第一章 房屋建筑构造概论 学习目标 1.掌握建筑物的构造组成,区分承重构件与维护构件。 2.了解影响建筑构造的因素,掌握建筑构造的设计原则。 导言 房屋建筑构造是一门研究房屋建筑的构造形式、构造组成、材料选择、尺寸大小、构造做法和节点连接的综合性建筑技术学科。其主要任务就是进行构造设计,即根据房屋建筑的使用要求、材料供应情况及施工技术条件,选择既坚固适用又经济美观的构造方案,并以构造图的形式表达出来。 第一节 建筑物的构造组成 建筑物通常主要由基础、墙或柱、楼板层与地坪层、楼梯、屋顶和门窗等部分组成,如图1-1所示。 基础位于建筑物最底部,在地面以下与地基相接,是主要承重构件之一,它将建筑物上部的荷载传给地基。 在混合结构中,墙既是承重构件,也是围护构件。当它承受由屋顶或楼板层传来的荷载,并将这些荷载传给基础时,它起着承重作用,被称为承重构件。除了承重以外,外墙能抵御自然界中的各种因素对室内的侵袭;内墙可以分隔空间、组成房间、隔声、遮挡视线,起着围护作用。所以,墙也被称为围护构件。 柱是框架结构或排架结构的主要承重构件,它承受梁或屋架传来的荷载(如屋顶荷载、楼板层荷载、吊车荷载等)。 楼板层是水平方向的分隔与承重构件。它既可以分隔竖向空间,又承受着人、家具和设备等荷载,并将这些荷载传给其下的梁或墙。 地坪层是指房屋底层的地坪,它与楼板层一样承受着人、家具和设备等荷载,并将这些荷载直接传给地基。 楼梯是房屋的垂直交通工具,作为人们上下楼和发生紧急事故时疏散人流之用。 图1-1 民用建筑的构造组成 屋顶位于房屋的顶部,不仅能承受雨、雪等荷载,而且能抵御风、雨、雪、太阳辐射等自然因素的侵袭。所以,它既是承重构件,也是围护构件。 门主要用来交通,窗主要用来采光和通风。门窗位于外墙时,是围护结构的一部分;位于内墙时,起分隔房间之用。 建筑物除了以上主要构配件以外,还有一些附属部分,如阳台、雨篷、台阶、通风道、烟囱等。 总之,建筑物的构造组成可归纳为两大类,即承重构件和围护构件。基础、柱、楼梯、楼板等属于承重构件;门窗属于围护构件;墙和屋顶既是承重构件,又是围护构件。在设计工作中,建筑物的各组成部分又可划分为建筑构件和建筑配件。建筑构件主要指承重的墙、柱、楼板、屋架等,建筑配件是指屋面、地面、墙面、门窗、栏杆、花格、细部装修等。建筑构造设计主要侧重于建筑配件设计。 第二节 建筑构造的影响因素与设计原则 建筑构造设计的主要任务是确定建筑的构造方案、绘制建筑构造图,而建筑构造与许多因素密切相关,如外界环境、建筑技术条件、建筑质量标准等。因此,在构造设计中,必须考虑这些因素的影响,并遵循一定的设计原则。 一、影响建筑构造的因素 (一)外界环境 外界环境的影响是指自然界和人对建筑构造的影响,可概括为如下三个方面:外界作用力的影响、气候条件的影响和人为因素的影响。 ? 外界作用力包括人、家具和设备的重量、结构自重、风力、地震力及雪重等。这些通称为荷载。荷载在选择结构类型和构造方案以及进行细部构造设计时都是非常重要的依据。 ? 气候条件包括日晒雨淋、风雪冰冻、地下水等。对于这些影响,在构造上必须考虑相应的防护措施,如防水、防潮、防寒、隔热、防变形等。 ? 人为因素包括火灾、机械振动、噪声等。在建筑构造上需采取防火、防振、隔声等相应措施。 (二)建筑技术条件 建筑技术条件是指建筑材料技术、结构技术和施工技术等。随着这些技术的不断发展和变化,建筑构造技术也在相应地发生着变化。例如,砖混结构构造不可能与木结构构造相同。同样,钢筋混凝土结构构造也不能和其他结构构造一样。所以,建筑构造做法不能脱离一定的建筑技术条件而存在。 (三)建筑标准 建筑标准所包含的内容较多,与建筑构造关系密切的主要有建筑造价标准、建筑装修标准和建筑设备标准。标准高的建筑,其装修质量好,设备齐全且档次高,自然建筑的造价也较高;反之,则较低。建筑构造的选材、选型和细部做法应根据建筑标准的高低来确定。大量民用建筑属于一般标准的建筑,构造方法往往也是常规的做法,而大型公共建筑,标准则要求高些,构造做法也更复杂一些。 二、建筑构造的设计原则 “适用、经济、在可能的条件下注意美观”,是中国建筑设计的总方针,在构造设计中必须遵守。在建筑构造设计中,设计者要全面考虑影响建筑构造的各个因素。对交织在一起的错综复杂的矛盾,要分清主次,权衡利弊而求得妥善处理。通常设计应遵循“坚固适用、技术先进、经济合理、生态环保与美观大方”的原则。 (一)坚固适用 在构造方案上,首先应考虑房屋的整体刚度,保证安全可靠,经久耐用。即在满足功能要求、考虑材料供应和结构类型以及施工技术条件的情况下,合理地确定构造方案,在构造上保证房屋构件之间连接可靠,使房屋整体刚度强、结构安全稳定。 (二)技术先进 在建筑构造设计中,应该从材料、结构、施工三个方面引入先进技术,但同时必须注意因地制宜,不能脱离实际。即在进行构造设计时,结合当地当时的实际条件,积极推广先进的结构和施工技术,选择各种高效能的建筑材料。 (三)经济合理 在建筑构造设计时,处处都应考虑经济合理。即在材料选用和构造处理上,要因地制宜,就地取材,注意节约钢材、水泥、木材这三大材料,并在保证质量的前提下尽可能降低造价。 (四)生态环保 建筑构造设计是初步设计的继续和深入,必须通过技术手段来控制污染、保护环境,从而设计出既坚固适用、技术先进,又经济合理;既美观大方,又有利于环境保护的新型建筑。 (五)美观大方 建筑构造设计不仅要创造出坚固适用的室内外空间环境,还要考虑人们对建筑物美观方面的要求,即在处理建筑的细部构造时,要做到坚固适用、美观大方,丰富建筑的艺术效果,让建筑给人以良好的精神享受。 本 章 小 结 本章主要介绍建筑物的构造组成以及影响建筑构造的因素和设计原则。建筑物的构造组成可归纳为两大类,即承重构件和围护构件。基础、柱、楼梯、楼板等属于承重构件;门窗属于围护构件;墙和屋顶既是承重构件,又是围护构件。在设计工作中,建筑物的各组成部分又可划分为建筑构件和建筑配件。建筑构件主要指承重的墙、柱、楼板、屋架等,建筑配件是指屋面、地面、墙面、门窗、栏杆、花格、细部装修等。建筑构造设计主要侧重于建筑配件设计。 影响建筑构造的因素包括外界环境、建筑技术条件、建筑质量标准等。建筑构造设计是初步设计的继续和深入,应遵循“坚固适用、技术先进、经济合理、生态环保与美观大方”的原则。 思考与讨论 1.简述建筑物的构造组成。 2.影响建筑物构造组成的因素有哪些? 3.在建筑构造设计中应遵循哪些原则?