第二章 工程构造
大纲要求：
1、掌握工业与民用建筑工程的分类、组成及构造；
2、熟悉道路、桥梁、涵洞工程的分类、组成及构造；
3、了解地下建筑工程的分类、组成及构造。
第一节 工业与民用建筑工程p19
一、工业与民用建筑工程的分类及组成p19
(一)工业建筑的分类
◆掌握各种分类的细节内容。
◆重点掌握按层数划分、按跨度尺寸划分的细节内容。
1．按层数分
（1）单层厂房。适用于：有大型机器设备，中型起重运输设备的厂房。
（2）多层厂房。常用于：食品、电子、精密仪器工业。
（3）混合层数的厂房。常用于：化工，热电站。
2．按工业建筑用途分
（1）生产厂房。指进行产品的备料、加工、装配等主要工艺流程的厂房，如机械制造厂中有铸工车间、电镀车间、热处理车间、机械加工车间和装配车间等。
（2）生产辅助厂房。指为生产厂房服务的厂房，如机械制造厂房的修理车间、工具车间等。
（3）动力用厂房。—指为生产提供动力源的厂房，如发电站、变电所、锅炉房等。
（4）仓储建筑。贮存原材料、半成品、成品的房屋(一般称仓库)。
（5）仓储用建筑。是管理、储存及检修交通运输工具的房屋，如汽车库、机车库、起重车库、消防车库等。
（6）其它建筑。如水泵房、污水处理建筑等。
4．按厂房跨度尺寸分
（1）小跨度。指小于或等于12m的单层工业厂房。结构类型：结构类型以砌体结构为主。
（2）大跨度。指15-36m的单层工业厂房。结构类型：跨度在15—30m的厂房以钢筋混凝土结构为主。跨度在36m及36m以上时，一般以钢结构为主。
练习题：
1．适用于大型机器设备或重型起重运输设备制造的厂房是( )。
a．单层厂房 b．2层厂房
c．3层厂房 d．多层厂房
答案：a
2.某单层工业厂房设计跨度为42m，主体结构一般应采用( )。
a.砌体结构 b.钢筋混凝土结构
c.混凝土结构 d.钢结构
答案：d
（二）单层工业厂房的组成p20
◆掌握骨架结构的组成和作用。
1.屋盖结构。
组成：包括屋面板、屋架(或屋面梁)及天窗架、托架等。
作用：屋面板直接铺在屋架或屋面梁上，承受其上面的荷载，并传给屋架或屋面梁。
作用：屋架(屋面梁)是屋盖结构的主要承重构件，屋面板上的荷载、天窗荷载都要由屋架(屋面梁)承担，屋架(屋面梁)搁置在柱子上。
2.吊车梁。车梁安放在柱子伸出的牛腿上，吊车梁将荷载传给柱子。吊车梁受力:吊车自重、吊车最大起重量、吊车刹车时产生的冲切力。
3.柱子。承受荷载并传给基础。
4.基础。承担作用在柱子上的全部荷载和基础梁上部分墙体荷载，并由基础传给地基。基础采用独立式基础。
5.外墙围护系统。它包括厂房四周的外墙、抗风柱、墙梁和基础梁等。这些构件所承受的荷载主要是：墙体和构件的自重、作用在墙体上的风荷载等。
6.支撑系统。支撑系统包括柱间支撑和屋盖支撑两大部分，其作用是加强厂房结构的空间整体刚度和稳定性，它主要传递水平风荷载以及吊车产生的冲切力。
练习题：
1.骨架承重结构的单层工业厂房，其屋盖结构的主要承重构件是( )。
a.屋面板 b.基础
c.屋架 d.柱子
答案：c
2.单层工业厂房的柱间支撑和屋盖支撑主要传递( )。
a.水平风荷载 b.吊车刹车冲切力
c.屋盖自重 d.抗风柱重量
e.墙梁自重
答案：ab
（三）民用建筑的分类p21
◆掌握民用建筑的分类。
◆重点掌握按建筑物的层数和高度分类及按建筑的耐久年限分类。
2．按建筑物的层数和高度分
（1）住宅建筑按层数分类。1)低层建筑：1-3层。2)多层建筑：4-6层。3)中高层建筑：7-9层。
（2）除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑)；
（3）超高层建筑：100m以上的建筑物。
3.按建筑的耐久年限分类
（1）一级建筑。耐久年限为l00年以上，适用于重要的建筑和高层建筑。
（2）二级建筑。耐久年限为50--100年，适用于一般性建筑。
（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，适用于临时性建筑。
5．按结构的承重方式分
(1)墙承重结构。用墙体支承楼板及屋顶传来的荷载。
(2)骨架承重结构。用柱、梁、板组成的骨架承重，墙体只起围护作用。
(3)内骨架承重结构。内部采用柱、梁、板承重，外部采用砖墙承重。
(4)空间结构。采用空间网架、悬索及各种类型的壳体承受荷载。
6．按施工方法分
（1）现浇、现砌式。
（2）部分现砌、部分装配式。
（3）部分现浇、部分装配式。
（4）全装配式。
练习题：
1.某住宅建筑为8层，该住宅应属于( )。
a．低层建筑 b．中高层建筑
c．多层建筑 d．高层建筑
答案：b
2．某办公楼建筑高度28m．该办公楼属于( )。
a．低层建筑 b．中层建筑
c．多层建筑 d．高层建筑
答案：d
3．一般性建筑结构均按二级建筑要求设计，其耐久年限为( )。
a．>100年 b．50～100年
c．25～50年 d．<15年
答案：b
4 ．我国为北京奥运会建筑的“鸟巢”，中间露天，四周有顶盖看台，外围及顶部采用型钢网架，这类建筑物的结构称为( )。
a．墙承重结构 b．骨架承重结构
c．内骨架承重结构 d．空间结构
答案：d
二、地基与基础p23+
（三）基础的类型p23
◆掌握基础的分类。
◆掌握刚性基础的概念。
◆掌握各种刚性基础的构造和适用情况。
◆掌握柔性基础的概念和构造尺寸。
◆掌握各种柔性基础的适用情况。
基础按受力特点和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条形基础、独立基础、片茷基础、箱形基础等。
1．按材料及受力特点分类
（1）刚性基础。
材料：砖、石、混凝土等。
受力特点：抗压强度高，但抗拉及抗剪强度偏低。此类基础，应保证其基底只受压、不受拉。
刚性角的概念：不同材料构成的基础，其传递压力的角度也不相同。刚性基础上压力分布角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，目的：确保基础底面不产生拉应力，最大限度地节约基础材科。
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：大放脚每一阶段挑出的长度为砖长的1/4（即60mm）。
②灰土基础：灰土与土的体积此为2：8或3：7。灰土每层需铺22-25cm，夯层15cm为一步；由于灰土基础抗冻、耐水性能差，所以灰土基础适用于地下水位较低的地区，并与其他材料基础共用，充当基础垫层。
③三合土基础：三合土基础宽不应小于600mm，高不小于300mm。三合土基础一般多用于地下水位较低的四层和四层以下的民用建筑工程中。
④毛石基础：具有强度较高、抗冻、耐水、经济等特点。毛石基础基础阶梯高度一般不得小于400mm。
⑤混凝土基础：常用于地下水位，受冰冻影响的建筑物。
⑥毛石混凝土基础：毛石混凝土基础阶梯高度一般不得小于300mm。
（2）柔性基础
钢筋混凝土基础也称为柔性基础。在混凝土基础底部配置受力钢筋，利用钢筋受拉，这样基础可以承受弯矩，也就不受刚性角的限制。
1）在同样条件下，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。
2）钢筋混凝土基础断面可做成锥形，最薄处高度不小于200mm；也可做成阶梯型，每踏步高300-500mm。
3）通常情况下，钢筋混凝土基础下面设有c7.5或c10素混凝土垫层，厚度100mm左右；无垫层时，设置钢箭保护层(70mm)，以保护受力钢筋不受锈蚀。
2．按基础的构造形式分类p25
（3）柱下十字交叉基础：荷载较大的高层建筑，如土质较弱，可在柱网下纵横方向设置钢筋混凝土条形基础，形成十字交叉基础。
（4）片筏基础：如地基基础软弱而荷载又很大，采用是自己出仍不能满足要求或相邻基槽距离很近时，可用钢筋混凝土做成整块的片筏基础。
（5）箱形基础：适用于地基较弱土层厚、荷载大和建筑面积不太大的—些重要建筑物。目前高层建筑中多采用箱形基础。
练习题：
1.基础刚性角a的大小主要取决于( )。
a.大放脚的尺寸
b.基础材料的力学性质
c.地基的力学性质
d.基础承受荷载大小
答案：b
2.下列基础中可用于地下水位较高地区的刚性基础有( )。
a.灰土基础
b.毛石基础
c.毛石混凝土基础
d.钢筋混凝土基础
e.三合土基础
答案：bc
3.关于建筑物基础叙述正确的是( )。
a.满堂基础属于刚性基础
b.钢筋混凝土条基的底面宽度要受刚性角的限制
c.筏片基础的承载力和受力性能比箱形基优越
d.柱下十字交叉基可改善基础的不均匀沉陷
答案：d
（四）基础的埋深p26
◆掌握基础的埋深的概念。
◆掌握基础的埋深的影响因素。
◆掌握深基础和浅基础的划分。
◆掌握基础埋深的选择。
埋深的定义：从室外设计地面至基础底面的垂直距离称基础的埋深。
深基础：埋深大于4米;
浅基础：埋深小于等于4米
设计原则：设计原则应尽量浅埋，但不应浅于0.5m。但是基础的顶面应低于设计地面100mm以上。
练习题：
1.建筑物基础的埋深，指的是( )。
a.从±0.00到基础底面的垂直距离
b.从室外地面到基础底面的垂直距离
c.从室外设计地面到基础顶面的垂直距离
d.从室外设计地面到基础底面的垂直距离
答案：d
（五）地下室的防潮与防水构造p26
◆掌握地下室的防潮与防水的适用情况。
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。墙体采用水泥砂浆砌筑。
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，地下室需做防水处理。
练习题：
1.地下室地坪标高-5.0m，地下水位标高-4.0m，则地下室设计应采取( )措施。
a．防潮
b．防水
c．防冻
d．防漏
答案：b
三、墙与框架结构p27
（二）墙体构造p28
◆掌握墙身防潮层的位置和做法。
◆掌握圈梁的作用、位置和构造。
◆掌握构造柱的作用、位置和构造。
◆掌握三种变形缝的概念、构造和三者区别。
（1）防潮层p29
位置：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。
做法：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。
(6)圈梁p30
作用：圈梁是沿外墙、内纵墙和主要横墙设置的处于同一水平面内的连续封闭梁。圈梁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。
构造：钢筋混凝土圈梁其宽度一般同墙厚，对墙厚较大的墙体可做到墙厚的2／3，高度不小于120mm。常见的尺寸为180mm、240mm。
位置：圈梁的数量与抗震设防等级和墙体的布置有关。一般情况下，檐口和基础处必须设置，其余楼层的设置可根据结构要求采用隔层设置和层层设置。圈梁宜设在楼板标高处，尽量与楼板结构连成整体，也可设在门窗洞口上部，兼起过梁作用。
附加梁构造：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p30
作用：构造柱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。
位置：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。
构造：构造柱的最小截面尺寸为240mmxl80mm，竖向钢筋一般用4￠12mm，钢箍间距不大于250mm，随烈度加大和层数增加，房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。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，每边伸入场内不宜小于lm。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。
(8)变形缝p30
伸缩缝：伸缩缝又称温度缝。将建筑物从屋顶、墙体、楼层等地面以上构件全部断开，基础因受温度变化影响较小，不必断开。伸缩缝的宽度一般为20～30mm。
沉降缝：当房屋相邻部分的高度、荷载和结构形式差别很大而地基又较弱时，房屋有可能产生不匀均沉降，致使某些薄弱部位开裂。应在适当位置如复杂的平面或体形转折处、高度变化处、荷载、地基的压缩性和地基处理的方法明显不同处设置沉降缝。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，使相邻部分也可以自由沉降、互不牵制。沉降缝宽度要根据房屋的层数定，五层以上时不应小于120mm。
防震缝：防震缝一般从基础顶面开始，沿房屋全高设置。缝的宽度按建造物高度和所在地区的地震烈度来确定。一般多层砌体建筑的缝宽取50-loomm；多层钢筋混凝土结构建筑，高度15m及以下时，缝宽为70mm；当建筑高度超过15m时，按烈度增大缝宽。
练习题：
1.圈梁是沿外墙、内纵墙和主要横墙在同一水平面设置的连续封闭梁，所以圈梁( )。
a.不能被门窗洞口或其他洞口截断
b.必须设在门窗洞口或其他洞口上部
c.必须设在楼板标高处与楼板结合成整体
d.如果被门窗洞口或其他洞口截断，应在洞口上部设置附加梁
答案：d
2．关于沉降缝，下列说法正确的是( )。
a．沿建筑物长度方向每隔一定距离设置
b．在房屋相邻部分的高度、荷载差别大处设置
c．一般从基础顶面开始向上设缝
d．缝宽约为20～30mm
答案：b
3.下列叙述正确的是( )。
a.变形缝应从屋顶到基础全断开
b.建筑物的四角、楼梯间转角处、墙体中部都应设构造柱
c.圈梁的附加梁每边伸入墙内长度应大于2h，且大于1.0m
d.外墙水平防潮层应设在室内地坪以上一皮砖(60mm)处
答案：c
四、楼板与地面p35
（二）钢筋混凝土楼板p35
1．现浇钢筋混凝土楼板
◆掌握各种现浇钢筋混凝土楼板的构造、适用范围。
现浇钢筋混凝土楼板主要分为：板式、梁板式、井字形密肋式、无梁式四种。
(1)板式楼板
单向板：长短边比值大于或等于3，四边支承。仅短边受力。板厚不小于80mm。
双向板：长短边比值小于2，四边支承。是双向受力，按双向配置受力钢筋。长短边比值大于或等于2，小于3时，一般按双向板设计。
悬挑板：只有一边支承。其主要受力钢筋摆在板的上方，分布钢筋放在主要受力筋的下表面，且根部厚度不小于80mm。
适用：房屋中跨度较小的房间（如厨房、厕所、储藏室、走廊）及雨篷、遮阳等。
(2)梁板式肋形楼板p36
组成：梁板式肋形楼板由主梁、次梁(肋)、板组成。
适用：当房屋的开间、进深较大，楼面承受的弯矩较大。
主梁：梁板式肋形楼板的主梁沿房屋的短跨方向布置，其经济跨度为5-8m。
次梁：次梁与主梁垂直。主梁间距即为次梁跨度，次梁跨度一般为4-6m。
板：板支承在次梁上，并把荷载传递给次梁(如为双向板，则将荷载传到主梁上)。
(3)井字型肋楼板
适用：当房间的平面形状近似正方形，跨度在l0m以内时，常采用这种楼板。常用于门厅、会议厅等处。
(4)无梁楼板
1）无梁楼板的柱网一般布置成方形或矩形，以方形柱网较为经济。
2） 跨度一般不超过6m，板厚通常不小于120mm。
适用：荷载较大、管线较多的商店和仓库等。
2．预制装配式钢筋混凝土楼板p36
◆掌握各种预制装配式钢筋混凝土楼板的构造。
（1）预制钢筋混凝土板的类型p37
①实心平板
预制实心平板的跨度不超过2．4m；预应力构件，跨度可达2．7m。
②)槽形板
③空心板
较为经济的跨度为2.4—4.2m。
(2)钢筋混凝土预制板的细部构造
①板的搁置构造
板直接搁置在墙上，搁置长度不宜小于100mm。应先在墙上铺设水泥砂浆，俗称坐浆，厚度不小于10mm。
②板缝的处理
当缝差在60mm以内时，调整板缝宽度；
当缝差在60-120mm时，可沿墙边挑两皮砖解决；
当缝差超过200mm，则需重新选择板的规格。
练习题：
1.厨房、厕所等小跨度房间多采用的楼板形式是( )。
a.现浇钢筋混凝土板式楼板
b.预制钢筋混凝土楼板
c.装配整体式钢筋混凝土楼板
d.现浇钢筋混凝土梁板式肋形楼板
答案：a
2.关于梁板式肋形楼盖叙述正确的是( )。
a.板支撑在次梁上沿短边方向传力
b.次梁支撑在主梁上，次梁即为主梁跨度
c.次梁支撑在主梁上，次梁的跨度即为主梁间距
d.次梁合理经济跨度为5～8m
答案：c
3.某宾馆门厅9m×9m，为了提高净空高度，宜优先选用( )。
a.普通板式楼板
b.梁板式肋形楼板
c.井字形密肋楼板
d.普通无梁楼板
答案：c
五、阳台与雨篷p38
（一）阳台
1．阳台的承重构件
◆掌握阳台承重构件的分类和适用情况。
◆掌握悬挑阳台的构造特点。
阳台承重结构的支承方式有墙承式、悬挑式等。
(1)墙承式
多用于凹阳台。
(2)悬挑式
一般悬挑长度为1.0-1.5m，以1.2m左右最常见。悬挑式适用于挑阳台或半凹半挑阳台。
①挑梁式
挑梁压入墙内的长度一般为悬挑长度的1．5倍左右。挑梁式的阳台悬挑长度可适当大些，而阳台宽度应与横墙间距(即房间开间)一致。
②挑板式
2．阳台细部构造p39
◆掌握阳台的排水处理。
阳台地面应低于室内地面30—50mm，泄水管外伸至少80mm。
练习题：
1.若挑梁式阳台的悬挑长度为1.5m，则挑梁压入墙内的长度应约为 ( )
a.1.0m b.1.5m
c.1.8m d.2.4m
答案：d
2.为使阳台悬挑长度大些，建筑物的挑阳台承重结构通常采用的支承方式是( )。
a.墙承式 b.简支式
c.挑梁式 d.挑板式
答案：c
六、楼梯p40
（一）楼梯的组成
◆了解楼梯的组成。
1．楼梯段
梯段的踏步步数一般不宜超过18级，且一般不宜少于3级，以防行走时踩空。
2．平台
3．栏杆与扶手
（二）楼梯的类型
（三）钢筋混凝土楼梯构造
1．现浇钢筋混凝土楼梯
◆掌握现浇钢筋混凝土板式楼梯和梁式楼梯的适用情况。
按照传力特点分为梁式楼梯和板式楼梯。
(1)板式楼梯
板式楼梯的梯段底面平整，外形简洁，便于支模施工。
适用：当梯段跨度不大时，常采用它。当梯段跨度较大时，梯段板厚度增加，自重较大，不经济。
(2)梁式楼梯
梁式楼梯段是由斜梁和踏步板组成。踏步为水平受力构件，并把荷载传递左右斜梁，斜梁把荷载传递给与之相连的上下休息平台梁，最后，平台梁将荷载传给墙体或柱子。
适用：当荷载或梯段跨度较大时，采用梁式楼梯比较经济。
练习题：
1.当荷载或梯段较大时，采用( )比较经济。
a.梁式楼梯 b.板式楼梯
c.梁板式楼梯 d.悬挑楼梯
答案：a
2.梁式楼梯梯段的传力结构主要组成有（ ）。
a.悬臂板 b.梯段板
c.斜梁 d.平台梁
e.踏步板
答案：cde