建設工程的組成與構造
    一、內容提要:
    第三節房屋建築工程主體結構
    第四節常見建築結構形式
    第五節水、暖、電建安裝工程
    第六節其他土木工程構造
    二、考試目的
    3.掌握房屋主體結構中墻體的基本要求、構造及變形縫的作用及做法;掌握樓蓋結構體系及梁、現澆板的分類與構造及受力特征;掌握鋼筋混凝土樓梯的分類及結構與受力特點;掌握平屋頂的構造及功能、坡屋頂的承重體系及構造體系;熟悉陽臺與雨篷的構造;熟悉樓梯的種類和基本構成;了解間隔墻、預制板、臺階與坡道和其他類型屋頂的基本內容。
    4.掌握磚混結構、排架結構、框架結構、鋼筋混凝土剪力墻結構、框架一剪力墻結構房屋的構造、傳力路線和主要結構特征;了解筒式結構房屋、空間結構體系的構造和結構特征。
    5.熟悉給排水、采暖、電氣工程的組成與構造;了解智能建築組成的基本功能。
    6.了解橋梁、隧道、公路、鐵路線路工程和其他築物工程的基本組成與構造。
    三、內容輔導:
    第三節房屋建築工程主體結構
    房屋建築首層地面標高一般為±0.00m,這一標高是基礎與地上主體結構的分界線。上部主體結構包括:墻、柱、梁、板、樓梯、屋面等。
    一、墻體(掌握)
    (一)墻體的作用、分類和穩定性要求
    1.墻體的作用。
    (1)墻體能承受建築的荷載,把屋頂、樓面的荷載通過墻體傳到基礎上。
    (2)墻體能起擋風雨、防寒保溫的圍護作用。
    (3)墻體有分隔房間的作用。
    2.墻體的分類。
    (1)按是否承重劃分。可分為承重墻和自承重墻。搭設樓板的墻體就是承重墻,只承擔自重的墻體為自承重墻。承重墻要求強度高、穩定性好。承重墻由於樓板布置不同又分縱墻承重、橫墻承重和縱墻橫墻承重三種情況。
    (2)按所處位置不同劃分。可分為外墻、內墻、縱墻、橫墻。
    (3)按使用材料劃分。可分為粘土磚墻,混凝土、加氣混凝土砌塊墻,鋼筋混凝土墻,石膏板隔斷墻等。
    3.強度及穩定性方面的要求。在磚石墻承重結構中,墻除了承受自重外還要承受整個建築物的荷載,因此其強度和穩定性至關重要。
    墻體的強度除取決於所采用的磚、石的強度,還與砌築用的砂漿強度、搭縫方式、施工質量有直接關系。在磚、石一定的情況下,後幾方面的因素就更加重要。
    墻體的高度和厚度應保持適當地比例。外墻的長度也不宜過長,每隔一定距離應設置橫隔墻,以保證穩定性。
    (二)墻體的構造
    1.磚墻體。
    (1)磚墻的厚度和長度。磚墻厚度是與標準尺寸分不開的。粘土磚墻的厚度有:半磚墻、3/4磚墻、一磚墻、一磚半墻、二磚墻。
    磚墻長度則由建築物的功能來決定,不同用途的房屋其開間、進深也不同,墻長則盡可能為半磚長的整倍數。
    (2)磚墻體的砌築要求。磚墻的砌築應滿足橫平豎直、灰漿飽滿、內外搭接、上下錯縫的要求。在墻角與縱橫墻丁字接頭處,要求磚要相互咬合。當縱墻橫墻不能同時砌築時,要求在搭接處留有踏步茬。另外,在留茬處沿墻高每隔50cm應鋪設一層拉接鋼筋,鋼筋成直角,伸人縱、橫墻不少於0.5m。
    (3)磚墻體中門窗過梁、圈梁、構造柱的設置。
    ①門窗過梁。過梁是門窗等洞口上設置的橫梁,承受洞口上部墻體與其他構件(樓層、屋頂等)傳來的荷載,並將荷載傳至窗間墻。
    ②圈梁。圈梁是為了提高建築物的空間剛度和整體性,增加墻體穩定,減少由於地基不均勻沈降而引起的墻體開裂,並防止較大振動荷載對建築物的不良影響而設置的。在抗震設防地區,設置圈梁是減輕磚混建築物震害的重要構造措施。
    圈梁是沿外墻、內縱墻和主要橫墻設置的處於同一水平面內的連續封閉梁。如果圈梁被門窗或其他洞口切斷,不能封閉時,應在洞口上部設置截面不小於圈梁的附加梁。附加梁與墻的搭接長度應大於與圈梁之間的垂直間距的兩倍,且不應小於1m。
    圈梁宜設在樓板標高處,盡量與樓板結構連成整體,也可設在門窗洞口上部,兼起過梁作用。
    ③構造柱。構造柱從豎向加強墻體的連接,與圈梁一起構成空間骨架,提高了建築物的整體剛度,約束墻體裂縫的開展,從而增加建築物承受地震的能力。因此,有抗震設防要求的建築物中須設鋼筋混凝土構造柱。
    構造柱一般在墻的轉角部位(如建築物四角、縱橫墻相交處、樓梯間轉角處等)設置,沿整個建築高度貫通,並與圈梁、地梁現澆成—體。
    2.鋼筋混凝土(剪力)墻體。鋼筋混凝土墻體,是由墻筋、暗柱筋、暗梁筋為骨架,用混凝土澆築而成的承重墻體。
    3.框架填充墻體。框架填充墻是在框架結構柱梁間用各類砌塊和材料填充的墻體。除磚砌間墻外,還有加氣混凝土砌塊和墻板、陶粒混凝土空心磚等。考慮砌塊自身強度低,為加強砌塊與梁、柱間整體性和抗震的要求,沿柱的高度每隔0.5m,設置柱與墻體的拉接筋,如果層高超過3.0m,還要在框架間墻內增加一條或多條水平鋼筋混凝土澆築帶,與兩側柱子相連,
    增加墻體的整體性。
    4。墻體細部構造。
    (1)變形縫。為防止和減少建築物在各類荷載作用下產生變形和破壞,在工程設計中,事先人為地在建築物上留設的縫,稱為變形縫。變形縫包括:伸縮縫、沈降縫、抗震縫。各類縫的定義、作用如下:
    ①伸縮縫。防止和減少建築構件熱脹冷縮出現裂縫和破壞,事先在建築物上留設的縫稱為伸縮縫。其做法為:沿建築物長度方向每隔一定距離預留縫隙,將建築物從屋頂、墻體、樓層等地面以上構件全部斷開,基礎不必斷開。伸縮縫的寬度一般為20-30mm,間距在結構規範中有明確規定。
    ②沈降縫。當房屋相鄰部分的高度、荷載和結構形式差別很大而地基又較弱時,房屋有可能產生不勻均沈降,致使某些薄弱部位開裂。為此,應在適當位置如復雜的平面或體形轉折處、高度變化處、荷載、地基的壓縮性和地基處理的方法明顯不同處設置沈降縫。沈降縫與伸縮縫不同之處是除屋頂、樓板、墻身都要斷開外,基礎部分也要斷開,即使相鄰部分也可以自由沈降、互不牽制。
    下面幾種情況需留設沈降縫:
    a.一幢房屋坐落在不同承載力的地基土上時;
    b.同一房屋建築相鄰高差(層數)或荷載變化很大時;
    c.新舊房屋相接時;
    d.房屋建築平面復雜,應分若幹區段時。
    ③抗震縫。當房屋建築立面高差在6米以上,或承重結構的材質不同以及建築平面尺寸不一時,在地震作用下,產生不同的振幅和振動頻率,會造成建築物的破壞。為防止上述情況的產生,在不同狀況的兩部分之間,事先留設自基礎到房頂的通縫,即抗震縫。抗震縫應沿房屋全高設置,其兩側應布置墻。一般基礎可不斷開,只是兼做沈降縫時才將基礎斷開。地震設防的房屋的伸縮縫和沈降縫應符合抗震縫的要求。抗震縫寬度應根據房屋的高度
    和設計烈度不同而定,在多層磚混建築中,一般取50—70mm。
    (2)勒腳、散水及地下管溝。
    ①勒腳。外墻與地面接近處突出墻面部位稱為勒腳。勒腳部位常年遭受屋檐雨水滴濺及地面水的浸泡,易遭風化、凍融破壞。因此,這部分墻體局部加厚或加厚墻體抹灰。
    ②散水。沿建築物外墻腳四周,在500—1200mm寬度範圍內,做磚砌或混凝土散水,目的是為快速排除房檐滴水,保護墻基礎。
    ③地下管溝。
    5.間隔墻。只承受自重並起分隔作用的內墻叫間隔墻(又稱隔斷墻)。間隔墻的特點有:①越輕越好。②越薄越好。③有隔聲、耐水、耐火的功能。④最好用活動間隔墻分割,易拆易裝。
    常見的間隔墻有:
    (1)半磚間隔墻。
    (2)爐渣空心磚間隔墻。
    (3)木板條間隔墻
    (4)輕鋼龍骨石膏板間隔墻。
    (5)輕質GRC多孔墻板間隔墻。具有耐火、不怕水、有一定的強度、不開裂、重量輕、表面平整等諸多優點。
    例題:1。墻體的強度除取決於( )。
    A:墻體長度
    B:砂漿強度
    C:磚、石截面尺寸
    D:墻體厚度
    E:磚、石的強度
    答案:B,E
    2.磚墻的砌築應()。
    A: 上下錯縫
    B: 灰漿飽滿
    C: 留直茬
    D: 內外搭接
    E: 橫平豎直
    答案:A,B,D,E
    3.簡述圈梁的作用和設置位置。
    4.變形縫包括()。
    A: 伸縮縫
    B:施工縫
    C: 沈降縫
    D:分割縫E抗震縫
    答案:A,C,E
    5.抗震縫縫的特點是()。
    A: 其兩側應布置墻
    B: 地面以上構件全部斷開
    C: 一般基礎可不斷開
    D: 基礎必須斷開
    E: 基礎不必斷開
    答案:A,B,C
    6.簡述何種情況下需要設置變形縫。
    二、樓蓋
    (一)樓蓋結構體系(掌握)
    樓蓋是房屋水平方向的承重構件,由面層、承重層和頂棚三部分組成。鋼筋混凝土樓蓋按施工方法可分為現澆整體式鋼筋混凝土樓蓋和預制裝配式鋼筋混凝土樓蓋。
    現澆整體式鋼筋混凝土樓蓋依據梁、板的結構形式不同又分為肋形樓蓋、井式樓蓋和無梁樓蓋。
    A: 肋形樓蓋(見圖3—35)。由主梁、次梁和板組成。承重傳力路線依次為板、次梁、主梁、柱或承重墻體。當房屋開間小時,直接由梁、板組成,傳力路線依次為板、梁、柱或墻。
    B: 井式樓蓋。適用於平面接近正方形的大廳(無柱大廳),該樓蓋無主、次梁之分,雙向梁截面相同,形成井格梁(如圖3—36),承重傳力方向依次為板、井格梁、墻或邊柱。
    C: 無梁樓蓋。是將板直接支承在柱上,為增加柱與梁接觸面,柱頂處增加一個柱帽(如圖3—37),這一結構適於大商店和倉庫等建築。其承重傳力路線依次為板、柱或墻。
    鋼筋混凝土梁、板的構造及受力特征。
    1.梁。如前所述,梁是一種受彎構件。梁按受力狀態分,可分為簡支梁、連續梁、懸臂梁等。
    (1)簡支梁:一根梁兩端擱置在墻或柱上,由於受墻、柱嵌固作用很小,我們可把它看成一端固定鉸接,另一端可平動的簡支梁。
    (2)連續梁:當跨度太大采用簡支梁不能滿足經濟要求時,在兩端支座之間增設若幹個中間支座,使之成為二跨以上的多跨梁,就是連續梁。
    (3)懸臂梁:像房屋的陽臺、雨篷等一端固定在墻體,另一端無支承而懸挑出墻外的梁叫懸臂梁。
    2.現澆板又可分為單向板和雙向板。當板的四周支承於次梁、主梁或磚墻上,且板的長邊與短邊之比大於3時,板上荷載主要是沿短邊方向傳遞到支承構件上,稱為單向板。當長邊與短邊之比小於或等於2時,板上的荷載將通過兩個方向傳遞到相應的支承構件上,這種雙向受彎的板稱為雙向板。
    3.預制板。
    (1)預制板的種類。
    槽形板:斷面成槽形,承受載荷大。用於廁所、衛生間處,易於鑿洞。
    圓孔板:板中有圓孔是通長的,在不影響受力的條件下,減輕了自重。圓孔板應用最廣,如用於樓板、屋面板等。
    (2)預制板安裝做法。常見預制板安裝在矩形梁、十字梁、墻體上,嵌固在墻中或平行於墻體安裝。預制板安裝要求要平穩,一般在安裝位置鋪設M5水泥砂漿找平。預制板聯接要牢靠,預制板擱置在磚墻上時,擱置長度應大於lOOrmn,擱置在鋼筋混凝土梁上時,支承長度可不小於80mm,板的非支承邊切忌擱進墻內.
    (二)陽臺與雨篷
    陽臺是室內空間向室外的延伸、以滿足樓層人員室外活動的需要。雨篷位於建築房屋出入門口的上方,起避雨的作用。陽臺和雨篷多為突出墻外的懸臂構件。
    1.陽臺。陽臺按伸出墻體的長度分為挑陽臺(又稱凸陽臺)、凹陽臺、半挑半凹陽臺(見圖3—39)。陽臺挑出墻體長度約為1.2m左右,
    2.雨篷。雨篷是門前防雨的建築構件。一般由雨篷梁和雨
    篷板構成(見圖3—41)。
    (1)雨篷梁是搭在門口上的過梁。雨篷梁與雨篷板實際是澆築在一起的鋼筋混凝土整體。
    (2)雨篷板是一個懸臂板,上面荷載除自重外只有雪重,不允許上人或堆放物體。
    例題:1。井式樓蓋的承重傳力路線依次為()。
    A: 板、柱或墻
    B: 板、井格梁、墻或邊柱
    C: 板、墻、梁
    D: 板、梁、柱
    答案:B
    2.肋形樓蓋由()組成。
    A:井格梁
    B:次梁
    C:主梁
    D:過梁
    E:板
    答案:B,C,E
    3.雨篷板允許承受的荷載有()。
    A:綠化
    B: 雪重
    C: 自重
    D: 上人荷載
    答案:B,C 
    三、樓梯與臺階
    (一)樓梯(熟悉)
    1.樓梯的作用和種類。樓梯是樓層間的垂直交通設施。樓梯按所用材料可劃分為木樓梯、鋼板樓梯、鋼筋混凝土樓梯。按所處位置不同分為室內樓梯和室外附墻樓梯(見圖3 —42)。
    按平面布置形式分為(見圖3—43):
    (1)單跑樓梯:在層高較低、樓梯間窄長的房屋采用。
    (2)雙跑樓梯:這種樓梯中間轉折一次,可減少樓梯間長度,節省面積,還能使上下樓的人稍事休息,是最常用的一種形式。
    (3)三跑樓梯:適用進深淺、房屋寬度大而層高大於4米的樓層使用。
    (4)雙分樓梯:相當於兩個雙跑樓梯合並,中間樓梯加寬1倍,上下行分開,減少人員幹擾,適用於上下樓人員較多的情況,如大公共建築等。
    (5)螺旋樓梯:樓梯踏步圍繞一根中央立柱布置,占空間小,但是每個踏步均為扇步,內窄外寬,行走不便,一般用在人流少的地方。
    (6)弧形樓梯:樓梯梯段為圓弧形,造型優美,可以豐富室內空間藝術效果,一般用於美觀要求較高的公共建築中。
    2.樓梯的基本構成。樓梯是由樓梯段、休息平臺和樓梯欄桿組成。
    (1)樓梯段:是人員上下通行的主要承重物件。從受力角度分析,它是一個與水平方向成一定角度的斜梁。上面設有鋸齒狀踏步,踏步寬度大於人的腳長、高度適應人的步距,使人行步舒適。
    (2)平臺:建築層高一般為3米左右,可在兩個樓梯段之間設一個平臺,平臺起著休息和轉換樓梯段方向的作用。
    (3)欄桿、扶手:欄桿是上下樓梯,為保證人身安全的防護構件,在欄桿上部安設扶手,供人上下樓時依扶之用。

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