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第一节
建筑构造

一、建筑构造概述

(一)建筑构造的定义及主要任务

建筑构造是研究建筑物的构成、各组成部分的组合原理和构造方法的学科,其主要任务是根据建筑物的使用功能、技术经济和艺术造型,通过构造技术手段,提供合理的构造方案和措施,设计实用、坚固、经济、美观的构配件,并将它们结合成房屋整体。

图1.1.1 建筑物的组成

一幢建筑物由很多部分组成,这些组成部分在建筑学里称为构件。一般民用建筑是由基础、墙和柱、楼层和地层、楼梯、屋顶、门窗等基本构件组成,见图 1.1.1。

随着建筑业的飞速发展,多层建筑、高层建筑、大跨度建筑以及各种特殊建筑都在构造上不断提出新的课题,等待着我们去深入研究。例如建筑工业化的发展,对构配件提出既要标准化,又要高度灵活性的要求;为节约能源而出现的太阳能建筑、生土建筑、地下建筑等,提出了太阳能利用和深层防水、导光、通风等技术和构造上的问题;大跨度的有遮盖的运动场,提出了大面积顶部覆盖的技术和构造问题,都需继续研究。

(二)建筑构造与建筑设计

建筑构造是建筑设计的深入与细部设计。在进行建筑设计时,不但要解决空间的划分与组合、外观造型等问题,而且还必须考虑建筑构造上的可行性。为此,就要研究能否满足建筑物各组成部分的使用功能;综合考虑结构选型、材料的选用、施工的方法、构配件的制造工艺,以及技术经济、艺术处理等问题。这就是建筑设计与建筑构造的关系。

建筑设计有两个含义:一是指一项建筑工程的全部设计工作,包括各个有关专业(俗称工种)的全部设计工作,确切的应称为“建筑工程设计”,建筑工程设计应包括建筑设计、结构设计和设备设计等部分;另一个含义是单指建筑设计专业本身的设计工作,可以是一个单项建筑物的建筑设计,也可以是一个建筑群的总体设计。根据审批下达的可行性研究报告和国家有关政策规定,综合分析其建筑功能、建筑规模、建筑标准、材料供应、施工水平、地段特点、气候条件等因素,提出建筑设计方案,直到完成全部的建筑施工图设计。

(三)建筑构造设计方案的评价

评价建筑构造设计方案的优劣,应从以下几个方面考虑:

1.抵御自然侵袭的能力;

2.满足各种使用功能的程度;

3.选材尺寸适当,结构安全;

4.就地取材、因地制宜、合理利用废料;

5.施工方便,有利于建筑工业化;

6.经济合理,不超过规定的造价指标。

二、基础

(一)基础与地基的关系

基础是建筑物最下部分的承重构件,承受建筑物的全部荷载,并将荷载传到土层上去。基础下面承受压力的土层或岩层称为地基。基础与地基对房屋的安全和使用年限有很重要的作用,如果设计不良,可使建筑物下沉或出现墙身开裂,甚至倾斜或倒塌,造成巨大损失,补救也很困难。

1.地基。在作基础设计时,须先分析地质资料,掌握当地土质、地下水的水质与水位等有关资料。作为地基土,其单位面积承受基础传下来的荷载的能力,叫做地基的允许承载力,也称为地耐力。地基分天然地基与人工地基。凡天然土层具有足够的承载力,不需经人工改良或加固,可直接在上面建造房屋的称为天然地基;当土层的承载力差时,必须进行加固,如将坏土挖掉,填以砂或块石混凝土,然后才能在上面建造房屋,这种经过人工处理的土层,称为人工地基。地基分为岩石类、碎石类、砂类、粘性土等多种,它们的允许承载力差别很大。应尽量选择承载力大的土层或岩层作建筑物的地基,这样可降低建筑物的造价。

2.基础。图1.1.2为砖外墙基础剖面。基础的最底面称“基底”,由室外地面到基底的深度称为“基础的埋置深度”或简称基础的“埋深”。在寒冷地区的冬季结冻期,土壤冻结层的厚度称为“冻结深度”(如北京为-0.8m,哈尔滨为-2.0m)。冻结层的下边缘称为“冰冻线”,地下水的上表面称为“地下水位”。

3.地基与基础的关系。为了保证建筑物的安全和正常使用,必须要求基础和地基都有足够的强度与稳定性。基础的强度与稳定性既取决于基础的材料、形状与底面积的大小以及施工质量等因素,还与地基的性质有着密切的关系。建造在土质不均匀地基上的房屋,基础往往因地基沉降不匀而产生变形,引起上部结构开裂甚至破坏。因此,基础的设计必须根据现场地基和上部结构的构造情况进行。当基础设计受到土质差、承载力弱的限制时,可采用打桩、换土、夯实等人工地基。一般在低层民用建筑中,以采用天然地基较为经济,尽量选用土质好的地基;在高层建筑及工业建筑中,常采用人工地基以满足上部结构对基础和地基的要求。

图1.1.2 外墙基础剖面

(二)基础的类型与埋置深度

1.基础的类型。研究基础的类型是为了经济合理地选择基础的形式和材料,确定其构造。

(1)民用建筑的基础按构造形式可分以下类型:

1)条形基础,又称为带形基础。当地基条件较好、基础埋深较浅、建筑物上部为混合结构时,在承重墙下多采用条形基础。当建筑物上部为框架结构或部分框架结构、荷载大、地基差时,常用钢筋混凝土条形基础,将各柱下的基础相互连接在一起,使建筑物有较好的整体性。有时采用单跨长条筒壳或折壳来代替钢筋混凝土条形基础,可节约造价。

2)独立基础。当建筑物上部为框架结构,常采用锥形、踏步形或杯形基础。当建筑物上部为墙承重结构、地基软弱时,为减少人工地基的造价,避免开挖又深又长的基槽,往往采用柱墩式或井柱式基础,其构造方法是在墙下设过梁承托,称为承台梁。

3)满堂基础。当上部结构荷载很大、地基承载力不能满足设计要求时,可将整个建筑物的下部做成一整块钢筋混凝土梁、板,形成满堂基础。不埋满堂基础,常用于节约土方工程量或寒冷地区。筏式基础多用于高层建筑或地基承载力差的情况。箱形基础设有地下室,基础埋深较大,为增加建筑物的刚度,将地下室底板、顶板和墙整浇成盒状或箱形,可用于特大荷载建筑,能承受很大弯矩。

(2)按基础所采用的材料及其受力特点,基础又可分为以下类型:

1)刚性基础。由刚性材料制作的基础称刚性基础。所谓刚性材料,一般是指抗压强度高,而抗拉、抗剪强度低的材料。在常用材料中,砖、石、混凝土等均属刚性材料。所以砖、石、砌体基础、混凝土基础称刚性基础。

由于刚性材料抗压能力强,抗拉能力差,因此,压力分布角只能在材料的抗压范围内控制。如果基础底面宽度超过控制范围,致使刚性角扩大,这时,基础会因受拉而破坏,所以,刚性基础底面宽度的增大要受到刚性角的限制。不同材料基础的刚性角是不同的,通常砖、石砌体基础的刚性角控制在26°~33°之间为好,混凝土基础应控制在45°以内,见图1.1.3。

图1.1.3 刚性基础的受力、传力特点

2)柔性基础。当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时,由于基础底面加宽,如果仍采用混凝土材料,势必导致基础深度也要加大。这样,既增加了挖土工程量,而且还使材料用量增加,对工期和造价都十分不利。如果在混凝土基础的底部配以钢筋,利用钢筋来承受拉力,使基础底部能够承受较大弯矩。这时,基础宽度的加大不受刚性角的限制。故有人称钢筋混凝土基础为柔性基础。在同样条件下,采用钢筋混凝土基础比混凝土基础省,可节省大量的混凝土材料和挖土工程量,见图 1.1.4。

图1.1.4 钢筋混凝土基础

2.基础的埋深。从室外设计地面至基础底面的垂直距离称基础的埋深。建筑物上部荷载的大小、地基土质的好坏、地下水位的高低、土壤冰冻的深度以及新旧建筑物的相邻交接等,都将影响基础的埋深。埋深大于4m的称为深基础,小于等于4m的称为浅基础。在保证坚固安全的前提下,从经济和施工角度考虑,对一般民用建筑、基础应尽量设计为浅埋基础,但地层表面有一层松散的腐殖土、不宜作地基,故埋深一般不得浅于0.5m。

(三)地下室的防潮与防水构造

1.地下室防潮。当地下水位在地下室地坪标高以下时,地下室只需做防潮处理。构造是墙体时,必须用水泥砂浆砌筑,灰缝饱满,外墙外侧先抹一层20mm厚水泥砂浆找平层,再涂刷一道冷底子油和二道热沥青作为垂直防潮层,并应涂刷至室外散水坡处。然后在防潮层外侧回填低渗透性土壤,土层宽500mm,以防地表水影响,见图1.1.5。

图1.1.5 地下室防潮示意图

2.地下室防水。当设计最高地下水位高于地下室地坪时,地下室的外墙必须作垂直防水,同时对地坪作水平防水处理。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,做法是在土层上先浇混凝土垫层地板,板厚约 100mm,将防水层满铺整个地下室,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保护工作。图 1.1.6 为油毡防水层的实例。

图1.1.6 地下室油毡防水层示意图

三、墙与框架建筑

(一)墙的类型

墙在建筑物中主要起承重、围护及分隔作用,按墙在建筑物中的位置、受力情况、所用材料和构造方式不同可分成不同类型。

根据墙在建筑物中的位置,可以分为内墙和外墙、横墙和纵墙;按受力不同,墙可分为承重墙和非承重墙。直接承受其他构件传来荷载的墙称承重墙;不承受外来荷载,只承受自重的墙称非承重墙。建筑物内部只起分隔作用的非承重墙称隔墙。

按所用材料,有砖墙、石墙、土墙、混凝土墙以及各种天然的、人工的或工业废料制成的砌块墙、板材墙等。按构造方式不同,又可分为实体墙、空体墙和组合墙三种类型。实体墙是由一种材料构成,如普通砖墙、砌块墙;空体墙也是由一种材料构成,但墙内留有空腔,如空斗墙、空气间层墙等;组合墙则是由两种以上材料组合而构成的墙。

墙体材料选择时,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。

(二)墙体构造

1.砖墙构造。砖墙是用砂浆将砖按一定技术要求砌筑成的砌体,其主要材料是砖和砂浆。

(1)砖。砖的类型很多,最普通的是粘土砖,此外还有炉渣砖、灰砂砖、粉煤灰砖等。粘土砖有实心、空心和多孔砖。我国标准砖的规格为 240mm × 115mm × 53mm。近年来开发的模数砖型,其尺寸为 90mm × 90mm × 190mm、90mm × 190mm × 190mm、190mm × 190mm × 190mm等。

砖的强度用强度等级来表示,分MU7.5、MU10、MU15、MU20、MU25、MU30 等六级。

(2)砂浆。砂浆按其成分有水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆等。水泥砂浆属水硬性材料,强度高,适合砌筑处于潮湿环境下的砌体。石灰砂浆属气硬性材料,强度不高,多用于砌筑次要的建筑地面以上的砌体。混合砂浆由水泥、石灰膏、砂和水拌和而成,强度较高,和易性和保水性较好,适用于砌筑地面以上的砌体。砂浆的强度等级分为M0.4、M1、M2.5、M5、M7.5、M10、M15。常用砌筑砂浆是M1~M5。

2.实心砖墙细部。砖墙厚度有 120mm(半砖)、240mm(一砖)、370mm(一砖半)、490mm(两砖)、620mm(两砖半)等。有时为节省材料,砌体中有些砖侧砌,构成 180mm等按 1/4 砖厚进位的墙体。

(1)勒脚构造。建筑物四周与室外地面接近的那部分墙体称为勒脚。它经常受地面水和雨水的侵蚀,还容易受到碰撞,如不加保护,影响建筑物的正常使用和耐久性。勒脚对建筑立面处理也有一定影响,因此常在勒脚部位将墙体加厚,或用坚固材料来砌,如石块、天然石板、人造板贴面。

(2)散水和明沟。散水的作用是及时排出雨水,保护墙基免受雨水的侵蚀;明沟的作用与散水相同。散水适用于年降水量小于等于 900mm的地区;明沟适用于年降水量大于 900mm的地区。散水宽度一般为 600~1000mm,坡度为 3 %~5 %。

(3)窗台。为避免顺窗面淌下的雨水聚积窗洞下部或沿窗下槛与窗洞之间的缝隙向室内渗流,也为了避免污染墙面,应在窗洞下部靠室外一侧设置窗台。

窗台有悬挑窗台和不悬挑窗台两种。悬挑窗台常采取顶砌一皮砖,并向外挑出 60mm,表面用水泥砂浆抹出坡度和做出滴水,引导雨水沿滴水线聚集而落下。清水墙面常用一砖倾斜侧砌,向外挑出,自然形成坡度和滴水,用水泥砂浆严密勾缝。此外,还有预制钢筋混凝土窗台等。如果外墙饰面为瓷砖、马赛克等易于冲洗的材料,可做不悬挑窗台,窗下墙的脏污可借窗上不断流下的雨水冲洗干净。

(4)门窗过梁。过梁是门窗等洞口上设置的横梁,承受洞口上部墙体与其他构件(楼层、屋顶等)传来的荷载,并将荷载传至窗间墙。由于砌体相互错缝咬接,过梁上的墙体在砂浆硬结后具有拱的作用,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。

过梁可直接用砖砌筑,也可用木材、型钢和钢筋混凝土制作。砖砌过梁和钢筋混凝土过梁采用得最为广泛。

(5)圈梁。圈梁又称腰箍,它可以提高建筑物的空间刚度和整体性,增加墙体稳定,减少由于地基不均匀沉降而引起的墙体开裂,并防止较大振动荷载对建筑物的不良影响。在抗震设防地区,设置圈梁是减轻震害的重要构造措施。

圈梁是沿外墙、内纵墙和主要横墙设置的处于同一水平面内的连续封闭梁。如果圈梁被门窗或其他洞口切断,不能封闭时,应在洞口上部设置截面不小于圈梁的附加梁。附加梁与墙的搭接长度 l 应大于与圈梁之间的垂直间距 h 的 2 倍,且不应小于 1m。

圈梁有钢筋混凝土圈梁和钢筋砖圈梁两种。圈梁宜设在楼板标高处,尽量与楼板结构连成整体,也可设在门窗洞口上部,兼起过梁作用。

(6)构造柱。圈梁在水平方向将楼板与墙体箍住,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,提高了建筑物的整体刚度和墙体的延性,约束墙体裂缝的开展,从而增加建筑物承受地震作用的能力。因此,有抗震设防要求的建筑物中须设钢筋混凝土构造柱。

构造柱一般在墙的某些转角部位(如建筑物四角、纵横墙相交处、楼梯间转角处等)设置,沿整个建筑高度贯通,并与圈梁、地梁现浇成一体。施工时先砌墙,后浇混凝土。要注意构造柱与周围构件的连结,根部应与基础或基础梁有良好的连结。

(7)防潮层。防潮层的作用是防止土壤中的潮气和水分由于毛细管作用沿墙身上升,致使墙身受潮、墙面抹灰脱落,从而提高墙身的坚固性和耐久性。水平防潮层一般可设室内地坪以下一皮砖处,垂直防潮层应高于水平防潮层。

(8)变形缝。当建筑物面积很大、长度很长或各部高差较大时,因温度变化、地基沉陷及地震影响,结构内将产生附加的变形和应力,使建筑物产生裂缝,甚至破坏。为此,在设计中,需要预留缝隙(称变形缝),但构造上必须对缝隙进行处理,以满足使用和美观要求。

变形缝按其功能分为伸缩缝、沉降缝和防震缝。

①伸缩缝又称温度缝,主要作用是防止房屋因气温变化而产生裂缝。其做法为:沿建筑物长度方向每隔一定距离预留缝隙,将建筑物从屋顶、墙体、楼层等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。伸缩缝的宽度一般为 20~30mm,间距在结构规范中有明确规定。

②沉降缝。当房屋相邻部分的高度、荷载和结构形式差别很大而地基又较弱时,房屋有可能产生不匀均沉降,致使某些薄弱部位开裂。为此,应在适当位置如复杂的平面或体形转折处、高度变化处、荷载、地基的压缩性和地基处理的方法明显不同处设置沉降缝。沉降缝与伸缩缝不同之处是除屋顶、楼板、墙身都要断开外,基础部分也要断开,即使相邻部分也可以自由沉降、互不牵制。沉降缝宽度要根据房屋的层数定:二~三层时可取 50~80mm;四~五层时可取80~120mm;五层以上时不应小于 120mm。

③防震缝。地震区设计多层砖混结构房屋,为防止地震使房屋破坏,应用防震缝将房屋分成若干形体简单、结构刚度均匀的独立部分。防震缝一般从基础顶面开始,沿房屋全高设置。缝的宽度按建筑物高度和所在地区的地震烈度来确定。一般多层砌体建筑的缝宽取50~100mm,多层钢筋混凝土结构建筑,高度 15m及以下时,缝宽为 70mm;当建筑高度超过15m时,按烈度增大缝宽。

变形缝的构造较复杂,设置变形缝对建筑造价会有增加,特别是缝的两侧采用双墙或双柱时,无论构件的数量与构造都会增加而更复杂。故有些大工程采取加强建筑物的整体性,使其具有足够的强度与刚度,以阻遏建筑物产生裂缝,但第一次投资就会增加,维修费可以节省。

(9)烟道、通风道、垃圾道。烟道的主要作用是排除炉灶中的烟气,通风道的主要作用是排除室内脏空气。

烟道与通风道宜设在内墙内,一般不应小于 130mm ×130mm。垃圾道常常设置在楼梯间的外墙上,进口朝休息平台,出口即为底层楼梯间外的垃圾箱。

3.其他材料墙体。

(1)加气混凝土墙。有砌块、外墙板和隔墙板。加气混凝土砌块墙如无切实有效措施,不得用在建筑物±0.00以下,或长期浸水、干湿交替部位,受化学浸蚀的环境,制品表面经常处于80℃以上的高温环境。当作外墙时,其外表面均应做饰面保护层,规格有三种,长×高为 600×20、600 × 300 和 600 × 200(mm);厚度从 50mm起,按模数 25 和 60 进位,设计时应充分考虑砌块规格,尽量减少切锯量。外墙厚度(包括保温块的厚度)可根据当地气候条件、构造要求和材料性能进行热工计算后确定。加气混凝土墙可作承重墙或非承重墙,设计时应进行排块设计,避免浪费,其砌筑方法与构造基本与砖墙类似。在门窗洞口设钢筋混凝土圈梁,外包保温块。在承重墙转角处每隔墙高 1m左右放钢筋,以增加抗震能力。

加气混凝土外墙板的规格有:宽度 600mm一种。如需小于 600mm,可用板材锯切割。厚度可根据不同地区、不同建筑物性质满足建筑热工要求,达到或优于传统墙体材料的效益,北京地区厚度不小于175mm。长度可根据墙板布置形式、建筑物结构构造形式、开间、进深、层高和生产厂切割机的累进值等综合考虑,尽可能做到构件简单、组合多样。如横向布置墙板、主要符合开间模数,应按 3 模制,以 300mm累进,最长不得超过 6m。竖向布置墙板主要符合层高和考虑构造要求,可根据层高减去圈梁或叠合层的高度,如 3.0m层高的框架结构,一般可采用2.8m为主规格。

加气混凝土墙板的布置,按建筑物结构构造特点采用三种形式:横向布置墙板、竖向布置墙板和拼装大板。

(2)压型金属板墙。压型金属板材是指采用各种薄型钢板(或其他金属板材),经过辊压冷弯成型为各种断面的板材,是一种轻质高强的建筑材料,有保温型与非保温型。目前已在国内外得到了广泛的应用,如上海宝钢主厂房大量采用彩色压型钢板和国产压型铝板作屋面、墙面,由于自重轻、建造速度快,取得了明显的经济效果。无论是保温的或非保温的压型钢板,对不同的墙面、屋面形状的适应性是不同的,每种产品都有各自的构造图集与产品目录可供选择。

(3)现浇与预制钢筋混凝土墙。

①现浇钢筋混凝土墙身的施工工艺主要有大模板、滑升模板、小钢模板三种,其墙身构造基本相同,内保温的外墙的基本构造见图 1.1.7。

图1.1.7 现浇钢筋混凝土内保温外墙示意图

图中 a 为现浇混凝土主体结构;

b 为主体结构与保温层之间的空气层,一般不应小于 20mm;

c 为保温层,应采用导热系数小的难燃保温材料。88J 2 (三)通用图集中采用自熄性聚乙烯泡沫塑料板;

d 为内面层,应采用表面光滑、易裁切的饰面材料,也可用多种饰面基层,常采用纸面石膏板。

②预制混凝土外墙板(图 1.1.8)。预制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。装配式墙体的建筑构造,设计人员应根据确定的开间、进深、层高,进行全面墙板设计。其基本参数如下:

抗震设计烈度:8 度;

层高:3.0m、3.3m、3.6m、4.8m、6.0m,建筑总高不超过 50.0m;

开间:6.3m、6.6m、6.9m,楼梯间为 3.0m、3.9m;

进深:4.8m、5.4m、6.0m、6.6m、6.9m,走道为 2.4m。

图1.1.8 预制钢筋混凝土外墙板

装配式外墙板以框架网格为单元进行划分,可以组成三种体系,即水平划分的横条板体系,垂直划分的竖条板体系和一个网格为一块墙板的整间板体系(大开间网格分为两块板)。三种体系可以用于同一幢建筑。

墙板构造及选用材料

轻骨料混凝土夹心式复合板的基本参数是:

板厚分 290mm和 240mm两种,外层厚 50mm(包括装饰混凝土饰面层,如为光板时也可酌情减薄)。内层厚 40mm,均为配筋 200 号轻骨料混凝土,夹心层厚度为 200mm和 150mm,采用表观密度为500kg/m 3 的05级加气混凝土块。

轻骨料混凝土实心板厚分290mm和240mm两种。采用配筋的 200号轻骨料混凝土,其平均容重不大于1900kg/m 3 ,轻骨料采用陶粒或浮石,也可以采用陶粒或浮石的混合料。

(4)石膏板墙。主要有石膏龙骨石膏板,轻钢龙骨石膏板,增强石膏空心条板等,适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。舒乐舍板由聚苯乙烯泡沫塑料芯材、两侧钢丝网片和斜插腹丝组成,是钢丝网架轻质夹心板类型中的一个新品种,由韩国研制成功的。芯板厚 50mm,两侧钢丝网片相距 70mm,钢丝网格距 50mm,每个网格焊一根腹丝,腹丝倾角为 45°,每行腹丝为同一方向,相邻一行腹丝倾角方向相反。规格 1200× 2400× 70(mm),也可以根据需要由用户选定板长。舒乐舍板两侧铺抹或喷涂 25mm水泥砂浆后形成完整的板材,总厚度约为 110mm,其表面可以喷涂各种涂料、粘贴瓷砖等装饰块材,具有强度高、自重轻、保温隔热、隔声、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。

4.隔墙构造。不承重的内墙称为隔墙,一般要求轻、薄,有良好的隔声性能。根据房间的使用要求,对隔墙有不同要求,如厨房的隔墙应具有耐火性能;厕浴、盥洗室应具有防潮能力。此外,为适应房间使用性质的改变,有些隔墙应便于装拆且不损坏其他构件。常见的隔墙有以下几种:

(1)板条抹灰隔墙。先在木骨架两侧横钉 1200mm × 24mm × 6mm或 1200mm × 38mm ×9mm的毛板条,视立柱间距而定。板条间留缝,缝宽 9mm左右,以便抹灰层挤入,增加与灰板条的握裹力。板条接缝应错开,避免过长的通缝,以防抹灰开裂和脱落。为使抹灰层与板条粘结牢固和避免墙面开裂,通常采用纸筋灰或麻刀灰抹面。隔墙下一般加砌 2~3 皮砖,并做出踢脚。

(2)钢丝网抹灰隔墙。为提高隔墙的防火、防潮能力与节约木材,可在骨架两侧钉以钢丝网或钢板网,然后再做抹灰面层。由于钢丝网变形小、强度高,抹灰层开裂的可能性小,有利于防潮、防火。

(3)钉面板隔墙。木骨架两侧镶钉胶合板、纤维板、石膏板或其他轻质薄板构成的隔墙,施工简便,属干作业,便于拆装。为提高隔声能力,可在板间填以岩棉等轻质材料或做双层面板。

(4)金属骨架隔墙。在金属骨架两侧铺钉各种面板而成。骨架一般采用由薄钢板加工组合而成,也称轻钢龙骨。与木骨架一样,金属骨架也由上下槛、立柱和横撑组成。面板通常采用胶合板、纤维板、石膏板和其他薄型装饰板,其中以纸面石膏板应用得最普遍。石膏板借自攻螺丝固定于金属骨架上,石膏板之间接缝除用石膏胶泥堵塞刮平外,须粘贴接缝带。接缝带应选用玻璃纤维织带,粘贴在两遍胶泥之间。

金属骨架隔墙自重轻、厚度小、防火、防潮、易拆装,且均为干作业,施工方便、速度快。为提高隔声能力,可采取铺钉双层面板、错开骨架和骨架间填以岩棉、泡沫塑料等弹性材料等措施。

(5)块材隔墙。块材隔墙是用粘土砖或砌块砌筑而成。砖隔墙一般是用普通粘土实心砖或空心砖顺砌或实心砖侧砌而成的半砖墙或1/4砖墙,砌筑砂浆一般采用M2.5或M5。半砖隔墙墙体较薄,当高度大于3.6m和长度大于5m时,应采取加强措施以确保稳定,一般沿高度每10~15皮砖设2 φ 6通长钢筋,两端与承重墙连牢。隔墙上部常以立砖斜砌,与楼板顶紧。1/4砖墙墙身更薄,稳定性差,只做成高不超过3m、面积不大、不设门窗的隔墙,如住宅中厨房与卫生间之间的墙等。1/4砖隔墙须采取增强稳定性的措施,如沿高度方向每隔7皮砖在水平灰缝中放两根 12 号铁丝或一根 φ 6 钢筋,并与两端墙连牢或每隔 900~1200mm立细石混凝土小柱等。

为减轻建筑物自重和节约用砖,常采用比砖轻的加气混凝土、水泥炉渣混凝土、粉煤灰硅酸盐等制成的砌块砌筑隔墙。砌块隔墙厚度一般为 60~100mm,块大、墙薄、稳定性差,因此也须采取加固措施。轻质砌块隔声性能不如等厚的砖隔墙,防湿性能也较差,宜在墙身下部改砌3~5 皮粘土砖,避免直接受湿。

(6)板材隔墙。板材隔墙是用各种轻质竖向通长条板用粘结剂拼合在一起形成的隔墙,一般有加气混凝土条板隔墙、石膏条板隔墙、碳化石灰条板隔墙和蜂窝纸板隔墙等。为减轻自重,常制成空心板,以圆孔居多。这种隔墙自重轻、安装方便、施工速度快、工业化程度高。为改善隔声可采用双层条板隔墙。如用于卫生间等有水房间,应采用防水条板,其构造与饰面做法也应考虑防水要求,隔墙下端应做高出地面 50mm以上的混凝土墙垫。板条厚度大多为60~100mm,宽度为 600~1200mm。为便于安装,条板长度略小于房间净高。安装时,板下留20~30mm缝隙,用小木楔顶紧,板下缝隙用细石混凝土堵严。条板用建筑胶粘剂胶结,板缝用胶泥刮平后即可做饰面。

5.幕墙。

(1)幕墙的定义。幕墙是建筑物的外围护墙,不承重,像幕布一样挂上去,又称为悬挂墙,是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙。

(2)幕墙的种类。幕墙按材料可分为玻璃幕墙、铝合金幕墙、钢板幕墙、混凝土幕墙、塑料板幕墙、石材幕墙和复合材料幕墙等。按施工方法分,为现场组合幕墙和预制装配幕墙两种。

(3)幕墙构造。它是由玻璃或金属板构成的幕墙构件,先连接在横梁上,再连接到立柱上,立柱悬挂在主体结构上,见图 1.1.9。幕墙的安装位置有填充在骨架间的,有贴附在骨架外侧的,也有填充和贴附相结合的。幕墙一般由外表面层、填充层、内表面层和支架等部分组成。

图1.1.9 幕墙组成示意图

1—幕墙构件;2—横梁;3—立柱;4—主柱活动接头;5—主体结构;6—立柱悬挂点

(4)幕墙的优劣可由以下条件进行评价:

①外观漂亮,富有时代特征;

②有优良的耐久性;

③容易组装和维修;

④成本节约;

⑤符合建筑法规。

(5)玻璃幕墙。玻璃幕墙是近代科学技术发展的产物,轻巧、晶莹,具有透射和反射性质。可以创造出明亮的室内光环境,还可反映出周围各种动和静的物体形态,能使建筑体型上产生丰富变化,具有独特的魅力;可以按建筑师的要求,设计出五光十色、变化无穷的现代建筑。

玻璃幕墙主要有以下几种类型:

①明框玻璃幕墙(见图1.1.10)。玻璃板镶嵌在铝框内,成为四边有铝框的幕墙构件。幕墙构件镶嵌在横梁上,形成横梁、立柱均外露,铝框分格明显的立面,是应用最广泛的传统形式,工作性能可靠。

图1.1.10 明框玻璃幕墙

②隐框玻璃幕墙(见图1.1.11)。将玻璃用硅酮结构密封胶(简称结构胶)粘结在铝框上,大多数情况下,不再加金属连接构件。因此,铝框全部隐蔽在玻璃后面,形成大面积全玻璃镜面。

③半隐框玻璃幕墙(见图 1.1.12)。将玻璃两对边嵌在铝框内,另两对边用结构胶粘结在铝框上,形成半隐框玻璃幕墙。立柱外露、横梁隐蔽的为竖框横隐幕墙;横梁外露、立柱隐蔽的称为竖隐横框幕墙。幕墙用的双层中空玻璃由两片玻璃用硅酮结构胶粘合而成。

④全玻璃幕墙。为游览观光需要,在建筑物底层、顶层及旋转餐厅的外墙,使用玻璃板,而且支承结构都采用玻璃肋,称全玻璃幕墙。肋玻璃通过结构硅酮胶与面玻璃粘合。

玻璃幕墙使用中应注意以下几个问题:

①造价。玻璃幕墙的造价比普通铝合金窗要高得多,它的耐久性与接缝构造与密封材料有关。由于既结实又持久的密封材料比不持久的材料贵得多,因此不要只考虑一次性投资建设费,应综合考虑经济效益。

②安全。玻璃幕墙要经受大自然的影响,如光、热、水、空气、声音、重力等,在使用前应进行抗风、抗震和温度应力验算,使幕墙有足够的承载能力,并不产生过大的变形。

图1.1.11 隐框玻璃幕墙

图1.1.12 半隐框玻璃幕墙

③设计。玻璃幕墙的设计、材料选用、制作及施工的各个环节都要严格执行国家的有关标准或规范。

④规模。要适当地控制数量和规模,避免滥用。因为玻璃幕墙可产生强烈的反射,特别是太阳光,除了对建筑物本身产生正面效果外,还会对周围环境产生负面影响,如幕墙对邻近建筑和交通产生光污染等。

(三)框架建筑

由柱、纵梁、横梁组成的框架来支承屋顶与楼板荷载的结构,叫框架结构。由框架、墙板和楼板组成的建筑叫框架板材建筑。框架建筑的基本特征是由柱、梁和楼板承重,墙板仅作为围护和分隔空间的构件。框架之间的墙叫填充墙,不承重。由轻型墙板作为围护与分隔构件的叫框架轻板建筑。

框架建筑的主要优点是空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震、节省材料;其缺点是钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多。

框架建筑适合于要求具有较大空间的多、高层民用建筑、多层工业厂房、地基较软弱的建筑和地震区的建筑。

1.框架类型。按所用材料分为钢框架和钢筋混凝土框架。前者自重轻、施工速度快;后者防水性能好,造价较低,比较适合我国国情。钢筋混凝土纯框架,一般不宜超过 10 层;框剪结构可用于 10~25 层;更高的建筑采用钢框架比较适宜。

框架按主要构件组成可分为三种类型:

(1)板、柱框架系统,见图 1.1.13(a)。由楼板和柱组成。板柱框架中不设梁,柱直接支承楼板的四个角,呈四角支承。楼板的平面形式为正方形或接近正方形。楼板可以是梁板合一的大型肋形楼板,也可以是实心大楼板。由于去掉了梁,室内顶棚表面没有突出物,增大了净空,空间体形规整。板柱框架建筑适用于楼层内大空间布置。

(2)梁、板、柱框架系统。由梁、柱组成的横向或纵向框架,再由楼板或连系梁(上面再搭楼板)将框架连接而成,是通常采用的框架形式,见图 1.1.13(b)。

(3)剪力墙框架系统。简称框剪系统,是在梁、板、柱框架或板、柱框架系统的适当位置,在柱与柱之间设置几道剪力墙。其刚度比原框架增大许多倍。剪力墙承担大部分水平荷载,框架只承受垂直荷载,简化了框架节点构造。框剪结构普遍用于高层建筑中,见图 1.1.13(c)。

图1.1.13 框架结构类型

2.框架建筑外墙。一般采用轻型墙板,但有时由于技术和经济等原因,以加气混凝土砌块、陶粒混凝土砌块或空心砖代替轻板。轻型墙板根据材料不同,又可分为混凝土类外墙轻板和幕墙。

四、墙面装修

墙面装修分外墙装修和内墙装修。外墙装修主要是为了保护外墙不受风、霜、雨、雪、日照等的侵害,提高墙体防水、防潮、防风化、保温、防热等能力,同时也为了建筑艺术效果。内墙装修主要是为了改善室内的卫生条件,提高采光、声响等效果,增加室内美观。对浴室、厕所、厨房等有水房间,墙面装修起到防水、防潮的作用。对一些有特殊要求的房间,还应分别考虑防腐蚀、防辐射、防火等要求。

按材料和施工方式不同,墙面装修一般分为抹灰类、贴面类、涂刷类、裱糊类、镶钉类等。

(一)抹灰类墙面装修

抹灰类装修是指采用水泥、石灰或石膏等胶结料,加入砂或石碴用水拌和成的砂浆或石碴浆的墙体饰面,是一种传统的墙面装修做法。其主要优点是材料来源广泛、施工操作较简便、造价较低廉,但目前多系手工湿作业,工效较低,劳动强度较大。

为保证抹灰平整、牢固,避免龟裂、脱落,在构造上须分层。抹灰装修层由底层、中层和面层三个层次组成,普通装修标准的墙面一般只做底层和面层。各层抹灰不宜过厚,总厚度为15~25mm。

(二)贴面类墙面装修

这类装修利用各种天然石材或人造板、块直接贴于基层表面或通过构造柱连接固定于基层上的装修层,具有耐久、装饰效果好、容易清洗等优点。

面砖多数以陶土为原料,压制成型煅烧而成的饰面块,常用规格有 113mm × 77mm ×17mm、145mm × 113mm × 17mm、233mm × 113mm × 17mm和 265mm × 113mm × 17mm等。通常是直接用水泥砂浆将它们粘于墙上。

瓷砖是用优质陶土烧制成的内墙贴面材料,表面挂釉,有白色和各种其他颜色及图案花纹。瓷砖常用规格有 151mm × 151mm × 5mm、110mm × 110mm × 5mm等。常用于医院手术室及厨房、厕所等防水且需要经常擦洗的墙面。

锦砖又名马赛克,是以优质陶土烧制而成的小块瓷砖,有挂釉和不挂釉之分。常用规格有18.5mm × 18.5mm × 5mm、39mm × 39mm × 5mm、39mm × 18.5mm × 5mm等,有方形、长方形及其他不规则形。锦砖一般用于内墙面,也可用于外墙面装修。锦砖与面砖相比,造价较低。还有一种半透明的玻璃锦砖,质地坚、色泽好,耐热、耐蚀、不褪色,且造价低。

天然石板墙面装修,常见的有花岗岩板、大理石板等,强度高、色彩丰富,但加工复杂、价格昂贵,多作高级装修用。

人造石板是由水泥、彩色石子、颜料配合而成,强度高、表面光、色彩丰富、造价较低。常见的有水磨石板、仿大理石板等。

(三)涂刷类墙面装修

这类墙面装修是将各种涂料涂敷于基层表面而形成牢固的膜层,从而起到保护墙面和装饰墙面的作用。

涂料按其主要成膜物不同,分为有机和无机两大类:

1.无机涂料。传统的无机涂料有石灰浆、大白浆、水泥浆等。近年来无机高分子涂料不断发展,虽品种尚少、价格偏高,但具有附着力强、耐热耐老化、耐酸碱、耐擦洗等优点。

2.有机涂料。根据其成膜物质与稀释剂不同,有溶剂型涂料、水溶性涂料和乳液涂料三类。

建筑内外墙面用涂料作饰面是饰面做法中最简便的一种方式。虽然与传统的贴面砖、水刷石抹灰等相比,目前有效使用年限较短,但由于省工、省料、工期短、工效高、自重轻、更新方便以及造价低廉,是一种很有前途的装修类型。

(四)裱糊类墙面装修

裱糊类墙面装修花色品种很多,常用的有PVC(聚氯乙烯)塑料壁纸,壁纸的衬底一般分纸基和布基,纸基壁纸造价低、抗拉性能差,布基壁纸有较高的抗拉能力,但造价较高;织物墙布是由动植物纤维或人造纤维编织成的织物面料复合于纸基衬底上制成的墙布,色彩、质感都较好,是高级内墙装修材料。

(五)镶钉类墙面装修

镶钉类装修是将各种天然或人造薄板镶钉在墙面上,其构造与骨架隔墙相似,由骨架和面板两部分组成。骨架有木骨架和金属骨架,钉在预埋在墙上的木砖上,或用射钉直接钉在墙上。面板常采用硬木条板、胶合板、纤维板、石膏板及吸声板等。

此外,如砖墙砌筑质量好,可不做装修,只需勾缝,这种墙称清水墙。勾缝形式有平缝、平凹缝、斜缝、弧形缝等,其作用是防止雨水侵入,且使墙面整齐美观。

五、楼、地层

楼层是多层建筑中水平方向的分隔和承重构件,除承受并传递垂直和水平荷载外,还具有一定的隔声、防火、防水等能力,同时楼层还提供了敷设各类水平管线的空间,如电线、水管、通风管等。

地层是指建筑物室内与土壤直接相接或接近土壤的水平构件,承受作用其上的全部荷载,并将它们均匀地传给土壤或通过其他构件传给土壤。

(一)楼、地层的组成

楼地层基本组成如图 1.1.14 所示。楼、地层基本分为三层:

图1.1.14 楼层和地层的组成

1.结构层。是楼层和地层的承重部分,承受作用其上的荷载,并将其传给墙和柱或土壤。

2.楼、地面层。即楼面和地面,起着保护结构层、分布荷载和满足隔声、防水、保温等功能及作用,对室内装修也起重要作用。

3.顶棚层。是楼层的下面部分,起保护结构层、装饰室内、安装灯具、敷设管线等多种作用。此外根据不同作用,可以加各种附加层,以满足隔声、防水、保温、绝缘等不同要求,是现代楼板结构中不可缺少的部分。

(二)楼板的类型

根据所用材料不同,楼板可分为木楼板、砖拱楼板、钢筋混凝土楼板以及钢衬板承重楼板等多种形式。

1.木楼板。自重轻、构造简单,耐火和耐久性较差,为节约木材,现极少用。

2.砖拱楼板。节约钢材、水泥、木材,但由于自重大,不利于抗震,现趋于不用。

3.压型钢板楼板。这是近年发展很快的一种楼板,由钢板压制而成。

4.钢筋混凝土楼板。强度高,刚度好,可塑性好,既耐久,又防火,便于工业化生产和机械化施工。缺点是自重较大(2400~2500kg/m 3 )。目前我国工业与民用建筑中应用最广泛的楼板型式。

现浇整体式钢筋混凝土楼板。须现场支模,绑扎钢筋,浇灌混凝土。其优点是楼板尺寸不受定型产品的限制,可做成任何复杂的形状,便于预留孔洞。当楼板的防渗漏或整体性要求较高时,或构件的制作、运输、吊装有困难的地方,可采用这种现浇做法。它由板、次梁、主梁组成。因为是现场浇筑的,所以板、梁连为一个整体。力的传递是:板的荷载先传到次梁,再传到主梁,最后传到墙、柱、基础、地基上去。一般主梁跨度为 5~8m,梁高为跨度的 1/8~1/14,梁宽为梁高的 1/2~1/3。次梁跨度(即主梁的间距)为4~6m,梁高为跨度的 1/12~1/18,梁宽为梁高的1/2~1/3。板的跨度(即次梁的间距)为 1.7~2.7m,板厚为 60~80mm。

现浇式钢筋混凝土楼板按受力和传力情况分板式楼板、梁式楼板、无梁楼板及压型钢板与混凝土组合成一体的组合式楼板。板式楼板多用于较小房间(如厨房、卫生间)和走廊。梁式楼板用在房间平面尺寸较大时,常在板下设梁以减少板的跨度与厚度,楼板受力合理。梁有单向、双向和主梁、次梁之分,主次梁双向交叉形成梁格,梁格布置得越整齐,越能体现适用、经济、美观及施工方便的要求。无梁楼板将板直接支承在柱上,一般在柱的顶部设柱帽或托板。无梁楼板柱网一般为正方形或矩形,以正方形最为经济。无梁楼板的优点是顶棚平整,室内净空增大,采光通风良好,多用于楼层荷载较大的商场、仓库、展厅等。板厚不小于 120mm,一般为 160~200mm。组合楼板是用压型钢板为底模,上面浇筑混凝土的一种楼板。

(三)地层构造

地层是指建筑物的底层与土壤直接或接近相接的那部分水平构件,一般分实铺地层与空铺地层两类。

1.实铺地层。由基层、垫层和面层三部分组成。垫层与面层一起称为地面。

基层一般采用素土(或碎砖、砾石等)夯实而成。

垫层起找平和传递荷载作用,一般采用C10 混凝土,厚度 80~100mm。

面层是地层的装修层,根据使用要求、耐久要求和装饰要求来确定其材料和做法。对特殊的房间,应在垫层与面层之间加附加层,如防水层、保温层等。

2.空铺地层。空铺地层是为了避免建筑物底层受潮从而影响地层的耐久性,或用于有特殊要求的房间。它的基本做法是在夯实土或混凝土垫层上砌地垅墙或墩垛架梁,在墙上或梁上铺设钢筋混凝土预制板,或在梁上设沿游木及龙骨,做木地面。

(四)楼、地面构造

楼板和地层基层上面的装修分别称为楼面和地面。它们的类型和构造基本相同。在设计上要求表面平整、光洁、不起尘、易清洁,耐磨、坚固、有弹性,给人以舒适感,而且隔音好。特殊的房间还要求防水(如厕浴)、防火、耐燃烧(如厨房),对有些酸碱作用的房间(如实验室)还要求有耐腐蚀的能力等。楼、地面由垫层、附加层和面层组成。根据面层材料和施工方法不同有以下类型。

1.现浇类。主要有以下几种。

(1)水泥砂浆地面。是应用最广的一种低档地面,易起灰,无弹性,但造价比较低。

(2)细石混凝土地面。与水泥地面相比,耐久性好,强度高,不起灰,整体性好,一般用C20以上的细石混凝土,厚度为 30~40mm。一般施工时随打随抹,一次成活,有时在终凝前用铁抹子压光或洒水泥粉压光。

(3)水磨石地面。水磨石地面美观、平整、光洁、不起尘、防水。常用于公共建筑的大厅、走廊、楼梯以及卫生间等。但施工较水泥地面复杂、造价高,且更易结露、无弹性。

水磨石地面常分层构造,先用 10~15mm厚 1 ∶ 3 水泥砂浆打底、找平,按设计图案用1 ∶ 1水泥砂浆固定分格条(玻璃条、铜条或铅条),再用1 ∶ 2~1 ∶ 2.5水泥石渣浆抹面,浇水养护一周后用磨石机磨光,打蜡保护。石渣应选择美观的大理石或白云石。彩色水磨石是用白水泥加颜色或彩色水泥,色彩图案美观、装饰效果好。

2.镶铺类。凡利用各种预制块材或板材镶铺在基层上的地面称为镶铺地面。常见的有以下几种。

(1)块砖地面。普通粘土砖或大阶砖地面,大阶砖规格为20mm×350mm×350mm,可直接铺在素土夯实的地基上。为了易于找平,常用砂做结合,砖缝之间用水泥砂浆或石灰砂浆嵌缝。砖材造价低,能吸潮,但不耐磨,常用于一般性民用建筑的底层。

(2)陶瓷砖地面。陶瓷砖包括缸砖和马赛克。缸砖系陶土烧制而成,颜色为红棕色。马赛克色泽多样。两者都具有耐磨、防水、耐腐蚀、易于清洁等特点,常用于卫生间、厨房、实验室及有腐蚀的地面。

(3)人造石板和天然石板地面。人造石板有水泥花砖、水磨石板及人造大理石等,规格有200mm × 200mm、300mm × 300mm、500mm × 500mm,厚 20~50mm。这种地面不太耐磨,主要为了装饰效果。天然石板中大理石也不很耐磨,但比花岗岩便宜。花岗岩板由于质地坚硬、色泽艳丽,多用于高级宾馆或公共建筑大厅,但价格昂贵,是高级装修材料。

3.粘贴类。粘贴地面以粘贴卷材为主,常见的如塑料地毡、橡胶地毡、化纤地毯等。这些材料表面美观、干净、装饰效果好,富有弹性且价格低廉,是理想的地面材料。

4.涂料类。涂料地面是水泥砂浆或混凝土地面的表面处理形式。常见的涂料包括水乳型、水溶型和溶剂型涂料。这些涂料与水泥表面粘结力强,具有良好的耐磨、抗冲击、耐酸、耐碱等性能。水乳型涂料与溶剂型涂料还具有良好的防水性能。有的产品还可防止静电聚尘,且施工方便,价格低,适合于一般建筑水泥地面装修。

5.木材类。木材类地面具有弹性,导热系数小,不起尘,易清洁,高雅美观,是理想的地面材料。但我国木材资源少,价格高,应适当控制使用。木地面有空铺与实铺两类。空铺的消耗木材多、防火差,目前采用较少。实铺是直接在结构层上铺木搁栅,木搁栅与预埋的L形铁件相连,底层需在结构层上涂刷冷底子油和热沥青各一道以防潮,并在踢脚板处开通风口来保证搁栅层通风干燥。实铺地面也可采用粘贴式,粘结剂可用环氧树脂、乳胶、沥青玛 脂等,施工方便,造价低。

六、阳台和雨篷

(一)阳台

阳台有挑阳台、凹阳台和半挑半凹的阳台。由承重结构和栏杆、扶手等组成。挑阳台为悬臂结构,必须安全可靠,挑出长度常取1~1.2m。阳台栏杆的高度,一般为1~1.2m。由于阳台暴露在大气中,其材料和构造方式应经久耐用。承重结构宜用钢筋混凝土,外露金属零件要做防锈、防腐蚀处理。此外,还要解决好排水等问题。阳台地面的标高应低于室内地面 20mm,以免雨水倒流至房间。阳台栏杆的形式应考虑地区气候的特点,炎热地区可以采用空透的,寒冷地区可以采用实心的或半空透的。阳台沿外围设置的竖向构件,其作用是承受人们倚扶时的侧向推力,保障人身安全,同时起建筑装饰作用。净高不小于1m,高层建筑不应小于1.1m。材料可以选用砖、混凝土及金属栏杆等。

(二)雨篷

雨篷设置在外门的顶部,以保护外门使其不受雨水的侵蚀。雨篷包括雨篷板及过梁两部分。板的宽度和长度按设计要求定,一般情况下,要将外开门扇遮盖住。雨篷多用钢筋混凝土现浇。由于它是悬臂板,受力的钢筋都布置在板的上面。过梁的高度一般不小于 300mm。板的最薄处不小于50mm。雨篷板上面应用水泥砂浆抹面,并有排水坡。

七、楼梯

楼梯是楼层间的主要垂直交通设施。在高层建筑中,虽然用电梯,但楼梯还是必不可少的。

楼梯的宽度、坡度和踏步级数都应满足人们通行和搬运家具、设备的要求。楼梯的数量,取决于建筑物的平面布置、用途、大小及人流的多少。楼梯应设在明显易找和通行方便的地方,以便在紧急情况下能迅速安全地疏散到室外。

(一)楼梯的类型

楼梯按所用材料划分,有钢筋混凝土楼梯、木楼梯、砖楼梯和金属楼梯。钢筋混凝土楼梯因坚固、耐久、防火,使用最普遍。

楼梯按用途划分,有主要楼梯、辅助楼梯、安全楼梯及室外消防梯。

楼梯按位置划分,有室内楼梯及室外楼梯。

楼梯的平面形式有下列几种。

1.单跑楼梯。只有一个楼梯段,中间不设休息平台。适用于层高较低的房屋。

2.双跑楼梯。有两个楼梯段,中间设休息平台。这种楼梯结构简单、节省面积,在民用建筑中使用很广泛。

3.三跑楼梯。由三个楼梯段和两个休息平台组成。常用于层高较大的建筑物。三跑楼梯的中央可以设电梯。

4.双分、双合式楼梯。这种楼梯实际上是由双跑式楼梯变化出来的。

此外,还有螺旋形、弧形、桥式和交叉式楼梯等。

楼梯是多层建筑物中重要的交通和疏散设施,经常有较多的人上上下下。因此,要有足够的坚固性与耐久性。楼梯间在耐火和抗震的性能上,都应该高于房屋的其他部分。

(二)楼梯的组成与尺度

楼梯由楼梯段、平台、栏杆与扶手组成。图 1.1.15 是一幢四层建筑双跑楼梯的平面图和剖面图。

图1.1.15 四层双跑楼梯图

1.楼梯段。楼梯段由连续的一组斜向踏步构成。宽度应根据人流量的大小和安全疏散要求来决定。居住建筑楼梯段的宽度一般为 1.1~1.3m,公共建筑为 1.4~2.0m,辅助楼梯的宽度为 0.8m左右。

2.休息平台。连接两个楼梯段的部分称为休息平台。休息平台的宽度不得小于楼梯段的宽度,以保证人流通过平台时,不致拥挤或堵塞。

3.栏杆与扶手。为保证安全,须在楼梯段临空的一侧设置栏杆或栏板,在栏杆或栏板的上面设扶手。扶手的高度(从踏步面宽度的中心至扶手表面)一般为 900mm。

4.楼梯的坡度与踏步尺寸。经常使用的楼梯,坡度一般为 20°~45°,从安全与舒适角度考虑,以 26°~35°为宜。在人流活动较集中的公共建筑中,坡度应该缓一些,在人数不多的建筑中,坡度可以陡一些,以节省占地和造价。

一般踏步的高度常为 150~180mm,踏步的宽度常为 250~300mm。

5.净空。楼梯净空指上下梯段之间的净高和平台下部空间的净高,有平台梁时应算到梁底。一般情况下,应大于 2m,公共建筑中应大于 2.2m,个别次要处不应小于 1.9m。

(三)室外台阶

当室内外地坪具有一定高差时,房屋出入口处应该设台阶,台阶的坡度应平缓。一般情况下,踏步的高度为 100~150mm,踏步的宽度为 300~350mm.台阶的长度应比门宽稍大一些。

台阶可用砖或石材砌成,也可用混凝土或钢筋混凝土浇成。在寒冷地区,为防止台阶下的土壤冻胀,导致台阶破坏,应在台阶下设置砂垫层,或采用架空台阶。

为便于车辆驶近房屋的出入口,可在出入口处设坡道。坡道的坡度约为 1 ∶ 5~1 ∶ 10。面层可呈锯齿形。

八、屋顶

(一)屋顶种类

屋顶是房屋最上层起覆盖作用的围护和承重结构,又称屋盖。屋顶主要由屋面防水(层)和支承结构组成。由于使用要求不同,还可设顶棚、保温、隔热、隔声、防火等各种层次。

屋顶根据排水坡度不同,可分为平屋顶和坡屋顶两大类。但随着使用要求和科学技术的发展,出现了许多新的屋顶结构形式,如网架屋顶、薄壳屋顶、悬索屋顶等。

1.平屋顶。平屋顶是指屋面的坡度小于或等于10 %的屋顶。最常用的坡度为2 %或3 %。

2.坡屋顶。坡屋顶是指屋面坡度大于 10 %的屋顶。坡屋顶在建筑中应用广泛,它的形式和坡度主要取决于建筑平面、结构形式、屋面材料、气候环境、风俗习惯和建筑造型等因素。

(二)平屋顶构造

平屋顶造价低、施工方便、构造简单、外观简洁,适用于各种形状和大小的建筑平面。由于它的坡度小,可以在上面做屋顶花园、露天舞厅,或进行体育活动、晾晒衣服等。缺点是屋面排水慢,容易产生渗漏,要做好防水。平屋顶常采用钢筋混凝土作承重结构。

平屋顶的防水可分卷材防水和刚性防水两大类。

1.卷材防水屋面。卷材屋面也称柔性屋面。其主要构造层次是承重层、隔汽层、保温层、找平层、防水层和保护层,见图 1.1.16。

图1.1.16 平屋顶构造层次

(1)保温屋面。保温屋面要设保温层。一般平屋顶的保温层要设在承重结构之上和防水层之下。具体做法是:在承重层上做找平层,为防止室内蒸汽渗入保温层而降低保温效能,在找平层上做隔汽层,在隔汽层上铺设保温层。为使防水卷材下面有一个平整而坚实的基层,以便于铺设油毡,在保温层上再做一层找平层,然后,铺设防水层。为延长油毡防水层的使用年限,最后还要在防水层上做保护层。

承重层多数是用预制钢筋混凝土板或现浇钢筋混凝土板做成的,其布置和构造与楼板相同。

(2)非保温屋面。非保温屋面与保温屋面的不同之处是没有保温层和隔汽层,因而只有一层找平层。

2.刚性防水屋面。刚性防水屋面就是在钢筋混凝土结构层上采用细石混凝土、防水水泥砂浆等刚性防水层。

细石混凝土防水层的一般做法是:屋面板灌缝后浇捣40mm厚200号细石混凝土,为防止裂缝,加配 φ 3 @150或 φ 4 @200双向筋。由于裂缝容易出现在面层,钢筋应靠面层设置,但应使上面有15mm的保护层,见图1.1.17。刚性防水层耐久、易修、较经济,缺点是易裂、易渗漏,故不宜用于气温变化大的地区或振动大的建筑。

为了防止裂缝,刚性防水层应该设置分格缝,缝的间距约为3~5m,缝内可填嵌缝膏,也可贴缝或盖缝。

图1.1.17 细石混凝土防水屋面示意图

(三)坡屋顶构造

1.坡屋顶的组成。坡屋顶是由承重结构和屋面两个基本部分组成。屋架是坡屋顶的主要承重结构,屋面上部的荷载通过屋面板传给檩条,檩条传给屋架,屋架再传给墙或柱。根据使用要求,有些还需要设保温层、隔热层、顶棚等。

2.坡屋顶的排水。坡屋顶的排水方式可分无组织排水与有组织排水两类。

3.坡屋顶的支承结构。分横墙承重和屋架承重两类:

(1)横墙承重。按要求的坡度将横墙上部砌成三角形,在墙上直接搁置檩条,这种承重方式叫横墙承重或硬山搁檩。

(2)屋架承重。屋架上设檩条,承受屋面荷载,屋架搁置在建筑物外纵墙的柱上,建筑物内部有较大的使用空间。屋架由上、下弦及腹杆组成,常用木、钢木或钢筋混凝土、钢材制作。图1.1.18 是应用最广泛的一种屋架,即豪式屋架。

图1.1.18 豪式屋架示意图

4.坡屋顶屋面构造。常用坡屋面类型有平瓦屋面、波形瓦屋面、金属皮屋面、混凝土构件自防水屋面及其他等。

(1)平瓦屋面。平瓦即粘土瓦,又称机平瓦。形状是根据防水和排水要求而设计的,一般尺寸为 380~420mm长,240mm宽,净厚 20mm。为了防止下滑,瓦背面设有突出挡头,可以挂在挂瓦条上。

(2)波形瓦屋面。波形瓦可用石棉水泥、塑料、玻璃钢或金属等材料制成。常用的以石棉水泥瓦和镀锌瓦楞铁瓦最多。玻璃钢瓦和塑料波形瓦,质轻、强度高、透明,可兼作屋顶采光天窗。金属瓦中目前还用压型钢板与压型铝板。

石棉水泥瓦铺瓦时上下瓦搭接的长度至少要有100mm,左右瓦至少要搭接一波半,并使开口背向主导风。与平瓦相比较,波瓦具有自重轻和尺寸大等优点;缺点是质脆易裂,故常用于辅助性的建筑。

(3)压型金属板屋面。近年来非保温的压型金属板和保温的隔热夹心板应用比较多,原材料有压型钢板和压型铝板两种,压型钢板的屋面多用在工业建筑中。

九、门和窗

门和窗是建筑物中的围护构件。门通常是指沟通建筑物外部和内部两个空间的出入口,一般设门扇。门扇关闭时起隔声、保温、隔热、防护等功能,有些还兼起通风、采光作用。窗的主要功能是采光和通风。门和窗要满足开启方便、关闭紧密、坚固耐久、便于擦洗和维修等要求。此外还要使造型美观大方、规格尽量统一、符合建筑模数制。

(一)门、窗类型

1.按材料分类,有木、钢、铝合金、塑料、玻璃钢、钢塑、木塑、铝塑等材料制作的门窗。

(1)木门窗。用天然木材加工制成。表面平整,易加工,经久耐用,外形美观,感觉舒适。常用于住宅、办公楼等。

(2)钢门窗。采用优质钢材(窗框钢)加工及组装,表面进行防锈处理而成。可大批生产,成本较低,又可节约木材。但由于密封性、外观及耐久性比不上木门窗及铝合金门窗,且自重大,目前采用较少。

(3)铝合金门窗。由经表面处理的专用铝合金型材制作构件,经装配组合制成。优点是用材省,重量轻,强度高,密封性、隔音性好,有多种颜色,表面光洁,色泽牢固美观,无需油漆,耐腐蚀、坚固耐用,启闭灵活,施工及维修均方便。缺点是导热性强,造成能源浪费。

(4)钢塑门窗。钢塑门窗目前受到普遍欢迎,因为它质轻、阻燃、密封性好,隔音好,耐腐蚀,色泽鲜明美观,不需油漆,且克服了铝合金门窗导热的缺陷。

2.按开关方式分类。窗按开关方式可分为固定窗、平开窗、悬窗、立转窗和推拉窗等。门按开关方式可分为平开门、弹簧门、推拉门、折叠门、转门、卷门、上翻门、提升门、节能门、防火门、防盗门等。

3.门、窗的层数。一般情况下,单层门或窗即可满足使用要求。而夏季常增加一层纱扇,或一玻一纱的双层窗或门。在寒冷地区,为了保温和节能,必须设双层窗和门,或单层扇双层玻璃、双层扇三层玻璃的窗和门。

(二)门、窗构造

1.窗的构造。一般木窗由窗框、窗扇和五金件及附件组成。

窗洞口尺寸的高度与宽度(指标志尺寸)规定为3M(模数)的倍数。

(1)窗框。窗框由上框、边框、中横框、中竖框组成。

(2)窗扇。常见的有玻璃窗扇、纱窗扇、百叶窗扇等,以玻璃窗扇最普遍。普通窗一般都采用3mm厚的平板玻璃,若窗扇过大,可选用5mm的玻璃。根据不同的要求,还可选择磨砂玻璃、压花玻璃、夹丝玻璃、吸热玻璃、有色玻璃、镜面反射玻璃等各种特性玻璃。

2.门的构造。门主要由门框、门扇、亮窗、五金和其他附件组成。图1.1.19是平开木门的各部分名称。

门的具体尺寸应考虑人的尺度、人流量、搬运家具、设备所需的高度尺寸,及有无特殊要求。如门厅入口处的外门由于立面造型的需要,有时可以加高或加宽。门洞口尺寸,应遵守国家标准《建筑门窗洞口尺寸系列》(GB5824—86)。门洞尺寸宽最小为700mm,一般为900mm;高度除厕所、卫生间可为 1800mm之外,不应小于 2000mm。

(1)门框。门框由边框、上框、中横框等组成。多扇门还要增设中竖框。门框的安装与窗框相同,也分先立口、后塞口两种。

(2)门扇。常用的有镶板门(或玻璃门)、夹板门、弹簧门等。

图1.1.19 平开木门和各部分名称

十、工业化建筑体系

(一)工业化建筑体系的概念

工业化建筑体系是以现代化生产为基础,采用先进的技术和管理,从设计到建成,配套地解决全部过程的生产体系。工业化建筑体系可分为专用体系和通用体系。专用体系是生产的构配件和生产方式只能适用于某一种或几种定型化建筑的需要的成套建筑体系。它有一定的设计专用性和技术先进性,而缺少与其他体系配合的通用性和互换性。通用体系是预制的构配件、配套制品和连接技术均标准化、通用化,从而使某些建筑体系所需要的构配件和节点构造成为可以互换的、通用的、商品化的建筑体系。

(二)工业化建筑体系的类型与发展

民用工业化建筑通常是按建筑结构类型和施工工艺的不同来划分体系的。工业化建筑的结构类型主要为剪力墙结构和框架结构。施工工艺的类型主要有预制装配式,工具模板机械化现浇式、预制与现浇相结合等几种形式。民用建筑工业化体系,主要有大板建筑、框架轻板建筑、大模板建筑、滑升模板建筑、升板建筑和盒子建筑等。

工业化建筑体系的发展对建筑业改进质量、加快建设速度、降低劳动强度、提高生产效率等方面都有明显效益,但形式缺少变化,建筑物建成后改造不便。为此,可将房屋的建造分成结构和装修两个部分,即主体和次体两个部分。结构部分用工业化建筑手段组成较大的空间,再按照不同的使用要求,用装修手段,结合相应的设备,灵活组织内部空间,既能达到大规模生产,又可在使用功能和体型组合上适应各种要求,而且有利于建筑物建成后的改造。 ciEbpKWXW5MELGmRDTr7/2RTsCrA1tZ6+wGRQ4gJxDJqMDu8RNbHKLKYrqBNTbyG

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