2A31000建筑工程技术.docx

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2A31000建筑工程技术

2A31000建筑工程技术

2A311000建筑工程技术要求

重点内容：

·简单的力学计算（简支梁）；

·压杆稳定及梁的弯曲变形（挠度）；

·梁、板、柱的构造及配筋；

·砌体及民用建筑构造要求；

·建筑物理环境技术要求（光、声、热工）.

基本知识：

1.房屋结构平衡的技术要求

（1）荷载的分类

按随时间的变异：

永久作用（恒载）、可变作用（活荷载）、偶然作用（特殊荷载）。

按结构的反应：

静态作用（静力作用）、动态作用（动力作用）。

按荷载作用面大小：

均布面荷载、线荷载、集中荷载。

按荷载作用方向：

垂直荷载、水平荷载。

（2）平面力系的平衡条件

二力平衡条件：

两个力大小相等、方向相反，作用线重合。

平面汇交力系平衡条件：

∑X=0;∑Y=0

一般平面力系平衡条件：

∑X=0;∑Y=0；∑M=0

（3）桁架：

节点是铰接点，作用在节点上。

计算方法：

节点法、截面法。

2.房屋结构的可靠性：

·安全性·适用性

·耐久性

（1）极限状态：

不同支座情况下的压杆的计算长度:

·一端固定一端自由：

l0=2l

·两端固定：

l0=0.5l

·一端固定一端铰支：

l0=0.7l

·两端铰支：

l0=l

混凝土裂缝控制三个等级：

不出现拉应力；有拉应力，但不超过抗拉强度；有裂缝，但裂缝宽度不超过允许值

（5）结构的耐久性要求

设计使用年限分类（四类）5（临时性）、25（易于替换）、50（普通）、100（重要）。

结构构件的混凝土强度等级应同时满足耐久性和承载能力的要求。

设计使用年限50年的钢筋混凝土及预应力混凝土结构，其纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径。

设计使用年限为50年的结构混凝土，其最大水灰比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量以及最大碱含量，须按耐久性要求符合规定。

3.钢筋混凝土梁、板、柱构造要求

（1）梁的受力特点及配筋

·正截面破坏形式：

适筋（塑性破坏）、超筋和少筋（脆性破坏）。

与配筋率、混凝土强度等级、截面形式等有关。

影响最大的是配筋率。

适筋破坏时受弯构件正截面承载力极限状态验算的依据。

·斜截面破坏形式影响因素：

截面尺寸、混凝土强度等级、荷载形式、箍筋、弯起钢筋的含量等。

影响最大的是配箍率。

（2）纵向受力钢筋布置在梁的受拉区。

常用：

HPB235/HRB335/HRB400

箍筋主要是承担剪力，在构造上还能固定受力钢筋的位置。

常用：

HPB235.

弯起钢筋：

跨中承担正弯矩；支座附件弯起，承担主拉应力。

弯起角：

45°，60°（梁高h>800mm）

架立钢筋：

设置在受压区并平行纵向受拉钢筋。

承担因混凝土收缩和温度变化引起的应力。

纵向构造钢筋（腰筋）：

防止混凝土收缩和温度变形而产生竖向裂缝。

（3）板的受力特点及配筋

·单向板：

一个方向受弯；双向板：

四边支承，双向受弯。

·若板两边均布支承：

长短边之比≤2，应按双向板；长短边之比2~3，宜按双向板；长短边之比≥3，可按单向板。

·连续梁板受力，跨中有正弯矩（计算正筋），支座有负弯矩（计算负筋）。

·受力钢筋沿板的跨度方向布置，位于受拉区。

单跨板跨中产生正弯矩，受力钢筋在板的下部；悬臂板在支座处产生负弯矩，受力钢筋在板的上部。

·分布钢筋是与受力钢筋垂直均匀布置的构造钢筋，作用：

将荷载均匀传递给受力钢筋；固定受力钢筋的位置；抵抗因混凝土收缩机温度变化在垂直受力钢筋产生的拉力。

·单向板短向布置受力筋，长向布置分布筋。

·双向板沿两个跨度方向布置，短边方向的跨中钢筋宜放在长边方向跨中钢筋的下面。

4.砌体结构构造要求

（1）砌体结构特点：

就地取材、较好的耐久性及耐火性、隔热和节能性能好、方便简单、具有承重与围护功能。

（2）影响砖砌体抗压强度的因素：

砖的强度等级、砂浆的强度等级及厚度、砌筑质量（饱满度、砖的含水率、技术水平）等。

（3）房屋的结构静力计算方案：

刚性、刚弹性、弹性。

高厚比（高度/厚度）的影响因素：

砂浆强度、构件类型、砌体种类、是否自承重、支承约束条件、截面形式、墙体开洞情况等。

（4）对于跨度>6m的屋架和跨度>4.8m的梁，其支撑面下为砖砌体时，应设置混凝土或钢筋混凝土垫块。

（5）砌体结构的主要构造措施：

伸缩缝、沉降缝和圈梁。

·伸缩缝：

设在温度变化和收缩变形可能引起应力集中、产生裂缝的地方。

伸缩缝两侧宜设承重墙体，基础可不断开。

·沉降缝：

基础须分开。

·圈梁：

抵抗基础不均匀沉降引起的拉应力，增强整体性。

宜连续设在同一水

平面上，并形成封闭状。

（6）多层砌体房屋的抗震构造：

·构造柱最小截面：

240mm×180mm。

·构造柱须与圈梁连接。

·构造柱与墙连接处应砌成马牙槎。

（7）小砌块房屋的构造柱最小截面：

190mm×190mm。

构造柱与墙连接处应砌成马牙槎。

相邻的孔洞，6度时宜填实或采用加强拉结筋构造；7度时应填实；8、9度时应填实并插筋，水平通长设拉结钢筋网片。

（8）抗震设防的基本思想和原则，三个水准：

小震不坏、中震可修、大震不倒。

抗震设计根据功能的重要性分为四个类别：

甲、乙、丙、丁。

5.民用建筑构造要求

（1）住宅：

低层（1~3）、多层（4~6）、中高层（7~9），高层（≥10）

民用建筑：

单层和多层（≤24m）、高层（>24m）、超高层（>100m）

（2）建筑高度

实行建筑高度控制区内：

室外地面至最高点。

非实行建筑高度控制区内：

室外地面至屋面面层或女儿墙顶点（平屋顶）；室外地面至屋檐和屋脊的平均高度（坡屋顶）。

（3）开向公共走道的窗扇，底面高度≥2.0m。

（4）梯段改变方向时，平台扶手处的最小宽度不应小于梯段净宽。

（5）公共建筑室内外台阶踏步宽度不宜小于300mm，高度不宜大于150mm，并不宜小于100mm。

（6）梯段的踏步3~18级。

室内坡道水平投影长度超过15m时，宜设休息平台。

（7）楼梯平台上部及下部过道处的净高不应小于2m。

梯段净高不宜小于2.2m。

（8）临空高度<24m时，栏杆高度≥1.05m；临空高度≥24m时，栏杆高度≥1.10m。

（9）各类屋面均应采用不燃烧体材料。

屋面排水优先采用外排水；高层建筑、多跨及集水面积较大的屋面因采用内排水。

（10）与水平面夹角<75°的屋面玻璃，须使用安全玻璃。

当屋面玻璃最到店离地面>5m时，室内一侧须使用夹层玻璃；两边支承的屋面玻璃，应支撑在玻璃的长边。

（11）砌体墙应在室外地面以上，室内地面垫层处设置连续的水平防潮层；室内相邻地面有高差时，高差处应加设垂直防潮层。

6.建筑物理环境技术要求

（1）光环境

公共建筑外窗可开启面积≥外窗总面积的30%；

屋顶透明部分的面积≤屋顶总面积的20%。

·热辐射光源（白炽灯、卤钨灯）缺点：

散热量大、发光效率低、寿命短。

·气体放电光源缺点：

频闪、镇流噪声、开关次数频繁影响灯的寿命。

光源的选择：

·开关频繁、瞬时启动、连续调光：

白炽灯、卤钨灯

·高大空间场所：

高光强气体放电灯

·应急照明：

瞬时启动的光源

（2）声环境

音频范围：

20~20000Hz。

低频（<300Hz）、中频（500~1000Hz）、高频（≥2000Hz）。

建筑材料吸声种类：

·多孔吸声材料：

中高频

·穿孔板共振吸声结构：

共振频率附近

·薄膜吸声结构：

共振频率中低频

·薄板吸声结构：

共振频率低频

·帘幕：

多孔材料吸声特性

噪声控制：

采用不连续的结构形式，结构连接处加设弹性阻尼垫层；布置墙吸声材料。

（3）热工环境

·体型系数：

建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积之比。

·平面形式为圆形时体型系数最小。

耗热量与体形系数成正比。

·严寒、寒冷地区的公共建筑的体型系数应≤0.40

·围护结构的热阻与其厚度成正比，与围护结构的材料的导热吸声成反比。

·间隙空调的房间宜采用内保温；连续空调的房间宜采用外保温。

旧房改造，外保温的效果最好。

（4）围护结构和地面的保温设计：

·控制窗墙比（公共建筑≤0.70）

·提高窗框的保温性能，采用塑料构件或断桥处理；

·采用双层或中空玻璃；

·热桥部位保温。

（5）地面对人体舒适及健康影响最大的是：

导热系数、比热系数和重度。

（6）防结露：

地板架空、通风、导热系数小的材料。

隔热：

外表面浅色、遮阳及绿化、设通风间层，内设铝箔隔热层。

2A311030建筑材料

重点内容：

三大材（钢材、木材和水泥），石灰、石材、玻璃等常用材料，及混凝土、砂浆的特性及应用。

基本知识：

1.钢材

（1）碳素钢根据含碳量：

低碳钢（<0.25%）、中碳钢（0.25%~0.6%）、高碳钢（>0.6%）

合金钢根据合金元素的含量：

低（<5%）、中（5%~10%）、高（>10%）

（2）碳素结构钢的牌号：

Q、屈服强度数值、质量等级符号、脱氧符号组成。

（3）钢板：

厚板、薄板，以4mm为界。

（4）热轧钢筋的表示符号：

HRB235,HRB335,HRB400符号：

热轧带肋钢筋与混凝土之间的握裹力大，共同工作性能好。

（5）钢筋的最大力总伸长率≥9%。

（6）不锈钢（含铬>12%），铬的含量越高，钢的抗腐蚀性就越好。

（7）钢材的力学性能

力学性能：

拉伸性能、冲击韧性、耐疲劳性

工艺性能：

冷弯性能、可焊性

·拉伸性能：

屈服强度（条件屈服极限σ0.2）、抗拉强度、伸长率（塑性）

屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据。

强屈比时评价钢材可靠性的参数。

·冲击韧性：

影响――化学成分、冶炼及加工质量

冷脆性、脆性临界温度

·耐疲劳性：

受交变荷载反复作用，脆性断裂。

疲劳极限与其抗拉强度有关。

2.石灰

（1）无机胶凝材料：

气硬性（只适用于干燥环境中，不宜用于潮湿环境及水中）；

（2）石灰石:

GaCO3；生石灰:

GaO；消石灰:

Ga（OH）2

（3）石灰的熟化（体积增大）与硬化（体积收缩大）；

（4）石灰的技术性质：

·保水性好――水泥砂浆中掺入石灰膏，提高和易性

·硬化较慢、强度低

·耐水性差――不宜在潮湿中使用，如基础

·硬化时体积收缩大――掺入砂、纸筋、麻刀等减小收缩

·生石灰吸湿性强――防止受潮，不宜储存过久

3.石膏

（1）成分特性：

GaSO4、气硬性。

水化－凝结－硬化（初凝、终凝）

（2）建筑石膏技术性质：

凝结硬化快；硬化时体积微膨胀；孔隙率高；防火性能好；耐水性、抗冻性差

水泥

（1）水硬性胶凝材料。

按用途及性能分：

通用、专用、特性水泥。

（2）技术要求：

·凝结时间初凝：

不宜过短，≥45min

终凝：

不宜过长，硅酸盐（≤6.5h），其它（≤10h）

·体积安定性（体积变化的均匀性）。

危害：

膨胀性裂缝

·强度等级。

胶砂法（水泥：

标准砂为1:

3），3d和28d的抗折、抗压强度。

·细度（选择性指标）：

硅酸盐及普硅水泥，比表面积≥300m2/kg.

·碱含量（选择性指标）：

Na2O+0.658K2O.碱骨料反应。

碱含量≤0.6%.

（3）水泥的特性

·凝结硬化速度快、水化热大、抗冻性好、干缩性较小、耐热性及耐蚀性差（硅酸盐、普通水泥；）

·粉煤灰水泥：

抗裂性较高；

·火山灰水泥：

抗渗性较好；

·矿渣水泥：

耐热性好；

·复合水泥：

耐蚀性较好

（6）常用水泥的选用

高湿、水中、厚大体积、侵蚀作用：

矿渣、火山灰、粉煤灰、复合水泥；

有抗渗要求的：

普通、火山灰水泥

5.混凝土

（1）和易性（工作性）.是一项综合的技术性质，包括：

流动性、黏聚性、保水性。

测定－坍落度试验（坍落度、坍落扩展度），作为流动性指标。

－维勃稠度试验，坍落度值<10mm的干硬性混凝土（稠度值越大，流动性越小）。

黏聚性、保水性通过目测结合经验判定。

影响和易性的因素：

单位体积用水量、砂率、组成材料性质、时间、温度。

单位体积用水量是最主要的因素。

（2）强度

立方体抗压强度fcu：

边长150mm的立方体试件，标养（温度20±2°C，相对湿度95%以上）下养护28d。

立方体标准抗压强度fcu,k：

抗压强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值。

决定混凝土强度等级。

C15~C80，共14个等级，等级差5MPa.

轴心抗压强度fc：

150×150×300mm的棱柱体。

fc=（0.70~0.80）fcu

抗拉强度ft－抗裂度，劈裂抗拉强度fts：

抗拉强度只有抗压强度的1/10~1/20.

影响混凝土强度的因素：

原材料（水泥、配合比、骨料、外加剂、掺合料）、工艺（搅拌、振捣、养护）。

（3）耐久性：

保持良好的使用性能和外观整体性的能力。

是个综合性的概念，包括：

抗渗、抗冻、抗侵蚀、碳化、碱骨料反应及钢筋锈蚀。

抗渗性P：

与密实度及内部孔隙的大小和构造有关。

·抗冻性F：

抗冻等级F50以上的为抗冻混凝土。

·抗侵蚀性

·碳化（中性化）：

导致钢筋锈蚀，混凝土收缩，产生裂缝。

·碱骨料反应：

体积膨胀（胀裂）。

（4）外加剂

改善流变性能：

减水剂、引气剂和泵送剂。

调节凝结时间、硬化性能：

缓凝剂、早凝剂、速凝剂。

改善耐久性：

引气剂、防水剂、阻锈剂。

减水剂：

流动性、混凝土强度、节约水泥；

早强剂：

加速硬化和早期强度，缩短养护周期，加快进度。

多用于冬季施工或紧急抢修工程。

缓凝剂：

用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送与滑模、远距离运输。

不宜5°C以下，及有早强要求和蒸汽养护的混凝土。

引气剂：

改善和易性，减少泌水离析，提高抗渗性、抗冻性、抗裂性（抗压强度降低），适于：

抗冻、防渗、抗硫酸盐、泌水严重的混凝土。

6.砂浆

（1）砂浆作用：

粘结、衬垫、传递应力。

在潮湿环境或水中，必须选用水泥作为胶凝材料。

（2）砌筑砂浆：

中砂；毛石砌体：

粗砂。

（3）掺合料可改善砂浆和易性，对砂浆强度无直接贡献。

（4）主要技术性质：

·流动性：

稠度。

砂浆稠度的选择与砌体的种类、施工及气候条件有关。

吸水强、干燥，砂浆稠度要大，反之则小。

影响砂浆稠度的因素：

胶凝材料、用水量、掺合料、砂、外加剂、搅拌时间。

·保水性：

分层度10-30mm

·抗压强度与强度等级：

试件70.7mm，28d标养，6个等级（M2.5~M20）。

一组三个试件的算术平均值的1.3倍作为其抗压强度的平均值。

当三个测值的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大值及最小值一并舍除，取中间值作为该级试件的抗压强度值；如有两个测值与中间值的差值均超过中间值的15%时，试验结果无效。

影响砂浆强度的因素：

砂浆的组成材料、配合比、施工工艺、施工及硬化时的条件，及砌体的吸水率。

·粘结强度：

影响因素有（砂浆的抗压强度、块材的表面状态、清洁程度、湿润状况、施工操作水平及养护条件）

7.砌块

（1）空心率<25%的为实心砌块；空心率≥25%的为空心砌块。

（2）砌块尺寸：

390mm×390mm×190mm。

其空洞设置在受压面。

砌筑前不允许浇水，以免“走浆”。

易产生裂缝。

（3）轻集料混凝土小型空心砌块：

密度小，热工性能好；但干缩值大，易产生裂缝。

（4）加气混凝土砌块：

保温隔热性能好、表观密度小、抗震、提高平整度，施工方便快捷。

吸水导湿慢、干缩大、易开裂、强度不高、表面易粉化。

9.建筑陶瓷

（1）按成型方法分为：

A类（挤压砖）、B类（干压砖）、C类（其他方法）。

（2）按材质特性：

寒冷地区：

应选用吸水率尽可能小、抗冻性能好的墙地砖。

（2）陶瓷卫生产品的主要技术指标是吸水率，直接影响到清洗性和耐污性。

瓷质卫生陶瓷（吸水率≤0.5%），陶制卫生陶瓷（吸水率8.0%~15.0%）。

10.木材及木制品

（1）含水量（含水率）：

木材所含水的质量占木材干燥质量的百分比。

最主要的含水率指标：

纤维饱和点：

吸附水饱和但无自由水。

木材物理力学性能随含水率而发生变化的转折点。

平衡含水率：

水分吸收与挥发动态平衡时的含水率。

避免变形和开裂应控制的指标。

吸附水含量发生变化会引起木材的变形，即湿胀干缩变形。

木材的变形各个方向上不同（各向异性），顺纹方向最小，径向较大，弦向最大。

木材加工和使用前应预先进行干燥，使其含水率达到或接近与环境湿度相适应的平衡含水率。

（2）实木地板：

物理力学性能指标：

含水率（7%~平衡含水率）、漆板表面耐磨、漆膜附着力、漆膜厚度。

（3）人造木地板

实木复合地板：

适于家庭、办公室、宾馆的中高档地面铺设。

浸渍纸层压木质地板（强化木地板）：

密度较大、脚感较生硬、可修复性差。

软木地板：

脚感舒适、有弹性。

可再生，属于绿色建材。

第一类软木地板适于家庭居室；第二、三类软木地板适于人流较大的地面铺设。

（4）人造木板

胶合板：

按甲醛释放限量分为E0、E1、E2（须饰面处理后方可用于室内）。

·I类胶合板（耐气候）：

室外条件下使用，能通过煮沸试验；

·II类胶合板（耐水）：

潮湿条件下使用，能通过63±3°C热水浸渍试验；

·III类胶合板（不耐潮）：

干燥条件下使用，能通过干燥试验。

纤维板：

按体积密度分为：

高密度板（硬质）；中密度板（半硬质）；低密度板（软质）.硬质可代替木材，软质可用作保温、吸声材料。

刨花板：

可用于保温、吸声或室内装饰。

细木工板：

表面装饰，兼作构造材料。

11.建筑玻璃

（1）净片玻璃（白片玻璃）：

未加工的平板玻璃。

特性：

良好的透光、透视性能。

暖房效应、脆性材料。

（2）装饰玻璃：

压花玻璃具有透光而不透视，具有私密性。

安装时将其花纹面朝向室内，加强装饰感。

作为浴室、卫生间门窗玻璃，花纹面应朝外，以防表面浸水而透视。

（3）安全玻璃：

包括钢化、防火和夹层玻璃。

钢化玻璃特性：

机械强度高、弹性好、热稳定性好、碎后不易伤人、自爆。

需定制。

防火玻璃隔热型（A类）：

耐火完整性、耐火隔热性；非隔热型（C类）：

耐火完整性。

夹层玻璃特性：

透明度好，抗冲击性能高、碎后不宜伤人。

应用：

有抗冲击要求的场所部位（安全性能高）。

需定制。

（4）节能型玻璃：

包括着色、镀膜和中空玻璃。

着色玻璃：

有效吸收太阳的辐射热，冷室效应、吸收紫外线。

用于既需采光又需隔热处。

镀膜玻璃：

阳光镀膜玻璃（单反玻璃）：

良好的隔热性能，避免暖房效应，单向透视性。

单面镀膜玻璃安装时，应将膜层面向室内，以提高使用寿命及节能效果。

低辐射镀膜玻璃：

对远红外线较高反射比、阻止紫外线透射

中空玻璃：

特性：

光学性能好；保温隔热、降低能耗；防结露；良好的隔声性能。

用于保温隔热、隔声等功能要求的地方。

2.其他

（1）建筑塑料：

塑料管道

·PVC-U：

不大于40ºC，冷水管，抗老化性能好，难燃。

·PVC-C：

抗细菌的孳生性能优、胶水有毒。

·PP-R：

耐酸、耐热、耐氯化物，工作压力不超过0.6Mpa，长期工作水温70ºC，短期可达95ºC，不会孳生细菌。

规格少，抗紫外线能力差、易老化。

不得用于消防给水系统。

·PB：

长期工作水温90ºC，最高110ºC，易燃，热膨胀系数大。

特别适用于：

薄壁小口径压力管道（如地板采暖系统的盘管）

·PEX：

不高于45ºC。

透明、有折弯记忆性、不可热熔连接、热蠕动性小，低温抗脆性差。

·铝塑复合管：

安全、无毒、耐腐蚀。

饮用水管：

PP-R，PB，PEX，铝塑复合管。

地板辐射采暖系统的盘管：

PB，PEX。

（2）建筑涂料

聚酯树脂漆：

缺点，漆膜附着力差、稳定性差、不耐冲击

聚氨酯漆：

缺点，含有TDI