1.1 建筑物的分类和等级划分
1.建筑的分类
1.1 建筑按照使用性质不同,通常分为
(1)民用建筑:指供人们工作、学习、生活、居住用的建筑物。
按使用功能分
①居住建筑:如住宅、宿舍、公寓等;
②公共建筑:按性质不同又可分为15类之多。
(1)文教建筑;(2)托幼建筑;(3)医疗卫生建筑;(4)观演性建筑;(5)体育建筑;(6)展览建筑;(7)旅馆建筑;(8)商业建筑;(9)电信、广播电视建筑;(10)交通建筑;(11)行政办公建筑;(12)金融建筑;(13)饮食建筑;(14)园林建筑;(15)纪念建筑。
(2)工业建筑:指为工业生产服务的生产车间及为生产服务的辅助车间、动力用房、仓贮等。
(3)农业建筑:指供农(牧)业生产和加工用的建筑,如种子库、温室、畜禽饲养场、农副产品加工厂、农机修理厂(站)等。
1.2按规模与数量分
(1)大量性建筑:指建筑规模不大,但修建数量多,与人们生活密切相关的分布面广的建筑,如住宅、中小学教学楼、医院、中小型影剧院、中小型工厂等。
(2)大型性建筑:指规模大、耗资多的建筑,如大型体育馆、大型剧院、航空港、站、博览馆、大型工厂等。与大量性建筑相比,其修建数量是很有限的,这类建筑在一个国家或一个地区具有代表性,对城市面貌的影响也较大。
1.3按建筑层数分类
(1)住宅建筑按层数划分为:1~3层为低层;4~6层为多层;7~9层为中高层;10层以上为高层。
(2)公共建筑及综合性建筑总高度超过24m者为高层(不包括总高度超过24m的单层主体建筑)。
(3)建筑物高度超过100m时,不论住宅或公共建筑均为超高层。
1.4按承重结构的材料分类
(1)木结构建筑:指以木材作房屋承重骨架的建筑。
(2)砖(或石)结构建筑:指以砖或石材为承重墙柱和楼板的建筑。这种结构便于就地取材,能节约钢材、水泥和降低造价,但抗害性能差,自重大。
(3)钢筋混凝土结构建筑:指以钢筋混凝土作承重结构的建筑。如框架结构、剪力墙结构、框剪结构、筒体结构等,具有坚固耐久、防火和可塑性强等优点,故应用较为广泛。
(4)钢结构建筑:指以型钢等钢材作为房屋承重骨架的建筑。钢结构力学性能好,便于制作和安装,工期短,结构自重轻,适宜超高层和大跨度建筑中采用。随着我国高层、大跨度建筑的发展,采用钢结构的趋势正在增长。
(5)混合结构建筑:指采用两种或两种以上材料作承重结构的建筑。如由砖墙、木楼板构成的砖木结构建筑;由砖墙、钢筋混凝土楼板构成的砖混结构建筑;由钢屋架和混凝土(或柱)构成的钢混结构建筑。其中砖混结构在大量性民用建筑中应用最广泛。
2.建筑物的等级划分
2.1按建筑的设计使用年限分类
按照我国现行的《民用建筑设计通则》,以主体结构确定的建筑耐久年限分为4级。
耐久年限:从建筑建成到自然损坏不能使用的年限。
设计使用年限分类
耐久等级 | 耐久年限 | 适用范围 |
一级 | 100年以上 | 适用于重要的建筑和高层建筑,如纪念馆、博物馆、国家会堂等 |
二级 | 50~100年 | 适用于一般性建筑,如城市火车站、宾馆、大型体育馆、大剧院等 |
三级 | 25~50年 | 适用于次要的建筑,如文教、交通、居住建筑及厂房等 |
四级 | 15年以下 | 适用于简易建筑和临时性建筑 |
国内现状:建筑的正常使用年限较设计值低;施工质量差;缺乏规划性。
2.2按耐火性能分类
(1)建筑构件的耐火极限
建筑构件的耐火极限是指对任一建筑构件按时间—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为止的这段时间,用小时表示。我国消防研究人员对各种构件的耐火极限均作了测试,其数值详见现行《建筑设计防火规范》,设计时可查阅。
①失去支持能力
②完整性被破坏
③失去隔火作用
(2)建筑构件的燃烧性能
①非燃烧体:指用非燃烧材料做成的构件,如天然石材、人工石材、金属材料等。
②难燃烧体:指用不易燃烧材料做成的构件,或者用燃烧材料做成,但用非燃烧材料 作为保护层的构件,例如沥青混凝土构件、木板条抹灰、石膏板、水泥石棉板的构件等。
③燃烧体:指用容易燃烧的的材料做的构件,如木材、苇箔、纤维板、胶合板等。
1.2建筑模数协调统一标准
建筑设计的标准问题:包括由国家颁发的建筑法规、建筑设计规范、建筑标准、定额等。根据统一的标准所编制的标准构件与配件图集等。
建筑模数是指选定的尺寸单位,作为尺度协调中的增值单位,也是建筑设计、建筑施工、建筑材料与制品、建筑设备、建筑组合件等各部门进行尺度协调的基础,其目的是使构配件安装吻合,并有互换性。
(1)基本模数:基本模数的数值规定为l00mm,表示符号为M,即1M等于l00mm,整个建筑物或其中一部分以及建筑组合件的模数化尺寸均应是基本模数的倍数。
(2)扩大模数:指基本模数的整倍数。扩大模数的基数应符合下列规定:
①水平扩大模数为3M、6M、12M、15M、30M、60M等6个,其相应的尺寸分别为300mm,600mm、1200mm、1500mm、3000mm、6000mm。
②竖向扩大模数的基数为3M、6M两个,其相应的尺寸为300mm、600mm。
(3)分模数:指整数除基本模数的数值。分模数的基数为M/10、M/5、M/2等3个,其相应的尺寸为10mm、20mm、50mm。
(4)模数数列:指由基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展成的一系列尺寸(模数数列的幅度及适用范围如下)。
①水平基本模数的数列幅度为(1~20)M。主要适用于门窗洞口和构配件断面尺寸。
②竖向基本模数的数列幅度为(1~36)M。主要适用于建筑物的层高、门窗洞口、构配件等尺寸。
③水平扩大模数数列的幅度:3M为(3~75)M;6M为(6~96)M;12M为(12~120)M;15M为(15~120)M;30M为(30~360)M;60M为(60~360)M,必要时幅度不限。主要适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尺寸。
④竖向扩大模数数列的幅度不受限制。主要适用于建筑物的高度、层高、门窗洞口尺寸。
⑤分模数数列的幅度。M/10为(1/10~2)M,M/5为(1/5~4)M;M/2为(1/2~10)M。主要适用于缝隙、构造节点、构配件断面尺寸。
1.3建筑物的构造组成及现代建筑构造
1.建筑物的构造组成
(1)基础:
是位于建筑物最下部的承重构件,承受建筑物的全部荷载,并将这些荷载传给地基。
(2)墙(或柱):
是建筑物的主要承重构件和维护构件,抵御自然界各种因素对室内的侵袭;分隔空间及保证舒适环境
(3)楼板层和地坪:
楼板是水平方向的承重构件,按房间层高将整幢建筑物沿水平方向分为若干层;楼板层承受家具、设备和人体荷载以及本身的自重,并将这些荷载传给墙或柱;同时对墙体起着水平支撑的作用。因此要求楼板层应具有足够的抗弯强度、刚度和隔声、防潮、防水的性能。
地坪是底层房间与地基土层相接的构件,起承受底层房间荷载的作用。要求地坪具有耐磨防潮、防水、防尘和保温的性能。
(4)楼梯:
楼房建筑的垂直交通设施。供人们上下楼层和紧急疏散之用。故要求楼梯具有足够的通行能力,并且防滑、防火,能保证安全使用。
(5)屋顶:
建筑物顶部的围护构件和承重构件。抵抗风、雨、雪霜、冰雹等的侵袭和太阳辐射热的影响;又承受风雪荷载及施工、检修等屋顶荷载,并将这些荷载传给墙或柱。故屋顶应具存足够的强度、刚度及防水、保温、隔热等性能。
(6)门与窗:
门与窗均属非承重构件,也称为配件。门主要供人们出人内外交通和分隔房间建用,窗主要起通风、采光、分隔、眺望等围护作用。处于外墙上的门窗又是围护构件的一部分,要满足热工及防水的要求;某些有特殊要求的房间,门、窗应具有保温、隔声、防火的能力。
组成房屋的各部分各自起着不同的作用,但归纳起来有两大类,即承重结构和围护构件。
承重结构:墙、柱、基础、楼板、屋顶等;
围护构件:墙、屋顶、门窗等。
设计过程中把建筑各组成部分划分为:
建筑构件:墙、柱、梁、楼板、屋架等承重结构;
建筑配件:屋面、地面、墙面、门窗、栏杆、花格、细部装修等。
1.4影响建筑构造的因素及设计原则
1.影响建筑构造的因素
(1)外界环境的影响
①外界作用力的影响:作用在建筑物上的各种外力通称为荷载。荷载可分为恒载(如结构自重)和活荷载(如人、家具和设备、雪荷载、风荷载以及地震作用等)两大类。荷载是建筑结构设计的主要依据,无疑也与建筑构造设计密切相关。所以,在确定建筑构造方案时,必须考虑外力的影响;
②气候条件的影响:我国各地区由于地理环境不同,自然气候条件多有差异。自然气候条件主要包括太阳辐射、风霜雪雨等。因此在构造设计时,需针对各地气候条件对建筑的影响,并结合建筑构件所处部位,采取相应的防范措施,如防潮防水、保温隔热等。
③人为因素的影响:人们的生产和生活活动,也会形成对建筑物的诸多不利因素,如机械振动、化学腐蚀、爆炸、火灾、噪声等,均属人为因素。因此在进行建筑构造设计时,必须针对这些因素,从构造上采取防振、防腐、防火、隔声等相应的措施,以免建筑物遭受不应有的损害。
(2)建筑技术条件的影响
随着建筑业的不断发展,各种新型建筑材料、配套产品、新结构、新设备以及新的施工技术都在不断更新。由于物质技术条件的改变,必然会给构造设计带来巨大的推动。
(3)经济条件的影响
2.建筑构造的设计原则
(1)结构安全可靠;
(2)节能环保;
(3)经济适用;
(4)卫生、美观、耐久。