建筑构造第三章墙与柱

第三章墙体和柱Chapter3wall&column本章提要授课班级授课日期课题第三章墙体和柱目的要求1、墙体的分类和作用2、墙体的设计要求3、墙身典型构造4、墙身节点构造设计教学重点1、墙体保温隔热2、墙体构造做法3、墙体功能构造难点1、墙体的构造做法2、节点设计教学方式讲授、读图、朗读、讨论、提问等教学方式。本章内容•认识墙体•墙体的分类和作用•常用墙体的构造•墙身节点构造•柱和梁第一节认识墙体一、墙体的作用1.承重作用:即墙体要承受楼板、屋顶或梁传来的荷载，以及墙体的自重荷载等。2.围护作用:即墙体能隔住自然界中风、雨、雪的侵袭，防止太阳辐射，噪声的干扰和室内热量的损失，起到隔热、隔声、防潮、防水、防火、保温等作用。3.分隔作用:即墙体能把室内划分为若干个房间和使用空间。•根据平面位置的不同分类:内墙和外墙•根据布置方向的不同分类：横墙和纵墙•根据结构受力状况的不同分类：承重墙和非承重墙•按材料分类：砖、土坯、毛石、砼、钢•按构造方式分类：实体墙、空体墙、组合墙•按施工方式分类：叠砌墙、板筑墙、板材墙二、墙体的分类三、墙体的分类1.按墙体位置和方向【位置】内墙与外墙横墙：沿建筑物短轴方向布置的墙为横墙，横向外墙一般称为山墙。纵墙：沿建筑物长轴方向布置的墙为纵墙。窗下墙：底层窗下的墙。窗间墙：窗窗之间或者门与窗之间的墙。女儿墙：平屋顶四周高出屋面部分的墙称为女儿墙。2.按受力情况分类承受屋顶、楼板和梁等传递的竖向荷载，同时承受风力与地震力等水平荷载。承重墙承自重墙：只承受自重，不承受外来荷载，直接落地，有基础。隔墙：只起划分空间的作用，靠楼板或梁支承。填充墙：框架结构中填充在柱间的墙体。幕墙：悬挂于建筑结构之外的墙体。非承重墙非承重墙承重墙3.按材料分类按材料分类砖墙石墙混凝土墙夯土墙富平陶艺馆富平陶艺馆侵华日军南京大屠杀遇难同胞纪念馆扩建工程何镜堂唐山城市展览馆及公园西安浐灞园博园精品酒店夯土墙与玻璃的对比组合4.按构造分类按构造方式实体墙空体墙组合墙实体墙由单一材料组成。如砖墙、砌块墙、混凝土墙、钢筋混凝土墙空体墙由单一材料砌成内部空腔或用多孔洞材料砌筑的墙。如空斗墙、空心砌块墙、空心板墙组合墙有两种及两种以上材料组合成的墙。钢筋混凝土+加气混凝土复合板材墙•叠砌墙：将各种加工好的块材用砂浆按一定的技术要求砌筑而成的墙体•板筑墙：直接在墙体部位竖立模板，在模板内夯筑粘土或浇筑混凝土，经振捣密实而成的墙体•板材墙：将工厂生产的大型板材运至现场进行机械化安装而成的墙5.按施工方式分类叠砌墙现场支模墙体现浇钢筋混凝土剪力墙体系板材装配式建筑体系预制装配式盒子住宅预制装配式钢筋混凝土墙承重体系1967年蒙特利尔世界博览会板材墙三、墙体的设计要求墙体的构造设计要求强度与稳定性保温、隔热隔声防火防潮、防水建筑工业化1.结构要求结构布置方案:梁板柱等结构构件在房屋中的总体布局1.1砖混结构建筑的结构布置方案：a、横墙承重方案:将楼板两端搁置在横墙上,纵墙只承担自身的重量.b、纵墙承重方案:将楼板两端搁置在纵墙上,横墙只承担自身的重量.c、纵横墙承重方案:根据需要使部分横墙和部分纵墙共同作为建筑的承重d、内框架承重方案:采用内部框架和四周墙重的结构方式.(a)横墙承重；(b)纵墙承重；(c)纵横墙混合承重；(d)墙与内框架柱混合承重采用横向承重时，楼板或屋面板的荷载，均由横墙承受,纵墙只起围护、分隔、承受自身重量和纵向稳定的作用。优点：整体刚度和抗震性能好，开窗较灵活。缺点：房间开间受到楼板跨度的影响，空间组合不够灵活。适用范围：房间使用面积不大，墙体位置比较固定的建筑，如住宅、宿舍、普通办公楼、旅馆等。横墙承重方案采用纵墙承重时，楼板或屋面板搁置在纵墙上，横墙只起分隔和横向稳定的作用。优点：空间布局较灵活。缺点：整体刚度和抗震性能差，开窗受限制。适用范围：适用于房间使用上要求有较大空间，墙体位置在同层或上下层之间可能有变化的建筑，如教室、会议室、阅览室、实验室等。纵墙承重方案在建筑物内部平面格局不规则的情况下，根据墙体的布置情况，有些部分采用横向承重，有些部分采用纵有些部分采用横向承重，有些部分采用纵向承重。这样的承重方式称为“纵横墙混合承重”。优点：平面布置灵活，整体刚度好。缺点：增加了板型。适用范围：适用于开间、进深变化较多的建筑，如医院、实验楼等。纵横墙承重方案有时根据建筑物的使用要求，某些部位不设墙体，而由梁、柱与墙体共同组成承重体系，如梁的一端支承于外墙上，另一端由柱支承。楼板搁置在梁上，这种承重体系称为“梁与柱混合承重”，又称“部分框架承重”或“内框架承重”。这种承重方案适用于具有较大内部空间的建筑，如大型商店、餐厅等。内框架承重方案1.2框架结构建筑的结构布置方案：通过框架梁承担楼板荷载并传递给柱,再依次传给基础和地基.1.3墙体承载力和稳定性承载力：墙体承受荷载的能力。和砌筑材料强度有关稳定性：墙体的稳定性主要取决于墙体的高厚比。高厚比：墙柱高厚比是指墙柱的计算高度H与墙厚h的比值。规定：（1）高厚比越大构件越细长，其稳定性越差。（2）高厚比必须控制在允许限值内。（3）多层砖房总高和层数限值如：地震区，砖墙房屋的高度和层数有一定的限制。2.热工要求2.热工要求《民用建筑热工设计规范》五个建筑热工分区（1）严寒地区：冬季保温，不考虑夏季防热；（2）寒冷地区：冬季保温，部分地区兼顾夏季防热（3)夏热冬冷地区：夏季防热要求，兼顾冬季保温；（4)夏热冬暖地区：夏季防热，不考虑冬季保温；（5)温和地区的部分地区：冬季保温，不考虑夏季防热。2.热工要求2.1隔热要求外墙外表面受到的日晒时数和太阳辐射强度以东、西向最大，东南和西南向次之，南向较小，北向最小，所以隔热措施以东、西向墙体为主，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。利用风压和热压的作用，形成间层中空气不停地交换，带走热量，从面降低外墙内表面温度。（3）在窗口外侧设置遮阳设施。以遮挡太阳光直射室内。（4）种植攀缘植物使之遮盖整个外墙。吸收太阳辐射热，从而起到隔热作用韩国卫理工教堂韩国卫理工教堂上海青浦体育馆外立面改造独创的聚碳酸脂板编织外墙呼吸式幕墙呼吸式幕墙，又称双层幕墙、双层通风幕墙，它由内、外两道幕墙组成，内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间，空气可以从下部进风口进入，又从上部排风口离开这一空间，这一空间经常处于空气流动状态，热量在这一空间流动。瑞士，日内瓦，Bamboo公寓2.热工要求2.2保温要求采暖建筑的外墙应有足够的保温能力。寒冷地区冬季室内温度高于室外，热量从高温一侧向低温一侧传递。为了减少热损失，可以采取下面的几种措施。（1）通过对材料的选择，提高外墙保温隔热的能力。a、增加外墙厚度（自重增加，有效空间缩小）b、选择导热系数小的墙体材料（强度不高）c、采用组合墙体如墙体外保温、外墙内保温及夹芯保温（2）防止外墙出现凝结水凝结水的产生：冬季室内外温差较大，高温高湿，室内热空气传至外墙容易在墙体内形成凝结水，导致保温能力下降。做法：保温层靠高温一侧，设置隔汽层，阻止水蒸汽进入墙体。（卷材、涂膜、防水涂料）（3）防止外墙出现空气渗透因墙体材料不够迷失形成的空洞和门窗安装不严密形成的贯通型缝隙选择密实度高的墙体材料墙体内外抹灰加强构件间的缝隙处理（4）采用具有复合空腔构造的外墙形式被动式太阳房墙体构造3.隔声要求3.1传声原理①墙体的缝隙和微孔传递。②声波作用下墙体振动。3.2隔声措施（1）加强墙体的密缝处理（2）增加墙体密实性及厚度（3）采用有空气间层或多孔隔声材料的复合墙（声学处理）（4）在建筑总平面设计中考虑隔声问题例如，不怕噪音干扰的建筑布置在临街，对后排建筑噪音遮挡，绿化降噪复合隔声墙隔声屏绿化隔声屏绿化隔声屏第二节块材墙块材墙（砌体墙）是用砂浆等胶结材料将砖石块材等组砌而成。具有一定的热工性能和承载能力。生产制造及施工操作简单，不需要大型设备，但湿作业多，工期长，劳动强度大。一、墙体材料1.常用块材---砖与砌块1.1砖的分类材料：黏土砖、灰砂砖、页岩砖、粉煤灰砖、煤矸石砖、水泥砖、炉渣砖外观：实心砖、多孔砖(空洞率15%～30%）、空心砖（空洞率≧35%）强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5制作工艺：烧结砖：烧结粘土实心砖、烧结空心砖、烧结多孔砖、装饰砖（以粘土、页岩、煤矸石为原料焙烧而成，强度和热工好、但占用耕地）蒸压养护砖：蒸压粉煤灰砖、蒸压灰沙砖等（替代品）（以粉煤灰、石灰、砂子、石膏、为原料压制成型后经高压养护而成，强度高、但不用于受热、水冲刷、冷热、酸碱侵蚀部位）PS:多孔砖、空心砖适用于非承重墙、但不应用于地面以下或防潮层以下强度等级符号常识：MU——块材强度等级符号MU10——块材的抗压强度平均值≥10.0N/mm21.2砖的尺寸：普通实心砖规格：240mm×115mm×53mm砖墙的厚度1.3砌块利用混凝土、工业废料、地方材料制成的人造块材。外观形状：实心和空心的常用材料：混凝土小型空心砌块、轻集料混凝土小型空心砌块、粉煤灰小型空心砌块、蒸压加气混凝土砌块、石膏砌块。特点：外型尺寸较砖大，砌筑设备简单、速度快，工业化发展。尺寸：小型砌块（高度115mm~380mm)、中型砌块(高度为380～980mm)、大型砌块(高度＞980mm)。适用范围：吸水率较大的砌块不能用于经常受干湿交替或冻融循环的建筑部位。2.胶结材料块材经胶结材料（砂浆）砌筑成墙体，使它传力均匀，同时起着嵌缝作用，提高墙体保温隔热和隔声能力。2.1砂浆的分类水泥砂浆：水泥+砂+水水硬性材料，强度高，防潮性能好，较适合于砌筑潮湿环境的砌体。石灰砂浆：石灰膏+砂+水它属于气硬性材料，强度不高，常用于砌筑一般、次要的民用建筑中地面以上的砌体。混合砂浆：水泥+石灰膏+砂+水这种砂浆强度高，和易性和保水性较好，常用以砌筑工业与民用建筑中地面以上的砌体。粘土砂浆：粘土+砂+水强度很低，仅适于土坯墙的砌筑，多用于乡村民居。砂浆强度等级有M15、M10、M7.5、M5、M2.5、M1、M0.4共7个级别。3.组砌方式要点：错缝搭接，上下层垂直缝交错。3.1砖墙的组砌丁砖：砖的长度方向垂直于墙面砌筑的砖。顺砖：砖的长度方向平行于墙面砌筑的砖。横缝：上下皮之间的水平灰缝。竖缝：左右两块砖之间的垂直缝。标准缝10mm，在8～12mm间调节【空斗墙】是用普通粘土砖组砌成的空体墙。砖厚为一砖，砌筑方式常用一眠一斗、一眠二斗或一眠多斗，每隔一块斗砖必须砌1—2丁砖。【眠砖】垂直于墙面的平砌砖。【斗砖】平行于墙面的侧砌砖。【丁砖】垂直于墙面的侧砌砖。空斗墙内部形成的空气层有利于隔热，故在温暖地区和炎热地区常有采用。空斗墙可以用作为围护墙体和四层以下并且荷载不大的承重墙的砌筑方式。成都非物质文化遗产公园兰溪庭3.2砌块墙的组砌定义：砌块组砌是指砌块在砌体中的排列。关键：事先做排列设计（平、立面图），砌筑时采取加固措施排列设计满足以下要求：a、上下皮应错缝搭接b、优先选用大规格砌块c、主砌块总数量在70%以上d、使用极少量的碎砖来镶嵌填缝e、混凝土砌块上下皮应孔对孔、肋对肋以保证有足够的接触面创盟国际军工路办公室厂房改造砖墙细部构造过梁窗台勒脚散水与明沟圈梁及与构造柱防火墙二、墙体的细部构造二、墙体的细部构造（一）墙脚1勒脚2防潮层3散水和明沟（二）墙身1窗台2门窗过梁3变形缝（三）墙身加固1圈梁2构造柱（四）防火墙1.勒脚定义：室内地面以下，基础以上的这段墙体。外墙墙脚又称勒脚作用：防止地表水，地面水的侵蚀，防潮，从而保护墙面。多孔砌块不能用在墙脚部位。构造：水泥砂浆抹面、砌石材、贴面板。构造做法：（1）抹灰（2）石材贴面(3)坚固材料砌筑水泥砂浆抹面勒脚石材勒脚2.散水和明沟定义：靠近勒脚下部的水平排水坡称为散水；靠近勒脚下部的水平排水沟成为明沟。作用：散水可迅速排除屋檐滴水，防止因积水渗入地基而造成建筑物的下沉。明沟的