河南大学房屋建筑学课件

河南大学房屋建筑学课件内容摘要：

础常采用方形或矩形的独立式基础，这类基础称为独立式基础或柱式基础。 独立式基础是柱下基础的基本形式。 当 柱采用预制构件时，则基础做成杯口形，然后将柱子插人并嵌固在杯口内，故称杯形基础。 三、井格式基础 当地基条件较差，为了提高建筑物的整体性，．防止柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来，做成十字交叉的井格基础。 四、片筏式基础 当建筑物上部荷载大，而地基又较弱，这时采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要，通常将墙或柱下基础连成一片，使建筑物的荷载承受在一块整板上成为片筏基础。 片筏基础有平板式和梁板式两种。 五、箱形基础 当板式基础做得很深时，常将基础改做成箱形基础。 箱 形基础是由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵、横隔墙组成的整体结构，基础的中空部分可用作地下室（单层或多层的）或地下停车库。 箱形基础整体空间刚度大，整体性强，能抵抗地基的不均匀沉降，较适用于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建筑物。 地下室的构造 建筑物下部的地下使用空间称为地下室。 地下室一般由墙身、底板、顶板、门窗、楼梯等部分组成。 地下室的分类 一、按埋入地下深度的不同，可分为： 全地下室； 半地下室。 全地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度 超过 该房间净高的 1/2；半地下室是指地下室地面 低于 室外地坪的高度为该房间净高的 1/3~1/2。 二、按使用功能不同，可分为： 普通地下室：一般用作高层建筑的地下停车库、设备用房；根据用途及结构需要可做成一层或二、三层、多层地下室 （地下室示意图）。 人防地下室：结合人防要求设置的地下空间，用以应付战时情况下人员的隐蔽和疏散，并有具备保障人身安全的各项技术措施。 地下室防潮构造 当地下水 的常年水位和最高水位均在地下室地坪标高以下时，须在地下室外墙外面设垂直防潮层。 其做法是在墙体外表面先抹一层 20mm厚的 1： ，再涂一道冷底子油和两道热沥青；然后在外侧回填低渗透性土壤，如粘土、灰土等，并逐层夯实，土层宽度为 500mm左右，以防地面雨水或其它地表水的影响。 另外，地下室的所有墙体都应设两道水平防溯层 ，一道设在地下室地坪附近， 另一道设在室外地坪以上 150~200mm处 ，使整个地下室防潮层连成整体，以防地潮沿地下墙身或勒脚处人室内。 地下室防水构造 当设计最高水位高 于地下室地坪时，地下室的外墙和底板都浸泡在水中，应考虑进行防水处理。 常采用的防水措施有三种： 一、沥青卷材防水 外防水 外防水是将防水层贴在地下室外墙的外表面，这对防水有利，但维修困难。 外防水构造要点是：先在墙外侧抹 20mm厚的 1： 3水泥砂浆找平层，并刷冷底子油一道，然后选定油毡层数，分层粘贴防水卷材，防水层须高出最 高地下水位 5001000mm为宜。 油毡防水层以上的地下室侧墙应抹水泥砂浆涂两道热沥青，直至室外散水处。 垂直防水层外侧砌半砖厚的保护墙一道。 内防水 内防水是将防水层贴在地下室外墙的内 表面，这样施工方便，容易维修，但对防水不利，故常用于修缮工程。 地下室地坪的防水构造是先 浇混凝土垫层，厚约 100mm； 再以选定的油毡层数在地坪垫层上作防水层，并在防水层上抹 20 ~ 30mm厚的水泥砂浆保护层，以便于上面浇筑钢筋混凝土。 为了保证水平防水层包向垂直墙面，地坪防水层必须留出足够的长度以便与垂直防水层搭接，同时要做好转折处油毡的保护工作，以免因转折交接处的油毡断裂而影响地下室的防水。 二、防水混凝土防水 当地下室地坪和墙体均为钢筋混凝土结构时，应采用抗渗性能好的防水混凝土材料，常采用的防水混凝土有 普通混凝土和外加剂混凝土。 普通混凝土主要是采用不同粒径的骨料进行级配，并提高混凝土中水泥砂浆的含量，使砂浆充满于骨料之间，从而堵塞因骨料间不密实而出现的渗水通路，以达到防水目的。 外加剂混凝土是在混凝土中渗人加气剂或密实剂，以提高混凝土的抗渗性能。 三、弹性材料防水 随着新型高分子合成防水材料的不断涌现，地下室的防水构造也在更新，如我国目前使用的三元乙丙橡胶卷材，能充分适应防水基层的伸缩及开裂变形，拉伸强度高，拉断延伸率大，能承受一定的冲击荷载，是耐久性极好的弹性卷材；又如聚氨酯涂膜防水材料，有利于形成完整的 防水涂层，对在建筑内有管道、转折和高差等特殊部位的防水处理极为有利。 3 墙墙墙 体体体 3. l 墙体的类型及设计要求 墙体的类型 一、按墙体所在位置分类 按墙体在平面上所处位置不同，可分为外墙和内墙；纵墙和横墙。 对于一片墙来说，窗与窗之间和窗与门之间的称为窗间墙，窗台下面的墙称为窗下墙。 （墙体各部分名称见图） 墙体各部分名称 二、按墙体受力状况分类 在混合结构建筑中，按墙体受力方式分为两种： 承重墙 和 非承重墙。 非承重墙又可分为两种：一是自承重墙，不承受外来荷载，仅承受自身重量并 将其传至基础；二是隔墙，起分隔房间的作用，不承受外来荷载，并把自身重量传给梁或楼板。 框架结构中的墙称框架填充墙。 三、按墙体构造和施工方式分类 按构造方式墙体可以分为 实体墙 、 空体墙 和 组合墙 三种。 实体墙由单一材料组成，如砖墙、砌块墙等。 空体墙也是由单一材料组成，可由单一材料砌成内部空腔，也可用具有孔洞的材料建造墙，如空斗砖墙、空心砌块墙等。 组合墙由两种以上材料组合而成，例如混凝土、加气混凝土复合板材墙。 其中混凝土起承重作用，加气混凝土起保温隔热作用。 按施工方法墙体可以分为 块材墙 、 板筑墙 及 板材墙 三种。 块材墙是用砂浆等胶结材料将砖石块材等组砌而成，例如砖墙、石墙及各种砌块墙等。 板筑墙是在现场立模板，现浇而成的墙体，例如现浇混凝土墙等。 板材墙是预先制成墙板，施工时安装而成的墙，例如预制混凝土大板墙、各种轻质条板内隔墙等。 墙体的设计要求 一、结构要求 对以墙体承重为主结构，常要求各层的承重墙上、下必须对齐；各层的门、窗洞孔也以上、下对齐为佳。 此外，还需考虑以下两方面的要求。 合理选择墙体结构布置方案 墙体结构布置方案有： （ 1）横墙承重： 凡以横墙承重的称横墙承重方案或横向结构系统。 这 时，楼板、屋顶上的荷载均由横墙承受，纵向墙只起纵向稳定和拉结的作用。 它的主要特点是横墙间距密，加上纵墙的拉结，使建筑物的整体性好、横向刚度大，对抵抗地震力等水平荷载有利。 但横墙承重方案的开间尺寸不够灵活，适用于房间开间尺寸不大的宿舍、住宅及病房楼等小开间建筑 （如图）。 （ 2）纵墙承重： 凡以纵墙承重的称为纵墙承重方案或纵向结构系统。 这时，楼板、屋顶上的荷载均由纵墙承受，横墙只起分隔房间的作用，有的起横向稳定作用。 纵墙承重可使房间开间的划分灵活，多适用于需要较大房间的办公楼、商店 、教学楼等公共建筑 （如图）。 （ 3）纵横墙承重： 凡由纵向墙和横向墙共同承受楼板、屋顶荷载的结构布置称纵横墙（混合）承重方案。 该方案房间布置较灵活，建筑物的刚度亦较好。 混合承重方案多用于开间、进深尺寸较大且房间类型较多的建筑和平面复杂的建筑中，前者如教学楼、住宅等建筑 （如图）。 （ 4）部分框架承重：在结构设计中，有时采用墙体和钢筋混凝土梁、柱组成的框架共同承受楼板和屋顶的荷载，这时，梁的一端支承在柱上，而另一端则搁置在墙上，这种结构布置称部分框架结构或内部 框架承重方案。 它较适合于室内需要较大使用空间的建筑，如商场等。 具有足够的强度和稳定性 强度是指墙体承受荷载的能力，它与所采用的材料以及同一材料的强度等级有关。 作为承重墙的墙体，必须具有足够的强度，以确保结构的安全。 墙体的稳定性与墙的高度、长度和厚度有关。 高而薄的墙稳定性差，矮而厚的墙稳定性好；长而薄的墙稳定性差，短而厚的墙稳定性好。 二、热工要求 墙体的保温要求 对有保温要求的墙体，须提高其构件的热阻，通常采取以下措施。 （ 1）增加墙体的厚度 墙体的热阻与其厚度成正比，欲提高墙身的热阻，可增加其 厚度。 （ 2）选择导热系数小的墙体材料 要增加墙体的热阻，常选用导热系数小的保温材料，如泡沫混凝土、加气混凝土、陶粒混凝土、膨胀珍珠岩、膨胀蛙石、浮石及浮石混凝土、泡沫塑料、矿棉及玻璃棉等。 其保温构造有单一材料的保温结构和复合保温结构之分。 （ 3）采取隔蒸汽措施 为防止墙体产生内部凝结，常在墙体的保温层靠高温一侧，即蒸汽渗入的一侧，设置一道隔蒸汽层。 隔蒸汽材料一般采用沥青、卷材、隔汽涂料以及铝箔等防潮、防水材料。 墙体的隔热要求 隔热措施有： （ 1）外墙采用浅色而平滑的外饰面，如白色外墙涂料、玻 璃马赛克、浅色墙地砖、金属外墙板等，以反射太阳光，减少墙体对太阳辐射的吸收； （ 2）在外墙内部设通风间层，利用空气的流动带走热量，降低外墙内表面温度； （ 3）在窗口外侧设置遮阳设施，以遮档太阳光直射室内； （ 4）在外墙外表面种植攀缘植物使之遮盖整个外墙，吸 收太阳辐射热，从而起到隔热作用。 三、建筑节能要求 为贯彻国家的节能政策，改善严寒和寒冷地区居住建筑采暖能耗大，热工效率差的状况，必须通过建筑设计和构造措施来节约能耗。 四、隔声要求 墙体主要隔离由空气直接传播的噪声。 一般采取以下措施： 加强墙体缝隙的 填密处理。 增加墙厚和墙体的密实性。 采用有空气间层式多孔性材料的夹层墙。 尽量利用垂直绿化降噪声。 3. 2 砖墙构造 砖墙材料 砖墙是用砂浆将一块块砖按一定技术要求砌筑而成的砌体，其材料是砖和砂浆。 砖 砖按材料不同，有粘土砖、页岩砖、粉煤灰砖、灰砂砖、炉渣砖等；按形状分有实心砖、多孔砖和空心砖等。 其中常用的是普通粘土砖。 普通粘土砖以粘土为主要原料，经成型、干燥焙烧而成。 有红砖和青砖之分。 青砖比红砖强度高，耐久性好。 我国标准砖的规格为 240mm 115mm 53mm 砖长：宽：厚 =4： 2： 1(包括 10mm宽灰缝），标准砖砌筑墙体时是以砖宽度的倍数，即 115+10=125mm为 模数。 这与我国现行《建筑模数协调统一标准》中的基本模数 M = l00mm不协调，因此在使用中，须注意标准砖的这一特征。 砖的强度以强度等级表示，分别为 MU MU2 MU MU。 如 MU30表示砖的极限抗压强度平均值为 30MPa，即每平方毫米可承受 30N的压力。 砂浆 砂浆是砌块的胶结材料。 常用的砂浆有 水泥砂浆 、 混合砂浆 、 石灰砂浆 和 粘土砂浆。 （ 1）水泥砂浆由水泥、砂加水拌和而成，属水硬性材料，强度高，但可塑性和保水性较差，适应砌筑湿环境下的砌体，如地下室、砖基础等。 （ 2）石灰砂浆由石灰膏、砂加水拌和而成。 由于石灰膏为塑性掺合料，所以石灰砂浆的可塑性很好，但它的强度较低，且属于气硬性材料，遇水强度即降低，所以适宜砌筑次要的民用建筑的地上砌体。 （ 3）混合砂浆由水泥、石灰膏、砂加水拌和而成。 既有较高的强度，也有良好的可塑性和保水性，故民用建筑地上砌体中被 广泛采用。 （ 4）粘土砂浆是由粘土加砂加水拌和而成，强度很低，仅适于土坯墙的砌筑，多用于乡村民居。 它们的配合比取决于结构要求的强度。 砂浆强度等级有 M1 M 、 M 、 M 7个级别。 砖墙的组砌方式 为了保证墙体的强度，砖砌体的砖缝必须横平竖直，错缝搭接，避免通缝。 同时砖缝砂浆必须饱满，厚薄均匀。 常用的错缝方法是将顶砖和顺砖上下皮交错砌筑。 每排列一层砖称为一皮。 常见的砖墙砌式有 全顺式 （ 120墙） [如图 ]， 一顺一顶 式、三顺一顶式或多顺一顶式、每皮顶顺相间式也叫十字式（ 240墙）， 两平一侧式（ 180墙 ）等 （砖墙的组砌方式如图）。 砖墙的组砌方式 墙体细部构造 墙体的细部构造包括 门窗过梁、窗台、勒脚、散水、明沟、变形缝、圈梁、构造柱和防火墙等。 一、门窗过梁 过梁的形式有砖拱过梁、钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁三种。 砖拱过梁 砖拱过梁分为 平拱 和 弧拱。 由竖砌的砖作拱圈，一般将砂浆灰缝做成上宽下窄，上宽不大于 20mm，下宽不小于 5mm。 砖不低于 MU7. 5，砂浆不能低于 ，砖砌平拱过梁净跨宜小于 1. 2m，不应超过 1. 8m， 中部起拱高约为 1/50L。 钢筋砖过梁 钢筋砖过梁用砖不低于 MU7. 5，砌筑砂浆不低于 M2. 5。 一般在 洞口上方先支木模，砖平砌，下设 3~4根φ 6钢筋要求伸人两端墙内不少于 240mm，梁高砌 5~7皮砖或≥ L/4，钢筋砖过梁净跨宜为 1. 5~2m（如图）。 钢筋砖过梁构造示意 钢筋混凝土过梁 钢筋混凝土过梁有现浇和预制两种，梁高及配筋由计算确定。 为了施工方便，梁高应与砖的皮数相适应，以方便墙体连续砌筑，故常见梁高为 60mm、 120mm、 180mm、 240mm，即 60。