房屋建筑学之墙体.pptx

第八章第八章 墙体墙体l 墙体的类型及设计要求1.1 墙体的类型一、按墙体所在位置分类按墙体在平面上所处位置不同，可分为外墙和内墙；纵墙和横墙。对于一片墙来说，窗与窗之间和窗与门之间的称为窗间墙，窗台下面的墙称为窗下墙。（墙体各部分名称见图）二、按墙体受力状况分类在混合结构建筑中，按墙体受力方式分为两种：承重墙和非承重墙。非承重墙又可分为两种：一是自承重墙，不承受外来荷载，仅承受自身重量并将其传至基础；二是隔墙，起分隔房间的作用，不承受外来荷载，并把自身重量传给梁或楼板。框架结构中的墙称框架填充墙。三、按墙体构造和施工方式分类1、按构造方式墙体可以分为实体墙、空体墙和组合墙三种。实体墙由单一材料组成，如砖墙、砌块墙等。空体墙也是由单一材料组成，可由单一材料砌成内部空腔，也可用具有孔洞的材料建造墙，如空斗砖墙、空心砌块墙等。组合墙由两种以上材料组合而成，例如混凝土、加气混凝土复合板材墙。其中混凝土起承重作用，加气混凝土起保温隔热作用。2、按施工方法墙体可以分为块材墙、板筑墙及板材墙三种。块材墙是用砂浆等胶结材料将砖石块材等组砌而成，例如砖墙、石墙及各种砌块墙等。板筑墙是在现场立模板，现浇而成的墙体，例如现浇混凝土墙等。板材墙是预先制成墙板，施工时安装而成的墙，例如预制混凝土大板墙、各种轻质条板内隔墙等。1.2 墙体的设计要求一、结构要求对以墙体承重为主结构，常要求各层的承重墙上、下必须对齐；各层的门、窗洞孔也以上、下对齐为佳。此外，还需考虑以下两方面的要求。1、合理选择墙体结构布置方案墙体结构布置方案有：（1）横墙承重：凡以横墙承重的称横墙承重方案或横向结构系统。这时，楼板、屋顶上的荷载均由横墙承受，纵向墙只起纵向稳定和拉结的作用。它的主要特点是横墙间距密，加上纵墙的拉结，使建筑物的整体性好、横向刚度大，对抵抗地震力等水平荷载有利。但横墙承重方案的开间尺寸不够灵活，适用于房间开间尺寸不大的宿舍、住宅及病房楼等小开间建筑（如图）。（2）纵墙承重：凡以纵墙承重的称为纵墙承重方案或纵向结构系统。这时，楼板、屋顶上的荷载均由纵墙承受，横墙只起分隔房间的作用，有的起横向稳定作用。纵墙承重可使房间开间的划分灵活，多适用于需要较大房间的办公楼、商店、教学楼等公共建筑（如图）。（3）纵横墙承重：凡由纵向墙和横向墙共同承受楼板、屋顶荷载的结构布置称纵横墙（混合）承重方案。该方案房间布置较灵活，建筑物的刚度亦较好。混合承重方案多用于开间、进深尺寸较大且房间类型较多的建筑和平面复杂的建筑中，前者如教学楼、住宅等建筑（如图）。（4）部分框架承重：在结构设计中，有时采用墙体和钢筋混凝土梁、柱组成的框架共同承受楼板和屋顶的荷载，这时，梁的一端支承在柱上，而另一端则搁置在墙上，这种结构布置称部分框架结构或内部框架承重方案。它较适合于室内需要较大使用空间的建筑，如商场等。2、具有足够的强度和稳定性强度是指墙体承受荷载的能力，它与所采用的材料以及同一材料的强度等级有关。作为承重墙的墙体，必须具有足够的强度，以确保结构的安全。墙体的稳定性与墙的高度、长度和厚度有关。高而薄的墙稳定性差，矮而厚的墙稳定性好；长而薄的墙稳定性差，短而厚的墙稳定性好。二、热工要求1、墙体的保温要求对有保温要求的墙体，须提高其构件的热阻，通常采取以下措施。（1）增加墙体的厚度墙体的热阻与其厚度成正比，欲提高墙身的热阻，可增加其厚度。（2）选择导热系数小的墙体材料要增加墙体的热阻，常选用导热系数小的保温材料，如泡沫混凝土、加气混凝土、陶粒混凝土、膨胀珍珠岩、膨胀蛙石、浮石及浮石混凝土、泡沫塑料、矿棉及玻璃棉等。其保温构造有单一材料的保温结构和复合保温结构之分。（3）采取隔蒸汽措施为防止墙体产生内部凝结，常在墙体的保温层靠高温一侧，即蒸汽渗入的一侧，设置一道隔蒸汽层。隔蒸汽材料一般采用沥青、卷材、隔汽料以及铝箔等防潮、防水材料。2、墙体的隔热要求隔热措施有：（1）外墙采用浅色而平滑的外饰面，如白色外墙涂料、玻璃马赛克、浅色墙地砖、金属外墙板等，以反射太阳光，减少墙体对太阳辐射的吸收；（2）在外墙内部设通风间层，利用空气的流动带走热量，降低外墙内表面温度；（3）在窗口外侧设置遮阳设施，以遮档太阳光直射室内；（4）在外墙外表面种植攀缘植物使之遮盖整个外墙，吸收太阳辐射热，从而起到隔热作用。三、建筑节能要求为贯彻国家的节能政策，改善严寒和寒冷地区居住建筑采暖能耗大，热工效率差的状况，必须通过建筑设计和构造措施来节约能耗。四、隔声要求墙体主要隔离由空气直接传播的噪声。一般采取以下措施：1、加强墙体缝隙的填密处理。2、增加墙厚和墙体的密实性。3、采用有空气间层式多孔性材料的夹层墙。4、尽量利用垂直绿化降噪声。2 砖墙构造 2.1 砖墙材料砖墙是用砂浆将一块块砖按一定技术要求砌筑而成的砌体，其材料是砖和砂浆。1、砖砖按材料不同，有粘土砖、页岩砖、粉煤灰砖、灰砂砖、炉渣砖等；按形状分有实心砖、多孔砖和空心砖等。其中常用的是普通粘土砖。普通粘土砖以粘土为主要原料，经成型、干燥焙烧而成。有红砖和青砖之分。青砖比红砖强度高，耐久性好。我国标准砖的规格为240mm115mm53mm 砖长：宽：厚=4：2：1(包括10mm宽灰缝），标准砖砌筑墙体时是以砖宽度的倍数，即115+10=125mm为模数。这与我国现行建筑模数协调统一标准中的基本模数M=l00mm不协调，因此在使用中，须注意标准砖的这一特征。砖的强度以强度等级表示，分别为MU30、MU25、MU20、MU10、MU7.5六个级别。如MU30表示砖的极限抗压强度平均值为30MPa，即每平方毫米可承受30N的压力。2、砂浆砂浆是砌块的胶结材料。常用的砂浆有水泥砂浆、混合砂浆、石灰砂浆和粘土砂浆。（1）水泥砂浆由水泥、砂加水拌和而成，属水硬性材料，强度高，但可塑性和保水性较差，适应砌筑湿环境下的砌体，如地下室、砖基础等。（2）石灰砂浆由石灰膏、砂加水拌和而成。由于石灰膏为塑性掺合料，所以石灰砂浆的可塑性很好，但它的强度较低，且属于气硬性材料，遇水强度即降低，所以适宜砌筑次要的民用建筑的地上砌体。（3）混合砂浆由水泥、石灰膏、砂加水拌和而成。既有较高的强度，也有良好的可塑性和保水性，故民用建筑地上砌体中被广泛采用。（4）粘土砂浆是由粘土加砂加水拌和而成，强度很低，仅适于土坯墙的砌筑，多用于乡村民居。它们的配合比取决于结构要求的强度。砂浆强度等级有M15、M10、M7.5、M5、M2.5、M1、M0.4共7个级别。2.2 砖墙的组砌方式为了保证墙体的强度，砖砌体的砖缝必须横平竖直，错缝搭接，避免通缝。同时砖缝砂浆必须饱满，厚薄均匀。常用的错缝方法是将顶砖和顺砖上下皮交错砌筑。每排列一层砖称为一皮。常见的砖墙砌式有全顺式（120墙）如图，一顺一顶式、三顺一顶式或多顺一顶式、每皮顶顺相间式也叫十字式（240墙），两平一侧式（180墙）等（砖墙的组砌方式如图）。2.3 墙体细部构造墙体的细部构造包括门窗过梁、窗台、勒脚、散水、明沟、变形缝、圈梁、构造柱和防火墙等。一、门窗过梁过梁的形式有砖拱过梁、钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁三种。1、砖拱过梁砖拱过梁分为平拱和弧拱。由竖砌的砖作拱圈，一般将砂浆灰缝做成上宽下窄，上宽不大于20mm，下宽不小于5mm。砖不低于MU7.5，砂浆不能低于M2.5，砖砌平拱过梁净跨宜小于1.2m，不应超过1.8m，中部起拱高约为1/50L。2、钢筋砖过梁钢筋砖过梁用砖不低于MU7.5，砌筑砂浆不低于M2.5。一般在洞口上方先支木模，砖平砌，下设34根6钢筋要求伸人两端墙内不少于240mm，梁高砌57皮砖或L/4，钢筋砖过梁净跨宜为 1.52m（如图）。3、钢筋混凝土过梁钢筋混凝土过梁有现浇和预制两种，梁高及配筋由计算确定。为了施工方便，梁高应与砖的皮数相适应，以方便墙体连续砌筑，故常见梁高为60mm、120mm、180mm、240mm，即60mm的整倍数。梁宽一般同墙厚，梁两端支承在墙上的长度不少于240mm，以保证足够的承压面积。过梁断面形式有矩形和L形。为简化构造，节约材料，可将过梁与圈梁、悬挑雨篷、窗楣板或遮阳板等结合起来设计。如在南方炎热多雨地区，常从过梁上挑出300500mm宽的窗楣板，既保护窗户不淋雨，又可遮挡部分直射太阳光（如图）。二、窗台（如图）三、墙脚底层室内地面以下，基础以上的墙体常称为墙脚。墙脚包括墙身防潮层、勒脚、散水和明沟等。1、勒脚勒脚是外墙墙身接近室外地面的部分，为防止雨水上溅墙身和机械力等的影响，所以要求墙脚坚固耐久和防潮。一般采用以下几种构造做法（如图3-12）。（1）抹灰：可采用20厚1：3水泥砂浆抹面，1：2水泥白石子浆水刷石或斩假石抹面。此法多用于一般建筑。（2）贴面：可采用天然石材或人工石材，如花岗石、水磨石板等。其耐久性、装饰效果好，用于高标准建筑。（3）勒脚采用石材，如条石等。2、防潮层（1）防潮层的位置（如图）：（2）墙身水平防潮层的构造做法常用的有以下三种：第一，防水砂浆防潮层，采用1：2水泥砂浆加水泥用量3%-5防水剂，厚度为2025mm或用防水砂浆砌三皮砖作防潮层。此种做法构造简单，但砂浆开裂或不饱满时影响防潮效果。第二，细石混凝土防潮层，采用60mm厚的细石混凝土带，内配三根6钢筋，其防潮性能好。第三，油毡防潮层，先抹20mm厚水泥砂浆找平层，上铺一毡二油，此种做法防水效果好，但有油毡隔离，削弱了砖墙的整体性，不应在刚度要求高或地震区采用。如果墙脚采用不透水的材料（如条石或混凝土等），或设有钢筋混凝土地圈梁时，可以不设防潮层。3、散水与明沟房屋四周可采取散水或明沟排除雨水。当屋面为有组织排水时一般设明沟或暗沟，也可设散水。屋面为无组织排水时一般设散水，但应加滴水砖（石）带。散水的做法通常是在素土夯实上铺三合土、混凝土等材料，厚度6070mm。散水应设不小于3%的排水坡。散水宽度一般0.61.0m。散水与外墙交接处应设分格缝，分格缝用弹性材料嵌缝，防止外墙下沉时将散水拉裂。散水整体面层纵向距离每隔612m做一道伸缩缝。明沟的构造做法可用砖砌、石砌、混凝土现浇，沟底应做纵坡，坡度为0.5%1%，宽度为220350mm。五、墙身的加固1、壁柱和门垛当墙体的窗间墙上出现集中荷载，而墙厚又不足以承担其荷载；或当墙体的长度和高度超过一定限度并影响到墙体稳定性时，常在墙身局部适当位置增设凸出墙面的壁柱以提高墙体刚度。壁柱突出墙面的尺寸一般为120mm370mm、240mm370mm、240mm490mm或根据结构计算确定。当在较薄的墙体上开设门洞时，为便于门框的安置和保证墙体的稳定，须在门靠墙转角处或丁字接头墙体的一边设置门垛，门垛凸出墙面不少于120mm，宽度同墙厚（如图）。2、圈梁（1）圈梁的设置要求圈梁是沿外墙四周及部分内墙设置在楼板处的连续闭合的梁，可提高建筑物的空间刚度及整体性，增加墙体的稳定性。减少由于地基不均匀沉降而引起的墙身开裂。对于抗震设防地区，利用圈梁加固墙身更加必要。（2）圈梁的构造圈梁有钢筋砖圈梁和钢筋混凝土圈梁两种。钢筋砖圈梁就是将前述的钢筋砖过梁沿外墙和部分内墙一周连通砌筑而成。钢筋混凝土圈梁的高度不小于120mm，宽度与墙厚相同（圈梁的构造如图）。当圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁，其配筋和混凝土强度等级均不变（如图）。3、构造柱钢筋混凝土构造柱是从构造角度考虑设置的，是防止房屋倒塌的一种有效措施。构造柱必须与圈梁及墙体紧密相连，从而加强建筑物的整体刚度，提高墙体抗变形的能力。（1）构造柱的设置要求由于建筑物的层数和地震烈度不同，构造柱的设置要求也不相同。（2）构造柱的构造（如图）a.构造柱最小截面为180mm240mm，纵向钢筋宜用412，箍筋间距不大于250mm，且在柱上下端宜适当加密；7度时超过六层、8度时超过五层和九度时，纵向钢筋宜用414，箍筋间距不大于200mm；房屋角的构造柱可适当加大截面及配筋。b.构造柱与墙连结处宜砌成马牙槎，并应沿墙高每500mm设26拉接筋，每边伸人墙内不少于1m（如构造柱马牙槎构造图）。c.构造柱可不单独设基础，但应伸入室外地坪下500mm，或锚入浅于500mm的基础梁内。六、防火墙防火墙的作用在于截断火灾区域，防止火灾蔓延。作为防火墙，其耐火极限应不小于4.0h。防火墙的最大间距应根据建筑物的耐火等级而定，当耐火等级为一、二级时，其间距为150m；三级时为100m；四级时为75m。防火墙应截断燃烧体或难燃烧体的屋顶，并高出非燃烧体屋顶400mm；高出难燃烧体屋面500mm（如图）。