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建筑基础知识2011年5月第一章概论第一节建筑及基本要素一.建筑的定义建筑是指供人们进行生产、生活和各种社会活动的建筑物。二.建筑的基本构成要素及我国的建筑方针（一）建筑的基本构成素建筑的基本构成要素，建筑界说的“建筑三要素”。它是指：建筑功能、建筑的物质枝术条件和建筑形象这三方面的内容。1．建筑功能建筑功能就是指建筑物应有的使用功能。工厂是用于生产的，住宅是用于生活的，学校是用于教学的，因此，满足生产、生活、教学的要求，便是工业厂房、住宅和教学楼应有的建筑功能。由此还可以看出，不同的建筑功能会产生不同的建筑类型。2．建筑的物质技术条件建筑的物质技术条件包括：材料、结构、设备、施工技术等方面的内容。物质技术条件是实现建筑的手段。由于有了水泥、钢材、混凝土这些建筑材料和相关的结构，才使得今天可以建造一栋栋高楼大厦，由于有了电梯，才解决了高层建筑中的垂直交通方面的难题。也由于有了先进的旋工技术和设备才使得复杂的建筑能够建成。反之,没有这些材料、结构、设备和施工技术，高楼大厦是难以实现的。3．建筑形象建筑形象是指建筑物的体形、立面处理、内外空间的组织、色彩的应用等内容。建筑物的形象，是根椐建筑功能、审美特点、民族特点等方面的要求来设计，然后通过建筑的物质技术条件来实现。三．我国党的建筑方针我国的建筑方针在1951年就提出来了，当时的内容是“适用、经济、美观”六个字，这之后，有些建筑工作者片面强调了“美观”、而不顾当时国家财力、物力的困难，设计建造了许多大屋顶建筑，给国家造成了很大的浪费。于是在1956年，重新修订了建筑方针，其内容改为“适用、经济、在可能的条件下注意美观”，这一方针一直指导着我国建筑业，时间长达30年之久。在1986年，根据我国的经济发展状况，并结合76年唐山地震的惨痛教训，提出了新的建筑方针，即“适用、安全、经济、美观”这八个大字，并要求在这四个方面，不分主次，齐头并进，十多年来，在这一方针的指导下，我国建筑事业取得了辉煌的成就，所建的建筑不但安全、适用，并且在不浪费的前提下，其形象也很美观，丰富了城市、乡村的面貌。第二节建筑的分类与分级一．分类对建筑物进行分类，是为了找出建筑物的规律和共性，以便根据不同的类型，制定出不同的设计规范。对建筑物进行分类的方法较多，下面介绍几种常见的分类方法：（一）按房屋的用途分类1.生产性建筑：农业建筑和工业建筑。2.民用性建筑：居住建筑、公共建筑。（二）按房屋的层数或高度分类低层多层中高层高层超高层住宅建筑1-3层4-6层7-9层≥10层＞100m共公建筑≤24m高层：＞24m且两层以上＞100m工业建筑则分单层、多层和混合层次这三种。（三）按房屋的主要承重构件所用的材料分房屋中的主要承重构件是指房屋中承重的墙、柱、梁、楼板和屋架等。根椐这些承重构成所用的材料不同，房屋建筑可分为五类：1.砖木结构的建筑砖墙在砖木结构的房屋中，主要承重构件是：木屋架木楼板。这种结构只能用于低层房屋中，由于它消耗木材多，且防火、防震能力差。目前已很少采用。2.砖混结构的建筑（混合结构的建筑）砖墙；在砖混结构的房屋中，主要承重构件是：钢筋混凝土楼板；钢筋混凝土屋架（屋面板）。这种结构房屋的整体性、防火性都有很好，只是自重较大，也就是由于自重较大，所以砖混结构只适用于7层以下的住宅、办公楼一类的民用建筑和小型工业厂房中。3.钢筋混凝土结构的建筑柱这种结构的房屋中，主要承重构件是：楼板（梁）屋架（屋面板）它们所用的材料全是钢筋混凝土的。由于这种结构不仅整体性、防火、防震能力都好，而且承载能力强，所以，它主要用于：高层住宅、大型公共建筑、工业厂房中。4.钢——钢筋混凝土结构的建筑钢——钢筋混凝土结构的建筑与钢筋混凝土结构建筑相比，不同的是，前者的屋架是钢制的，而后者是钢筋混凝土的。由于钢屋架具有强度大，刚度大、自重轻的优点，所以钢屋架是用于满足大跨度的需要的，即会堂、电影院、体育馆这类建筑的需要。5.钢结构的建筑钢结构建筑中主要承重构件全部是用钢材制作的，由于这种结构耐高温且抗震性好，所以，我国以前主要将这种结构用在需要耐高温、振动荷载大的工业建筑中。目前已开始将这种结构用于高层、大空间、大跨度的民用建筑中。其特点是：施工速度快，但造价大。（世贸中心倒塌原因）（四）按建筑物承重结构体系的类型分类1.墙承重结构的建筑在墙承重结构的建筑中，屋架和楼板上的荷载是通过承重的墙体传至基础的，前面介绍的砖木结构、砖混结构的建筑都属于墙承重结构的建筑。这种承重结构体系，由于其防震性能差，所以主要用于层数不多，层高较低的民用建筑中，如：多层住宅楼、办公楼、教学楼等。2.骨架结构及内骨架结构的建筑（1）骨架结构的建筑在骨架结构的房屋中，有柱有梁，这些柱子和梁组合在一起，便形成了房屋的骨架，房屋屋面和楼面上的荷载是由这个骨架承受并传至基础的。这种结构中，墙体不承重，只起围护、分隔作用。骨架结构形式分：门架和框架两种。a.门架：见投影门架也称刚架。它的柱和梁采用预制的方法浇注在一起，并且梁是向上倾斜的,使得结构下部的空间增大，门架与门架之间是通过纵向梁进行联系的。门架结构一般用于体育馆、礼堂、食堂、菜场等大空间的民用建筑或工业仓库、火车站的站台这类建筑中。b.框架见投影。框架也是由梁和柱构成的，框架中的梁是主梁，框架与框架之间用联系梁（次梁）连在一起。框架多用于多层和高层建筑中。（2）内骨架结构的建筑内骨架结构与骨架结构不同的是：内骨架结构中，梁的两端是支承在外墙上，中间才设有支承梁的柱子，也就是说在内骨架结构中，房屋的荷载是由内柱和外墙共同承受的。这种结构用于层数不多，但内部空间要求较大的建筑中，如：食堂、商店等。3.剪力墙结构体系和框——剪结构体系的建筑（1）剪力墙结构体系的建筑剪力墙：a.定义:能承受由楼板传来的水平剪力的墙叫做剪力墙。（水平剪力来自于风力和地震力的水平荷载。）b.作用：承受水平剪力和承受竖向荷载。c.构造：是用钢筋混凝土制造的截面厚度不变的实心墙体。d.用途:这种结构体系常用在横向墙体有规律布置的高层民用建筑，如：住宅、饭店。（2）框——剪结构体系的建筑框架结构体系中，设置剪力墙，则这种结构体系称为框架——剪力墙结构体系，这种结构体系是用于高层建筑中的。4.筒体结构体系的建筑筒体结构特征：用框架和剪力墙围合成竖向的井筒，再以各层楼板将井筒四周相互连接起来，从而形成一个空间构架。5.大跨度结构建筑大跨度结构的建筑是指跨度在30m以上的建筑，它主要用于影剧院、体育馆、飞机装配车间这类大跨度的建筑中，其结构类型很多，见投影。二.分级分级的目的：是根据所要建造的建筑物的等级采用相应的建筑标准和定额,选用相应的结构和材料。建筑物的等级可分别根据建筑物的耐久程度和耐火程度来分。（一）按建筑物的耐久程度分级根据建筑物的耐久年限可分为四级：一级建筑：耐久年限为100年以上，适用于重要建筑和高层建筑（国家性、国际性的高级建筑物）。二级建筑:耐久年限为50——100年，适用于一般性建筑（较高级的共公建筑，居住建筑）。三级建筑:耐久年限为25——50年，适用于次要建筑（一般性公共建筑，居住建筑）。四级建筑：耐久年限在20年以下，适用于临时性建筑。（二）根据建筑物的耐火程度分等级1.建筑物的耐火等级根据建筑物耐火程度的高低，建筑物的耐火等级也分为四级，其中耐火等级为一级的建筑物的耐火能力最强（高），四级最弱（低）。建筑物耐火程度的高低决定于房屋主要构件的燃烧性能和它们的耐火极限。2.燃烧性能和耐火极限（1）燃烧性能构件的燃烧性能可分为：不燃烧性、难燃烧性、燃烧性。不燃烧性——是指建材或构件在空气中受到火烧或高温作用时，不起火、不燃烧、不碳化的性能。具有这种性能的材料和构件,分别称为不燃烧材料和不燃烧体。如：金属材料、砖、钢筋砖、钢筋混凝土柱和梁。难燃烧性——是指建材或构件在空气中受到火烧或高温作用时，难起火、难燃烧、难碳化，而且在火源被移走之后，燃烧或微燃烧会立即停止的性能，具有这样性能的材料和构件,分别称为难燃烧材料和难燃烧体。如：经过防火处理的有机材料、板条抹灰、石膏板、石棉板。注意：难燃烧体不一定就是用难以燃烧的材料做成的。如：板条抹灰是由木板条和石灰砂浆构成的.(抹灰是保护层)燃烧性----是指建材或构件在空气受到火烧或高温作用时，会立即起火或燃烧，且火源被移走后，仍会继续燃烧的性能。具有这种性能的材料和构件称为燃烧材料和燃烧体。如：纸板、木板、纤维板、木梁、木屋架等。（2）耐火极限构件的耐火极限是指构件按“时间——温度标准曲线”进行耐火试验，从开始受到火的作用时起，到构件失去支持能力完整性被破坏失去隔火作用时止的这段时间,用小时表示。①失去支持能力：a.非承重构件表示为解体或者垮塌；b.承重的梁、楼板挠度达到一定值；(变弯)如：预应力钢筋混凝土楼板，其挠度达到5%时。②完整性破坏：构件出现穿透的裂缝或穿火的孔隙。③失去隔火作用：a、背火面的测点测得的平均温度升到140℃（不包括背火面的起始温度）（时间累计）；b、背火面的任意一点温度达到220℃时。第二章民用建筑设计第一节概述一．民用建筑分类民用建筑是非生产性建筑，根据其使用要求不同，可分为二大类：即居住建筑公共建筑（一）居住建筑居住建筑是供人们生活起居用的，所以公寓、专家楼、住宅和宿舍都属于居住建筑。（二）公共建筑公共建筑是供人们从事社会公共活动用的，这类建筑很多，根据其用途，可分为十几小类，如：商业建筑、科教建筑、办公建筑等。二．房屋的基本建设程序房屋的基本建设程序：是一栋房屋从开始拟定建设计划到建成投入使用必须遵循的程序。这个程序包括以下几个步骤：1、进行可行性研究，编制、上报计划任务书；2、审批计划任务书；3、城建部门拨地；4、房屋设计；5、房屋施工和设备安装；6、验收、总结、回访。第一步:是指建设单位如果要上一个建设项目，首先应进行调查分析，研究其建成后的效益如何。如建筑项目可行，建设单位应根据自己的建设要求，向上级主管部门提出建设报告，并编制、上报计划任务书，在计划任务书中，应写明建筑项目的用途、特点、总建筑面积、投资总额和建筑地区的一些情况。第二步：上级主管部门在接到建设单位的申请报告和计划任务书之后，经过审核，如果同意建设项目，便会向建设单位回复一个批准建设的文件，在文件中，会对计划任务书中的有关内容做出具体的规定。如：用途、性质、总投资、单方造价等。第三步：建设单位在收到上级批文之后，应将批文连同计划任务一起送到城市建设管理部门，要求批拨建设用地。如果城市建设部门认为建设项目符合城市建设总体规划，也不存在其它的问题，便会下达一个同意拨地的批复文件，在文件中明确了用地范围，（用红线划定）以及该地区周围道路的规划要求，绿化要求和对房屋的设计要求等内容，这些要求，建设单位在设计、施工时必须严格遵守。第四步：建设单位在有了上面的两个批文之后，就可以委托建筑设计院进行房屋设计。设计人员，在接到任务之后，不仅要认真熟悉计划任务书和两个批文的内容，而且还应深入建设现场，进行调查研究，掌握第一手设计资料。如：基地情况：如地形、地貌、周围建筑等。水文地质：如土壤类别、承载力、地下水位等。气象资料：如主导风向、冻结深度、日照时间等。市政设施：如给排水、煤气、电力等。道路交通：施工能力和材料供应等情况。这些工作做完之后，便可以进行房屋设计了。对于中小型房屋，其设计过程分两个阶段进行，第一个阶段是初步设计阶段，第二个阶段是施工图设计阶段，对于大型的技术上复杂的房屋，可以在两个阶段之间增加一个技术设计阶段。（1）初步设计阶段：是在建设单位、城建部门等单位认可的设计草案的基础上进行的（设计人员在进行正式设计之前，应构思出多个设计草案，供建设单位选择、认可）。由于初步设计应完成的内容是：设计审查主要设备、材料的订货。的依据，所以这个阶段所完成的内容投资控制及施工设计、施工准备应有一定的深度，不仅应完成总平面图以及平、立、剖面图的设计，还应完成各个系统的设计说明（结构、暧、水、电等）、总概算及主要材料用量等内容。（2）施工图设计阶段：施工图设计是在批准的初步设计基础上