建筑构造基本知识

时间：2022-10-26 百科知识版权反馈

【摘要】：耐火极限是指按规定的火灾升温曲线，对建筑构件进行耐火试验。目前城市建筑设计大多以框架结构居多，轻钢结构建筑也逐渐多起来。楼板层面多采用混凝土浇筑，此类建筑墙及转角处应多加设构造柱，并大多为7层以下的楼房，称为低层或多层建筑。在剖面图中可表明建筑空间的层高、各部分标高、使用的材料和基本构造设计做法等。

4.2　建筑构造基本知识

建筑构造是研究建筑物的构造组成以及各构成部分的组合原理的一门学科。其主要任务是在建筑设计过程中综合考虑使用功能、艺术造型和技术经济等多方面因素，并运用物质技术手段，恰当地选择并正确地决定建筑的构造方案和配件组成，以及进行细部节点构造设计等内容。

4.2.1　建筑物的分类

建筑物一般分为民用建筑、工业建筑和农业建筑。涉及室内装修设计的大多为民用建筑。民用建筑按照使用功能与修建数量和规模大小及层数多少、耐火等级、使用年限等有不同的分类方法，不同类的建筑又有不同的构造设计特点和要求。

1.按建筑的使用功能分类

①居住建筑:如住宅建筑、别墅建筑、公寓建筑、宿舍建筑等。

②公共建筑:如行政办公楼建筑、文教建筑、托幼建筑、医疗建筑、商业建筑、观演建筑、体育建筑、展览建筑、交通建筑、通信建筑、园林建筑、纪念性建筑等。

2.按建筑的修建和规模大小分类

①大量性建筑:指量大面广与人们生活密切相关的建筑。如住宅、学校、商店、医院等，这些建筑在大中小城市和乡镇都是不可缺少的，修建量大，故称为大量性建筑。

②大型性建筑:指规模宏大的建筑。如大型办公楼、大型体育馆、大型影剧院、大型火车站和航空港及大型博物展览馆等。这些建筑规模大、耗资大，与大量性建筑比起来其修建量是有限的，但这类建筑对城市面貌影响较大。

3.按建筑的层数分类

①低层建筑:一般指1～3层的建筑。

②多层建筑:一般指高度在24m以下的3层以上建筑。在住宅建筑中，又将7～9层界定为中高层住宅建筑。

③高层建筑:世界上对高层建筑的界定，每个国家各不相同。按我国现行的《高层民用建筑设计防火规范》（2005）版（GB 50045—1995）中规定，10层及10层以上的居住建筑和建筑高度超过24m的其他非单层民用建筑均为高层建筑。高层建筑根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等，又分为一类高层建筑、二类高层建筑和超高层建筑。

4.按民用建筑的耐火等级分类

在建筑设计中应该对建筑的防火安全给予足够的重视，要满足相关规范要求，在选择结构材料和构造做法上，应根据其性质分别对待。现行《建筑设计防火规范》（GB 50016—2006）是根据建筑物的耐火极限和燃烧性能两个因素来确定的。一级耐火性能的建筑，通常按一、二级耐火等级进行设计；大量性的或一般的建筑按二、三级耐火等级设计；次要的或临时建筑按四级耐火等级设计。

建筑的耐火等级程度是根据我国现行规范规定的。耐火等级标准主要根据房屋的主要构件，如墙体、梁柱、楼板、屋顶等的燃烧性能和其耐火极限来确定。耐火极限是指按规定的火灾升温曲线，对建筑构件进行耐火试验。从受到火的作用起，到失去承受能力或发生穿透裂缝或背火一面温度升到220℃时止，这段时间称为耐火极限，用每小时计算表示耐火等级标准。

5.按建筑的耐久年限分类

以主体结构确定建筑耐久年限分为四级。

①一级建筑:耐久年限为100年以上，适用于重要的建筑和高层建筑。

②二级建筑:耐久年限50～100年，适用于一般性的建筑。

③三级建筑:耐久年限为25～50年，适用于次要的建筑。

④四级建筑:耐久年限为15年以下，适用于临时性的建筑。

建筑物使用年限分类即质量等级标准，它是建筑物设计最先考虑的重要因素之一，在进行建筑物使用材料构造设计时，不同的建筑等级采用不同的标准，选择相应的材料、构造与结构类型。

6.按建筑物的结构分类

建筑结构是指建筑物承重结构类型。一般分为砖混结构、框架结构、轻钢结构三大类型。目前城市建筑设计大多以框架结构居多，轻钢结构建筑也逐渐多起来。砖混结构多为住宅，框架结构和钢结构多用于公共建筑部分。

①砖混结构:建筑物承重结构构件墙、柱为砖砌筑而成的建筑。楼板层面多采用混凝土浇筑，此类建筑墙及转角处应多加设构造柱，并大多为7层以下的楼房，称为低层或多层建筑。

②框架结构:建筑物承载结构以钢筋混凝土现浇而成的建筑。梁柱、楼板、屋面板也是钢筋混凝土现浇，墙体大多为填充墙（加气混凝土砖墙、多孔砖墙及轻体材料），并每隔5m左右增加构造柱。此类建筑多为小高层建筑（7层以上）或高层建筑。

③轻钢结构:建筑物承载结构以大型型钢（工字形钢、槽钢、异型钢）为梁柱、楼板的建筑。但钢材表面必须涂有防火涂料，与屋面板连接而成。楼面板另铺设现浇混凝土薄板，墙体、屋面多用轻体保温隔热彩钢板。此类建筑多以施工快捷为特点，有时也可与框架结构合用两种结构形式，如建筑主体塔楼为框架结构，而裙房则为轻钢结构。

4.2.2　建筑物的构造

建筑物的组成是根据建筑要求的不同，由结构形式、建筑构件组合而成。在平面图中可表示出房间用途、楼梯大小、通道形状、门窗数量以及位置、尺寸等。在立面图上可表示建筑物的外观、墙体、屋顶立面造型等。在剖面图中可表明建筑空间的层高、各部分标高、使用的材料和基本构造设计做法等。

根据上述的平面图、立面图和剖面图的图纸内容，我们可基本上对建筑物各部分的组成内容有一个整体的概念，这对我们进一步学习和掌握建筑室内装修材料与构造设计知识是很有必要的。

建筑物的构件是由地基基础、内外墙体、楼（地）板、楼梯台阶、门窗和屋顶等主要六大构件所组成（见图1-4-1、图1-4-2）。

1.地基基础

基础是建筑物地面以下的承重构件。它承受建筑物上部结构传下来的全部荷载，并把这些荷载连同本身的重量一起传到地基上。地基则是承受由基础传下来的荷载的土层，地基承受建筑物荷载而产生的应力和应变随着土层深度的增加而减小，在达到一定深度后就可以忽略不计。

基础是房屋的重要组成部分，而地基与基础又密切相关。地基基础一旦出现问题，就难以补救。从工程造价上看，以一般4～5层民用建筑为例，其基础工程造价均占总造价的10%～20%，所以要求它坚固、稳定。基础的大小、形式取决于建筑自身荷载的大小、土地的耐力、材料性能和承重方式。基础形式有条形基础、独立式基础、联合基础等。

图1-4-1　砖混结构建筑构造的组成

1—台阶；2—门；3—雨篷；4—散水；5—窗；6—窗台；7—外墙；8—落水管；9—雨水口；10—挑檐沟；

11—内横墙；12—内纵墙；13—拦板；14—楼梯；15—楼板；16—窗台；17—窗台；18—扶手；19—栏杆；

20—采光井；21—基础；22—女儿墙；23—屋顶；24—勒脚；25—隔墙

图1-4-2　框架结构建筑构造的组成

1—基础；2—墙体；3—楼板；4—楼梯；5—屋面板；6—门和窗；7—柱和梁；8—女儿墙；9—防水层分割缝；

10—屋顶出口；11—楼梯平台；12—框架梁；13—砌块隔墙；14—独立基础；15—地梁

2.墙体

①按墙所处位置及方向可分为内墙和外墙。外墙位于房屋的四周，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的作用。墙体按布置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，沿建筑物短轴方向布置的墙称为横墙，外横墙俗称山墙。另外，根据墙体与门窗的位置关系，平面图上窗洞口之间的墙体可以称为窗间墙，立面上下窗洞口之间的墙体可以称为窗上墙或窗下墙。

②按受力情况分类，墙按结构竖向的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重量。在砖混结构中，非承重墙可以分为自承重墙和隔断墙，自承重墙仅承受自身重量，并把自重传给基础。隔断墙则把自重传给楼板层或附加的小梁。在框架结构中，非承重墙可以分为填充墙和幕墙等。填充墙是位于框架梁柱之间的墙体，当墙体悬挂于框架梁柱的外侧起围护作用时称为幕墙，幕墙的自重由其连接固定部位的梁柱承担。位于高层建筑外围的幕墙，虽然不承受竖向的外部荷载，但受高空气流影响，需承受以风力为主的水平风荷载，并通过与梁柱的连接传给框架荷载承重系统。

③按材料与构造方式分类。墙体按构造方式可分为实体墙、空心墙和组合墙三种形式。实体墙由单一材料组成，如普通砖墙、实心砌块墙、混凝土墙、钢筋混凝土墙等。空心墙也是由单一材料组成的，既由单一材料砌成内部空腹的墙体，例如空斗砖墙、空心砌块砖墙、空心板材等，也可以用具有孔洞的材料建造墙体。组合墙由两种以上材料组合而成，例如钢筋混凝土和加气混凝土构成的复合板材墙，其中钢筋混凝土起承重作用，加气混凝土起保温隔热的作用，但不承重。

3.楼（地）板

楼（地）板层包括楼面和地坪层，是水平方向分隔房屋空间的承重构件。楼面层分隔室内上下楼空间，地坪层分隔室外地面与底层空间。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，因此结构层有所不同。楼盖层的楼板为结构层，楼板将所承受的上部荷载及自重传递给墙或柱，并由墙柱传给基础。楼面板层有隔声等功能要求，地坪层的结构层为垫层，垫层将所有承受的荷载及自重均匀地传给夯实的地基基础。

4.楼梯台阶

建筑空间的竖向组合交通联系，依托于楼梯、台阶、电梯及自动扶梯等竖向交通设施。其中楼梯作为竖向交通和人员紧急疏散的主要交通设施，使用最为普遍。垂直升降电梯则多用于7层以上的多层建筑和高层建筑，以及一些标准较高的低层建筑。自动扶梯常用于人流量大且使用要求相对较高的公共建筑，台阶用于室内外高差之间和室内局部高差之间的联系，还有爬梯及坡道，爬梯专用于使用频率低的检修梯等。

台阶一般在室内空间中尺寸为150mm×300mm，在室外尺寸为150mm×350mm。

5.门和窗

门和窗是建筑构造构件的重要组成部分之一。门的主要功能是交通联系，分隔与闭合内部空间；窗主要供采集自然光线和通风之用，它们均属于建筑的围护构件。在设计门窗时，必须根据有关规范和建筑的使用要求来拟定其形式及尺寸大小。造型要美观大方，构造应坚固、耐久，开启灵活、严紧，便于维修和清洁。规格类型应尽量统一，并符合现行《建筑模数协调统一标准》的要求，以降低成本和适应于建筑工业化生产的需要。

门窗按其制作材料可分为:木门窗、铝合金门窗、塑钢门窗和彩板门窗等，其开启方式多种多样。

6.屋面

屋面屋盖是房屋最上部的围护结构，应满足相应的使用功能要求，它为建筑提供适宜的内部空间环境。屋面屋盖也是房屋顶部的承重结构，它受到材料、结构、施工条件等因素的制约。屋面屋盖又是建筑体量的一部分，其形式对建筑物的造型有很大的影响，因而设计中还应注意屋面屋盖的美观问题，应在满足其他设计要求的同时，力求创造出适合各种类型建筑艺术造型的屋面屋盖。

屋面屋盖的形式一般有平屋盖、坡屋盖及其他艺术造型的屋盖。

4.2.3　建筑构造设计模数

为了实现建筑工业化大规模生产和完善设计施工规范化，室内装修构造设计与建筑设计应尽可能协调一致，因此了解建筑构造设计模数是很有必要的。在使用不同材料、不同形状和不同构造方法的建筑构件配件时，具有一定的通用性和互换性，在建筑设计和室内装修构造设计中应尽可能地共同遵守《建筑模数协调统一标准》。

1.模数

模数是选定的标准尺度单位。作为尺寸协调中的增值单位，所谓尺寸协调器，是指在房屋构配件及其组合的建筑中，与协调尺寸有关的规则，供建筑设计、室内装修设计、建筑施工、建筑材料制品及设备等采用，其目的是使构配件安装时尽量标准，并有互换性能。

2.基本模数

基本模数是指模数协调中选用的基本尺寸单位，数值规定为100mm，符号为m，即1m＝100mm，建筑物和建筑部件组合的模数尺寸，应是模数的倍数。目前，世界上绝大多数国家均以100mm为基本模数值。

3.模数协调

为了使建筑在满足设计要求的前提下，尽可能减少构配件的类型，使其达到标准化、系列化、通用化，充分发挥投资效益，对大量建筑中的尺寸关系进行模数协调是必要的。

①模数化空间网格，把建筑看作是三向直角坐标空间网格的连续系列。当三向均为模数尺寸时称为模数化空间网格，网格间距应等于基本模数或扩大模数（见图1-4-3）。

②定位轴线在模数化网格中，确定主要结构位置关系的线，以及确定开间或柱距、进深或跨度的线，也称为定位轴线。除定位轴线以外的网格线称为定位线，定位线用于确定模数化构件尺寸（见图1-4-4）。

定位轴线分为单轴线和双轴线两种。一般常用的连续模数化网格轴线，采用单轴线，当模数化网格需要加间隔而产生中间区时，如双柱轴线定位、伸缩缝轴线定位时，可采用双轴线定位，这需要根据建筑设计、施工要求和选构构件生产等条件综合决定。不同的建筑结构类型，如承重墙结构、框架结构等，对定位轴线有不同的特殊要求，目的都是为了使其尽可能达到标准化、系列化、通用化，充分发挥投资效益和达到完美的设计与施工要求及效果。