工业与民用建筑之工程构造

工业与民用建筑之工程构造建筑物是指供生活、学习、工作、居住，以及从事生产和文化活动的房屋。建筑物按用途可分为三类：１、民用建筑：指的是供人们工作、学习、生活、居住等类型的建筑。包括居住建筑和公共建筑两大部分。２、工业建筑：指的是各类生产用房和为生产服务的附属用房。包括单层工业厂房、多层工业厂房和层次混合的工业厂房。３、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。一、民用建筑工程的分类及组成（一）工业建筑的分类1、按层数分（１）单层厂房。指层数仅为一层的工业厂房，多用于冶金、重型及中型机械工业等。（２）多层厂房。指层数在二层及以上的厂房，常用的层数为二~六层。多用于食品、电子、精密仪器工业等。（３）层次混合的厂房。指单层工业厂房与多层工业厂房混合在一幢建筑中。多用于化学工业、热电站的主厂房等。２、按用途分（１）生产厂房。指进行产品的备料、加工、装配等主要工艺流程的厂房，为企业的主要车间。（２）生产辅助厂房。指为生产厂房服务的厂房，如修理车间、工具车间等。（３）动力用厂房。指为全厂提供能源的厂房，如发电站、变电所、锅炉房等。（４）仓储建筑。是贮存原材料、半成品、成品的房屋（一般称仓库）。（５）运输用建筑。是管理、储存及检修交通运输工具的房屋，如汽车库、机车库、起重车库、消防车库等。（６）其它建筑。如水泵房、污水处理建筑等。３、按跨度的数量和方向分（１）单跨厂房。指只有一个跨度的厂房。（２）多跨厂房。指由几个跨度组合而成的厂房，车间内部彼此相通。（３）纵横相交厂房。指由两个方向的跨度组合而成的工业厂房，车间内部彼此相通。４、按跨度尺寸分（１）小跨度。指小于或等于12m的单层工业厂房。这类厂房的结构类型以砌体结构为主。（２）大跨度。指15~36m的单层工业厂房。其中15~30m的厂房以钢筋混凝土结构为主，跨度在36m及36m以上时，一般以钢结构为主。５、按生产状况分（１）冷加工车间。指在常温壮态下，加工非燃烧物质和材料的生产车间，如机械制造类的金工车间、修理车间等。（２）热加工车间。指在高温和熔化壮态下，加非燃烧的物质或材料的生产车间，如机械制造类的铸造、锻压、热处理等车间。（３）恒温恒湿车间。产品生产需要在稳定的温、湿度下进行，如精密仪器、纺织等车间。（４）洁净车间。产品生产需要在空气净化、无尘甚至无菌的条件下进行，如药品、集成电路车间等。（５）其他特种状况的车间。有的产品生产对环境有特殊的需要，如防放射性物质、防电磁波干扰等车间。（二）单层工业厂房的组成单层工业厂房的结构组成一般分为两种类型，既墙体承重结构和骨架承重结构。１、墙体承重结构是外墙采用砖、砖柱的承重结构。２、骨架承重结构是由钢筋混凝土构件或钢构件组成骨架的承重结构。厂房的骨架由下列构件组成，墙体仅起围护作用。１、屋盖结构：包括屋面板、屋架（或屋面梁）及天窗架、托架等。屋面板直接铺在屋架或屋面梁上，承受其上面的荷载，并传给屋架或屋梁。屋架（屋面梁）是屋盖结构的主要承重构件，屋面板上的荷载、天窗荷载都要由屋架（屋面梁）承担，屋架（屋面梁）搁置在柱子上。２、吊车梁：吊车梁安放在柱子上伸出的牛腿上，它承受吊车自重、吊车最大起重量以及吊车刹车时产生的冲切力，并将这些荷载传给柱子。３、柱子：柱子是厂房的主要承重构件，它承受着屋盖、吊车梁、墙体上的荷载，以及山墙传来的风荷载，并把这些荷载铃声主给基础。４、基础：它承担作用在柱子上的全部荷载，以及基础梁上部分墙体荷载，并由基础传给地基。基础采用独立基础。５、外墙围护系统：它包括厂房四周的外墙、抗风柱、墙梁和基础梁等。这些构件所承受的荷载主要是墙体和构件的自重以及作用在墙体上的风荷载等。６、支撑系统：支撑系统包括柱间支撑和屋盖支撑两大部分，其作用是加强厂房结构的空间整体刚度和稳定性，它主要传递水平风荷载以及吊车产生的冲切力。（三）民用建筑的分类１、按建筑物的规模与数量分１）大量性建筑。单体建筑规模不大，但兴建筑量多、分布面广的建筑，如住宅、学校、商店等。２）大型性建筑。建筑规模大、耗资多、影响较大的建筑，如大型车站、体育馆、航空站、大会堂、纪念馆等。２、按建筑物的层数和高度分１）低层建筑：1~3层。２）多层建筑：4~6层。３）中高层建筑：7~9层。４）高层建筑：10层以上或高度超过24m的建筑。５）超高层建筑：100m以上的建筑物。３、按主要承重结构材料分１）木结构。即木板墙、木柱、木楼板、木屋顶的建筑。２）砖木结构。建筑物的主要承重构件用砖木做成，其中竖向承重构件的墙体、柱子采用砖砌，水平承重构件的楼板、屋架采用木材。３）砖混结构。用钢筋混凝土作为水平的承力构件，以砖墙或砖柱作为承受竖向荷载的构件。４）钢筋混凝土结构。主要承重构件，如梁、板、柱采用钢筋混凝土结构，而非承重墙用砌砖或其它轻质材料做成。５）钢结构。主要承重构件均为钢材构成。４、按结构的承重方式分１）墙承重结构。用墙体支撑楼板及屋顶传来的荷载。２）骨架承重结构。用柱、梁、板组成的骨架承重，墙体只起围护作用。３）内骨架承得结构。内部采用柱、梁、板承重，外部采用砖墙承重。４）空间结构。采用空间网架、悬索及各种类型的壳体承受荷载。５、按施工方法分１）现浇、现砌式。房屋的主要承重构件均在现场砌筑和浇筑而成。２）部分现砌、部分装配式。房屋的墙体采用现场砌筑，而楼板、楼梯、屋面板均在加工厂制成预制构件，这是一种既有现砌，又有预制的施工方法。３）部分现浇、部分装配式。内墙采用现浇钢筋混凝土墙板，而外墙、楼板及屋面均采用预制构件。４）全装配式。房屋的主要承重构件，如墙体、楼板、楼梯、屋面板等均为预制构件，在施工现场吊装、焊接、处理节点。（四）民用建筑的构造组成建筑物的主要部分，一般都由基础、墙或柱、楼地面、楼梯、屋顶和门窗六大部分组成。这些构件处在不同的部位，发挥各自的作用。１、基础基础是位于建筑物最下部的承重构件，它承受建筑物的全部荷载，并将其传递到地基上。因此，基础必须具有足够的强度，并能抵御地下各种有害因素的侵蚀。２、墙与柱墙起着承重、围护和分隔作用。承重墙承受着屋顶、楼板传来的荷载，并加上自身重量再传给基础；当柱承重时，柱间的墙仅起围护和分隔作用；作为围护构件，外墙起着抵御自然界各种因素的影响与破坏；内墙起着分隔空间、组成房间、隔声作用。对墙或柱的要求是具有足够的强度、稳定性和保温、隔热、隔声、防火等能力，以及具有经济性和耐久性。３、楼板、地面楼板将整个建筑物分成若干层，是建筑物的水平承重构件，承受着作用其上的荷载，并连同自重一起传递给墙和柱，同时对墙体起水平支撑作用；首层地面直接承受其上的各种使用荷载并传给地基，也起保温、隔热、防水作用。４、屋顶是建筑物顶部的围护和承重构件，由屋面层和承重结构层两大部分组成。屋面层起着抵御自然界风、雨、雪及保温、隔热等作用，结构层承受屋顶全部荷载，并将这些荷载传给墙和柱。因此屋顶必须具有足够的强度、刚度及防水、保温、隔热等作用。５、楼梯是建筑物的垂直交通设施，供人们上下楼层和紧急疏散之用。楼梯要有足够的强度及稳定性。６、门窗门主要用作内外交通联系及分隔房间，门的大小和数量以及开启方向是根据通行能力、使用方便和防火要求决定的；窗的作用是采光和通风。门窗是房屋围护结构的一部分，亦需考虑保温、隔热、隔声、防风沙等要求。建筑物除由上述六大基本部分外，还有一些附属部分，如阳台、雨篷、散水、勒脚、防潮层等，有的还有特殊要求，如楼层之间还要设置电梯、自动扶梯或坡道。二、地基与基础（一）地基与基础的关系基础是建筑物的地下部分，是墙、柱等上部结构在地下延伸。基础是建筑物的一个组成部分。地基是指基础以下的土层，承受由基础传来的整个建筑物的荷载，地基不是建筑物的组成部分。（二）地基的分类：地基分为天然地基和人工地基两大类天然地基是指天然土层具有足够的承载能力，不需经过人工加固便可作为建筑物的地基者，如岩石、砂土、粘土等。人工地基是指天然土层的承载力不能满足荷载要求，经过人工处理的土层。人工处理的方法主要有：压实法、换土法、化学处理法、打桩法等。天然地基施工简单、造价较低，而人工地基一般比天然地基施工复杂，造价高。因此一般情况下，应尽量采取天然地基。（三）基础的类型基础的类型与建筑物上部结构形式、荷载大小、地基的承载能力、地基土的地质、水文情况、基础选用的材料性能等因素有关，构造方式也因基础式样及选用材料的不同而不同。基础按受力特点及材料性能可分为刚性基础和柔性基础；按构造的方式可分为条形基础、独立基础、片筏基础、箱形基础。1、按材料及受力特点分类（1）刚性基础：1）砖基础2）灰土基础3）三合土基础4）毛石基础5）毛石混凝土基础6）混凝土基础（2）柔性基础：钢筋混凝土基础2、按构造分类（1）独立基础（单独基础）1）柱下独基2）墙下独基（2）条形基础1）墙下条形基础2）柱下钢筋混凝土条形基础（3）柱下十字交叉基础（4）片筏基础（5）箱形基础以上是常见基础的几种形式，此外还有一些特殊的基础形式，如壳体基础、圆板、圆环基础等。（四）基础的埋深从室外设计地坪至基础底面的垂直距离称基础的埋深。埋深大于4m的称为深基础，小于4m的称为浅基础。（五）地下室的防潮与防水在建筑物底层以下的房间叫地下室。1、地下室的分类按功能分为：普通地下室和人防地下室两种；按形式分为：全地下室和半地下室按材料分为：砖混结构地下室和混凝土结构地下室三、墙与框架结构（一）墙的类型墙在建筑物中主要起承重、围护及分隔作用，根据墙在建筑物中的位置，可分为内墙、外墙、横墙和纵墙；按受力不同，可分为承重墙和非承重墙。建筑物内部只起分隔作用的非承重墙称隔墙。按所用材料，有砖墙、石墙、土墙、混凝土墙以及各种天然的、人工的或工业废料制成的砌块墙、板材墙。按构造方式不同以分为，实体墙、空体墙和组合墙。（二）墙体构造1)防潮层。2)勒脚。勒脚是指外墙与室外地坪接近的部分。3)散水与明沟。为了防止地表水对建筑基础的侵蚀，在建筑物的四周地面上设置散水或明沟，以排除雨水，保护基础。散水适用于年降水量小于等于900mm的地区；明沟适用年降水量大于900mm的地区。散水宽度一般为600~1000mm，坡度为3%~5%。散水与外墙的交接处应设缝分开，缝宽为20~30mm，并用有弹强的防水材料嵌缝，心防渗水。4)窗台。窗洞口下部应设置窗台。窗台根据窗子安装位置可形成内窗台和外窗台。外窗台是为防止在窗洞底部积水，并流向室内。内窗台则是为了排除窗上的凝结水，以保护室内墙面。窗台板。5)过梁。过梁是门窗等洞口上设置的横梁，承受洞口上部墙体与其它构件（楼层、屋顶等）传来的荷载，并将荷载传至窗间墙。过梁可直接用砖砌筑，也可用木材、型钢和钢筋混凝土制作。砖砌过梁和钢筋混凝土过梁采用得最为广泛。6)圈梁。圈梁是沿外墙、内纵墙和主要横墙设置的处于同一水平面内的连续封闭梁。它可以提高建筑物的空间刚度和整体性，增加墙体稳定，减少由于地基不均匀沉降而引起的墙体开裂，并防止较大振动荷载对建筑物的不良影响。在抗震设防地区，设置圈梁是减轻震害的重要构造措施。7)构造柱。圈梁是在水平方向将楼板与墙体箍住，构造柱则从竖向加强墙体的连接，圈梁一起构成空间骨架，提高了建筑物的整体刚度和墙体的延性，约束墙体裂的开展，从而增加建筑物承受地震作用的能力。因此，有抗震要求的建筑物中须设钢筋混凝土构造柱。构造柱一般在墙的某些转角部位（如建筑物四周、纵横墙相交处、楼梯间转角处等）设置，沿整个建筑高度贯通，并与圈梁、地梁现浇成一体。施工时先砌墙并留马牙槎，随着墙体的上升，逐段浇筑混凝土。要注意构造柱与周围构件的连接，根部应与基础或基础梁有良好的连结。8）变形缝。变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝，它的作用是保护房屋在温度变化、基础不均匀沉降或地震时能有一些自由伸缩，以防止墙体开裂，结构破坏。①伸缩缝又称温度缝。主要作用是防止房屋因气温变化而产生裂缝。其做法为：沿建筑物长度方向每隔一定距离预留缝