建筑101：一文读懂建筑分类与材料特性

建筑101：一文读懂建筑分类与材料特性

建筑是人类生活的重要组成部分，无论是居住、工作还是休闲娱乐，都离不开各种类型的建筑。了解建筑的基本分类和主要建筑材料的特性，不仅有助于我们更好地认识周围环境，还能在日常生活中提供实用的参考。本文将为您详细介绍建筑物的分类以及五种主要建筑材料的种类、特性和应用。

一、建筑物的分类

1. 根据建筑物用途分类

• 居住建筑：供人们生活起居用的建筑物，如住宅、宿舍、宾馆、招待所。
• 公共建筑：供人们从事社会性公共活动的建筑和各种福利设施的建筑物，如各类学校、图书馆、影剧院等。
• 工业建筑：供人们从事各类工业生产活动的各种建筑物、构筑物的总称。通常将这些生产用的建筑物称为工业厂房。包括车间、变电站、锅炉房、仓库等。

2. 根据建筑结构承重方式分类

• 承重墙结构：屋盖的重量由屋架（或梁柱）承担，屋架支撑在承重墙上，楼层的重量由组成楼盖的梁、板支撑在承重墙上。因此，屋盖、楼层的荷载均由承重墙承担；墙下有基础，基础下为地基，全部荷载由墙、基础传到地基上。
• 框架结构：主要承重体系有横梁和柱组成，但横梁与柱为刚接（钢筋混凝土结构中通常通过端部钢筋焊接后浇灌混凝土，使其形成整体）连接，从而构成了一个整体刚架（或称框架）。一般多层工业厂房或大型高层民用建筑多属于框架结构。
• 排架结构：主要承重体系由屋架和柱组成。屋架与柱的顶端为铰接（通常为焊接或螺栓连接），而柱的下端嵌固于基础内。一般单层工业厂房大多采用此法。
• 其他：由于城市发展需要建设一些高层、超高层建筑，上述结构形式不足以抵抗水平荷载（风荷载、地震荷载）的作用，因而又发展了其他结构体系。

3. 根据建筑高度分类
   建筑物可根据其楼层数量分为以下几类

• 低层：2层及2层以下
• 多层：2层以上，8层以下
• 中高层：8层以上，16层以下
• 高层：16层以上，24层以下
• 超高层：24层以上

二、建筑材料知识

主要建筑材料包括水泥、钢筋、木材、普通混凝土、黏土砖等。

1. 水泥

• 常见水泥的种类：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥等五种
• 水泥标号：水泥标号是表示水泥硬化后的抗压能力。
• 常用水泥的技术特性
• 凝结时效性：水泥的凝结时间分为初凝与终凝。初凝为水泥加水拌合到水泥浆开始失去可塑性的时间。终凝为水泥浆开始拌合时到水泥完全失去可塑性开始产生强度的时间。
• 体积安定性：是指水泥在硬化过程中，体积变化是否均匀的性质。水泥硬化后产生不均匀的体积变化成为体积安定性不良，不能使用。
• 水热化性：水泥的水化反应为放热反应。随着水化过程的进行，不断放出热量称为水热化。其水热化释放热量的大小和放热速度的快慢主要与水泥标号、矿物组成和细度有关。
• 细度：指水泥颗粒的粗细程度。颗粒越细，早期强度越高。但颗粒越细，其制作成本越高，并容易受潮失效。
• 标准稠度用水量：指水泥沙浆达到标准稠度时的用水量。标准稠度是做水泥的安定性和凝结时间时，国家标准规定的稠度。

2. 钢筋

• 建筑钢筋的种类：钢筋是钢锭经热轧而成，故又称热轧钢筋，是建筑工程中用量最大的钢材品种。
• 按外形可分为：光圆钢筋、带肋钢筋。
• 按钢种可分为：碳素钢钢筋和普通低合金钢钢筋。
• 按强度可分为：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个级别。其中Ⅰ级钢筋为低碳钢钢筋，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级为低合金钢钢筋。
• 建筑用钢筋的应用
• Ⅰ级钢筋为热轧光圆钢筋，其强度较低，塑性及焊接性能较好。广泛应用于普通钢筋混凝土结构中受力较小部位。
• 变形钢筋中Ⅱ级、Ⅲ级钢筋的强度、塑性、焊接性能等综合使用指标较好，是普通钢筋混凝土结构中用量最大的钢筋品种，也可经冷拉后做预应力筋使用。
• 冷加工钢筋
• 冷拉钢筋：冷拉钢筋的屈服程度会提高，而塑性降低。冷拉Ⅰ级钢筋适用于普通钢筋混凝土中的受力部位，冷拉Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级钢筋均可作为预应力筋使用。
• 冷拔低碳钢筋：其有较高的抗拉强度，是小型构件的主要预应力钢材。

3. 木材

• 木材的种类：分为针叶树和阔叶树两类。
• 针叶树的树干长直高大，纹理通直，材质较软，加工容易，是建筑工程中的主要用材。
• 阔叶树材质较坚硬，称之为硬材，主要用于装修工程。
• 建筑木材的性能与用途
• 红松：材质较软，纹理顺直，不易翘曲、开裂，树脂多，耐腐朽，易加工，主要用于制作门窗、屋架、檩条、模板等。
• 鱼鳞云杉：又名白松。材质轻、纹理直、结构细、易干燥、加工，主要用于制作门窗、模板、地板等。
• 马尾松：材质中硬，纹理直斜不匀，结构中至粗，不耐腐，松脂气味浓，在水中很耐久，主要用于制作模板、门窗、橼条、木柱等。
• 落叶松：材质坚硬而脆，树脂多，耐腐性强，干燥慢，干燥中易开裂。主要用于檩条、地板、木桩等。
• 杉木：纹理直而均，结构中等或粗，易干燥、耐久性强。主要用于制作屋架、檩条、门窗、脚手杆等。
• 柏木：材质致密，纹理直或斜，结构细，干燥易开裂，坚韧耐久。主要用于制作模板及细木装饰等。
• 洋松：分细皮和粗皮两种。细皮的结构精细，不易变形，容易加工，适于较高要求的装修；粗皮的结构较松，但质料坚固，变形与收缩量较小，适用于要求不高的装修。
• 木材的类别
• 为了合理用材，木材按加工与用途不同分为原木、杉原条、板方材等。
• 原木是指伐倒后经修枝，并截成一定长度的木材。分直接使用原木和加工用原木。
• 杉原条是指只经修枝剥皮，没有加工成材的杉木，长度5M以上，梢直径60mm以上。
• 板方材是指按一定尺寸加工成的板材和方材。板材是指断面宽为厚的三倍及三倍以上者；方材是指断面宽度小于厚度的三倍者。

4. 普通混凝土

• 普通混凝土概念：其主要是由水泥、普通碎石、砂和水配置而成的混凝土。其中石子和砂子起骨架作用，称为骨料。石子为粗骨料，砂为细骨料。水泥加水后形成水泥浆，包裹在骨料表面并填满骨料间的空隙，作为骨料之间的润滑材料，使混凝土混合物具有适于施工的和易性，水泥水化硬化后将骨料胶结在一起形成坚固整体。
• 混凝土的性能
• 混凝土的和易性：是指混凝土在施工中是否适于操作，是否具有能使所浇注的构件质量均匀、成型密实的性能。
• 混凝土的强度：抗压强度是混凝土的主要强度指标，它比混凝土的其它强度高得多，工程中主要是利用其抗压强度，也是进行结构设计的主要依据。
• 混凝土的耐久性：混凝土能抵抗各种自然环境的侵蚀而不被破坏的能力称为耐久性。对混凝土除要求具有一定的强度安全承受荷载外，还应具有耐久性，如抗渗、抗冻、耐磨、耐风化等。

5. 黏土砖
   黏土砖是以黏土为主要原料，经搅拌成可塑性，用机械挤压成型的。挤压成型的土块称为砖坯，经风干后送入窑内，在900—1000℃的高温下煅烧即成砖。