點 |
優(yōu)缺點 |
適用 |
現澆鋼筋砼樓板 |
板式樓板(根據周邊支承情況及板平面長短邊邊長的比值分單向板、雙向板、懸挑板) |
整塊板為一厚度相同的平板。單向板(長短邊比值≥3,四邊支承)僅短邊受力,該方向布受力筋,另一方向為分布筋(受力筋在下分布筋在上),厚度一般為跨度的1/40~1/35,且≥80mm。雙向板(長短邊比值<3,四邊支承)雙向受力,雙向配置受力鋼筋。懸挑板只有一邊支承,其主要受力鋼筋在板的上方,分布鋼筋放在主要受力筋的下方,板厚為挑長的1/35,且根部≥80mm。 |
|
房屋中跨度較小的房間(如廚房、廁所、貯藏室、走廊)及雨篷、遮陽等 |
|
梁板式肋形樓板 |
主梁沿房屋的短跨方向布置,其經濟跨度為5~8m,梁高為跨度的1/14~1/8,梁寬為梁高的1/3~1/2。次梁的跨度,一般為4~6m,次梁高為跨度的1/6~1/12,梁寬為梁高的1/3~1/2。板支承在次梁上,其短邊跨度即為次梁的間距,一般為1.7~3m,板厚一般為板跨的1/40~1/35,常用厚度為60~80mm,板的擱置長度≥120mm,梁高≤500mm,擱置長度≥180mm;梁高>500mm時,擱置長度≥240mm。通常,次梁擱置長度為240mm,主梁的擱置長度為370mm。 |
由主梁、次梁(肋)、板組成,具有傳力線路明確、受力合理的特點。 |
當房屋的開間、進深較大,樓面承受的彎矩較大時,常采用 |
|
井字形肋樓板 |
井字形密肋樓板沒有主梁,都是次梁(肋),且肋與肋間的距離較小,通常只有1.5~3m,肋高也只有180~250mm,肋寬120~200mm |
天棚整齊美觀,有利于提高房屋的凈空高度等優(yōu)點,常用于門廳、會 議廳等處。 |
當房間的平面形狀近似正方形,跨度在10m以內時,常采用這種樓板。 |
|
無梁樓板(分無柱帽和有柱帽) |
直接將板支承于柱,上柱網一般布置成方形或矩形,以方形柱網較為經濟,跨度一般不超過6m,板厚通常不小于120mm |
無梁樓板的底面平整,增加了室內的凈空高度,有利于采光和通風,但樓板厚度較大, |
這種樓板比較適用于荷載較大、管線較多的商店和倉庫等。 |
預制裝配式鋼筋混凝土樓板 |
實心平板 |
預制實心平板的跨度一般較小,不超過2.4m,如做成預應力構件,跨度可達2.7m。板厚一般為板跨的1/30,即50~100mm,寬度為600mm或900mm |
制作方便,造價低,但隔聲效果不好。 |
預制實心平板由于跨度較小,常被用做走道板、貯藏室隔板或廚房、廁所板等 |
|
槽形板 |
正槽板的受力較合理,但安裝后天棚因一根根肋梁而顯得凹凸不平。當肋在板上時,稱為反槽板,它的 受力不合理,安裝后樓面上有凸出板面的一根根肋梁,但天棚平整 |
采用反槽板樓蓋時, 樓面上肋與肋間可填放松散材料,再在肋上架設木地板等做地面。這種樓面具有保溫、隔聲等特點,常用于有特殊隔聲、保溫要求的建筑。 |
由于有肋,它的允許跨度可大些 |
|
空心板 |
空心板的厚度尺寸視板的跨度而定,一般多為110~240mm,寬度為500~1200mm, 跨度為2.4~7.2m,其中較為經濟的跨度為2.4~4.2m。 |
空心板與實心平板比較,結構變形小,減輕了地震作用,抗震性能好??招臉前寰哂凶灾匦 ⒂昧仙?、強度高、經濟等優(yōu)點,因而在建筑中被 廣泛采用。 |
|
裝配整體式鋼筋混凝土樓板 |
疊合樓板 |
疊合樓板是由預制板和現澆鋼筋混凝土層疊合而成的裝配整體式樓板。預制板既是樓板結構的組成部分,又是現澆鋼筋混凝土疊合層的永久性模板,現澆疊 合層內應設置負彎矩鋼筋,并可在其中敷設水平設備管線 |
疊合樓板的預制部分,可以采用預應力實心薄板,也可采用鋼筋混凝土空心板。 |
|
|
密肋填充塊樓板 |
密肋填充塊樓板的密肋小梁有現澆和預制兩種 |
樓板底面平整,隔聲效果好,能充分利用不同材料的性能,節(jié)約模板,且整體性好。 |
|
9、 陽臺欄板或欄桿凈高,六層及六層以下不應低于1.05m;七層及七層以上不應低于1.10m。七層及七層以上住宅和寒冷、嚴寒地區(qū)住宅宜采用實體欄板
10、 當門寬大于1000mm時,應根據使用要求采用雙扇門、四扇門或者增加門的數量。雙扇門的寬度可為1200~1800mm,四扇門的寬度可為2400~3600mm。,當房間使用人數超過50人,面積超過60m2時,至少需設兩個門。對于一些大型公共建筑如影劇院的觀眾廳、體育館的比賽大廳等,由于人流集中,為保證緊急情況下人流迅速、安全地疏散,門的數量和總寬度應按每100人600mm寬計算,并結合人流通行方便分別設雙扇外開門于通道外。且每扇門寬度不應小于1400mm。
11、 高層建筑屋面宜采用內排水,多層建筑屋面宜采用有組織外排水,低層建筑及檐高小于10m的屋面,可采用無組織排水
12、 采用重力式排水時,屋面每個匯水面積內,雨水排水管不宜少于2根,暴雨強度較大地區(qū)的大型屋面,宜采用虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)。嚴寒地區(qū)應采用內排水,寒冷地區(qū)宜采用內排水。濕陷性黃土地區(qū)宜采用有組織排水,并應將雨雪水直接排至排水管網
13、 F=438D2/H (F━單根落水管允許集水面積(水平投影面積,m2);D落水管管徑(cm,采用方管時面積可換算);H━每小時最大降雨量(mm/h)
14、 保溫層上的找平層應留設分隔縫,縫寬宜為5~20mm,縱橫縫的間距不宜大于6m?;鶎愚D角處應抹成圓弧形,其半徑不小于50mm。找平層表面平整度的允許偏差為5mm。分格縫處應鋪設帶胎體增強材料的空鋪附加層,其寬度為200~300mm。
15、 找坡層的厚度最薄處不小于20mm,平屋頂材料找坡的坡度宜為2%。,平屋頂結構找坡的坡度宜為3%。檐溝、天溝縱向找坡不應小于1%,溝底水落差不得超過200mm
16、
名稱 |
優(yōu)缺點 |
適用 |
T形吊車梁 |
T形截面的吊車梁,上部翼緣較寬,以增加梁的受壓面積,便于固定吊車軌道,施工簡單,制作方便,但自重大,耗費材料多,不是很經濟 |
非預應力混凝土T形截面吊車梁一般用于柱距6m、廠房跨度不大于30m、噸位10t以下的廠房,預應力鋼筋混凝土T形吊車梁適用于10~30t的廠房 |
工字形吊車梁 |
工字形吊車梁腹壁薄,節(jié)約材料,自重較輕 |
預應力工字形吊車梁適用于廠房柱距6m,廠房跨度12~33m,吊車起重量為5~25t的廠房 |
魚腹式吊車梁 |
魚腹式吊車梁腹板薄,外形像魚腹。該種形式的梁受力合理,能充分發(fā)揮材料的強度和減輕自重,節(jié)省材料,可承受較大荷載,梁的剛度大,但構造和制 作比較復雜,運輸、堆放需設專門支墊。 |
預應力混凝土魚腹式吊車梁適用于廠房柱距不大于12m,廠房跨度12~33m,吊車起重量為15~150t的廠房。 |
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17、 民用建筑構造組成
·建筑物的主要部分,一般都由基礎、墻或柱、樓梯、屋頂和門窗6 大部分組成。這些構件處在不同的部
位,發(fā)揮各自的作用。
·1.基礎
·基礎是位于建筑物最下部的承重構件,承受建筑物的全部荷載,并將其傳遞到地基上。因此,基礎必須
具有足夠的強度,并能抵御地下各種有害因素的侵蝕。
·2.墻與柱
·墻起著承重、圍護和分隔作用。承重墻承受著屋頂、樓板傳來的荷載,并加上自身重量再傳給基礎;當
柱承重時,柱間的墻僅起圍護作用和分隔作用;作為圍護構件,外墻起著抵御自然界各種因素的影響與破壞;內墻起著分隔空間、組成房間、隔聲作用。
·3.樓地面
·樓板將整個建筑物分成若干層,是建筑物的水平承重構件,承受著作用其上的荷載,并連同自重一起傳
遞給墻和柱,同時對墻體起水平支撐作用和保溫、隔熱及防水作用。
·4.屋頂
屋頂是建筑物頂部的圍護和承重構件,由屋面和承重結構兩大部分組成。屋面起著抵御自然界風、雨、
雪及保溫、隔熱等作用,結構層承受屋頂的全部荷載,并將這些荷載傳給墻和柱。因此屋頂必須具有足夠的強度、剛度及防水、保溫、隔熱等作用。
·5.樓梯
·樓梯是建筑物的垂直交通設施,供人們上下樓層和緊急疏散用。
·6.門窗
·門主要用作內外交通聯(lián)系與分隔房間,門的大小和數量以及開啟方向是根據通行能力、使用方便和防火
要求決定的。窗的作用是采光和通風。門窗是房屋圍護結構的一部分,亦需考慮保溫、隔熱、隔聲、防風沙等要求。
·建筑物除由上述6 大基本部分組成外,還有一些附屬部分,如陽臺、雨篷、散水、勒腳、防潮層等,有的還有特殊要求,如樓層之間還要設置電梯、自動扶梯或坡道等
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