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建筑基础与构造建筑基础与构造是建筑学专业的必修课程,旨在帮助学生掌握建筑构造的基本理论与方法本课程注重培养学生的构造设计综合能力,使学生能够理解建筑物各部分之间的关系和连接方式通过系统学习,学生将能够识读和绘制建筑施工图,解决实际工程中的构造问题,为今后的建筑设计工作奠定坚实基础本课程结合理论学习与实践应用,培养学生的工程思维和创新能力课程概述课程性质课程内容建筑构造基础是建筑学专主要讲授建筑的基本组成业的必修课程,是建筑学部分及构造原理,包括基专业知识体系中的重要组础、墙体、楼梯、屋顶等成部分构件的构造方法培养目标培养学生识读、设计与绘制建筑施工图的能力,为从事建筑相关工作奠定专业基础学习目标应用能力能够解决实际工程问题操作能力能够查阅相关建筑规范和图集理解能力理解各组成部分的构造做法基础知识掌握建筑构造基本原理和方法课程内容框架建筑基本构成要素与分类基础与地下室了解建筑构造的基本概念与分类方掌握建筑基础类型与地下室构造法1墙体构造变形缝学习墙体材料、构造方法与连接细理解建筑变形缝的设置原则与做法节门窗构造楼地层构造学习门窗类型与安装方法理解楼板结构与地面处理方式屋顶构造楼梯构造了解平屋顶、坡屋顶的构造做法掌握各类楼梯的设计与构造方法第一部分建筑构造概述建筑构造是建筑学中的重要组成部分,涉及建筑物各组成部分的材料选择、连接方式和施工方法良好的建筑构造能够确保建筑物的安全性、适用性、耐久性、经济性和美观性本部分将介绍建筑构造的基本概念、历史发展、设计原则和方法,帮助学生建立建筑构造的整体认识,为后续各个构件的学习奠定基础建筑构造的定义与意义建筑构造的定义建筑构造的意义建筑构造是研究建筑物各组成部分如何通过不同材料和做建筑构造解决建筑外观和性能等方面的要求,是建筑设计法的组合构成建筑整体的学科它是建筑技术的重要组成和改造的必备知识良好的构造设计能够确保建筑物安部分,直接关系到建筑物的使用功能和建造质量全、耐久、经济、美观,满足使用功能需求建筑构造涉及材料选择、构件设计、连接方式等多方面内建筑构造体现工匠精神与文化自信,反映了一个国家、一容,是建筑设计从概念到实体的重要桥梁个民族的建筑技术水平和文化传统,是建筑遗产的重要组成部分建筑构造的历史发展中国传统木构建筑体系以斗拱、榫卯等精妙木构技术为特色,形成了独特的建筑语言和构造体系,代表作品如故宫、敦煌莫高窟等西方石构建筑体系以石材为主要材料,发展了拱、穹顶等构造形式,形成了罗马、哥特等不同风格的建筑构造体系工业革命后的新材料、新技术钢铁、混凝土等新材料的出现,使建筑构造发生革命性变化,高层建筑、大跨度结构成为可能当代建筑构造技术创新新型复合材料、智能建材、装配式建筑等技术不断涌现,推动建筑构造向绿色、智能、高效方向发展建筑构造的基本原则适用性原则安全性原则满足建筑物使用功能的需要,包括保温、隔热、防水、隔声等方面的要求,确保建筑物具有足够的强度、刚度和稳创造舒适的室内环境定性,能够承受各种作用力和自然灾害的影响,保障使用者的生命安全耐久性原则保证建筑物在设计使用年限内保持良好的技术状态,能够抵抗各种老化、腐蚀和磨损美观性原则经济性原则通过合理的构造设计和细部处理,使建在满足功能和安全要求的前提下,追求筑物具有良好的艺术效果和视觉体验合理的造价和较低的维护成本,实现资源的有效利用建筑构造设计方法掌握构造设计的基本原理和方法理解建筑构造的基本原则和技术规范,掌握常用构造形式的适用条件和设计要点理解建筑物构造组成和原理深入了解建筑各部分的功能要求和构造原理,掌握不同构件之间的连接方式和相互关系基于功能需求选择合适的构造方式根据建筑的使用功能、空间要求和美学追求,选择适当的材料和构造形式,满足综合性能要求考虑气候、环境等因素结合当地气候特点、环境条件和资源状况,采用适宜的构造技术,创造舒适、节能、环保的建筑空间第二部分基础与地下室基础工程的重要性地下空间的利用基础类型的选择基础工程是建筑物的重要组成部分,地下室作为建筑物的地下空间,不仅基础类型的选择应综合考虑地质条直接关系到建筑物的安全和使用寿可以提供额外的使用面积,还能有效件、上部结构特点、荷载大小等因命合理的基础设计和施工能够确保利用城市空间资源地下室设计需要素,选择技术合理、经济适用的基础建筑物稳定、安全地传递荷载至地特别注意防水、防潮和通风等问题形式,确保建筑物的整体性能基基础的作用与分类基础的主要作用基础是建筑物的重要组成部分,其主要作用是将建筑物的各种荷载(包括恒荷载、活荷载、风荷载、地震荷载等)安全可靠地传递至地基,确保建筑物的稳定和安全按形式分类•条形基础适用于承重墙结构•独立基础适用于框架结构•筏形基础适用于高层建筑或软弱地基•桩基础适用于软弱地基或荷载较大的情况按材料分类•砖石基础传统做法,适用于小型建筑•混凝土基础使用普通混凝土,适用性广•钢筋混凝土基础承载能力强,是现代建筑常用基础按埋置深度分类•浅基础基础底面距地表较近,一般小于5米•深基础基础底面距地表较远,一般大于5米基础设计的基本要求1承载力要求基础必须具有足够的承载能力,能够安全地承受和传递上部结构的各种荷载,避免过大的应力集中和局部破坏2变形控制基础的沉降量和沉降差应控制在允许范围内,避免因不均匀沉降导致的建筑物开裂或倾斜3抗冻胀水侵蚀在寒冷地区,基础埋深应大于当地冻土层厚度;在水位较高区域,应采取防水措施防止水侵蚀4经济合理性基础设计应在满足安全和使用要求的前提下,追求经济合理,避免过度设计和资源浪费条形基础构造做法适用范围与特点适用于承重墙结构,荷载沿墙均匀分布材料选择与尺寸确定常用钢筋混凝土,宽度根据墙厚和荷载确定典型构造节点详图包括基础与墙体连接、配筋做法、防潮层设置施工注意事项包括基槽开挖、混凝土浇筑、钢筋绑扎等工艺要点独立基础与筏形基础独立基础筏形基础独立基础是位于单个柱下的基础形式,适用于框架结构建筏形基础是覆盖整个建筑物底面的大型基础,像一个倒置筑其特点是每个柱子下设置一个独立的基础,各基础之的筏一样承托整个建筑物,适用于高层建筑或软弱地基间相互独立•适用条件地基承载力较好,柱距较大,荷载适中•适用条件地基较软弱,建筑荷载较大,或需控制不均匀沉降•主要形式方形独立基础、矩形独立基础、多柱基础•主要形式平板式筏基、梁板式筏基、箱型筏基•构造特点基础顶面设置柱垫,四周设置放坡,减小基底应力•优势可均衡传递荷载,减小不均匀沉降,增强整体性桩基础桩基础的类型与适用条件桩基础按材料可分为木桩、混凝土桩、钢桩等;按成桩方法可分为预制桩和灌注桩;按受力特性可分为摩擦桩和端承桩桩基础适用于软弱地基、高层建筑、大荷载结构或地下水位高的地区桩与承台的构造连接桩与承台的连接是桩基础的关键部位,需确保荷载有效传递对于预制桩,通常采用预埋钢筋或后植钢筋的方式与承台连接;对于灌注桩,则通过桩顶钢筋与承台钢筋的绑扎连接,保证整体性桩基础设计要点桩基础设计需考虑桩的承载能力、桩间距、桩长、桩径等参数,合理确定桩的布置方式和数量设计时应注意桩的侧向稳定性、群桩效应、负摩阻力等问题,确保桩基础的安全可靠施工技术与质量控制桩基础施工技术包括打入法、振动法、钻孔法、挖孔法等施工过程中需严格控制桩位偏差、垂直度、桩长、混凝土质量等指标,确保施工质量符合设计要求和规范标准地下室构造地下室防潮与防水设计地下室防水是地下工程的关键,常采用刚性防水和柔性防水相结合的方式外墙防水通常采用防水混凝土加外贴防水卷材;底板防水可采用混凝土防水层加防水卷材;顶板防水则需与室外地面防水结合考虑地下室外墙构造地下室外墙主要承受土压力和水压力,通常采用钢筋混凝土结构墙厚一般不小于200mm,配筋设计应满足抗弯、抗剪和抗渗要求外墙与底板、顶板的连接处应设置止水措施,防止渗漏地下室底板构造地下室底板承受上部荷载和水压力,通常采用钢筋混凝土结构底板厚度应根据荷载和抗浮要求确定,底板下应设置垫层和防水层对于水压力较大的情况,可采用抗浮锚杆或增加底板厚度地下室出入口设计地下室出入口应考虑防水、排水和安全疏散等要求车行出入口可采用坡道式或升降式;人行出入口应设置防水门槛和挡水设施出入口处应设置排水沟和集水井,防止雨水倒灌第三部分墙体构造墙体的功能与分类承重功能围护功能分隔功能装饰功能承重墙承担建筑物的外墙作为建筑物的外内墙主要用于分隔室墙面通过各种装饰材竖向荷载和水平荷围护结构,需要抵抗内空间,形成不同的料和处理方式,可以载,是结构的主要受风雨、防止热量散功能区域,满足使用创造不同的视觉效果力部分,必须具有足失,保持室内环境的要求和私密性需求和空间氛围,提升建够的强度和稳定性舒适性筑的美观度砖墙构造常用砖的种类与规格常用砖包括粘土砖、灰砂砖、混凝土砖等,标准砖规格为240×115×53mm,还有空心砖、多孔砖等特殊形式不同砖材具有不同的强度、保温性能和耐久性,应根据建筑要求选择合适的砖材砌筑方式与砌筑规则砖墙砌筑常用一顺一丁的方式,确保墙体的整体性和稳定性砌筑时需遵循三一规则水平灰缝厚度一致,竖向灰缝垂直一致,相邻皮砖竖缝错开1/4砖长以上砌筑过程中需注意砂浆饱满度和墙体垂直度墙体加强构造砖墙在门窗洞口、墙体转角、较长墙段等位置需设置加强措施常用的加强构造包括门窗洞口设置过梁和砖砌侧石,墙体转角处采用交错砌筑,长墙段设置构造柱或钢筋混凝土圈梁等墙体保温构造砖墙保温常采用外保温、内保温或夹心保温三种形式外保温是在墙体外侧设置保温层,有利于保温效果和防止冷桥;内保温施工简便但易产生冷桥;夹心保温则是在双层砖墙之间填充保温材料,综合性能较好混凝土墙构造现浇混凝土墙构造预制混凝土墙板构造现浇混凝土墙是通过在模板内浇筑混凝土形成的墙体,具预制混凝土墙板是在工厂预先制作,运至现场安装的墙体有整体性好、强度高的特点其厚度一般为180-构件常见的有实心墙板、空心墙板、夹芯墙板等预制250mm,配筋根据结构计算确定,墙内可预埋管线和连墙板厚度一般为100-150mm,外墙板常带有保温层接件施工时需控制混凝土的配比、浇筑和养护,确保墙体质预制墙板的优势在于工厂化生产质量可控,现场安装速度量现浇混凝土墙适用于高层建筑、地下室外墙等承受较快,减少湿作业但需重视墙板间的连接处理,确保结构大荷载的部位整体性和防水性能轻质隔墙构造轻质隔墙是现代建筑中常用的非承重分隔墙,具有自重轻、施工便捷、空间灵活等特点常见的轻质隔墙包括轻钢龙骨石膏板隔墙、轻质砌块隔墙、玻璃隔墙和活动隔墙等类型轻钢龙骨石膏板隔墙由轻钢龙骨框架和石膏板面层组成,中间可填充保温隔声材料;轻质砌块隔墙采用轻质混凝土砌块或石膏砌块砌筑;玻璃隔墙主要由玻璃面板和金属框架组成,提供通透性和美观性;活动隔墙可根据需要灵活调整空间布局,适用于多功能厅等场所外墙保温与防水外保温系统构造内保温系统构造夹芯保温系统构造外保温系统是在墙体外侧设置内保温系统是在墙体内侧设置夹芯保温是在双层墙体之间填保温层,通常由保温材料、抹保温层,常用于既有建筑改充保温材料,适用于新建建面砂浆、锚固件和饰面层组造内保温虽施工方便,但易筑这种方式保温效果好,不成常用的保温材料有聚苯产生冷桥和结露问题,需注意占用室内空间,保温层受到墙板、岩棉板等外保温系统能防潮和防火措施常用的内保体保护耐久性好,但施工较为有效减少冷桥,提高保温效温材料有聚苯板、挤塑板等复杂果外墙防水构造外墙防水主要通过墙体自身防水和外部防水层相结合实现常用措施包括外墙涂料防水、外墙面砖防水、金属幕墙防水等,重点部位如窗台、女儿墙等需特别处理墙体细部构造墙身变形缝处理墙体转角构造墙体设备管线预留变形缝是为了适应墙体因温度变化、墙体转角是应力集中部位,需要特别现代建筑中墙体内常需预留电气、给荷载变化等引起的变形而设置的构造处理砖墙转角应采用交错砌筑方排水等管线预留时应合理规划管线缝,包括伸缩缝、沉降缝等变形缝式,确保两墙体有效咬合;混凝土墙位置,避免削弱墙体强度;对于承重的宽度一般为20-30mm,缝内填充弹转角需加强配筋;轻质隔墙转角则需墙,应避免水平开槽;设备管线穿墙性材料,缝表面采用盖缝板或密封胶设置加强龙骨,保证转角强度和稳定时应采取防水、防火等措施,确保安处理,确保防水和美观性全第四部分楼地层构造楼地层的重要性楼地层的构造层次楼地层是建筑物的水平分隔构件,不仅承担着荷载传递功能,还典型的楼地层由结构层、找平层、面层组成结构层是主要承重需满足平整、防水、隔声、保温等多种性能要求良好的楼地层部分;找平层用于调整平整度;面层满足功能和美观要求不同构造直接影响使用者的舒适度和安全感功能空间对楼地层构造有不同要求楼地层的多样性楼地层的细部处理现代建筑中楼地层构造形式多样,既有传统的现浇混凝土楼板,楼地层设计需重视细部处理,如楼地层与墙体交接处、门窗下也有新型的预制楼板、复合楼板等面层材料包括木地板、瓷沿、设备管线穿越处等这些细部处理直接关系到使用效果和维砖、石材、地毯等多种选择,以适应不同场所的需求护成本楼地层的组成与功能结构层承受上部荷载并传递至支承结构找平层调整结构层表面平整度,为面层提供基础面层满足使用功能、美观和耐久性要求楼地层的基本要求包括承载、平整、防潮、隔声、防火等性能现浇混凝土楼板构造单向板与双向板无梁板与肋形板单向板是指荷载主要沿一个方向传递的楼板,一般跨度较无梁板是指楼板直接由柱支承,不设置梁的楼板形式无小的方向配置主筋,另一方向配置分布筋适用于矩形楼梁板施工简便,板底平整,但板厚较大,用钢量大,适用板且长短边比大于2的情况于荷载较小、跨度适中的建筑双向板是指荷载沿两个方向传递的楼板,两个方向均配置肋形板是在板底设置肋梁的楼板,包括单向肋板和双向肋主筋适用于正方形或近似正方形的楼板,边长比小于2板华夫板肋形板可减轻自重,节约材料,但模板工程的情况双向板的承载能力和刚度较单向板高复杂,适用于跨度较大、荷载较大的情况预制楼板构造预制空心板构造预制实心板构造预制板连接构造预制空心板是带有纵向空腔的预制混凝预制实心板是不带空腔的预制混凝土预制板的连接是确保结构整体性的关土板,具有自重轻、保温隔声性能好等板,强度高,适用于荷载较大的场所键预制板与支承构件的连接可采用搁优点常见规格有120mm、150mm、厚度一般为80-120mm,宽度和长度与置、焊接或螺栓连接等方式;预制板之200mm等厚度,宽度一般为
0.6-空心板类似实心板重量大,吊装要求间的连接通常采用现浇混凝土带连接,
1.2m,长度可达12m空心板安装后需高,但结构可靠性好,应用广泛有时配合钢筋或钢板连接件加强浇筑整体面层,形成整体性楼地面面层构造瓷砖面层瓷砖面层采用水泥砂浆或专用粘结剂铺贴,具有木地板面层耐磨、防水、易清洁的特点适用于卫生间、厨木地板包括实木地板、复合地板、实木复合地板房、走廊等场所铺贴时需注意防空鼓和平整度等安装方式有龙骨铺设和直接铺贴两种木地控制板具有脚感舒适、保温性好的特点,适用于卧室、客厅等场所石材面层石材面层包括大理石、花岗岩等天然石材和人造石材铺设方法有湿贴法和干挂法石材面层高档美观,但造价较高,多用于公共建筑的门厅、大堂等重要场所特种面层特种面层包括环氧地坪、PVC地板、橡胶地板地毯面层等这类面层多用于特殊功能场所,如医院、实地毯面层分为块毯和卷毯两种,具有脚感舒适、验室、体育场馆等,满足防滑、防静电、耐腐蚀隔声效果好的特点安装方式有全粘法、部分粘等特殊要求法和绷钉法适用于宾馆客房、会议室等需要安静的场所特殊楼地层构造卫生间楼地层构造卫生间楼地层需重点考虑防水和排水问题构造做法通常为:结构层上设置找坡层坡度1%-2%,然后做防水层涂膜防水或卷材防水,再做保护层和面层通常为防滑瓷砖防水层应上翻墙面300mm以上,形成防水盆地漏周边应特别加强防水处理厨房楼地层构造厨房楼地层需考虑防水、防滑和耐污性能构造做法与卫生间类似,但可适当降低防水等级面层材料通常选用防滑瓷砖或石材,接缝处理应采用防霉、易清洁的材料厨房与其他空间的交接处宜设置门槛石,防止水流扩散阳台楼地层构造阳台楼地层暴露于室外环境,需重点考虑防水、排水和耐候性构造做法为:结构层上设置找坡层坡向室外,坡度
1.5%-2%,做防水层,然后是保护层和面层面层材料宜选用防滑、耐冻融循环的材料,如防滑瓷砖、石材等阳台边缘应设置滴水线,防止雨水沿底面流入室内屋面楼地层构造屋面楼地层是建筑物的最外层防护构造,需满足防水、保温、排水等要求平屋面构造通常包括:结构层、找坡层、保温层、防水层、保护层和面层坡度一般不小于2%,排水方式有内排水和外排水两种屋面面层材料种类多样,如防水卷材外露、瓦片、金属板等,应根据气候条件和使用要求选择第五部分楼梯构造楼梯是连接建筑物各层的垂直交通设施,是建筑中重要的功能构件良好的楼梯设计不仅要满足使用功能和安全要求,还应考虑美观和舒适性楼梯设计涉及尺寸确定、结构形式选择、材料应用和细部处理等多方面内容本部分将介绍楼梯的基本构成、类型与设计参数、各种材料楼梯的构造做法及其与主体结构的连接方式等内容,帮助学生掌握楼梯设计与构造的基本知识和技能楼梯的基本构成踏步、梯段、平台栏杆、扶手楼梯井、楼梯间踏步是楼梯的基本组成单元,由踏面栏杆是设置在楼梯或平台边缘的防护楼梯井是楼梯所占用的垂直空间,包和踢面组成踏面是人脚踩踏的水平构件,防止人员坠落扶手是安装在括梯段和平台所需的空间以及梯段间面,踢面是相邻两踏面之间的竖直栏杆顶部或墙面上供人握持的构件,的中空部分楼梯间是围合楼梯的空面梯段是由连续踏步组成的倾斜通提供支撑和引导栏杆高度一般不低间,包括楼梯井和周围的墙体、门窗道平台是位于梯段之间或梯段端部于
1.05米,扶手直径通常为40-60毫等楼梯间设计需考虑采光、通风和的水平面,用于分隔梯段、改变方向米,形状应便于握持防火等要求或提供休息空间楼梯的类型与设计参数楼梯类型踏步尺寸与坡度梯段宽度与人流量按平面形式可分为直跑楼梯、折返楼踏步尺寸与楼梯坡度息息相关,通常满梯段宽度应根据使用人数和疏散要求确梯、螺旋楼梯等直跑楼梯结构简单,足2H+B=600-640mm的公式,其中H为定住宅楼梯宽度一般为
1.1-
1.2米;普使用方便,但占用空间大;折返楼梯转踢面高度,B为踏面宽度一般住宅楼通公共建筑楼梯宽度为
1.3-
1.5米;大型向灵活,节约空间,是最常用的形式;梯踢面高度为150-180mm,踏面宽度公共建筑主楼梯宽度为
1.8-
2.4米;疏散螺旋楼梯造型优美,占地面积小,但使为250-300mm;公共建筑楼梯踢面高楼梯宽度应按每100人
0.6米计算,且不用不便,多用于辅助楼梯度为150-170mm,踏面宽度为280-小于
1.1米320mm钢筋混凝土楼梯构造整体浇筑式楼梯构造整体浇筑式楼梯是将梯段和平台一次浇筑成型的楼梯,具有整体性好、刚度大的特点其构造包括楼梯板、踏步和平台,钢筋配置要考虑弯矩分布,通常梯段板厚为100-120mm,平台板厚为120-150mm踏步可采用与梁板一体浇筑或后期砌筑两种方式预制楼梯构造预制楼梯是在工厂预先制作,现场安装的楼梯构件预制楼梯可分为整体预制梯段和分段预制两种形式预制楼梯安装快捷,但需重视与主体结构的连接连接方式包括搁置连接、嵌入连接和后浇带连接等,应确保连接可靠悬臂楼梯构造悬臂楼梯是指踏步一端嵌固在墙体或梁中,另一端悬空的楼梯形式悬臂楼梯造型轻盈美观,但结构计算复杂,施工精度要求高踏步的嵌固深度一般不小于踏步宽度的1/3,且不小于250mm,嵌固部位需加强配筋楼梯与建筑主体连接构造楼梯与主体结构的连接是确保楼梯安全的关键常见连接方式有:梯段与平台的连接、楼梯与楼板的连接、楼梯与墙体的连接等这些连接部位应考虑结构受力和变形协调,通常需要加强配筋和设置伸缩缝钢结构楼梯构造钢框架楼梯构造钢楼梯踏步构造钢框架楼梯以型钢或钢板焊接成框钢楼梯的踏步可采用钢板、花纹钢板架,作为楼梯的承重结构常用的型或钢格栅等材料,也可采用木板、玻钢有槽钢、工字钢和方管等钢框架璃等材料与钢结构组合踏步与钢框的主要构件包括梯梁、小梁和立柱,架的连接通常采用焊接或螺栓固定,它们通过焊接或螺栓连接成整体连接必须牢固可靠钢楼梯连接节点钢楼梯防火处理钢楼梯的连接节点是结构设计的重钢材在高温下强度迅速下降,因此钢点,包括梯梁与小梁连接、梯梁与平楼梯需进行防火处理常用的防火措台连接、楼梯与主体结构连接等这施包括:喷涂防火涂料、包覆防火板些节点应考虑受力传递和变形协调,材、设置防火隔离层等防火设计应设计时可采用焊接、螺栓或铰接等方符合建筑防火规范的要求式木楼梯与其他材料楼梯木楼梯构造与细部处理玻璃楼梯与组合材料楼梯木楼梯主要由梁、踏步板、立柱和扶手等组成梁通常采玻璃楼梯是将钢化夹胶玻璃作为踏步或栏板的楼梯,具有用实木或胶合木,踏步板厚度一般为40-50mm木楼梯通透轻盈的特点玻璃踏步通常采用多层夹胶钢化玻璃,的特点是温暖舒适,美观自然,但需注意防火和防腐处厚度一般为30-40mm玻璃楼梯设计需特别注意安全性理和防滑处理木楼梯的细部处理包括:踏步与梁的连接、扶手与立柱的连组合材料楼梯是指采用多种材料组合而成的楼梯,如钢木接、楼梯与楼板的连接等这些连接多采用榫卯结构或五结构、钢玻结构等这类楼梯可取各种材料的优点,创造金件固定,既要保证结构安全,又要考虑美观性丰富的空间效果设计时需注意不同材料的连接方式和变形协调第六部分屋顶构造传统屋顶形式屋顶是建筑物的顶部围护结构,直接面对自然环境的侵袭传统屋顶多采用坡屋顶形式,如中国传统建筑的硬山顶、悬山顶、歇山顶等,西方建筑的人字坡顶、四坡顶等,这些屋顶形式既反映了地域气候特点,也体现了文化传统现代屋顶发展现代建筑技术的发展使屋顶形式更加多样化,平屋顶、曲面屋顶、悬挑屋顶等形式被广泛应用屋顶也承担了更多功能,如屋顶花园、太阳能屋顶、雨水收集系统等,成为建筑生态设计的重要组成部分屋顶的关键性能无论何种形式的屋顶,都必须满足防水、保温、隔热等基本功能要求合理的排水系统设计和精细的防水构造处理是确保屋顶性能的关键现代屋顶构造越来越注重综合性能和长期耐久性屋顶的功能与分类屋顶的基本功能•防水功能阻止雨水渗入建筑内部•保温功能减少建筑热量损失•隔热功能降低太阳辐射热的影响•排水功能有效排除屋面积水•美观功能形成建筑特色轮廓按形式分类•平屋顶坡度小于10°的屋顶•坡屋顶坡度大于10°的屋顶•曲面屋顶表面为曲面的屋顶•组合屋顶由多种形式组合的屋顶按结构材料分类•木结构屋顶以木材为主要承重材料•钢结构屋顶以钢材为主要承重材料•混凝土屋顶以混凝土为主要承重材料•组合结构屋顶多种材料组合形成按使用功能分类•普通屋顶仅作为围护结构使用•花园式屋顶设有植被的屋顶•活动屋顶可供人活动使用的屋顶•设备屋顶安装有设备的屋顶平屋顶构造保温层构造做法平屋顶保温层可采用外保温、内保温或夹芯保温三种形式外保温是最常用的形式,保温材料包括挤塑板、聚氨酯板、珍珠岩等保温层厚度应根据气候区和节能要求确定,一般为50-150mm保温层上应铺设隔离层,防止与防水层发生化学反应防水层构造做法平屋顶防水层是确保屋顶不漏水的关键构造常用的防水材料有卷材防水(如SBS改性沥青卷材)和涂膜防水(如聚氨酯防水涂料)防水层应注意细部处理,如檐口、天沟、泛水等部位对于重要建筑,宜采用多道防水设防,增加可靠性3排水系统设计平屋顶排水系统设计应确保屋面无积水排水方式有内排水和外排水两种内排水是通过设置在屋面的雨水口和立管排水;外排水是通过女儿墙上的排水孔或檐口排水屋面找坡应不小于2%,雨水口周围应加大坡度,避免积水4女儿墙与檐口构造女儿墙是平屋顶边缘的矮墙,高度一般为600-1200mm女儿墙顶部应设置压顶,内侧应做防水处理,转角处应加强防水檐口是屋顶边缘没有女儿墙的部分,应设置泛水和滴水线,防止雨水沿墙面流下坡屋顶构造木结构坡屋顶构造木结构坡屋顶是传统的屋顶形式,由椽子、檩条、屋架等构件组成木屋架有三角形屋架、桁架等多种形式,承重方式灵活多样木结构坡屋顶重量轻,施工简便,但需注意防火、防腐和防虫处理现代木结构屋顶多采用工厂化生产的胶合木或轻型木屋架,提高了构件精度和安装效率钢结构坡屋顶构造钢结构坡屋顶由钢屋架、檩条、屋面板等组成,适用于大跨度屋顶钢屋架形式多样,如三角形屋架、拱形屋架、桁架等,可根据建筑功能和美学要求选择钢结构屋顶强度高,跨度大,但需注意防火和防腐处理钢构件连接可采用焊接、螺栓或铆接等方式,应确保连接可靠混凝土坡屋顶构造混凝土坡屋顶可采用现浇或预制构件两种方式现浇混凝土坡屋顶整体性好,但施工复杂;预制混凝土坡屋顶安装快捷,但需注意构件间连接混凝土坡屋顶防水通常采用屋面防水卷材或防水涂料,并应设置保温层满足节能要求混凝土坡屋顶适用于需要良好防火性能的建筑屋面材料与构造金属屋面构造瓦片屋面构造金属屋面包括铝镁锰合金板、钛锌板、铜瓦片屋面包括粘土瓦、水泥瓦、陶瓦等板、彩钢板等这类屋面重量轻、施工瓦片屋面美观耐久,但重量较大瓦片铺快、防水性好金属屋面通常采用搭接式设前应设置防水层如沥青防水卷材,瓦片或咬合式连接,需设置防结露层和保温铺设应按自下而上的顺序,相互搭接,确层金属屋面应注意热胀冷缩问题,设置保防水特殊部位如屋脊、屋檐、檐沟等伸缩缝和滑动支座需采用专用构件处理膜结构屋面构造沥青瓦屋面构造膜结构屋面是一种新型轻质屋面形式,由沥青瓦油毡瓦是一种轻质屋面材料,由纤膜材料如PTFE膜、ETFE膜和支撑结构组维毡浸沥青压制而成沥青瓦重量轻,施3成膜结构屋面重量极轻,形式灵活多工简便,适用于坡度较大的屋顶铺设前变,透光性好膜材料通过边缘索或夹具应先铺设防水垫层,然后自下而上铺设沥固定在支撑结构上,形成预张拉结构膜青瓦,瓦片间应有足够搭接,并用钉子固结构设计需专业计算和模拟分析定屋顶细部构造屋顶绿化构造屋顶设备基座构造屋顶绿化是在屋顶上种植植物的生态天窗与屋顶出入口构造屋顶设备基座是安装空调、太阳能等构造屋顶绿化构造从下至上依次为:檐口与天沟构造天窗是设置在屋顶上的窗户,用于采设备的支撑构造基座高度应不小于结构层、防水层、隔根层、排水层、檐口是屋顶的边缘部分,是雨水流出光和通风天窗框与屋面的连接是防300mm,顶面应有坡度利于排水基过滤层、种植土层和植物层屋顶绿屋面的通道檐口构造需设置滴水水的关键,通常采用金属泛水和防水座与屋面的连接处是防水薄弱点,应化设计应考虑荷载、防水、排水和种线,防止雨水沿墙面流下天沟是收胶密封屋顶出入口包括屋顶门和天特别加强防水处理,可采用涂膜防水植适宜性等因素,定期维护是确保屋集屋面雨水的沟槽,可分为内天沟和窗井等,需设置保温、隔热和防水构加防水密封胶的方式基座周围应设顶绿化长期效果的关键外天沟天沟应有足够断面确保排水造,门槛高度应不小于250mm,防止置检修通道,便于维护通畅,坡度一般为
0.5%-1%,沟底应设雨水倒灌置溢流口作为安全排水通道第七部分门窗构造门窗是建筑物的重要组成部分,不仅是建筑内外空间的通道和采光通风的途径,还是建筑立面的重要设计元素随着建筑技术的发展,门窗材料、构造和性能都有了很大提升,从传统的木门窗发展到现代的金属门窗、塑料门窗和复合门窗等多种形式本部分将介绍门窗的种类与构造、门窗与墙体的连接方式以及特种门窗的构造特点等内容,帮助学生掌握门窗设计与构造的基本知识,提高门窗构造设计能力门窗构造直接影响建筑的使用功能、能源消耗和美观效果,是建筑构造学习的重要内容门的种类与构造平开门平开门是最常见的门类型,门扇绕铰链旋转开启构造包括门框、门扇、门锁和铰链等部分门框可采用木材、金属或塑料;门扇有实心门扇和空心门扇两种形式推拉门推拉门是沿着轨道滑动开启的门,节省空间构造包括门框、门扇、轨道和滑轮系统轨道可安装在顶部或底部,一般建议顶部承重为主,底部导向为辅旋转门旋转门由多个扇形门扇围绕中心轴旋转,适用于人流量大的建筑入口构造包括中心轴、门扇、顶框和底框等部分旋转门应设置安全保护装置和紧急逃生装置防火门防火门是具有一定耐火性能的特种门,用于阻止火灾蔓延构造包括防火门框、防火门扇、防火五金件和密封条等防火门应具有自动关闭功能,满足相关防火规范要求窗的种类与构造按开启方式分类•平开窗窗扇绕铰链旋转开启,通风效果好•推拉窗窗扇沿轨道滑动开启,节省空间•转窗窗扇绕中心或边缘轴转动开启,适合高窗•固定窗不可开启的窗,只提供采光功能按材料分类•木窗保温隔热性好,但耐久性较差•铝合金窗强度高,耐久性好,但导热性强•塑料窗保温隔热性好,耐腐蚀,但强度较低•复合窗结合多种材料优点的窗,性能全面窗框与窗扇构造•窗框固定在洞口四周的框架,与墙体连接•窗扇安装在窗框上的可开启部分•中挺窗框中的竖向或横向分隔构件•玻璃安装在窗扇上的透明材料,可单层或多层窗的性能要求•气密性防止空气渗漏的能力•水密性防止雨水渗漏的能力•抗风压性抵抗风压作用的能力•保温隔热性减少热量传递的能力门窗与墙体连接构造门窗洞口预留与加固门窗洞口是墙体的薄弱部位,需要进行加固处理砖墙洞口通常采用过梁和侧石加固;混凝土墙洞口则在边框处加强配筋洞口尺寸应比门窗外框尺寸大20-30mm,为安装留出调整空间洞口四周应平整光滑,确保门窗安装质量门窗框与墙体连接门窗框与墙体的连接是确保门窗使用性能的关键常用的连接方式有:预埋木砖、膨胀螺栓、射钉等连接点数量应根据门窗大小确定,一般每边不少于2个连接后的缝隙应用发泡材料填充,外部采用密封胶密封,防止空气和水分渗透门窗与保温层关系处理外墙保温系统中,门窗与保温层的关系处理是防止冷桥和漏水的关键窗框可安装在保温层内、保温层外或与保温层齐平三种位置无论哪种安装方式,都需要在窗框周围采用密封带和密封胶进行密封处理,确保气密性和水密性特种门窗构造1防火门窗构造防火门窗是具有一定耐火性能的特种门窗,用于阻止火灾蔓延防火门通常采用钢质门框和防火芯材门扇,配以膨胀密封条和防火五金件防火窗可采用防火玻璃或钢质百叶窗,框架需采用耐火材料防火门窗应具有良好的密封性和自动关闭功能2隔声门窗构造隔声门窗主要用于噪声控制要求高的场所隔声门通常采用实心结构,门扇四周设置密封条,确保气密性隔声窗一般采用双层或三层中空玻璃,玻璃之间的空气层厚度应在12-20mm之间,窗框与玻璃之间采用弹性密封条密封3防盗门窗构造防盗门窗需具备足够的抗破坏能力防盗门通常采用钢质门框和多点锁闭装置,门扇内部设有防钻钢板和加强筋防盗窗可采用钢质防护栏或特殊防盗玻璃,确保足够的安全性防盗门窗的安装固定也应特别牢固4智能门窗构造智能门窗是集成了现代电子技术的门窗系统智能门可具备指纹识别、刷卡、密码等多种开启方式;智能窗可根据天气、温度自动调节开启角度智能门窗通常需要预留电源和信号线路,并配备备用机械开启装置,确保断电时仍能使用第八部分变形缝变形缝是为适应建筑物因温度变化、不均匀沉降、地震作用等引起的变形而在建筑物上预留的缝隙合理设置变形缝能够有效防止建筑物开裂和损坏,提高建筑物的安全性和耐久性变形缝的种类包括伸缩缝、沉降缝和防震缝,每种变形缝都有其特定的功能和构造要求本部分将介绍变形缝的功能与分类、设置原则以及各部位变形缝的构造做法,帮助学生掌握变形缝设计的基本知识和技能变形缝虽然在建筑中占比很小,但对建筑安全具有重要意义,是建筑构造中不可忽视的重要内容变形缝的功能与分类伸缩缝沉降缝防震缝伸缩缝是为适应建筑物因温度变沉降缝是为适应建筑物因地基不防震缝是为减轻地震作用对建筑化引起的热胀冷缩而设置的缝均匀沉降引起的差异变形而设置物的不利影响而设置的缝隙防隙伸缩缝将建筑物分割成若干的缝隙沉降缝将建筑物分割成震缝将建筑物分割成振动特性相独立单元,使各单元能够自由伸具有不同沉降特性的独立单元,近的独立单元,避免因振动差异缩,防止产生有害裂缝伸缩缝防止因沉降差异导致的建筑物开导致的碰撞和损伤防震缝的宽一般贯穿建筑物全高,包括基裂沉降缝通常从基础开始,贯度应根据地震烈度和建筑高度确础、墙体、楼板和屋顶穿整个建筑物定,一般大于伸缩缝变形缝设置原则变形缝设置应遵循以下原则缝隙应贯通建筑物全高全宽;缝隙宽度应满足最大变形量要求;缝隙位置应结合建筑平面和结构布置确定;缝隙处应保证防水、防火、保温和隔声等性能变形缝构造做法楼地层变形缝构造墙体变形缝构造楼地层变形缝需同时考虑结构安全和使用功能变形缝处墙体变形缝根据墙体类型有不同处理方式承重墙的变形楼板可采用双梁双板的断开方式,或设置滑动支座的连续缝应从基础到屋顶完全断开,缝宽一般为20-50mm非方式地面变形缝可采用金属盖缝板、橡胶条或特制变形承重墙的变形缝可适当简化,但应保证变形自由缝装置进行处理墙体变形缝的防水处理至关重要,外墙变形缝可采用金属不同功能房间的变形缝处理方式有所差异普通房间可采盖板、弹性密封材料或特制变形缝构件;内墙变形缝可采用金属盖缝板;潮湿房间需注意防水处理;交通频繁区域用装饰盖条或柔性材料填缝变形缝处还应考虑防火和隔应选用耐磨材料;有防火要求的区域应采用防火变形缝装声要求置总结与展望建筑构造的发展趋势新材料、新技术对建筑构造的影响未来建筑构造将呈现出以下发展趋建筑构造与建筑设计的关系随着科技发展,新型建筑材料和技术势绿色环保构造技术的广泛应用;建筑构造的重要性建筑构造与建筑设计是相辅相成的关不断涌现,如纳米材料、智能材料、装配式建筑构造体系的成熟完善;智建筑构造是建筑设计的物质基础,直系建筑设计提出功能和形式要求,3D打印技术、装配式建造技术等,这能化、数字化构造方式的普及;跨学接关系到建筑的安全性、适用性、耐建筑构造提供技术实现方案优秀的些创新极大地拓展了建筑构造的可能科融合的综合性构造创新建筑构造久性和经济性良好的构造设计能够建筑作品往往是设计理念与构造技术性新材料、新技术为建筑构造带来将更加注重生态适应性、资源节约性保证建筑物的质量和性能,延长建筑的完美结合,二者缺一不可建筑师性能提升和形式创新,推动建筑向更和人文关怀,为人类创造更加宜居、使用寿命,减少维护成本作为建筑应具备将设计意图转化为可行构造的加环保、节能、智能的方向发展健康、可持续的建筑环境师,必须深入理解和掌握建筑构造知能力,实现从概念到实体的转换识,将构造思维融入设计过程。
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