第一章 民用建筑构造概论 第二章 基础与地下室

第二章民用建筑构造概论学习目标要求1．掌握民用建筑的构造组成、作用和分类；2．了解民用建筑的等级及划分原则,了解影响建筑构造的因素和建筑构造设计的基本要求，了解建筑保温、防热和建筑节能的概念、要求和基本构造措施；3．掌握建筑模数协调标准的意义及模数协调的适用范围；4．掌握定位轴线的意义、划分方式、定位轴线编号的原则。

学习重点与难点本章重点是：民用建筑的构造组成、建筑模数协调标准的意义及模数协调的适用范围、定位轴线的划分方式、定位轴线编号的原则等。

难点是：建筑模数协调标准的意义及模数协调的适用范围。

一栋建筑物一般是由基础、墙或柱、楼地层、楼梯、屋顶、门窗等六大部分组成。

一、建筑物的构造组成1、基础：是位于建筑物最下部的承重构件，承受建筑物的全部荷载，并将这些荷载传给地基。

因此，基础必须具有足够的强度，并能抵御地下各种有害因素的侵蚀。

2、墙（或柱）：是建筑物的主要承重构件和围护构件。

3、楼板层和地坪：楼板是水平方向的承重构件，按房间层高将整幢建筑物沿水平方向分为若干层；楼板层承受家具、设备和人体荷载以及本身的自重，并将这些荷载传给墙或柱；同时对墙体起着水平支撑的作用。

因此要求楼板层应具有足够的抗弯强度、刚度和隔声、防潮、防水的性能。

地坪是底层房间与地基土层相接的构件，起承受底层房间荷载的作用。

要求地坪具有耐磨防潮、防水、防尘和保温的性能。

4、楼梯：建筑的垂直交通设施。

供人们上下楼层和紧急疏散之用。

故要求楼梯具有足够的通行能力，并且防滑、防火，能保证安全使用。

5、屋顶：建筑物顶部的围护构件和承重构件。

抵抗风、雨、雪霜、冰雹等的侵袭和太阳辐射热的影响；又承受风雪荷载及施工、检修等屋顶荷载，并将这些荷载传给墙或柱。

故屋顶应具存足够的强度、刚度及防水、保温、隔热等性能。

6、门与窗：门与窗均属非承重构件，也称为配件。

门主要供人们出人内外交通和分隔房间使用，窗主要起通风、采光、分隔、眺望等围护作用。

处于外墙上的门窗又是围护构件的一部分，要满足热工及防水、保温、隔声、防火的的要求。

二、建筑的结构类型结构是指建筑物的承重骨架，是建筑物赖以支承的主要构件。

按组成房屋主体结构的型式和受力系统即结构体系分类，可以分为以下几类：墙体结构框架结构框架—剪力墙结构筒体结构网架结构空间薄壳结构钢索结构１、墙体结构在高层建筑中也称剪力墙结构。

在住宅楼中称为砖混结构。

受力特点：利用房屋的墙体作为竖向承重和抵抗水平荷载（风、地震荷载等）的结构。

同时墙体也作为维护及分隔房间的构件。

２、框架结构受力特点：采用梁、柱、板组成的框架作为房屋的竖向结构，并同时承受水平荷载。

３、框架－剪力墙结构剪力墙即为一段钢筋混凝土墙体，因其抗剪能力很强，故得此名。

是框架----剪力墙的组合结构。

4、筒体结构框筒结构：指内芯由剪力墙构成，周边为框架结构。

筒中筒体系：当周边的框架柱布置较密时，可将周边框架视为外筒，而将内芯的剪力墙视为内筒，则构成筒中筒体系。

5、网架结构受力特点：由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连接而成的空间结构。

具有空间受力合理、重量轻、刚度大，跨度大、抗震性能好等优点。

6、空间薄壳结构受力特点：由曲面形板与边缘构件（梁、拱或桁架）组成的空间结构。

能以较薄的板面形成承载能力高、刚度大的承重结构。

7、悬索结构受力特点：屋面荷载通过吊索或吊杆传递到支承柱上去，再由柱传递到基础。

三、影响建筑构造的因素1.外力作用的影响2.自然气候的影响3.人为因素和其他因素的影响四、建筑构造设计原则1.必须满足建筑使用功能要求2.必须有利于结构抗震3.必须适应建筑工业化的需要4.必须讲求建筑经济的综合效益5.必须注意美观五、保证建筑功能的构造措施1.建筑保温①增加围护结构厚度②合理选材③防水防潮④避免热桥⑤防止冷风渗透2.建筑防热①降低室外综合温度②架空隔热层3.建筑抗震地震：地壳内部存在极大的能量，地壳中的岩层在这些能量所产生的巨大作用力下发生变形、弯曲、褶皱，当最脆弱部分的岩层承受不了这种作用力时，岩层就开始断裂、错动，这种运动传至地面就变现为地震。

地下岩层断裂和错动的地方称为震源，震源正上方称为震中。

地震的强烈程度称为震级，某一地区地面和建筑遭受地震影响的强烈程度称为地震烈度。

①合理选择建筑场地②建筑体型和立面处理力求简单③建筑平面力求归正④加强建筑整体刚度第三章基础和地下室学习目标要求1.掌握基础的埋置深度、常见类型；2.掌握基础的基本构造；3.掌握地下室的组成；4.掌握地下室的防潮、防水构造。

学习重点难点本章重点是：基础的埋深，基础和地基的关系，基础的类型，地下室的组成和分类；本章难点是：基础的构造和地下室的防潮、防水构造。

房屋构造设计原则：一、满足房屋的各项使用功能要求二、确保结构安全三、适应建筑工业化的要求四、执行技术政策、做到经济合理五、注意美观总之，在构造设计中必须全面贯彻各项技术政策，做到坚固实用、技术先进、经济合理、美观大方。

应该进行不同构造方案的分析、比较、采用最佳方案。

一、地基和基础的概念（一）地基地基是基础下面的土层，它承受着基础传来的全部荷载，地基不是建筑物的组成部分。

1．地基的种类地基的种类分：天然地基和人工地基两种。

（1）天然地基天然地基是指不需要经过人工加固处理，就能承受建筑物的全部荷载的地基。

（2）人工地基人工地基是指必须经过人工加固处理后，才能承受房屋的全部荷载的地基。

人工地基加固的方法有：夯实法（密实法）、换土法、加固法等。

夯实法：即对原土质进行夯实，夯实法用于原土质与要求的土质相差不大的情况下。

换土法：即将基础下面一定厚度的软弱土层挖掉，然后换上中砂、粗砂、碎石、灰土及粘性土等材料，换土法用在软弱土层较厚的情况下。

加固法：当弱土层较厚，用换土法不经济时，可通过打桩的方法来加固地基。

建筑物应尽量建在天然地基上，这可以使建造工期短、费用低，而且也不需要复杂的技术和设备。

如果采用天然地基满足不了要求时，则应使用人工地基。

2．地基的地耐力地耐力R（地基承载力）：是指单位面积的地基所允许承受的基础传下来的荷载的能力。

单位为：kN/m2（kPa）或T/m2（老的）地基的地耐力与地基的土质有关：有的高达4000kN/m2（400T/m2），有的仅有100kN/m2(10T/m2)3．地基的设计要求(1) 强度方面的要求.即要求地基必须能够承受作用在其上的全部荷载，即R≥P。

(2) 变形方面的要求即应保证基础的沉降量在允许的沉降量的范围内。

即:沉降量＜允许值(3) 稳定性的要求即要求建筑物在受到水平荷载的作用或建筑物建于斜坡上时，不会产生倾斜现象。

由于地基隐蔽于地下，一旦出现问题，就很难补救，因此设计时，在保证经济合理的前提下，必须满足地基在强度、变形、稳定性方面的要求。

著名的意大利比萨斜塔的高度为55m，始建于1173年，建至24m高时，发现塔身倾斜而被迫停工，到1273年才续建完工。

由于该塔建造在不均匀的高压缩性地基上，使得北侧下沉1米多，南侧下沉约3m，沉降差达1.8m，倾斜角达5.8°之多。

（二）基础基础是指建筑物的地下那部分承重结构，即地面以下，地基以上的那部分建筑构造。

基础是建筑物的一个组成部分。

1. 基础的作用基础的作用是承受建筑物的荷载，并把它传递到地基上去。

2. 基础的构造及有关名词基底：是基础的最底面。

基础埋置深度：是指室外地面到基底这之间的深度。

冻结深度：是指在冬季冻结期内，土壤冻结层的厚度。

不同的地区，冻结深度是不一样的，比如：北京为0.8m，南京为0.1m.（这个值是当地多年来所测到的每年的最大冻结深度的平均值）。

冰冻线：是指冻结层的下边缘。

地下水位：是指地下水的上表面所处的位置。

3．基础的设计要求基础与地基一样，也属隐蔽工程，一旦出现问题很难解决，所以在设计时，应严格按要求进行。

（1）强度方面的要求即要求基础能承受建筑物的全部荷载，并能把它均匀地传到地基上去。

（2）耐久性方面的要求即要求用防冻、耐腐蚀并且有较高强度的材料来做基础，确保基础的耐久性。

（3）防潮方面的要求即要求在基础墙的顶面设置防潮层，用来防止土壤中的水分在毛细管的作用下沿墙面上升，影响墙身的坚固性、耐久性及室内的干燥、卫生。

二．基础的类型（一）按基础的埋置深度不同分：浅基础（埋深<5m）和深基础（埋深>5M）；（二）按基础所用材料的不同分：砖基础、毛石基础、混凝土基础、灰土基础（石灰与粘土）、碎砖三合土基础（砂、石灰、碎砖）、钢筋混凝土基础；（三）按基础的构造形式不同可分：条形基础、独立基础、满堂基础、筏式基础（板式基础）、桩基础、箱形基础三．基础的埋置深度基础的埋置深度：应根据使用要求、土层构造、地下水位（最高水位与最低水位）、冻结深度、相邻建筑的基础这几个方面来综合确定。

1．使用要求的影响当房屋有地下室、地下管道或室内有设备基础时，房屋的基础就应埋得深一些。

2．地基土层构造的影响一般来说，如上层土软，下层土硬（好），基础应设在好土地上，就应深埋；如上层土好，并且较厚，下层土软，应力争浅埋，即利用上层的好土作为地基的持力层，同时应增加基底面积，（F↑，P↓）确保建筑安全。

3．地下水位的影响基础应尽量设置在最高地下水位线以上，这样可以减少特殊的防潮措施，施工也方便，还可以节约费用。

当地下水位较高时，基础不得不埋置在地下水中时，应该将基底置于最低地下水位线以下200mm，使基底常年置于地下水中，这样可以防止地下水的浮力对建筑的影响。

另外象砖基础在干湿交替的环境中时，抗腐蚀的能力也差。

4．冻结深度的影响土壤根据其冻胀性能分两类:冻胀性土壤和非冻胀性土壤;非冻胀性土地壤在冻结时，膨胀很小，如果基础建在这类土壤之上时，受其冻胀的影响很小。

当基础建在冻胀土壤之上时，所受的影响有以下两种情况：①如果基础埋置在冻结土壤范围内，在冬季冻结期间，由于土壤的冻结膨胀，会使房屋抬高；融化时，房屋又下沉。

由于冻结和融化的程度在整憧建筑物下面是不均匀的，这就会造成建筑的不均匀沉降，导致建筑物因开裂而破坏。

②如果将基础埋置在冻结线以下，则不会产生上述现象，因为，这时基础是座落在不会冻结的土壤之上的，冻结线上面的土壤冻结时，是不会对基础产生影响的。

所以，当基础埋在这类土壤中时，其埋置深度的确定也分两种情况：①当冻结深度较浅时，基底应埋在冻结线以下；②当冻结深度较深时，基底下可以留有一部分冻土，但应以不会影响建筑物的安全为度。

5．相邻建筑的基础的影响为保证相邻建筑的安全和正常使用，新建建筑物的基础不宜深于原有建筑物的基础。

当要深于原有设施的深度时，两个基础之间应保持一定的距离，一般取两个相邻基础底面高差的2倍。

三. 地下室构造（一）．地下室的类型与构造组成1.地下室的类型：地下室的类型按功能分为普通地下室和防空地下室；按顶板标高分为半地下室和全地下室；按结构材料分为砖墙结构和混凝土结构地下室。