第四节　建筑构造 【考点提问】
　　一、民用建筑的基本组成
　　虽然建筑物用途、形式、使用材料和构造各不相同，但其构成主要是由基础、墙或柱、楼板层与地面、楼梯、屋顶和门窗等6个部分组成，此外，一幢建筑物，除基本组成部分外，还有一些人们生活所必须的设施，如雨篷、台阶、阳台等，这些称为附属组成部分。
　　(一)基础
　　基础是建筑物最下部的承重构件，它承受着建筑物的全部荷载，并将这些荷载传给地基。
　　(二)墙或柱
　　墙或柱是建筑物的承重和围护构件，它承受屋顶、楼板传来的荷载，并将这些荷载连同自重一起传给基础。外墙与屋顶一起组成了整个房屋的外壳，抵抗雨、雪、风沙的侵袭，阻止太阳的辐射作用，夏季隔热冬季保温。内墙起分隔室内空间、避免相互干扰的作用，柱一般起承重作用。
　　(三)板层与地面
　　楼板层是建筑物水平方向的承重构件和分隔构件，楼板将整个建筑物分成若干层，它承受着作用在上面的荷载，并将这些荷载连同自重一起，传给墙或柱，同时还对墙身起水平支撑作用。
　　地面直接承受各种使用荷载，并将这些荷载连同自重直接传给地基。
　　(四)楼梯
　　楼梯是多层建筑中联系上下各层的垂直交通构件，供人们上下楼层和紧急疏散之用，要求楼梯应有足够的通行宽度和疏散能力。
　　(五)屋硕
　　屋顶是建筑物顶部的围护和承重构件，它承受屋顶的全部荷载，并将这些荷载传给墙或柱，还起阻隔雨水、风雪对室内的影响，将雨、雪水排除，防止冬季室内热量散失，夏季太阳辐射进入室内的作用。
　　(六)门窗
　　门主要起交通和分隔房间的作用，窗主要起采光和通风的作用，同时又有分隔和围护作用，它们均是非承重构件。
 
　　二、地基及基础
　　基础是建筑物的组成部分，它承受建筑物上部结构传递下来的全部荷载，并把这些荷载连同本身的重量一起传到地基上。地基是基础下面的土层，承受由基础传下的荷载，但地基不是建筑物的组成部分。
　　地基在稳定情况下，单位面积所能承受的最大竖向压力称地基的允许承载力。地基与基础密切相关。地基、基础出现问题，往往难以补救。从工程造价上看，一般四、五层民用建筑，其基础工程的造价约占总造价的10%～20%。
　　(一)地基
　　1．地基土的分类
　　常见的地基土有五大类：
　　(1)岩石：花岗岩(硬)、页岩、黏土岩等。
　　(2)碎石土：块石、卵石、碎石、圆砾等。
　　(3)砂土：砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂等。
　　(4)黏性土：黏土、粉质黏土。
　　(5)人工填土：素填土、杂填土、冲填土等。
　　2．对地基的要求
　　(1)强度方面的要求：要求地基有足够的承载力。
　　(2)变形方面的要求：要求地基有均匀的压缩量，若地基土沉降不均匀时，建筑物上部会产生开裂变形。地基的计算变形值不应大于地基的变形允许值。
　　(3)稳定方面的要求：要求地基有防止产生滑坡、倾斜方面的能力。
　　(二)基础
　　1．基础的类型
　　基础的类型很多，按基础使用的材料、是否扩展等可分为无筋扩展基础和扩展基础两大类。所谓扩展基础，是将基础向侧边扩展成一定底面积、使作用在地基的压应力等于或小于地基土的允许承载力，而基础内部的应力应同时满足材料本身的强度要求。按基础的构造形式分类，有条形基础、独立基础、井格式(交叉梁)基础、筏形基础、箱形基础等。
　　2．基础的构造形式
　　(1)条形基础；
　　(2)独立基础；
　　(3)井格(交叉梁)式基础；
　　(4)筏形基础；
　　(5)箱形基础；
　　(6)桩基础；
　　(7)岩石锚杆基础。
　　(三)地下室
　　一些多层与高层建筑往往设置地下室。设置地下室不仅可增加一些使用面积，也可满足人防和地下设备层的使用需要，对高层建筑，尚可提高建筑的整体抗倾覆能力。地下室要求有坚固的墙板与楼地板并解决好防潮、防水、采光、照明、防火与通风等问题。
　　按使用性质分类，地下室可分为普通地下室与人防地下室。普通地下室一般用作高层建筑的地下停车库、设备用房。根据用途与结构需要可做成一层或二、三层地下室。
　　按埋人地下深度分类，地下室可分为全地下室与半地下室。全地下室是指地下室地坪面低于室外地坪面高度超过该房间净高1/2者，半地下室是指地下室地坪面低于室外地坪面高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2者。半地下室可利用高出室外地面的侧墙开设窗口，解决室内的采光与通风问题。
　　防水、防潮是地下室没计中要解决的重要问题。忽视防水、防潮工作，会造成地潮或地下水侵蚀地下室，严重时致使地下室不能使用，甚至影响到建筑物的耐久性。确定防水、防潮方案，要以地下室的标准、结构形式、水文地质条件为依据。 
　　三、墙体
　　(一)墙体类型
　　1．按墙所处位置及方向分类
　　按墙所处位置分为外墙和内墙。外墙位于房屋的四周，能抵抗大气侵袭，保证内部空间舒适，故又称为外围护墙。内墙位于房屋内部，主要起分隔内部空间作用。按墙的方向又可分为纵墙和横墙。沿建筑物长轴方向布置的墙称为纵墙，房屋有外纵墙和内纵墙。沿建筑物短轴方向布置的墙称为横墙，房屋有内横墙和外横墙，外横墙通常叫山墙
　　2．按受力情况分类
　　在砌体结构建筑中，墙按结构受力情况分为承重墙和非承重墙两种。承重墙直接承受楼板及屋顶传下来的荷载。非承重墙不承受外来荷载，它又可以分为自承重墙和隔墙。自承重墙仅承受自身重量，并把自重传给基础。隔墙则把自重传给楼板层。在框架结构中，墙不承受竖向外来荷载，自重由框架承受，墙仅起分隔作用，称为框架填充墙。在抗震结构中，又按墙体是否具有抗侧向地震力的能力划分为刚性墙和非刚性墙。
　　3．按材料及构造方式分类
　　按构造方式可以分为实体墙、空体墙和组合墙三种。实体墙由单一材料组成，如普通砖墙、实心砌块墙等。空体墙也是由单一材料组成，可由单一材料砌成内部空腔，例如空斗砖墙等。
　　(二)墙体的设计要求
　　1．墙体承载力及稳定性要求
　　2．墙体功能方面的要求
　　(1)保温要求；
　　(2)隔热要求；
　　(3)隔声要求；
　　(4)其他方面的要求。
　　(三)砖墙构造
　　1．砖墙洞口与墙段尺寸
　　砖墙洞口主要是指门窗洞口，其尺寸应按模数协调统一标准制定，这样可减少门窗规格，有利于工厂化生产，提高建筑工业化的程度。国家及各地区的门窗通用图集都是按照扩大模数3M的倍数，因此一般门窗洞口宽、高的尺寸采用300mm的倍数。例如：600、900、1200、1500、1800mm等。
　　2．墙脚构造
　　墙脚是指室内地面以下，基础以上的这段墙体，内外墙都有墙脚，外墙的墙脚又称勒脚，墙脚的位置如图10-50所示。由于砖砌体本身存在很多微孔以及墙脚所处的位置，常有地表水和土层中的水渗入，致使墙身受潮、饰面层脱落、影响室内卫生环境。因此，必须做好墙脚防潮、增强勒脚的坚固及耐久性，排除房屋四周地面水。
　　2．构造柱
　　在抗震设防地区，为了增强房屋墙体的整体刚度和抗震性能，除按有关规范设置圈梁外，还应设置构造柱，构造柱的作用是从竖向加强房屋层与层之间墙体的整体性。圈梁与构造柱共同作用，形成空间骨架，从而增强了房屋的整体性，提高了墙体抵抗变形的能力，并使砖墙在受震开裂后，能裂而不倒。钢筋混凝土构造柱一般设在房屋四角、内外墙交接处、楼梯间、电梯间及某些较长的墙体中部，施工时必须先砌砖墙，后浇筑混凝土。
　　(五)隔墙
　　隔墙是根据不同的使用要求把房屋分隔成不同的使用空间。隔墙不承重，因此，隔墙应满足自重轻、厚度薄、隔声、防火、防潮、便于拆装等要求，以满足不同需要，不断改变物业的功能和房屋的平面布局。常用的隔墙有块材隔墙、轻骨架隔墙、轻型板材隔墙等。
　　1．块材隔墙。
　　2．轻骨架隔墙。
　　3．轻型板材隔墙。
　　4．装配整体式板材隔墙。
　　(六)变形缝
　　变形缝的种类
　　变形缝有伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。
　　建筑物因受外界温度变化的影响而产生的热胀冷缩，致使建筑物出现不规则破坏，为防止这种情况的发生，常沿建筑物长度方向每隔一定距离或结构变化较大处预留缝隙，这条缝隙称为伸缩缝。
　　建筑物建造在土层性质差别较大(承载力相差较大)的地基上，或同一建筑物相邻部分高度、荷载、结构形式差异较大时，建筑物会因地基不均匀沉降而导致开裂或破坏，因此，常在建筑物适当部位预留竖向缝隙，将建筑物划分成若干个独立的结构单元，使每个单元都能自由沉降，这条缝称为沉降缝。
　　在地震区，为防止地震对房屋的破坏，须设置竖向缝隙，将房屋分成若干形体简单、刚度和质量均匀的独立单元，这条缝称为抗震缝。
　　(七)墙身的内外装修
　　1．装修的分类和作用
　　墙体表面的装修称为墙面装修。墙面装修共分为室内和室外装修两种。外墙面装修称外装修，内墙面装修称内装修。
　　内装修的主要作用是保护墙体，改善室内卫生条件，提高墙体的保温、隔热和隔声性能以及室内的采光效果，并能美化室内环境，对于一些特殊要求的房间，如卫生间、实验室，还需考虑室内装修材料的防水、防潮、防尘、防腐等方面的要求。外装修的作用是保护墙体不受风、雨、潮气等外界侵袭的影响，提高墙体的防潮、防风化、保温、隔热及耐大气污染的能力，增强墙体坚固耐久性，延长建筑物的使用寿命，同时可通过饰面材料的质感、线形的变化、色彩搭配等来增强建筑的艺术效果。
　　2．常用装修做法
　　常用装修做法有抹灰类、涂刷类、粘贴类和裱糊类。
　　四、楼地层
　　楼地层包括楼板层和地坪层，楼板层分隔上下楼层空间，地坪层直接与土层相连。由于它们均是供人们在上面活动的，因而有相同的面层；但由于它们所处位置不同、受力不同，因而结构层有所不同。楼板层的结构层为楼板，楼板将所承受的上部荷载及自重传递给墙或柱，再由墙柱传给基础，楼板有隔声等功能要求；地坪层的结构层为垫层，垫层将所承受的地面荷载及自重均匀地传给夯实的地基，地坪层有防潮等要求
　　(一)楼板层
　　1．楼板层的基本组成
　　为了满足使用要求，楼板层通常由面层、楼板、顶棚三部分组成。
　　(1)面层
　　又称楼面或地面。起着保护楼板、承受并传递荷载的作用，同时对室内有很重要的清洁及装饰作用。
　　(2)楼板
　　它是楼板层的结构层，一般包括梁和板。主要功能在于承受楼板层上的全部静、活荷载，并将这些荷载传给墙或柱，同时还对墙身起水平支撑的作用，增强房屋刚度和整体性。
　　(3)顶棚
　　顶棚系指楼板层的下面部分，也是室内装修部分，要求表面光洁、美观，且能起反射光照的作用，以改善室内的亮度。对某些有特殊要求的房间，还要求顶棚具有隔声、防水、保温、隔热等功能。
　　(4)附加层
　　现代化多层建筑中楼板层往往还需设置管道敷设、防水、隔声、保温等各种附加层。
　　2．楼板层的设计要求
　　楼板的设计应满足建筑的使用、结构、施工以及经济等多方面的要求。
　　(1)楼板具有足够的承载力和刚度
　　(2)满足隔声、防火、热工等方面的要求
　　(3)满足建筑经济的要求
　　3．楼板的类型
　　根据使用的材料不同，常用楼板分木楼板、钢筋混凝土楼板、钢一混凝土组合楼板等。
　　(二)地面
　　地面包括首层地面和楼层地面两大部分。建筑物因使用要求不同对地面的要求也不同。
　　1．地面的组成
　　首层地面主要由面层、垫层和基层组成。楼层地面主要由面层和基层(楼板)组成。为满足其他方面的要求，往往还增加相应的构造层。
　　首层地面的基层是指素土夯实层。垫层是首层地面的结构层，起承重和传力作用，常采用低强度的素混凝土、砂子、石灰炉碴等做垫层。面层是人们日常工作、生活和生产活动直接接触的表面，它直接承受摩擦、洗刷等化学和物理作用。
　　2．地面的分类
　　地面按面层所用材料和施工方式不同分为以下几类。
　　(1)整体地面(水泥砂浆地面、细石混凝土地面、现浇水磨石地面)；
　　(2)镶铺类地面(预制水磨石地面、天然(人造)石板地面、木地板等)；
　　(3)粘贴类地面(塑料地毡、橡胶地毡等)；
　　(4)涂料类地面(各种高分子合成涂料所形成的地面)。
　　3．对地面的要求
　　(1)满足坚固耐磨、不起尘、平整的要求；
　　(2)热工方面的要求；
　　(3)满足隔声要求；
　　(4)防水要求；
　　(5)经济要求。
　　(三)踢脚线
　　在地面于墙脚交接处，通常按地面做法进行处理，即作为地面的延伸部分。这部分称踢脚线，也有的称踢脚板。踢脚线的主要功能是保护墙面，以防止墙面因受外界的碰撞而损坏，或在清洗地面时，弄脏墙面。
　　踢脚线的高度一般为100～150mm。其材料可与地面一致或按装修档次确定。构造也分层制作。通常墙面突出4～6mm。
　　(四)地面变形缝
　　地面变形缝包括温度伸缩缝、沉降缝和防震缝。其设置的位置和大小应与屋面变形缝一致，大面积的地面还应适当增加伸缩缝。构造上要求从基层到饰面层脱开，缝内常用可压缩变形的玛碲脂、金属调节片、沥青麻丝等材料做封缝处理。为了美观，还应在面层和顶棚加设盖缝板，盖缝板应不妨碍构件之间变形(伸缩、沉降)需要。此外，金属调节片要做防锈处理，盖缝板形式和色彩应和室内装修协调。 
　　五、阳台及雨篷
　　有楼层的建筑，常设置阳台，为人们提供户外活动的场所。阳台的设置对建筑物的外部形象也起着重要作用。
　　一般阳台的栏板或栏杆扶手高度不低于1050mm，幼儿园栏杆扶手高度不低于1200mm，高层建筑可适当提高，以1100mm为宜，但不宜超过1200mm。且坚固可靠，舒适美观，保证人们在阳台上活动的安全。
　　阳台地面应低于同层室内地面20～30mm，以防止雨水落入室内，在阳台一侧或两侧地面处预埋直径32mm镀锌钢管或塑料管作泄水管，水舌向外伸出至少80～100mm，以利排水，排水坡度1%～2%。
　　雨篷是建筑物人口处位于外门上部用来遮挡雨水、保护外门免受雨水侵害的构件。钢筋混凝土悬挑雨篷的悬挑长度一般为800～1500mm，为防止雨篷倾覆，常将雨篷与门上过梁或圈梁整体浇筑在一起，在档次较高的建筑中，用轻型材料如铝板、网架等建造的雨篷近年来发展较快。 
　　六、楼梯、台阶与坡道
　　楼梯是两层以上房屋中的主要垂直交通设施，是联系上下层之间的主要交通疏散设施，有些建筑还需要设置电梯、坡道、自动扶梯等垂直交通设施。因而楼梯应满足通行顺畅、行走舒适、结构坚固耐久等要求，此外还要满足防火安全、造型美观和施工方便等要求。
　　(一)楼梯的分类、形式及组成
　　1．分类
　　(1)按位置分有室内楼梯和室外楼梯。
　　(2)按使用性质分有主要楼梯、辅助楼梯、安全疏散楼梯和消防楼梯。
　　(3)按所用的材料分有木楼梯、钢楼梯和钢筋混凝土楼梯。
　　2．楼梯的形式
　　(1)直行单跑式；
　　(2)平行双跑式；
　　(3)平行双分(平行双合)式；
　　(4)交叉(剪刀)式；
　　(5)弧形式和螺旋式。
　　(三)楼梯的细部构造
　　1．踏步
　　踏步由踏面和踢面所构成，为了增加踏步的行走舒适感，可将踏步突出20mm做成凸缘或斜面、踏步表面应注意防滑处理以保证行走安全。常用的作法是在踏步前缘附近的踏步上设置凹槽或凸起的防滑条。
　　2．栏杆和栏板
　　栏杆和栏板均为保护行人上下楼梯的安全围护措施和依扶设施。
　　3．扶手
　　扶手一般用木材、塑料、金属圆管、不锈钢等做成。扶手的断面要考虑人的手掌尺寸和断面的美观。其宽度应在60～80mm之间，高度应80～120mm之间。木扶手与栏杆的固定常是通过木螺丝拧在栏杆上部的铁板上；塑料扶手是卡在铁板上；金属圆管扶手则直接焊于栏杆顶面上。
　　4．顶层水平栏杆
　　顶层的楼梯间需加设水平栏杆，以保证人身的安全。顶层栏杆靠墙处的作法是将铁板伸人墙内，并弯成燕尾形，然后浇筑混凝土，也可以将铁板焊于铁件上。
　　(四)台阶
　　由于建筑物外部和内部地面标高不同，在建筑物入口处常设置台阶或坡道。建筑物内部地面有高差处也用台阶连接。
　　台阶是联系室内外地坪或楼层不同标高处的做法。底层台阶要考虑防水、防冻。其踏步尺寸可略宽于楼梯踏步尺寸，一般的宽度为300～400mm，高度为120～150mm，踏步数不少于3级，在台阶和出入口之间，设置平台，起缓冲作用，标高比室内低20mm，并向外倾斜坡度为1%～4%。台阶选用的材料应具有抗冻性好和表面结实耐磨的材料，如混凝土、花岗岩、缸砖等。架空台阶可防冻胀，台阶下填土时应采用粗沙、炉渣等非冻胀土。
　　(五)坡道
　　为了在建筑物出入口便于车辆通行或在医院便于运送病人，常把台阶做成坡道。坡道既要能运送病人，又要便于行人行走，坡度大了行人行走不便，坡度小了占地过大。一般1:6～1:10较舒适，大于1:8须做防滑措施，如做锯齿形或防滑条。 
　　七、门和窗
　　门是人们进出房间和室内外的通行口、分隔联系建筑空间，也兼有采光和通风作用。窗的主要功能是采光、通风、日照和眺望。同时，也是围护结构的一部分。窗的散热量约为围护结构散热量的2～3倍。窗口面积越大，散热量也随之加大。在不同使用条件要求下，门窗还应具有保温、隔热、隔声、防水、防火、防尘及防盗等功能。此外，门窗的大小、比例尺度、位置、数量、材料、造型、排列组合方式对建筑物的造型和装饰效果都有很大的影响。
　　门窗通常包括固定部分(门框、窗框)和一个及一个以上的可开启部分(门扇、窗扇)。门窗的构造要求是坚固耐用、开启灵活、关闭严密、便于维修和清洗。门窗的尺寸，规格、类型、构造和连接方式等均应符合标准化条件。
　　现代门窗的制作生产，已经走上标准化、规格化及商品化的道路，全国各地都有大量的标准图可供选用，门窗的制作与加工也多工业化生产供应。
　　(一)门窗的材料
　　当前门窗所用的材料有木材、钢材、铝合金、塑料、玻璃等多种。
　　1．木门窗
　　木门窗制作简易，适于手工加工，制作灵活方便，是传统上一直广泛采用的形式。普通木门窗多采用变形较少的松木和杉木，较考究的木门窗多用硬木，所用木料需经干燥处理，以防变形。为节约木材一般不应采用木材作外窗(潮湿房间不宜用木门窗，也不应采用胶合板或纤维板制作)。住宅类内门可采用钢框木门(纤维板门芯)以节约木材。大于5m2的木门应采用钢框架斜撑的钢木组合门。
　　2．铝合金门窗
　　铝合金门窗轻、挺拔精致、密闭性能好，近百年来要求较高的建筑已广泛采用铝合金门窗。为节约铝材，我国过去只准在涉外工程、重要建筑、美观要求高、精密仪器等建筑中采用，现在已普遍采用。但铝合金导热系数大，保温较差且造价偏高。用绝缘性能较好的材料，如塑料做隔离层制成的塑铝门窗则能大大提高铝合金门窗的热工性能。
　　3．塑料门窗
　　塑料门窗有钢塑、铝塑、纯塑料等。塑料门窗具有质轻、刚度好、美观光洁、不需油漆、质感亲切、热工性能好、加工精密、耐腐蚀等优点，但造价偏高。最适用于严重潮湿房间和海洋气候地带及室内玻璃隔断。
　　(二)门的形式与尺度
　　八、屋顶
　　屋顶又称屋盖，是房屋最上层起覆盖作用的围护部件。用以防止风、砂、雨、雪、日晒对室内的侵袭。在炎热地区要求能隔热，寒冷地区要求能保温。以使屋顶覆盖下的空间有一个良好的使用环境。因此，要求屋顶在构造上要解决防水、保温、隔热以及隔声、防火等问题。屋顶又是房屋上层的承重结构，它支承自重和作用在屋顶上的各种活荷载。设计时还要考虑美观要求。
　　(一)屋顶的基本类型
　　房屋的支承结构一般有平面结构和空间结构之分，前者常见的有梁板、屋架等结构，后者有折板、壳体、网架、悬索等结构形式。由于支承结构形式及建筑平面的不同，便形成平屋顶、坡屋顶、曲面屋顶、锯齿形屋顶、折板屋顶等形式。
　　不同的坡度是区分屋顶类型的因素之一，屋顶坡度的表示方法有以下几种：
　　坡度：高度尺寸与水平尺寸的比值，常用“i”作标记，如i=5%、25%等；
　　角度：高度尺寸和水平尺寸所形成的斜线与水平尺寸之间的夹角，常用“α”作标记，如α=26°、45°等。
　　高跨比：高度尺寸与跨度的比值。如高跨比为1/4等。