AutoCAD 2014与天正TArch 2014建筑设计从入门到精通
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2.2 建筑物结构的作用及分类

用户在阅读建筑施工图时,首先应掌握建筑物各部分结构的作用及类型。

2.2.1 墙体的分类与厚度

1.墙体的分类

按其在平面中的位置可分为内墙和外墙。凡位于房屋四周的墙称为外墙,其中位于房屋两端的墙称为山墙。凡位于房屋内部的墙称为内墙。外墙主要起围护作用,内墙主要起分隔房间作用。另外沿建筑物短轴布置的墙称为横墙,沿建筑物长轴布置的墙称为纵墙。

· 按其受力情况可分为:承重墙和非承重墙。直接承受上部传来荷载的墙称为承重墙,而不承受外荷载的墙称为非承重墙。

· 按其使用的材料分为:砖墙、石墙、土墙及砌块和大型板材墙等。

· 按其构造可分为:实体墙、空体墙和复合墙。实体墙由普通黏土砖或其他实心砖砌筑而成;空体墙是由实心砖砌成中空的墙体或空心砖砌筑的墙体;复合墙是指由砖与其他材料组合成的墙体。

· 对墙面进行装修的墙称为混水墙;墙面只做勾缝不进行其他装饰的墙称为清水墙。

2.墙体结构的布置方案

一般民用建筑有两种承重方式,一种是框架承重,另一种是墙体承重。墙体承重又可分为横墙承重、纵墙承重、纵横墙混合承重、墙与内柱混合承重等结构布置方案,如图2-5所示。

图2-5 墙体结构的布置

3.砖墙的厚度

砖墙的厚度符合砖的规格。砖墙的厚度一般以砖长表示,如半砖墙、3/4砖墙、1砖墙、2砖墙等,其相应厚度为115mm(称为12墙)、178mm(称为18墙)、240mm(称为24墙)、365mm(称为37墙)、490mm(称为50墙),如图2-6所示。

图2-6 砖墙的尺寸及砌法

要点提示:墙体的承载力

墙厚应满足砖墙的承载能力。一般说来,墙体越厚承载能力越大,稳定性越好。砖墙的厚度应满足一定的保温、隔热、隔声、防火要求。一般来讲,砖墙越厚,保温隔热效果越好。

2.2.2 过梁与圈梁

1.过梁

过梁的作用是承担门窗洞口上部荷载,并把荷载传递到洞口两侧的墙上。按使用的材料可分为如下三类。

· 钢筋混凝土过梁:当洞口较宽(大于1.5m),上部荷载较大时,宜采用钢筋混凝土过梁,两端深入墙内长度不应小于240 mm。

· 砖砌过梁:常见的有平拱砖过梁和弧拱砖过梁。

· 钢筋砖过梁:在门窗洞口上方的砌体中,配置适量的钢筋,形成能够承受弯矩的加筋砖砌体。

2.圈梁

为了增强房屋的整体刚度,防止由于地基不均匀沉降或较大的震动荷载对房屋引起的不利影响,常在房屋外墙和部分内墙中设置钢筋混凝土或钢筋砖圈梁。其一般设在外墙、内纵墙和主要内横墙上,并在平面内形成封闭系统。圈梁的位置和数量根据楼层高度、层数、地基等状况确定。

2.2.3 地面与楼板

1.地面

地面是指建筑物底层的地坪,其基本组成有面层、垫层和基层三部分。对于有特殊要求的地面,还设有防潮层、保温层、找平层等构造层次。每层楼板上的面层通常叫楼面,楼板所起的作用类似地面中的垫层和基层。

· 面层:人们日常生活、工作、生产直接接触的地方,是直接承受各种物理和化学作用的地面与楼面表层。

· 垫层:在面层之下、基层之上,承受由面层传来的荷载,并将荷载均匀地传至基层。

· 基层:垫层下面的土层就是基层。

地面的种类如下。

· 整体地面:其面层是一个整体,包括水泥砂浆地面、混凝土地面、水磨石地面、沥青砂浆地面等。

· 块料地面:其面层不是一个整体,而是借助结合层将面层块料粘贴或铺砌在结构层上。常见的块料种类有陶瓷锦砖、大理石、碎块大理石、水泥花砖、混凝土和水磨石预制的板块等。

2.楼板

楼板是分隔承重构件,它将房屋垂直方向分隔为若干层,并把人和家具等竖向荷载及楼板自重通过墙体、梁或柱传给基础,按其使用的材料可分为:砖楼板、木楼板和钢筋混凝土楼板等。砖楼板的施工麻烦,抗震性能较差,楼板层过高,现很少采用。木楼板自重轻,构造简单,保温性能好,但耐久和耐火性差,一般也较少采用。钢筋混凝土楼板具有强度高,刚性好,耐久、防火、防水性能好,便于工业化生产等优点,是现在广为使用的楼板类型。

钢筋混凝土楼板按照施工方法可分为现浇和预制两种。

· 现浇钢筋混凝土楼板:其楼板整体性、耐久性、抗震性好,刚度大,能适应各种形状的建筑平面,设备留洞或设置预埋件都较方便,但模板消耗量大,施工周期长。按照构造不同又可分为如下3种现浇楼板。

◆钢筋混凝土现浇楼板:当承重墙的间距不大时,如住宅的厨房间、厕所间,钢筋混凝土楼板可直接搁置在墙上,不设梁和柱,板的跨度一般为2~3m,板厚度约为70~80mm。

◆钢筋混凝土肋型楼板:也称为梁板式楼板,是现浇式楼板中最常见的一种形式。它由主板、次梁和主梁组成。主梁可以由柱和墙来支承。所有的板、肋、主梁和柱都是在支模以后,整体现浇而成,其一般跨度为1.7~2.5m,厚度为60~80 mm。

◆无梁楼板:其为等厚的平板直接支承在带有柱帽的柱上,不设主梁和次梁。它的构造有利于采光和通风,便于安装管道和布置电线,在同样的净空条件下,可降低建筑物的高度。其缺点是刚度小,不利于承受大的集中荷载。

· 预制钢筋混凝土楼板:采用此类楼板是将楼板分为梁、板若干构件,在预制厂或施工现场预先制作好,然后进行安装。它的优点是可以节省模板,改善制作时的劳动条件,加快施工进度,但整体性较差,并需要一定的起重安装设备。随着建筑工业化提高,特别是大量采用预应力混凝土工艺,其应用越来越广泛,按照其构造可分为如下几种。

◆实心平板:实心平板制作简单,节约模板,适用于跨度较小的部位,如走廊板、平台板等。

◆槽形板:它是一种梁板结合的构件,由面板和纵肋构成。作用在槽形板上的荷载,由面板传给纵肋,再由纵肋传到板两端的墙或梁上。为了增加槽形板的刚度,需在两纵肋之间增加横肋,在板的两端以端肋封闭。

◆空心板:其上下表面平整,隔音和隔热效果好,大量应用于民用建筑的楼盖和屋盖中。按其孔的形状有方孔、椭圆孔和圆孔等。

2.2.4 窗与门

1.窗的作用与类型

(1)窗的作用

窗的作用主要是采光与通风,并可做围护和眺望之用,对建筑物的外观也有一定的影响。

窗的采光作用主要取决于窗的面积。窗洞口面积与该房间地面面积之比称为窗地比。此比值越大,采光性能越好。一般居住房间的窗地比为1/7左右。

作为围护结构的一部分,窗应有适当的保温性,在寒冷地区做成双层窗,以利于冬季防寒。

(2)窗的类型

窗的类型有很多,按使用的材料可分为木窗、钢窗、铝合金窗、玻璃钢窗等。其中以木窗和钢窗应用最广。

按窗所处的位置分为侧窗和天窗。侧窗是安装在墙上的窗,开在屋顶上的窗称为天窗,在工业建筑中应用较多。

按窗的层数可分为单层窗和双层窗。

按窗的开启方式可分为固定窗、平开窗、悬窗、立转窗、推拉窗等。

在建筑施工图中常用窗的平面符号如图2-7所示。

图2-7 常用窗的平面符号

2.门的作用和类型

(1)门的作用

门是建筑物中不可缺少的部分,主要用于交通和疏散,同时也起采光和通风作用。门的尺寸、位置、开启方式和立面形式,应根据人流疏散、安全防火、家具设备的搬运安装及建筑艺术等方面的要求来确定。

门的宽度按使用要求可做成单扇、双扇及四扇等多种。当宽度在1m以内时为单扇门,宽度为1.2~1.8m时为双扇门,宽度大于2.4m时为四扇门。

(2)门的类型

门的种类有很多,按使用材料可分为木门、钢门、钢筋混凝土门、铝合金门、塑料门等。各种木门使用仍然比较广泛,钢门在工业建筑中普遍应用。

按用途可分为普通门、纱门、百叶门及特殊用途的保温门、隔声门、防火门、防盗门、防爆门、防射线门等。

按开启方式分为平开门、弹簧门、折叠门、推拉门、转门、圈帘门等。

· 平开门:有单扇门与双扇门之分,又有内开及外开之分,用普通铰链装于门扇侧面与门框连接,开启方便灵活,是工业与民用建筑中应用最广泛的一种,如图2-8所示。

图2-8 平开门的效果

· 弹簧门:是平开门的一种。特点是用弹簧铰链代替普通铰链,有单向开启和双向开启两种。铰链有单管式、双管式和地弹簧等数种。单管式弹簧铰链适用于向内或向外一个方向开启的门;双管式适用于内、外两个方向都能开启的门,如图2-9所示。

图2-9 弹簧门的效果

· 推拉门:门的开启方式是左右推拉滑行,门可悬于墙外,也可隐藏在夹墙内。可分为上挂式和下滑式两种。此门开启时不占空间,受力合理,但构造较为复杂,常用于工业建筑中的车库、车间大门及壁橱门等,如图2-10所示。

图2-10 推拉门的效果

· 转门:有两个固定的弧形门套,内装设三扇或四扇绕竖轴转动的门扇。转门对隔绝室内外空气对流有一定作用,常用于寒冷地区和有空调的外门,但构造复杂,造价较高,不宜大量采用,如图2-11所示。

图2-11 旋转门的效果

· 卷帘门:由帘板、导轨及传动装置组成。帘板由铝合金轧制成型的条形页板连接而成。开启时,由门洞上部的转动轴旋转将页板卷起,将帘板卷在筒上。卷帘门美观、牢固、开关方便,适用于商店、车库等,如图2-12所示。

图2-12 卷帘门的效果

(3)门的构造

平开木门是当前民用建筑中应用最广的一种形式,它由门框、门扇、亮子及五金零件所组成。常见的门扇有下列几种。

· 镶板门扇:最常用的一种门扇形式,内门、外门均可选用。它由边框和上、中、下冒头组成框架,在框架内镶入玻璃,下部镶入门芯板,称为玻璃镶板门。门芯板可用木板、胶合板、纤维板等板材制作。门扇与地面之间保持5mm空隙。

· 夹板门扇:用较小方木组成骨架,两面贴以三合板,四周用小木条镶边制成。夹板门扇构造简单,表面平整,开关轻便,能利用小料、短料,节约木材,但不耐潮湿与日晒。因此,浴室、厕所、厨房等房间不宜采用,且多用于内门。

· 拼板门扇:做法与镶板门扇近似,先做木框,门芯板由许多木条拼合而成。窄板做成企口,使每块窄板自由胀缩,以适应室外气候的变化。拼板门扇多用于工业厂房的大门。

2.2.5 楼梯

1.楼梯的种类

楼梯是房屋各层之间交通连接的设施,一般设置在建筑物的出入口附近。也有一些楼梯设置在室外。室外楼梯的优点是不占室内使用面积,但在寒冷地区易积雪结冰,不宜采用。

按位置分:室内楼梯和室外楼梯。

按使用性质分:室内有主要楼梯和辅助楼梯,室外有安全楼梯和防火楼梯。

按使用材料分:木楼梯、钢筋混凝土楼梯和钢楼梯。

按楼梯的布置方式分:单跑楼梯、双跑楼梯、三跑楼梯和双分、双合式楼梯。

· 单跑楼梯:当层高较低时,常采用单跑楼梯,从楼下起步一个方向直达楼上。它只有一个梯段,中间不设休息平台,因此踏步不宜过多,不适用于层高较大的房屋,如图2-13所示。

· 双跑楼梯:应用最为广泛的一种形式。在两个楼板层之间,包括两个平行而方向相反的梯段和一个中间休息平台。经常两个梯段做成等长,节约面积,如图2-14所示。

图2-13 直线梯段的绘图实例

图2-14 双跑楼梯不同楼层的平面图

· 三跑楼梯:在两个楼板层之间,由三个梯段和两个休息平台组成,常用于层高较大的建筑物中,其中央可设置电梯井,如图2-15所示。

图2-15 多跑楼梯类型实例

· 双分、双合式楼梯:双分式楼梯是由一个较宽的楼梯段上至休息平台,再分成两个较窄的梯段上至楼层。双合式楼梯相反,先由两个较窄的梯段上至休息平台,再合成一个较宽的梯段上至楼层,如图2-16所示。

图2-16 双分三跑楼梯

2.楼梯的组成

楼梯由楼梯段、休息平台、栏杆和扶手等部分组成。

· 楼梯段:联系两个不同标高平台的倾斜构件,由连续的一组踏步构成,其宽度应根据人流量的大小、家具和设备的搬运及安全疏散的原则来确定,其最大坡度不宜超过38°,以26°~33°较为适宜。

· 休息平台:也称为中间平台,是两层楼面之间的平台。当楼梯踏步超过18步时,应在中间设置休息平台,起缓冲休息的作用。休息平台由台梁和台板组成。平台的深度应使在安装暖气片以后的净宽度不小于楼梯段的宽度,以便于人流通行和搬运家具。

· 栏杆、栏板和扶手:栏杆和栏板是布置在楼梯段和平台边缘有一定刚度和安全度的拦隔设施。通常楼梯段一侧靠墙一侧临空。在栏板上面安置扶手,扶手的高度应高出踏步900mm左右。

3.楼梯的构造

钢筋混凝土楼梯是目前应用最广泛的一种楼梯,它有较高的强度和耐久性、防火性。按施工方法可分为现浇和装配式两种。

现浇钢筋混凝土楼梯是将楼梯段、平台和平台梁现场浇筑成一个整体,其整体性好,抗震性强。钢筋混凝土楼梯按构造的不同又分为板式楼梯和梁式楼梯两种。

· 板式楼梯:是一块斜置的板,其两端支承在平台梁上,平台梁支承在砖墙上。

· 梁式楼梯:是指在楼梯段两侧设有斜梁,斜梁搭置在平台梁上。荷载由踏步板传给斜梁,再由斜梁传给平台梁。

装配式钢筋混凝土楼梯的使用有利于提高建筑工业化程度,改善施工条件,加快施工进度。根据预制构件的形式,可分为小型构件装配式楼梯和大型构件装配式楼梯两种。

· 小型构件装配式楼梯:这种楼梯是将踏步、斜梁、平台梁和平台板分别预制,然后进行装配。这种形式的踏步板是由砖墙来支承而不用斜梁,随砌砖随安装,可不用起重设备。

· 大型构件装配式楼梯:这种楼梯由预制的楼梯段、平台梁和平台板组成。斜梁和踏步板可组成一块整体,平台板和平台梁也可组成一块整板,在工地上用起重设备吊装。

2.2.6 屋顶

1.屋顶的作用和要求

屋顶是房屋最上层的覆盖物,由屋面和支承结构组成。屋顶的围护作用是防止自然界雨、雪和风沙的侵袭及太阳辐射的影响。另一方面还要承受屋顶上部的荷载,包括风雪荷载、屋顶自重及可能出现的构件和人群的重量,并把它传给墙体。因此,对屋顶的要求是坚固耐久,自重要轻,具有防水、防火、保温及隔热的性能。同时要求构件简单、施工方便,并能与建筑物整体配合,具有良好的外观。

2.屋顶的类型

按屋面形式大体可分为4类:平屋顶、坡屋顶、曲面屋顶及多波式折板屋顶。

· 平屋顶:屋面的最大坡度不超过10%,民用建筑常用坡度为1%~3%。一般用现浇和预制的钢筋混凝土梁板做承重结构,屋面上做防水及保温处理。

· 坡屋顶:屋面坡度较大,在10%以上。有单坡、双坡、四坡和歇山等多种形式。单坡用于小跨度的房屋,双坡和四坡用于跨度较大的房屋。常用屋架做承重结构,用瓦材做屋面。

· 曲面屋顶:屋面形状为各种曲面,如球面、双曲抛物面等。承重结构有网架、钢筋混凝土整体薄壳、悬索结构等。

· 多波式折板屋顶:是由钢筋混凝土薄板制成的一种多波式屋顶。折板厚约60mm,折板的波长为2~3m,跨度9~15m,折板的倾角为30°~38°。按每个波的截面形状分为三角形及梯形两种。