构造原理1.doc

第一章 建筑承载系统第一节 概述 第二节 建筑承载系统中的水平分系统 第三节 建筑承载系统中的竖向分系统 第四节 基础与地下结构复习思考题第二章 建筑围护系统第一节 概述 第二节 建筑防火构造及安全疏散 第三节 建筑防水构造 第四节 建筑防潮构造 第五节 建筑隔声构造 第六节 建筑保温构造 第七节 建筑隔热构造 第三章 建筑装修第一节 概述 第二节 室外装修构造 第三节 室内装修构造 第四节 隔墙与隔断构造 第五节 门窗构造 第六节 栏杆扶手构造 绪 论一、建筑构造课程的内容、任务和学习方法 二、建筑物的分类、分级及其与建筑构造的关系 三、建筑物的基本功能和建筑物的系统组成 四、建筑物的施工建造方法和建筑工业化五、建筑构造的影响因素和设计原则 第四章 建筑变形缝第一节 变形缝的类型和设置条件 第二节 变形缝的构造 第一节 概述一、建筑承载系统的基本功能二、建筑承载系统及其工作特点三、对建筑承载系统的基本要求四、常用建筑结构体系第二节 建筑承载系统中的水平分系统 一、水平分系统的结构类型二、水平分系统的结构布置三、不同施工方法中各构件之间的连接和构造要求第三节 建筑承载系统中的竖向分系统 一、竖向分系统的工作特点和结构类型二、竖向分系统的构造第四节 基础与地下结构一、基础与地基概述二、基础的埋置深度及其影响因素三、基础与地下结构的类型与构造第一节 概述一、建筑围护系统的基本功能二、建筑围护系统的设计要求第二节 建筑防火构造与安全疏散一、建筑防火构造要求二、楼梯设计三、其他垂直交通设计第三节 建筑防水构造一、建筑防水的部位二、建筑防水的材料三、建筑防水的基本原理四、部位防水构造第四节 建筑防潮构造一、建筑防潮的部位二、建筑防潮的材料三、部位防潮构造第五节 建筑隔声构造一、噪声的危害二、声音的传播方式三、建筑隔声的部位四、建筑物隔声的基本措施五、部位隔声构造第六节 建筑保温构造一、建筑保温的部位二、建筑保温材料三、建筑围护系统保温构造方案的选择四、保温层与承载结构层的位置关系选择五、部位保温构造六、围护系统的蒸汽渗透第七节 建筑隔热构造一、建筑隔热的部位二、建筑围护系统隔热构造方案的选择三、部位隔热构造第一节 概述一、建筑装修的基本功能二、建筑装修的分类三、装修构造设计应注意的问题四、对装修基层的基本要求第二节 室外装修构造一、外墙装修构造做法二、屋面装修构造做法 三、台阶、坡道的装修构造做法第三节 室内装修构造一、灰浆整体式做法 二、块材铺贴式做法 三、骨架铺装式做法 四、涂料涂刷式做法 五、卷材粘铺式做法 六、踢脚 七、楼梯踏步第四节 隔墙与隔断构造一、隔墙二、隔断第五节 门窗构造一、概述二、木门窗构造三、钢门窗构造第六节 栏杆扶手构造一、栏杆扶手的形式和常用材料二、栏杆扶手的构造做法第一节 变形缝的类型和设置条件 一、温度伸缩缝二、沉降缝三、防震缝第二节 变形缝的构造一、变形缝构造的基本要求二、变形缝的缝口形式及盖缝构造 绪 论 一、建筑构造课程的内容、任务和学习方法 建筑构造是研究建筑物的构成、各组成部分的组合原理和方法的学科。 建筑构造课程的主要任务，是根据建筑物的基本功能、技术经济和艺术造型要求，提供合理的构造方案，作为建筑设计的依据，在建筑方案和建筑初步设计的基础上，通过建筑构造设计，形成完整的建筑设计。 建筑构造课程具有实践性强和综合性强的特点，内容庞杂、涉及面广。在内容上，是对人类土木建筑工程实践的活动和经验的高度总结和概括，并且涉及到建筑材料、建筑物理、建筑力学、建筑结构、建筑施工以及建筑经济等方面的知识。学习建筑构造，就要抓住以上这些特点，理解和掌握建筑构造的原理，理论联系实际，多观察，勤思考，多接触工程实际，了解和熟悉相关课程的更多的内容，以使建筑构造课程的学习取得事半功倍的效果。 在这里，我们特别强调学习和掌握建筑构造原理的必要性和重要性。随着人类科学技术水平的不断发展，建筑技术科学也是日新月异，各种新技术、新材料、新工艺不断涌现，推动着建筑设计（包括建筑构造设计）水平的不断发展和提高。如何能跟上建筑技术科学前进的步伐，始终站在建筑技术科学发展的最前沿，只靠在学院里、课堂上、书本中的有限知识，是永远也做不到的。解决这个难题的最有效的方法，就是一定要下功夫学习、理解和掌握建筑构造的原理，真正做到这点了，至少会有三个好处，第一，对于内容庞杂、枯燥难记的建筑构造做法，掌握了建筑构造原理，就能不但知道怎么做，还知道为什么这么做，并能举一反三、事半功倍；第二，对于不断出现（在教材和教学参考书上还暂时无法出现）的建筑新技术，掌握了建筑构造原理，就能很快地理解、接受和掌握，变成自己的东西；第三，掌握了建筑构造原理，你就可以进行建筑构造的设计和创作，以致在建筑新技术发明者的名单上，写上你的名字。 二、建筑物的分类、分级及其与建筑构造的关系 （一）建筑物分类 随着人类文明的不断发展，人们建造了和正在建造着许许多多的建筑物。在这些建筑物中，人们采用了多种多样的建筑材料，形成了大小高低不同、内部空间和外部造型千差万别、能满足人们生产、生活各个方面不同使用要求的建筑环境空间。这里，我们主要从对建筑构造具有较多影响的几个方面，对建筑物的类型做一些介绍。 1、按建筑物的使用功能分 首先，按建筑物的用途和使用功能的不同，可把建筑物分为生产性建筑和非生产性建筑。生产性建筑指的是为满足人们进行各种产品的生产活动而建造的建筑物，主要包括各种类型的工业厂房、车间等，一般称为工业建筑；也包括进行农副业生产活动的建筑物，如温室、粮仓、畜禽饲养场、水产品养殖场、农副业产品加工厂等，称为农业建筑。非生产性建筑又称民用建筑，主要包括居住建筑，如住宅、公寓、宿舍等；还包括各类不同用途的公共建筑，如：行政办公建筑、文教建筑、科研建筑、托幼建筑、医疗建筑、商业建筑、生活服务建筑、旅游建筑、观演建筑、体育建筑、展览建筑、交通建筑、通讯建筑、园林建筑、纪念建筑、娱乐建筑等等。 2、按建筑物的高度（或层数）分 人们经常根据建筑物高度的不同，对建筑物进行分类。如高层建筑、低层建筑等。有的时候，当某一类型的建筑物的层高变化不大时，为更方便直观，也代之以按层数对建筑物进行分类（例如一般居住建筑）。目前采用的分类方法是： （1）居住建筑；13层为低层建筑，46层为多层建筑，79层为中高层建筑，10层及10层以上为高层建筑； （2）公共建筑：1层为单层建筑，2层和2层以上按建筑物高度分为：小于或等于24m者为多层建筑，大于24m者为高层建筑； （3）不论是居住建筑还是公共建筑，当建筑物高度超过100m时，均为超高层建筑； （4）工业建筑（厂房）：一般分为单层厂房、多层厂房、高层厂房及混合层数的厂房。其分类方法与公共建筑相同。 3、按建筑结构的材料分 建筑物要承受各种各样的荷载作用，我们把建筑物中起承载作用的系统称为结构。建筑结构常采用的材料有砖石材料、木材、钢筋混凝土材料、钢材等等。各种结构材料的物理力学性能不尽相同，根据建筑结构各个部位的受力特征的不同，在结构材料的选择上就要有所侧重。比较常见的类型有： （1）砖混结构，也称混合结构。这种结构的墙体采用砖石材料（粘土砖、石材等），楼板采用钢筋混凝土材料；屋顶结构层采用钢筋混凝土板或钢、木、钢筋混凝土屋架等。近年来，为了减少烧制粘土砖对耕地资源的消耗，我国许多地区已开始逐渐以非粘土材料的空心承重砌块取代粘土砖的使用。因此，也把包括采用粘土砖、石材以及各类空心承重砌块建造墙体的结构统称为砌体结构。一般情况下，砌体结构只适合于建造高度为多层及以下的建筑物。 （2）钢筋混凝土结构。这种结构的特点是，整个结构系统的全部构件（如：基础、柱、墙、楼板结构层、屋顶结构层、楼梯构件等）均采用钢筋混凝土材料。由于钢筋混凝土结构的承载能力及结构整体性均高于砌体结构，所以比砌体结构能建造更高的建筑物。 （3）钢钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构相比砌体结构的结构优势，在超高层建筑和大跨度建筑中就会逐渐消失了。这时，采用结构优势更明显的钢材来制做超高层建筑中的结构骨架或大跨度建筑中的屋顶结构，就形成了钢钢筋混凝土结构。钢结构的造价一般要高于钢筋混凝土结构。 4、按建筑结构的承载方式分 根据建筑物的使用功能的不同，建筑物的室内空间就会有完全不同的空间特征，例如，居住建筑可用墙体分隔成不大的使用空间；大型商业建筑则靠规则排列的柱子支承起宽敞的购物空间；而体育馆、影剧院建筑中，高大宽敞的观众大厅中间则不允许出现柱子等等。这些完全迥异的室内空间特征就需要不同承载方式的结构才能得以实现。建筑结构的承载方式主要有： （1）墙承载结构。墙承载结构适合建造居住建筑、一般办公楼、教学楼、托幼建筑等等。 （2）柱承载结构。例如框架结构、排架结构、刚架结构等都属于柱承载结构。柱承载结构适合建造各类大型公共建筑，如大型商场、旅馆建筑、展览建筑、交通建筑、生活服务建筑以及车间、厂房、库房等工业建筑等等。 （3）特殊类型结构。这里主要是指不宜归入前两种类型的结构，例如落地拱型结构、屋顶与墙体合为一体的金字塔式结构等；又例如各种类型的大跨度空间结构等。特殊类型结构将在其他课程中做更详细的介绍。 （接下页） （二）建筑物分级 不同用途、不同规模的建筑物，其重要性程度以及若发生问题可能会出现的潜在后果的影响面和严重程度也就不同，考虑到经济性、安全性等诸多因素，有必要对建筑物按耐久年限和耐火程度进行分级。 1、建筑物的耐久等级 建筑物的耐久等级共分为四级，是根据建筑物的使用性质、规模和重要程度来划分的。耐久等级确定之后，其主体结构的耐久年限应满足下列要求： 一级耐久年限 100年以上 适用于重要的建筑和高层建筑。 二级耐久年限 50100年 适用于一般性建筑。 三级耐久年限 2550年 适用于次要的建筑。 四级耐久年限 15年以下 适用于临时性建筑。 2、建筑物的耐火等级 建筑物的耐火等级共分为四级，耐火等级的确定，主要取决于建筑物的重要性，和其在使用中的火灾危险性，以及由建筑物的规模（主要指建筑物的层数）导致的一旦发生火灾时人员疏散及扑救火灾的难易程度上的差别。当建筑物的耐火等级确定之后，其构件的燃烧性能和耐火极限就应满足下列规定： （1）九层及九层以下的住宅（包括底层设置商业服务网点的住宅）和建筑高度不超过24m的其他民用建筑以及建筑高度超过24m的单层公共建筑；还有一般单层、多层和高层工业建筑等等，不应低于表0-1的规定。 （2）十层及十层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）和建筑高度超过24m的公共建筑等，不应低于表0-2的规定。 构件的燃烧性能分为三类，即非燃烧体（也称不燃烧体）、难燃烧体、燃烧体。 非燃烧体：用非燃烧材料做成的建筑构件。非燃烧材料是指在空气中受到火烧或高温作用时不起火、不微燃、不炭化的材料，如金属材料和无机矿物材料等，包括砖、石材、混凝土、钢材等等。 难燃烧体：用难燃烧材料做成的建筑构件或用燃烧材料做成而用非燃烧材料做保护层的建筑构件。难燃烧材料是指在空气中受到火烧或高温作用时难起火、难燃烧、难炭化，当火源移走后燃烧或微燃立即停止的材料，如沥青混凝土、水泥刨花板、经过防火处理的木材等等。 燃烧体：用燃烧材料做成的建筑构件。燃烧材料是指在空气中受到火烧或高温作用时立即起火或燃烧，且火源移走后仍继续燃烧或微燃的材料，如木材。 构件的耐火极限是建筑构件对火灾的耐受能力的时间表达。其定义为： 建筑构件按时间温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时止的这段时间，用小时表示。 表0-3是部分建筑构件的燃烧性能和耐火极限。 （三）建筑物的分类、分级与建筑构造的关系 建筑物的类型不同、耐久年限和耐火等级的不同，都直接影响和决定着建筑构造方式的不同。例如，当建筑物的用途不同、高度和层数不同时，建筑物就会采用不同的结构体系和不同的结构材料建造，建筑物的抗震构造措施也会有明显的不同；建筑物的耐火等级不同时，就会相应地采用不同燃烧性能和耐火极限的建筑材料，其构造方法也就会有所差异。因此，我们可以说，建筑物的分类和分级及其相应的标准，是建筑设计从方案构思直至构造设计整个过程中非常重要的设计依据。 三、建筑物的基本功能和建筑物的系统组成 有各种不同用途的建筑物，我们把建筑物在这方面的特征称为建筑物的使用功能，如居住建筑、公共建筑、工业建筑等等。下面我们抛开建筑物的使用功能上的这种差异不谈，仅仅从建筑物本身这个角度来分析一下它所应具有的功能，我们称其为建筑物的基本功能。建筑物的基本功能主要有两个，即承载功能和围护功能。建筑物要承受作用在它上面的各种荷载，包括建筑物的全部自重、人和家具设备等使用荷载、雪荷载、风荷载、地震作用等等，这是建筑物的承载功能；为了给在建筑物中从事各种生产、生活活动的人们提供一个舒适、方便、安全的空间环境，避免或减少各种自然气候条件和各种人为因素的不利的影响，建筑物还应具有良好的保温、隔热、防水、防潮、隔声、防火的功能，这些就是建筑物的围护功能。 针对建筑物的承载和围护两大基本功能，建筑物的系统组成也就相应地形成了建筑承载系统和建筑围护系统两大组成部分。建筑承载系统是由包括基础、结构墙体、柱、楼板结构层、屋顶结构层、楼梯结构构件等组成的一个空间整体结构，用以承受作用在建筑物上的全部荷载，满足承载功能；建筑围护系统则主要通过各种非结构的构造做法、建筑物的内、外装修以及门窗等的设置等，形成一个有机的整体，用以承受各种自然气候条件和各种人为因素的作用，满足保温、隔热、防水、防潮、隔声、防火等围护功能。 四、建筑物的施工建造方法和建筑工业化 （一）建筑物的施工建造方法 由于建筑材料的不同、施工机械和各种建筑构配件的供应情况的差异、施工场地条件的限制及经济因素等各方面的影响和制约，建筑物的施工建造方法也有很大的不同。 1、砌体结构的施工建造方法 砌体结构建筑物中的砌体部分，是由粘土砖或各种空心承重砌块等按一定的排列方式，通过砂浆的粘结，组砌形成墙、柱等结构。这种施工建造方法主要靠手工劳动，工人劳动强度高，一般情况下建造成本较低。砌体结构由于粘土砖和砌块的规格小、数量多，砌筑砂浆的粘结强度不高，因而其结构整体性较差、抗震能力不强，在设计上常常采用设置圈梁和构造柱（或芯柱）等能够加强结构整体性的构造措施。 2、钢筋混凝土结构的施工建造方法 钢筋混凝土结构的建筑物，其承载能力和结构整体性均大大强于砌体结构，而且十分有利于采用各种施工机械进行建造活动，当然其建造成本也就相应的高一些。钢筋混凝土结构是由主要承受拉力、制成一定形状的钢筋骨架和主要承受压力、由水泥、砂子、石子、水等混合成为混凝土而共同形成的，其施工建造方法又可分为三种： （1）现浇整体式 现浇整体式是一种主要施工作业全部在现场进行的施工方法。首先根据结构构件的受力特点（按设计要求）绑扎钢筋骨架，然后支搭模板（构件的底模一般应在绑扎钢筋骨架之前支搭），接着浇筑混凝土并进行混凝土的养护，待混凝土的强度达到要求之后，再将模板拆除。一个施工程序就此完成。这种施工方法，由于可以将整个建筑物的结构系统浇筑成一个整体，其结构整体性非常好，抗震能力强，但也具有现场湿作业量大，劳动强度高、施工周期长等方面的不足。目前，有一种逐步得到推广采用的、主要应用于楼板和屋面板的施工建造的新的方法压型钢板组合楼板，比传统的现浇整体式的施工建造方法有了明显的改善。 压型钢板组合楼板实际上是以压型钢板为衬板与混凝土浇筑在一起构成的现浇整体式楼板结构。钢衬板起到现浇混凝土的永久性模板作用，同时，由于在钢衬板上加肋条或压出凹槽，使其能与混凝土共同工作，压型钢板还起到配筋作用。压型钢板组合楼板已在一些大跨度空间建筑和高层建筑中采用，它简化了施工程序，加快了施工速度，并且具有现浇整体式钢筋混凝土楼板整体性好的优点。此外，还可以利用压型钢板的肋间空间敷设电力或通讯管线等。 压型钢板组合楼板的基本构造形式见图0-1所示，它由钢梁（双向设置以形成支承骨架）、压型钢板和现浇混凝土三部分组成。压型钢板双面镀锌，板的厚度很薄，截面一般为梯形，因而刚度也很大。压型钢衬板有单层梯形、梯形加平板、双层梯形等几种不同型式，见图0-2所示。 （2）预制装配式 预制装配式的施工建造方法是首先将建筑物的整体结构划分成若干个单元构件，并预先在构件工厂的流水线上进行大批量的生产（即把支模板、绑钢筋、浇筑混凝土并养护、脱模等一系列工序都转移到工厂车间里进行），然后运到建筑施工现场进行组装。这种施工方法的优点是现场湿作业量小，劳动强度低、施工周期大大缩短，预制构件的质量有保障，但其结构整体性则比现场浇筑的方式要差一些。图0-3为某预制装配式钢筋混凝土楼盖结构布置示意图。 （3）装配整体式 装配整体式的称谓是由前述两种施工方式的称谓组合而来的，实际上就是一种现浇与预制相结合的施工方法，因而也就综合了两种施工方法的优点。具体方法是，将建筑物整个结构中的部分构件或某些构件的一部分在工厂预制，然后运到施工现场安装，再以整体浇筑其余部分而形成完整的结构。 （二）建筑工业化 回顾人类建造建筑物的历史，我们发现，其中相当长的时期内，人们采用的都是手工的、分散的、落后的生产方式来建造建筑物，其建造速度慢、工人劳动强度高、人工及材料等资源消耗大、建筑施工质量低，建筑业的这种落后状态亟待改变，建筑业的工业化水平亟待提高。 所谓建筑工业化，就是通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业生产方式，来代替传统的、分散的手工业生产方式。这主要意味着要尽量利用先进的技术，在保证质量的前提下，用尽可能少的工时，在比较短的时间内，用最合理的价格来建造符合各种使用要求的建筑。 实现建筑工业化，必须使之形成工业化的生产体系。也就是说，针对大量性建造的建筑物及其产品实现建筑部件的系列化开发，集约化生产和商品化供应，使之成为定型的工业产品或生产方式，以提高建筑物的建造速度和质量。建筑工业化的特征可以概括为设计标准化，构配件生产工厂化，施工机械化，管理科学化。 工业化建筑体系，一般分为专用体系和通用体系。专用体系是以建筑物整体作为标准化和定型化的研究对象，针对某一种使用功能的建筑物使用的专用构配件和生产方式所形成的成套建筑体系。它有一定的设计专用性和技术上的先进性，但缺少与其他类型建筑配合的通用性和互换性。通用体系是以建筑构配件和建筑制品作为标准化和定型化的研究对象，重点研究各种预制构配件、配套建筑制品及其连接技术的标准化和通用化，是使各种类型的建筑物所需的构配件和节点构造做法可互换通用的商品化建筑体系。 1974年，联合国经济社会事务部在关于逐步实现建筑工业化的政府政策和措施指南的报告中指出：“工业化是本世纪不可逆转的潮流，它最终必将推行到地球上最不发达的地区。拒绝工业化可能导致更加不发达”。由此可见，建筑工业化是大势所趋，这是发展建筑业的根本出路。但是，在这同时，建筑工业化的实现又需要许多外界条件的支持，例如资金问题，建造预制构件工厂需要大量资金的一次性投入；还有市场问题，预制构件生产出来后是否有稳定的市场需求；还有大型施工机械的配套问题，以及施工技术力量和施工人员的技术素质等等的问题。在这里，除了人的因素之外，还有一个重要的问题就是一个国家的经济实力。世界各国在建筑业的工业化发展过程中，结合各自国情实力，采取了不尽相同的方式和途径。归纳起来，主要有两种：（1）走全部预制装配化的发展道路。其代表性的建筑类型有：大板建筑、盒子建筑、装配式框架建筑、装配式排架建筑等；（2）走全现浇（工具式模板机械化浇筑）或现浇与预制相结合的发展道路。其代表性的建筑类型有：大模建筑、滑模建筑、升板（层）建筑、非装配式框架建筑等。图0-4、图0-5、图0-6、图0-7、图0-8、图0-9、图0-10、图0-11、图0-12、图0-13和图0-14是上述各种类型的工业化建筑的示意图。 这里需要指出的是，以上提到的工业化建筑类型，与传统的建筑类型相比较，更多的是施工方法和工艺上的变化和差异，这显然会影响到许多建筑构造具体做法上的改变，但是，从满足建筑物的承载和围护两大基本功能的角度来看，它们在构造做法的原理上是完全相同的。 为了使在建筑设计、构配件生产以及建筑施工等方面做到尺寸协调，从而提高建筑工业化的水平，使不同材料、不同形式和不同制造方法的建筑构配件、组合件符合模数并具有较大的通用性和互换性，以降低造价并提高建筑设计和建造的速度、质量和效率，建筑设计应采用国家规定的各类建筑模数协调的规范和标准进行。这些规范和标准主要有：建筑模数协调统一标准（GBJ286）、厂房建筑模数协调标准（GBJ686）、住宅建筑模数协调标准（GBJ10087）、建筑楼梯模数协调标准（GBJ10187）等。这里主要介绍建筑模数协调统一标准（GBJ286）的有关内容。 建筑模数是选定的尺寸单位，作为尺度协调中的增值单位，是建筑物、建筑构配件、建筑制品以及建筑设备尺寸间互相协调的基础。 建筑模数协调统一标准采用的基本模数的数值为100mm，其符号为M。即1M100mm。整个建筑物和建筑物的一部分以及建筑组合件的模数化尺寸，应是基本模数的倍数。 导出模数分为扩大模数和分模数，其基数为： 水平扩大模数的基数为3M、6M、12M、15M、30M、60M，其相应的尺寸分别为300、600、1200、1500、3000、6000mm；竖向扩大模数的基数为3M与6M，其相应的尺寸为300mm和600mm。 分模数基数为1/10M、1/5M、1/2M，其相应的尺寸为10mm、20mm、50mm。 表0-4为模数数列，它的采用可以使不同类型的建筑物及其各组成部分之间的尺寸统一与协调，达到减少尺寸范围以及使尺寸的叠加和分割有较大灵活性的目的。 每一模数基数所展开的模数数列都有一定幅度上的限制，其进级单位就是该模数基数相应的尺寸，例如：1M数列应按100mm进级、3M数列按300mm进级，1/10M数列按10mm进级，在采用上则有各自的适用范围。即： 水平基本模数1M数列的幅度应由1M至20M，主要用于门窗洞口和构配件截面等处； 竖向基本模数1M数列的幅度应由1M至36M，主要用于建筑物的层高、门窗洞口和构配件截面等处； 水平扩大模数数列的幅度，3M数列应由3M至75M；6M数列应用6M至96M；12M数列应由12M至120M；15M数列应由15M至120M；30M数列应由30M至360M；60M数列应由60M至360M等，必要时幅度不限制；这些模数数列主要用于建筑物的开间或柱距、进深或跨度、构配件尺寸和门窗洞口等处； 竖向扩大模数3M数列和6M数列的幅度均不限制，主要用于建筑物的高度，层高和门窗洞口等处； 分模数数列的幅度，1/10M数列应由1/10M至2M；1/5M数列应由1/5M至4M；1/2M数列应由1/2M至10M；这些主要用于缝隙、构造节点、构配件截面等处。 在建筑设计和建筑模数协调中，涉及到一些尺寸概念，介绍如下： 1）标志尺寸符合模数数列的规定，用以标注建筑物定位轴面、定位面或定位轴线、定位线之间的垂直距离（如开间或柱距、进深或跨度、层高等）以及建筑构配件、建筑组合件、建筑制品、有关设备界限之间的尺寸。 2）构造尺寸建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等的设计尺寸，一般情况下，标志尺寸减去缝隙为构造尺寸。 3）实际尺寸建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等生产制作后的实有尺寸，实际尺寸与构造尺寸之间的差数应符合建筑公差的规定。 4）技术尺寸是建筑功能、工艺技术和结构条件在经济上处于最优状态下所允许采用的最小尺寸数值（通常是指建筑构配件的截面或厚度）。 五、建筑构造的影响因素和设计原则 （一）建筑构造的影响因素 建筑物处于自然环境和人为环境之中，受到各种自然因素和人为因素的作用。为了提高建筑物的使用质量和耐久年限，在建筑构造设计时，必须充分考虑各种因素的影响，尽量利用其有利因素，避免或减轻不利因素的影响，提高建筑物对外界环境各种影响的抵御能力，并根据各种因素的影响程度，采取相应的、合理的构造方案和措施。影响建筑构造的因素很多，归纳起来主要有以下几个方面： 1、各种荷载作用的影响 建筑物要承受各种荷载作用的影响，一般把荷载分为永久荷载（也称恒载，例如建筑物自重等）和可变荷载（也称活载，例如人、家具、设备、风、雪的荷载等）；另外，根据荷载的作用方向，又可分为竖向荷载（所有由地球引力而发生的荷载）和水平荷载（例如风荷载和地震作用等）。荷载的大小和作用方式是建筑结构设计的主要依据，也是结构选型的重要基础。它决定着建筑结构的型式、构件的材料、形状和尺寸，而构件的选择、形状和尺寸与建筑构造设计有着密切的关系，是建筑构造设计的重要依据。 2、自然环境因素的影响 建筑物处于不同的地理环境，各地的自然条件有很大的差异。我国幅员辽阔，南北东西气候差别悬殊，建筑构造设计必须与各地的气候特点相适应，建筑构造做法必然具有明显的地域特征。大气温度、太阳热幅射以及风霜雨雪等均构成了影响建筑物使用质量和建筑物寿命的重要因素。若对自然环境因素的影响估计不足的话，就会造成由于构造设计失误形成的建筑物渗水、漏水、冷空气渗透、室内过热或过冷、构件开裂，甚至遭受到严重的破坏，影响建筑物的正常使用。为了防止和减轻自然环境因素对建筑物的不利影响，保证建筑物的正常使用，达到良好的耐久性要求，在构造设计时，必须掌握建筑物所在地区的自然环境条件，针对所受影响的性质和程度，对建筑物各个部位采取相应的防范措施，如保温、隔热、防水、防潮等等，以防患于未然。 在建筑构造设计时，也应充分利用自然环境的有利因素。例如，利用自然风通风降温、利用太阳幅射改善室内热环境等。 3、各种人为因素的影响 人类的各种生产和生活活动，往往会造成对建筑物的影响，如机械振动、化学腐蚀、噪声、生产和生活中的用水、各种因素引起的火灾、爆炸等等，都属于人为因素的影响。因此，在进行建筑构造设计时，必须针对各种可能的因素，采取相应的防范措施，如隔振、防腐、防爆、防火、防水、隔声等，以保证建筑物的正常使用。 以上影响建筑构造的诸种因素，见图0-15所示。 （二）建筑构造设计原则 如前所述，建筑构造的影响因素非常多，这些影响因素涉及的学科也非常多，这给建筑构造设计的合理、经济和完美带来了很大的难度。设计者必须全面深入地了解和掌握影响建筑构造的各种因素，掌握建筑构造的原理和方法，做出最优化的构造方案和设计。在建筑构造设计的过程中，以下设计原则应给予充分地注意。 1、满足建筑的基本功能要求 建筑构造设计的目的，就是要满足各类建筑物的承载和围护两大基本功能要求，以满足人们从事各种生产生活活动的需要。这里想要强调的是，建筑构造的原理是不变的，因为原理是以科学和自然规律做基础的；但是，建筑构造的具体做法却是丰富多彩、千变万化的，这是由于每一个具体的建筑物，它的使用功能和性质用途不同、所处的地理位置和环境条件不同，甚至于民族传统和历史文化的差异，都会带来具体建筑构造做法上的不同。例如，北方寒冷地区的建筑物要考虑的重点是保温的问题和雪荷载的影响，而南方炎热地区的建筑物则更多地关心隔热的问题和通风降温的要求。因此，就会出现这样的情况，在此地是一个合理的构造做法，照搬到另一地方就可能完全不适用了，这一点对初学者来说，尤其要引起足够的重视。 2、有利于结构和建筑方面的安全 在建筑构造设计时，除了根据建筑物承受荷载的情况来选择结构体系和确定构件的材料、形状和尺寸，以保证结构承载系统的坚固安全之外，还必须通过合理的构造设计，来满足建筑物室内外各部位的装修以及门窗、栏杆扶手等一些建筑配件的坚固安全的要求，以确保建筑物在使用过程中的可靠和安全。 3、适应建筑工业化的需要 为了提高建设速度，改善劳动条件，在保证建筑施工质量的前提下降低物耗和造价，提高建筑工业化的水平，在建造构造设计时，应大力推广先进的建筑技术，选用各种新型建筑材料，采用先进合理的施工工艺，尽量采用标准设计和定型构、配件，为构、配件的生产工厂化、现场施工机械化创造有利条件。 4、讲求建筑经济的综合效益 在建筑构造设计中，应该注意和讲求经济效益。既要注意降低建筑造价，减少材料的能源消耗，又要有利于降低经常运行、维修和管理的费用，考虑其综合的经济效益。在建筑材料的选择上，还应注意因地制宜、就地取材，采用有利于节约能源和环境保护的再生材料等，节省有限的自然资源。 5、注意美观 建筑构造设计是建筑方案和建筑初步设计的继续和深入，因此，建筑构造设计还应该考虑建筑物的整体以及各个细部的造型、尺度、质感、色彩等等艺术和美观的问题。如有考虑不当，往往会影响建筑物的整体设计效果。因此，建筑构造设计是事关整个建筑设计成败的一个非常重要的环节，应事先周密考虑。 第一章 第一节 概述 一、建筑承载系统的基本功能 顾名思义，建筑承载系统的基本功能，就是要承受施加在建筑物上的各种荷载。在绪论部分，我们简单提及了施加在建筑物上的各种荷载，在这里，有必要再做一个具体的分析和介绍。 在建筑结构上各种分布力或集中力的集合，或者引起结构产生约束变形或外加变形的原因，统称为结构上的作用。前者称为直接作用，习惯上也称荷载；后者称为间接作用。荷载包括结构构件的自身重力荷载以及结构构件上建筑构造层（楼地面、顶棚、装饰面层等）的重力荷载；施加于楼面上的人群、家具、设备等使用活荷载；施加于外墙墙面上以及坡屋顶的坡面上的风荷载；以及生产性建筑中常见的车辆荷载、吊车荷载、屋面积灰荷载等等。这些荷载使结构产生拉力、压力、剪力、弯矩、扭矩等内力并产生线位移、角位移、裂缝等结构变形，我们称这些内力和变形为结构效应。实际上，结构除由荷载引起结构效应外，还可以由于某种原因使结构产生约束变形或外加变形，从而使结构产生拉、压、剪、弯、扭等内力效应，引起这种结构效应的原因，就是所谓的间接作用，它包括由于混凝土收缩、钢材焊接变形、大气温度变化等原因使结构材料发生膨胀或收缩等变化，受到结构的支座或节点的约束而使结构间接地产生的约束变形以及由于基础不均匀沉降、地震等原因，使结构被强制地产生的外加变形。通常我们称这些为温差作用、沉降作用、地震作用等。 为了结构分析和设计的需要，常按不同要求对结构上的作用进行分类。 按随时间的变化，分为永久作用，可变作用和偶然作用。永久作用是指在结构的使用周期内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计者。如结构的自重、装饰构造层的自重、土压力、预加应力、沉降作用、混凝土收缩以及最低水位以下的水压力等。可变作用是指在结构的使用周期内，其值随时间而变化、且其变化与平均值相比是不可忽略者。如房屋的楼面活荷载、风荷载、雪荷载、安装施工荷载、温差作用等。偶然荷载是指在结构的使用周期内不一定出现，而一旦出现，其量值很大，且持续时间较短者，如机械撞击、爆炸、火灾、滑坡、雪崩、龙卷风、地震作用等。 按随空间位置的变化，分为固定作用和可动作用。固定作用是指在结构的空间范围内位置不变的作用，其值可以是不变的，也可以是随机可变的。如工业建筑中楼面上固定的设备、屋顶上的水箱及其水重等。可动作用是指在结构的一定空间范围内位置可变的作用，其值可以是不变的，也可以是随机可变的。如住宅楼、办公楼、商场的楼面人群荷载、工业厂房内的吊车荷载等。 按作用施加的方向，分为竖向作用和水平作用。竖向作用是指由地心引力引起的作用，如建筑物的自重、楼面及屋面上的各种活荷载等。水平作用是指那些沿水平方向施加于结构上的作用，如风荷载、侧向水压力、侧向土压力、地震作用等。 按结构对作用的反应，分为静态作用和动态作用。静态作用是指对结构或结构构件不引起加速度，或加速度可以忽略不计的作用。如建筑物的自重，住宅楼、办公楼等的楼面活荷载、风荷载等。动态作用是指对结构或结构构件产生不可忽略的加速度的作用。如地震作用、吊车荷载、车辆荷载、设备振动、高耸结构上的风荷载等。 为了叙述的方便，在泛指的时候，我们就采用比较习惯的说法荷载，它包括直接作用和间接作用两个方面的含义。为了表明水平荷载与竖向荷载理应具有同等的重要性，我们将本章的题目确定为建筑承载系统，而不是比较习惯的说法建筑承重系统。以上两点特此说明。二、建筑承载系统及其工作特点 为了满足不同建筑空间要求，可以把各类建筑物的承载系统大致分为墙承载和柱承载两种体系。墙承载体系的建筑，其承载系统主要包括结构墙体、楼板结构层、屋顶结构层、地坪结构层、楼梯结构构件以及基础等；柱承载体系的建筑，其承载系统主要包括柱、楼板结构层、屋顶结构层、地坪结构层、楼梯结构构件以及各种型式的基础等。除以上两种结构体系外，实际上还有一种柱、墙混合承载的结构体系等。但是，不管建筑物属