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土木工程概论教案课程教案第一章土木工程概论混凝土的优点2-4钢筋、钢筋混凝土与预应力混凝土■
2.
4.1热轧钢筋■建筑钢材可分为钢结构用型钢与钢筋混凝土结构用钢筋两类各类型钢与钢筋的性能要紧取决于所用钢种及其加工方式在建筑工程中,钢结构所用的各类型钢,钢筋混凝土结构所用的各类钢筋、钢丝、锚具等钢材,基本上都是碳素结构钢与低台金结构钢等钢种,经热轧或者冷轧、冷拔及热处理等工艺加工而成的・热轧钢筋是建筑工程中用量最大的钢材品种之一.要紧用于钢筋混凝土结构与预应力钢筋混凝土结构的配筋■I级钢筋强度等级代号为R235是用Q235碳素结构钢轧制而成的光圆钢筋它的强度较低,但具有塑性好,伸长率高(3s25%)便于弯折成型,容易焊接等待点它的使用范围很广,可用作中■、小型钢筋混凝土结构的要紧受力钢筋,构件的箍筋,钢、木结构的拉杆等可作为冷轧带肋钢筋的原材料,盘条还可作为冷拔低碳钢丝的原材料II、III级钢筋用低合金钢镇静钢与半镇静钢轧制,以硅、钵作为要紧固溶强化元素II级钢筋强度等级代号为RL335III级钢筋强度等级代号为RL400其强度较高,塑性与可焊性均较好钢筋表面轧有通长的纵筋与均匀分布的横肋,从而加强了钢筋与混凝土之间的粘结力,带肋钢筋根据外形分月牙助与等高肋用H、IH级钢筋作为钢筋混凝土结构的受力钢筋,比使用I级钢筋可节约钢材40%〜50%因此,广泛用于大、中型钢筋混凝土结构的主筋II、III级钢筋冷拉后,也可作预应力筋其公称直径通常为8mm〜40mmlV级钢筋其强度等级代号为RL540用中碳低合金钢镇静钢轧制而成,其中除以硅、镒为要紧合金元素外,还加入钢或者钛作为固溶或者弥散强化元素.使之在提高强度的同时保证其塑性与韧性W级钢筋表面也轧有纵筋与横肋,它是房屋建筑的要紧预应力钢筋使用前可进行冷拉处理,以提高屈服点;达到节约钢材的目的,其冷拉应力为750Mpa经冷拉的钢筋,其屈服点不明显,设计时以冷拉应力统计值为强度根据但冷拉后经数月的自然时效或者人工时效.又会出现短小屈服台阶,其值高于冷拉应力,用时钢筋有变硬趋势,因此,钢筋冷拉时在保证规定冷拉应力的同时,要操纵冷拉伸长率只是大,以免钢筋变脆W级钢筋含碳量较高.若需焊接,应使用适当焊接方法与焊后热处理工艺,以保证焊接接头及其热影响区不产生淬硬组织,防止发生脆性断裂
2.5钢金属材料是由一种或者一种以上的金属元素或者金属元素与非金属元素构成的合金的总称金属材料通常分为黑色金属与有色金属两大类黑色金属如铁、钢、合金钢等,其要紧元素是铁元素有色金属指以其它金属元素为要紧成分的金属,如铝、铜、铅、锌等金属及其合金土木工程中常用的金属材料要紧有钢材、铝合金等钢材的特点钢材的生产钢材的分类钢材的分类沸腾钢与镇静钢沸腾钢与镇静钢钢材的分类钢材的分类钢材的分类土木工程中的钢产品钢材的技术性质2-6木
1、圆木
2、方料1大料有两面锯开及四面锯开的2条料四面锯开,但厚度小于100mm宽度不大于厚度的2倍■3板料■厚度不大于100mm宽度大于厚度的2倍的料,其中厚度在35mm下列的为薄板,大于35mm的为厚板2-7其他材料■
一、装饰材料■
二、化学材料■
三、防水材料■
四、特种水泥2-8新材料■
一、纳米技术■
二、喷涂聚■
三、新过滤膜■
四、液体木材■
五、新吸声材料■
六、高效阻燃材料■
七、抗菌墙面漆2-9材料试验与结构试验
一、材料试验
二、结构试验240展望
一、墙体材料
二、混凝土
1、提高结构混凝土的强度
2、进展轻混凝土
3、进展改性混凝土
4、广泛使用外加剂、合理使用掺合剂
5、逐步改造混凝土生产工艺
6、大力提高混凝土质量
7、加强基础理论研究■
三、预应力混凝土第3章土木工程的基本结构形式口建筑工程涉及的对象是房屋建筑□结构工程师负责结构(承重骨架)设计与房屋建筑的建造与保护口高楼林立的城市、现代化工厂、标志性公共建筑,都与建筑工程息息有关口建筑结构是房屋的承重骨架(关系到建筑物的承载安全与耐久性),属于承重体系□由基本构件构成建筑结构基本构件通常分为板、梁、柱、墙、基础、拱等3-1板、梁与柱口
一、基本构件口
1、板□尺寸长、宽>>厚口承受荷载与板面垂直口作用效应弯矩(少许剪力)□尺寸宽、高<<长度口承受荷载由板传来的压力、自重口作用效应弯矩、剪力3-1板、梁与柱口
3、墙□尺寸高、长〉〉厚口承受荷载梁、板传来的压力、自重口作用效应轴向压力(有的时候有弯矩)口
4、柱口尺寸长、宽<<高口承受荷载由梁传来的压力、自重口作用效应轴心压力、压力与弯矩梁口
1、梁按所用材料分石梁、木梁、钢梁、混凝土梁与钢ia混凝土组合梁等口
2、按常见支承方式分简支梁、连续梁、悬臂梁、两端固定梁、一端简支一端固定梁等口
3、按梁轴线形状分直线形梁、折线形梁、曲线形梁等口
4、按在结构中的作用分主梁、次梁、连系梁、圈梁、过梁等板□支承在梁(或者柱或者墙)上用于覆盖一个面在长、宽两个方向上的平面尺寸远大于其厚度的受弯构件□要紧承受施加在板面上的垂直重力荷载或者风载通常水平放置(垂直重力荷载)斜向设置(如楼梯板ia垂直重力荷载)与竖向设置(如墙板i3垂直风载)板可用作楼板、屋面板、基础板、墙板等板□板的分类□按平面形式分:方形板、短形板、圆形板及三角形板□按截面形式分:实心板、空心板、槽形板□按所用材料分:木板、钢板、钢筋混凝土板、预应力板□按受力形式分:单向板与双向板柱□柱i2工程结构中承受竖向压力(要紧)与弯矩的竖向构件□按截面形式分:方柱、圆柱、管拄、矩形柱、工字形柱、H形柱、L形柱、十字型柱、双肢柱、格构柱□按所用材料分:石柱、砖柱、砌块柱、钢柱、钢筋碎柱、劲性钢筋碎柱、钢管碎柱与各类组合柱□按破坏形态或者长细比分:短柱、长柱及中长柱□按受力特点分:轴心受压柱与偏心受压柱柱□钢筋混凝土柱是最常见的柱□按制造与施工方法分:现浇柱与预制柱匚I*劲性钢筋砂柱iaia内部配型钢与钢筋碎协同受力,柱断面小,提高柱刚度,用钢量大匚1*钢管混凝土柱iaia用钢管作外壳、内浇混凝土,是劲性钢筋碎柱的另一种形式墙□从受力特点分承重墙(承受梁、板传来的压力及墙的自重,有的时候还承受水平荷载)+填充墙□
1.砌筑墙由砌块与砂浆砌筑而成优点就地取材(天然砌块ia石材,人工砌块ia粘土砖、混凝土空心砌块等,砌筑砂浆有水泥砂浆与混合砂浆),造价低,保温隔热耐火、耐久性好,广泛用于单多层通常建筑(如教学楼、住宅等)不足整体性差、不利抗震(墙体中设钢筋墙□碎构造柱与圈梁或者用配筋砌体),手工砌筑,施工质量操纵难,烧制粘土破占农田(大力推广粉煤灰空心砌块,粉煤灰烧结砖等工业废料生产的墙ia填充墙为主)墙厚满足受力要求且高厚比不能太大(以免墙平面外失稳)口
2.钢筋混凝土墙多用于高层建筑(剪力墙结构或者框架i剪力墙结构)除承受竖向荷载,要紧抵抗地震或者风的水平作用3-2拱口
6、拱口⑴由曲线型(拱圈)或者折线型构件加支座构成□⑵要紧承受轴向压力(有的时候有弯矩、剪力)□⑶为纵横向受力一体的构件(相当于梁、柱的组合功能)□⑷可将弯矩、剪力转换成压力拱iaia曲线结构,要紧承受轴向压力口广泛用于房建(砖砌门窗拱形过梁或者拱形大跨结构)与桥梁(拱桥)工程口
1、按校数分:❶三校拱❷无钱拱❸双较拱❹带拉杆的双钱拱拱iaia曲线结构,要紧承受轴向压力口
2、拱的受力特点□自重作用下悬索自然成抛物线而受轴向拉力,拱与抛物线方向相反,受轴向压力,而弯矩与剪力很小或者为零□拱脚支座有水平推力,拱越平缓,水平推力越大,拱脚支座应能可靠地传递与承受水平推力,否则无法保证安全3-3桁架口
5、杆□尺寸截面尺寸〈V长度口承受荷载要紧承受轴向力口作用效应轴向拉力、压力□用途桁架、网架、屋架等的组合构件□桁架由以较接三角形为单元(空腹桁架是刚接四边形)、不承受垂直杆轴的荷载的杆件构成的格构体系
1、与梁相比桁架的优点□桁架是把梁纵截面上受力较小的中间部分挖空,到只剩几根小截面连杆而成
(1)受力合理,重量变轻,适用跨度〉梁结构
(2)桁架节点通常假定较结,设计计算简单
(3)桁架由杆件拼装构成,体系多样化(平行弦架、三角形桁架、梯形桁架、弧形桁架等),习惯性强
(4)施工方便,桁架可整体制造后吊装,也可在施工现场高空拼装
2、桁架结构受力特点□⑴节点通常假定为钱结(空腹桁架为刚接)□⑵结点荷载作用下,桁架各杆件只受轴心力□⑶上弦受压,下弦受拉,形成力偶平衡外载弯距外荷剪力表现为腹杆轴心压力或者拉力□
(4)梁式桁架无横向支座推力,房屋建筑中桁架常作屋盖承重结构ia屋架□⑸桁架杆件内力与桁架外形关系密切,桁架外形与均载下的简支梁弯矩图越接近,各杆件内力越均匀
3、屋架结构形式□按使用材料分木屋架、钢-木组合屋架、钢屋架、轻型钢屋架、钢筋混凝土屋架、钢筋混凝土钢组合屋架等□按屋架外形分三角形屋架、梯形屋架、抛物线屋架、平行弦屋架等□按受力特点及材料性能分桥式屋架、无斜腹杆屋架或者刚接桁架、立体桁架等3-4框架口由梁或者屋架与柱在节点处联结而成的结构称作框架结构口框架按节点的较接与刚接,又分为排架与刚架口优点建筑平面布置灵活,能够获得较大的使用空间建筑立面容易处理,适用于不一致房屋造型多用于多层建筑,高层建筑用的较少原因框架结构侧向刚度较小,过高时,水平荷载作用下会产生较大侧移现浇钢筋碎框架高度□现浇钢筋碎框架高度非地震区W60m地震区W55m(设防烈度为7度,
0.05g)W45m(设防烈度为8度,
0.10g)W25m(设防烈度为9度,
0.20g)国内建成的最高钢筋碎框架iaia北京长城饭店22层,高80m排架结构□由屋架(或者屋面梁)、柱与基础构成,柱与屋架较接,而与基础刚接按生产工艺与使用要求等高,不等高与锯齿形(常用于单向采光的纺织厂)等钢筋混凝土排架我国单层厂房的基本结构形式跨度可超过30m高度可达20〜30m或者更高吊车吨位可达150t或者更大框架结构分类□
1、按所用材料分类:钢框架+钢筋混凝土框架□钢框架□工厂预制钢梁钢柱,施工现场拼装连接成整体自重轻、抗震(振)性能好、施工速度快、机械化程度高用钢量大、造价高、耐火性能差、维修费用高□钢筋碎框架□取材方便、造价低廉、耐久性好、可模性好钢筋硅框架分类□按施工方法分整体式+装配式+装配整体式三种□整体式框架(全现浇框架)现场支模浇注而成,整体性好,抗震能力强泵送混凝土与组合钢模板的应用,改变了现场搅拌、费工费时的缺点,目前整体式框架得广泛应用□装配式框架梁、柱等构件预制,施工时吊装就位,通过节点进行连接机械化程度高、施工速度快,但整体性较差,抗震性能亦弱,目前工程应用已少口装配整体式框架兼有装配式与整体式框架的优点,预制构件现场吊装就位后,用在其上浇注叠合层等措施,使框架连成整体工程中应用较多
2、按框架结构布置方案分类:口横向承重+纵向承重+纵横双向承重方案三种口横向承重方案□竖向荷载要紧由横向框架承担预制楼板沿横向布置现浇楼板可设次梁传至横向框架横向框架同时承受横向水平风荷载与地震作用纵向设置连系梁连接横向框架,连系梁与柱形成纵向框架承受纵向水平风荷载与地震作用纵向水平风荷载常忽略不记(房端横墙受风面积小,纵向框架跨度通常较多,故分配的框架内力不大)纵向地震作用不能忽略
2、按框架结构布置方案分类:口纵向承重方案口竖向荷载要紧由纵向框架承担预制楼板沿纵向布置,现浇楼板可设次梁将荷载传至纵向框架纵向框架同时承受纵向水平风荷载与纵向地震作用横向设置连系梁与柱形成横向框架承受横向水平风荷载与横向地震作用口纵横双向承重方案□柱网为正方形或者接近正方形或者楼面荷载较大时使用楼面常为现浇双向板楼盖或者井字梁楼盖两方向框架同时承受竖向与水平荷载第四章土木工程与工程结构■4-1土木工程综述土木工程概论课程的任务
一、土木工程的定义中国国务院学位委员会在学科简介中定义土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称,它既指工程建设的对象,即建在地上、地下、水中的各类工程设施,也指所应用的材料、设备与所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术土木工程概论课程的任务
二、土木工程的范围土木工程的范围非常广泛,它包含房屋建筑工程,公路与城市道路工程,铁道工程,桥梁工程,遂道工程,机场工程,地下工程,给水排水工程,港口、码头工程等国际上,运河、水库、大坝、水渠等水利工程也包含于土木工程之中土木工程概论课程的任务土木工程进展历史简述
4.
2.2近代土木工程
一、近代土木工程的时间跨度17世纪中叶一第一次世界大战前后
二、近代土木工程的材料进展1824年波特兰水泥1867年钢筋混凝土1859年转炉炼钢法1886年钢筋混凝土1928年预应力混凝土
三、近代土木工程经典案例
4.
2.3现代土木工程
4.
2.3现代土木工程
三、世界最长桥梁
2、世界最大跨度斜拉桥
3、世界最大跨度钢拱桥
4.
2.3现代土木工程■挪威拉达尔隧道(长
25.8km)■瑞士圣哥大隧道(长
16.91km)
4.
2.3现代土木工程
4.3土木工程的未来
4.3土木工程的未来
4.3土木工程的未来土木工程的内涵土木工程的定义土木工程需要解决的问题人类生存的需要(空间、通道、环境等)目的抵抗自然灾害、人为破坏存在原因充分发挥材料的作用物质基础土木工程施工与组织管理最终归宿土木工程具有四个基本属性社会性随社会不一致历史时期的科学技术与管理水平而进展综合性综合应用多种工程技术,进行勘测、设计与施工的成果实践性影响因素多、复杂,对实践依靠性强技术、经济与艺术的统一性古代土木工程特点天然材料为主泥土、砾石、树干、树枝、竹、茅草、芦苇、土坯、加工后石材、砖、瓦、木、青铜、铁、铅与混合材料,如草筋泥,混合土;工艺技术简单早期用石斧、石刀,后有人工打造的斧、凿、钻、锯、铲等青铜与铁制工具,逐步产生了窑制与煨烧加工技术,与打桩机、桅杆起重机等施工机械;分工逐步专业化木工、瓦工、泥工、土工、窑工、雕工、石工、彩画工等;经验总结与形象描述为主,理论根据缺乏土木工程直接与人们的衣、食、住、行密切有关,是一门古老的学科,但是它伴随着其他有关领域学科的进展、经济建设与社会进步的需要不断深化,不断拓展•建国以来的基本建设实践告诉我们,违反建设程序,疏于管理,工程就会出乱子,甚至会带来不可挽回的重大缺失土木工程建设的复杂性与特殊性,更要求我们建立与完善的建设法规,严格按基本建设程序办事,科学统筹,严格管理,在国家宏观调控的前提下,形成市场化运作为主的机制建设程序•建设程序是指建设项目从设想、选择、评估、决策、设计、施工到竣工验收,投入生产的整个建设过程中,各项工作务必遵守的先后次序的法则这个法则是人们在认识客观规律的基础上指定出来的,是建设项目科学决策与顺利进行的重要保证•建设项目的构成:
三、工程材料向轻质、高强、多功能化进展L传统材料的改性
2.化学合成材料的应用
五、信息与智能化技术全面引入土木工程在土木工程的设计、施工过程中,充分利用计算机的功能,实现信息自动采集、精确分析、房屋与设备的智能检测与操纵等土木工程的未来■在建设与使用土木工程中与能源消耗,资源利用,环境保护,生态平衡有密切关系,对贯彻我国的国策——可持续进展原则影响很大土木工程的学习建议■
一、科学、技术与工程的关系■科学Science与技术Technique虽联系密切,但毕竟是两个不一致的概念,而工程Engineering的含义是指自然科学或者各类专门技术应用到生产部门去而形成的各类学科的总称,其目的在于利用与改造自然来为人类服务
4.4土木工程的学习建议应注意下列几个方面能力的培养
1.自主学习能力
2.综合解决问题的能力
3.争强、创新能力
4.协调、管理能力4-2工程结构的结构作用4-3房屋建筑
一、概述房屋按层数分类按材料分类按用途分类建筑的等级划分建筑等级通常按耐久性与耐火性进行划分L建筑物的耐久等级建筑物的耐久性等级要紧根据建筑物的重要性与规模大小划分,并以此作为基建投资与建筑设计的重要根据耐久等级的指标是使用年限.耐久等级通常分为四级一级耐久年限为100年以上,适用于重要的建筑与高层建筑二级耐久年限为50~100年,适用于通常性建筑口三级耐久年限为25~50年,适用于次要建筑四级耐久年限为5年下列,适用于临时性建筑
2.按防火性能分为四级我国《建筑防火规范》(规范GBJ16-87)规定,建筑物的耐火等级分为四级耐火等级标准是根据房屋要紧构件的燃烧性能与耐火极限确定的
二、楼板楼地层设计要求与构造构成
一、楼板层的构造构成
1、面层又称之楼面起着保护楼板、承受并传递荷载的作用,同时对室内有很重要的清洁及装饰作用
2、结构层要紧功能在于承受楼板层上的全部荷载并将这些荷载传给墙或者柱;同时还对墙身起水平支撑作用,以加强建筑物的整体刚度
3、附加层又称功能层,根据楼板层的具体要求而设置,要紧作用是隔声、隔热、保温、防水、防潮、防腐蚀、防静电等根据需要,有的时候与面层合二为一,有的时候又与吊顶合为一体
4、楼板顶棚层位于楼板层最下层,要紧作用是保护楼板、安装灯具、遮挡各类水平管线,改善使用功能、装饰美化室内空间
二、楼地层的设计要求.强度与刚度要求强度要求是指楼板在自重与使用荷载作用下安全可靠,不发生任何破坏刚度要求是指楼板在一定的荷载作用下不发生过大的变形,保证正常使用.隔声要求楼层与地层应具有一定的隔声能力提高楼层隔声能力的措施有很多种,比如在楼板面铺设弹性面层,如橡胶、地毡等;在楼板下设置吊顶棚隔绝固体传声的三种方法.热工及防火要求通常楼层与地层应有一定的蓄热性,即地面应有舒适的感受防火要求楼地层应根据建筑物的等级、对防火的要求等进行设计建筑物的耐火等级对构件的耐火极限与燃烧性能有一定的要求.防水、防潮要求关于厨房、厕所、卫生间等一些地面潮湿、易积水的房间,应处理好楼地层的防水、防潮问题.便于在楼层与地层中敷设各类管线.经济要求通常楼地层约占建筑物总造价的20%〜30%选用楼板时应考虑就地取材与提高装配化的程度
3.2钢筋混凝土楼板钢筋混凝土楼板按其施工方法不一致,可分为现浇式、装配式与装配整体式三种
一、现浇钢筋混凝土楼板现浇钢筋混凝土楼板,指在施工现场架设模板、绑扎钢筋与浇灌混凝土,经养护达到一定强度后拆除模板而成的楼板现浇钢筋混凝土楼板整体性好,特别适用于有抗震设防要求的多层房屋与对整体性要求较高的其它建筑,对有管道穿过的房间、平面形状不规整的房间、尺度不符合模数要求的房间与防水要求较高的房间,都适合使用现浇钢筋混凝土楼板L板式楼板楼板内不设置梁,将板直接搁置在墙上的楼板称之板式楼板板有单向板与双向板之分(图
3.3)o■单向板当板的长边与短边之比23时,板基本上沿短边方向传递荷载,这种板称之单向板,板内受力钢筋沿短边方向布置B/80其中B代表板,80代表板厚为80mm■双向板长边与短边之比W2荷载沿双向传递,短边方向内力较大,长边方向内力较小受力主筋平行于短边,并摆在下面双向板的代号如图
3.4所示,用双向箭头表示B代表板,100代表厚度为100mm适用性板式楼板底面平整、美观、施工方便适用于小跨度房间,如走廊、厕所与厨房等.梁板式楼板当房间的跨度较大时,楼板承受的弯矩也较大,如仍使用板式楼板,务必增加板的厚度与板内所配置的钢筋在这种情况下,能够在楼板内设梁,这种梁与楼板结合的楼板就称作梁板式楼板其包含肋形楼板与井格楼板梁有主梁、次梁之分,次梁与主梁通常垂直相交,板搁置在次梁上,次梁搁置在主梁上,主梁搁置在墙或者柱上,这种形式就称作肋形楼板当房间尺寸较大,并接近正方形时,常沿两个方向布置等距离、等截面高度的梁(不分主次梁),板为双向板,形成井格形的梁板结构,即井字楼板纵梁与横梁同时承担着由板传递下来的荷载因此说井式楼板是肋梁楼板的一种特殊形式.无梁楼板无梁楼板是将板直接支承在柱与墙上,不设梁的楼板为了增大柱的支承面积与减少板的跨度,要在柱顶加设柱帽与托板无梁楼板楼层净空较大,顶棚平整,采光通风与卫生条件较好,适宜于活荷载较大的商店、仓库与展览馆等建筑.压型钢板组合楼板压型钢板组合楼板是利用截面为凹凸相间的压型钢板做衬板与现浇混凝土面层浇筑在一起支承在钢梁上的板它是由钢梁、压型钢板与现浇混凝土三部分构成压型钢板对混凝土起到永久模板的作用,同时能够增加构件的刚度及整体性
二、预制装配式钢筋预制装配式钢筋混凝土楼板的板与梁是在工厂或者现场预制,然后用人工机械安装到房屋上去由于它减少了施工现场的湿作业,改善了劳动条件,加快了施工速度,但板的整体性差,在板与板接缝处,易出现通长的裂缝常用的预制钢筋混凝土楼板,根据其截面形式可分为实心平板、槽形板与空心板三种类型1实心平板实心平板规格较小,跨度通常在
1.5m左右,板厚通常为60mm预制实心平板由于其跨度小,常用于过道与小房间、卫生间、厨房的楼板2槽形板槽形板是一种梁板结合的构件,即在实心板两侧设纵肋,构成槽形截面槽形板能够看成一个梁板合一的构件,板肋即相当于小梁依板的槽口向下与向上,分别称之正槽形板与反槽形板3空心板钢筋混凝土受弯构件受力时,其截面上部由混凝土承受压力,截面下部由钢筋承担拉力,中间轴邻近内力较小去掉中间轴邻近的混凝土,形成工字形截面,并不影响钢筋混凝土构件的正常工作空心板就是按照上述原理,在板中形成孔洞,节约材料与减轻重量的一种空心板孔洞形状有圆形、长圆形与矩形等图
3.13以圆孔板的制作最为方便,应用最广注意空心板安装前,应在板端的圆孔内填塞C15混凝土短圆柱即堵头以避免板端被压坏
三、板的搁置要求支承于梁上时其搁置长度应不小于80mm;支承于内墙上时其搁置长度应不小于100mm;支承于外墙上时其搁置长度应不小于120mm铺板前,先在墙或者梁上用10〜20mm厚M5水泥砂浆找平即座浆,然后再铺板座浆的目的使板与墙或者梁有较好的联结,同时也使墙体受力均匀当使用梁板式结构时,板在梁上的搁置方式通常有两种,一种是板直接搁置在梁顶上;另一种是板搁置在花篮梁或者十字梁上
三、装配整体式钢筋混凝土楼板
1、密肋填充块楼板密肋填充块楼板由密肋楼板与填充块叠合而成其中密肋楼板有现浇密肋楼板、预制小梁现浇楼板等填充块常用陶土空心砖或者焦渣空心砖优点楼板板底平整,有较好的隔声、保温、隔热效果等缺点施工烦恼等
2、叠合式楼板预制薄板与现浇混凝土面层叠合而成的装配整体式楼板优点节约模板、整体性好缺点施工烦恼等三楼梯
3.1楼梯的类型与设计要求楼梯是建筑物的竖向构件,是供人与物上下楼层与疏散人流之用因此对楼梯的设计要求首先是应具有足够的通行能力,即保证楼梯有足够的宽度与合适的坡度;其次为使楼梯通行安全,应保证楼梯有足够的强度、刚度,并具有防火、防烟与防滑等方面的要求;另外楼梯造型要美观,增强建筑物内部空间的观瞻效果
5.
1.1楼梯的构成楼梯通常由楼梯段、平台及栏杆或者栏板三部分构成[如图]
一、楼梯段■楼梯段又称楼梯跑,是楼梯的要紧使用与承重部分它由若干个踏步构成为减少人们上下楼梯时的疲劳与习惯人行的习惯,一个楼梯段的踏步数要求最多不超过18级,最少很多于3级■
二、平台■平台是指两楼梯段之间的水平板,有楼层平台、中间平台之分其要紧作用在于缓解疲劳让.人们在连续上楼时可在平台上稍加休息,故又称休息平台同时,平台还是梯段之间转换方向的连接处■
三、栏杆■栏杆是楼梯段的安全设施,通常设置在梯段的边缘与平台临空的一边,要求它务必牢固可靠,并保证有足够的安全高度■
3.
1.2楼梯的类型■按位置不一致分,楼梯有室内与室外两种■按使用性质分,室内有要紧楼梯、辅助楼梯;室外有安全楼梯、防火楼梯■按材料分有木质、钢筋混凝土、钢质、混合式及金属楼梯楼梯形式1直行单跑楼梯仅用于层高不大的建筑;2直行多跑楼梯用于层高较大的建筑;3平行双跑楼梯是最常用的楼梯形式之一4平行双分双合楼梯常用作办公类建筑的要紧楼梯5折行多跑楼梯折行双跑楼梯常用于仅上一层楼的影剧院、体育馆等建筑的门厅中;折行三跑楼梯常用于层高较大的公共建筑中6剪刀楼梯两个直行单跑楼梯交叉而成的剪刀楼梯,适合层高小的建筑两个直行多跑楼梯交叉而成的剪刀楼梯,适用于层高较大且有人流多向性选择要求的建筑7螺旋形楼梯螺旋形楼梯通常是围绕一根单柱布置,平面呈圆形这种楼梯不能作为要紧人流交通与疏散楼梯8弧形楼梯:具有明显的导向性与优美轻盈的造型但其结构与施工难度较大,通常使用现浇钢筋混凝土结构楼梯的设计
一、楼梯的构成楼梯由梯段、平台、栏杆扶手三部分构成A
①梯段3级W踏步步数<18级;»
②楼梯平台有中间平台与楼层平台之分;A
③栏杆扶手栏杆扶手是设在梯段及平台边缘的安全保护构件.3设计要求
一、作为要紧楼梯,应与要紧出人口邻近,且位置明显;同时还应避免垂直交通与水平交通在交接处拥挤、堵塞
二、务必满足防火要求,楼梯间除同意直接对外开窗采光外,不得向室内任何房间开窗;楼梯间四周墙壁务必为防火墙;对防火要求高的建筑物特别是高层建筑,应设计成封闭式楼梯或者防烟楼梯
三、楼梯间务必有良好的自然采光
二、楼梯的尺度要求楼梯的坡度指楼梯段的坡度,由踏步高宽比决定它有两种表示方法:一种是用斜面与水平面所夹角度表示:A另一种表示方法是斜面的垂直投影高度与斜面的水平投影长度之比楼梯常见坡度范围为20〜45,即1/
2.75〜1/1其中30°左右较为通用坡度小于20°时,应使用坡道形式坡度大于45时,则使用爬梯常见尺寸住宅
11.5公共建筑
12.楼梯踏步尺寸踏面宽度与人的脚长与上下楼梯时脚与踏面接触状态有关踏步的宽度应与成年男子的脚长相适宜,当踏面宽300mm时,人的脚能够完全落在踏面上,行走舒适当踏面宽减少时,人行走脚跟部分可悬空,行走就不方便踏步常用高度尺寸踏步的高度,成人以150mm左右较适宜,不应高于175mm踏步的宽度(水平投影宽度)以300mm左右为宜,不应窄于260mm当踏步尺寸较小时,能够采取加做踏步檐或者使踢面倾斜的方式加宽踏面踏口的挑出尺寸为20〜25mmP77楼梯坡度实质上与楼梯踏步密切有关,踏步高与宽之比即可构成楼梯坡度踏步高常以h表示,踏步宽常以b表示,民用建筑中,楼梯踏步的最小宽度与最大高度的限制值[见表].楼梯段的宽度楼梯段是楼梯的要紧构成部分之一,它是供人们上下通行的,因此楼梯的宽度务必满足上下人流及搬运物品的需要楼梯段宽度的确定要考虑同时通过人流的股数及是否需通过尺寸较大的家具或者设备等特殊的需要通常楼梯段需考虑同时至少通过两股人流,即上行与下行在楼梯段中间相遇能通过按每股人流500—600mm宽度考虑A单人通行时为900mmA双人通行时为1000-1200mmA三人通行时为1500—1800mm其余类推同时,需满足各类建筑设计规范中对梯段宽度的限定如住宅2n00mm公建》1300mm等.楼梯平台的宽度楼梯平台是楼梯段的连接,也供行人稍加休息之用因此楼梯平台宽度大于或者至少等于楼梯段的宽度,即规定了楼梯平台宽度取值的下限即平台宽度分为中间平台宽度D1与楼层平台宽度D2平台宽度应大于或者等于梯段宽度.梯井宽度所谓梯井,是指梯段之间形成的空档,以60—200mm为宜.栏杆或者栏板扶手高度扶手高度是指踏面中心到扶手顶面的垂直距离扶手高度的确定要考虑人们通行楼梯段时依扶的方便♦通常室内扶手高度取900・1000mm;托幼建筑中楼梯扶手高度应适合儿童身材,扶手高度通常取600mm;但注意在600mm处设一道扶手,900mm处仍应设扶手,如今楼梯为双道扶手♦顶层平台的水平安全栏杆扶手高度应适当加高一些,通常不宜小于1000mm为防止儿童穿过栏杆空档而发生危险,栏杆之间的水平距离不应大于120mm室外楼梯扶手高度也应适当加高一些,常取1100mmo
四、楼梯尺寸的确定设计楼梯耍紧是解决楼梯梯段与平台的设计,而梯段与平台的尺寸与楼梯间的开间、进深与层局有关
1、梯段宽度与平台宽的计算梯段宽B B=A-C/2A——开间净宽C——两梯段之间的缝隙宽,考虑消防、安全与施工的要求,C=60〜200平台宽D D2B
2、踏步的尺寸与数量的确定■N=H/hH层高h——踏步高
3、梯段长度计算梯段长度取决于踏步数量当N已知后,对两段等跑的楼梯梯段长L为L=N/2-l/bb——踏步宽
7.楼梯的净空高度楼梯的净空高度包含楼梯段的净高与平台过道处的净高♦楼梯段的净高是指自踏步前缘线至正上方突出物下缘间的垂直距离应大于
2.2mo平台过道处净高是指平台梁底至平台梁正下方踏步或者楼地面上边缘的垂直距离应大于2mo见图
5.11■当楼梯底层中间平台下做通道时,为求得下面空间净高22000mm常使用下列几种处理方法[如图]例题现以层高为3600mm通行式楼梯为例,使用平行双跑楼梯,采取等跑式,即第一跑与第二跑等长因此平台顶面标高为
1.800m在扣除平台梁高300mm净高只有1500mm与净高要求2000mm尚差500mm不满足要求使用300*150当首层平台下作通道不能满足2m的净高要求时,能够采取下列办法解决解决方案改有长短跑楼梯将楼梯底层设计成“长短跑”,让第一跑的踏步数目多些,第二跑踏步少些,利用踏步的多少来调节下部净空的高度下沉地面在建筑室内外高差较大的前提下,局部降低平台下过道处地面标高比如室内外高差800mmo用下沉地面的方法能够达到通行净高的要求,但却增加了房屋的底盘高度因而增加了工程造价综合上两种方式采取长短跑梯段的同时,降低底层中间平台下地坪标高将底层使用单跑楼梯直接从室外上二层,底层用直行单跑或者直行双跑楼梯直接从室外上二层
3.4装配式钢筋混凝土楼梯构造
一、预制装配式钢筋混凝土楼梯的特点预制装配式钢筋混凝土楼梯是指用预制厂生产或者现场制作的构件安装拼合而成的楼梯使用预制装配式楼梯可较现浇式钢筋混凝土楼梯提高工业化施工水平,节约模板简化操作程序,较大幅度地缩短工期但预制装配式钢筋混凝土楼梯的整体性、抗震性、灵活性等不及现浇钢筋混凝土楼梯.
二、预制装配式钢筋混凝土楼梯的分类及其构造为了习惯不一致的施工机械装备,按楼梯构件的合并程度,分为小型构件装配式楼梯与中型与大型构件装配式楼梯
(一)小型构件装配式楼梯小型构件装配工楼梯,是把楼梯的构成部分划分为若干构件,每一构件体积小、重量轻、易于制作、便于运输与安装施工工序多,湿作业较多,施工速度较慢这种楼梯适用于施工过程中没有吊装设备或者只有小型吊装设备的房屋
一、预制装配式钢筋混凝土楼梯按其构造方式可分为梁承式、墙承式与墙悬臂式等类型.预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯P81预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯是指预制钢筋混凝土踏步板直接搁置在墙上的一种楼梯形式,其踏步板通常使用一字形、L形断面这种楼梯由于在梯段之间有墙,搬运家具不方便,也阻挡视线,上下人流易相撞通常在中间墙上开设观察口,以使上下人流视线流通但这种方式对抗震不利,施工也较烦恼.预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯P81预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯是指预制钢筋混凝土踏步板一端嵌固于楼梯间侧墙上,另一端凌空悬挑的楼梯形式预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯用于嵌固踏步板的墙体厚度不应小于240mm踏步板悬挑长度通常W1800mm踏步板通常使用L形带肋断面形式,其入墙嵌固端通常做成矩形断面,嵌人深度240mm单梁悬臂式楼梯单梁挑板式楼梯单梁挑板式楼梯实例
3.预制装配梁承式钢筋混凝土楼梯P82预制装配梁承式钢筋混凝土楼梯是指梯段由平台梁支承的楼梯构造方式预制构件可按梯段(板式或者梁板式梯段)、平台梁、平台板三部分进行划分
二、预制装配梁承式楼梯构件A.梯段
1、梁板式梯段梁板式梯段由梯斜梁与踏步板构成通常在踏步板两端各设一根梯斜梁,踏步板支承在梯斜梁上由于构件小型化,不需大型起重设备即可安装,施工简便
(1)踏步板踏步板断面形式有一字形、L形、三角形等
(2)梯斜梁□用于搁置一字形、L形断面踏步板的梯斜梁为锯齿形变断面构件□用于搁置三角形断面踏步板的梯斜梁为等断面构件
2、板式梯段板式梯段为整块或者数块带踏步的条板B.平台梁为了便于支承梯斜梁或者梯段板,平衡梯段水平分力并减少平台梁所占结构空间,通常将平台梁做成L形断面L为平台梁的跨度建设项目、工程项目、单位工程、分部工程、分项工程;建设程序步骤建设程序基本内容•1项目建议书阶段项目建议书是要求建设某一具体项目的建议文件,是基本建设程序中最初阶段的工作,是投资决策前对拟建项目的轮廓设想其要紧作用是为了推荐一个拟进行建设的项目的初步说明,论述它的必要性,条件的可行性与获利的可能性、供基本建设管理部门确定是否进行下一步工作项目建议书的内容建设项目提出的必要性与根据;b.产品方案、市场前景、拟建规模与建设地点的初步设想;c.资源情况、建设条件、协作关系等的分析;d.投资估算与资金筹措设想;已项目经济效益与社会效益的估计2可行性研究项目建议书一经批准后,能够进行全面的可行性研究工作,包含
①项目建设规划、
②产品方案、市场预测与确定的根据;
③技术工艺、要紧设备、建设标准;
④资源、原材料、燃料供应、动力、运输、供水等协作配合条件;
⑤建设地点、厂区布置方案、占地面积;
⑥项目设计方案,协作配套工程;
⑦环保、防震等要求;
⑧劳动定员与人员培训;
⑨建设工期与实施进度;⑩投资估算与资金筹措方式;经济效益与社会效益3设计工作阶段按照批准的可行性研究报告内容与要求,项目法人单位通过招标投标择优选择设计单位后,进行设计、编制设计文件根据建设项目的不一致情况,设计过程通常划分两个阶段,即初步设计与施工图设计,重大项目与技术复杂项目,可根据不一致行业的特点与需要,增加技术设计阶段4建设准备阶段建设准备,指项目在开工之前要切实做好的各项准备工作要紧工作内容包含:
①征地、拆迁与场地平整;
②完成施工用水、电、路等工程;
③组织设备、材料订货;
④准备必要的施工图纸;
⑤组织施工招投标,择优选定施工单位5建设实施阶段
①新开工建设时间
②年度基本建设投资额
③生产准备6投产验收阶段竣工验收是工程建设过程的最后一环,是全面考核基本建设成果、检验设计与工程质量的重要步骤也是基本建设转入生产或者使用的标志通过竣工验收,一是检验设计C.平台板平台板可根据需要使用钢筋混凝土空心板、槽板或者平板
3.3钢筋混凝土楼梯构造钢筋混凝土楼梯按施工方式可分为现浇式与预制装配式两类
一、现浇钢筋混凝土楼梯构造.现浇钢筋混凝土楼梯的特点现浇钢筋混凝土楼梯是指楼梯段、楼梯平台等整浇在一起的楼梯它整体性好,刚度大但是在施工过程中,要通过支模板,绑扎钢筋,浇灌混凝土,振捣,养护,拆模等作业,在拆模之前,不能利用它进行垂直运输因而较适合于比较小且抗震设防要求较高的建筑中.现浇钢筋混凝土楼梯的分类及其构造现浇楼梯按梯段的传力特点,有板式梯段与梁板式梯段之分
(1)板式楼梯板式的楼梯段作为一块整浇板,斜向搁置在平台梁上,楼梯段相当于一块斜放的板平台梁之间的距离即为板的跨度(图
5.13a)楼梯段应沿跨度方向布置受力钢筋(板式)也有带平台板的板式楼梯,即把两个或者一个平台板与一个梯段组合成一块折形板(折板式)这样处理平台下净空扩大了板式楼梯常用于楼梯荷载较小,楼梯段的跨度也较小的住宅等房屋板式楼梯段的底面平齐,便于装修
2.梁板式楼梯梁板式楼梯是由踏步板、楼梯斜梁、平台梁与平台板构成楼梯段由板与梁构成板承受荷并传给梁,再由梁传给平台梁楼梯段梁间的距离即为板的跨度梁板式梯段在结构布置上有双梁布置与单梁布置之分见图
5.14o双梁式梯段系将梯段斜梁布置在踏步的两端,这时踏步板的跨度便是梯段的宽度,也就是楼梯段斜梁间的距离梁板式楼梯与板式楼梯相比,板的跨度小,故在板厚相同的情况下,梁板式楼梯能够承受较大的荷载正梁式梯段当斜梁在板下部称之正梁式梯段,上面踏步露明,常称明步(图
5.15a)反梁式梯段有的时候为了让楼梯段底表面平整或者避免洗刷楼梯时污水沿踏步端头下淌弄脏楼梯,常将楼梯斜梁反向上面称反梁式梯段,下面平整,踏步包在梁内,常称暗步(图
5.15b)o四大跨度建筑构造本章内容要紧的大跨结构类型及造型特点屋顶的构造处理要点天窗设计要点单层与多层建筑单层装配式钢筋混凝土厂房大跨度建筑构造一一概论界定30M历史——万神庙——美国•底特律・韦恩县体育馆(WayneCountystadium)(266m圆形钢网壳)—上海体育馆(110m圆形钢平板网架)一英国千年穹(365m帐篷结构)■选择结构形式的意义——造型——空间利用的合理性——对内部装饰的影响大跨度结构形式可分为两大类■平面结构体系——桁架——刚架—拱(把结构构件本身作为独立的单元来考虑)空间结构体系——网架——折板薄壳悬索(把结构的所有构成构件协同起来共同跨越空间,作为整体来考虑——整体作用大于单个作用之与,且多向受力比单向受力更发挥材料潜力,空间工作比平面工作更符合力的自然传递路线)十种常用的大跨度结构形式拱刚架桁架网架折板薄壳悬索帐篷薄膜(张拉)充气薄膜悬挑(各类方式的应用与组合)
一、拱结构及其造型特点结构类型影响造型的因素
一、拱结构及其造型特点——轴向受压(无弯距、只要求材料的受压性能好,能够很薄相同截面高的拱与梁,由于前者的曲面作用,跨度相差n倍)——有横向侧推力
一、拱结构及其造型结构类型无钱拱、两钱拱、三钱拱——木、钢、钢筋混凝土——实腹、空腹
一、拱结构及其造型■影响造型的因素—矢高f(1/5-1/7不小于1/10)—平衡水平侧推力的方式—屋面材料的类型(如油毡f不小于1/8)■实例
二、刚架结构及其造型■特点结构类型影响造型的因素
二、刚架结构及其造型特点—刚结点(与排架结构对比)大大减少梁的跨中弯距——结构断面小,外形简洁,可暴露结构构件——门型刚架中部向上微翘有利于综合利用室内空间,扩大净空高度——适用于40m跨度以内,动荷载不能太大(吊车W10T远小于排架)
二、刚架结构及其造型结构类型—无钱刚架、两较刚架、三较刚架
二、刚架结构及其造型
三、桁架结构及其造型■特点■结构类型■造型
三、桁架结构及其造型■特点—格构形,全部节点均为较接,每一杆件受力均为轴向力—受力时考虑施于节点,可避免使杆件受弯■优点——
①省材
②受力明确
③自重轻,可跨越较大空间
④便于安装运输缺点——结构高度较大,需增强稳固性
三、桁架结构及其造型■类型■按构成・三角形结构高度最低1/5-1/28m・拱形受力最好1/6-1/818-36m60m(无斜腹杆)15-30m・梯形受力较好,制作方便1/6-1/818-36m72m■按材料・钢适宜36m以上跨度,自重轻・钢筋混凝土适宜36m下列跨度•木——特殊环境(相对湿度大于75%或者有腐蚀性介质时)不宜钢、木材料,只宜预应力钢筋混凝土材料
三、桁架结构及其造型
三、桁架结构及其造型
四、网架结构及其造型■特点■结构类型■网架尺寸■杆件断面节点连接■造型
四、网架结构及其造型■特点杆件互相支撑,形成多向受力的空间结构■优点•空间刚度好(多向受力,整体性好)・自重轻今跨度大(受力合理,节约材料)・杆件规格统一为有限的几种,易于工厂化生产・有利于选型、适于各类屋面形状
四、网架结构及其造型■类型按外形平板、曲面按层数单层、双层、多层按材料木、钢、钢筋混凝土
四、网架结构及其造型平板网架——构造简单双层平板,无侧推力,只需简单支座——可覆盖各类形式平面•交叉桁架体系(两向或者三向;正放与斜放)•角锥体系(三角锥、四角锥、六角锥)网架结构及其造型角锥体系平板网架
四、网架结构及其造型
四、网架结构及其造型■影响造型的因素・网架形式•支座方式
四、网架结构及其造型
四、网架结构及其造型
五、折板结构及其造型■特点■结构类型■造型■实例
五、折板结构及其造型■特点L2/L1W1短折板L2W12米L2/L121长折板f长折板=(1/10-1/15)L1——薄、省材;预制装配(装配整体式);构造简单
五、折板结构及其造型■类型——断面——外形折板结构及其造型折板结构及其造型
六、薄壳结构及其造型■特点■结构类型薄壳结构及其造型薄壳结构及其造型■受力特点要紧是曲面内轴向力,有少量弯矩;结构薄、轻、省、跨度大薄壳结构及其造型罗马万神庙结构体系薄壳结构及其造型罗马小体育宫结构体系薄壳结构及其造型筒壳结构长短筒壳薄壳结构及其造型KimbellMuseum薄壳结构及其造型双曲面壳体薄壳结构及其造型广州星海音乐厅自由壳体的构想自由壳体的构想薄壳施工薄壳施工薄壳施工网格壳体钢结构国家大剧院网格壳体索膜穹顶索膜穹顶薄壳结构及其造型薄壳结构及其造型薄壳结构及其造型薄壳结构及其造型薄壳结构及其造型
七、悬索结构及其造型■特点■结构类型悬索结构及其造型■特点分工明确索网钢索,只受力——边缘构件梁、桁架、拱等——支承结构造型新颖、跨度大、施工简便悬索结构及其造型■类型单层单曲面双层单曲面・轮辐式鞍形悬索结构及其造型■类型单层单曲面双层单曲面轮辐式・鞍形悬索结构及其造型悬索结构及其造型悬索结构及其造型悬索结构及其造型
八、帐篷薄膜结构及其造型■特点撑杆+篷面
九、充气薄膜结构及其造型■类型气承式气肋式
十、悬挑结构及其造型■要点考虑倾覆力矩;出挑构件的结构形式多样■实例悬挑结构及其造型悬挑结构及其造型大跨度建筑构造•一屋顶构造■大跨度屋顶设计要求——结构轻;水流路线长应保证防排水;保温隔热等热工要求……■屋顶构造构成——承重结构、基层、防水层——有楝方案、无楝方案■防水材料——橡胶卷材——涂膜金属瓦屋面——彩色压型钢板屋面大跨度建筑构造-屋顶构造大跨度建筑构造•一屋顶构造大跨度建筑构造•一屋顶构造■金属瓦屋面——构造层次楝条、木望板、干铺汕毡(一层)、瓦材(防腐处理)——屋面划分瓦材尺寸不宜超过2m——细部构造拼缝、泛水、天沟、檐口等大跨度建筑构造-屋顶构造■金属瓦屋面拼缝构造金属瓦屋面构造实例金属瓦屋面构造实例大跨度建筑构造-屋顶构造■彩色压型钢板屋面——材料形式大跨度建筑构造-屋顶构造■彩色压型钢板屋面——材料形式大跨度建筑构造-屋顶构造■彩色压型钢板屋面——构造层次与细部构造波高以35mm为界,纵向接缝搭接长度不小于100mm彩色压型钢板屋面六高层建筑第一节高层建筑概况
一、高层建筑进展过程高层建筑是19世纪中其产业革命后逐步进展起来的1854年,美国人奥蒂斯发明了电梯,使高层建筑成为可能1931年帝国大厦(高度381米)在纽约落成,进入了超高层领域帝国大厦102层,高381m20世纪前半叶世界最高的摩天大楼,纽约1931年落成,是70年代往常世界上最高的建筑纽约州的别名为“帝国州故名1945年7月,一架巨型轰炸机在大雾中撞上大厦第79层,飞机坠毁,大厦只有局部破旧,总体未受影响世贸中心双塔1972年,412m110层,世贸中心双塔,纽约在
9.11恐怖事件中倒塌芝加哥希尔斯大厦1974年,443m110层,芝加哥西尔斯大厦中国高层建筑中国高层建筑在二十世纪八十年代后进展迅速,在建设规模与建筑高度上,其进展速度都十分惊人在目前全球排前10位的高层建筑中,中国占有三个席位他们分别是◊金茂大厦,高度420米,上海,第3位◊中环广场大厦,高度374米,香港,第6位◊中国银行大厦,高度369米,香港,第7位上海金茂大厦美国SOM事务所设计,1998年,88层,高420m世界第三,中国最高;香港中国银行大厦贝聿铭设计,1989年,70层,高369m香港汇丰银行大楼1985年,香港汇丰银行大楼,地上48层,地下4层,高
178.8m英国建筑师福斯特设计北京京广中心大厦1990年,高208m52层高层建筑的进展高层建筑丰富城市空间,节约用地,综合适用,促进新型材料,新型结构的进展,也促进建筑技术迅猛进展,形成了规模巨大的城市综合体高层建筑正向人性化、智能化、生态化方向进展德国法兰克福商业银行,NormanForster设计事务所
二、高层建筑的分类(-)高层建筑按层数及高度分类联合国教科文组织所属世界高层建筑委员会建议按高层建筑的高度分成四类:第一类9〜16层(最高到50m)第二类17~25层(最高到75m)第三类26〜40层(最高到100m)第四类40层以上(即超高层建筑)我国对高层建筑的定义《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95
(2005))中规定,10层与超过10层的居住建筑与超过24m高的其他民用建筑为高层建筑《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)规定,建筑高度超过100米时,不论住宅及公共建筑均为超高层建筑建筑高度(高规)指建筑物室外地面至其屋面面层的高度其他分类
(二)高层建筑按体型分类.板式高层建筑.塔式高层建筑
(三)按防火要求分类根据建筑物使用性质、火灾危险性、疏散及扑救难度等因素分类第二节高层建筑结构体系与工程质量,保证项目投设计要求的技术经济指标正常生产;二是有关部门与单位能够总结经验教训;三是建设单位对经验收合格的项目可与时移交固定资产,使其由基建系统转入生产系统或者投入使用
①竣工验收的范围与标准
②申报竣工验收的准备工作
③竣工验收的程序与组织・“豆腐渣”工程指设计不符合要求,甚至错误或者材料不合格与质量低劣,存在隐患的土建工程•1976年我国唐山发生里氏
7.8级的强烈地震,导致24万人遇难
一、灾害的原因灾害有由于自然原因与社会原因所引起
二、地震及地震预报
1、通常情况
2、抗震操纵设计
三、其他灾害
1、关于风灾
2、关于火灾
3、关于水灾、旱灾
4、关于污染
5、交通事故•要紧原则与基本思想
1.可持续进展的三个原则:公平性原则,持续性原则,共同性原则
2.公平性原则的三层含义1代内公平,即本代人之间的公平;2代际公平,即几代人之间的公平;3公平分配有限的资源3淡水受到威胁、在进展中国家,80%—90%的疾病与1/3以上死亡者的死因都与受细菌感染或者受化学污染的水有关现在,每天有
2.5万名男人与妇孺死于通过水传染的疾病4气候变化与能源浪费温室效应严重威胁着整个人类据2500名有代表性的专家估计海平面将升高气温的升高也将对农业与生态系统带来严重的影响5森林面积减少在过去数百年里,温带地区国家失去了大部分森林最近几十年以来热带地区国家森林面积减少的情况也十分严重按照目前这种森林面积减少的速度,40年以后,一些东南亚国家就难见森林了6生物品种减少由于城市化、农业进展、森林减少与环境污染,生物存在的自然区域变得越来越小了,这就导致了数以千计的物种的绝迹()纯框架体系
(二)纯剪力墙体系
1、结构特征由一系列横向与纵向钢筋混凝土剪力墙所构成,这种体系侧向刚度大、侧移小,为刚性结构体系,适用于小开间的高层住宅、旅馆、办公楼等,通常操纵在35层,总高110米以内
2、剪力墙的结构布置
(1)横向布置剪力墙
(2)纵向布置剪力墙
(3)纵横向布置剪力墙
(三)筒体体系.结构特征筒体结构由框架或者剪力墙围合成竖向井筒,并以各层楼板将井筒四壁相互连接起来,形成一个空间构架,比单片框架或者剪力墙的空间刚度大得多,不仅能承受竖向荷载,而且能承受很大的水平荷载筒体结构适用于超高层建筑,特别在地震区更能显示其优越性.筒体结构的类型1)单筒结构单筒很少单独使用,通常与框架组合,根据二者位置关系的不一致,有外筒内框架与内筒外框架两种布置方式2)筒中筒结构内外套置的几层筒体,内外筒之间通过楼板连成整体,筒中筒比单筒有更好的抗推能力如世贸中心、香港合与中心与深圳国贸大厦等均使用该结构体系3)束筒结构若干个筒体相并列,美国芝加哥西尔斯大厦就是使用的束筒结构筒体体系举例
(四)体系组合根据建筑功能的需要与结构受力的特点,可将上述基本体系重新组合,形成框支剪力墙、框架-剪力墙、框架-筒体、筒中筒、束筒等结构体系⑴实例框支剪力墙体系⑵实例框架-剪力墙体系⑶实例框架-筒体体系⑷实例筒中筒体系⑸实例束筒体系4-5桥梁工程本章内容
6.1桥梁的分类
6.2桥梁工程的总体规划与设计要点
6.3桥梁的结构形式
6.4桥墩与桥台
6.5桥梁基础
6.6桥梁技术的进展方向简述■桥梁工程是土木工程中属于结构工程的一个分支学科,是用砖石、木、混凝土、钢筋混凝土与各类金属材料建造的结构工程桥梁的分类按使用性分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等按跨径大小与多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥按承重构件受力情况可分为梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥斜拉桥、悬索桥桥梁的分类按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥按材料类型分为木桥、坛工桥、钢筋碎桥、预应力桥、钢桥
一、桥梁总体规划的基本内容桥位选定;桥梁总跨径及分孔方案确定;选定桥型;决定桥梁纵、横断面布置等
二、桥梁总体规划的原则安全、经济、适用、美观
6.
2.2桥梁工程设计要点
1.选择桥位
2.确定桥梁总跨径与分孔数
3.桥梁的纵横断面布置
4.公路桥型的选择
6.3桥梁的结构形式■
6.
3.1梁式桥
6.
3.1梁式桥
6.
3.1梁式桥632拱式桥
6.
3.2拱式桥
6.
3.2拱式桥
6.
3.3刚架桥■a受力示意■b计算简图■cT形钢架桥■d连续钢架桥■e斜腿钢架桥
6.
3.3刚架桥
6.
3.4斜拉桥
6.
3.4斜拉桥
6.
3.4斜拉桥
6.
3.5悬索桥
6.
3.5悬索桥
6.
3.5悬索桥
6.
3.6综合体系桥■在工程实践中,还使用几种桥型的组合结构,如梁与拱的组合体系,斜拉索与悬索组合体系等■所有这些构成,目的在于充分利用各类形式桥的受力特点,发挥其优越性,建造出符合要求,外观美丽的桥梁来
6.4桥墩与桥台
6.
4.1桥墩的类型根据其结构形式可分为
1、实体式(重力式)桥墩
2、空心式桥墩
3、桩(柱)式桥墩
6.
4.2桥台的类型我国公路桥梁的桥台形式有实体式桥台埋置式桥台桥梁基础■桥梁基础通常比房屋基础的规模大,需要考虑的问题多,施工条件也困难■桥梁基础的类型有刚性扩大基础、桩基础与沉井基础等在特殊情况下也用气压沉箱基础桥梁技术的进展方向
1、大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向进展;
2、新材料的开发与应用;
3、在设计阶段使用高度进展的计算机辅助手段,有效的快速优化与仿真分析,运用智能化制造系统在工厂生产部件,利用GPS与遥控技术操纵桥梁施工;
4、大型深水基础工程;
6.6桥梁技术的进展方向
5、桥梁建成交付使用后,将通过自动监测与管理系统保证桥梁的安全与正常运行,一旦发生故障或者损伤,将自动报告损伤部位与养护计策
6、重视桥梁美学及环境保护4-6公路、铁道及其他本章内容
5.1道路工程
5.2铁路工程
5.3飞机场工程
5.4隧道工程道路工程■
5.
1.1道路工程的基本体系构成公路建设■
一、公路的线形构成■路线方案是路线设计最根本的问题方案是否合理,不但直接关系公路本身的工程投资与运输效率,更重要的是影响到路线在公路网中是否能起到应有的作用,是否满足国家的政治、经济、国防的要求与长远利益
二、公路的结构建设
三、路面结构图.低、中级路面高级路面高速公路定义具有四条以上车道,路中央设有中央隔离带,分隔双向车辆行驶,互不干扰,全封闭全立交,操纵出入口,严禁产生横向干扰,为汽车专用,设有自动化监控系统,与沿线设有必要服务设施的道路1988年上海至嘉定高速公路建成通车f1998年年均通车里程超过4000公里-2004年底,中国高速公路通车里程已超过3・4万公里
一、高速公路的线形设计标准高速公路的几何设计标准比其它等级的公路要求高,具体规定各国是完全不一致的
二、高速公路的优势
1、行车速度快、通行能力大
2、物资周转快、经济效益高
3、交通事故少、安全舒适好
4、带动沿线地方的经济进展
三、高速公路建设存在的问题
1、投资大、资金来源困难
2、占地多
3、与普通公路与地方交通贯穿问题
4、密集型的管理问题
5、环境保护问题
5.2铁路工程■在我国,铁路建设自1876年英国商人在上海修建淞沪铁路已经开始,1949年,我国共有铁路营运里程
2.18万公里,集中分布在东北与东部沿海地区,截至2002年底,全国铁路营业里程达到
7.2万公里,形成延伸祖国东南西北的全国铁路网■上海的磁悬浮铁路兴建运行成功,标志着我国铁路建设已逐步迈上国际先进水平
5.
2.1铁路选线设计与路基
一、铁路选线设计
二、铁路路基设计
1、横断面形式有路堤、半路堤、路堑、半路堑、不填不挖等
2、路基稳固性
5.
2.2高速铁路铁路速度的分档为时速100〜120km称之常速;时速120〜160km称之中速;时速160-200km称之准高速或者快速;时速200〜400km称之高速;时速400km以上称之特高速日本、法国、德国英国等是当今世界高速铁路技术进展水平最高的几个国家
5.
2.3城市轻轨与地下铁道城市轻轨与地下铁道通常具有如下特点
1、线路多通过居民区,对噪声与振动的操纵较严;
2、行车密度大,运营时间长;
3、通常使用直流电机牵引,以轨道作为供电回路;
4、曲线段占的比例大,曲线半径比常规铁路小城市轻轨与地下铁道■城市轻轨(上海明珠线)磁悬浮铁路
一、磁悬浮铁路的由来
1、磁悬浮铁路上运行的列车,是利用电磁系统产生的吸引力与排斥力将车辆托起,使整个列车悬浮在线路上,利用电磁力进行导向,并利用直流电机将电能直接转换成推进力来推动列车前进
2、轮轨粘着式f非粘着式超高速铁路
3、常规磁铁吸引式悬浮系统(EMS系统)与排斥式悬浮系统(EDS系统)
二、磁悬浮列车的构成分为三部分悬浮系统、推进系统与导向系统磁悬浮列车悬浮系统的构成示意图磁悬浮列车推进系统的构成示意图导向系统是一种测向力来保证悬浮的机车能够沿着导轨的方向运动必要的推力与悬浮力相类似,也能够分为引力与斥力在机车底板上的同一块电磁铁能够同时为导向系统与悬浮系统提供动力,也能够使用独立的导向系统电磁铁日本的磁悬浮列车德国的磁悬浮列中国上海的磁悬浮列车
三、磁浮铁路的优缺点优点
1、克服了传统轮轨铁路提高速度的要紧障碍,进展前景广阔
2、速度高,可达400~600km/h
3、列车能耗低缺点
1、由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向与驱动功能的,断电后磁悬浮的安全保障措施,特别是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题其高速稳固性与可靠性还需很长时间的运行考验
2、常导磁悬浮技术的悬浮高度较低,因此对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高
3、超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大,冷却系统重,强磁场对人体与环境都有影响
4、造价昂贵、不能利用既有线路与速度优势不明显
5.3飞机场工程■
5.
3.1机场概况■
一、民航运输机
1、干线运输机载客量>100人,航程>3000km
2、支线运输机载客量<100人,航程200〜400km
二、民航机场分类与构成
1、机场分类:国际机场、干线机场、支线机场
2、机场的构成:要紧由飞行区、旅客航站区、货运区、机务维修设施、供油设施、空中交通管制设施、安全保卫设施、救援与消防设施、行政办公区生活区、生成辅助设施、后勤保障设施、地面交通设施及机场空域等构成
5.
3.2机场的跑道方案机场跑道方案
一、跑道的分类与构成跑道按其作用可分为要紧跑道、辅助跑道、起飞跑道等三种跑道的作用与构成包含跑道道肩、停止道、跑道端的安全区、净空道、滑行道等
二、机场跑道长度的限制条件
三、机坪与机场净空区机坪等待坪与掉头坪机场净空区指飞机起飞着陆涉及的范围,沿着机场周围要有一个没有影响飞行安全的障碍物的区域国际民航组织对机场的净空区专门的要求如下图所示机场的跑道方案■机场净空区要求航站区布局航站区要紧有航站楼、站坪及停车场所等构成
一、航站楼
1、布局平面布局与竖向布局
2、要紧型式线型、廊道型(上海浦东国际机场)、卫星型(原北京国际机场)、转运型
二、站坪、机场停车场机场保护区及环境
一、机场保护区机场保护区是飞机维修,供油设施、空中交通管制设施、安全保卫设施、救援与消防设施、行政办公区等设置的地方
二、机场环境问题
1、机场周围环境声环境、空气环境、水环境
2、机场营运环境净空环境、电磁环境、预防鸟击飞机
3、机场内部环境机场的内部环境保护重点是声环境,机场建筑物要进行合理的声学设计
5.4隧道工程世界经济进展合作组织(OECD)对隧道所下的定义为以某种用途,在地面下用任何方法按规定形状与尺寸,修筑的断面积大于2m2的洞室隧道的种类很多,按用途分有铁路隧道、公路隧道、公铁两用隧道等;按断面形状分,有圆形隧道、拱形隧道、卵形隧道、矩形隧道等;按位置分,有傍山隧道、越岭隧道、水底隧道与地下隧道等;按衬砌结构分,有之墙式衬砌隧洞、曲墙式衬砌隧道、曲边墙叫仰拱衬砌隧道等;按隧道内铁路线路数分,有单线隧道、双线隧道与多线隧道等隧道结构洞身隧道结构的主体部分衬砌承受地层压力,维持岩体稳固,阻止坑道周围地层变形的永久性支撑物它由拱圈、边墙、托梁与仰拱构成洞门——位于隧道出入口处,用来保护洞口土体与边坡稳固,排除仰坡流下的水它由端墙、翼墙及端墙背部的排水系统所构成.
4.1公路隧道■
一、公路隧道线路
二、公路隧道通风公路隧道空气污染造成危害的要紧原因是一氧化碳通风方式的种类
三、公路隧道施工施工的要紧程序施工方法新奥法(NATM):新奥法的概念是奥地利学者拉布西维兹教授于1948年提出的,它是以既有隧道工程经验与岩体力学的理论基础,将锚杆与喷射混凝土组合在一起作为要紧支护手段的一种施工方法挪威法(NMT)是20世纪90年代在西北欧隧道工程中进展起来的一种新方法,该法根据隧道质量指标Q值进行围岩分类并选定支护,是对新奥法的完善、补充与进展铁路隧道
一、地铁车站的站台型式岛式站台、侧式站台与岛侧混合式站台
二、地铁隧道施工地下铁道的施工方法概括起来有两大施工方式明挖法与暗挖法明挖法(基坑法)从地面向下开挖,并在欲建地下铁道结构的位置进行结构的修建,然后在结构上部回填土及恢复路面暗挖法要紧方法盾构法、注浆法、沉管法与顶管法水底隧道■在有大吨位船舶航行的水域,或者穿越水域的铁路运量与输密度很大,或者在城市内河流两岸建筑物密集区,通过技术经济比较,可考虑修建水底隧道■水底隧道通常由岸边敞口段,岸边暗挖段与水底暗埋段三部分构成
5.
4.3水底隧道
一、水底隧道埋置深度的影响因素
1、地质及水文地质条件
2、施工方法要求
3、抗浮稳固的需要
4、防护要求
二、水底隧道的断面形式圆形断面、拱形断面、矩形断面
三、隧道防水
1、防水混凝土
2、壁后回填
3、围岩注浆
4、双层衬砌
四、世界著名的隧道工程日本青函海底隧道世界上最长的隧道英吉利海峡隧道
5.
4.3水底隧道仙尼斯隧道连接法国、意大利两国,长12900米,双线,建于1857—1871年圣哥达隧道位于瑞士境内,长15000米,双线,建于1872—1882年辛普伦隧道:连接瑞士意大利的一座铁路长隧道长19800米第一号隧道建于1896-1906年,第二号隧道建于1912—1921年美国最长的隧道是1925-1928年修建的长12540米的喀斯喀特隧道世界上最长的山岭隧道是位于日本上越新干线的大清水隧道,长22280米4-7水利水电工程本章内容
9.1农田水利工程
9.2水电工程
9.3防洪规划
9.4前景展望引言四川都江堰水利工程(公元前256年秦蜀郡守李冰修建),是全世界至今为止年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程都江堰没有众多水利工程所常见的雄伟大坝,只有一个酷似鱼一样的大堤纵卧江中,这条堤就被称之i金刚堤i土堤的头部就是都江堰的鱼嘴;中后部是一个低矮的斜坡,叫飞沙堰;尾部是两山之间狭窄的进水口,形似瓶口,叫宝瓶口这项工程要紧由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分构成,科学地解决了江水自动分流、自动排沙、操纵进水流量等问题,消除了水患,使川西平原成为i水旱从人i士的i天府之国i土目前灌溉面积已达40余县、超过一千万亩农田从古到今人类为了生存与进展的需要,采取各类措施,对自然界的水与水域进行调控,以防治水旱灾害,开发利用与保护水资源用于调控自然界的地表水与地下水,以达到除害兴利目的而兴建的工程称之水利工程我国江河众多,全国大小河流总长达42万公里,河川径流总量为
2.8X1012nP流域面积在1000km2以上的河流约1500条典型工程■三峡都江堰■南水北调农田水利工程农田水利工程要紧包含灌溉工程与排涝工程,解决农田的灌溉与排涝,与土壤改良工作
9.
1.1灌溉与排水
9.
1.2取水工程
9.
1.3灌溉泵站与排水泵站
9.
1.4渠道工程与渠系建筑物灌溉与排水灌溉与排水■
2、灌溉水源天然河水,水库、湖泊、池塘、洼地蓄水,经净化处理过后的排放污水,高山融雪与地下水・
3、农田排水排除地面面积水与降低地下水位,有明沟排水系统与暗沟排水系统取水工程作用是将河水引入渠道,以满足农田灌溉、水力发电、工业及生活供水等需要因取水工程位于渠道的首部,因此也称渠首工程取水工程■
1、无坝取水■
2、有坝低坝取水灌溉泵站与排水泵站
2、排水泵站1排水务必统一规划,分区进行,因地制宜,不应以邻为壑,以造成水利纠纷2涝水可通过排水干渠汇合于蓄涝区内时,宜集中修建较大泵站3排水区水网密集,排水出口分散,地势高低不平,高地需灌水,低地需排水,宜分散建站渠道工程与渠系建筑物■渠道所通过地方的建筑物,称之渠系建筑物
9.
1.4渠道工程与渠系建筑物■
2、渠道的流速与流量
4、渠系建筑物
4、渠系建筑物
9.2水电工程我国水能资源理论蕴藏量为
6.76亿千瓦,其中可开发量
3.78亿千瓦,年发电量19200亿千瓦时,占全世界可开发水能资源总量的
16.7%居世界第一位我国水能资源多在西南,但我国煤炭储藏量要紧在华北,煤炭与水能资源分布很不均匀,但从能源来讲,两者可相互补充921水电站开发方式与要紧类型
1、坝式水电站
2、引水式水电站引水式开发要紧或者全部用引水道来集中水头其水电站地下厂房能够有三种布置方式首部式地下厂房、尾部式地下厂房、中部式地下厂房
3、抽水蓄能电站抽水蓄能电站是一种特殊作用的水电站,是在时间上把能量重新分配因能量转换有损耗,大体上用4度电抽水可发出3度电
4、潮汐电站潮汐发电是利用潮水涨、落产生的水位差所具有的势能来发电据计算,世界海洋潮汐能蕴藏量约为27亿千瓦,若全部转换成电能,每年发电量大约为L2万亿度
9.
2.2水电站建筑物
1、水电站建筑物的布置1河床式水电站建筑物的布置适用于较低水头,通常在30〜40m下列,多修建在河流的中下游河床坡降较平缓的地段或者灌溉渠道上如长江葛洲坝水电站2当水头较高,通常超过30〜40m时,由于压力大,厂房本身的重量不足以维持其稳固时,使用坝后式水电站建筑物的布置3由于地形、地质条件,坝后不能布置电站或者无坝引水,则使用引水式水电站建筑物的布置
2、水电站建筑物的作用,挡水建筑物»泄水建筑物下水电站进水建筑物A水电站引水建筑物A水电站平水建筑物»发电、变电与配电建筑物
9.3防洪工程洪水常造成江河沿岸河谷、冲积平原、河口三角洲与海岸地带的淹没而这些受洪水泛滥威胁的地带,大多仍可被人类开发利用,从而出现了防洪问题防洪包含防御洪水危害人类的计策、措施与方法其基本内容可分为建设、管理、防汛与科学研究防洪规划*、定义是指为防治某一流域、河段或者者区域的洪涝灾害而制定的总体部署»
2、原则统筹规划、综合利用、蓄泄兼筹、因地制宜、区别对待》
3、内容收集资料、洪水分析、拟定规划目标与防洪标准、制定防洪方案、确定防洪高度、防洪效益分析防洪工程》
1、定义是操纵、防御洪水以减免洪灾缺失所修建的工程要紧有堤、河道整治工程、分洪工程与水库等7化学污染工业带来的数百万种化合物存在于空气、土壤、水、植物、动物与人体中即使作为地球上最后的大型天然生态系统的冰盖也受到了污染8混乱的城市化人口的爆炸与农业土地的恶化、贫穷,促使第三世界数以百万计的农民离开农村,聚集于大城市的贫民窟里大城市里的生活条件将进一步恶化9海洋的过度开发与沿海地带的污染10极地臭氧层空洞•西气东输管道工程举国关注的西气东输管道工程,目前正在新疆与上海之间加紧筹建一条直径为1118毫米的大口径天然气管道将从新疆塔里木的轮南油气田起步,直通南京、上海,成为横贯中国的能源大动脉3年后,中国能源消费将步入清洁高效的天然气时代•这个计划总投资1463亿元人民币、长达4167多公里的大工程,将为新疆加快进展石油天然气工业提供了重大机遇从目前勘探的情况来看,西部地区蕴藏着
22.4万亿立方米天然气资源,每年向长江三角洲与沿线地区输气120亿立方米,稳固供气30年是有把握的我国中西部地区天然气资源量约占全国资源总量的60%•黄河告急,淮河告急,整个华北告急!要从根本上解决北京乃至华北的水资源短缺,跨流域调水已刻不容缓通过44年的酝酿,中国政府在i十五i土计划中郑重宣布,跨世纪的南水北调工程不日开工,估计到2010年,北京人将喝上长江水•南水北调工程总体格局已被正式确定为东、中、西3条线路目前东、中线工程实施方案基本敲定南水北调工程投资估计将达到800亿元左右,在今年底前完成前期准备工作力争明年开工南水北调实施后,年平均调引长江水380亿至480亿立方米按目前价格水平,南水北调工程年均经济效益约600亿至800亿元第二章工程材料》
2、分类按功能与兴建目的分为挡、泄排与蓄滞
一、堤坝它是沿河、渠、湖、海岸边或者行洪区、分洪区蓄洪区、围垦区边缘修筑的挡水建筑物》
2、常见形式有土堤、石堤、防洪墙、及较先进的橡胶坝
二、河道整治■
2、分洪是当河道洪水位将超过保证水位或者流量将超过安全泄量时,为保障保护区安全而采取的分泄超额洪水的措施;是牺牲局部,储存全局的措施
三、水库》
1、水库是用坝、堤、水闸、堰等工程,于山谷、河道或者低洼地区形成的人工水域»
2、作用有防洪、水力发电、灌溉、航运、城镇供水、水产养殖、旅游、改善环境等
13、同时要防止水库的淤积、渗漏、塌岸、浸没水质变化与对当地气候的影响■长江三峡水利枢纽工程包含一座混凝土重力大坝,一座坝后式水电站、一座永久性通航船闸与一架升船机
9.
3.3防洪非工程措施定义是指通过法令、政策、经济手段与工程以外的其它技术手段,以减少洪灾缺失的措施使用防洪非工程措施是由于只靠工程措施既不能解决全部防洪问题,又受费用制约》
2、基本内容1洪泛区管理;2行洪道清障;3洪水保险;4洪水预报警报系统;5超标准洪水紧急措施;6救灾
9.4前景展望水是人类生存之源据报道到2025年,水资源的缺乏将威胁到全球近30亿人的粮食供应与世界各地沼泽地与其它生态系统的健康与生产力包含中国大陆在内的29个国家与地区的大约
4.5亿人已面临缺水问题我国是一个干旱、缺水严重的国家淡水资源总量占全球水资源的6%仅次于巴西、俄罗斯与加拿大,居世界第四位,但人均不足2200n仅为世界平均水平的1/
49.4前景展望南水北调总体规划为东线、中线与西线三条调水线路,通过三条调水线路与长江、黄河、淮河与海河四大江河的联系,构成以i四横三纵i土为主体的总体布局,以利于实现我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局其它国家的大型调水工程“、以色列历时11年的北水南调工程,把大片南部地区不毛之地的荒漠变为绿洲》
2、美国于上世纪70年代开始的北水南调奏响了其西部开发进行曲》
3、印度希望改造恒河而将全国各地的河流用人工运河连接起来,实现北部水源往东南部输送4-8给排水工程本章内容
10.1给水工程
10.2排水工程
一、/A—刖B17世纪欧洲发达城市的排水系统已经进展到很高的水平给排水工程是人类文明的产物,表达了人类卫生条件与居住环境的改善给排水工程是城市基础设施的一个构成部分城市的人均耗水量与排水处理比例,往往反映出一个城市的进展水平给水工程给水工程包含城市给水与建筑给水两部分前者解决城市区域供水问题;后者解决一栋具体的建筑物的供水问题城市给水■
一、城市给水系统的构成■通常由取水工程、输水工程、水处理工程与配水管网工程四者构成城市给水
二、城市给水系统»根据水源性质分类
1.地面水给水系统
2.地下水给水系统根据给水方式分类L重力给水系统
2.压力给水系统根据服务对象分类L城镇给水系统
2.工业给水系统一座城市的历史、现状与进展规划、其地形、水源状况与用水要求等因素,使得城市给水系统千差万别,但概括起来有下列几种
1.统一给水系统当城市给水系统的水质,均按生活用水标准统一供应各类建筑作生活、生产、消防用水,则称此类给水系统为统一给水系统这类给水系统适用于新建中、小城市、工业区或者大型厂矿企业中用水户较集中、地形较平坦,且对水质、水压要求也比较接近的情况.分质给水系统■当一座城市或者大型厂矿企业的用水,因生产性质对水质要求不一致,特别对用水大户,其对水质的要求低于生活用水标准,则适宜使用分质给水系统.分压给水系统■当城市或者大型厂矿企业用水户要求水压差别很大时,能够使用并联与串联分压给水系统.分区给水系统■将整个系统分成几个区,各区之间采取适当的联系,而每区有单独的泵站与管网使用分区系统技术上的原因是为使管网的水压不超过水管能承受的压力.循环与循序给水系统■循环系统是指使用过的水通过处理后循环使用,只从水源取得少量循环时损耗的水.区域给水系统■统一从沿河城市的上游取水,经水质净化后,用输、配管道送给沿该河诸多城市使用的区域性供水系统.中水系统定义将各类建筑或者建筑小区使用后的排水,经处理达到中水水质要求后,回用于厕所便器冲洗、绿化、洗车、清扫等各杂用水用水点的一整套工程设施构成中水原水系统、处理系统及给水系统作用可实现污水、废水资源化,既节约了水资源,又使污水无害化在环保,缓解水资源不足方面起到了重要作用高层建筑用水量通常均较大,设置中水系统也就具有很大的现实意义
三、增压、贮水设备»
1、水泵是给水系统中的要紧升压设备虹吸式水泵流量大、扬程低,在城市供水管网中应用较多;在建筑内部的给水系统中通常使用离心式水泵,它具有结构简单、体积小、效率高且流量与扬程在一定范围内能够调整等优点
2、水箱按用途分,有高位水箱、减压水箱、冲冼水箱、断流水箱等制作材料,有钢板(普通、搪瓷、镀锌、复合与不锈钢板)、钢筋混凝土、塑料与玻璃钢等
3、贮水池是贮存与调节水量的构筑物其有效容积应根据生活(生产)调节水量、消防贮备水量与生产事故备用水量确定气压给水设备利用密闭罐中压缩空气的压力变化,调节与压送水量,在给水系统中要紧起增压与水量调节作用
10.
1.2建筑给水A—、定义为工业与民用建筑物内部与居住小区范围内生活设施与生产设备提供符合水质标准与水量、水压与水温要求的生活、生产与消防用水的总称供给居住小区范围内建筑物内外部生活、生产、消防用水的给水系统,包含建筑内部给水系统与居住小区给水系统两类
10.
1.2建筑给水
二、给水方式指建筑内部给水系统的供水方案基本类型直接给水方式、设水箱的给水方式、设水泵的给水方式、设水泵与水箱的给水方式、分区给水方式等
三、高层建筑物供水高层建筑务必在垂直方向分成几个区,使用分区供水的系统
10.2排水工程
10.
2.1城市排水/
4、排水系统体制的选择1除特殊情况外,新建工程宜使用分流制2原有合流系统扩建时,尽可能利用已有设施的前题下,应研究将原设施改建为分流系统的可行性
二、城市排水系统从总体看,城市排水系统由收集管渠、处理污水厂与处置三方面的设施构成1排水管渠系统的构成》
2、污水处理厂的构成》
3、城市排水系统规划原则与要点
10.
2.2建筑排水》
一、定义建筑排水是工业与民用建筑物内部与居住小区范围内生活设施与生产设备排出的生活排水与工业废水与雨水的总称包含对它的收集输送、处理与回用与排放等排水设施包含建筑内部排水系统与居住小区排水系统两类与市政排水系统相比,不仅其规模较小且大多数情况下无污水处理设施而直接接入市政排水系统
二、建筑物内部排水系统排水系统的分类》
2、排水系统的构成》
3、排水管道的布置与敷设》
4、屋面排水1外排水系统2内排水系统内排水指屋面设雨水斗,建筑物内部有雨水管道的雨水排水系统
二、居住小区排水系统“乍用汇合小区内各类建筑排放的污、废水与地面雨水,并将其输入城镇排水管网或者经处理后直接排放»
1、排水体制》
2、排水管道的布置与敷设》
3、居住小区排水量》
4、水力计算》
5、污水处理课外查阅
1、城市节水的途径探索
2、城市污水处理政策机制的初步研究第5章土木工程荷载5-1荷载的定义荷载是指作用在结构上的外加力恒载在结构使用期间,其值不随时间而变化或者虽有变化,但变化不大,且其变化值与平均值相比能够忽略不计,或者其变化是单调的并能趋于限值的荷载活载在结构使用期间,其值随时间而变化,且其变化值与平均值相比不能够忽略不计的荷载偶然荷载在结构使用期间不一定出现,但一旦出现,其值很大,作用时间则较短的荷载荷载的分类结构自重土压力,预应力等楼面活荷载,屋面活荷载与积灰荷载,吊车荷载风荷载,雪荷载等爆炸力,撞击力等区分集中荷载、均布荷载及分布荷载5-2作用与效应作用是指能使结构产生效应(内力、应力、变形、应变、裂缝等)的各类原因的总称直接作用施加在结构上的集中或者分布荷载间接作用引起结构外加变形或者约束变形的其他作用,如地震,基础沉降,混凝土收缩,温度变化焊接等按结构反应可分为静态作用与动态作用作用效应及荷载效应静态作用与动态作用静态作用不使结构或者结构构件产生加速度,或者产生的加速度能够忽略不计【比如】结构自重,住宅与办公楼的楼面活荷载等动态作用使结构或者结构构件产生不可忽略的加速度[比如】地震,吊车荷载,设备振动作用于高耸结构上的风荷载等5-3荷载种类
一、永久荷载
二、可变荷载
三、偶然荷载
四、荷载代表值与标准值荷载的代表值■设计中用来验算极限状态所使用的荷载量值,比如标准值、组合值、频遇值与准永久值
1、荷载标准值■荷载标准值是指在结构的设计基准期内,在正常情况下可能出现的最大荷载值比如在《荷载规范》中,住宅楼面的均布活荷载规定为
2.0kN/m2o■关于永久荷载的标准值是按结构构件的尺寸(如梁、柱的断面)与构件使用材料的重度的标准值(如梁、柱材料为钢筋混凝土,则其重度的标准值通常取25kN/m3)来确定的数值对常用材料重度,可按《荷载规范》附录A使用■关于可变荷载的标准值,则由设计基准期内最大荷载概率分布的某一分位数来确定,通常取具有95%保证率的上分位值,但对许多还缺少研究的可变荷载,通常还是沿用传统的经验数值对可变荷载的标准值,可按《荷载规范》的规定使用
2、荷载组合值■当结构上作用两种或者两种以上的可变荷载时,考虑到其同时达到最大值的可能性较少,因止匕,在按承载能力极限状态设计或者按正常使用极限状态的短期效应组合设计时,应使用荷载的组合值作为可变荷载的代表值■可变荷载的组合值,为可变荷载乘以荷载组合值系数组合值系数见《荷载规范》
3、荷载频遇值■对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间为规定的较小比率或者超越频率为规定频率的荷载值■可变荷载频遇值应取可变荷载标准值乘以荷载频遇值系数荷载频遇值系数见《荷载规范》
4、荷载准永久值对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值作用在建筑物上的可变荷载(如住宅楼面上的均布活荷载为
2.OkN/m2)其中有部分是长期作用在i,上面的(能够懂得为在设计基准期50年内,很多于25年),而另一部分则是不出现的因此,我们也能够把长期作用在结构物上面的那部分可变荷载看作是永久荷载来对待可变荷载的准永久值,为可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数@q也就是说,准永久值系数6q为荷载准永久值与荷载标准值的比值,其值恒小于
1.
04、荷载准永久值在荷载规范中,规定了各类不一致建筑楼面上均布活荷载的准永久值系数小q如对住宅楼面的均布活荷载,其准永久值系数0q=O.4而对书库、档案库则“q=
0.8这表示了对不一致用途的建筑物,其准永久值系数q是不一致的eq的大小表示了均布活荷载数值变动的大小,@q大表示变动较小,4q小则表示变动大如住宅楼面的均布活荷载标准值为
2.0kN/m2准永久值系数“q=
0.4因此,荷载准永久值为
2.0X
0.4=
0.8kN/m2;而对通常书库、档案库楼面均布活荷载为
5.OkN/nf准永久值系数6q=
0.8因此荷载准永久值为
5.0X
0.8=
4.0kN/m20
五、吊车荷载吊车即起重机,有桥式起重机、门架起重机、汽车起重机等这里仅介绍单层工业厂房用桥式起重机桥式吊车可分为软钩吊车与硬钩吊车起重机的工作级别是标志起重机工作繁重程度的参数A1〜A8根据起重机的工作忙闲程度与载荷变化程度把起重机分为轻级、中级、重级与特重级吊车竖向与水平荷载
5.
1.1吊车竖向荷载标准值,应使用吊车最大轮压或者最小轮压
5.
1.2吊车纵向与横向水平荷载,应按下列规定使用I吊车纵向水平荷载标准值,应按作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压之与的10%使用;该项荷载的作用点位于刹车轮与轨道的接触点,其方向与轨道方向一致2吊车横向水平荷载标准值,应取横行小车重量与额定起重量之与的下列百分数,并乘以重力加速度1)软钩吊车ita当额定起重量不大于10t时,应取12%;当额定起重量为16〜50t时,应取10%;当额定起重量不小于75t时,应取8%软钩吊车:是指通过钢绳、吊钩起吊重物(常见)硬钩吊车:是指通过刚性体起吊重物,如夹钳、料耙(少用)硬钩吊车工作频繁.运行速度高,小车附设的刚性悬臂结构使吊重不能自由摆动吊车竖向与水平荷载2)硬钩吊车:应取20%横向水平荷载应等分于桥架的两端,分别由轨道上的车轮平均传至轨道,其方向与轨道垂直,并考虑正反两个方向的刹车情况注1悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受,可不计算2手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载
5.2多台吊车的组合
5.
2.1计算排架考虑多台吊车竖向荷载时,对一层吊车单跨厂房的每个排架,参与组合的吊车台数不宜多于2台;对一层吊车的多跨厂房的每个排架,不宜多于4台考虑多台吊车水平荷载时,对单跨或者多跨厂房的每个排架,参与组合的吊车台数不应多于2台吊车竖向与水平荷载注:当情况特殊时,应按实际情况考虑
5.
2.2计算排架时,多台吊车的竖向荷载与水平荷载的标准值,应乘以折减系数注关于多层吊车的单跨或者多跨厂房,计算排架时,参与组合的吊车台数及荷载的折减系数,应按实际情况考虑
5.3吊车荷载的动力系数
5.
3.1当计算吊车梁及其连接的强度时,吊车竖向荷载应乘以动力系数对悬挂吊车(包含电动葫芦)及工作级别A1〜A5的软钩吊车,动力系数可取
1.05;对工作级别为A6〜A8的软钩吊车、硬钩吊车与其他特种吊车,动力系数可取为
1.1吊车竖向与水平荷载541吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值系数可按表541中的规定使用
5.
4.2厂房排架设计时,在荷载准永久组合中不考虑吊车荷载但在吊车梁按正常使用极限状态设计时,可使用吊车荷载的准永久值
六、雪荷载雪荷载是房屋屋面结构的要紧荷载之一在严寒地区的大跨度结构与轻型结构,对雪荷载更为敏感雪在屋面上的积存对结构产生的作用,与当地的地面积雪大小及气候条件等密切有关.雪荷载标准值及基本雪压《荷载规范》规定,屋面水平投影面上的雪荷载标准值,应按下式计算Sk=〃rSo式中Skia雪荷载标准值,kN/m2;屋面积雪分布系数;SO/ia基本雪压,kN/m2o基本雪压系以当地通常空旷平坦地面上统计所得50年一遇最大积雪的自重确定基本雪压应按《荷载规范》全国基本雪压分布图的规定使用山区的基本雪压,当无实测资料时,可按当地空旷平坦地面的基本雪压值乘以
1.2使用雪荷载的组合值系数可取
0.7;频遇值系数可取
0.6;准永久值系数应按雪荷载分区I、II与HI的不一致,分别取
0.
5、
0.2与0;雪荷载分区按《荷载规范》的规定使用.屋面积雪分布系数■屋面积雪分布系数实际上就是将地面基本雪压换算为屋面雪荷载的换算系数,它与屋面形式、朝向及风力等因素有关■设计建筑结构及屋面的承重构件时,可按下列规定考虑积雪的分布情况屋面板与楝条按积雪不均匀分布的最不利情况考虑;屋架可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布情况与半跨均匀分布情况考虑;框架与柱可按全跨均匀分布情况考
七、风荷载■风的有关知识赤道与低纬度地区受热量较多,气温高,空气密度小、气压小,且大气因加热膨胀,由表面向高空上升;极地与高纬度地区受热量较少,气温低,空气密度大,气压大且大气因冷却收缩,由高空向地表上升■风的形成空气从气压大的地方向气压小的地方流淌而形成,地表上存在气压差或者压力梯度北极赤道大气热力学环流模型基本风压■基本风压w0按规定的地貌,高度,时距等量测的风速所确定的风压■地貌地面粗糙度空旷平坦地貌高度10米高为标准高度时距:lOmin最大风速的样本时间50年■基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地10m高统计所得的50年一遇lOmin平均最大风速为标准,按基本风压=1/2u2p233风压高度变化系数■在大气边界层内,风速随离地面高度而增大当气压场随高度不变时风速随高度增大的规律要紧取决于地面粗糙度与温度垂直梯度通常认为在离地面高度为300m〜500m时,风速不再受地面粗糙度的影响达到梯度风速,该高度称之梯度风高度地面粗糙度等级低的地区其梯度高度比等级高的地区为低■地面的粗糙度类别A类i近海海面与海岛,海岸,湖岸及沙漠地区B类i田野,乡村,丛林,丘陵,房屋比较稀疏的乡镇与城市郊区C类i有密集建筑群的城市市区D类i有密集建筑群且房屋较高的城市市区风压高度变化系数■地面粗糙度类别粗糙度指数梯度风高度HG风压高度变化系数UZA类
0.12300m
1.379z/l
00.24B类
0.16350m
1.000z/l
00.32C类
0.22400m
0.616z/
100.44D类
0.30450m
0.318z/
100.60■风压高度变化系数UZ■基本风压wO根据离地面或者海平面高度,地面粗糙度类别由GB5OOO9i2001表721确定风载体形系数风载体形系数iaia房屋表面受到的风压与大气中气流风压之比它描述的是建筑物表面的稳固风压作用下的静态压力的分布规律,要紧与建筑物的i体形i土(工程中叫体型)与尺度有关,当然也跟周围的环境与地面粗糙度有关风,通过建筑物,往往正面为压力,侧面与背面为吸力可见各面上的风压力事实上是不均匀的,有正有负风载体形系数事实上就是这个各面上的风压力平均值与基本风压的比值■1)风载体形系数可根据房屋的体型按《荷载规范》中表格查找,假如体型与表中不一致可根据有关资料或者进行风洞试验确定风载体形系数2)计算风荷载对房屋的整体作用时,使用各个表面的平均风载体型系数就能够了3)《高规》中有一些关于主体结构风荷载体型系数使用的规定(如圆形平面建筑
0.8等等)4)《高钢规》中也有一些关于高层建筑的风荷载体型系数使用的规定5)迎风面总为正压,在房屋中部为最大;背风面总为负压,在房屋的角区为最大;平面形状越是流线型,则风压越小(圆形平面建筑属于流线型,风荷载体型系数最小);反之,迎风面凹向于风向的,气流难以流通,此迎风面上的风值将增大(可在矩形平面的角部作略成流线型的形状,改善角部的风压分布)风振系数■风振系数是指风对建筑物的作用是不规则的,风压随风速、风向的紊乱变化而不停地改变通常把风作用的平均值看成稳固风压或者平均风压,实际风压是在平均风压上下波动的平均风压使建筑物产生一定的侧移,而波动风压使建筑物在该侧移邻近左右振动关于高度较大,刚度较小的高层建筑,波动风压会产生不可忽略的动力效应,在设计中务必考虑目前使用加大风荷载的办法来考虑这个动力效应,在风压值上乘以风振系数当房屋高度大于30m、高宽比大于
1.5时,与关于构架、塔架、烟囱等高耸结构,均考虑风振
八、车辆荷载
1、汽车荷载以汽车车队表示,分为汽车一1级、汽车-15级、汽车-20级与汽车一超20级四个等级每级车队中有一辆是重车,其前后都是主车,主车的辆数不限
2、列车荷载
九、土的荷载
1、侧压力■
2、卸载拱
十一、地震作用
1、底部剪力法根据地震反应谱理论,以工程结构底部的总地震剪力与等效单质点的水平地震作用相等,来确定结构总地震作用的方法
十三、荷载组合
1、承载能力极限状态P240基本组合S=YgSgk+YqiSqir+YQiMiSqik2-1自然石、砖、瓦
1.国外古埃及金字塔印度泰姬陵意大利比萨斜塔
2.国内石窟、石塔、石桥与宫殿建筑物的基座、柱、石栏杆等石材的应用范围
1.装饰材料
2.结构材料
3.混凝土中的集料
4.其它材料,如陶瓷、玻璃、石灰、水泥等烧结材料的原料第一节岩石的形成与分类岩石是由矿物的集合体矿物是一定化学成分与一定结构特征的天然化合物或者单质土木工程材料中最常见的造岩矿物有石英quartz、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石、方解石、白云石、菱镁矿、石膏gypsum等岩石的分类根据生成条件,按地质分类法1岩浆岩又称火成岩
①深成岩
②喷出岩
③火山岩2沉积岩又称水成岩
①机械沉积岩
②化学沉积岩
③生物沉积岩3变质岩变质岩是原生的火成岩或者沉积岩通过地质上的变质作用而形成原为深成岩的岩石,通过变质后,常因产生了片状构造而使性能变差第二节石材的技术性能1密度与表观密度2吸水性3耐水性4抗冻性5抗风化能力6耐热性7导热性第三节建筑上常用岩石
一、花岗岩
二、砂岩
三、石灰石青石板
四、大理石第六章基础工程地基与基础将上部结构荷载传递给地基土、连接上部结构与地基土的下部结构称之基础地基是指承托土木工程基础的这一部分很小的场地工程地质勘察
一、勘察与测绘的目的
二、工程地质勘察三阶段可行性研究勘察(选址勘察)初步勘察全面勘察
三、勘察与测绘的仪器航空摄影测量
四、各类条件下的勘测浅基础
一、浅基础的定义与作用
二、浅基础的类型按基础刚度分类刚性基础、扩展基础
2、扩展基础当刚性基础不能满足力学要求时,能够做成钢筋混凝土基础,称之扩展基础,亦称延性基础按构造分类
1、单独基础
2、条形基础
3、筏板基础
4、箱形基础
5、壳体基础
1、单独基础在建筑中,柱的基础通常都是单独基础亦称独立基础
2、条形基础墙的基础通常连续设置成长条形,称之条形基础
3、筏板基础当柱子或者墙传来的荷载很大,地基土较软弱,用单独基础或者条形基础都不能满足地基承载力要求时,往往需要把整个房屋底面(或者地下室部分)做成一片连续的钢筋混凝土板,作为房屋的基础,称之筏板基础
4、箱形基础为了对筏板基础进行加强,增加基础板的刚度,以减小不均匀沉降,高层建筑往往把地下室的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙一起构成一个整体刚度很强的钢筋混凝土箱形结构,称之箱形基础
5、壳体基础为改善基础的受力性能,基础的形式可不做成台阶状,而做成各类形式的壳体称做壳体基础深基础
一、深基础定义位于地基深处承载力较高的土层上,埋置深度大于5m或者大于基础宽度的基础,称之深基础
二、深基础的类型桩基础地下连续墙墩基础沉井基础沉箱基础
1、桩基础⑵按施工方法分类按施工方法可分为预制桩、灌注桩两大类⑶按承载性状分类端承型桩与摩擦型桩
2、地下连续墙
3、墩基础在人工或者机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土(钢筋混凝土)而成,我国多用人工开挖,亦称大直径人工挖孔桩
4、沉井基础
5、沉箱基础地基不均匀沉降
一、定义
1、通常是指同一结构体中,相邻的两个基础沉降量的差值是反映土木工程结构地基的变形特征的重要指标;
2、差异沉降过大,就会使相应的上部结构产生额外应力
3、差异沉降将会产生裂缝,倾斜甚至破坏
二、减小地差异沉降的要紧措施地基处理
一、地基处理方法
二、地基处理的方案选择地基处理的方案选择考虑的因素:
1、地基土质条件
2、工程要求
3、工期
4、造价
5、料源
6、施工机械条件■
五、其他岩石■
六、石材编号3-1花岗岩花岗岩属岩浆岩的深成岩要紧化学成分SiO2AbO3CaOMgO等特点密度大、结构致密、抗压强度高,硬度大,耐磨性好,耐酸性好,化学稳固性好,不易风化,装饰性好,抗火性不好(因所含SiCh在一定高温时发生晶态转变,体积膨胀而开裂)注意放射性与不防火性分类镜面板材、细面板材与粗面板材多用于室内外地面、墙面等的装饰3-2砂岩砂岩是母岩碎屑被天然胶结物胶结而成,要紧成分石英,有的时候也含少量长石、方解石、白云石及云母等,属于沉积岩特点与胶结物种类及胶结的密实程度有关,砂岩的胶结物与构造不一致,其性能波动很大注意分类应用分类硅质砂岩、钙质砂岩、铁质砂岩与粘土质砂岩山东省掖县产硅质砂岩质地较纯(俗称白玉石),常当作白色大理石用于雕刻装饰制品多用于室内外地面、墙面等的装饰3-3石灰石及青石板多属于沉积岩要紧成分CaCCh,多不耐酸毛面(自然劈裂面)与光面青石板多用于室内外地面装饰34大理石由石灰石或者白云岩变质而成,属于变质岩要紧成分:CaO、MgO、SiCh等特点结构致密,容易加工,装饰性好,耐碱性好但耐磨性与抗风化能力稍差耐酸性差大理石要紧成分为碱质CaO易被酸侵蚀,不宜作城市建筑的外部饰面材料因空气中常含的S02与水反应生成亚硫酸,继而变为的硫酸与CaCCh反应生成易溶于水的石膏,使表面失去光泽,变得粗糙多孔而降低建筑性能与装饰效果)o注意放射性常用品种云灰大理石、白色大理石、彩色大理石应用多用于室内墙面、服务台、柱面等,不好用于人多的地面第四节石材的加工类型及选用
1、毛石在采石场爆破后直接得到的形状不规则的石块
2、料石及荒料料石经人工略加凿琢而成的较规则的六面体石块毛料石、粗料石、半细料石、细料石荒料具有直角六面体形状,用于加工制成建筑装饰用的块材大料、中料、小料
3、板材用致密岩石凿平或者锯解而成的厚度不大的石板粗面板材、细面板材、亚光板材、镜面板材
4、其他类型石板、方石、条石、碎石等4-2石材的选用原则
一、适用性
二、经济性就地取材、成本核算
三、安全性有益身体健康与生命安全
四、多功能埃及金字塔1金字塔是梯形分层的,因此又称作层级金字塔它是古埃及法老的陵墓同时,角锥体金字塔形式又表示对太阳神的崇拜金字塔象征的就是刺破青天的太阳光芒由于,当你站在通往基泽的路上,在金字塔棱线的角度上向西方看去,能够看到金字塔象撒向大地的太阳光芒《金字塔铭文》中有这样的话“天空把自己的光芒伸向你,以便你能够去到天上,犹如拉的眼睛一样”后来埃及人对方尖碑的崇拜也有这样意义,由于方尖碑也表示太阳的光芒埃及金字塔2金字塔是一种高大的角锥体建筑物,底座四方形,每个侧面是文字三角形,样子就像汉字的金字,因此我们叫它“金字塔”是埃及历史上的石质陵墓令人吃惊的是,这些石块之间没有任何粘着物,而是一块石头直接叠在另一块石头上完全靠石头自身的重量堆砌在一起的,表面接缝处严密精确,连一个薄刀片都插不进去印度泰姬陵印度这座世界七大建筑奇迹背后事实上有一段哀怨缠绵的历史,熟悉它的历史的背景确能增加观赏泰姬陵的趣味一个叫沙贾汗的皇帝为纪念英年早逝的爱妃泰姬・玛哈尔,在一个底座上而建他用宝石镶饰陵寝,图案之细致令人叫绝的前面是一条清澄水道,水道两旁种植有果树与柏树分别象征生命与死亡泰姬陵代表了莫卧儿王朝建筑成就的高峰泰姬陵基本上由大理石建成,毫无瑕庇,月光之下尤给人一种恍若仙境的感受她不仅表达了沙贾汗对爱妻的深切纪念,也是他给人类的一份厚礼意大利比萨斜塔1比萨斜塔campaniledipisa事实上是比萨教堂duomo的一部份,整座教堂建筑分为主教堂、洗礼堂与钟楼三大部份比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹由于塔身压力过重与地质松软,南面的地基比北面约低2米在施工期间塔身既出现轻微倾斜,随着工程的进度,倾斜度不断增加到塔身建到第三层时,可明显看出倾斜,曾一度停工一百多年以后,经工程师托马索・皮萨诺精心测量与计算,证明比萨斜塔虽倾斜,但不可能倒塌,使工程继续按原设计继续施工,直到竣工比萨斜塔2稳固斜塔是一项非常细腻的工程,就像是医师在治疗一位体弱多病的老人通常,尽管不能听诊病人的胸腔,却很清晰病患对每一种药物都有令人忧心的反应想象一座高塔,建立在像海绵橡胶这样柔软的材质上,缓慢且无情地日渐倾斜将要倒塌的地步此外,高塔的砖石结构也非常脆弱,随着倾斜度日益增加,产生的应力已经逼近砖石的强度,随时可能应声而倒若在倾斜那一侧的地基灌浆或者加固,估计导致高塔倾覆,然而利用缆索支撑或者牵引,则可能会令砖石崩溃这些话精确地描绘出比萨塔目前岌岌可危的情况,该如何隐住斜塔,就成了土木工程学最大的挑战2-2胶凝材料与砂浆砂浆是由胶凝材料、细骨料与水等材料按适当比例配制而成细骨料多使用天然砂砂浆在建筑工程中,是一项用量大、用途广的建筑材料,它要紧用于砌筑砖石结构(如基础、墙体等),也用于建筑物内外表面(墙面、地面、天棚等)的抹面砂浆按用途不一致分为砌筑砂浆、抹灰砂浆、装饰砂浆及特种砂浆等按所用胶结材料不一致分为水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆(常用的是水泥石灰混合砂浆)砂浆与混凝土不一致之处仅在于不含粗骨料,所有有关混凝土拌合物与易性与混凝土强度的基本规律,原则上也适用于砂浆但由于用途不一致,砂浆又有它的特点,如铺砌厚度薄多铺砌在多孔吸水的底面(如烧结砖)上,强度要求不高(通常在
2.5〜lOMPa)等等
2.
2.1砌筑砂浆的构成材料(-)胶凝材料用于砌筑砂浆的胶凝材料要紧是水泥水泥品种的选择与混凝土相同水泥强度等级应为砂浆标号的4〜5倍,水泥强度等级过高,将使砂浆中水泥用量不足而导致保水性不良
(二)细骨料砌筑砂浆用砂的最大粒径不应超过灰缝厚度的1/4〜1/5以保证砌筑质量通常砖砌体的灰缝为10mm因此砂的最大粒径规定为
2.5mm石砌体的灰缝较厚,可使用最大粒径为5mm的砂对砂中粘土及淤泥含量,常作下列限制M10及M10以上的砂浆应不超过5%;M
2.5〜M
7.5的砂浆应不超过10%;Ml及Ml下列的砂浆应不超过15〜20%
(三)掺合料及外加剂为改善砂浆的与易性通常加入无机的细分散掺合料,如石灰膏或者粘土膏,石灰膏务必通过陈伏,其沉入度应操纵在12cm左右,容重为1350kg/m3左右除上述掺合料外,目前许多工地还使用有机的微沫剂(即混凝土的引气剂)来改善砂浆的与易性常用的微沫剂为松香热聚物2-3混凝土与混凝土砌块混凝土是由胶凝材料、粗细骨料(又称集料)加水拌与后,经一定时间硬化而成的人造复合固体材料,是世界上用量最大的人工建筑材料其中水泥混凝土是最常用的一种混凝土,简称混凝土,它由水泥、粗骨料、细骨料、水按适当比例拌与浇筑硬化成型在硬化前则称之为混凝土拌合物砂浆是由胶凝材料、细骨料加水拌与后,经一定时间硬化而成的人造复合固体材料,又称无粗骨料混凝土——按流淌性分类■干硬性混凝土、流淌性混凝土、自流平(自密实)混凝土、泵送混凝土。
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