房屋构造砌体结构和抗震的基本知识.doc

第二章 房屋构造、砌体构造与抗震的根本知识
2.1 房屋建筑如何分类
答：(1) 房屋建筑按用途分类
①工业建筑：供人们从事生产活动的场所。如机械厂、炼钢厂、造船厂、发电厂、电子元件生产厂、电视机生产厂等。以及附属这些厂房的仓库、变电室、锅炉房、水塔及构筑物。
②民用建筑：供人们居住、生活、学习与文化娱乐的场所。它又分为民用建筑(如住宅、旅馆、公寓等)与公共建筑(如办公楼、学校、医院、商场、影剧院、车站等)两类。
③农业生产建筑：是人们从事农业生产而修造的房屋，如粮仓、畜舍、鸡场等。
④科学实验建筑：是为科学技术的开展与科学实验而建造的房屋，如高能物理研究试验楼、原子试验小型反响堆、电子计算中心等。
⑤体育建筑：是专为体育训练、锻炼与比赛而修建的房屋设施。如体育馆、体育场、游泳馆、球场、训练场等。
(2) 房屋建筑按构造承重形式分类
①砖承重构造：屋面、楼面与墙身的承重都是由砖墙来承受，并传至根底与地基。如普通砖混房屋。
②排架构造：有屋架支承在柱子上，中间有各种支撑，形成铰接的空间构造。如单层工业厂房就属于排架构造形式。
③框架构造：由混凝土的柱根底、柱子、梁、板的屋盖构造组成的构造形式。如多层工业厂房、多层公共建筑等。
④筒体构造：随着高层建筑的出现而开展起来的构造形式。它的外围与电梯井筒，是由密集的钢筋混凝土柱或连续的钢筋混凝土墙体构成，形成筒体，它的整体性好、刚度大，适用于高层建筑。
(3) 房屋建筑按构造承重材料分类
①木构造房屋：主要是用木材来承受房屋的荷重，用砖石作为围护的建筑，如古建筑、旧式民居。目前已很少修建这样的房屋。
②砖石构造房屋：主要是指以砖石砌体为房屋的承重构造，其中，楼板可以用钢筋混凝土楼板或木楼板，屋顶使用钢筋混凝土屋架、木屋架或屋面板及其斜屋面盖瓦。
③混凝土构造房屋：主要承重构造，如：柱、梁、板、屋架都是采用混凝土制成。目前，建筑工程中广泛采用这种构造形式。
④钢构造房屋：主要骨架采用钢材(主要是型钢)制成。如钢柱、刚梁、钢屋架。一般用于高大的工业厂房及超高层建筑。
2.2 房屋建筑的等级如何确定
答：房屋建筑的等级确定有构造设计使用年限、构造平安等级、建筑物耐火等级。
(1)构造设计使用年限分类见表2-1：
表2-1 构造设计使用年限
类别
设计使用年限(年)
例如
1
5
临时性构造
2
25
易于替换的构造构件
3
50
普通房屋与构筑物
4
100
纪念性建筑与特别重要的建筑构造

(2)建筑构造的平安等级。建筑构造设计时，应根据构造可能产生的后果(危及人的生命，造成经济损失，产生社会影响等)的严重性，采用不同的平安等级。建筑构造平安等级划分见表2-2。
表2-2 建筑构造平安等级划分
平安等级
破坏后果
建筑物类型
一级
很严重
重要的房屋
二级
严重
一般的房屋
三级
不严重
次要的房屋

注：1.对特殊的建筑物，其平安等级应根据具体情况另行确定。
2.地基根底设计平安等级及抗震要求没计时建筑构造的平安等级，应符合国家现行有关标准的规定。
(3)建筑物的耐火等级。建筑物的耐火等级分为一、二、三、四级。
2.3 何为房屋建筑构造
答：房屋是由根底、承重墙、非承重墙、柱、梁、楼面板、屋面板、门窗等构件组成的，见图。在这些构件中，由根底、承重墙、柱、梁、楼面板、屋面板等组成一个承受房屋的自重、人群与家具的重力、风力等荷载与地震、温度变化等作用的体系，以保证房屋平安与正常地工作，此体系称为房屋构造，又称为建筑构造。
2.4 单层工业厂房构造组成有哪几种
答：单层工业厂房按构造组成划分有两种类型：一是墙承重构造，外墙采用砖、砖柱承重；二是骨架承重构造，由钢筋混凝土或钢构件组成骨架承重，墙体只起围护与分隔作用。
墙承重构造的厂房采用砖墙、砖柱的承重构造，其构造简单，造价经济，施工方便，但由于砖的强度低，只适用于厂房跨度不大，高度不高，吊车荷载又较小的中、小型厂房。
骨架承重构造是由钢筋混凝土构件组成骨架承重。厂房的骨架由根底、柱、屋架、天窗架、屋面板、吊车梁、根底梁、联系梁与支撑系统等构件组成。墙体仅起维护及传递风荷载作用。
2.5 建筑构造的功能要求有哪些
答：(1)平安性
即要求构造应能承受在正常施工与正常使用时可能出现的各种作用，如各种荷载、支座沉降、温度变化等的作用，以及在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必要的整体稳定性，不致因局部破坏而发生连续倒塌。
(2) 适用性
建筑构造在正常使用时应能满足正常的使用要求，具有良好的工作性能，如变形、裂缝宽度或振动等性能均不超过规定的限值。
(3)耐久性
建筑构造在正常使用与正常维护条件下，在规定的使用期限内应具有足够的耐久性能，如在设计基准期内，构造材料的锈蚀或其他腐蚀不超过规定的限值。
平安、适用与耐久是构造可靠的标志，统称为构造的可靠性。即构造在规定的时间内(我国设计基准期为50年)，在规定的条件下(正常设计、正常施工、正常使用与正常维修的条件)，满足预定功能(平安性、适用性、耐久性)，那么构造是可靠的。
2.6 地基有哪些种类
答：建筑物埋置在土层中的那局部承重构造称为根底，而支承根底传来荷载的土(岩)层称为地基。工程中用作地基的土壤有：砂土、黏土、碎石土、杂填土及岩石。土壤分为四类，其中一、二类土合并为普通土；岩石分为两类：普通岩与坚硬岩。
地基分为天然地基与人工地基两大类。应用自然土层做地基的称天然地基；经过人工加固处理的地基称人工地基，常用的人工地基有：压实地基、换土地基与桩基。
2.7 砖根底的构造形式有哪些
答：以下图是砖根底的构造，它由以下五局部组成。
(1)垫层。垫层在根底的最下部，直接及地基接触。常见的垫层有灰土(二七灰土或三七灰土)、碎砖三合土及素混凝土。
(2)大放脚。是指根底下部逐级放大的台阶局部。大放脚分为等高式大放脚与间隔式大放脚两种。前者的砌法为二皮一收；后者为二一间收，即二皮一收及一皮一收相间隔。每次收进宽度均为1/4砖长。
(3)防潮层。为防止地下水或室外地面水对墙及室内的侵入而设置的一道防水处理层。防潮层的位置一般设在室内地面以下一皮砖处(并在地面层厚度之内，室外地坪以上)。
(4)根底墙。从构造上讲，大放脚顶面至防潮层为根底墙；在预算定额中的工程量计算上，一般以室内地坪±0.000为上界，上界以下为根底。
(5)勒脚。勒脚是外墙接近室外地面部位的加固构造层。常用做法有：贴面类、铺砌类及抹灰类三种。
2.8 墙体的种类有哪些
答：按墙体在平面上所处的位置不同，可分为内墙与外墙。外墙是指房屋四周及室外接触的墙，位于室内的墙叫内墙。
按照墙是否承受外力的情况分为承重墙与非承重墙。承受上部传来的荷载的墙是承重墙，只承受自重的墙是非承重墙。
又根据使用的材料不同，可分为砖墙、石墙、混凝土板墙、砌块墙与轻质材料隔断墙等，见图。
2.9 墙体在房屋建筑中主要起什么作用
答：墙体的作用主要有以下几个方面：
(1)受力作用：主要承受房屋从屋顶、楼层传来的自重，人与设备的可变荷载以及风、雪、地震冲击等特殊荷载。
(2)围护作用：外墙具有遮风挡雨、隔热御寒、阻隔噪音的作用，内墙除了分隔房间的作用外，还有隔声与防火等。
(3)分隔空间的作用：内墙可将建筑物按不同用途一一分隔开来。
2.10 什么是砖砌体砖砌体的组砌方式有几种
答：在房屋建筑中，砖砌体用作内外承重墙或围护墙及隔墙。其厚度是根据承载力及高厚比的要求确定的，但外墙厚度往往还需考虑到保暖及隔热的要求。砖砌体一般多砌成实心的，有时也可砌成空心的，砖柱那么应实砌。
采用标准尺寸的烧结普通砖、黏土空心砖及非烧结硅酸盐砖及砂浆砌筑成的砖砌体，有墙或柱。但因黏土砖浪费农田、人工以及保温效果差等原因，有些地方已经禁用。
实砌标准砖墙的厚度为120mm(半砖)、240mm(1砖)、370mm、490rmn(2砖)、620mm、740mm(3砖)等。
墙体砌筑方式有：一顺一丁、梅花丁、三顺一丁等，见图。砌筑的要求是铺砌均匀，灰浆饱满，上下错缝，受力均衡。
当砌体砌成空心时，为空斗砌砖体。这是将局部或全部砖立砌，中间留有空斗(洞)的墙砌体。目前采用的空斗墙分为一眠一斗、一眠多斗与无眠多斗墙(图)几种，厚度一般为240mm、300nm。空斗墙较实心墙能节省砖与砂浆，可使造价降低，自重减轻，但其整体性与抗震性能较差，亦费人工。在非地震区，空斗墙可用作1～3层的一般民用房屋的墙体。烧结多孔砖可砌成的墙厚为90mm、120mm、190mm、240mm、370mm。
2.11 什么是砖砌体与钢筋混凝土构造柱组合墙砌体
答：这是砖砌体与钢筋混凝土构造柱组合砖砌体的一种形式，先砌砖墙后浇筑钢筋混凝土构造柱，构造柱及墙体上、下圈梁相连接组成弱框架，增加了墙体的延性与抗震性能，也提高了承载能力，并可减少二次构造施工。
2.12 什么是填充墙砌体
答：填充墙砌体的应用数量越来越大，范围越来越广。其类型有空心砖砌体、蒸压加气混凝土砌块、轻骨料混凝土小型空心砌块砌体，以及建筑节能的各种夹心墙、复合墙与混合墙等。当前，在砌体工程中，对砌体性能的要求与砌筑工艺技术水平的要求越来越高。
2.13 什么是横墙承重体系
答：横墙承重体系是指多数横向轴线处布置墙体，屋(楼)面荷载通过钢筋混凝土楼板传给各道横墙，横墙是主要承重墙，纵墙主要承受自重，侧向支承横墙，保证房屋的整体性与侧向稳定性。横墙承重体系的优点是屋(楼)面构件简单，施工方便，整体刚度好；缺点是房屋布置不灵活，空间小，墙体材料用量大。主要用于5～7层的住宅、旅馆、小开间办公楼。
2.14 什么是纵墙承重体系
答：纵墙承重体系是指屋(楼)盖梁(板)沿横向布置，楼面荷载主要传给纵墙。横墙承受自重与少量竖向荷载，侧向支承纵墙。主要用于进深小而开问大的教学楼、办公楼、试验室、车间、食堂、仓库与影剧院等建筑物。
2.15 房屋建筑中构造柱起什么作用
答：构造柱可以加强房屋抗垂直地震力的能力，特别是承受向上地震力时，由于构造柱及圈梁连接成封闭环形，可以有效地防止墙体拉裂，并可以约束墙面裂缝的开展。通过构造柱的设置，可以加强纵横墙的连接，也可以加强墙体的抗剪、抗弯能力与延性，从而提高抗水平地震力的能力。此外，构造柱还可以有效地防止因温差而造成的水平裂缝的发生。
2.16 构造柱的施工技术要求主要有哪些
答：构造柱的施工技术主要要求是：
(1)构造柱施工应按以下顺序进展：绑扎钢筋、砌砖墙、支模板、浇捣混凝土柱。
(2)构造柱的竖向受力钢筋，绑扎前必须做除锈、调直处理。钢筋末端应做弯钩。底层构造柱的竖向受力钢筋及根底圈梁(或混凝土底脚)的锚固长度不应小于35倍竖向钢筋直径，并保证钢筋位置正确。如下图。
(3)构造柱的竖向受力钢筋需接长时，可采用绑扎接头，其搭接长度一般为35倍钢筋的直径，在绑扎接头区段内的箍筋间距不应大于200mm，箍筋在楼板与地面上下H/6处应加密，间距≤100mm，如下图。
(4)在逐层安装模板之前，必须根据构造柱轴线校正竖向钢筋，并及圈梁的纵筋相垂直，绑扎牢靠。构造柱钢筋的混凝土保护层厚度宜为20mm，且不小于15mm。
(5)砌砖墙时，从每层构造柱脚开场，砌马牙槎应先退后进，以保证构造柱脚为大断面。如下图。
(6)构造柱模板在各层砖墙砌好后，分层支设。构造柱与圈梁的模板，都必须及所在砖墙面严密贴紧，支撑牢靠，堵塞缝隙，以防漏浆。
(7)在浇筑构造柱混凝土前，必须将砖墙与模板浇水湿润(钢模板面不浇水，刷隔离剂)，并将模板内的砂浆残块、砖渣等杂物清理干净。为了便于清理，可事先在砌墙时，在各层构造柱底部(圈梁面上)留出两皮砖高的洞口，杂物去除后立即用砖砌封闭洞口。
(8)浇构造柱的混凝土，其坍落度一般以50～70mm为宜，以保证浇筑密实，亦可根据施工条件，气温上下，在保证浇捣密实情况下加以调整。
(9)浇捣构造柱混凝土时，宜用插入式振动器，分层捣实。振捣棒随振随拔，每次振捣层的厚度不得超过振捣棒有效长度的1.25倍，一般为200mm左右。振捣时，振捣棒应防止直接触碰钢筋与砖墙，严禁通过砖墙传振，以免砖墙鼓肚与灰缝开裂。
2.17 钢筋混凝土圈梁有什么构造要求
答：圈梁应符合以下构造要求：
在墙体中设置钢筋混凝土或钢筋砖圈梁是为了增强房屋的整体刚度，提高墙体的抗拉能力，防止或减少因地基不均匀沉降或较大振动荷载对房屋产生的不利影响。
(1)圈梁宜连续设置在一水平面上，并形成封闭状。当圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上部增设一样截面的附加圈梁。附加圈梁及圈梁的搭接长度，不应小于上下圈梁垂直距的两倍，且不得小于1m。如下图。
(2)纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接。刚弹性与弹性方案房屋，圈梁应及屋架、大梁等构件可靠连接。
(3)钢筋混凝土圈梁的宽度宜及墙一样，当墙厚h≥240mm时，其宽度不宜小于2h/3。圈梁高度不应小于120mm。
(4)圈梁的纵向钢筋不应小于4φ10，绑扎接头的搭接长度应按受拉钢筋考虑，箍筋直径可用6mm，间距不应大于300mm。
(5)砖砌体与钢筋混凝土构造柱组合墙砌体构造房屋，应在根底顶面有组合墙的楼层处设置现浇钢筋混凝土圈梁。圈梁的截面高度不宜小于240mm，纵向钢筋不宜小于4φ12，纵向钢筋伸入构造柱内，并应符合受拉钢筋的锚固要求；圈梁的箍筋宜采用φ6，间距200mm。
(6)蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体构造房屋考虑抗震要求(6度8层、7度7层与8度6层)，应在所有楼(屋)盖处的纵横墙上设置混凝土圈梁，圈梁截面尺寸不应小于240mm×180mm，圈梁主筋不应小于4φ12，箍筋φ6，间距200mm。其他情况下，按建筑抗震设计标准(GB 50011)规定。
2.18 地震有几类震级及烈度是什么关系
答：地震分为陷落地震、火山地震、构造地震三类。地震的大小与强度，在国际上用震级与烈度表示。
震级：震级是地震时发生能量大小的等级，国际上用地震仪来测定，一般分为九级。震级越大地震力也越大。
烈度：烈度是地震力对人产生的震动感受以及对地面与各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。震中点的烈度称“震中烈度〞。如表2-3所示为震中烈度及震级的大致对应关系表。目前我国采用的地震烈度表划分为12个等级。
表2-3 震级及烈度大致对应关系表
震级
2
3
4
5
6
7
8
9
震中烈度
1～2
3
4～5
6～7
7～8
9～10
11
12

在日常生活中，人们往往把震级与烈度两者混淆起来，这是不对的。为了弄清这两个不同的概念，可用比喻说明。如果以地震的震级比作炸药量(吨位)，那么炸弹对不同地点的破坏程度好比烈度。每次地震只有一个震级，就好比炸弹只有一个吨位一样，是个常数。而烈度就有不同，就像炸弹炸开后，距离远近不同，破坏程度也不一样。
19. 建筑物抗震的原那么与措施主要有哪些
答：地震虽然是一种偶发自然灾害，但只要做好房屋的抗震构造与措施，灾害是可以减轻的。一般措施如下：
(1)房屋应建造在对抗震有利的场地与较好的地基土上。
(2)房屋的自重要轻。
(3)建筑物的平面布置要力求形状整齐、刚度均匀对称，不要凹进凸出，参差不齐。立面上也应防止上下起伏或局部凸出。体长的多层建筑要设置抗震缝。
(4)增加砖石构造房屋的构造设置。目前普遍增加了构造柱与圈梁的设置。构造柱可以增强房屋的竖向整体刚度。墙及柱应沿墙高50cm设2φ6钢筋连接，每边伸入墙内不应少于1m。圈梁应沿墙顶做成连接封闭的形式。
(5)提高砌筑砂浆的强度，砌筑砂浆饱满、黏结力强，可以提高砌体的抗剪强度。
(6)加强砌体的交接及连接，当纵横墙无法同时砌筑时，砌体应留踏步槎，当踏步长度不能满足砌体高度时，可留马牙槎，但必须每隔50cm在水平缝中配制2φ6钢筋，钢筋两端弯锚固，每边伸入墙内各1m。
(7)门窗上口不能用砖平拱代替过梁，窗间墙宽度不小于1m，承重外墙尽端至门窗口的边长不少于1m，无锚固的女儿墙的最大高度不大于50cm。不应采用无筋砖砌栏板，预制多孔板在砖墙上的搁置长度不小于10cm，在梁上搁置长度不小于8cm。
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