1、建筑結(jié)構(gòu)，本課程主要研究民間建筑的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成，研究各構(gòu)成部分的結(jié)構(gòu)原理和結(jié)構(gòu)方法。 結(jié)構(gòu)原理主要是研究各構(gòu)成部分的要求和滿足這些要求的理論的結(jié)構(gòu)方法，在結(jié)構(gòu)原理的指導(dǎo)下，探討建筑材料和產(chǎn)品構(gòu)成的零件和零件，以及零件間的連接方法。 具體闡述了基礎(chǔ)、墻、樓梯、門窗、地板、屋頂?shù)奶卣?、結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)方法和要求。 概要、本章內(nèi)容、1概要2基礎(chǔ)和地下室3壁體4地板和地面5臺(tái)階6屋頂、1概要、民用建筑結(jié)構(gòu)是民間建筑中構(gòu)件和附件的構(gòu)成、相互結(jié)合的方式、方法。 民間建筑結(jié)構(gòu)的主要研究對(duì)象是民間建筑(房屋)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成、各構(gòu)成部分的結(jié)構(gòu)原理和結(jié)構(gòu)方法。 結(jié)構(gòu)原理是各構(gòu)成部分的要求和研究滿足這些要求的理論的結(jié)構(gòu)方法

2、，在結(jié)構(gòu)原理的指導(dǎo)下，探討建筑材料和產(chǎn)品構(gòu)成的零件和零件，以及零件間的連接方法。 1.1民間建筑結(jié)構(gòu)研究的對(duì)象和任務(wù)、民間建筑結(jié)構(gòu)的任務(wù)：一是掌握房屋結(jié)構(gòu)的基本理論，理解房屋各構(gòu)成部分的要求，明確各結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)；二是根據(jù)房屋的使用要求和材料供應(yīng)情況和施工技術(shù)條件，選擇合理的結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制作圖紙，熟練閱讀。 一般民間建筑由基礎(chǔ)、墻和柱、大樓地層、樓梯、屋頂、門窗等主要部分組成。 圖1顯示了住宅的結(jié)構(gòu)。 基礎(chǔ)是房子的最底部，承受房子的所有載荷，把這些載荷傳遞給下面的土層(基礎(chǔ))。 墻壁和柱子是房子的垂直承重構(gòu)件，它承受大樓地層和屋頂傳來的載荷，以這些載荷為基礎(chǔ)，墻壁起著承重、圍欄、建

3、筑空間的作用。 1.2民間建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)成和作用，樓梯是住宅建筑中連接上下各層的垂直交通設(shè)施。 門是建筑物的出入口，其作用是人們通行，兼作圍、隔的作用。 窗戶的主要作用是采光、通風(fēng)和人的眺望。 房子除了上述基本構(gòu)成以外，還有樓梯、灑水、雨篷、雨水管、明溝、通風(fēng)路、煙道等。 圖1住宅建筑構(gòu)成、建筑結(jié)構(gòu)的影響因素包括自然界和人為的影響，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。 (1)房屋結(jié)構(gòu)上的作用房屋結(jié)構(gòu)上的作用是對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的各種原因的總稱，包括直接和間接的作用。 直接作用是指直接作用于結(jié)構(gòu)上的載荷。間接作用能對(duì)房屋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效果，但不能以直接力的形式出現(xiàn)的作用，如溫度變化、材料的收縮和緩慢變化、地基變形、地震

4、等。 1.3影響建筑結(jié)構(gòu)的因素和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，1.3.1影響建筑結(jié)構(gòu)的因素，(2)自然界其他房屋受到陽光、雨水、凍結(jié)、地下水侵蝕等影響，房屋應(yīng)在有關(guān)地方采取保溫、隔熱、防水、凍結(jié)等結(jié)構(gòu)措施。 (3)人為從事的各種活動(dòng)影響了房屋的結(jié)構(gòu)，如機(jī)械振動(dòng)、化學(xué)腐蝕、爆炸、火災(zāi)等。 因此，房屋必須在相應(yīng)的地方采取防震、耐腐蝕、隔音、防爆、防火等措施。 妥善解決各種影響因素，滿足房屋使用功能、結(jié)構(gòu)安全，適應(yīng)工業(yè)化、經(jīng)濟(jì)合理、體型美觀等各種要求。 1.3.2房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，2基礎(chǔ)和地下室，基礎(chǔ)承受了房屋的所有負(fù)荷，基礎(chǔ)如果不具有足夠的強(qiáng)度，就不能穩(wěn)定地向地基傳遞負(fù)荷，同時(shí)基礎(chǔ)應(yīng)滿足耐久性的要求。 如果基礎(chǔ)比

5、上部結(jié)構(gòu)先被破壞，檢查和加固非常困難，也會(huì)影響住宅建筑的壽命。 2.1基礎(chǔ)要求和埋深，2.1.1基礎(chǔ)要求，室外設(shè)計(jì)地板到基礎(chǔ)底面的距離稱為基礎(chǔ)埋深。 基于圖2的嵌入深度。 基礎(chǔ)埋深在5m以上時(shí)，稱為深基礎(chǔ)?；A(chǔ)埋深在5m以下時(shí)，影響基礎(chǔ)埋深的主要因素有： (1)建筑物有無地下室，設(shè)備基礎(chǔ)和基礎(chǔ)的形式和結(jié)構(gòu)等。 (2)作用于地基的載荷的大小和性質(zhì)。 (3)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。 2.1.2地基的埋設(shè)深度，(4)地基土的凍結(jié)深度和地基土的濕氣地基土結(jié)冰時(shí)，基礎(chǔ)隆起，結(jié)冰時(shí)基礎(chǔ)下沉，不久基礎(chǔ)就會(huì)被破壞。 基礎(chǔ)最好深埋在凍結(jié)線以下200mm處。 濕陷性黃土性地基遇水時(shí)基礎(chǔ)會(huì)下沉，因此基礎(chǔ)應(yīng)深埋，以免

6、被地表水淋濕。 (5)相鄰建筑的基礎(chǔ)埋設(shè)深度最好小于現(xiàn)有建筑的基礎(chǔ)埋設(shè)深度。 當(dāng)基礎(chǔ)比現(xiàn)有建筑基礎(chǔ)深時(shí)，新舊基礎(chǔ)之間的凈距離一般是相鄰基礎(chǔ)底面臺(tái)階的12倍。 圖2的基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型與建筑物的上部結(jié)構(gòu)形式、載荷大小、地基承載力及其所選材料性能有關(guān)。 基礎(chǔ)根據(jù)受力的特征有剛性基礎(chǔ)和柔軟基礎(chǔ)其使用材料有磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)等的結(jié)構(gòu)形式有帶狀基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、全面基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)等。 2.2基礎(chǔ)的類型和結(jié)構(gòu)，建筑物上部結(jié)構(gòu)采用墻的承重時(shí)，基礎(chǔ)總是采用連續(xù)的條形基礎(chǔ)。 (1)磚基礎(chǔ)磚結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)由鋪地、磚結(jié)構(gòu)的大股、防潮層和基礎(chǔ)墻四部分組成。 如圖3所示。 基礎(chǔ)緩沖層一般有灰土緩沖

7、層、碎磚三組土緩沖層、混凝土緩沖層等。 磚基礎(chǔ)臺(tái)階的縱橫比是11.5，如圖4所示。 磚砌的基礎(chǔ)一般地基土質(zhì)好，多用于5層以下的房子。 2.2.1條基礎(chǔ)，(2)鋼筋混凝土基礎(chǔ)墻下條基礎(chǔ)的上部載荷大時(shí)，可采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)。 由于該基礎(chǔ)底部配置了鋼筋，鋼筋的拉伸性能良好，不受剛度角的限制。 因此，不受剛性角限制的基礎(chǔ)如圖5所示，也被稱為靈活的基礎(chǔ)。 鋼筋混凝土地基最薄處的厚度在200mm以上，鋼筋直徑不在8mm以下，間隔不在200mm以上。 基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不是C15以下，緩沖層的厚度最好是70100mm。 圖3磚基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)，圖4基礎(chǔ)的寬度和高度的關(guān)系，圖5鋼筋混凝土基礎(chǔ)，獨(dú)立基礎(chǔ)一般用于柱下

8、，每根柱多存在一個(gè)基礎(chǔ)，因此稱為獨(dú)立基礎(chǔ)。 其形式有階梯式、錐形式等。 2.2.2獨(dú)立基礎(chǔ)，全面基礎(chǔ)包括筏式基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。 上部結(jié)構(gòu)荷載大、地基承載力低時(shí)，可以選擇筏板式整體基礎(chǔ)，降低基礎(chǔ)壓力，降低地基沉降。 筏式的基礎(chǔ)如圖6(a )、(b )所示，以結(jié)構(gòu)形式分為板式結(jié)構(gòu)和梁板式結(jié)構(gòu)兩種。 鋼筋混凝土基礎(chǔ)深埋時(shí)，為了提高建筑物的剛性，可以用鋼筋混凝土做底板、頂板和四壁的箱形基礎(chǔ)。 箱形基礎(chǔ)的內(nèi)部，如圖6(c )所示，可以用作地下室。 2.2.3全面基礎(chǔ)、圖6全面基礎(chǔ)、(a )板式(b )梁板式(c )箱形，在建筑物負(fù)荷大，地基軟弱的土層厚度在5m以上，基礎(chǔ)不能埋入軟弱的土層的情況下，可以采用

9、樁基。 樁基根據(jù)其受力性能，分為端承樁和摩擦樁兩種。 端承樁通過樁端將建筑物的載荷傳遞給堅(jiān)硬的土層，摩擦樁通過樁的側(cè)面和周圍土壤的摩擦力傳遞給地基。 目前采用最多的是鋼筋混凝土樁，有預(yù)制樁和灌注樁兩種。 2.2.4樁基礎(chǔ)、地下室是建筑物中室外地面以下的房間。 在房子的樓下建地下室，可以提高建筑用地的效率。 一些高層建筑的基礎(chǔ)埋得很深，利用這一深度建設(shè)地下室，經(jīng)濟(jì)效益和使用效果很好。 2.3地下室、地下室的類型按功能分別，有普通的地下室和防空地下室。 結(jié)構(gòu)材料分別有磚墻結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的地下室。 在結(jié)構(gòu)上，如圖7所示，有全地下室和半地下室。地下室頂板底面海拔高于室外地面海拔的半地下室，這種地下室

10、的一部分在地面以上，可以利用側(cè)壁外的采光井解決采光和通風(fēng)問題。 地下室頂板的底面水平低于室外地面水平的，稱為全地下室。 2.3.1地下室的分類，根據(jù)圖7地下室，地下室一般由頂板、底板、側(cè)壁、臺(tái)階、門窗、采光井等構(gòu)成。 地下室的頂板采用現(xiàn)在的澆筑或預(yù)制混凝土地板，板的厚度應(yīng)按第一層的負(fù)荷計(jì)算，防空地下室應(yīng)按相應(yīng)的防護(hù)等級(jí)的負(fù)荷計(jì)算。 地下水位高于地下室地面時(shí)，地下室的底板不僅能承受作用于地下室的垂直載荷，還能承受地下水的浮力，必須具有足夠的強(qiáng)度、剛性、滲透阻力和浮力。 2.3.2地下室的構(gòu)成，地下室的外壁不僅受到上部的垂直載荷，還受到土、地下水及土壤凍結(jié)的側(cè)壓，地下室的墻壁厚度必須通過計(jì)算來決定

11、。 地下室的門和窗和地上部一樣。 地下室的窗邊低于室外地面時(shí)，為了確保采光和通風(fēng)，必須設(shè)置采光井。 采光井由側(cè)壁、底板、防雨設(shè)施和鐵格子構(gòu)成，一般按窗戶設(shè)置，在窗戶距離近時(shí)也能連接采光井。 地下室的外墻和底板深埋在地下，滲透到地下水中，防潮防水問題是地下室設(shè)計(jì)中需要解決的重要問題。 一般可以根據(jù)地下室的標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)形式、水文地質(zhì)條件等決定防潮、防水方案。 地下室底板高于地下水位時(shí)可以進(jìn)行防潮處理。 地下室底板可能浸在地下水中時(shí)，應(yīng)進(jìn)行防潮防水處理。 地下室底板長年浸在地下水中時(shí)，外墻要做垂直防水處理，地板要做水平防水處理。 目前采用的防水措施有卷材防水和混凝土自防水兩種。 2.3.3地下室防濕防

12、水，3壁體，(1)壁體在建筑物中的位置把壁體按在建筑物中的位置分開，有外壁、內(nèi)壁、窗間壁、窗下壁、孩子壁等。 (2)按墻的方向劃分墻，有縱壁和橫壁。 縱壁是指與房子的長軸方向一致的壁，橫壁是指與房子的短軸方向一致的壁。 外側(cè)的橫壁經(jīng)常被稱為山壁。3.1壁體的類型、承重方案和結(jié)構(gòu)要求、3.1.1壁的類型、(3)根據(jù)壁體受力的情況分為壁體受力的情況和非承重壁。 承重壁是承受來自上部結(jié)構(gòu)的載荷的壁，非承重壁是不承受來自上部結(jié)構(gòu)的載荷的壁。 非承重壁還分為自承重壁、隔壁、填充壁和幕墻等。 由于自承重壁僅承受自載荷，而不承受外來載荷的隔壁主要隔開內(nèi)部空間，因此不承受外力的填充壁用作框架結(jié)構(gòu)的墻壁。骨架外

13、側(cè)或地板之間的輕量外壁是幕墻。 (4)按壁材分別有磚墻、石墻、混凝土墻、塊壁、板材壁等。 (5)按壁構(gòu)造方式分別有壁構(gòu)造方式分別有實(shí)體壁、空體壁和組合壁。 物理墻是由材料制成的沒有實(shí)心孔的墻，空體壁也稱為中空壁，由一種材料制成的有空洞的墻，組合壁是由兩種以上的材料組合而成的墻。 墻的類型如圖8所示。圖8的壁的類型，1-縱載荷外壁2-縱載荷內(nèi)壁3-橫載荷內(nèi)壁4-橫自承重外壁(山壁)5-隔壁，(1)橫壁承重方案橫壁承重方案將地板的兩端放在橫壁上，載荷由橫壁承受，縱壁只起到包圍和隔開的作用。 該承重方案地板寬度小，住宅空間剛性大，整體性好，但建筑空間組合不靈活，適用于小房間的建筑物。 3.3.1.2

14、壁體的承重方案，(2)縱壁承重方案將地板的兩端放在內(nèi)外縱壁上，載荷由縱壁承受。該方案的空間劃分靈活，可以分割大房間，構(gòu)件規(guī)格少，但門窗開口尺寸受一定限制，剛性低，適合需要大房間的建筑物。 (3)縱橫壁承重案縱橫壁承重案將地板配置在縱橫壁上，負(fù)荷由縱橫壁承受。 該方案平面配置靈活，空間剛性高，但地板類型多，如圖9(c )所示，適用于開口和深度尺寸大，平面復(fù)雜的建筑物。 (4)半框承重方案半框承重方案在建筑內(nèi)部采用由梁、柱構(gòu)成的框承重，周圍采用壁承重，地板載荷由梁、柱或壁負(fù)擔(dān)。 該方案適用于平面劃分靈活、室內(nèi)空間寬敞、空間剛性高、內(nèi)部需要大空間的建筑。 如圖9 d所示。 滿足圖9壁體的承重方案、(

15、a )橫壁承重(b )縱壁承重(c )縱橫壁的混合承重(d )壁和內(nèi)框架柱的混合承重、(1)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求. 墻體的強(qiáng)度取決于結(jié)構(gòu)體的材料，其厚度必須計(jì)算決定。 墻的穩(wěn)定性取決于墻的長度、高度和厚度。 (2)滿足熱工、隔音、防火、防潮的要求。 (3)滿足減輕自重、降低成本、持續(xù)采用新材料和新技術(shù)的要求。 墻體除了上述基本要求外，還應(yīng)對(duì)特殊的建筑和房間滿足防火、防腐、防輻射等特殊要求。 3.1.3墻體的構(gòu)造要求、磚墻按構(gòu)造分為實(shí)心磚墻、空斗墻、空心磚墻和復(fù)合墻等幾種類型。 實(shí)心磚墻用普通粘土磚或其他實(shí)心磚以一定的方法組裝。 空斗壁由實(shí)心磚的側(cè)方或平方積和側(cè)方積結(jié)合而成，在壁的內(nèi)部形成了大的空

16、洞。 空心磚墻是用空心磚砌成的墻體。 復(fù)合墻是磚和其他有效保溫材料組合而成的墻。 3.2磚墻的類型，勒脖子的是外壁外側(cè)和室外地面附近的地方。 掐脖子總是泡在地面上的水和檐溝里的水里。 同時(shí)容易碰撞。 如果不采取措施，就會(huì)影響房子的堅(jiān)固性、耐久性和美觀。 常見的構(gòu)造方法，可以在勒腳的部分適當(dāng)?shù)丶雍駢Ρ?，用石材筑，在外?cè)涂上水泥砂漿和水磨石等表面層，還可以貼上天然石材。 腳后跟的高度一般離室外地坪500mm以上，或者考慮造型的要求與窗邊平坦。 3.3磚墻的細(xì)部構(gòu)造，3.3.1腳，圖10腳的構(gòu)造，(a )涂水泥灰漿或水刷(b )加厚墻壁涂灰(c )用石材構(gòu)造(d )石材構(gòu)造，(1)灑水是把雨水灑到遠(yuǎn)

17、離房屋的屋外地面上的自由排水的形式。 灑水的構(gòu)造有磚灑水、三組土灑水、塊石灑水、混凝土灑水、季節(jié)性凍結(jié)地區(qū)灑水等。 灑水的寬度一般為6001000mm，坡度為3%5%，請(qǐng)比屋頂檐槽寬100200mm。 3.3.2灑水和排水溝，(2)排水溝是將雨水集中排出下水道系統(tǒng)的有組織的排水形式。 排水溝的結(jié)構(gòu)有混凝土排水溝、磚裝排水溝、石裝排水溝等。 圖11的灑水結(jié)構(gòu)，(a )磚灑水(b )三組土灑水(c )塊石灑水(d )混凝土灑水(e )季節(jié)性凍結(jié)地區(qū)的灑水為了防止土壤中的水分因毛細(xì)管現(xiàn)象侵入墻內(nèi)，將設(shè)置在墻上的連續(xù)防水層稱為墻體防潮層。 防潮層的結(jié)構(gòu)有防水砂漿防潮層、細(xì)石混凝土防潮層、毛氈防潮層等。

18、 潮汐防止層的位置與地面情況有關(guān)。 室內(nèi)地面為實(shí)鋪結(jié)構(gòu)時(shí)，外壁防潮層的位置必須設(shè)置在室外地面以上、一樓室內(nèi)的地板混凝土地面的上下表面之間，一般要設(shè)置在室內(nèi)地面60mm以下。 內(nèi)壁兩側(cè)地面有臺(tái)階時(shí)，防潮層設(shè)置在兩側(cè)地面60mm以下，兩防潮層之間的墻壁土側(cè)設(shè)置垂直防潮層。 3.3.3防潮層，(1)砧木是對(duì)室內(nèi)地面和墻面交點(diǎn)的結(jié)構(gòu)處理。 木料使用的材料一般和地板的材料一樣。 砧木的作用是保護(hù)墻壁，避免污染墻壁。 寬木的高度一般是100mm左右。一般的寬木結(jié)構(gòu)如圖12所示。 3.3.4寬木和壁裙，(2)壁裙的壁裙是寬木的延長，壁裙的高度為12001800mm，一般建筑物多采用水泥砂漿、水磨石或精煉磚等。 圖12寬木的