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1、房屋构造与识图,房屋构造与识图,王立群 许文芬 主编,第1章,1.1 建筑概述 1.2 房屋的组成 1.3 建筑分类与分级 1.4 模数制 1.5 建筑材料基本知识,1.1 建筑概述,1.1.1 建筑的含义 衣、食、住、行是人类最基本的生存条件，其中“住”就需要房屋，需要建筑。人们几乎每时每刻都在使用建筑，享受建筑带来的庇护，建筑是人类生活中不可或缺的部分。建筑已从最初单纯的遮风挡雨、防备野兽侵袭的简陋构筑物，逐步发展成为集建筑功能、建筑技术、建筑经济、建筑艺术及建筑环境等诸多学科为一体的，包含较高科技含量的现代化工业产品。,图1-1 悉尼歌剧院,1.1 建筑概述,图1-2 三峡大坝,1.1.
2、2 建筑的基本要素,1.1 建筑概述,1.建筑功能 2.建筑技术 3.建筑形象,1.2 房屋的组成,1.基础 2.墙或柱 3.楼板层和地坪层,图1-3 房屋的组成,1.2 房屋的组成,4.楼梯 5.屋顶 6.门窗,1.3 建筑分类与分级,1.3.1 建筑分类 1.按使用性质分类 (1)民用建筑 民用建筑是指供人们工作、学习、生活、居住用的建筑物，可分为居住建筑和公共建筑两大类。 1)居住建筑指供人们生活起居用的建筑，如住宅、宿舍、公寓等，如图1-4所示。 2)公共建筑指供人们进行各项社会活动的建筑，如用于办公、科教、文体、商业、医疗、邮电、广播、交通等建筑，如图1-5所示。,1.3 建筑分类与
3、分级,图1-4 某住宅小区,1.3 建筑分类与分级,1.tif,1.3 建筑分类与分级,1M5.TIF,1.3 建筑分类与分级,图1-5 中国国家体育场 (鸟巢),(2)工业建筑 工业建筑指的是各类生产用房和为生产服务的附属,1.3 建筑分类与分级,用房， 如各类生产车间、仓储用房、动力用房等。 (3)农业建筑 农业建筑指各类供农业生产使用的房屋，如种子库、拖拉机站等。 2.按层数分类 (1)住宅建筑 13层为低层建筑；46层为多层建筑；79层为中高层建筑；10层及10层以上为高层建筑。 (2)公共建筑及综合性建筑 建筑总高度不超过24m的为多层建筑，建筑总高度超过24m的为高层建筑(不包括建
4、筑总高度超过24m的单层建筑)。 (3)超高层建筑 建筑总高度超过100m时，不论其是住宅或公共建筑均为超高层建筑。 3.按结构支承体系形式分类,1.3 建筑分类与分级,(1)墙体承重结构建筑 墙体承重结构建筑是以部分或全部建筑外墙以及若干固定不变的建筑内墙作为垂直支承体系，包括砌体墙承重的混合结构和钢筋混凝土墙承重结构。 (2)骨架承重体系建筑 骨架承重体系建筑由钢筋混凝土或型钢组成的梁柱体系承受建筑的全部荷载，墙体只起围护和分隔作用，包括框架结构、框剪结构、框筒结构、排架结构、刚架结构等。 (3)空间结构建筑 空间结构建筑由钢筋混凝土或钢结构组成空间结构承受建筑全部荷载，如网架结构、悬索结
5、构、壳体结构等。 4.按承重结构的材料分类 (1)木结构建筑 木结构建筑是指以木材作为房屋承重骨架的建筑，国内现较少采用。,1.3 建筑分类与分级,(2)钢筋混凝土结构建筑 钢筋混凝土结构建筑是以钢筋混凝土作为承重结构的建筑。 (3)钢结构建筑 钢结构建筑是以型钢等钢材作为房屋承重骨架的建筑。 (4)混合结构建筑 混合结构建筑是指采用两种或两种以上材料做承重结构的建筑。 5.按施工方法分类 (1)砌筑类建筑 砌筑类建筑指由砖、石或各类砌块砌筑的建筑。 (2)全现浇钢筋混凝土建筑 全现浇钢筋混凝土建筑指主要承重构件如梁、板、柱、剪力墙等构件均在施工现场浇筑而成的建筑。,1.3 建筑分类与分级,(
6、3)全装配式建筑 全装配式建筑指主要构件如梁、楼板、柱子、屋面板、墙板等均先在预制构件厂或现场预制，然后在施工现场进行装配的建筑。 (4)部分现浇、部分预制建筑 部分现浇、部分预制建筑指一部分构件(如楼板、屋面板、梁等)在预制构件厂或现场预制，另一部分构件(如柱、基础)为现场浇筑的建筑。 1.3.2 建筑分级 1.耐久等级 2.耐火等级,1.3 建筑分类与分级,(1)工业建筑、多层民用建筑 建筑设计防火规范(GB 500162006)规定： 9层及9层以下住宅建筑、建筑高度不超过24m的其他民用建筑、高度不超过24m的单层公共建筑的耐火等级分为四级， 即一、二、三、四级；工业建筑的耐火等级也分
7、为一、二、三、四级。,1.3 建筑分类与分级,表1-1 多层建筑构件的燃烧性能和耐火极限(单位：h),(2)高层建筑 高层民用建筑设计防火规范(GB 500452005)中，依据建筑高度、建筑层数、建筑面积和建筑物的重要程度将高层建筑分为两类，并作了详细的规定，详见表1-2。,1.3 建筑分类与分级,表1-2 高层民用建筑的分类,1.4 模数制,1.基本模数 2.扩大模数 3.分模数 4.模数数列,1.5 建筑材料基本知识,表1-3 常用建筑材料按照基本成分的分类,1.5.1 水泥 水泥是最主要的建筑材料之一，广泛应用于工业、民用建筑，道路，水利和国防工程。水泥可作为胶凝材料与骨料及增强材料制
8、成混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土构件，也可配制砌筑砂浆，防水砂浆用于建筑物砌筑、抹面、装饰等。,1.5 建筑材料基本知识,1.硅酸盐水泥 (1)硅酸盐水泥熟料的矿物组成 硅酸盐水泥主要由四种矿物成分组成,分别为：硅酸三钙3CaOSiO2(简写为C3S)，含量为3660；硅酸二钙2CaOSiO2(简写为C2S)，含量为1537；铝酸三钙3CaOAl2O3(简写为C3A)，含量为715；铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O3(简写为C4AF)，含量为1018。 (2)硅酸盐水泥的凝结硬化 水泥的凝结硬化过程是很复杂的物理化学过程。,图1-6 水泥石的结构,1.5 建筑材料基本知识,(3)水泥石的
9、结构 水泥石的组成有：凝胶体(CSH) 、未水化的水泥颗粒内核、毛细孔和凝胶孔、晶体粒子。 (4)硅酸盐水泥的技术指标 1)细度。 2)标准稠度用水量。 3)凝结时间。 4)体积安定性。 5)水泥的强度与等级。,1.5 建筑材料基本知识,表1-4 硅酸盐水泥的强度要求(GB1752007)(单位：MPa),6)水化热。 2.掺混合材料的硅酸盐水泥 (1) 混合材料 磨细水泥时掺入的人工的或天然的矿物材料称为混合材料，分为活性混合材料和非活性混合材料。 1)活性混合材料。 2)非活性混合材料。,1.5 建筑材料基本知识,(2)应用 在硅酸盐水泥熟料中掺入适量的混合材料可制成普通硅酸盐水泥、矿渣硅
10、酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、 粉煤灰硅酸盐水泥、复合水泥。,1.5 建筑材料基本知识,表1-5 五种常用水泥的成分、特性和适用范围(GB1752007),1.5 建筑材料基本知识,表1-5 五种常用水泥的成分、特性和适用范围(GB1752007),1.5 建筑材料基本知识,1.5.2 混凝土 1.概念 2.普通混凝土的组成,图1-7 硬化混凝土的结构,1.5 建筑材料基本知识,(1)水泥 1)水泥品种的选择。 2)水泥强度等级的选择。 (2)细骨料 细骨料的粒径为0.15 4.75mm ，粗骨料的粒径大于4.75mm ，通常细、粗骨料的总体积占混凝土总体积的70%80%。 1)种类及特性。 河
11、砂：洁净、质地坚硬，为配制混凝土的理想材料。 海砂：质地坚硬，但夹有贝壳碎片及可溶性盐类。 山砂：含有黏土及有机杂质，坚固性差。 人工砂：富有棱角，比较洁净，但细粉、片状颗较多，成本高。 2)混凝土用砂质量要求。,1.5 建筑材料基本知识,3)砂的粗细程度及颗粒级配。 (3)粗骨料 粗骨料为粒径大于4.75mm的岩石颗粒，分为卵石(砾石)(图1-9)和碎石(图1-10)两类。,图1-8 骨料的颗粒级配 a)同粒径的砂孔隙率最大 b)两种粒径的砂孔隙率小 c)三种粒径的砂孔隙率更小,1.5 建筑材料基本知识,图1-9 卵石,1.5 建筑材料基本知识,图1-10 碎石,1.5 建筑材料基本知识,(
12、4)混凝土拌和及养护用水 混凝土拌和及养护用水不得含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质。 (5)外加剂 在混凝土拌和物中掺入量一般大于水泥质量5、能改善混凝土拌和物或硬化后混凝土性质的材料，称为外加剂。 3.混凝土拌和物的和易性 (1)流动性 流动性指混凝土拌和物在自重或机械振捣力的作用下，能产生流动并均匀密实地充满模型的性能，反映拌和物的稀稠程度。 (2)粘聚性 粘聚性指混凝土拌和物内部间具有一定的粘聚力，在运输和浇筑过程中不致发生离析分层现象，而使混凝土能保持整体均匀的性能。,1.5 建筑材料基本知识,(3)保水性 保水性指混凝土拌和物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重的
13、泌水现象。 4.混凝土的强度 1.5.3 建筑钢材 建筑钢材是重要的建筑材料。它主要指用于钢结构中各种型材（如角钢、槽钢、工字钢、圆钢等）、钢板、钢管和用于钢筋混凝土结构中的各种钢筋、钢丝等。由于钢材在工厂生产中有较严格的工艺控制，因此质量通常能够得到保证。 1.钢的冶炼加工与分类 (1)钢的冶炼 钢是由生铁冶炼而成。 (2)钢的分类 钢的品种繁多，分类方法很多，通常有按化学成分、质量、用途等几种分类方法。,1.5 建筑材料基本知识,表1-6 钢 的 分 类,1.5 建筑材料基本知识,2.建筑钢材的力学与工艺性能 (1)抗拉性能 钢材的抗拉性能，可通过低碳钢受拉的应力应变图说明，如图1-11。
14、,图1-11 低碳钢受拉应力应变图,1.5 建筑材料基本知识,(2)冲击韧性 钢材的冲击韧性是处在简支梁状态的金属试样在冲击负荷作用下折断时吸收冲击功的性能。,图1-12 中、高碳钢的应力应变图,1.5 建筑材料基本知识,(3)塑性 建筑钢材应具有很好的塑性。 (4)耐疲劳性 受交变荷载反复作用，钢材在应力低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象,称为疲劳破坏。 (5)硬度 硬度是指金属材料在表面局部体积内，抵抗硬物压入表面的能力，亦即材料表面抵抗塑性变形的能力。 (6)冷弯性能 冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。 (7)焊接性能 在建筑工程中，各种型钢、钢板、钢筋及预埋件等
15、需用焊接加工。,图1-13 钢筋冷拉时效后应力应变图的变化,1.5 建筑材料基本知识,(8)冷加工性能及时效处理 1)冷加工强化处理。 2)时效。 3.常用建筑钢材与选用原则 (1)钢结构用钢 1)碳素结构钢。 2)低合金结构钢。 3)型钢和钢板,图1-14 光圆钢筋外形,1.5 建筑材料基本知识,热轧钢板。热轧钢板分厚板和薄板两种，厚板的厚度为4.560mm，薄板的厚度为0.354mm。前者广泛用来组成焊接构件和连接钢板，后者是冷弯薄壁型钢的原料。图样中钢板用“厚宽长”表示，如128002100。,1.5 建筑材料基本知识,热轧型钢。角钢有等边和不等边角钢两种。等边角钢(也称等肢角钢)，以边
16、宽和厚度表示，如10010为肢宽100mm、厚10mm的等边角钢。不等边角钢(也称不等肢角钢)则以两边宽度和厚度表示，如100808等。槽钢有两种尺寸系列，即热轧普通槽钢与热轧轻型槽钢。前者的表示方法如30a，指槽钢外廓高度为30cm，且腹板厚度为最薄的一种；后者的表示方法如25Q，表示外廓高度为25mm。工字钢也分为上述的普通型和轻型两种尺寸系列。两种工字钢的表示法如：32c，32Q等。H型钢、热轧H型钢分为三类：宽翼缘H型钢(HW)、中翼缘H型钢(HM)和窄翼缘H型钢(HN)。表示方法是符号HW、HM和HN的后面加“高度(mm)宽度(mm)”，例如HW300300，即为截面高度为300mm，翼缘宽度为300mm的宽翼缘H型钢。,1.5 建筑材料基本知识,(2)钢筋混凝土结构用钢 混凝土的抗压强度很高，但抗拉强度低，在拉应力处于很小的状态时即出现裂缝，影响了构件的承载能力，在构件中配置一定数量的钢筋，用钢筋承担拉力而让混凝土承担压力，发挥各自材料的特性，从而可以使
