第一章 民用建筑构造概论
三、按建筑物的重要性和规模分级 建筑按照其重要性、规模、使用要求的不同, 可以分为特级、一级、二级、三级、四级、五级共 六个级别,具体划分见表1-3。 有些同类建筑根据其规模和设施的不同档次进 行分级。如剧场分为特、甲、乙、丙四个等级;涉 外旅馆分为一星——五星共五个等级,社会旅馆分 为一级——六级共六个等级。
二、建筑模数的协调 (一)建筑模数的类型 建筑模数是选定的标准尺度单位,作为建筑物、 建筑构配件、建筑制品以及有关设备尺寸相互协调 中的增值单位,包括基本模数和导出模数两种。 1.基本模数 基本模数是模数协调中选用的基本单位,其数 值为100 mm,符号为M,即1 M=100 mm。整个建 筑物及其一部分或建筑组合构件的模数化尺寸应为 基本模数的倍数。
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2.柱 柱是建筑物的竖向承重构件,除了不具备围护 和分隔的作用外,其他要求与墙体相差不多。随着 框架结构建筑的日渐普及,柱已经成为房屋中常见 的构件。当建筑物采用柱作为垂直承重构件时,墙 填充在柱间,仅起围护和分隔作用。
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(三)楼板层 楼板层也称楼层,它是建筑物的水平承重构件, 将其上所有荷载连同自重传给墙或柱;同时,楼层 把建筑空间在垂直方向上划分为若干层,并对墙或 柱起水平支撑作用。 楼地层指底层地面,承受其上荷载并传给地基。 楼地层应坚固、稳定,应具有足够的强度和刚度, 并应具备足够的防火、防水和隔声性能。此外,楼 地层还应具有防潮、防水等功能。
第一章
民用建筑构造概论
第一节 第二节 第三节 第四节
房屋建筑的构造组成 民用建筑的等级 建筑标准化和模数协调 定位轴线
第一节
房屋建筑的构造组成
一、房屋建筑的组成 房屋建筑是供人们居住、生活和从事各类公共 活动的建筑,通常是由基础、墙体和柱、楼板层、 楼梯、屋顶、地坪、门窗七个主要构造部分组成, 如图1-1所示。这些组成部分构成了房屋的主体, 它们在建筑的不同部位,发挥着不同的作用。 房屋建筑是由若干个大小不等的室内空间组合 而成的,而空间的形成又需要各种各样实体来组合, 这些实体称为建筑构配件。除上述七个主要组成部 分之外,还有其他的构配件和设施,如阳台、雨篷、 台阶、散水、通风道等,以保证建筑充分发挥其功 能。
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二、按建筑物的防火性能分级 (一)材料的燃烧性能 燃烧性能是指建筑构件在明火或高温作用下是 否燃烧,以及燃烧的难易程度。建筑构件按燃烧性 能分为非燃烧体、难燃烧体和燃烧体。
(1)非燃烧体:指用非燃烧材料制成的构件。如砖、 石、钢筋混凝土、金属等,这类材料在空气中受到 火烧或高温作用时不起火、不微燃、不碳化。 (2)难燃烧体:指用难燃烧材料制成的构件。如沥青 混凝土、板条抹灰、水泥刨花板、经防火处理的木 材等,这类材料在空气中受到火烧或高温作用时难 燃烧难碳化,离开火源后,燃烧或微燃立即停止。 (3)燃烧体:指用燃烧材料制成的构件。如木材、胶 合板等,这类材料在空气中受到火烧或高温作用时, 立即起火或燃烧,且离开火源后继续燃烧或微燃。
设计者可以根据工程的具体情况选择标准构配 件,以避免无谓的重复劳动;而构件生产厂家和施 工单位也可以根据标准构配件的应用情况组织生产 和施工,形成规模效益,提高生产效率。 实行建筑标准化,可以有效地减少建筑构配件 的规格,在不同的建筑中采用标准构配件,进而提 高施工效率,保证施工质量,降低造价。
(二)模数数列 模数数列是以选定的模数基数为基础而展开的 模数系统。它可以保证不同建筑及其组成部分之间 尺度的统一协调,有效地减少建筑尺寸的种类,并 确保尺寸具有合理的灵活性。建筑物的所有尺寸除 特殊情况外,均应满足模数数列的要求。表1-4为我 国现行的模数数列。
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(三)模数数列的应用 (1)水平基本模数1 M~20M的数列,主要用于门窗 洞口和构配件截面等处。 (2)竖向基本模数1 M~36M的数列,主要用于建筑 物的层高、门窗洞口和构配件截面等处。 (3)水平扩大模数3 M, 6 M, 12 M, 15 M, 30 M, 60 M的数列,主要用于建筑物的开间或柱距、进深或跨 度、层高、构配件截面尺寸和门窗洞口等处。 (4)竖向扩大模数3 M的数列,主要用于建筑物的高 度、层高和门窗洞口等处。 (5)分模数1/10 M, 1/5 M, 1/2 M的数列,主要用于缝 隙、构造节点、构配件截面等处。
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2.导出模数 导出模数是在基本模数的基础上发展的相互之 间存在某种内在联系的模数,包括扩大模数和分模 数两种。 (1)扩大模数。扩大模数是基本模数的整数倍数。 水平扩大模数基数为3 M,6 M,12 M,15 M,30 M,60 M,其相应的尺寸分别是300,600,1 200, 1 500,3 000,6 000 mm。竖向扩大模数基数为3 M,6 M,其相应的尺寸分别是300, 600 mm。 (2)分模数。分模数是整数除基本模数的数值。分 模数基数为1/10 M, 1/5 M,1/2 M,其相应的尺寸分 别是10, 20, 50 mm。
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当建筑构件出现上述现象之一时,就认为其达 到了耐火极限。为了提高建筑对火灾的抵抗能力, 在建筑构造上要采取措施,控制火灾的发生和蔓延 就显得非常重要。
(三)建筑物的耐火等级 建筑物的耐火等级是根据建筑物主要构件的燃 烧性能和耐火极限确定的,共分四级。根据我国
《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006)和《高层
民用建筑设计防火规范》(GB 500和耐火极限
不应低于表1-1和表1-2的规定。
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在建筑中相同材料的构件根据其作用和位置的 不同,其要求的耐火极限也不相同。建筑耐火等级 高的建筑其构件的燃烧性能就差,耐火极限的时间 就长。
第二节
民用建筑的等级
民用建筑的等级是根据建筑物的使用年限、防 火性能、规模大小和重要性来划分的。 一、按建筑物的使用年限分级 考虑到建筑物的重要性和规模大小,根据建筑 物主体结构的使用年限,大致可分为以下四级: 一级:耐久年限为100年以上,适用于重要建筑和 高层建筑。 二级:耐久年限为50~100年,适用于一般性建筑。 三级:耐久年限为25~50年,适用于次要建筑。 四级:耐久年限在15年以下,适用于临时性建筑。
(四)楼梯 楼梯是楼房建筑中联系上下各层的垂直交通设 施,供人们上下楼层和紧急疏散使用。楼梯应坚固、 安全、有足够的疏散能力。
楼梯虽然不是建造房屋的目的所在,但由于它 关系到建筑使用的安全性,因此在宽度、坡度、数 量、位置,布局形式、防火性能等诸方面均有严格 的要求。目前,许多建筑的竖向交通主要靠电梯、 自动扶梯等设备解决,但楼梯作为安全通道仍然是 建筑不可缺少的组成部分。
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(二)材料的耐火极限 耐火极限是指对任一建筑构件按时间温度标准 曲线进行耐火试验,从受到火的作用时起,到失去 支持能力或完整性破坏或失去隔火作用时止的这段 时间,用小时表示。
(1)失去支持能力是指构件自身解体或垮塌。梁、 楼板等受弯承重构件,挠曲速率发生突变,是失去 支持能力的象征。
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(二)几种尺寸的关系 为了保证建筑制品、构配件等有关尺寸的统一 与协调,《建筑模数协调统一标准》(GBJ 2-86)规 定了标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸及其相互间的 关系,如图1-2所示。 定位轴线是确定建筑物主要结构或构件的位置 及其标志尺寸的基准线。它是施工中定位、放线的 重要依据。我国发布了相关的技术标准,对砖混结 构建筑和大板结构建筑的定位轴线划分原则作了具 体的规定。
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建筑的分级是根据其重要性和对社会生活影响 程度来划分的。通常重要建筑的耐久年限长、耐火 等级高。这样就导致建筑构件和设备的标准高,施 工难度大,造价也高,因此,应当根据建筑的实际 情况,合理地确定建筑的耐久年限和防火等级。
第三节
建筑标准化和模数协调
一、建筑标准化 建筑标准化即建筑工业化,是指用现代工业的 生产方式来建造房屋,其内容包括三个方面,即建 筑设计标准化,构配件生产工厂化,施工机械化。 其中,建筑设计标准化是实现其余两个方面目标的 前提,只有实现了设计标准化,才能简化建筑构配 件的规格类型,为工厂生产商品化的建筑构配件创 造基础条件,为建筑产业化、机械化施工打下基础。
三、建筑构配件的尺寸 (一)尺寸的分类 为了保证建筑物构配件的安装与有关尺寸间的 相互协调,在建筑模数协调中把尺寸分为标志尺寸、 构造尺寸和实际尺寸。
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(1)标志尺寸:用以标注建筑物定位轴线间的距离(如 开间或柱距、进深或跨度、层高等)以及建筑构配 件、建筑组合件、建筑制品、有关设备位置界限之 间的尺寸。标志尺寸应符合模数数列的规定。 (2)构造尺寸:是建筑构配件、建筑组合件、建筑制 品等的设计尺寸,一般情况下标志尺寸减去缝隙为 构造尺寸。缝隙尺寸应符合模数数列的规定。 (3)实际尺寸:是建筑构配件、建筑组合件、建筑制 品等生产制作后的实有尺寸。这一尺寸因生产误差 造成,与设计的构造尺寸有差值,这个差值应符合 施工验收规范的规定。
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二、各组成部分的作用及其构造要求 (一)基础 基础是建筑物最下面埋在土层中的部分,它承 受建筑物的全部荷载,并把荷载传给下面的土层 ——地基。 基础是建筑物的重要组成部分,是建筑物得以 立足的根基,由于它长期埋置于地下,受土壤中潮 湿、酸类、碱类等有害物质的侵蚀,故其安全性要 求较高。因此,基础应具有足够的刚度、强度和耐 久性,要能耐水、耐腐蚀、耐冰冻,不应早于地面 以上部分先破坏。
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(五)屋顶 屋顶是建筑顶部的承重和围护构件。屋顶一般 由屋面层、保温(隔热)层和承重结构三部分组成。 其中,承重结构的使用要求与楼板层相似;而屋面 层和保温(隔热)层则应具有足够的强度、刚度和抵 御自然界不良因素的能力,同时,还应能防水、排 水与保温(隔热)。 屋顶又被称为建筑的“第五立面”,对建筑的 形体和立面形象具有较大的影响,屋顶的形式将直 接影响建筑物的整体形象。