建筑基础墙体与框架知识讲座.pptx

第六章 墙体与框架l61导言l墙体与框架是房屋结构的重要组成部分，与楼板层共同构成房屋的主体结构。墙体和框架的造价、施工耗时、工程量和自重往往是房屋所有构件当中所占份额最大的。l62目的l懂得墙的类型和构造布置，能正确选用。l掌握砖墙细部构造和常用隔墙构造。l了解框架结构的常用类型及其布置。l63墙体的类型和要求l631墙体的分类l1、按砌墙材料分类l常见的有砖墙、砌块墙、石墙、混凝土墙等。l2、按墙体的承重分类l分为承重墙和非承重墙。非承重墙包括自承重墙和隔墙。l3、按墙体的位置分类l可分为外墙、内墙、山墙、窗间墙等。l4、按构造和施工方式不同l叠砌式墙实砌砖墙、空斗墙和砌块墙l版筑墙夯土墙、灰砂土筑墙以及滑模、大模板等混凝土墙体l装配式多种组合墙和幕墙l6、3、2 墙体的要求l1、具有足够的强度和稳定性l墙体的强度与构成墙体的材料有关，在确定墙体材料的基础上应通过结构计算来确定墙体的厚度，以满足强度的要求。l2、满足热工要求l北方寒冷地区要求建筑的外墙应具有良好的保温能力，在采暖期尽量减少热量损失，降低耗能，保证室内温度不致过低，不出现墙体内表面产生冷凝水的现象。l北方地区应选用导热系数小的墙体材料。l南方炎热地区要求建筑的外墙具有良好的隔热能力，以阻止太阳的辐射热传入室内，防止室内温度过高。除了可以采用导热系数小的墙体材料外，还可以采用中空墙体。l3、满足防火要求l作为建筑墙体的材料及其厚度，应满足有关防火规范中对燃烧性能和耐火极限的要求。l4、满足隔声要求l避免互相干扰，要有足够的隔声能力，并应符合国家有关隔声标准的要求。l5、墙体的承重体系l沿建筑物长轴方向布置的墙称为纵墙，沿短轴方向布置的称为横墙。l纵墙承重体系：礼堂、小型厂房等l房间大小可根据使用要求确定，但横向刚度差，纵墙开洞也受限制，不宜用于多层建筑物l横墙承重体系：多层宿舍、住宅等l空间刚度大，利于抵抗水平风载和地震作用及调整不均匀沉降，纵墙可开设较大的洞口l纵横墙承重体系：教学楼、办公楼等l空间刚度介于上述两者之间，布置灵活，可使板有较小跨度，节省钢筋用量l内框架承重体系：多层厂房、商场等l受力性能较差，柱与墙基础形式不同，易产生不均匀沉降。l6、4 砖墙l6、4、1 砖墙的材料l砖墙材料是指用来砌筑砌体结构的块状材料及砌筑砂浆。目前主要生产和应用的砌筑块材是烧结砖、蒸养砖、中小型砌块；砌筑砂浆主要有水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆。l1、烧结普通砖l烧结普通砖是以黏土、页岩、粉煤灰等为主的原料，经成型、干燥、焙烧而成的实心砖或者空洞率不大于15%的砖。l2、新型墙体材料l（1）烧结多孔砖、空心砖l一般多用于砌筑6层以下建筑物的承重墙，烧结空心砖主要用于非承重的填充墙和隔墙。l（2）蒸压（养）砖l又称 免烧砖。这类砖的强度不是通过烧结获得，而是制砖时掺入一定胶凝材料或在生产过程中形成一定的胶凝物质使砖具有一定的强度。l1）蒸压灰砂砖 l是以石灰和砂为主要原料，经坯料制备、压制成型，再经高压饱和蒸汽养护而成的砖。l2）蒸压粉煤灰砖l是以粉煤灰和石灰为主要原料，配以适量的石膏和炉渣，加水拌和后压制成型，经常压或高压蒸汽养护而制成的实心砖。l用于工业与民用建筑的基础、墙体。l（3）墙用砌块l是一种比砌强砖大的新型墙体材料，可分为实心和空心两种，按大小分为中型砌块和小型砌块，前者用小型起重机械施工，后者可用手工直接砌筑。l按原材料分为硅酸盐砌块和混凝土砌块，前者用炉渣、粉煤灰、煤矸石等材料加石灰、石膏制成，后者用混凝土制作。l3、砌筑砂浆l（1）基本要求l砂浆的作用是将块材连接成整体而共同工作，保证砌体结构的整体性；还可找平块体接触面，使砌体受力均匀。l要求：l满足和易性l满足强度等级l满足粘结力l（2）砂浆的分类与应用l水泥砂浆l由水泥、砂和水拌合而成。强度高、硬化快、耐久性好。l石灰砂浆l由石灰、砂和水拌合而成。具有保水性、流动性好的特点。l混合砂浆l由水泥、石灰、砂和水拌和而成。保水性能和流动性比水泥砂浆好。l砌块专用砂浆l4、对砌体材料的耐久性要求l建筑结构在正常维护下，材料性能随时间的变化，仍应能满足预定的功能要求。当块体的耐久性不足时，在使用期间，因风化、冻融等会引起面部剥蚀，有时这种剥蚀相当严重，会影响到建筑物的承载力。l6、4、2 砖墙的建筑构造l1、砖墙的尺寸和组砌方式l（1）砖墙的厚度尺寸l用普通砖砌筑的墙称为实心砖墙。l砖墙的厚度见表：6-1l（2）墙的组砌方式l砖墙在砌筑时应遵循“内外搭接、上下错缝”的组砌原则，砖在砌体中相互咬合使砌体不出现连续的垂直通缝以增加砌体的整体性，确保砌体的强度。砖与砖之间搭接和错缝的距离一般不小于60mm。l常见的组砌方式有全顺式、一顺一顶式、多顺一顶式、两平一侧式等。l砌筑原则：横平竖直，错缝搭接，避免通缝，砂浆饱满。l2、砖墙的细部构造l（1）散水和明沟l1）散水l散水是沿建筑物外墙四周设置的向外倾斜的坡面。作用是把屋面下落的雨水派到远处，进而保护建筑四周的土壤，降低基础周围土壤的含水率。l散水的宽度一般为600-1000mm。l当屋面采用无组织排水方式时，散水的宽度应比屋檐的调处宽度大200mm左右。l散水表面应向外侧倾斜，坡度一般为3%5%。l散水采用不透水的材料作面层。l2)明沟l明沟一般在降雨量较大的地区采用，布置在建筑物的四周，其作用是把屋面下落的雨水引导至排水管。l明沟的断面尺 寸一般不少于 180mm，深 150mm，沟 底应有不少 于1%的纵向 坡度。l（2）勒脚l勒脚是外墙外侧与室外地面接近的部位。作用为：l一是保护近地墙身不因外界雨雪的侵蚀而受潮、受冻以致破坏 l二是加固墙身，防止因外界机械性破坏而使墙身受损l三是对建筑物立面处理产生一定效果。l常见的几种做法l1）在勒脚部位抹2030mm厚1：2或1：2.5水泥砂浆，或作水刷石。l2）在勒脚部位将墙加厚60120mm，再做水泥砂浆或水刷石罩面。l3）在勒脚部位镶贴天然石材等防水和耐久性能好的材料。l（3）墙身防潮层l1）设置墙身防潮层的目的是为了防止土壤中的潮气和水分由于毛细管作用沿墙面上升，提高墙深的坚固性与耐久性，保证室内干燥卫生。l2）设置位置l分为水平防潮层和垂直防潮层两种。墙身防潮层的位置应在室外地面以上，低于室内地面60mm处。l当地层有高差时，应分别设两个水平防潮层，使两个防潮层连接起来。lA.卷材防潮层：l多用沥青油毡，分为干铺和粘贴两种做法。l干铺法是在防潮层部位的墙体上用20mm厚1：3水泥砂浆找平，然后干铺一层油毡。l粘贴法是在找平层上做一毡二油防潮层。lB.砂浆防潮层l在防潮层部位抹25mm厚掺入防水剂的1：2水泥砂浆或1：2.5水泥砂浆加35防水剂铺设于需要设置防潮层的位置，或用防水砂浆砌筑12皮砖，砌砖灰缝1520毫米。lC 细石混凝土防潮层l适用于整体刚度要求较高的建筑中。有时结合地梁。l在防潮层部位设置60mm厚与墙体宽度相同的细石混凝土带，内配钢筋。（4）窗台l位于窗洞口下部的建筑构件，分外窗台和内窗台两种。l1）外窗台l有悬挑和不悬挑两种。l悬挑窗台挑出长度一般为60mm左右。l2）内窗台l下设暖气槽时，多用预制水磨石或木制窗台板。无暖气槽时可直接抹灰。l（5）过梁l为了承担洞口上传来的荷载，并把这些荷载传递给洞口两侧的墙体，常在门窗洞口上设置横梁，称门窗过梁。l过梁的种类有砖拱过梁、钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁两种。lA.跨度小于1.2m时，可采用砖拱过梁；当过梁上有集中荷载或振动荷载时不宜采用。灰缝作成上宽下窄，但最宽不得大于20毫米，最窄不得小于5毫米。砌时将中间提高约为跨度的1/50，受力沉陷后适成水平。砖拱过梁有平拱和弧拱两种类型。lB.跨度在1.22m时，可采用钢筋砖过梁；钢筋砖过梁是由平砖砌筑，并在砌体中加设适量钢筋而形成的过梁。l按每一砖厚墙配23根钢筋，放置在第一皮砖和第二皮砖之间，亦可放置在第一皮砖下的砂浆层内，伸入墙内1 1/2砖长。lC.跨度在2m以上时，必须用钢筋混凝土过梁（一般不受跨度限制）；按施工方式不同，分现浇和预制两种。l宽与墙厚相同，高度应与砖的皮数相适应，常为60、120、180、240毫米。l当墙面不抹灰时，过梁的宽度应比墙后小于20mm。l截面形式有矩形和L型两种，见教材图。l（6）圈梁l圈梁是沿建筑物外墙、内纵墙和部分横墙设置的连续封闭的梁。l它的作用是加强房屋的空间刚度及整体性，防止由于基础不均匀沉降、振动荷载等引起的墙体开裂。常见的有钢筋砖圈梁和钢筋混凝土圈梁。l对23层房屋，可在基础上或房屋檐口处设圈梁；对46层房屋，可每隔2层设一道圈梁。当遇到门窗洞孔圈梁不能闭合时，应在上部或下部设置一道不小于圈梁截面的附加圈梁，与圈梁的搭接长度应不小于2h，亦不小于1米。小于2h时，可现浇补救。l对于钢筋混凝土圈梁，其宽度应与墙厚相同，当墙厚超过一砖时其宽度可窄些，但不宜小于墙厚的三分之二，高度不小于120mm。l圈梁一般均采用按构造要求配置钢筋。l（7）构造柱l构造柱是从构造角度考虑而设置的，构造柱在墙体内部与水平位置的圈梁相连，形成了具有较大刚度的空间骨架，极大地增强了建筑的整体刚度，提高了墙体抗变形的能力。l作用：增强建筑物的整体刚度和稳定性。l一般设在建筑物的四角、内外墙交接处、楼梯间、电梯间以及某些较长的墙体中部。构造柱必须与圈梁及墙体紧密连结，下端应锚固于钢筋混凝土基础或基础梁内。柱截面应不小于180240。主筋一般采用412，钢箍间距不大于250毫米，墙与柱之间应沿墙高每500毫米设2 6钢筋连结，每边伸入墙内不少于1米。l不需要经过计算，属于构造措施，在边角和墙交接处，以及过长的墙的中间等位置浇注一些柱子，与圈梁圈梁结合，大大增强砌体的抗震性能。l构造柱在墙体中承受水平荷载，起到连接整体性作用 l6、4、3 砌体的种类及受力特点l1、砌体的种类l（1）砖砌体l由砖和砂浆砌筑而成的砌体称为砖砌体，它是采用最普遍的一种砌体。大量用作内外承重墙及隔墙。l（2）砌块砌体l由砌块和砂浆砌筑的砌体称为砌块砌体。l（3）天然石材砌体l由天然石材和砂浆砌筑的砌体称为石砌体。l（4）配筋砌体l为了提高砌体的承载力和减小构件的截面尺寸，可在砌体内配置适量的钢筋形成配筋砌体。有横向配筋砖砌体和组合砌体等。适用于承受偏心压力较大的墙和柱。l横向配筋砖砌体：在砖柱或者墙体的水平灰缝内配置一定数量的钢筋网。l纵向配筋砌体：在竖向灰缝内或在预留的竖槽内配置纵向钢筋和浇筑混凝土，形成组合砌体。l2、砌体的抗压强度l（1）砌体受压破坏机理 l轴心受压砌体在短期荷载作用下的破坏过程大致经历了以下三个阶段。l第一阶段：从开始加载到极限荷载的50%-70%时，首先在单块砖中产生细小裂缝。l第二阶段：随着外载增加，单块砖内的初始裂缝将向上、向下扩展，形成穿过若干皮砖的连续裂缝，同时产生一些新的裂缝。l第三阶段：继续加载，裂缝急剧扩展，沿竖向发展成上下贯通整个试件的纵向裂缝。裂缝将砌体分割成若干半砖小柱体。最后导致整个构件破坏。l（2）影响砌体抗压强度的主要因素l1）块体的强度l2）块体的高度l3）块体外形平整，使砌体强度相对提高l4）砂浆强度等级越高，砌体强度提高l5）砂浆和易性与保水性越好，砌体强度提高。l6、4、4 砖墙施工图识读l墙身剖面详图通常是由几个墙身节点详图组合而成的。l用来详细表达地面、楼面，屋面和檐口等处的构造，楼板与墙体的连接形式，以及门窗洞口、窗台、勒脚、防潮层、散水和雨水口等的细部做法。l常用比例1：20l6、5 隔墙l隔墙是不具备承重功能，只是把建筑内部划分成不同空间的墙体。l1、隔墙的构造要求l1）自重轻是隔墙应首先满足的要求。l2）在满足稳定和其他功能要求的前提下，厚度应当尽量薄些。l3）具有良好的隔声能力及相当的耐火能力。l4）具有良好的装配性能，尽量减少湿作业，提高施工效率。l2、隔墙的类型和构造l（1）砖砌隔墙l砖砌隔墙多采用普通砖砌筑，分成1/4砖厚和1/2砖厚两种。隔墙以1/2砖砌为主。l（2）砌块隔墙l采用轻质砌块来砌筑隔墙，可以把隔墙直接砌在楼板上，不必再设城墙梁。l目前应用较多的有：炉渣混凝土砌块、陶粒混凝土砌块、加气混凝土砌块。l（3）立筋隔墙：l骨架有木骨架和轻钢骨架之分。l灰板条抹灰隔墙：l以上槛、下槛、墙筋、斜撑及横档组成骨架，钉以板条，然后进行抹面。上下槛及墙筋断面通常为5070或50100毫米。l灰板条尺寸有两种：1200246毫米和1200389毫米。墙筋间距400或600毫米（视饰面材料规格而定），墙筋间沿高度方向每隔1.5米左右设斜撑一道。l灰板条间隙为9毫米左右，接头处要留出35毫米的伸缩余地。板条接缝长达600毫米时，必须使接缝位置错开。l在灰板墙与砖墙相接处加钉钢丝网，每侧宽200毫米左右，减少抹面层出现裂缝的可能。为了防水防潮和保证抹水泥砂浆踢脚的质量，下部可先砌23皮粘土砖。l（4）板材隔墙l指单板高度相当于房间的净高，面积较大，且不依赖骨架，直接装配而成的隔墙，如泰柏板、碳化石灰板隔墙、加气混凝土板隔墙、纸蜂窝板隔墙等。l泰柏板（又名三维板）是由E 2低碳冷拔镀锌钢丝焊接成三维空间网笼，中间填充50mm厚的阻燃聚苯乙烯泡沫塑料构成的轻质板材，然后在现场安装并双面抹灰或喷涂水泥砂浆而组成的复合墙体。厚约7576，宽12001400，长24004000。以膨胀螺栓与地坪、楼板或吊顶连接。l6、6 框架l6、6、1 框架的材料l1、钢筋l（1）钢筋的分类l按化学成分的不同可分为碳素钢筋和合金钢筋。l按外形的不同分为光面钢筋、带肋钢筋、刻痕钢筋和钢绞线。l按加工的方法不同可分为热轧钢筋、冷拉钢筋、冷轧钢筋和热处理钢筋等。l（2）钢筋的强度和变形l钢筋的强度和变形方面的性能主要用钢筋拉伸试验所得的应力-应变曲线来表示。l（3）框架结构中钢筋的选用l2、混凝土l混凝土是由多种性能不同的材料组合而成的复合材料，其品种很多，使用最多的普通混凝土是由水泥、砂、石、水及外加剂等多种材料组成的水泥基复合材料。l（1）混凝土的强度l混凝土基本强度指标有立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度三种。l（2）混凝土的变形l有两类：一类是荷载作用下的变形，包括一次短期加荷时的变形、多次重复加荷时的变形和长期荷载作用下的变形。另一类是体积变形，包括收缩、膨胀和温度变形。l（3）混凝土的选择l非抗震设计l抗震设计l6、6、2 框架结构体系简介l1、框架结构的组成l钢筋混凝土框架结构，是指由钢筋混凝土横梁和柱等构件所组成的结构，墙不承重，根据建筑需要可形成多层多跨框架。l2、多层框架的类型及布置l（1）框架结构的类型l按施工方法分为现浇整体式、装配式和装配整体式三种：l现浇整体式框架的梁、柱均为现浇钢筋混凝土。梁的纵筋深入柱内锚固，结构的整体性好，抗震性能好。l装配式框架是指梁、柱均为预制，通过焊接拼装成整体的框架结构。l装配整体式框架是指梁、柱均为预制，在吊装就位后，焊接或绑扎节点区钢筋，通过后浇混凝土，形成框架节点，从而将梁、柱连成整体框架结构。此框架具有现浇式框架和装配式框架的优点。l（2）框架结构的布置l按楼板布置方法的不同，框架结构的布置方案有横向框架承重，纵向框架承重和纵横向混合承重方案等。l1）横向框架承重方案l即在房屋的横向布置框架主梁，而在纵向布置连接系梁，横向框架跨数较少，主梁沿横向布置有利于提高建筑物的横向抗侧刚度。l2）纵向框架承重方案l是在房屋的纵向布置框架主梁，在横向布置连系梁。l3）纵横向框架混合承重方案l是在两个方向上均布置框架主梁以承受楼面荷载。l（3）框架梁、柱截面形状及尺寸l1）框架梁、柱的截面形状l在整体式框架中以T型为多。在装配式框架中常做成矩形，T型。l2）框架梁、柱的截面尺寸l框架梁，柱的截面尺寸应当根据构件承载力、刚度、延性等方面的要求确定。l框架梁的截面高度可根据梁的跨度、约束条件及荷载的大小进行选择，一般取梁高h=（1/81/12）L，其中L为梁的跨度，当框架梁为单跨或荷载较大时取最大值，框架梁为多跨或荷载较小时取最小值。l当楼面荷载大时，为增加梁的刚度可取h=（1/71/10）L。l框架梁的截面宽度可取b=（1/21/3）h，梁宽b不宜小于柱宽的1/2，且不应小于250mm。l柱截面高度可取h=（1/151/20）H，H为层高；柱截面宽度可取b=（1/32/3）h。l框架柱的截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm。l6、6、3 框架结构的受力特点l框架结构体系是一个由纵向和横向框架组成的空间结构，一般说来，纵向框架和横向框架都是等间距均匀布置的，他们各自的刚度都基本相同；同时，作用在房屋上的荷载也是均匀分布的。l作用在框架结构上的荷载有竖向和水平两种。l竖向荷载包括结构的自重及楼面的活荷载，一般分为分布荷载和集中荷载两种。l水平荷载包括风荷载及水平地震作用，一般简化为节点水平集中力。l框架结构的内力计算是分别计算竖向荷载和水平荷载的内力然后进行组合。