第12讲第二章民用建筑第一节工业与民用建筑工程的分类组成和构造二.docx

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第12讲第二章民用建筑第一节工业与民用建筑工程的分类组成和构造二

二、民用建筑构造

建筑物一般都由基础、墙或柱、楼板与地面、楼梯、屋顶和门窗六大部分组成。

（一）地基

1．地基与基础的关系

基础是建筑物的一个组成部分，承受建筑物的全部荷载，并将其传给地基。

地基不是建筑物的组成部分。

2．地基的分类

分为天然地基和人工地基两大类

（二）基础

1．基础类型

基础按受力特点及材料性能可分为刚性基础和柔性基础；按构造的方式可分为条形基础、独立基础、片筏基础、箱形基础、桩基础等。

（1）按材料及受力特点分类。

1）刚性基础。

①材料

如砖、石、混凝土等，抗压强度较高，但抗拉及抗剪强度偏低。

用此类材料建造的基础，应保证其基底只受压，不受拉。

②受力

根据材料受力的特点，不同材料构成的基础，其传递压力的角度也不相同。

③刚性角

刚性基础中压力分角口称为刚性角。

受刚性角限制的基础称为刚性基础，

④设计

应尽力使基础大放脚与基础材料的刚性角相一致，以确保基础底面不产生拉应力，最大限度地节约基础材料。

构造上通过限制刚性基础宽高比来满足刚性角的要求。

（a）基础受力在刚性角范围以内（b）基础宽度超过刚性角范围而破坏

①砖基础

放脚每一阶梯挑出的长度为砖长的1/4。

为保证基础外挑部分在基底反力作用下不至于发生破坏，大放脚的砌法有两皮一收和二一间隔收两种。

在相同底宽的情况下，二一间隔收可减少基础高度，但为了保证基础的强度，底层需要用两皮一收砌筑。

②灰土基础

灰与土的体积比为2:

8或3:

7。

灰土每层需铺22～25cm，夯至15cm为一步。

3层以下建筑灰土可做两步，3层以上建筑可做三步。

由于灰土基础抗冻、耐水性能差，所以灰土基础适用于地下水位较低的地区，并与其他材料基础共用，充当基础垫层。

③三合土基础

三合土基础是由石灰、砂、骨料（碎石或碎砖）按体积比1:

2:

4或1:

3:

6加水拌和夯实而成，每层虚铺22cm，夯至15cm。

三合土基础宽不应小于600mm，高不小于300mm，三合土基础一般多用于地下水位较低的4层以下的民用建筑工程中。

④毛石基础

毛石基础是由强度较高而未风化的毛石和砂浆砌筑而成。

它具有抗压强度高、抗冻、耐水、经济等特点。

毛石基础的断面尺寸多为阶梯形，并常与砖基础共用，用作砖基础的底层。

为了保证锁结力，每一阶梯宜用3排或3排以上的毛石砌筑。

由于毛石尺寸较大，毛石基础的宽度及台阶高度不应小于400mm。

⑤混凝土基础

混凝土基础具有坚固、耐久、刚性角大，可根据需要任意改变形状的特点，常用于地下水位高，受冰冻影响的建筑物。

⑥毛石混凝土基础

在混凝土基础中加入毛石，且毛石体积不超过总体积的20%～30%，称为毛石混凝土基础。

300mm以上可做砌筑毛石。

毛石混凝土基础阶梯高度一般不得小于300mm。

如基础体积较大，为了节约混凝土用量，在浇灌混凝土时，可掺入毛石，做成毛石混凝土基础。

2）柔性基础。

刚性基础缺点

刚性基础受其刚性角的限制，基础埋深大，材料消耗和挖方量大，工期长。

柔性基础做法

在混凝土基础底部配置受力钢筋，利用钢筋抗拉，这样基础可以承受弯矩，也就不受刚性角的限制，所以钢筋混凝土基础也称为柔性基础。

刚性基础优点

相同条件下，采用钢筋混凝土基础比混凝土基础可节省大量的混凝土材料和挖土工程量。

柔性基础构造

钢筋混凝土基础断面可做成锥形，最薄处高度不小于200mm;也可做成阶梯形，每踏步高300～500mm。

通常情况下，钢筋混凝土基础下面设有素混凝土垫层，厚度100mm左右；无垫层时，钢筋保护层不宜小于70mm，以保护受力钢筋不受锈蚀。

（a）混凝土基础与钢筋混凝土基础比较

（b）基础配筋情况

【2011真题】关于刚性基础的说法，正确的是（）。

A.刚性基础基底主要承受拉应力

B.通常使基础大放脚与基础材料的刚性角一致

C.刚性角受工程地质性质影响，与基础宽高比无关

D.刚性角受设计尺寸影响，与基础材质无关

【答案】B

【解析】A错误，刚性基础基底只受压力不受拉力；B正确，应尽力使基础大放脚与基础材料的刚性角相一致，以确保基础底面不产生拉应力，最大限度地节约基础材料。

C、D错误，构造上通过限制刚性基础宽高比来满足刚性角的要求。

根据材料受力的特点，不同材料构成的基础，其传递压力的角度也不相同，故刚性角不同。

【2011真题】关于钢筋混凝土基础的说法，正确的是（）。

A.钢筋混凝土条形基础底宽不宜大于600mm

B.锥形基础断面最薄处高度不小于200mm

C.通常宜在基础下面设300mm左右厚的素混凝土垫层

D.阶梯形基础断面每踏步高120mm左右

【答案】B

【解析】钢筋混凝土基础断面可做成锥形，最薄处高度不小于200mm;也可做成阶梯形，每踏步高300～500mm。

通常情况下，钢筋混凝土基础下面设有素混凝土垫层，厚度100mm左右；无垫层时，钢筋保护层不宜小于70mm，以保护受力钢筋不受锈蚀。

【2010真题】同一工程地质条件区域内，在承受相同的上部荷载时，选用埋深最浅的基础是（）。

A．毛石基础

B．柔性基础

C．毛石混凝土基础

D．混凝土基础

【答案】B

【解析】柔性基础优点：

相同条件下，采用钢筋混凝土基础比混凝土基础可节省大量的混凝土材料和挖土工程量。

【2007真题】毛石基础是由强度较高且耐风化的毛石和砂浆砌筑而成。

根据毛石材料特点，毛石基础砌筑时的宽度及台阶高度不应小于（）。

A．400mm

B．350mm

C．300mm

D．250mm

【答案】A

【解析】为了保证锁结力，每一阶梯宜用3排或3排以上的毛石砌筑。

由于毛石尺寸较大，毛石基础的宽度及台阶高度不应小于400mm。

（2）按基础的构造形式分类。

1）独立基础（单独基础）

①柱下单独基础

②墙下单独基础

当上层土质松软，而在不深处有较好的土层时为了节约基础材料和减少开挖土方量而采用。

砖墙砌在单独基础上边的钢筋混凝土地梁上。

地梁的跨度一般为3～5m。

2）条形基础

①墙下条形基础

条形基础是承重墙基础的主要形式。

墙下钢筋混凝土条形基础一般做成无肋式；如地基在水平方向上压缩性不均匀，为了增加基础的整体性，减少不均匀沉降，也可做成肋式的条形基础。

②柱下钢筋混凝土条形基础

柱下单独基础互相接近。

为增强基础的整体性并方便施工，节约造价，可做成钢混凝土条形基础。

3）柱下十字交叉基础

4）片筏基础

按构造不同它可分为平板式和梁板式两类。

平板式又分为两类：

一类是在底板上做梁，柱子支承在梁上；另一类是将梁放在底板的下方，底板上面平整，可作建筑物底层底面。

5）箱形基础

适用于地基软弱土层厚、荷载大和建筑面积不太大的一些重要建筑物，目前高层建筑中多采用箱形基础。

6）桩基础

桩基由桩身和桩承台组成。

当建筑物荷载较大，地基的软弱土层厚度在5m以上，基础不能埋在软弱土层内，或对软弱土层进行人工处理困难和不经济时，常采用桩基础。

根据荷载传递的方式可分为端承桩和摩擦桩。

2．基础埋深

定义

从室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基础的埋深。

深基础

埋深大于或等于5m或埋深大于或等于基础宽度的4倍的基础。

浅基础

埋深在0.5～5m之间或埋深小于基础宽度的4倍的基础称为浅基础。

构造要求

在保证安全可靠的前提下尽量浅埋，除岩石地基外，不应浅于0.5m；靠近地表的土体，一般受气候变化的影响较大，性质不稳定，且又是生物活动、生长的场所，故一般不宜作为地基的持力层。

基础顶面应低于设计地面100mm以上，避免基础外露，遭受外界的破坏。

3．地下室防潮与防水构造

（1）地下室及其分类：

按功能可把地下室分为普通地下室和人防地下室两种；

（2）地下室防潮

1）对于砖墙，其构造要求是：

墙体必须采用水泥砂浆砌筑，灰缝要饱满；在墙外侧设垂直防潮层。

其具体做法是：

在墙体外表面先抹一层20mm厚的水泥砂浆找平层，再涂一道冷底子油和两道热沥青，然后在防潮层外侧回填低渗透土壤，并逐层夯实，土层宽500mm左右，以防地面雨水或其他地表水的影响。

2）地下室的所有墙体都必须设两道水平防潮层。

一道设在地下室地坪附近，具体位置视地坪构造而定；另一道设置在室外地面散水以上150～200mm的位置，以防地下潮气沿地下墙身或勒脚渗入室内。

凡在外墙穿管、接缝等处，均应嵌入油膏填缝防潮。

当地下室使用要求较高时，可在围护结构内侧涂抹防水涂料，以消除或减少潮气渗入。

3）地下室地面主要借助混凝土材料的憎水性能来防潮，但当地下室的防潮要求较高时，地层应做防潮处理。

一般设在垫层与地面面层之间，且与墙身水平防潮层在同一水平面上。

（a）墙体防潮

（b）

（b）地坪处防潮

（3）地下室防水。

地下室防水可用卷材防水层，也可用加防水剂的钢筋混凝土来防水。

卷材防水层的做法是在地基上先浇混凝土垫层底板，板厚约100mm，将防水层铺满整个地下室，然后于防水层上抹20mm厚水泥砂浆保护层，地坪防水层应与垂直防水层搭接，同时做好接头防水层。

图2.1.7地下室卷材防水层示意图

（三）墙

墙体材料选择要贯彻“因地制宜，就地取材”的方针，力求降低造价。

在工业城市中，应充分利用工业废料。

1．墙的类型

（1）几种特殊材料墙体。

1）预制钢筋混凝土墙

外墙板是装配在预制或现浇框架结构上的围护外墙，适用于一般办公楼、旅馆、医院、教学、科研楼等民用建筑。

2）加气混凝土墙

加气混凝土墙可作承重墙或非承重墙。

加气混凝土砌块墙如无切实有效措施，不得在建筑物±0.00以下，或长期浸水、干湿交替部位，以及受化学浸蚀的环境，制品表面经常处于80℃以上的高温环境。

当外用墙时在承重墙转角处每隔墙高1m左右放水平拉接钢筋，以增加抗震能力。

3）压型金属板墙

是一种轻质高强的建筑材料，有保温与非保温型两种。

4）石膏板墙

用于中低档民用和工业建筑中的非承重内隔墙。

5）舒乐舍板墙

舒乐舍板墙具有强度高、自重轻、保温隔热、防火及抗震等良好的综合性能，适用于框架建筑的围护外墙及轻质内墙、承重的外保温复合外墙的保温层、低层框架的承重墙和屋面板等，综合效益显著。

（2）隔墙。

按其构造方式可分为块材隔墙、骨架隔墙、板材隔墙三大类。

1）块材隔墙

半砖隔墙用普通砖顺砌，砌筑砂浆宜大于M2.50

2）骨架隔墙

又称为立筋式隔墙。

①骨架。

常用的骨架有木骨架和轻钢骨架。

②面层。

轻骨架隔墙的面层常用人造板材，如胶合板、纤维板、石膏板、塑料板等。

3）板材隔墙

没有骨架，直接装配。

大多为条板，如加气混凝土条板、石膏条板、碳化石灰板，蜂窝纸板、水泥刨花板等。

2．墙体细部构造

（1）防潮层

1）当室内地面均为实铺时，外墙墙身防潮层在室内地坪以下60mm处；

2）当建筑物墙体两侧地坪不等高时，在每侧地表下60mm处，防潮层应分别设置，并在两个防潮层间的墙上加设垂直防潮层；

3）当室内地面采用架空木地板时，外墙防潮层应设在室外地坪以上，地板木搁栅垫木之下。

4）墙身防潮层一般有油毡防潮层、防水砂浆防潮层、细石混凝土防潮层和钢筋混凝土防潮层等。

（2）勒脚

勒脚的高度一般为室内地坪与室外地坪高差。

（3）散水和暗沟（明沟）

1）降水量大于900mm的地区应同时设置暗沟（明沟）和散水。

暗沟（明沟）沟底应做纵坡，坡度为0.5%～1%，坡向窨井。

2）外墙与暗沟（明沟）之间应做散水，散水宽度一般为600～1000mm，坡度为3%～5%。

3）降水量小于900mm的地区可只设置散水。

（4）窗台

外窗台是防止在窗洞底部积水，并流向室内；内窗台则是为了排除窗上的凝结水，以保护室内墙面。

外窗台外挑部分应做滴水，滴水可做成水槽或鹰嘴形。

（5）过梁

它的部分自重可以直接传给洞口两侧墙体，而不由过梁承受。

宽度超过300mm的洞口上部，应设置过梁。

（6）圈梁

1）圈梁是封闭状的配筋的混凝土梁式构件。

2）可以提高建筑物的空间刚度和整体性。

3）宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋，且层数为3～4层时，应在底层和檐口标高处各设置一道圈梁。

当层数超过4层时，除应在底层和檐口标高处各设置一道圈梁外，至少应在所有纵、横墙上隔层设置。

4）多层砌体工业房屋，应每层设置现浇混凝土圈梁。

5）钢筋混凝土圈梁宽度一般同墙厚，对厚度较大的墙体可做到墙厚的2/3，高度不小于120mm。

6）当圈梁遇到洞口不能封闭时，应在洞口上部设置截面不小于圈梁截面的附加梁，其搭接长度不小于1m，且应大于两梁高差的2倍，但对有抗震要求的建筑物，圈梁不宜被洞口截断。

【2015真题】9.三层砌体办公室的墙体一般设罝圈梁（）。

A.一道

B.二道

C.三道

D.四道

【答案】B

【解析】宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋，且层数为3～4层时，应在底层和檐口标高处各设置一道圈梁。

（7）构造柱

1、按先砌墙后浇灌混凝土柱的施工顺序制成。

构造柱则从竖向加强墙体的连接，与圈梁一起构成空间骨架。

有抗震设防要求的建筑物中须设钢筋混凝土构造柱。

2、砖混结构中构造柱的最小截面尺寸为240mm×180mm，竖向钢筋一般用4∮12，箍筋间距不大于250mm，且在柱上下端应适当加密；构造柱可不单独设置基础，但构造柱应伸入室外地面下500mm，或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。

（8）变形缝

1）伸缩缝

将建造物从地面以上构件全部断开，基础因受温度变化影响较小，不必断开。

2）沉降缝

基础部分也要断开，即使相邻部分也可自由沉降、互不牵制。

3）防震缝

防震缝一般从基础顶面开始，沿房屋全高设置。

（9）烟道与通风道

烟道

烟道道口靠墙下部，距楼地面600～1000mm。

通风道

通风道道口靠墙上方，比楼板低约300mm。

3．墙体保温隔热

外墙的保温构造，按其保温层所在的位置不同分为单一保温外墙、外保温外墙、内保温外墙和夹芯保温外墙4种类型。

（1）外墙外保温：

是一种最科学、最高效的保温节能技术。

1）构造

①保温层。

外保温材料的导热系数通常小于0.05W/（K．m）。

常用：

膨胀型聚苯乙烯板（EPS）、挤塑型聚苯乙烯板（XPS）、岩棉板、玻璃棉毡以及超轻保温浆料等。

②保温层的固定。

国内常用经过防锈处理的钢质膨胀螺栓作为锚固件。

超轻保温浆可直接涂抹在外墙表面上。

③保温层的面层。

薄面层一般为聚合物水泥胶浆抹面，薄型面层的厚度一般在10mm以内。

厚面层则采用普通水泥砂浆抹面，厚度为25～30mm。

厚型面层施工时，一般要用钢丝网覆盖于聚苯板保温层上。

2）特点

与内保温墙体比较，外保温墙体有下列优点：

①外墙外保温系统不会产生热桥，因此具有良好的建筑节能效果。

②外保温对提高室内温度的稳定性有利。

③外保温墙体能有效地减少温度波动对墙体的破坏，保护建筑物的主体结构，

延长建筑物的使用寿命。

④外保温墙体构造可用于新建的建筑物墙体，也可以用于旧建筑外墙的节能改造。

在旧房的节能改造中，外保温结构对居住者影响较小。

⑤外保温有利于加快施工进度，室内装修不致破坏保温层。

缺点：

①外保温构造必须能满足水密性、抗风压以及抵抗温度变化带来的不利影响。

②应考虑抵抗外界可能产生的外力。

③应处理好门窗洞口、穿墙管线、墙角处以及面层装饰等方面的问题。

（2）外墙内保温

1）构造

①保温结构由保温板和空气层组成，常用的保温板有GRC内保温板、玻纤增强石膏外墙内保温板、P-GRC外墙内保温板等，空气层的作用既能防止保温材料变潮，也能提高墙体的保温能力。

②水蒸气不容易穿过主体结构墙，处理不好往往会在保温层中产生水蒸气的凝结水，影响保温性能。

可以采用在保温层与主体结构之间加设一个空气间层。

该方法的优点是防潮可靠，并且还能解决传统隔汽层在春、夏、秋三季难以将内部湿气排向室内的问题，同时空气层还提高了墙体的保温能力。

③薄弱部位：

内外墙交接处；外墙转角部位；保温结构中龙骨部位。

优点

一是外墙内保温的保温材料在楼板处被分割，施工时仅在一个层高内进行保温施工，施工时不用脚手架或高空吊篮，施工比较安全方便，不损害建筑物原有的立面造型，施工造价相对较低。

二是由于绝热层在内侧，在夏季的晚上，墙的内表面温度随空气温度的下降而迅速下降，减少闷热感。

三是耐久性好于外墙外保温，增加了保温材料的使用寿命。

四是有利于安全防火。

五是施工方便，受风、雨天影响小。

缺点

一是保温隔热效果差，外墙平均传热系数高。

二是热桥保温处理困难，易出现结露现象。

三是占用室内使用面积。

四是不利于室内装修，包括重物钉挂困难等；在安装空调、电话及其他装饰物等设施时尤其不便。

五是不利于既有建筑的节能改造。

六是保温层易出现裂缝。

七是昼夜和四季温差大，墙体内表面应力大，易引起内表面保温的开裂，特别是保温板之间的裂缝尤为明显。

【例题】关于外墙外保温，以下说法正确的有（）。

A.是一种最科学、最高效的保温节能技术。

B.保温层的面层厚面层则采用普通水泥砂浆抹面

C.可以用于旧建筑外墙的节能改造

D.保温材料耐久性好于外墙内保温

E.墙体内表面应力大，易引起内表面保温的开裂

【答案】ABC

【解析】D错误，外墙内保温耐久性优于外墙外保温；E错误，外墙内保温由于昼夜和四季温差大，墙体内表面应力大，易引起内表面保温的开裂，特别是保温板之间的裂缝尤为明显。