土建图学教程 第三章 结构施工图 2004.06 教案编制:王明海
内容提要 基本要求: 1.了解房屋的结构及主要构件的名称、作用。 2.熟悉国标中结构施工图的有关规定。 3.能正确表达结构平面布置图,正确表示混凝土梁、柱、板等构件的配筋图。 4.能读懂一般中等复杂程度的民用房屋结构施工图。
3.1 概 述 所谓房屋建筑结构是指组成建筑物的主要受力部分的构架,如梁、板、柱、 墙、基础等及其组合。 3.1 概 述 所谓房屋建筑结构是指组成建筑物的主要受力部分的构架,如梁、板、柱、 墙、基础等及其组合。 房屋结构按构件所采用的材料可分为:砌体结构,如以砖、石、混凝土砌 块等组成的墙体;钢筋混凝土结构,如以钢筋混凝土组成的框架、剪力墙等; 钢结构,如以各种型钢或钢管组成的钢屋架、支架等;木结构,如以方木、圆 木组成的梁、柱、屋架等;还有混合结构,如砖混结构、钢混结构等等。 若按结构体系可分为:墙体结构,即以墙体为主要承重构件;框架结构, 即以梁、柱组合的框架作为主要承重结构;网架结构,以多根杆件按照一定的 网格形式组合而成的网架承重结构;拱结构,以曲线或折线形构件组成的空间 结构等等。 民用房屋多采用混合砌体结构。采用砖混结构造价较低,施工简便,可就 地取材。现代公共建筑或高层建筑多采用钢筋混凝土框架结构,这种结构抗震 性、稳定性好,平面布置灵活,可满足较大空间的利用,如会议室、餐厅等。 单层工业厂房中多采用钢筋混凝土或型钢的排架结构,这些结构有坚固、抗腐 蚀及自重轻等特点。 结构施工图是房屋建筑施工图的三大组成部分之一,是通过结构设计、力 学计算、以工程图样形式表现出来的房屋承重结构的布置图、构件详图等图样。 主要表达结构构件的平面布置,构件形状、大小、材料、配筋等,是进行构件 制作、结构安装的依据,也是进行工程预算,编制施工进度的依据。
结构设计说明主要以文字说明工程概况及结构构造要求, 构件的材料、种类性质、强度等级、构件的技术要求等,基 3.1.1 结构施工图的内容 一套结构施工图包括结构设计说明、基础施工图、结构 平面布置图及构件详图等。 1.结构设计说明 结构设计说明主要以文字说明工程概况及结构构造要求, 构件的材料、种类性质、强度等级、构件的技术要求等,基 础施工图中还说明地基承载力,基础埋置深度等。 2.结构平面布置图 结构平面布置图包括基础布置平面图,楼层结构布置平 面图,屋面结构布置平面图。 3.构件详图 构件详图包括梁、柱、板、基础等构件详图和楼梯结构 详图及其它构件如屋架、屋面板、各种支撑的详图等。
3.1.2 房屋结构简介 房屋被骨架支撑着,所谓骨架是指能够承受包 括自重及各种静、动荷载及外力的各种结构构件和 3.1.2 房屋结构简介 房屋被骨架支撑着,所谓骨架是指能够承受包 括自重及各种静、动荷载及外力的各种结构构件和 它们的组合。它能够保证房屋安全可靠地使用。在 一般民用建筑中,梁、柱、板、墙、基础是房屋的 主要构件,见图2—1。 在中、高层民用建筑中,钢筋混凝土框架和它 的基础是房屋的骨架,它们起着支撑整个建筑物的 作用,见图2—2。 在单层工业厂房中,除了柱、梁是它的骨架以 外,屋架也是重要的承重构件,它与柱、梁等共同 承受所有的荷载与外力,见图2—3。
3.1.3 钢筋混凝土结构基本知识 1.混凝土 混凝土是由水泥作胶凝材料,以砂子、石子作骨料,加水按一定比例配合, 3.1.3 钢筋混凝土结构基本知识 1.混凝土 混凝土是由水泥作胶凝材料,以砂子、石子作骨料,加水按一定比例配合, 经搅拌,成型、养护而成。它抗压性能高于砖材、木材,且有可模性、耐久性、 耐火性、整体性等。易于就地取材,价格较低。混凝土的强度等级一般为C20~ C40,它指将混凝土做成150mm3立方体试块,其极限压应力分别为20N/mm2— 40N/mm2。但实际受压构件中,它抗压强度约为13.5--27N/mm2,抗拉强度 约为1.5—2.5N/mm2 ,由此可知混凝土的抗拉强度很低,易产生裂缝。 2.钢筋混疑土 为了提高混凝土的抗拉强度,使混凝土在建筑构件中发挥更好的作用,常 在混凝土构件的受拉区内中配置一定的钢材。钢材强度高、塑性好,具有很高 的抗拉、压强度。由混凝土和钢筋构成整体的构件叫做钢筋混凝土构件。有的 构件在制作时通过张拉钢筋对其预先施加一定的作用力,使构件产生预应力、 从而提高构件的抗拉性能,这样的构件称为预应力钢筋混凝土构件。 混凝土构件中配置的钢材一般为线材,如钢筋、钢丝、钢绞线等。钢筋按 其强度和品种分为五个等级,见表2—1。 3.常用钢筋混凝土构件表 钢筋混凝土的构件种类繁多,为了便于绘图与读图,根据《建筑结构制图 标准》规定,在结构施工图中用各种代号来表示不同类型的构件,代号一般为 构件名称的大写汉语拼音第1个字母,常用构件代号见表2—3。
3.2 基础施工图 上部荷载及自重一同传递给地基。基础施工图包括基础平面图 和基础详图,它是建筑物施工前放线、开挖基槽和砌筑基础的 依据。 基础是房屋的最重要承重构件,它一般是指在房屋标高- ±0.000以下的构造部分,它承受房屋上部传递的荷载,并将其 上部荷载及自重一同传递给地基。基础施工图包括基础平面图 和基础详图,它是建筑物施工前放线、开挖基槽和砌筑基础的 依据。 基础的形式一般取决于它的上部承重结构的形式,若上部由 墙来承重,则下部一般为条形基础,如图2—4;若上部由柱子 来承重,则下部一般为独立基础,如图2—5;若上部由框架来 承重,则下部为地基梁框架基础,如图2—6;常见的基础形式 还有桩基础等,如图2—7。
2.2.1 条形基础 1.基础平面图的形成 砌体结构一般多以墙承受上部传递的荷载,因此基础随墙砌成条形,称条形基础。 2.2.1 条形基础 砌体结构一般多以墙承受上部传递的荷载,因此基础随墙砌成条形,称条形基础。 条形基础下部宽,后逐级收缩,形成台阶形,称大放脚。大放脚的下部一般是灰土垫 层或混凝土垫层,便于上部荷载均匀传递给地基,大放脚上部为基础墙,基础墙的宽 度同上部墙体,在上部墙体±0.000以下一定位置通常做一道防潮层,防止地下水因 砖的毛细作用而渗入地面以上墙体。 1.基础平面图的形成 基础平面图是表示基槽未回填土时基础平面布置的图样。如图2—8所示,它的形 成是假想用一水平剖切平面沿基础墙顶部削切后所绘的水平投影图。 2.基础平面图的内容和画法 在条形基础平面图中,只表示基槽宽度,基础墙、柱的截面,基础的细部省略不 画。基础平面图的常用比例为1:150或1:200,也可同建筑施工图中的平面图。其轴 线的编号应与建筑平面图一致。基础墙和柱的外形线应以中粗实线表示,材料图例 视其比例大小画或不画,图2—8中,因各钢筋混凝土构造柱的截面均较小,因此以涂 黑表示。基槽宽度在基础平面图中以细实线表示。 3.基础平面图的尺寸标注 基础平面图中需标注基础墙、柱的轴线间距离,基槽宽度尺寸及某些细部尺寸, 如墙厚等。另外,在结构设计说明中有些未说明的问题,如混凝土、砖、砂浆标号等, 还需在图中用文字加以说明。 由于条形基础因上部墙体受外力不同而决定其形状与大小,所以基础的截面有所 不同,为了区别不同形状的基础,规定在平面图上画上截面符号,编上不同编号,并 在适当位置画出相应的截面图。从图2—8中看到,该图中从1—1到6—6有6个编号,表 示有6种不同截面的基础。另外基础平面图中还应画出地沟、过墙洞等,对于因设过墙 洞而使基底变化可用移出截面表示,并在该图附近标注详尽的尺寸及标高尺寸。图1— 8中A轴线和E轴线上各有一孔洞,洞口尺寸及标高如截面图所示。
3.2.1 条形基础(续页) 4.基础详图的形成及表示法 基础详图是表示基础形状、大小、材料、构造关系及埋置深度的垂直 截面图样。 3.2.1 条形基础(续页) 4.基础详图的形成及表示法 基础详图是表示基础形状、大小、材料、构造关系及埋置深度的垂直 截面图样。 图2—9中以2个基础详图表示了图2-8中的6种不同截面的基础,由于 1—1与3—3所示基础的墙宽、地基梁、基础埋置深度和垫层均相同,仅基 础宽度和放脚不同,因此用1个详图表示,而2-2、4-4、5—5、6—6所示基 础与1—1和3—3所示基础的基础墙宽、地基梁配筋、大放脚数目均不同, 所以另行画出,对于各基础不同的宽度和大放脚数目以表格表示出。 基础详图通常采用1:10或1:20比例绘制,其轴线编号对应于基础平 面图中的剖切位置,其外形轮廓均以中粗实线绘制,其它线均为细线。轮 廓线内画上相应的材料符号,并标注详尽的尺寸、标高及必要的文字说明。
3.2.2 独立基础 独立基础通常为柱子的基础。根据上部荷载的不同或地基的承载力不同, 3.2.2 独立基础 独立基础通常为柱子的基础。根据上部荷载的不同或地基的承载力不同, 常做成杯形基础或桩基础。这两种基础的材料一般均为钢筋混凝土。独立基 础通常也以基础平面图和基础详图表示。虽然独立基础是钢筋混凝土制作, 但由于配筋较简单,所以不单独画配筋图,常在平面模板图的左下方以波浪 线为界,绘出以粗实线表示的钢筋,并标注钢筋的代号、直径、间距等。 图2—10为独立基础平面图,图中表示了各柱基础的平面位置,基础底 座尺寸及与轴线的相对位置。图2—11表示了独立基础的详细尺寸与配筋, 从图中可知,基础底座中纵横方向均配置了直径为14mm的Ⅱ级钢筋,其间 距为每200mm一根。 图2—12为桩位平面布置图,图中表示了桩的数目和各桩的位置及桩与 轴线的关系,其中3根涂黑的为试桩位置,表示在全面打桩之前,先打这3 根桩作试验,为后继打桩总结经验。图2—13表示了钢筋混凝土预制桩的形 状与配筋,从截面图可知该桩为方桩,主筋为8根直径为22m的II级钢筋, 箍筋为直径8mm的I级钢筋,间距为200mm。
3.2.3 地梁连结的柱基础 框架结构的基础有多种类型,由地梁连结的柱基础是其中一种。它由基 3.2.3 地梁连结的柱基础 框架结构的基础有多种类型,由地梁连结的柱基础是其中一种。它由基 础底板和基础梁组成,通常用基础平而图、基础纵截面图和基础横断图共 同表示基础的构造及基础梁内钢筋的配置情况。 图2—14为地梁柱基础平面图,图中表示了基础梁、柱、基础底板的位 置,基础梁的水平方向轴线间距离为6m,垂直方向轴线间距离为16m,图 中涂黑部分为梁上柱子的截面,柱子水平方向轴线间距离同基础梁,垂直方 向轴线间距离为8m,基础底板宽度为2m。图2—15为地梁柱基础纵截面图, 表示了基础梁、基础底板的尺寸大小,配合图2—16地梁柱基础横截面图可 以了解基础底板和基础梁的配筋。由于基础梁除了受到上部荷载的作用力, 还受到地基的反作用力,所以基础梁上部配置了较多的钢筋,且弯起钢筋与 一般梁的方向相反。
3.3 钢筋混凝土构件图 钢筋混凝土构件图示法: 钢筋混凝土构件在结构施工图中有两种表示方法,一 是查有关标准图集或通用图集;二是专门绘制,根据计算 结果将构件按国标要求绘制出相应的构件图,标注上尺寸 并注写必要的文字说明。 工程中常用的钢筋混凝土构件有梁、柱、板、框架等, 施工图中常以模板图、配筋图来表示它们的形状、尺寸大 小、配筋及材料等;民用建筑中由于构件外形简单,故只 配筋图及钢筋表。
钢筋混凝土构件中钢筋作用分类: 钢筋混凝土构件中的钢筋,在构件中的作用不同,其形状和排放位置也 不同,因而常分为以下几种: ①受力钢筋 在构件中抵抗因压弯引起的拉力,即承受拉压应力的钢筋。 ②弯起钢筋 其作用基本同受力钢筋,但为了避免梁两端因反作用力而产 生斜裂缝,将某些受力筋在梁两端按一定角度弯起的钢筋。 ③架立筋 为固定构件内受力筋和箍筋的位置,保证构件浇筑时形状不变 而设立的钢筋。 ④箍筋 为固定受力筋、架立筋的位置而设置,并能抵抗构件受力不均匀 时产生的扭力及剪力而设立的钢筋。 ⑤分布筋 分布在板内用于固定受力筋位置的钢筋并能抵抗因温度变化而 引起的计算应力。 ⑥构造筋 因构造要求或施工安装要求配置的一定数量的非受力筋。为了 防止钢筋的锈蚀及符合防火要求,在钢筋的外侧用一定厚度的混凝土作为保 护层,保护层的厚度在有关规范中已规定,通常梁、柱为25mm,板、墙为 10--15mm。
3.3.1 钢筋混凝土梁 钢筋混凝土梁若外形简单,则仅需以配筋图和钢筋明细表来表示,如图2—17 1.梁立面图的表示法及其标注 3.3.1 钢筋混凝土梁 钢筋混凝土梁若外形简单,则仅需以配筋图和钢筋明细表来表示,如图2—17 所示。配筋图包括立而图和截面图。 1.梁立面图的表示法及其标注 如图2—18所示,该梁为现浇钢筋混凝土梁,两端由砖墙支撑,由于梁较长, 故立面图采用较小比例绘制。梁的可见轮廓以细实线表示,梁内的钢筋以粗实线绘 制,箍筋以中粗线绘制,并对所有钢筋都要进行编号,且注写根数、等级、直径和 间距。从图中可看出,该梁共有4种不同编号的钢筋。 ①号钢筋在梁的底部为受力筋,2 12表示有2根II级钢筋,直径为12mm;② 号钢筋为弯起钢筋,以1 14表示,说明梁底部还有1根II级钢筋,直径为14mm; ③号钢筋在梁的上部是架立筋,2 10表示有2根I级钢筋直径为l0mm;④号钢筋 为箍筋,6@150,表示I级钢筋,直径为6mm,在整个粱长度方向每间隔150mm 均匀排放。(其间隔指从箍筋直径中心到另一箍筋直径中心之距)梁的立面图需标注支 撑梁的墙及其轴线间距离,标注梁的总长度尺寸,梁的高度尺寸,弯起钢筋开始弯 的位置及梁的底面标高。
图2-18 钢筋混凝土梁
2.梁的截面图表示法及其尺寸 梁截面的高和宽远小于梁的长度,因此其截面图采用较大比例,截面外轮廓线 仍以细实线表示,截面图不画材料符号,钢筋的截面用小黑点表示,箍筋用中粗实 线表示。标注与立面图同样的钢筋编号。从截面图可知,①号钢筋位于梁底部的两 侧;②号钢筋从1—1截面图看到它在梁底部的中间;从2-2截面图看到它在梁上部 中间,可见它是弯起钢筋;③号钢筋在上部两侧为架立筋;④号箍筋形状在截面图 可看出是一矩形。截面图上需标注梁的高度和宽度尺寸。 3.钢筋明细表 为便于施工预算,统计用料,列出钢筋明细表,表上应有构件代号,钢筋编号、 规格、根数、长度、总长度、并画出钢筋简图,有必要时在备注栏写明保护层厚度 等,以保证施工的准确性。
3.3.2 钢筋混凝土柱 钢筋混凝土柱若形状简单,其表示法与钢筋混凝土梁类似。若为工业厂房的钢 3.3.2 钢筋混凝土柱 钢筋混凝土柱若形状简单,其表示法与钢筋混凝土梁类似。若为工业厂房的钢 筋混凝土柱,如图2—19所示,其外形相对复杂,钢筋配置也多,还有一些预埋件, 就必须画出其模板图和配筋图。图2-20所示是一单层工业厂房的预制钢筋混凝土柱 详图,该柱中上部右端突出部分称为牛腿,以牛腿为界,其下部称下柱,上部称为 上柱。 1.柱的模板图 模板图主要表示柱的外形、尺寸、标高以及预埋件的位置,作为制作、安装模 板、安放预埋件的依据。模板图通常采用1:50的比例,并用细实线画出其轮廓线。 从图2-20a中看到该柱子总长为10450mm(由于柱较长中间用断裂符断开),下柱宽 600mm,上柱宽400mm,牛腿的尺寸大小如图所示。该柱设有3块预埋件,分别 在上柱顶部以M1表示,在上柱右侧有M2预埋件,在牛腿顶面还有一预埋件,以M3 表示。模板图上还需标注柱顶面、柱底面及牛腿顶面标高。
图与模板图采用相同比例,截面图用较大比例画出,外轮廓用细实线表 示,钢筋用粗实线表示。柱的立面图同粱的立面图类似,该柱分别在上 2.柱的配筋图 柱的配筋图包括柱立面图和截面图,如图2—20b所示,柱的立面 图与模板图采用相同比例,截面图用较大比例画出,外轮廓用细实线表 示,钢筋用粗实线表示。柱的立面图同粱的立面图类似,该柱分别在上 柱、牛腿处和下柱各有一截面图,从截面图可知该柱厚为400mm。从 2-2截面图可知,牛腿处的配筋为两部分,其中②号钢筋是由下柱伸上 来的,其③号钢筋弯成牛腿形状,⑤号钢筋为18间距150mm的箍筋, 箍筋的大小随牛腿形状而改变。
3.3. 3 钢筋混凝土板 钢筋混凝土板常见的有现浇实心板与预制空心板。 1.钢筋混凝土现浇板 3.3. 3 钢筋混凝土板 钢筋混凝土板常见的有现浇实心板与预制空心板。 1.钢筋混凝土现浇板 图2—21为钢筋混凝土现浇楼板。板的外形简单,只需画出配筋图,将其截面 图重合在其中,并涂黑表示出了板、梁、圈梁厚度,如图2—22所示。 钢筋混凝土现浇板配筋图通常以1:100比例画出,在图中应画出与建筑平面图 一致的定位轴线,并标注编号和轴线间尺寸。用细实线画出板的轮廓线,用虚线画 出板下不可见的墙、梁、柱等的轮廓,不画门窗洞,以粗点画线表示梁的中心位置, 板中配置的钢筋用粗实线画出,并注明编号、钢筋等级、直径和间距,其数量可由 钢筋排放中心距算出,从图中可看出该板顶面与圈梁顶面平齐,板与梁、板与圈梁 的关系及配筋情况,配筋图下方的钢筋明细表与图匹配。 2.钢筋混凝土预制空心图 图2-23为一钢筋混凝土预制空心楼板地配筋图。从图中可看出板长3300mm, 板宽590mm,板厚180mm,板底用3种钢筋纵横焊接成钢筋网,其间距在钢筋网 片图中标出,钢筋数量见明细表。为了提高钢筋强度,将钢筋进行冷拉,冷拉钢筋 用L表示。
3.3. 4 钢筋混凝土楼梯构件图 在建筑施工图的详图中,我们已经了解了楼梯的构造,楼梯间的大小、梯段的 3.3. 4 钢筋混凝土楼梯构件图 在建筑施工图的详图中,我们已经了解了楼梯的构造,楼梯间的大小、梯段的 长度、踏步的尺寸、楼梯梁的截面大小等等,但钢筋混凝土楼梯的配筋还需在结构 施工图中表示,其中包括梯段板、楼梯梁及平台板的配筋。通常,对于装配式楼梯 需画出楼梯的结构平面图和构件剖面图,对于现浇式楼梯需画出楼梯的结构平面图 和结构剖面图。当楼梯构造较简单时,也有建筑剖面图代替结构剖面图的做法,且 结构平面图可省略。 为了便于施工及绑扎钢筋时下料方便,图2—24用一较小比例的楼梯剖面图表示 了楼梯的构造,又分别表示了各构件的配筋图,而未绘制楼梯的结构平面图。 在构件的配筋图中以单线图将受力筋的形状、型号、数量、直径、间距等表示 出来,从图中可知,该楼梯有TB—1、TB—2和TB—3等3种不同的梯段板,有TL— l、TL—2、TL—3和TL—4等4种楼梯梁,还有缓台板B—1和楼层板B—2两种板。 各梯段板的尺寸不同,配筋也不同,如TB—3配置了三种不同形式的钢筋,另外沿 梯段还设置了6@250的分布钢筋。各梁的尺寸和配筋如图所示。板B—1和B—2 的配筋图不再阐述。