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建筑构造（上）第一章绪论
重庆大学/东南大学教材，针对于建筑构造考研的学校，内容涵盖了建筑构造的基本概念、设计特点、影响因素、与建筑设计的关系，以及具体的设计要求等方面。详细列举了影响建筑构造设计的因素，包括外界作用力（如静荷载、活荷载）、地域气候条件、人为因素、工程地质和水文地质条件、建筑经济因素以及使用者要求等。
编辑于2024-06-05 12:28:58- 建筑构造
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建筑构造（上）第一章
绪论
重点论述题
建筑构造设计的内容和特点
建筑构造是研究建筑物的构造组成以及各部分组合原理与构造方法的学科，是建筑设计不可分割的一部分，对整体的设计创意起着具体表现和制约的作用。 通过建筑物的构造方案，构配件组成的节点、细部构造以及相互间的连接和材料的选用等各方面的有机结合，使建筑物的构成成为可能，从而完成建筑物的整体与空间的形成。
建筑构造设计具有实践性强和综合性强的特点。 涉及建筑材料，建筑力学，建筑物理，建筑美学，建筑施工，建筑经济等方面知识，满足防火，防潮，隔热，保温，隔声，防震，防腐等方面要求。以利用提供经济安全适用美观的构造方案。
建筑构造设计的主要任务
其主要任务是在建筑设计过程中综合使用功能、艺术造型、技术经济等诸多方面的因素，并运用物质技术手段，适当的选择并正确地决定建筑构造方案和构配件组成以及进行细部节点构造处理。
建筑构造设计的研究方法
一栋合理的建筑物必须要通过一定的技术手段来实现。对建筑构造的研究考虑三个方面
整体构成的体系、结构方案的安全
建筑构造节点和细部处理。
选定符合要求的材料与产品
将不同的材料进行有机的组合、连接、充分发挥各类材料的物理性能和适用条件。
建筑构造在建筑工程实施中的作用
（对建筑构造的理解）建筑构造设计是建筑工程施工的依据，所以在施工图设计和构造详图设计中，要考虑施工的可操作性。另外，从构造角度上讲存在多种材料和施工工艺的优选问题。建筑师不仅要考虑和重视建筑设计的功能组合，构造的表现效果。还应了解建筑施工工艺。
如何理解看待经济适用安全美观
经济：主要是指经济效益，包括降低建筑造价，降低能源消耗）缩短建设周期，降低运行，维修和管理费用。
适用：是指确定建筑面积，合理的布局，必需的技术设备，良好的设施以及保温、隔热隔声的环境。
安全；是指结构的安全度，建筑物耐火等级及防火设计，建筑物的耐久年限等。
美观：是指在经济、安全、适用的前提下，把建筑美和环境美列为设计的重要内容。
建筑构造在建筑设计中的作用
建筑设计通过空间的构成和表现，达到艺术与技术的和谐统一，内容与形式的统一，整体与细部的统一，建筑领域中，技术手段的正确选用，对一个建筑作品的形式效果起着关键性的作用。这其中，每种材料的成功运用都与建筑构造技术密切相关，而建筑构造设计是建筑设计中的重要环节和组成部分。
构造设计的过程贯穿于整个建筑设计的全过程，随着社会经济和技术的发展，技术，材料的不断创新，建筑构造技术对丰富建筑创作，优化建筑起着非常重要的作用
影响建筑构造的因素和设计原则
影响建筑构造的因素
外界环境影响
外界作用力
作用在建筑上的各种静荷载，活荷载
地域气候条件
日晒雨淋、太阳辐射、大气温度变化
人为因素
火灾、机械振动、爆炸、化学腐蚀、噪声
工程地质和水文地质条件
地质情况、地下水、冰冻线以及地震等自然条件
建筑经济因素（经济
主要是指经济效益，包括降低建筑造价，降低能源消耗）缩短建设周期，降低运行，维修和管理费用。
使用者需求（适用
是指确定建筑面积，合理的布局，必需的技术设备，良好的设施以及保温、隔热隔声的环境。
满足使用者生理和心理需求，例如幼儿园架空木地面为了缓冲儿童倒地时的冲击力，一切儿童触及的地方尽量做成圆角
建筑技术条件(安全
指结构的安全度，建筑物耐火等级及防火设计，建筑物的耐久年限等。
采取适宜技术，结构技术和施工技术等
艺术因素(美观
是指在经济、安全、适用的前提下，把建筑美和环境美列为设计的重要内容。
选择恰当的材料、并且进行合理美观的构造设计，追求建筑技术与艺术的结合
建筑标准的影响
和建筑构造密切的有建筑造价标准，装修标准和设备标准。
绿色建筑设计的要求
选择污染少、对人健康无害的材料、保证良好的热工性能，通过对建筑构造的设计，创造良好的通风、采光、良好的声学品质
良好的热湿环境是人体舒适度的重要指标，很大程度上取决于建筑物外围护结构的热工性能。采用隔热保温等构造措施可以使其达到节能效果。
建筑构造的设计原则
坚固适用
保证建筑整体承载力和刚度，安全可靠，经久耐用，构造细部则需要在保证强度、刚度和安全可靠的同时，满足使用者的需求
技术适宜
构造设计应该从地域技术角度出发，在引入先进技术的时候、注重因地制宜、不能脱离实际
适应建筑工业化需要、尽量选用定型构件与产品，为制品生产工业化、现场施工机械化创造有利条件
经济合理
注意就地取材、节约材料、降低能耗、保证质量前提下降低造价
美观大方
注意整体与局部的关系，注重细部美学的表达。
应该符合现行国家相关的标准与规范的规定
建筑的构造组成
承重结构
基础，承重墙体（柱、梁），楼板，屋面板
维护结构
外围护墙，内墙（框架填充墙，轻质隔墙）
饰面装修
内外墙面，楼地面，屋面，顶棚
附属构件
楼梯，电梯，自动扶梯，门窗，阳台，雨篷，栏杆
建筑的物质实体按其所处的部位和功能的不同分为
建筑物的基本组成
基础、墙柱、楼地层、楼梯、门窗、屋顶
基础
基础是建筑物最下部的承重构件，它承受着建筑物的全部荷载，并保证这些荷载传到地基上，故要求它必须具有足够的强度和稳定性，防止不均匀沉降，且能经受冰冻和地下水各种有害的因素的侵蚀
基础的结构形式取决于上部荷载的大小、承重方式以及地基的特性。
墙柱
墙和柱都是建筑物的垂直承重构件。墙的作用主要是承重、围护和分隔空间。
作为承重构件，它承受着屋顶、楼层传来的各种荷载，并且把这些荷载传给基础。
作为围护结构，外墙起着抵御自然界风、雨、雪、以及太阳辐射的作用，内墙则起着分隔空间，隔声、遮挡视线、避免相互干扰等作用。
墙体还需要有足够的强度，稳定性，良好的热工性能和防火，防水等性能。
楼地层
楼盖层
楼板层（楼板、顶棚、楼面三部分组成）、梁、设备管道等
楼板是建筑中水平方向的承重构件，又是分割楼层空间的围护构件。楼板支撑人、家具和设备的荷载，并将这些荷载传递给承重墙或梁、柱，楼板应有足够的承载力和刚度。
地坪层
当建筑底层未用楼板架空时，地坪层作为底层空间与地基之间的分割构件，地坪层位于底层，由垫层、结构层和面层组成，其荷载直接传给土壤。楼板层和地坪的面层称地面，应该具有坚固、耐用、美观、防水、防潮等性能
屋盖
包括防水层、屋面板、梁、设备管道、顶棚等，屋面即是承重构件又是分隔顶层空间与外部空间的界面。屋面板支撑屋面设施以及风霜雨雪荷载，并且将这些荷载传给承重墙或梁柱。
门窗
主要用于开闭室内外空间并通行或阻断人流，应该满足交通，消防疏散等要求
楼梯和电梯
楼梯是建筑中人们步行上下楼层的交通联系部件，并根据需要满足紧急事故时的人员疏散。楼梯应该有足够的通行能力，做到坚固耐久和满足消防疏散的安全要求。自动扶梯是楼梯的机电化形式，用于传送人流但不能用于消防疏散。电梯是建筑的垂直运输工具，消防电梯是用于紧急事故时的消防扑救。
饰面装修
饰面装修是依附于内外墙、柱、顶棚、楼板、地坪等之上的面层装饰或附加表皮，其主要作用是美化建筑表面，保护结构构件，改善建筑物理性能等。
建筑的类型
宏观上分为
民用建筑
按照使用功能、修建数量、规模大小、层数多少、耐火极限、耐久年限有不同的分类方法
按使用功能宏观上
民用建筑
民用建筑按使用功能
居住建筑
宿舍、住宅
公共建筑
体育、商业
民用建筑按建筑的修建量和规模大小分类
大量性建筑
量大面广，与人们生活密切相关的建筑，如住宅，学校，医院
大型性建筑
规模宏大的建筑，修建数量有限，但对城市面貌影响较大，耗资大。如大型办公楼，大型体育馆
民用建筑按层数分类
低层（单）、多层民用建筑
住宅建筑
建筑高度不大于27米的住宅建筑，包括设置设置商业服务网点的住宅建筑
公共建筑
建筑高度不大于24米的公共建筑，以及建筑高度大于24米的单层公共建筑
高层民用建筑
一类高层建筑
一类住宅建筑
建筑高度大于54米的住宅建筑，包括设置商业服务网点的住宅建筑
一类公共建筑
建筑高度大于50米的公共建筑
建筑高度24米以上的部分任意楼层建筑面积大于1000平方米的商店，展览，电信，邮政和其他多种功能组合的建筑
医疗，重要公共建筑，独立建造的老年人照料设施。
省级以上的广播电视和消防指挥调度建筑，网局级和省级电力调度建筑
藏书超过100万册的图书馆，书库
二类高层建筑
二类住宅建筑
建筑高度大于27米但不大于54米的住宅建筑，包括设置商业服务网点的住宅建筑
二类公共建筑
除一类公共建筑外的其他高层公共建筑（考试都要写）
超高层民用建筑
建筑高度大于100米的的超高层建筑
工业建筑
水泥厂、汽车制造厂
农业建筑
饲养场、水产养殖场
民用建筑耐火等级分类
建筑物耐火等级取决于主要构件的（墙、柱、楼板、屋顶、梁等）耐火极限和燃烧性能决定， ①一级耐火等级建筑：主要建筑构件全部为不燃烧性。 ②二级耐火等级建筑：主要建筑构件除吊顶为难燃烧性，其它为不燃烧性。 ③三级耐火等级建筑：屋顶承重构件为难燃性。 ④四级耐火等级建筑：防火墙为不燃烧性， 其余为难燃性和可燃性。
构件耐火极限
在标准耐火实验条件下，建筑构配件或结构从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或者失去隔火作用时为止的这段时间，用小时表示
构件燃烧性能
燃烧体
难燃烧体
不燃烧体
建筑物耐火等级取决于主要构件的（墙、柱、楼板、屋顶、梁等）耐火极限和燃烧性能决定
民用建筑耐火等级：分为四级，从一级到四级，建筑物的耐火能力逐步降低
地下或者半地下建筑（室）和一类高层建筑的耐火等级不应低于一级
单多层重要公共建筑和二类高层建筑的耐火等级不应低于二级
除木结构建筑外，老年人照料设施的耐火等级不应低于三级
建筑高度大于100米的民用建筑，其楼板的耐火极限不应低于2.00小时
一二级耐火等级建筑的上人平屋顶，其屋面板的耐火极限分别不应低于1.50小时和1.00小时
建材燃烧性能
不燃材料a
石材，金属材料
难燃烧材料b1
沥青混凝土构件，木板条，抹灰构件
可燃烧材料b2
木材
易燃烧材料b3
按照设计使用年限（耐久等级）分类
一类建筑
设计使用年限为5年，适用于临时性建筑
二类建筑
25年，适用于易于替换结构构件的次要建筑
三类建筑
50年。适用于普通建筑和构筑物
四类建筑
100年，适用于纪念或者特别重要的建筑物
指建筑主体结构设计的使用年限
工业建筑
农业建筑
建筑物的承重结构分类
木结构
竖向承重结构和横向承重结构均为木料的建筑，例如寺庙，民居，宫殿
缺点：易腐蚀、易燃、耐久性差
优点：自重轻、构造简单、施工方便
砌体结构
由各种砖块，块材和砂浆按一定要求砌筑而成的构件称为砌体或者墙体，由各种砌体建造而成的结构统称为砌体结构或者砖石结构。受力都是由砌体墙承重。
缺点：强度低，自重大，手工砌筑工作繁重，抗震性差，黏土用量大
优点：原材料来源广泛，易于就地取材和废物利用，施工方便，有良好的耐火，耐久性和保温隔声性能
钢筋混凝土结构
建筑物的承重构件为钢筋混凝土材料，包括墙承重和框架承重，现浇和预制施工。
缺点：费模版，施工期长
优点：整体性好，刚度大，耐久，耐火性好
钢结构
主要承重用型钢制成
优点：强度高，自重轻，平面布局灵活，抗震性好，施工速度快。目前主要用于大跨度、大空间以及高层建筑中。
特种结构
又称为空间结构，包括悬索，网架，壳体等结构形式，主要运用在大跨度建筑中。大跨度空间结构为30米以上的跨度空间结构
建筑高度和层数的计算方法
民用建筑通用规范2023
平屋面
建筑高度应为建筑室外设计地面至建筑物女儿墙顶点的高度计算，无女儿墙按至其屋面檐口顶点的高度计算。
坡屋面
分别计算檐口以及屋脊高度，檐口高度应按室外设计地坪至屋面檐口或坡屋面最低点的高度计算，屋脊高度应按室外设计地坪至屋脊的高度计算。
同一建筑有多种形式的屋面或多个室外设计地坪时
建筑高度应该按上述方法分别计算后取其中最大值
除了机场，气象台，电信，军事要塞，历史建筑，风景名胜区等保护规划区内建筑。
屋顶局部突出屋顶的电梯机房，排风、排烟机房以及楼梯出口等辅助用房的总面积不超过屋面面积的1/4时，不计入建筑高度
层高
建筑物各层之间以楼、地面面层（完成面）计算的垂直距离，屋顶层则由该层楼面面层（完成面）至平屋面的结构面层垂直距离或至坡顶的结构面层与外墙外皮延长线交点计算的垂直距离
室内净高
从楼、地面面层（完成面）至楼盖底面或吊顶底面、屋盖底面之间的有效空间的垂直距离
建筑设计防火规范2019
平屋面
包括有女儿墙的平屋面时，建筑高度应为建筑室外设计地面至其屋面面层的高度
坡屋面
建筑高度应为建筑室外设计地面至其屋面面层的高度
同一建筑有多种形式的屋面
建筑高度应该按上述方法分别计算后取其中最大值
屋顶局部突出屋顶的电梯机房，排风、排烟机房以及楼梯出口等辅助用房的总面积不超过屋面面积的1/4时，不计入建筑高度
台阶式地坪
当位于不同高程地坪上的同一建筑之间有防火墙分隔，各自有符合规范规定的安全出口，且可以沿建筑两个长边设置贯通式或尽头式消防车道时，可分别计算各自的建筑高度。否则，应按其中建筑高度最大者确定
对于住宅建筑设置在底部且室内高度不大于2.2米的自行车库，储藏室，敞开空间，室内外高差或建筑的地下或半地下室的顶板高出室外设计地面的高度不大于1.5米的部分，可不计入建筑高度。
下列空间不计入建筑层数
室内顶板面高出室外设计地面的高度不大于1.5m的地下室或半地下室
设置在建筑底部且室内高度不大于2.2米的自行车库，储藏室，敞开空间
建筑屋顶上突出的局部设备用房，出屋面的楼梯间等
除了特定问以外不答
规划控高：计算女儿墙高度。 （因为要考虑日照因素）
建筑面积
按建筑每个自然楼层面处外围护结构外表面所围空间的水平投影面积计算
总建筑面积按地上和地下建筑面积之和计算，地上地下面积应该分别计算
室外地坪以上的建筑空间，其建筑面积应该计入地上建筑面积，室外设计地坪以下的建筑空间计入地下建筑面积。
阳台建筑面积应该按围护设施外表面所围空间水平投影面积的1/2计算。当阳台封闭时，按外围护结构外表面所围空间的水平投影面积计算。
不计算建筑面积
结构层高或斜面结构板顶高度小于2/2.2米的建筑空间
无顶盖的建筑空间
附属在建筑外围护结构上的构配件
建筑出挑部分的下部空间
建筑中用作城市街巷通行的公共交通空间
独立于建筑物之外的各类构筑物
建筑模数协调
模数
尺寸协调名词解释
指在房屋构配件及其组合的建筑中，与协调尺寸有关的规则，供建筑设计，建筑施工，建筑材料与制品，建筑设备等采用，其目的是使构件安装吻合并有互换性
模数名词解释
模数是选定的标准尺寸单位，是尺寸协调中的增值单位。
基本模数
名词解释
是模数协调中选用的基本尺寸单位，基本模数的数值规定为l00mm，表示符号为M，即1M=l00mm
整个建筑物或其中一部分以及建筑构配件，组合件和建筑制品的模数化尺寸均应是基本模数的倍数。
在建筑设计中，为了实现建筑工业化大规模生产，尽可能减少建筑构配件，建筑组合件，建筑制品的类型，使不同的材料，形式，和不同构造方式的建筑构配件，建筑组合件，建筑制品具有一定的通用性和互换性，统一选定的模数协调的基本尺度单位。
导出模数
扩大模数
导出模数的一种，其数值为基本模数的倍数。基数有6个，3M（300mm）,6M,12M,15M,30M,60M（6000mm）.建筑中较大的尺寸，如开间，进深，跨度，柱距等应为某一扩大模数的倍数
分模数
导出模数的一种，其数值为基本模数的分倍数。分模数有3个，分倍是：1/10M （10mm）， 1/5M（20mm），1/2M（50mm）建筑中较小的尺寸，如缝隙，墙厚，构造节点等，应为某一分模数的倍数。
模数数列
水平基本模数数列
用于门窗洞口和构配件断面尺寸。
竖向基本模数数列
主要用于建筑物的层高，门窗洞口，构配件的尺寸
水平扩大模数数列
主要用于建筑物的开间或者柱距，进深或者跨度，构配件尺寸和门窗洞口尺寸
竖向扩大模数数列
主要用于建筑物的高度，层高，门窗洞口尺寸
分模数数列
建筑中较小的尺寸，如缝隙，墙厚，构造节点等
模数协调
模数协调名词解释
为了实现建筑工业化大规模生产，尽可能减少构配件的类型，使不同的材料，不同形式，和构造方式的建筑构配件具有一定的通用性和互换性，所以对建筑中的尺寸关系进行模数协调。
模数化空间网格
名词解释
把建筑看作是三向直角坐标空间网格的联系系列，当三向均为模数尺寸时称为模数化空间网格，网格间距应等于基本模数或者扩大模数
定位轴线
名词解释
确定主要结构位置关系的线，定位轴线编号写在轴线端部的圆内，横向编号应用阿拉伯数字， 从左至右顺序编写，竖向编号为大写拉丁字母，拉丁字母的i、O、Z不得用作轴线编号。
定位轴线分为单轴线和双轴线，一般常用的连续模数化网格采用单轴线定位，当模数化网格需要加间隔而产生中间区时，可采用双轴线定位。
不同建筑结构类型对定位轴线有不同特殊要求，目的都是为了使其尽可能达到标准化，系列化，通用化。
标志尺寸与构造尺寸的关系
标志尺寸
名词解释
标志尺寸应符合模数数列的规定，用以标注建筑定位轴线，定位线之间的距离以及建筑构配件，建筑组合件，建筑制品的界限之间的尺寸。（标志尺寸也叫做建筑轴线尺寸。
构造尺寸
名词解释
构造尺寸时指建筑构配件，建筑组合件，建筑制品等的设计尺寸。一般情况下，标志尺寸=构造尺寸+缝隙。（构造尺寸大于或者小于标志尺寸）
东南大学为：构造尺寸为标志尺寸减去实际尺寸
实际尺寸
名词解释
名词解释：实际尺寸时指建筑构配件，建筑组合件，建筑制品等生产制造后的尺寸。工厂生产加工的尺寸，实际尺寸-构造尺寸=公差
补充
技术尺寸
生产时出现误差时所需要的技术处理尺寸
制作尺寸
生产制作部件时依据的尺寸
其他学校，不看
材料
混凝土
定义：指用水泥作为胶凝材料，砂、石等作为骨料，与水、添加剂等按一定比例搅拌，经一段时间 硬化而成的人造石材。
优点：可塑性好、整体性好、力学性能佳、耐久、防火、价格低廉；
缺点：自重大、易开裂、北方地区养护期长。
砂浆与混凝土的区别：
1. 只添加细骨料；
2. 可添加石灰或者黏土，或者直接用石灰作为胶凝材料。 最佳配料比：水泥：沙：水=1:3:0.6
石材
花岗岩 也叫麻石，常用于室外，如路牙石、广场铺地等。
大理石 纹理丰富，质地细腻，易于风化，常用于室内。
材料与人体亲和度排序：棉、木、竹 ＞ 土、陶器、瓷器竹 ＞石 ＞铁、玻璃、水泥 ＞塑料制品、石油产品
木材安全性指标：游离甲醛含量 vs 游离甲醛释放量（注意“游离”二字）
安全玻璃
1. 钢化玻璃：生产过程加预应力，不可切割或破损；
2. 夹层玻璃：两层钢化玻璃中间粘合一层有机聚合膜，防止玻璃破损后溅落。
3. 夹丝玻璃：功能与夹层玻璃类似，在玻璃内部加入铁丝或铁网，高温防爆性能优越。
钢材连接方式
1. 焊接：纯刚接，切割焊接施工灵活，但不宜用于形变结构，易撕裂。
2. 栓接：螺栓连接，施工方便，但在震动或频繁形变结构中螺栓容易松动甚至脱落。
3. 铆接：施工难度稍大，常用于震动或频繁形变结构，如桥梁、铁路等。剪刀也是铆接
4. 铰接：也叫铰链连接，柔性连接。适用于大幅移动结构，如悬索结构接头处。
力学概念
各向同性：各向同性指物体的物理、化学等方面的性质不会因方向的不同而有所变化的特性，即某一物体在不 同的方向所测得的性能数值完全相同，亦称均质性。
各向异性：由于晶体内的原子定向排布，所以材料在不同方面的受力性能有差异的特点。
抗压强度： 指外力对构件施加压力时，构件被破坏的强度极限。
屈服强度：指弹性材料超过弹性变形极限，发生塑性变形，的最大荷载。即便撤去荷载，也无法恢复原来的形 状。
比强度：比强度是材料强度与材料表观密度之比。比强度越大，意味着更轻的材料和更大的强度，对于交通 工具，尤其航空业，是十分重要的指标。
施工
台模：也叫飞模，施工中楼地面支模的集成化解决方案。
隧道模：由隧道施工演化而来，施工中墙体及楼地面同时支模的集成化解决方案。
滑模/爬模：脚手及模板随着建筑外墙的砌高而不断攀升的支模方式，常用外墙预留洞口或者预埋件 作为液压攀升的支点，但要注意攀升作业前外墙混凝土需达到预设强度。
升板建筑： 先吊装好预制柱子，再现场浇筑楼板，通过液压装置把楼板提升至设定高度并与柱连接固定的施工 方法。由于施工组织难度大，比较少见。