房屋建筑學(xué),韓濤,緒論,一、建筑含義及學(xué)習(xí)方法“建筑”的含義，通常認(rèn)為是建筑物和構(gòu)筑物的總稱。其中供人們生產(chǎn)、生活或進(jìn)行其它活動(dòng)的房屋或場(chǎng)所都叫做“建筑物”，如住宅、學(xué)校、辦公樓、影劇院、體育館、工廠的車間等，人們習(xí)慣上也將建筑物稱為建筑?！敖ㄖ鞘^的史書”“建筑是一切藝術(shù)之母”“建筑是城市的重要標(biāo)志”“建筑是凝固的音樂(lè)”而人們不在其中生產(chǎn)、生活的建筑，則稱為“構(gòu)筑物”，如水壩、水塔、蓄水池、煙囪等。,房屋建筑學(xué)課程分為民用建筑和工業(yè)建筑兩部分，每一部分又包括建筑構(gòu)造和建筑設(shè)計(jì)原理。學(xué)習(xí)這門課程的目的是為了使學(xué)生掌握房屋構(gòu)造的基本理論；初步掌握建筑的一般構(gòu)造作法和構(gòu)造詳圖的繪制方法，能識(shí)讀一般的工業(yè)與民用建筑施工圖，并能按照設(shè)計(jì)意圖繪制建筑施工圖；了解一般房屋建筑設(shè)計(jì)原理，具有建筑設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，正確理解設(shè)計(jì)意圖。,房屋建筑學(xué)課程是一門實(shí)用性很強(qiáng)的技術(shù)專業(yè)課，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：從具體構(gòu)造和設(shè)計(jì)方案入手，牢固掌握房屋各組成部分的常用構(gòu)造方法和大量性房屋的設(shè)計(jì)方案；要注意了解各構(gòu)造作法和設(shè)計(jì)方案的產(chǎn)生和發(fā)展，加深對(duì)常用典型構(gòu)造作法和標(biāo)準(zhǔn)圖集以及設(shè)計(jì)方案的理解；多參觀已建成或正在施工的建筑，多參與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工操作，在實(shí)踐中驗(yàn)證理論，充實(shí)和記憶理論；重視繪圖技能的訓(xùn)練。通過(guò)作業(yè)和課程設(shè)計(jì)，不斷提高自己繪制和識(shí)讀施工圖的能力；經(jīng)常查閱相關(guān)資料，豐富自己的專業(yè)知識(shí)，了解房屋建筑學(xué)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。,二、建筑的構(gòu)成要素,總結(jié)人類的建筑活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)成建筑的主要因素有三個(gè)方面：建筑功能、建筑技術(shù)和建筑形象。1.建筑功能建筑功能是指建筑物在物質(zhì)和精神方面必需滿足的使用要求。2.建筑技術(shù)建筑技術(shù)是建造房屋的手段，包括建筑材料與制品技術(shù)、結(jié)構(gòu)技術(shù)、施工技術(shù)、設(shè)備技術(shù)等，建筑不可能脫離技術(shù)而存在。其中材料是物質(zhì)基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)是構(gòu)成建筑空間的骨架，施工技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑生產(chǎn)的過(guò)程和方法，設(shè)備是改善建筑環(huán)境的技術(shù)條件。,3.建筑形象構(gòu)成建筑形象的因素有建筑的體型、內(nèi)外部空間的組合、立面構(gòu)圖、細(xì)部與重點(diǎn)裝飾處理、材料的質(zhì)感與色彩、光影變化等。建筑的三要素是辯證的統(tǒng)一體，是不可分割的，但又有主次之分。第一是建筑功能，起主導(dǎo)作用；第二是建筑技術(shù)，是達(dá)到目的的手段，技術(shù)對(duì)功能又有約束和促進(jìn)作用；第三是建筑形象，是功能和技術(shù)的反映，但如果充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的主觀作用，在一定的功能和技術(shù)條件下，可以把建筑設(shè)計(jì)的更加美觀。,三、建筑的分類,建筑可按不同的方式進(jìn)行分類按建筑的使用性質(zhì)分類工業(yè)建筑指為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的生產(chǎn)車間、輔助車間、動(dòng)力用房、倉(cāng)貯等。農(nóng)業(yè)建筑供農(nóng)業(yè)、牧業(yè)生產(chǎn)和加工用的建筑，如溫室、畜禽飼養(yǎng)場(chǎng)、水產(chǎn)品養(yǎng)殖場(chǎng)、農(nóng)畜產(chǎn)品加工廠、農(nóng)產(chǎn)品倉(cāng)庫(kù)、農(nóng)機(jī)修理廠（站）等。,民用建筑1）居住建筑主要是指提供家庭和集體生活起居用的建筑場(chǎng)，如住宅、宿舍、公寓等。2）公共建筑主要是指提供人們進(jìn)行各種社會(huì)活動(dòng)的建筑物。如：行政辦公建筑、文教建筑、托幼建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)建筑、觀演建筑、體育建筑、展覽建筑、旅館建筑、交通建筑、通訊建筑、園林建筑、紀(jì)念建筑、娛樂(lè)建筑等。,.按建筑規(guī)模和數(shù)量分類,大量性建筑這類建筑如一般居住建筑、中小學(xué)校、小型商店、診所、食堂等。本課程以此類建筑為主要內(nèi)容。大型性建筑大型性建筑是指多層和高層公共建筑和大廳型公共建筑。這類建筑一般是單獨(dú)設(shè)計(jì)的。它們的功能要求高、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造復(fù)雜、設(shè)備考究、外觀突出個(gè)性、單方造價(jià)高、用料以鋼材、料石、混凝土及高檔裝飾材料為主。如大城市火車站、機(jī)場(chǎng)候機(jī)廳、大型體育館場(chǎng)、大型影劇場(chǎng)、大型展覽館等建筑。,按建筑的層數(shù)或總高度分類低層建筑：13層的建筑。多層建筑：一般指46層的建筑。高層建筑：指超過(guò)一定高度和層數(shù)的建筑。世界上對(duì)高層建筑的界定，各國(guó)規(guī)定各不相同。我國(guó)1995年頒布施行的高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB50045-95）中規(guī)定，十層及十層以上的居住建筑，以及高度超過(guò)24m的其它民用建筑均為高層建筑。,3、按承重結(jié)構(gòu)的材料分類1）、木結(jié)構(gòu)建筑：指以木材作房屋承重骨架的建筑。2）、磚（或石）結(jié)構(gòu)建筑：指以磚或石材為承重墻柱和樓板的建筑。這種結(jié)構(gòu)便于就地取材，能節(jié)約鋼材、水泥和降低造價(jià)，但抗害性能差，自重大。3）、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑：指以鋼筋混凝土作承重結(jié)構(gòu)的建筑。如框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等，具有堅(jiān)固耐久、防火和可塑性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用較為廣泛。,4）、鋼結(jié)構(gòu)建筑：指以型鋼等鋼材作為房屋承重骨架的建筑。鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能好，便于制作和安裝，工期短，結(jié)構(gòu)自重輕，適宜超高層和大跨度建筑中采用。隨著我國(guó)高層、大跨度建筑的發(fā)展，采用鋼結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)正在增長(zhǎng)。5）、混合結(jié)構(gòu)建筑：指采用兩種或兩種以上材料作承重結(jié)構(gòu)的建筑。如由磚墻、木樓板構(gòu)成的磚木結(jié)構(gòu)建筑；由磚墻、鋼筋混凝土樓板構(gòu)成的磚混結(jié)構(gòu)建筑；由鋼屋架和混凝土（或柱）構(gòu)成的鋼混結(jié)構(gòu)建筑。其中磚混結(jié)構(gòu)在大量性民用建筑中應(yīng)用最廣泛。,第一章民用建筑概述,1.1建筑物的構(gòu)造組成基礎(chǔ)：基礎(chǔ)位于建筑物的最下部，埋于自然地坪以下，承受上部傳來(lái)的所有荷載，并把這些荷載傳給下面的土層（該土層稱為地基）。墻或柱：墻或柱是房屋的豎向承重構(gòu)件，它承受著由屋蓋和各樓層傳來(lái)的各種荷載，并把這些荷載可靠地傳給基礎(chǔ)。樓地層：樓地層指樓板層與地坪層。樓板層直接承受著各樓層上的家具、設(shè)備、人的重量和樓層自重；同時(shí)樓層對(duì)墻或柱有水平支撐的作用，傳遞著風(fēng)、地震等側(cè)向水平荷載，并把上述各種荷載傳遞給墻或柱。,屋頂：屋頂既是承重構(gòu)件又是圍護(hù)構(gòu)件。樓梯：樓梯是建筑的豎向通行設(shè)施。對(duì)樓梯的基本要求是有足夠的通行能力，以滿足人們?cè)谄綍r(shí)和緊急狀態(tài)時(shí)通行和疏散。同時(shí)還應(yīng)有足夠的承載能力，并且應(yīng)滿足堅(jiān)固、耐磨、防滑等要求。門窗：門與窗屬于圍護(hù)構(gòu)件，都有采光通風(fēng)的作用。門的基本功能還有保持建筑物內(nèi)部與外部或各內(nèi)部空間的聯(lián)系與分隔。對(duì)門窗的要求有保溫、隔熱、隔聲等等。,1.2影響建筑構(gòu)造的因素及設(shè)計(jì)原則1.2.1影響建筑構(gòu)造的因素1自然環(huán)境的影響自然界的風(fēng)霜雨雪、冷熱寒暖、太陽(yáng)輻射、大氣腐蝕等都時(shí)時(shí)作用于建筑物，對(duì)建筑物的使用質(zhì)量和使用壽命有著直接的影響。2.外力的影響外力的形式多種多樣。如風(fēng)力、地震力、構(gòu)配件的自重力、溫度變化、熱脹冷縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力、正常使用中人群、家具設(shè)備作用于建筑物上的各種力等等。,3.人為因素的影響人們?cè)谏a(chǎn)生活中，常伴隨著產(chǎn)生一些不利于環(huán)境的負(fù)效應(yīng)，諸如噪聲、機(jī)械振動(dòng)、化學(xué)腐蝕、煙塵，有時(shí)還有可能產(chǎn)生火災(zāi)等，對(duì)這些因素設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真分析，采取相應(yīng)的防范措施。4.技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的影響所有建筑構(gòu)造措施的具體實(shí)施，必將受到材料、設(shè)備、施工方法、經(jīng)濟(jì)效益等條件的制約,1.2.2構(gòu)造設(shè)計(jì)的基本原則在構(gòu)造設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)遵守以下基本原則：1滿足使用要求建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)必須最大限度地滿足建筑物的使用功能，這也是整個(gè)設(shè)計(jì)的根本目的。綜合分析諸多因素，設(shè)法消除或減少來(lái)自各方面的不利影響，以保證使用方便，耐久性好。2確保結(jié)構(gòu)安全可靠房屋設(shè)計(jì)不僅要對(duì)其進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)計(jì)算，在構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，也要認(rèn)真分析荷載的性質(zhì)、大小，合理確定構(gòu)件尺寸，確保強(qiáng)度和剛度，并保證構(gòu)件間連接可靠。,3適應(yīng)建筑工業(yè)化的需要建筑構(gòu)造應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，采用定型通用構(gòu)配件，以提高構(gòu)配件間的通用性和互換性，為構(gòu)配件生產(chǎn)工業(yè)化、施工機(jī)械化提供條件。4執(zhí)行行業(yè)政策和技術(shù)規(guī)范，注意環(huán)保，經(jīng)濟(jì)合理建設(shè)政策是建筑業(yè)的指導(dǎo)方針，技術(shù)規(guī)范常常是知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。從事建筑設(shè)計(jì)應(yīng)時(shí)常了解這些政策，法規(guī)。對(duì)強(qiáng)制執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，就不得折扣。另外，從材料選擇到施工方法都必須注意保護(hù)環(huán)境。降低消耗，節(jié)約投資。,5注意美觀有時(shí)一些細(xì)部構(gòu)造，直接影響著建筑物的美觀效果。所以構(gòu)造方案應(yīng)符合人們的審美觀念。綜上所述，建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的總原則應(yīng)是堅(jiān)固適用、先進(jìn)合理、經(jīng)濟(jì)美觀。,1.3建筑的等級(jí)劃分,建筑物的等級(jí)一般按耐久性和耐火性進(jìn)行劃分。1.13.、按耐久性能分等級(jí)建筑物的耐久等級(jí)主要根據(jù)建筑物的重要性和規(guī)模大小劃分，作為基建投資和建筑設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。民用建筑設(shè)計(jì)通則WGJ37-87中規(guī)定：以主體結(jié)構(gòu)確定的建筑耐久年限分為下列四級(jí)（見(jiàn)表1-1）。建筑物耐久等級(jí)表,建筑物耐久等級(jí)表表1-1,1.3.2、按耐火性能分等級(jí),所謂耐火等級(jí)，是衡量建筑物耐火程度的標(biāo)準(zhǔn)，它是由組成建筑物的構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限的最低值所決定的。劃分建筑物耐火等級(jí)的目的在于根據(jù)建筑物的用途不同提出不同的耐火等級(jí)要求，做到既有利于安全，又有利于節(jié)約基本建設(shè)投資。現(xiàn)行建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GBJ16-87)將建筑物的耐火等級(jí)劃分為四級(jí)（見(jiàn)表1-2）。,建筑物耐火等級(jí)表表1-2,1.3.1、建筑構(gòu)件的燃燒性能可分為如下三類：（1）非燃燒體：指用非燃燒材料做成的建筑構(gòu)件，如天然石材、人工石材、金屬材料等。（2）燃燒體：指用容易燃燒的材料做成的建筑構(gòu)件，如木材、紙板、膠合板等。（3）難燃燒體：指用不易燃燒的材料做成的建筑構(gòu)件，或者用燃燒材料做成，但用非燃燒材料作為保護(hù)層的構(gòu)件，如瀝青混凝土構(gòu)件、木板條抹灰等。,1.3.2、建筑構(gòu)件的耐火極限：所謂耐火極限，是指任一建筑構(gòu)件在規(guī)定的耐火試驗(yàn)條件下，從受到火的作用時(shí)起，到失去支持能力或完整性被破壞或失去隔火作用時(shí)為止的這段時(shí)間，用小時(shí)表示。只要以下三個(gè)條件中任一個(gè)條件出現(xiàn)，就可以確定是否達(dá)到其耐火極限。（1）失去支持能力。指構(gòu)件在受到火焰或高溫作用下，由于構(gòu)件材質(zhì)性能的變化，使承載能力和剛度降低，承受不了原設(shè)計(jì)的荷載而破壞。例如受火作用后的鋼筋混凝土梁失去支承能力，鋼柱失穩(wěn)破壞；非承重構(gòu)件自身解體或垮塌等，均屬失去支持能力。,（2）完整性被破壞。指薄壁分隔構(gòu)件在火中高溫作用下，發(fā)生爆裂或局部塌落，形成穿透裂縫或孔洞，火焰穿過(guò)構(gòu)件，使其背面可燃物燃燒起火。例如受火作用后的板條抹灰墻，內(nèi)部可燃板條先行自燃，一定時(shí)間后，背火面的抹灰層龜裂脫落，引起燃燒起火；預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樓板使鋼筋失去預(yù)應(yīng)力，發(fā)生炸裂，出現(xiàn)孔洞，使火苗竄到上層房間。在實(shí)際中這類火災(zāi)相當(dāng)多。（3）失去隔火作用。指具有分隔作用的構(gòu)件，背火面任一點(diǎn)的溫度達(dá)到220時(shí)，構(gòu)件失去隔火作用。例如一些燃點(diǎn)較低的可燃物（纖維系列的棉花、紙張、化纖品等）烤焦后以致起火。,1.4建筑模數(shù),1.4.1建筑模數(shù)建筑模數(shù)是選定的尺寸單位，作為尺度協(xié)調(diào)中的增值單位，也是建筑設(shè)計(jì)、建筑施工、建筑材料與制品、建筑設(shè)備、建筑組合件等各部門進(jìn)行尺度協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)。1.基本模數(shù)基本模數(shù)是模數(shù)協(xié)調(diào)中選用的基本尺寸單位。其數(shù)值定為100mm，符號(hào)為M，即1M100mm。,2.擴(kuò)大模數(shù)擴(kuò)大模數(shù)是基本模數(shù)的整倍數(shù)。擴(kuò)大模數(shù)的基數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：水平擴(kuò)大模數(shù)的基數(shù)為3M、6M、12M、15M、30M、60M等6個(gè)，其相應(yīng)的尺寸分別為300mm、600mm、1200mm、1500mm、3000mm、6000mm。豎向擴(kuò)大模數(shù)的基數(shù)為3M和6M，其相應(yīng)的尺寸為300mm和600mm。3.分模數(shù)分模數(shù)是基本模數(shù)的分?jǐn)?shù)值，其基數(shù)為1/10M、1/5M、1/2M等3個(gè)，其相應(yīng)的尺寸為10mm、20mm、50mm。,4.模數(shù)數(shù)列,模數(shù)數(shù)列是指由基本模數(shù)、擴(kuò)大模數(shù)、分模數(shù)為基礎(chǔ)擴(kuò)展成的一系列尺寸。模數(shù)數(shù)列的幅度及適用范圍如下：水平基本模數(shù)的數(shù)列幅度為120M。主要適用于門窗洞口和構(gòu)配件斷面尺寸。豎向基本模數(shù)的數(shù)列幅度為136M。主要適用于建筑物的層高、門窗洞口、構(gòu)配件等尺寸。,水平擴(kuò)大模數(shù)數(shù)列的幅度：3M為375M；6M為696M；12M為12120M；15M為15120M；30M為30360M；60M為60360M，必要時(shí)幅度不限。主要適用于建筑物的開間或柱距、進(jìn)深或跨度、構(gòu)配件尺寸和門窗洞口尺寸。豎向擴(kuò)大模數(shù)數(shù)列的幅度不受限制。主要適用于建筑物的高度、層高、門窗洞口尺寸。分模數(shù)數(shù)列的幅度：1/10M為（1/102）M；1/5M為(1/54)M；1/2M為（1/210）M。主要適用于縫隙、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)、構(gòu)配件斷面尺寸。,5.幾種尺寸,標(biāo)志尺寸標(biāo)志尺寸應(yīng)符合模數(shù)數(shù)列的規(guī)定，用以標(biāo)注建筑物定位軸線之間的距離（如跨度、柱距、層高等），以及建筑制品、構(gòu)配件、有關(guān)設(shè)備位置界限之間的尺寸。構(gòu)造尺寸構(gòu)造尺寸是建筑制品、構(gòu)配件等生產(chǎn)的設(shè)計(jì)尺寸。一般情況下，構(gòu)造尺寸加上縫隙尺寸等于標(biāo)志尺寸?？p隙尺寸的大小，宜符合模數(shù)數(shù)列的規(guī)定。實(shí)際尺寸實(shí)際尺寸是建筑制品、建筑構(gòu)配件等的實(shí)有尺寸。實(shí)際尺寸與構(gòu)造尺寸之間的差數(shù)，應(yīng)由允許偏差值加以限制。,1.5定位軸線,1.5.1磚墻的平面定位軸線1.承重內(nèi)墻的定位，應(yīng)使頂層墻身中線位于該墻的定位軸線上。2.承重外墻墻身的內(nèi)墻皮距該墻的定位軸線間距為120mm