第五章民用建筑構造概論2022/11/24第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論2022/9/24第五章民用建筑構造概第一節

概論一、建筑構造研究的對象及任務1、研究對象：建筑材料、建筑結構、建筑物理、建筑設備、建筑施工等。2、任務：提供符合適用、安全、經濟、美觀的構造方案。

上一張下一張主頁退出第五章民用建筑構造概論第一節

概論一、建筑構造研究的對象及任務上一張下一張二、建筑物的組成及各組成部分的作用構件、配件的概念構配件：由建筑材料制成的獨立部件，其三個方向有規定的尺度。（是構件與配件的通稱）構件：組成結構的單個物體。如柱、梁、屋面板、基礎等。配件：如門、窗、欄桿、扶手等。建筑物的構造組成（圖4-1）下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概論二、建筑物的組成及各組成部分的作用構件、配件的概念下一張第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論1．

基礎作用：上承下傳，是建筑物最下部的承重構件。設計要求：堅固、穩定，且能抵抗冰凍、地下水和化學侵蝕等。下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概論1．

基礎作用：上承下傳，是建筑物最下部的承重構件。下一張2．

墻作用：承重構件和圍護構件，內墻還起著分隔房間創造室內舒適環境的作用。設計要求：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。下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概論2．

墻下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概3．

樓板層作用：水平方向的承重構件，起水平分隔、水平承重和水平支撐作用。設計要求：足夠的抗彎強度、剛度和隔聲能力，防水、防潮能力。下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概論3．

樓板層作用：水平方向的承重構件，起水平分隔、水平承重4．

地坪層作用：承受底層房間的荷載。設計要求：耐磨、防潮、防水和保溫等能力。下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概論4．

地坪層作用：承受底層房間的荷載。下一張主頁退5．

樓梯作用：垂直交通設施，供人們上下樓梯和緊急疏散之用。設計要求：足夠的通行能力、防水、防滑。下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概論5．

樓梯下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造6．

屋頂

作用：建筑物頂部的外圍護構件和承重構件。

設計要求：足夠的強度、剛度以及防水、保溫、隔熱能力。下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概論6．

屋頂作用：建筑物頂部的外圍護構件和承重構件。下7．

門窗作用：

門：內外交通、隔離房間之用

窗：采光和通風，分隔和圍護。設計要求：保溫、隔熱、隔聲、防風砂等下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概論7．

門窗下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造第二節

建筑物的結構體系1、按建筑物的使用性質和規模為單層墻承重、框架承重結構多層大跨：拱、桁架、網架、薄殼、折板、懸索等高層：框架、剪力墻、框架-剪力墻、筒體等下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概論第二節

建筑物的結構體系1、按建筑物的使用性質和規模為下一

2、按結構所用材料為磚+木磚+砼（多層）鋼筋砼+鋼（高層）木結構混合結構鋼筋砼結構（多、高層）鋼結構（高層、大跨）下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概論

2、按結構所用材料為磚+木下一張主頁退出上一張第3、常用結構體系所適用的建筑類型

（1）墻承重結構所使用的建筑類型

墻承重結構支承系統——以部分或全部建筑外墻以及若干固定不變的建筑內墻作為垂直支承系統的一種體系。墻承重結構支承系統砌體墻承重

鋼筋混凝土墻承重系統砌體墻承重鋼筋混凝土墻承重系統墻體材料的來源豐富，施工方便，對建筑平面的適應性強，因此大量應用于低層和多層的民用建筑，特別是住宅、旅館、學校、幼托、辦公用房和一些小型商業用房、工業廠房、診療所等預制裝配式的建筑平面相對較為規整，往往以橫墻承重居多，使用不夠靈活，但能夠適應一般的學校、宿舍、旅館、住宅、辦公等建筑的要求；現澆的往往大量應用于高層建筑，特別是高層的辦公樓、旅館、病房、住宅等建筑中第五章民用建筑構造概論3、常用結構體系所適用的建筑類型（1）墻承重結構所使用的建砌體墻承重

橫墻承重的方式在縱方向可以獲得較大的開窗面積，易得到較好的采光條件，但平面較呆板。縱墻承重的方式可減少橫墻的數量，對開放室內空間有一定的好處，但其整體剛度往往不如橫墻承重的方案好，縱向開窗面積也受到限制，所以在高烈度地震區應慎重對待。縱、橫墻混合承重的方案除應有一定數量的縱墻及橫墻拉齊以加強建筑物的剛度、滿足抗震的要求外，其墻體的布置相對較為自由，在平面組合方面可獲得交通組織的方便并能夠形成較好的采光和通風的條件，尤其適用于民用住宅。第五章民用建筑構造概論砌體墻承重橫墻承重的方式在縱方向可以獲得較大的開窗面積，易第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論砌體墻承重實例第五章民用建筑構造概論砌體墻承重實例第五章民用建筑構造概論鋼筋混凝土墻承重系統

預制裝配式鋼筋混凝土墻承重體系第五章民用建筑構造概論鋼筋混凝土墻承重系統預制裝配式鋼筋混凝土墻承重體系第五章民板材裝配式建筑體系第五章民用建筑構造概論板材裝配式建筑體系第五章民用建筑構造概論預制裝配式盒子住宅

1967年蒙特利爾世界博覽會展出的預制裝配式盒子住宅第五章民用建筑構造概論預制裝配式盒子住宅1967年蒙特利爾世界博覽會展出的預制裝現澆鋼筋混凝土剪力墻體系第五章民用建筑構造概論現澆鋼筋混凝土剪力墻體系第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論（2）、骨架結構支承系統所適用的建筑類型

骨架結構支承系統——對于建筑空間布置在構思上主要在于用兩根柱子和一根橫梁來取代了一片承重墻。這樣原來在墻承重結構支承系統中被承重墻體占據的空間就盡可能地給釋放了出來，使得建筑結構構件所占據的空間大大減少，而且在骨架結構承重系統中，無論是內、外墻均不承重，可以靈活布置和移動，因此較為適用于那些需要靈活分隔空間的建筑物，或是內部空曠的建筑物，而且建筑立面處理也較為靈活。

可分為：框架結構體系、框剪、框筒等體系、板柱體系、單層剛架、拱、排架。第五章民用建筑構造概論（2）、骨架結構支承系統所適用的建筑類型骨架結構支承系統—框架結構體系柱網需要有對位關系，平面不宜轉折過多，對于建筑布局的靈活性的意義主要還是體現在那些內部需要較多的大空間。某框架結構檔案館平面圖(a)一層平面

(b)二層平面

第五章民用建筑構造概論框架結構體系柱網需要有對位關系，平面不宜轉折過多，對于建筑布某飯店建筑框架呈扇形排列

某銀行建筑框架成角度交叉排列第五章民用建筑構造概論某飯店建筑框架呈扇形排列

某銀行建筑框架成角度交叉排列第框架結構建筑的特點：由于墻體不用承重，故可以創造開敞的空間，且作為圍護分隔的墻體可以根據各個樓層的不同需要設置，無需上下對齊。第五章民用建筑構造概論框架結構建筑的特點：由于墻體不用承重，故可以創造開敞的空間，鋼筋混凝土框架支承的大型體育館的看臺下部室內空間

框架結構建筑的圍護及分隔墻體的選材及布置第五章民用建筑構造概論鋼筋混凝土框架支承的大型體育館的看臺下部室內空間

框架結構框剪、框筒等體系框剪體系的建筑物，剪力墻的布置除滿足結構方面的需要外，如能與建筑空間的布置相協調，更能發揮框架原有的靈活性。

框筒等體系的建筑物，筒體在垂直方向的適當變形，可以造成豐富的建筑體型。某框剪體系高層旅館平面

框筒結構辦公樓核心筒跟隨建筑外形作變化

第五章民用建筑構造概論框剪、框筒等體系框剪體系的建筑物，剪力墻的布置除滿足結構方美國芝加哥西爾斯大廈的束筒框架結構布置及體型變化

第五章民用建筑構造概論美國芝加哥西爾斯大廈的束筒框架結構布置及體型變化第五章民用板柱體系板底平整，可降低層高，且內部空間分隔不受梁的影響。適用于使用荷載合適的商場、圖書館、倉儲、多層輕型廠房等。某裝配式板柱體系辦公樓平面及施工工藝示意第五章民用建筑構造概論板柱體系板底平整，可降低層高，且內部空間分隔不受梁的影響。傘狀結構的無梁樓蓋的辦公建筑第五章民用建筑構造概論傘狀結構的無梁樓蓋的辦公建筑第五章民用建筑構造概論單層剛架、拱在結構上屬于平面受力體系，可以通過改變排列方式或平面尺寸適應較活潑的建筑平面和體型；還可以結合空間結構屋蓋系統覆蓋大空間。鋼制剛架結構的玻璃暖房

第五章民用建筑構造概論單層剛架、拱在結構上屬于平面受力體系，可以通過改變排列方式某剛架結構車站鋼制剛架結構的飛機庫第五章民用建筑構造概論某剛架結構車站鋼制剛架結構的飛機庫第五章民用建筑構造概論拱券在早期建筑中的應用第五章民用建筑構造概論拱券在早期建筑中的應用第五章民用建筑構造概論美國蒙哥馬里體育館用平行拱支承屋面覆蓋圓形平面第五章民用建筑構造概論美國蒙哥馬里體育館用平行拱支承屋面覆蓋圓形平面第五章民用建筑墨西哥馬達萊納體育中心體育宮用四道相交的拱支承屋面覆蓋接近正方形的平面第五章民用建筑構造概論墨西哥馬達萊納體育中心體育宮用四道相交的拱支承屋面覆蓋接近正法國某大學建筑由不斷轉變排列角度的落地拱生成第五章民用建筑構造概論法國某大學建筑由不斷轉變排列角度的落地拱生成第五章民用建筑構兩片剛性拱支撐屋面索網及其邊緣構件兩片交叉拱作為索網邊緣構件第五章民用建筑構造概論兩片剛性拱支撐屋面索網及其邊緣構件兩片交叉拱作為索網邊緣構拱在體育建筑及展示空間中的應用第五章民用建筑構造概論拱在體育建筑及展示空間中的應用第五章民用建筑構造概論排架

屋架等與柱子之間鉸接，能夠承受大型的起重設備運行時所產生的動荷載

第五章民用建筑構造概論排架屋架等與柱子之間鉸接，能夠承受大型的起重設備運行（3）、空間結構支承系統所適用的建筑類型

空間結構支承系統——各向受力，可以較為充分地發揮材料的性能，因而結構自重小，是覆蓋大型空間的理想結構形式。

可分為：薄殼、網架、懸索、膜、混合形式

第五章民用建筑構造概論（3）、空間結構支承系統所適用的建筑類型空間結構支承系統—空間結構的主要特點各種空間結構類型比起其它平面類型的結構形式來，除了在發揮材料性能、減少結構自重、增加覆蓋面積方面的優勢外，其形狀的富于變化以及支座形式的靈活選用及靈活布置，對建筑空間以及建筑形態的構成無疑都有著積極的意義。空間結構支承系統不但適用于各種民用和工業建筑的單體，而且可以應用于建筑物的局部，特別是建筑物體型變化的關節點、各部分交接的連接處以及局部需要大空間的地方。這些部分要么是垂直承重構件的布置需兼顧被連接部分的結構特征，或者需要局部減少垂直構件的數量以得到較大的使用空間；要么是在建筑方面需要形成較為活躍的元素，希望能夠在這個位置上有較為活潑的建筑體型。第五章民用建筑構造概論空間結構的主要特點各種空間結構類型比起其它平面類型的結構形式薄殼

屬于空間薄壁結構，又可分為曲面殼和折板兩種。對建筑而言，結構本身就形成了“面”，而且可以切削。

第五章民用建筑構造概論薄殼屬于空間薄壁結構，又可分為曲面殼和折板兩種。對建筑第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論網架

由許多桿件按照受力的合理性有規律地排列組合而成，可以分為平板網架和網殼兩種。網架空間整體性好。平板網架桿件正交、斜交后可以形成不同的平面形狀，使用相當靈活。在需要時結構桿件可以暴露。網殼相當于格構化的薄殼，但由鋼桿件組成的網殼一般比混凝土薄殼的自重要小得多，除了用作大空間的頂蓋外，還可以整體化地圍合空間第五章民用建筑構造概論網架由許多桿件按照受力的合理性有規律地排列組合而成，可由網架結構覆蓋的交通空間第五章民用建筑構造概論由網架結構覆蓋的交通空間第五章民用建筑構造概論曲面網架的大型展示空間及運動館第五章民用建筑構造概論曲面網架的大型展示空間及運動館第五章民用建筑構造概論懸索

用高強鋼絲做拉索，加上高強的邊緣構件以及下部的支承構件，使結構自重極大地減小，而跨度大大增加。除穩定性相對較差外，是比較理想的大跨屋蓋結構形式。對于建筑而言，由于拉索顯示出柔韌的狀態，使得結構形式輕巧且具有動感。屋蓋用懸索結構的冰球館及某世博會展廳第五章民用建筑構造概論懸索用高強鋼絲做拉索，加上高強的邊緣構件以及下部的支某懸索結構的展示廳第五章民用建筑構造概論某懸索結構的展示廳第五章民用建筑構造概論膜

在本質上也是受拉構件。像薄殼一樣，兼有承重和圍護的雙重功能。其張拉力來源于充氣或者用桅桿、拱、拉索等構件來將膜繃緊。由于這些構件靈活的布置形式以及膜本身輕柔的外表，在城市室外空間小品中也常應用。

可以想象把索網結構的索細化加密，直到交織成一張薄膜。第五章民用建筑構造概論膜在本質上也是受拉構件。像薄殼一樣，兼有承重和圍護的雙重功體育場張拉膜結構頂蓋第五章民用建筑構造概論體育場張拉膜結構頂蓋第五章民用建筑構造概論張拉膜結構第五章民用建筑構造概論張拉膜結構第五章民用建筑構造概論充氣膜結構第五章民用建筑構造概論充氣膜結構第五章民用建筑構造概論混合形式

按照建筑設計的要求及材料、結構功能的合理性，以多種形式混合使用上圖為：雷諾汽車中心—懸索與屋面鋼梁混合使用第五章民用建筑構造概論混合形式

按照建筑設計的要求及材料、結構功能的合理性，以多上海八萬人體育館—變截面柱、懸臂桁架及張拉膜的混合使用第五章民用建筑構造概論上海八萬人體育館—變截面柱、懸臂桁架及張拉膜的混合使用第五章空間結構體系在各種建筑類型上面的應用

拱架支承索網的體育館商店預制殼體的雨篷第五章民用建筑構造概論空間結構體系在各種建筑類型上面的應用拱架支承索網的體育館拱架支承索網的體育館（右）以及網架支承的太陽能收集裝置（左）第五章民用建筑構造概論拱架支承索網的體育館（右）以及網架支承的太陽能收集裝置（左）張拉膜結構的街頭小品第五章民用建筑構造概論張拉膜結構的街頭小品第五章民用建筑構造概論空間結構體系在建筑物“關節”點及頂層大空間上的應用第五章民用建筑構造概論空間結構體系在建筑物“關節”點及頂層大空間上的應用第五章民第三節建筑構造綜述建筑構造的研究對象：組成建筑物實體的各種構、部件，特別是作為建筑物的圍護、分隔系統，它們相互間的基本構成關系和相互連接的方式以及建造實現的可能性和使用周期中的安全性、適用性研究建筑構造的基本方法：

1.關注造成建筑物變形的因素

第五章民用建筑構造概論第三節建筑構造綜述建筑構造的研究對象：第五章民用建筑構造由于晝夜溫差引起的熱脹冷縮產生的溫度應力使墻面的粉刷開裂第五章民用建筑構造概論由于晝夜溫差引起的熱脹冷縮產生的溫度應力使墻面的粉刷開裂第成片玻璃幕墻需要解決的變形問題第五章民用建筑構造概論成片玻璃幕墻需要解決的變形問題第五章民用建筑構造概論2.關注自然環境和人工環境的相互影響上海新天地改造項目第五章民用建筑構造概論2.關注自然環境和人工環境的相互影響上海新天地改造項目第五3.關注建筑材料和施工工藝的發展材料和工藝的發展使建筑的面貌發生了很大的變化第五章民用建筑構造概論3.關注建筑材料和施工工藝的發展材料和工藝的發展使建筑的面4.注意感官效果及對建筑空間構成的影響5.講究經濟效益和社會效益6.符合相關各項建筑法規和規范的要求第五章民用建筑構造概論4.注意感官效果及對建筑空間構成的影響第五章民用建筑構造概論案例分析：香港茵怡花園第五章民用建筑構造概論案例分析：香港茵怡花園第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第四節影響建筑構造的因素一、外界環境的影響1、外力作用的影響2、自然氣候的影響3、人為因素的影響二、建筑技術條件的影響三、建筑標準的影響下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概論第四節影響建筑構造的因素一、外界環境的影響下一張主第五節

建筑構造設計原則1．堅固實用2．技術先進3．經濟合理4．美觀大方下一張主頁退出上一張第五章民用建筑構造概論第五節建筑構造設計原則1．堅固實用下一張主第六節建筑防水構造綜述防水構造基本原則1.有效控制建筑物的變形，例如熱脹冷縮、不均勻沉降等；

2.對有可能積水的部位，采取疏導的措施；

3.對防水的關鍵部位，采取構造措施，將水堵在外部，不使入侵。第五章民用建筑構造概論第六節建筑防水構造綜述防水構造基本原則第五章民用建筑構第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第五章民用建筑構造概論第七節保溫、隔熱基本目標：

保溫、隔熱基本目標：

1.保證室內基本的熱環境質量

2.建筑節能第五章民用建筑構造概論第七節保溫、隔熱基本目標：保溫、隔熱基本目標：第五章熱傳遞的基本方式：

1.熱傳導——物體內部高溫處的分子向低溫處的分子連續不斷地傳送熱能的過程

2.熱對流——流體(如空氣)中溫度不同的各部分相對運動而使熱量發生轉移

3.熱輻射——溫度較高的物質的分子在振動激烈時釋放出輻射波，熱能按電磁波的形態傳遞

三種傳熱的基本方式，在建筑外圍護結構傳熱的過程中表現為：其某個表面首先通過與附近空氣之間的對流與導熱以及與周圍其他表面之間的輻射傳熱，從周圍溫度較高的空氣中吸收熱量；然后在圍護結構內部由高溫向低溫的一側傳遞熱量，此間的傳熱主要是以材料內部的導熱為主；接下去圍護結構的另一個表面將繼續向周圍溫度較低的空間散發熱量第五章民用建筑構造概論熱傳遞的基本方式：第五章民用建筑構造概論減少熱量通過外圍護結構傳遞的途徑：

1.減少外圍護結構的表面積

2.選用導熱系數較小，即傳熱阻較大的材料（孔隙多、密度小的輕質材料）來做建筑的外圍護構件

3.加大構件厚度的做法不經濟第五章民用建筑構造概論減少熱量通過外圍護結構傳遞的途徑：第五章民用建筑構造概論熱橋：建筑外圍護結構中，某些易于傳熱的熱流密集的局部通道。平均傳熱系數：將組成外墻的各種材料所具有的導熱系數與該種材料做成的構件的垂直于熱流方向的表面積的乘積之和去除以外墻的總的表面積，得到的平均導熱系數被認為更能夠接近真實情況。水汽對建筑熱工性能的影響:

室內外空氣中的水蒸汽含量不相等時，水蒸汽分子會從壓力高的一側通過圍護結構向壓力低的一側滲透。在此過程中，如溫度達到了露點溫度，在外圍護結構的保溫層中出現結露的現象，會使材料受潮，降低材料的保溫效果，如水汽不能夠被排出，就可能使材料發生霉變，影響使用壽命在冬季室外溫度較低的情況下，如水汽進而受凍結冰，體積膨脹，就會使材料的內部結構遭到破壞，稱為凍融性的破壞

。基本對策

——阻止水汽進入保溫材料內，并安排通道以使進入建筑外圍護結構中的水汽能夠排出第五章民用建筑構造概論熱橋：建筑外圍護結構中，某些易于傳熱的熱流密集的局部通道。提高維護結構保溫性能的措施（1）提高維護結構的熱阻熱阻——熱量在傳遞過程中遇到的阻力即為熱阻，其單位為㎡·K/W。如：雙面抹灰240mm厚磚墻的傳熱阻大約為0.36㎡·K/W，