建筑构造基础知识
第一章 概论
本章重点：民用建筑结构类型；民用建筑构造组成及其作用；民用建筑耐火等级的确定依据；模数概念与定位轴线。
本章难点：模数概念、定位轴线标定。
建筑物（简称建筑）：是指供人们从事工作、生活和活动用的房屋和场所。水塔、烟囱属于构筑物。
     建筑学：研究建筑物设计与建造的一门科学。
     建筑构造：研究建筑物各组成部分的构造组合原理和构造组成方法的学科。
     构造原理：综合多方面的技术知识，根据多种客观因素，以选材、选型、工艺、安装为依据，研究各种构、配件及其细部构造的合理性（包括适用、安全、经济、美观）以及能更有效地满足建筑使用功能的理论。
    构造方法：在理论指导下，进一步研究如何运用各种材料，有机地组合各种构、配件，并提出解决各构配件之间相互连接的方法和这些构、配件在使用过程中的各种防范措施。
    建筑设计：把人们对建筑物的物质需求和精神需求同工程技术相融合，运用相应的构造方法和装饰手段，加以创造表现。
建筑装饰：对建筑物进行更为细致的修饰与刻划，使建筑物获得特定的格调与氛围。
一、民用建筑及其结构的分类
     建筑可分为三大类：工业建筑（从事各种工业生产活动用的建筑）、农业建筑（从事各种农业生产活动用的建筑）、民用建筑（非生产性建筑）。
（一）民用建筑的分类
1、居住建筑——住宅、公寓、宿舍等建筑。
2、公共建筑——人们从事政治经济、文化娱乐、生活服务等各种公共事业活动的建筑。具有较强的功能性、观赏性、科学性和艺术性。公共建筑根据使用性质和功能可分为18种类型。
    此外，根据层数和高度的不同，还可将建筑分为低层建筑、多层建筑、中高层建筑、高层建筑、超高层建筑。
（二）民用建筑的构造组成
    一般民用建筑的主要组成构件有：基础、墙体、梁、柱、楼地层、楼梯、门窗、屋盖等。
    基础——位于建筑物最下部的承重构件，起承重作用。承受建筑物的全部荷载，并传递给下面的土层（地基）。
    墙体——围成房屋空间的竖向构件，起承重、围护和分隔空间的作用。承受楼层传来的荷载，并传递给基础；外墙还起围护作用，内墙还起分隔空间、隔声和遮挡视线的作用。
    楼板层——划分空间的水平构件，起承重、分隔空间和水平支撑的作用。承受家具、设备、人体及自重，并传递给墙体或柱子；同时可增加建筑物整体刚度。
    楼梯——楼层间的垂直交通联系设施，起交通联系和承重的作用。
    屋顶——建筑物顶部构件，起承重、保温隔热和防水的作用，同时还起抵御自然界各种因素影响的作用（即围护作用）。
    门窗——门窗均为非承重构件。门主要起内外交通联系和分隔房间的作用，有时兼有采光和通风的作用；窗主要起采光和通风的作用，同时还具有分隔和围护的作用。
    一般民用建筑除上述六大组成部分外，不同的建筑还有各自不
同的构配件,  如阳台、雨蓬、散水、明沟、窗台、挑檐沟、女儿墙、遮阳板等。
（三）民用建筑的结构类型
    建筑结构：由承重构件组成的承力体系。是建筑物的承力骨架。
    不同类型的建筑结构，具有不同的受力特点和适用范围。
1、按主要承重结构的材料分
（1）钢结构——主要承重构件全部采用钢材制作的建筑。
（2）钢筋混凝土结构——主要承重构件全部采用钢筋混凝土结构的建筑。目前常见。
（3）混合结构——主要承重结构由两种或两种以上的材料构成的建筑。砖墙和木楼板为砖木结构；砖墙和钢筋混凝土楼板为砖混结构；钢筋混凝土墙或柱和钢屋架为钢混结构。目前常见。
（4）木结构——以木制构件为房屋承重骨架的建筑。目前少用。
2、按建筑结构的承重形式分
（1）墙承重结构
    承重方式采用以墙体承受楼板及屋顶传来的全部荷载（有土木结构、砖木结构、砖混结构, ≤六层的民用建筑）。
（2）框架结构
承重方式采用以钢筋混凝土的梁、柱组成的骨架承受楼板及屋顶传来的全部荷载（常用于荷载及跨度较大的建筑或高层建筑, 墙体不承重）。
（3）剪力墙结构
    在房屋中布置从底到顶的钢筋混凝土墙体作为承力结构体系。当采用框架和剪力墙构成的承力结构时，称为框—剪结构。
（4）筒体结构
    将房屋中纵横方向的剪力墙围成一个筒体来作为承力结构体系。筒体的形式有框架内单筒、框架外单筒、筒中筒三种。
（5）大跨度空间结构
    对于有大跨度、大空间要求的公共建筑（如体育馆、大型剧场等），需要采用大跨度空间结构体系。常见有网架结构、悬索结构、薄壳结构、折板结构等。这种结构体系所形成的屋顶造型不同，使得建筑的外观造型具有特殊的艺术效果。
二、民用建筑的等级
（一）按建筑的重要性及使用要求分等（表1—1）
特等：具有重大纪念性、历史性、国际性和国家级的各类建筑
甲等：高级居住建筑和公共建筑
乙等：中级居住建筑和公共建筑
丙等：一般居住建筑和公共建筑
丁等：低标准的居住建筑和公共建筑
（二）按防火性能的不同分等
1、划分依据
（1）构件的燃烧性能
指组成建筑物的主要构件，在明火或高温作用下，燃烧与否，以及燃烧的难易程度。
非燃烧体——金属材料、天然或人工的无机矿物材料（石材、砖、混凝土等）。
难燃烧体——沥青混凝土、经过防火处理的木材、用有机物填充的混凝土和水泥刨花板等。
燃烧体——木材、纸质材料等。
（2）耐火极限
    指建筑构件受到火的作用起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时的这段时间。
2. 划分情况
  A.多层民用建筑耐火等级分四级
  B.高层民用建筑耐火等级分二级
（三）按耐久年限的不同分等
     根据建筑主体结构的耐久年限不同，分为四个等级。
三、民用建筑构造的设计原则与影响因素
（一）建筑构造与建筑设计的关系
    建筑构造设计是建筑设计的一个组成部分。建筑设计分为建筑方案设计和施工图设计，建筑方案设计是初步确定建筑物的平面布置和外观效果；施工图设计就是建筑构造设计，它要详细地研究确定建筑物各组成部分的组合原理和组成方法（即各部位各构件的选型、选材、尺寸、连接方法等），实际上是建筑方案设计的深入和详细。
（二）民用建筑构造的设计原则
1、满足建筑物的使用要求——基本要求、特殊要求、技术要求等。
2、有利于结构安全——受力合理、连接妥当，结构安全稳定。
3、方便施工、适应建筑工业化——施工的可行性。施工的技术条件、场地条件、季节条件等。
4、经济节约——考虑建筑物的实际标准，采取合情合理的构造方案。因地制宜，就地取材。
（三）影响民用建筑构造的因素
1、荷载因素——构件的自重和使用中发生的外力。
2、自然因素——自然条件、气候条件等。
3、使用因素——使用中产生的干扰因素（机械振动、噪音、火灾等）。
四、建筑统一模数制
    建筑工业化：包含设计标准化；构、配件生产工厂化；施工机械化三方面内容。
    为达到设计标准化，必须将建筑物及其各部分的尺寸统一协调。《建筑模数协调统一标准》中，规定了模数和模数协调的原则。
（一）模数——建筑模数是选定的尺寸单位。
1、基本模数和导出模数
（1）基本模数——模数协调中的基本尺寸单位。数值为100mm，符号为M，即1M＝100mm。
（2）导出模数——分为扩大模数和分模数。
扩大模数——基本模数的整数倍数
分模数——基本模数的分数倍数
2、导出模数的基数
（1）扩大模数的基数——3M、6M、12M、15M、30M、60M。
（2）分模数的基数——1/10M、1/5M、1/2M
3、模数数列——以选定的基数为基础展开的一系列数值系统（表1——3）。建筑物中的尺寸，除特殊情况外，都应按照表中数列采用。
4、模数数列的使用范围
    扩大模数数列——建筑物开间（柱距），进深（跨度）；构配件尺寸；门窗洞口尺寸；建筑物高度、层高等。
    分模数数列——缝隙，构造节点，构配件截面等。
（二）定位轴线
    定位轴线就是确定建筑物中承重构件(墙体、柱子、大梁)位置的轴线。在建筑平面图中，定位轴线形成一定的网格来确定建筑构件的位置，是建筑物主体结构的定位依据。
1、横向定位轴线
    一幢建筑物的平面图是经过剖切的建筑水平投影图，绘制平面图时通常为南面在下，北面在上（可依据指北针），此时沿水平方向排列的称为横向定位轴线，横向定位轴线的编号采用数字。横向定位轴线之间的间距称为开间（或柱距）。
2、纵向定位轴线
    沿竖直方向排列的称为纵向定位轴线。纵向定位轴线编号采用大写字母（其中O、I、Z不能用）。纵向定位轴线之间的间距称为进深（或跨度）。
3、定位轴线分区编号
    在编排定位轴线时，建筑平面较复杂，转折较多时，定位轴线可以分区表示，每个区各自编号，如1.1、1.2、…; 1A、1B、…; 2.1、2.2、…；2A、2B、…； 3.1、3.2、…；3A、3B、…。
    对于一些较短的承重内墙或个别柱子，可采用附加轴线，附加轴线的编号以分数表示，分母为前一轴线号，分子为附加轴线顺序号，如 1/1、2/1、1/2、2/2、1/A、2/A、1/B、2/B。
4、定位轴线的标定方式
    定位轴线通常定在砖墙或柱子中心线上，也有例外，当承重砖墙上下层墙厚不一致时，如底层墙较厚楼层墙较薄，此时对于内墙可使上下层墙体对齐，定位轴线仍可与墙体中心线重合；但是当上下层墙体不对齐时，如外墙要保持外墙面平整，则无法使墙体对齐，则定位轴线应与最上层的墙体中心线重合。
    定位轴线之间的距离应符合模数，同一位置上的承重构件由低至高均由同一定位轴线定位。
（三）几种尺寸及其相互间的关系
    在建筑模数协调中为了保证尺寸间的协调,   将尺寸分为标志尺寸、构造尺寸和实际尺寸。
1、标志尺寸——用来标注建筑物定位轴线之间的距离（如开间、进深、层高等），以及标注建筑制品、构配件、有关设备位置界限之间的尺寸。应符合模数数列。
2、构造尺寸——建筑制品、构配件等的设计尺寸。
3、实际尺寸——是建筑制品、构配件等的实有尺寸。
4、几种尺寸间的相互关系：  
构造尺寸+缝隙尺寸=标志尺寸。
实际尺寸±允许误差值=构造尺寸。