1、第二章 民用建筑(mn yn jin zh)構造概論共八十九頁第一節 民用建筑的構件組成(z chn)與作用一、建筑物的組成及各組成部分的作用1、基礎(jch) 作用：建筑物最下部的承重構件要求：堅固、穩定且能抵抗冰凍、地下水 和化學侵蝕等。共八十九頁2、墻和柱作用：承重構件和圍護構件，內墻還起著分隔(fng)房間創造室內舒適環境的作用。要求：足夠的強度、穩定性、保溫、隔熱、隔聲、防水、防火等能力以及具有一定的經濟性和耐久性。共八十九頁3、樓板層和地坪：樓板是水平(shupng)方向的承重構件樓板層承受荷載并將這些荷載傳給墻或柱；同時對墻體起著水平支撐的作用。因此要求樓板層應具有足夠的抗彎強度

2、、剛度和隔聲、防潮、防水的性能。地坪是底層房間與地基土層相接的構件，起承受底層房間荷載的作用。要求地坪具有耐磨防潮、防水、防塵和保溫的性能。共八十九頁4、樓梯：是建筑的垂直交通設施。供人們上下樓層(lu cn)和緊急疏散之用。要求樓梯具有足夠的通行能力，并且防滑、防火，能保證安全使用。共八十九頁5、門窗： 非承重構件(gujin)，也稱為配件共八十九頁6、屋頂：是建筑物頂部的圍護構件和承重構件。抵抗風、雨、雪霜、冰雹等的侵襲和太陽輻射(ti yn f sh)熱的影響；又承受風雪荷載及施工、檢修等屋頂荷載，并將這些荷載傳給墻或柱。屋頂應具有足夠的強度、剛度及防水、保溫、隔熱等性能。共八十九頁第二

3、節 建筑構造設計原則與影響(yngxing)因素建筑構造研究的對象及其任務建筑構造就是專門研究建筑物各組成部分以及各部分之間的構造方法和組合原理的科學，其主要任務是根據建筑物的功能要求(yoqi)，通過構造技術手段，提供合理的構造方案和措施共八十九頁一、建筑構造設計基本(jbn)原則1、結構堅固、耐久建筑構造設計應該(ynggi)從材料、結構、施工三方面引入先進技術，但是必須注意因地制宜，不能脫離實際。即在構造方案上首先應考慮堅固實用，保證房屋的整體剛度，安全可靠，經久耐用。共八十九頁一、建筑構造設計基本(jbn)原則2、必須滿足建筑使用功能(gngnng)要求由于建筑物使用性質和所處環境不同

4、，除滿足空間尺度要求外，有些建筑物還有某些特殊要求，如保溫、通風、隔熱、吸聲、隔聲等。在構造設計時，要綜合相關專業的技術知識，優化設計，選擇經濟合理的構造措施，滿足建筑使用功能要求。共八十九頁一、建筑構造設計基本(jbn)原則3、 美觀大方 建筑構造設計是初步設計的繼續和深入，建筑要做到美觀大方，構造設計是非常重要的一環 。4、技術先進 必須適應建筑工業化的需要(xyo)。5、 必須講求建筑經濟的綜合效益 建筑構造設計處處都應考慮經濟合理，在選用材料上應就地取材，注意節約鋼材、水泥、木材三大材料，并在保證質量前提下降低造價。共八十九頁 二、影響(yngxing)建筑構造的因素 一、 經濟條件的

5、影響 建筑構造在實施時必然受到材料設備施工方案經濟效益等條件制約 。共八十九頁 二、外界環境的影響 1、 氣候條件的影響 如日曬雨淋、風雪冰凍、地下水等。對于這些影響，在構造上必須考慮相應防護的措施(cush)，如防水防潮、防寒隔熱、防溫度變形等 。2、 外力作用的影響 外力包括人、家具和設備的重量，結構自重，風力，地震力，以及雪重等，這些通稱為荷載。 共八十九頁3、人為因素和其他(qt)因素的影響 如火災、機械振動、噪聲等的影響，在建筑構造上需采取防火、防振和隔聲的相應措施。共八十九頁 二、影響建筑構造的因素 四、 建筑技術條件的影響 建筑構造在實施時必然受到建筑技術條件、材料設備施工方案(

6、fng n)等條件制約 。共八十九頁 第八章 基礎(jch)與地下室共八十九頁 本章主要介紹地基與基礎(jch)的基本概念，基礎(jch)的埋深及其影響因素，基礎(jch)的類型與構造，地下室的防潮和防水構造等。其中基礎(jch)的類型與地下室的防潮、防水構造是本章重點。 本章(bn zhn)提要共八十九頁第一節 地基(dj)與基礎概述一 、地基與基礎的關系(gun x)基礎與土層直接接觸的承重構件地基支承建筑物荷載的土壤層共八十九頁關系(gun x) 【地耐力】：地基每平方米所能承受的最大壓力（地基承載力）F 【持力層】：直接承受基礎荷載的土層 【下臥層】：持力層以下的土層 為了保證建筑物的

7、穩定和安全，必須控制建筑物基礎底面的平均壓應力不超過地耐力。共八十九頁 建筑的全部荷載N（kN）是通過基礎 傳遞給地基的。 ANf 當荷載一定時，可通過加大基礎底面積A（m2）來減少(jinsho)單位面積上地基所承受的壓力。 共八十九頁二、地基(dj)的分類【天然地基】指天然狀態下即可滿足(mnz)承載力要求、不需人工處理的地基。包括巖石、碎石、砂土、黏性土等。【人工地基】經人工處理的地基稱為人工地基。包括淤泥、淤泥質土、雜填土、充填土、飽和松散的細砂（粉土）處理方法有換土法、填土法、預壓法、強夯法、深層攪拌法、打樁法。共八十九頁【預壓、強夯法】 土的壓實法主要是通過減小土顆粒間的孔隙，把細

8、土粒壓人大顆粒間的孔隙中去，并及時排去孔隙中的空氣，從而增加土的干容重，減少(jinsho)土的壓縮性，提高地基的強度。 常用的壓實法有：土的表面壓實法、機械壓實法。共八十九頁 【換土、填土法】 當遇到地基(dj)持力層比較軟弱，或部分地基(dj)有一定厚度的軟弱土層，如淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基(dj)時，可將軟弱土層的部分或全部挖去，換成其他較堅硬的材料，這種方法稱換土法。 其特點是：能夠充分利用地方材料、節約三材。共八十九頁【打樁法】 當建筑物荷載較大，或建筑物很高，而地基土層較弱，采用淺埋基礎已不能滿足地基承載力的要求時，建筑物可采用樁基，即通過柱子似的

9、樁，穿過(chun u)深達十幾米、甚至幾十米的軟弱土層，直接支承在堅硬的巖層上，這種樁稱柱樁或承樁。共八十九頁【深層攪拌法】： 利用水泥或石灰作固化劑，通過特制的深層攪拌機和機械在一定深度范圍內把地基(dj)土與水泥（或其他固化劑）強行拌和固化形成穩定和有足夠強度的水泥土，制成樁體塊體和墻體等并與原地基(dj)共同作用，提高地基(dj)承載力，改善地基(dj)變形特性的一種地基(dj)處理技術。共八十九頁三、地基與基礎設計要求在設計地基、基礎時，一般要求滿足下列條件：（一）地基承載力和均勻程度的要求 建筑物的建造地址盡可能選在地基土的地耐力較高且分布均勻的地段，如巖石類、碎石類等。若地基土質

10、不均勻，會給基礎設計增加困難。若處理不當將會使建筑物發生不均勻沉降，而引起墻身開裂，甚至(shnzh)影響建筑物的使用。 共八十九頁比薩斜塔之所以會傾斜，是由于它地基下面土層的特殊性造成(zo chn)的。比薩斜塔下的有好幾層不同材質的土層，各種軟質粉土的沉淀物和非常軟的粘土相間形成共八十九頁共八十九頁共八十九頁共八十九頁（二）地基強度和耐久性的要求 基礎是建筑物的重要的承重構件(gujin)，材料必須要有足夠的強度。 基礎的材料、構造選擇應與上部建筑物的使用年限相適應。（三）基礎工程應注意經濟問題 基礎工程約占建筑總造價的10%-40%，應盡可能選擇良好的天然地基，選擇較好的土質地段，應盡量

11、使用地方材料，采用恰當的形式和構造方法。共八十九頁四、基礎的埋置深度(shnd)（重點）（一） 基礎埋置深度的定義【基礎埋置深度】是指室設計室外地坪(d pn)至基礎底面的距離。設計室外地坪共八十九頁淺基礎(jch)和深基礎(jch)【淺基礎】:基礎埋置深度(shnd)5m。不能小于500mm。【深基礎】：基礎埋置深度5m。 在確定基礎的埋深時，應優先選擇淺基礎。只有在表層土質極弱或總荷載較大或其他特殊情況下，才選用深基礎。 共八十九頁（二）基礎(jch)埋深的選擇 決定基礎埋置深度(shnd)的因素很多，主要應根據三個方面綜合考慮確定，即土層構造情況、地下水位情況和凍結深度情況。1、地基土層

12、構造的影響基礎埋置的原則：在滿足地基穩定和變形要求的前提下，基礎宜淺埋，當上層地基的承載力大于下層土時，宜利用上層土做持力層。一般，應盡可能淺埋。但通常不淺于500mm共八十九頁1)地基由均勻的，壓縮性較小的良好土層構成；(2)地基由兩層土構成，上層弱土層厚度(hud)在2m，下層為良好土層；(3)地基由兩層土構成，上層弱土層厚度在25m之內(4)弱土層厚度大于5m；(5)地基由兩層土構成，上層是好土，而下層是弱土層；(6)地基由好土與弱土交替構成。共八十九頁共八十九頁2、 地下水位的影響地基土含水量的大小對承載力影響很大，所以地下水位高低直接影響地基承載力。建筑物的基礎應爭取(zhngq)埋

13、置在地下水位以上。地下水位較高的地區，宜將基礎埋置在最低地下水位以下200mm 的深度。共八十九頁共八十九頁3. 土的凍結深度的影響【冰凍線】凍結土與非凍結土的分界線稱為冰凍線。一年四季建筑物的凍融變化： 冬季，土的凍脹會把基礎抬起；春天，氣溫回升，土層解凍，基礎就會下沉，使建筑物周期性的處于不穩定(wndng)狀態。因此，一般要求基礎埋置在冰凍線下200mm。共八十九頁共八十九頁土壤凍脹現象及其嚴重程度與地基土的顆粒(kl)粗細、含水量、地下水位高低等因素有關。【凍脹土】粉砂、輕粉質粘土等土壤顆粒細，孔隙小 毛細作用顯著，具有凍脹性的土壤。 凍脹土中含水量越大，凍脹就越嚴重；地下水位越高，凍

14、脹越強烈。因此，如地基土有凍脹現象，基礎應埋置在冰凍線以下大約200mm的地方。共八十九頁4 、其他因素對基礎埋深的影響 基礎的埋深除與地基構造、地下水位、凍結深度等因素有關外，還需考慮周圍環境與具體工程特點，如相鄰基礎的深度、擬建建筑物是否(sh fu)有地下室、設備基礎、地下管溝等。共八十九頁新建建筑物基礎埋深不宜大于相鄰原有建筑物的基礎埋深。若新建筑的基礎埋深大于原有建筑的基礎埋深時，應考慮原有基礎的穩定性問題，如圖所示。具體做法是必須滿足下列條件(tiojin)：兩基礎之間的水平距離一般控制在兩基礎底面高差的12倍內。共八十九頁第二節 基礎(jch)構造共八十九頁三基礎(jch)類型與

15、構造按材料分為剛性基礎（磚基礎、毛石基礎、混凝土基礎、毛石混凝土基礎、灰土基礎）和柔性基礎（鋼筋混凝土基礎）等；按構造形式(xngsh)分為條形基礎、獨立基礎、井格基礎、筏片基礎、箱形基礎和樁基礎。共八十九頁由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料制成的墻下條形基礎或柱下獨立基礎又稱為無筋擴展基礎，適用于低層和多層民用建筑。由鋼筋混凝土制成的柱下獨立基礎和墻下條形基礎稱為擴展基礎，多用于地基承載力差、荷載(hzi)較大、地下水位較高等條件下的大中型建筑 共八十九頁1、剛性基礎 定義：由剛性材料做的基礎 【剛性材料】：抗壓強度高而抗彎、抗剪等強度較低的材料如磚、石、素混凝土、灰土等。

16、應用：用于荷載不太大的建筑，一般用于23層混合結構中 剛性基礎斷面寬度：應根據(gnj)材料的剛性角來確定共八十九頁【剛性角】：通常按剛性材料的受力特點，基礎的挑出長度與高度應在材料允許范圍內控制，這個控制范圍的夾角(ji jio)稱為剛性角。共八十九頁基礎受力在剛性角范圍(fnwi)以內基礎寬度超過剛性角范圍(fnwi)而破壞共八十九頁2、柔性基礎定義：鋼筋混凝土基礎稱為非剛性基礎，也稱柔性基礎。特點：這種基礎不受剛性角的限制，基礎底部不但能承受很大的壓應力，而且還能承受很大的彎矩，能抵抗彎矩變形。應用：用于荷載較大的多、高層建筑斷面形式(xngsh)：常為錐形，但最薄處不應小于200mm為

17、了保證鋼筋混凝土基礎施工時，鋼筋不致陷入泥土中，常須在基礎與地基之間設置混凝土墊層。共八十九頁柔性(ru xn)基礎 鋼筋(gngjn)混凝土基礎共八十九頁為了(wi le)使基礎底面均勻傳遞對地基的壓力，常在基礎下部用強度等級為C10的混凝土做墊層，其厚度宜為70100mm。有墊層時，鋼筋距基礎底面的保護層厚度不宜小于35mm；不設墊層時，鋼筋距基礎底面不宜小于70mm，以保護鋼筋免遭銹蝕。共八十九頁混凝土主要用于抗壓，混凝土的抗壓強度是通過實驗得出的，我國采用邊長為150mm的立方體作為混凝土抗壓強度的標準尺寸試件。規定以邊長為150mm的立方體在（203）的溫度(wnd)和相對濕度在90

18、%以上的潮濕空氣中養護28d，依照標準實驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度作為混凝土強度等級.按照混凝土結構設計規范規定，混凝土強度分為14個等級，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。共八十九頁共八十九頁（二）、按構造形式分類 基礎構造形式的確定隨建筑物上部結構形式、荷載大小及地基(dj)土質情況而定。常見基礎有以下幾種： 1、條形基礎 2、獨立基礎 3、井格式基礎 4、滿堂基礎 5、樁基礎共八十九頁（1）條形(tio xn)基礎【上部結構】：（磚或石）墻承重【基礎】：沿墻身設置成連續的帶形，也稱帶形基礎，所以

19、，條形基礎是磚石墻基礎的基本(jbn)形式。【優點】：基礎縱向整體性好，可減緩局部不均勻下沉。【適用范圍】：荷載較大，地基軟弱時通常采用鋼筋混凝土條形基礎【材料】：磚、石、灰土、三合土。共八十九頁共八十九頁共八十九頁混合結構墻下條基 共八十九頁（一）毛石基礎 毛石基礎是由石材和不小于M5砂漿砌筑而成。毛石是指開采未經雕鑿成型的石塊，形狀不規則。由于石材抗壓強度高，抗凍、抗水、抗腐蝕性能(xngnng)均較好，所以毛石基礎可以用于地下水位較高、凍結深度較大的底層或多層民用建筑，但整體性欠佳，有震動的房屋很少采用。二、條形基礎(jch)構造共八十九頁構造要求：毛石基礎的剖面形式多為階梯形。基礎頂面

20、要比墻或柱每邊寬出100mm，基礎的寬度、每個臺階挑出的高度均不宜(by)小于400mm，每個臺階挑出的寬度不應大于200mm，其臺階的寬高比應小于11.2511.50，當基礎底面寬度小于700mm時，毛石基礎可做成矩形截面。共八十九頁（二）磚基礎(jch) 砌筑磚基礎的普通粘土磚，其強度等級要求在MU10以上，砂漿強度等級一般不低于M5。磚基礎具有取材容易、價格低廉、施工方便(fngbin)等特點，由于磚的強度及耐久性較差，故磚基礎常用于地基土質好、地下水位較低、5層以下的磚混結構中。 共八十九頁構造要求：磚基礎采用逐級放大的臺階式，其臺階的寬高比應小于11.5，常采用每隔二皮磚挑出1/4磚

21、長的形式，簡稱(jinchng)二皮一收。當基礎寬大時，也可采用二皮一挑與一皮一挑相間的砌筑方法，簡稱(jinchng)二一間隔收。如圖6-8所示。，磚基礎的大放腳下需設墊層，其厚度應根據上部結構荷載和地基承載力大小等確定，一般不小于100mm 共八十九頁（三）灰土(hu t)與三合土基礎 灰土基礎是由粉狀的石灰與松散(sngsn)的粉土加適量水拌和而成，用于灰土基礎的石灰與粉土的體積比為37或46，灰土每層均需鋪220mm厚，夯實后厚度為150mm。由于灰土的抗凍、耐水性差，灰土基礎適用于地下水位較低的低層建筑。三合土是指石灰、砂、骨料（碎石、碎磚或礦渣），按體積比136或124加水拌和而成

22、。三合土基礎的總厚度大于300mm，寬度大于600mm。三合土基礎廣泛用于南方地區，適用于四層以下的建筑。與灰土基礎一樣，應埋在地下水位以上，頂面應在冰凍線以下。共八十九頁 灰土(hu t)與三合土基礎 共八十九頁（四）混凝土基礎(jch)混凝土基礎具有堅固、耐久、耐腐蝕、耐水等特點，與前幾種基礎相比，可用于地下水位較高和有冰凍的地方。由于混凝土可塑性強，基礎斷面(dun min)形式可做成矩形、階梯形和錐形。為了施工方便。當基礎寬度小于350mm時多做成矩形；大于350mm時，多做成階梯形；當基礎底面寬度大于2000mm時，還可做成錐形，錐形斷面能節約混凝土，從而減輕基礎自重。 共八十九頁混

23、凝土基礎的剛性角為45，階梯形斷面寬高比應小于11或11.5。混凝土標號為C7.5C10。混凝土澆筑前應進行驗槽，軸線、基坑（槽）尺寸和土質等均應符合設計要求，基坑（槽）內浮土、積水、淤泥(yn)、雜物等均應清除干凈，基底局部軟弱土層應挖去，用灰土或砂礫回填夯實至基底相平，如圖所示。共八十九頁（五） 毛石混凝土基礎 為了節約水泥用量，對于體積較大的混凝土基礎，可以在澆筑混凝土時加入20%30%的粒徑不超過300mm的毛石，這種基礎叫毛石混凝土基礎。所用(su yn)毛石尺寸應小于基礎寬度的1/3，且毛石在混凝土中應分布均勻。當基礎埋深較大時，也可將毛石混凝土做成臺階形，每階寬度不應小于400m

24、m。如果地下水對普通水泥有侵蝕作用時，應采用礦渣水泥或火山灰水泥拌制混凝土，如圖所示 共八十九頁毛石(mo sh)混凝土基礎共八十九頁（2）獨立(dl)基礎【上部結構】：框架結構或單層排架及門架結構承重【基礎】：方形或矩形的單獨基礎，也稱柱式基礎，所以，獨立基礎是柱下基礎的基本形式。【形式】：杯形、臺階形、錐形、方形等。【優點】：減少土方工程量，便于管道穿過，節約基礎材料。【缺點】：基礎與基礎之間無構件連接件，整體剛度較差。【適用范圍】：土質均勻、荷載均勻的骨架(gji)結構建筑中。共八十九頁共八十九頁共八十九頁工業(gngy)廠房的階梯形獨立基礎共八十九頁（3）井格式(g shi)基礎當框架

25、結構處在地基條件較差的情況時，為了提高建筑物的整體性，以免各柱子之間產生不均勻沉降，常將柱下基礎沿縱、橫方向(fngxing)連接起來，做成“十”字交叉的井格基礎，故又稱十字帶形基礎。柱下鋼筋混凝土十字交叉基礎共八十九頁（4）筏片基礎(jch)當建筑物上部荷載大，而地基又軟弱時【基礎】：將墻下基礎連成一片，使建筑物的荷載承受在一塊整板上，這種滿堂式的板式基礎稱筏形基礎。【形式】：平板式（無梁式筏形基礎）和梁板式（有梁式筏形基礎）【使用條件】：上部荷載較大，地基承載力較低，【優點】：筏式基礎具有減少基底壓力(yl)，提高地基承載力和調整地基不均勻沉降的能力【適用范圍】：廣泛應用于地基承載力較差或上部荷載較大的建筑物。共八十九頁共八十九頁共八十九頁（5）箱形基礎(jch)【箱形基礎】用鋼筋混凝土將基礎四周的墻、頂板、底板整澆成剛度很大的盒狀基礎。【優點】箱形基礎整體空間剛度大，對抵抗地基的不均勻沉降有力，【適用范圍】適用于高層建筑(o cn jin zh)或在軟弱地