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会员中心2020年一级造价工程师《土建工程》备考讲义：第二章第一节
2020-06-14 20:51:08 来源：环球教育在线 评论：0 点击：
二、民用建筑构造 (一)基础 基础是将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。基础是建筑物的一个组成部分，承受建筑物的全部荷载，并将其传给地基。地基是指基础以下的土层，承受由基础传来的建筑物的荷载，地基不是建筑物的组成部分。 1.基础类型 基础的类型与建筑物上部结构形式、荷载大小、地基的承载能力、地基上的地质、水文情况、材料性能等因素有关。 基础按受力特点及材料性能可分为刚性基础和柔性基础;按构造的方式可分为独立基础、条形基础、柱下十字交叉基础、片筏基础、箱形基础、桩基础等。 (1)按材料及受力特点分类 1)刚性基础。刚性基础所用的材料如砖、石、混凝土等，抗压强度较高，但抗拉及抗剪强度偏低。用此类材料建造的基础，应保证其基底只受压，不受拉。由于受地耐力的影响，基底应比基顶墙(柱)宽些。根据材料受力的特点，不同材料构成的基础，其传递压力的角度也不相同。刚性基础上压力分角α 称为刚性角。 在设计中，应尽力使基础大放脚与基础材料的刚性角相一致，以确保基础底面不产生拉应力，最大限度地节约基础材料。受刚性角限制的基础称为刚性基础。构造上通过限制刚性基础宽高比来满足刚性角的要求。 ①砖基础。砖基础具有就地取材、价格较低、设施简便的特点，在干燥和温暖的地区应用很广。砖基础的剖面为阶梯形，称为放脚。每一阶梯挑出的长度为砖长的 1/4。为保证基础外挑部分在基底反力作用下不致发生破坏，大放脚的砌法有两皮一收和二一间隔收两种。两皮一收是每砌两皮砖，收进 1/4砖长;二一间隔收是砌两皮砖，收进 1/4 砖长，再砌一皮砖，收进 1/4 砖长，如此反复。在相同底宽的情况下，二一间隔收可减少基础高度，但为了保证基础的强度，底层需要用两皮一收砌筑。由于砖基础的强度及抗冻性较差，因此对砂浆与砖的强度等级，根据地区的潮湿程度和寒冷程度有不同的要求。只适用于地基土好、地下水位较低、五层以下的砖木结构或砖混结构。 ②混凝土基础。混凝土基础具有坚固、耐久、刚性角大，可根据需要任意改变形状的特点。常用于地下水位高，受冰冻影响的建筑物。混凝土基础台阶宽高比为 1：1～1：1.5，实际使用时可把基础断面做成锥形或阶梯形。对于锥形或阶梯形基础断面，应保证两侧有不小于 200mm 的垂直面。 2)柔性基础。鉴于刚性基础受其刚性角的限制，要想获得较大的基底宽度，相应的基础埋深也应加大，这显然会增加材料消耗和挖方量，也会影响施工工期。在混凝土基础底部配置受力钢筋，利用钢筋抗拉，这样基础可以承受弯矩，也就不受刚性角的限制，所以钢筋混凝土基础也称为柔性基础。在相同条件下，采用钢筋混凝土基础比混凝土基础可节省大量的混凝土材料和挖土工程量。 钢筋混凝土基础断面可做成锥形，最薄处高度不小于 200mm;也可做成阶梯形，每踏步高300～500mm。通常情况下，钢筋混凝土基础下面设有素混凝土垫层，厚度 100mm 左右;无垫层时，钢筋保护层不宜小于 70mm，以保护受力钢筋不受锈蚀。 (2)按基础构造形式分类 1)独立基础(单独基础) 独立基础为独立的块状，形式有台阶形、锥形、杯形等，一般多为柱下独立基础。当柱为预制时，则将独立基础做成杯形基础，将柱插入杯口，对柱进行临时支撑，然后用细石混凝土将柱周围的缝隙填实。 2)条形基础。条形基础是指基础长度远大于其宽度的一种基础形式。也称带型基础。按上部结构形式，可分为墙下条形基础和柱下条形基础。 ①墙下条形基础。条形基础是承重墙基础的主要形式，常用砖、毛砖、三合土或灰土建造。当上部结构荷载较大而土质较差时，可采用钢筋混凝土建造，墙下钢筋混凝土条形基础一般做成无肋式;如地基在水平方向上压缩性不均匀，为了增加基础的整体性，减少不均匀沉降，也可做成肋式的条形基础。 ②柱下钢筋混凝土条形基础。当地基软弱而荷载较大时，采用柱下单独基础，底面积必然很大，因而互相接近。为增强基础的整体性并方便施工，节约造价，可将同一排的柱基础连通做成钢筋混凝土条形基础。 3)柱下十字交叉基础(井格基础)。当地基条件较差，如土质软弱，为了增强基础的整体刚度，减少不均匀沉降，可以沿柱网纵横方向设置钢筋混凝土条形基础，形成十字交叉基础。 4)筏形基础。如地基基础软弱而荷载又很大，采用十字基础仍不能满足要求或相邻基槽距离很小时，可用钢筋混凝土做成混凝土的片筏基础。按构造不同可分为平板式和梁板式两类。平板式筏形基础一般是一块厚度相等的钢筋混凝土平板。梁板式筏形基础又分为两类：一类是在底板上做梁，柱子支承在梁上;另一类是将梁放在底板的下方，底板上面平整，可作建筑物底层底面。 5)箱形基础。为了使基础具有更大刚度，大大减少建筑物的相对弯矩，可将基础做成由顶板、底板及若干纵横隔墙组成的箱形基础，它是片筏基础的进一步发展。一般都是由钢筋混凝土建造，减少了基础底面的附加应力，因而适用于地基软弱土层厚、荷载大和建筑面积不太大的一些重要建筑物，目前高层建筑中多采用箱形基础。 6)桩基础 桩基由桩身和桩承台组成。桩基是按设计的点位将桩身置入土中的，桩的上端灌注钢筋混凝土承台，承台上接柱或墙体，使荷载均匀地传递给桩基。当建筑物荷载较大，地基的软弱土层厚度在 5m 以上，基础不能埋在软弱土层内，或对软弱土层进行人工处理困难和不经济时，常采用桩基础。采用桩基础能节省材料，减少挖填土方工程量，改善工人的劳动条件，缩短工期。 桩基的种类很多，根据材料可分为木桩、钢筋混凝土桩和钢桩等;根据断面形式可分为圆形桩、方形桩、环形桩、六角形桩及工字形桩等;根据施工方法可分为预制桩及灌注桩;根据荷载传递的方式可分为端承桩和摩擦桩。 以上是常见的基础形式，此外还有壳体基础、圆环基础、沉井基础、沉箱基础等其他基础形式。 2.基础埋深 从室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基础的埋深。 埋深大于等于 5m 或埋深大于等于基础宽度 4 倍的基础称为深基础，埋深为 0.5～5m 或埋深小于基础宽度 4 倍的基础称为浅基础。基础埋深的原则是在保证安全可靠的前提下尽量浅埋，除岩石地基外，不应浅于 0.5m。 3.地下室防潮与防水构造 (1)地下室防潮 当地下室地坪位于常年地下水位以上时，地下室需做防潮处理。对于砖墙，其构造要求是：墙体必须采用水泥砂浆砌筑，灰缝要饱满;在墙外侧设垂直防潮层，其具体做法是在墙体外表面先抹一层 20mm厚的水泥砂浆找平层，再涂一道冷底子油和两道热沥青，然后在防潮层外侧回填低渗透土壤，并逐层夯实。土层宽 500mm 左右，以防地面雨水或其他地表水的影响。 另外，地下室的所有墙体都必须设两道水平防潮层。一道设在地下室地坪附近，具体位置视地坪构造而定;另一道设置在室外地面散水以上 150～200mm 的位置，以防地下潮气沿地下墙身或勒脚渗入室内。 地下室地面主要借助混凝土材料的憎水性能来防潮，但当地下室的防潮要求较高时，地层应做防潮处理。一般设在垫层与地面面层之间，且与墙身水平防潮层在同一水平面上。 (2)地下室防水 当地下室地坪位于最高设计地下水位以下时，地下室四周墙体及底板均受水压影响，应有防水功能。 根据防水材料与结构基层的位置关系，有内防水和外防水两种。防水结构层设置于结构外侧的称为外防水，防水结构层设置于主体结构内侧的称为内防水。外防水方式中，由于防水材料置于迎水面，对防水较为有利。将防水材料置于结构内表面(背水面)的防水做法，对防水不太有利，但施工简便，易于维修，多用于修缮工程。 地下室防水做法根据材料的不同常用的有防水混凝土防水、水泥砂浆防水、卷材防水、涂料防水、防水板防水、膨润土防水材料等。选用何种材料防水，应根据地下室的使用功能、结构形式、环境条件等因素合理确定。一般处于侵蚀介质中的工程应采用耐腐蚀的防水混凝土、防水砂浆或卷材、涂料;结构刚度较差或受振动影响的工程应采用卷材、涂料等柔性防水材料。 (二)墙 砖墙是用砂浆将砖按一定技术要求砌筑成的砌体，其主要材料是砖和砂浆，在一般砖混结构房屋中，墙体是主要的承重构件。在其他类型的建筑中，墙体可能是承重构件，也可能是围护构件，但它所占的造价比重也较大。 1.墙的类型 (1)几种特殊材料墙体 1)预制钢筋混凝土墙。预制外墙板是装配在预制或现浇框架结构上的围护外墙，适用于一般办公楼、旅馆、医院、教学、科研楼等民用建筑。装配式墙体的建造构造，设计人员应根据确定的开间、进深、层高，进行全面墙板设计。 2)加气混凝土墙。有砌块、外墙板和隔墙板。加气混凝土砌块墙如无切实有效措施，不得在建筑物±0.00 以下，或长期浸水、干湿交替部位，受化学侵蚀的环境，制品表面经常处于 80℃以上的高温环境。 加气混凝土墙可作承重墙或非承重墙，设计时应进行排块设计，避免浪费，其砌筑方法与构造基本与砌墙类似。当外用墙时，其外表面均应做饰面保护层。在门窗洞口设钢筋混凝土圈梁，外包保温块。在承重墙转角处每隔墙高 1m 左右放水平拉接钢筋，以增加抗震能力。 3)压型金属板墙。是一种轻质高强的建筑材料，有保温与非保温型。 4)石膏板墙。主要有石膏龙骨石膏板、轻钢龙骨石膏板、增强石膏空心条板等，适用于中低档民用和工业建筑中的非承重内隔墙。 5)舒乐舍板墙。舒乐舍板由聚苯乙烯泡沫塑料芯材、两侧钢丝网片和斜插腹丝组成，是钢丝网架轻质夹芯板类型中的一个新品种。具有强度高、自重轻、保温隔热、防火及抗震等良好的综合性能，适用于框架建筑的围护外墙及轻质内墙、承重的外保温复合外墙的保温层、低层框架的承重墙和屋面板等，综合效益显著。 (2)隔墙 隔墙是分隔室内空间的非承重构件。 隔墙的类型很多，按其构造方式可分为块材隔墙、骨架隔墙、板材隔墙三大类。 1)块材隔墙。块材隔墙是用普通砖、空心砖、加气混凝土等块材砌筑而成的，常用的有普通砖隔墙和砌块隔墙。 2)骨架隔墙。骨架隔墙由骨架和面层两部分组成，由于是先立墙筋(骨架)后做面层，因而又称为立筋式隔墙。 ①骨架。木龙骨或轻钢龙骨 ②面层。轻骨架隔墙的面层常用人造板材，如胶合板、纤维板、石膏板、塑料板等。 3)板材隔墙。 ①加气混凝土条板隔墙。②碳化石灰板隔墙。③增强石膏空心板隔墙。 ③增强石膏空心板隔墙。石膏空心板能满足防火、隔声及抗撞击的功能要求。 2.墙体细部构造 为了保证砖墙的耐久性和墙体与其他构件的连接，应在相应的位置进行构造处理。砖墙的细部构造主要包括： (1)防潮层。在墙身中设置防潮层的目的是防止土壤中的水分沿基础墙上升和勒脚部位的地面水影响墙身。它的作用是提高建筑物的耐久性，保持室内干燥卫生。当室内地面均为实铺时，外墙墙身防潮层在室内地坪以下 60mm 处;当建筑物墙体两侧地坪不等高时，在每侧地表下 60mm 处，防潮层应分别设置，并在两个防潮层间的墙上加设垂直防潮层。 当室内地面采用架空木地板时，外墙防潮层应设在室外地坪以上，地板木搁栅垫木之下。墙身防潮层一般有油毡防潮层、防水砂浆防潮层、细石混凝土防潮层和钢筋混凝土防潮层等。 1)油毡防潮层。油毡防潮层是在防潮层部位先抹 20mm 厚砂浆找平，然后干铺油毡一层或用热沥青粘贴油毡一层。油毡防潮层具有一定的韧性、延伸性和良好的防潮性能, 但降低了上下砖砌体之间的黏结力，且降低了砖砌体的整体性，对抗震不利，故油毡防潮层不宜用于下端按固定端考虑的砖砌体和有抗震要求的建筑中。 2)砂浆防潮层。砂浆防潮层是在需要设置防潮层的位置铺设防水砂浆层，或用防水砂浆砌筑 1～2皮砖。防潮层厚 20～25mm。防水砂浆能克服油毡防潮层的缺点，故较适用于抗震地区和一般的砖砌体中。但由于砂浆系脆性材料，易开裂，故不适用于地基会产生微小变形的建筑中。 3)细石钢筋混凝土防潮层。为了提高防潮层的抗裂性能，常采用 60mm 厚的配筋细石混凝土防潮带。由于其抗裂性能好，且能与砌体结合为一体，故适用于整体刚度要求较高的建筑中。 (2)勒脚。勒脚是指外墙与室外地坪接近的部分。它的作用是防止地面水、屋檐滴落的雨水对墙面的侵蚀，从而保护墙面，保证室内干燥，提高建筑物的耐久性，同时，还有美化建筑外观的作用。勒脚经常采用抹水泥砂浆、水刷石，或在勒脚部位将墙体加厚，或用坚固材料来砌，如石块、天然石板、人造板贴面。勒脚的高度一般为室内地坪与室外地坪高差，也可以根据立面的需要而提高勒脚的高度尺寸。 (3)散水和暗沟(明沟) 为了防止地表水对建筑基础的侵蚀，在建筑物的四周地面上设置暗沟(明沟)或散水，降水量大于900mm 的地区应同时设置暗沟(明沟)和散水。暗沟(明沟)沟底应做纵坡，坡度为 0.5%～1%，坡向窨井。外墙与暗沟(明沟)之间应做散水，散水宽度一般为 600～1000mm，坡度为 3%～5%。降水量小于900mm 的地区可只设置散水。暗沟(明沟)和散水可用混凝土现浇，也可用有弹性的防水材料嵌缝，以防渗水。 (4)窗台 窗洞口的下部应设置窗台。窗台根据窗子的安装位置可形成内窗台和外窗台。外窗台是防止在窗洞底部积水，并流向室内;内窗台则是为了排除窗上的凝结水，以保护室内墙面。 (5)过梁 过梁是门窗等洞口上设置的横梁，承受洞口上部墙体与其他构件(楼层、屋顶等)传来的荷载，它的部分自重可以直接传给洞口两侧墙体，而不由过梁承受。宽度超过 300mm 的洞口上部应设置过梁。 (6)圈梁。圈梁是在房屋的檐口、窗顶、楼层、吊车梁顶或基础顶面标高处，沿砌体墙水平方向设置封闭状的按构造配筋的混凝土梁式构件，它可以提高建筑物的空间刚度和整体性，增加墙体稳定，减少由于地基不均匀沉降而引起的墙体开裂，并防止较大振动荷载对建筑物的不良影响。在抗震设防地区，设置圈梁是减轻震害的重要构造措施。 宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋，且层数为 3～4 层时，应在底层和檐口标高处各设置一道圈梁。当层数超过 4 层时，除应在底层和檐口标高处各设置一道圈梁外，至少应在所有纵、横墙上隔层设置。 多层砌体工业房屋，应每层设置现浇混凝土圈梁。设置墙梁的多层砌体结构房屋，应在托梁、墙梁顶面和檐口标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁。 钢筋混凝土圈梁其宽度一般同墙厚，当墙厚不小于 240mm 时，其宽度不宜小于墙厚的 2/3，高度不小于 120mm。纵向钢筋数量不少于 4 根 ，直径不应小于 10mm，箍筋间距不应大于 300mm。当圈梁遇到洞口不能封闭时，应在洞口上部设置截面不小于圈梁截面的附加梁，其搭接长度不小于 1m，且应大于两梁高差的 2 倍，但对有抗震要求的建筑物，圈梁不宜被洞口截断。 (7)构造柱 圈梁在水平方向将楼板与墙体箍住，构造柱则从竖向加强墙体的连接，与圈梁一起构成空间骨架，提高了建筑物的整体刚度和墙体的延性，约束墙体裂缝的开展，从而增加建筑物承受地震作用的能力。 因此，有抗震设防要求的建筑物中需设钢筋混凝土构造柱。 构造柱一般在墙的某些转角部位(如建筑物四周、纵横墙相交处、楼梯间转角处等)设置，沿整个建筑高度贯通，并与圈梁、地梁现浇成一体。施工时先砌墙并留马牙槎，随着墙体的上升，逐段浇筑混凝土。要注意构造柱与周围构件的连接，并且应与基础梁有良好的联结。 构造柱的最小截面尺寸为 240mm×180mm，竖向钢筋一般用 4Φ12mm，箍筋间距不大于 250mm，且在柱上下端应适当加密。施工时必须先砌墙，后浇注钢筋混凝土柱，并应沿墙高每隔 500mm，设拉接钢筋，每边伸入墙内不宜小于 600mm。构造柱可不单独设置基础，但应伸入室外地面下 500mm，或锚入浅于500mm 的地圈梁内。 6、7 度抗震设防时超过六层，8 度抗震设防时超过五层和 9 度抗震设防时，构造柱纵向钢筋宜采用 4Φ14，箍筋间距不应大于 200m，外墙转角的构造柱可适当加大截面及配筋。 (8)变形缝。变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝，它的作用是保证房屋在温度变化、基础不均匀沉降或地震时能有一些自由伸缩，以防止墙体开裂，结构破坏。 1)伸缩缝。基础因受温度变化影响较小，不必断开。 2)沉降缝。沉降缝与伸缩缝不同之处是除屋顶、楼板、墙身都要断开外，基础部分也要断开，即使相邻部分也可自由沉降、互不牵制。 3)防震缝。防震缝一般从基础顶面开始，沿房屋全高设置。 (9)烟道与通风道。烟道用于排除燃煤灶的烟气。通风道主要用来排除室内的污浊空气。烟道设于厨房内，通风道常设于暗厕内。 3.墙体保温隔热 建筑物的耗热量主要是由围护结构的传热损失引起的，建筑围护结构的传热损失占总耗热量的73%～77%。在围护结构的传热损失中，外墙约占 25%左右，减少墙体的传热损失能显著提高建筑的节能效果。在我国节能标准中，不仅对围护结构墙体的主体部分提出了保温隔热要求，而且对围护结构中的构造柱、圈梁等周边热桥部分也提出了保温要求。 外墙的保温构造，按其保温层所在的位置不同分为单一保温外墙、外保温外墙、内保温外墙和夹芯保温外墙 4 种类型 (1)外墙外保温 外墙外保温是指在建筑物外墙的外表面上设置保温层。其构造由外墙、保温层、保温层的固定和面层等部分组成。具体构造示意如图 2.1.9 所示。外墙外保温即将保温材料置于主体围护结构的外侧，是一种最科学、最高效的保温节能技术。 1)外墙外保温的构造 ①保温层。保温层是导热系数小的高效轻质保温材料层，外保温材料的导热系数通常小于0.05W/(K·m)。保温层的厚度需要经过节能计算确定，要满足节能标准对不同地区墙体的保温要求，保温材料应具有较低的吸湿率及较好的粘结性能。常用的外保温材料有：膨胀型聚苯乙烯板(EPS)、挤塑型聚苯乙烯板(XPS)、岩棉板、玻璃棉毡以及超轻保温浆料等。 ②保温层的固定。不同的外保温体系，固定保温层的方法各不相同，有的采用粘贴的方式，有的采用钉固的方式，也可以采用粘贴与钉固相结合的方式。采用钉固方式时，通常采用膨胀螺栓或预埋筋等固件将保温层固定在基层上。国外常用不锈蚀而耐久的不锈钢、尼龙或聚丙烯等材料作锚固件。国内常用经过防锈处理的钢质膨胀螺栓作为锚固件。超轻保温浆可直接涂抹在外墙表面上。 ③保温层的面层。保温层的面层具有保护和装饰作用，其做法各不相同，薄面层一般为聚合物水泥胶浆抹面，厚面层则采用普通水泥砂浆抹面，有的则用在龙骨上吊挂板材或在水泥砂浆层上贴瓷砖覆面。 2)外墙外保温的特点。与内保温墙体比较，外保温墙体有下列优点：①外墙外保温系统不会产生热桥，因此具有良好的建筑节能效果。②外保温对提高室内温度的稳定性有利。③外保温墙体能有效地减少温度波动对墙体的破坏，保护建筑物的主体结构，延长建筑物的使用寿命。④外保温墙体构造可用于新建的建筑物墙体，也可以用于旧建筑外墙的节能改造。在旧房的节能改造中，外保温结构对居住者影响较小。⑤外保温有利于加快施工进度，室内装修不致破坏保温层。 但是，由于保温层在室外侧，故外保温构造必须能满足水密性、抗风压以及抵抗温度变化带来的不利影响。同时，应考虑抵抗外界可能产生的外力。在工程应用中，还应处理好门窗洞口、穿墙管线、墙角处以及面层装饰等方面的问题。 (2)外墙内保温 1)外墙内保温构造。外墙内保温构造由主体结构与保温结构两部分组成，主体结构一般为砖砌体、混凝土墙等承重墙体，也可以是非承重的空心砌块或加气混凝土墙体。保温结构由保温板和空气层组成，常用的保温板有 GRC 内保温板、玻纤增强石膏外墙内保温板、P-GRC 外墙内保温板等，空气层的作用既能防止保温材料变潮，也能提高墙体的保温能力。 外墙内保温大多采用干作业施工，使保温材料避免了施工水分的入侵而变潮。内保温复合外墙在构造中存在一些保温上的薄弱部位，对这些地方必须加强保温措施。常见的部位有： ①内外墙交接处 ②外墙转角部位 ③保温结构中龙骨部位 2)外墙内保温构造优缺点。外墙内保温的优点有：①外墙内保温的保温材料在楼板处被分割，施工时仅在一个层高内进行保温施工，施工时不用脚手架或高空吊篮，施工比较安全方便，不损害建筑物原有的立面造型，施工造价相对较低。②由于绝热层在内侧，在夏季的晚上，墙的内表面温度随空气温度的下降而迅速下降，减少闷热感。③耐久性好于外墙外保温，增加了保温材料的使用寿命。④有利于安全防火。⑤施工方便，受风、雨天影响小。 外墙内保温主要存在如下缺点：①保温隔热效果差，外墙平均传热系数高。②热桥保温处理困难，易出现结露现象。③占用室内使用面积。④不利于室内装修，包括重物钉挂困难等;在安装空调、电话及其他装饰物等设施时尤其不便。⑤不利于既有建筑的节能改造。⑥保温层易出现裂缝。由于外墙受到的温差大，直接影响到墙体内表面应力变化，这种变化一般比外保温墙体大得多。昼夜和四季的更替，易引起内表面保温的开裂，特别是保温板之间的裂缝尤为明显。实践证明，外墙内保温容易引起开裂或产生“热桥”的部位有保温板板缝、顶层建筑女儿墙沿屋面板的底部、两种不同材料在外墙同一表面的接缝、内外墙之间丁字墙外侧的悬挑构件等部位。   |
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