第一章 土建施工圖基礎知識

第一節 建筑的構造組成

一、建筑構造概述

建筑物是供人們進行生活、生產或其他活動的房屋或場所，如住宅、廠房、商場等；構筑物是為某種工程目的而建造的、人們一般不直接在其內部進行生活和生產活動的建筑，如橋梁、煙囪、水塔等。建筑是建筑物與構筑物的總稱，是人們為滿足一定需要而創造的人工環境。

建筑的物質實體一般由承重結構、圍護結構、飾面裝修及附屬部件組合構成。

承重結構可分為基礎、豎向承重體系、樓板、屋面板等。其中豎向承重體系包括砌體結構中的承重墻體、框架結構中的梁柱體系或剪力墻結構中的墻柱梁體系等。

圍護結構可分為外圍護墻、內墻等。外圍護墻是指房屋四周與室外空間接觸的墻，內墻是位于房屋外墻包圍內的墻體。

飾面裝修一般按其部位分為內外墻面、樓地面、頂棚、屋面等。

附屬部件一般包括門窗、樓梯、電梯、自動扶梯、陽臺、雨篷、欄桿、臺階、坡道、落水管、勒腳和散水等。

砌體結構和鋼筋混凝土框架結構是常用的建筑結構體系。砌體結構的建筑構造組成如圖1-1所示；鋼筋混凝土框架結構的建筑構造組成如圖1-2所示。

二、地基與基礎

1.地基

承受由基礎傳來的荷載而產生應力和應變的土層稱為地基。地基分為天然地基和人工地基。天然地基是指具有足夠的承載力，不需經人工改良或加固，可直接在上面建造房屋的土層。當天然土層的承載力較差，必須進行人工加固后才能在上面建造房屋時，這種土層稱為人工加固地基，常用的人工加固地基方法有換填墊層法、壓實與夯實法、復合地基法、預壓地基法、注漿法等。

2.基礎

基礎是建筑物最下面的部分，埋在地面以下，承受建筑物的全部荷載（包括基礎自重），并將其傳遞給地基，因此要求基礎堅固、穩定，且能抵抗冰凍、地下水與化學侵蝕等。基礎的大小、形式取決于荷載的大小、土層承載能力等因素。建筑工程中常用的基礎形式有獨立基礎、條形基礎、筏板基礎、箱形基礎、樁基礎等。

（1）獨立基礎

獨立基礎亦稱單獨基礎，底面形狀通常為矩形，基礎截面形狀可做成平板形、階形（圖1-3a）或坡形（圖1-3b）；對于預制鋼筋混凝土柱，可做成杯口獨立基礎。為增強建筑物基礎的整體性，防止不均勻沉降的發生，獨立基礎之間通常還要設置鋼筋混凝土聯系梁。圖1-4所示為某工程采用平板形獨立基礎，相鄰獨立基礎之間設置聯系梁。

（2）條形基礎

條形基礎是指長度遠大于寬度和高度而呈長條形的基礎，圖1-5a所示為墻下條形基礎。與獨立基礎相似，條形基礎可做成無筋擴展基礎（如磚、石砌筑基礎）或鋼筋混凝土擴展基礎。圖1-5b所示為柱下條形基礎，由鋼筋混凝土構成。有時為滿足荷載擴散要求，常采用如圖1-5c所示的十字交叉基礎，以增大基礎的底面積，使基礎具有更高的承載力和更強的整體性。

根據是否設置基礎梁，條形基礎可分為兩類：梁板式條形基礎和板式條形基礎，其中梁板式條形基礎（圖1-6）由基礎梁和條形基礎底板兩部分組成，適用于鋼筋混凝土框架結構、框架-剪力墻結構。板式條形基礎（圖1-7）適用于鋼筋混凝土剪力墻結構和砌體結構。

（3）筏形基礎

筏形基礎簡稱筏基，又叫筏板基礎、滿堂基礎。當上部結構傳來的荷載較大，地基土層相對較差，采用獨立基礎或條形基礎不能滿足承載力及變形要求時，可采用筏形基礎。其中，平板式筏形基礎不設基礎梁，施工比較簡便。當墻或柱荷載較大時，如果采用平板式筏形基礎厚度會太大，可以通過在筏形基礎中增設基礎梁，形成梁板式筏形基礎，如圖1-8所示。筏板基礎作為地下室的底板，可以采用抗滲混凝土，能較好地防止地下水的滲入。

（4）箱形基礎

圖1-9所示為箱形基礎，它由底板、頂板、縱墻和橫墻等部分組成，可根據使用功能、基礎埋深等要求做成單層或多層形式。箱形基礎本身即可作為地下室使用，但由于縱、橫墻將整個地下室分成了多個小空間，使其使用功能和應用受到較大限制。

（5）樁基礎

當基礎下的淺部土層承載力較低，或建筑結構對沉降要求較嚴格，采用淺基礎無法滿足設計和規范要求時，需要設置樁基礎。樁基礎由單樁和承臺組成，其中承臺是“承上啟下”的結構構件，向上與基礎柱、墻連接，向下與單樁連接，其作用是將上部結構荷載傳遞給樁，并進一步擴散到深層的樁周土和樁端土中。施工中，墻、柱的鋼筋和樁身鋼筋都要在承臺內錨固（圖1-10），以保證墻（或柱）、承臺和樁三種構件的可靠連接。因此，樁身鋼筋下料時，要考慮錨入承臺鋼筋的長度，并在承臺施工前將錨筋剔出（圖1-11）。樁承臺可以是獨立承臺，也可以是承臺梁或筏板基礎。如高層結構常用的樁-筏基礎，就是筏板基礎與樁基礎共同工作，承擔和傳遞上部荷載，來控制和調整建筑物的沉降。

樁的種類很多，按材料可以分為鋼樁、鋼筋混凝土樁和預應力混凝土樁；按荷載傳遞特點可以分為端承樁和摩擦樁。工程上常用的鋼筋混凝土樁，根據其施工方法可以分為預制樁和灌注樁。預制樁又可分為鋼筋混凝土預制樁和預應力混凝土樁；鋼筋混凝土灌注樁按成孔方法不同又可分為鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁、泥漿護壁成孔灌注樁等。

三、墻、柱、梁、板

墻和柱作為承重構件，把建筑上部的荷載傳遞給基礎。在墻承重的建筑中，墻體既是承重構件，又是圍護構件。但在框架承重的建筑中，柱和梁形成框架承重結構系統，墻就僅是分隔空間的圍護構件了。

1.墻

墻體是建筑物的重要組成部分，是組成建筑空間的豎向構件，起著承重、圍護和分隔等作用。根據墻體在建筑中所處的位置或者受力情況的不同，墻體可分為不同種類（圖1-12）。

（1）按墻體所處的位置分類

墻體按所處位置可以分為外墻和內墻。外墻位于建筑的四周，又稱為外圍護墻。內墻位于建筑內部，主要起分隔內部空間的作用，也稱為內分隔墻。外圍護墻在建筑中起到室內外空間的分隔作用，滿足建筑保溫、隔熱、隔聲、防水防潮等功能要求。內分隔墻主要是滿足室內空間的分隔要求，同時也用來滿足室內空間不同的采光、通風、隔聲等使用功能需求。

（2）按受力情況分類

墻按結構受力情況分為承重墻和非承重墻兩種，非承重墻又分為填充墻和幕墻。

承重墻一般在砌體承重結構及剪力墻結構中存在，直接承受樓板及屋頂傳下來的荷載。而在框架結構中是不設置承重墻的，結構的荷載由梁、柱所組成的框架體系承擔，墻體多為非承重墻。非承重墻主要有填充墻和幕墻兩種方式。填充墻是位于框架梁柱之間的墻體，猶如“填塞”進框架梁柱之間，墻體自身的重量傳遞給下方的梁柱。為了減輕自重，框架填充墻通常采用輕質材料。當墻體附著于建筑物外側起圍護作用時，稱為幕墻。位于高層建筑外周的幕墻，不承受豎直方向的外部荷載，而是受高空氣流影響需承受以風力為主的水平荷載，并通過預埋或后植入的連接部件將荷載傳遞給主體結構。

2.柱、梁、板

板和梁是房屋的水平承重構件，柱是房屋的豎向承重構件。

板是直接承擔其上面荷載的平面構件，支承在梁上、墻上或直接支承在柱上，把所承受的荷載傳遞給這些構件。

梁是跨過空間的橫向構件，在房屋中承擔其上的板傳來的荷載，再傳遞給與之相連的柱或墻。梁又可分為主梁、次梁，主梁是將樓蓋荷載傳遞到柱、墻上的梁；次梁是將樓面荷載傳遞到主梁上的梁。

柱是獨立支撐結構的豎向構件，承擔和傳遞與之相連的板和梁傳來的荷載。在多高層建筑中，上層柱的荷載逐步向下傳遞和累積，越向下柱子承擔和傳遞的荷載越大，因此基礎柱的截面面積、混凝土強度等級和配筋值一般是最大的。

樓蓋是樓板、次梁和主梁等所組成的各部件的總稱。按照梁、板、柱的構造特點，可以將樓蓋劃分有梁樓蓋和無梁樓蓋兩大類，如圖1-13所示。當樓板設置梁時，稱為有梁樓蓋；當樓板不設梁，而將樓板直接支承在柱上時，稱為無梁樓蓋。

四、屋面

屋面是房屋最上層起覆蓋作用的外圍護構件。屋面由面層、保溫（隔熱）層、承重結構和頂棚等部分組成。屋面有多種類型，一般可分為平屋面、坡屋面和曲面屋面三大類。屋面工程根據建筑物的性質、重要程度、使用功能要求以及防水耐用年限等，將屋面防水分為Ⅰ、Ⅱ兩個等級。

屋面要滿足堅固耐久、防水、排水、保溫（隔熱）、耐侵蝕等要求。不同材料的屋面應滿足排水坡度的要求。排水坡度的形成方式有材料找坡、結構找坡。屋面的排水方式分為無組織排水和有組織排水兩類。屋面防水方式有卷材防水、涂膜防水、剛性防水和瓦防水等。表1-1所列為華北地區兩個典型工程屋面的構造做法，其中某住宅工程屋面防水等級為Ⅱ級，某高層寫字樓工程屋面防水等級為Ⅰ級。兩個工程中，屋面構造從下向上依次為結構層、保溫層、找坡層、找平層、防水層、隔離層和保護層。

五、樓梯

樓梯是樓房建筑的垂直交通部件，主要由樓梯段、休息平臺、欄桿和扶手等組成。樓梯的一個樓梯段稱為一跑，最常見的樓梯為兩跑樓梯。通過兩個樓梯段上到上一層，兩個樓梯段轉折處的平臺稱為休息平臺。除了兩跑樓梯外還常用單跑樓梯和三跑樓梯等。

樓梯根據受力形式可分為梁式樓梯和板式樓梯，如圖1-14所示。板式樓梯是指樓梯段的自重及其上的荷載直接通過樓梯板傳到樓梯段兩端的樓層梁、休息平臺梁上；而梁式樓梯是指樓梯段的自重及其上的荷載通過梯段兩側的斜梁傳到樓梯段兩端的樓層梁、休息平臺梁上。