第一节墙体类型及设计要求.

第六章墙体与基础本章应重点了解墙体的类型、使用要求、理解并能绘制墙身基本构造节点（含墙脚、窗台、过梁节点及砖混结构建筑平面图）。了解提高外墙保温能力的措施。第一节墙体类型及设计要求(一)按墙的位置特征分类1内墙：建筑物内部的墙体，主要是分隔房间之用。2外墙：建筑物外围的墙体，遮挡风雨和阻隔外界气温及噪声等对室内的影响。又把内墙、外墙分为：⑴横墙：凡沿建筑物短轴方向布置的墙称横墙。⑵纵墙：沿建筑物长轴方向布置的墙称纵墙，纵墙有内纵墙与外纵墙之分。⑶山墙：横向外墙称山墙。3窗间墙与窗下墙：同一层内，窗与窗或门与窗之间的墙称窗间墙。窗洞下部的墙称窗下墙。4女儿墙：房屋四周伸出屋顶的墙称女儿墙一、墙体类型(二)按受力情况分类可分为承重墙、非承重墙。⑴承重墙：凡直接承受上部屋顶、楼板所传来荷载的墙被称为承重墙。⑵非承重墙：凡是仅承受自重但不承受外来荷载的墙被称为非承重墙。①自承重墙：在垂直荷载方面，这种墙只承受墙体自身重量，而不承受屋顶、楼板传下来的荷载。墙下亦有条形基础。②隔墙：隔墙把自重传给楼板层。③框架填充墙：框架填充墙支承在框架梁上，起分隔和围护作用。④幕墙：幕墙则因悬挂于主体结构外表面并形似帷幕而得名，包括石材幕墙和玻璃幕墙等。(三)按墙体组成材料分类：⑴砖墙;⑵石墙;⑶钢筋混凝土墙;⑷砌块墙(利用多种工业废料制作);⑸金属板材墙;⑹玻璃幕墙等。(四)按墙体构造和施工方式分类：⑴砌筑式墙：砌筑式墙又称砌体墙，分为实体墙、空体墙和组合墙三种⑵浇筑式墙：现浇混凝土墙和现浇钢筋混凝土墙。⑶装配式板材墙等几种。二、墙体的设计要求（一）结构布置要求对墙体承重的低层或多层砖混结构，从结构布置上考虑，要求各层的承重墙必须上下对齐，门窗洞口也应上下对应为佳。还应合理选择承重墙体的结构布置方式。承重墙体的结构布置方式主要包括横墙承重、纵墙承重、纵横墙承重和部分框架承重等几种。1).横墙承重楼板、屋顶上的荷载均由横墙承受，纵墙除起分隔作用以外，仅起纵向稳定、拉结以及承受自重的作用。(1)特点：横墙间距小，数量多，加上纵墙的拉结，建筑整体性好，横向刚度大，对抵抗风力、地震力等水平荷载的作用有利，但房间布置不够灵活。(2)适用于房间的开间尺寸不大的宿舍，住宅、医院病房等建筑。2).纵墙承重楼板、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。(1)特点：纵墙承重可使房间开间的划分灵活，能分隔出较大的房间，以适应不同的需要。(2)适用于需要较大房间的办公楼、商店、教学楼等公共建筑。3).纵横墙承重纵墙和横墙共同承受楼板、屋顶荷载的结构布置方式，也称混合承重。特点：房间布置灵活，建筑物刚度亦较好。(2)适用于开间、进深尺寸较大，且房间类型较多和平面较复杂的建筑中。如教学楼、商店、点式住宅、托儿所、幼儿园等。4).部分框架承重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。适合于需要较大空间的建筑。但不宜用于抗震设防地区。（二）结构及抗震要求⑴强度要求：墙体的强度是指在承受荷载下耐受破坏的能力，它与所采用的材料强度等级及构造方式等有关，作为承重墙，必须具有足够的强度，以确保建筑的安全。①结构平面布置时：应使结构墙体在横向和纵向均尽量连续并对齐，有效地传递风荷载和地震作用的水平荷载。②结构剖面布置时：应使结构墙体在各楼层之间上下连续并对齐，当需要较大建筑空间而造成墙体不能对齐时，将大空间放置于底层，避免结构墙体在竖直方向的间断。有利于墙体有效地传递竖向荷载。同时竖向洞口宜上下对齐，洞口尺寸不宜过大，并应避免在洞口上方设置集中荷载。⑵刚度要求当地震发生时，横向地震作用比纵向地震作用会对建筑承载系统产生更明显的结构效应。对于墙承载体系来讲，横向水平地震作用主要由横墙承担。同时必须满足楼盖和屋盖具有传递地震作用给横墙的水平刚度，所以应限制墙承载结构房屋的抗震横墙的间距。(表6-1)抗震横墙，就是指承担横向水平地震作用的横向结构墙体。房屋类别烈度6度7度8度9度多层砌体现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖18181511装配式钢筋混凝土楼、屋盖1515117木楼、屋盖111174底部框架—抗震墙上部各层同多层砌体房屋—底层或底部两层211815—多排柱内框架252118—表6-1房屋抗震墙最大间距（m）在地震时，建筑物主要是承受水平地震的作用。此时，整个建筑物犹如一个巨大的竖向悬臂杆件，其整体刚度是很关键的抗震性能。如果建筑物的整体刚度不够，则地震发生时将会产生过大的变形，这样不但会导致主体结构的严重震害，那些非结构的部分如门窗、隔墙、填充墙以及吊顶等会遭到严重的破坏。为了保证建筑物的整体刚度以及稳定性的要求，应对房屋总高度与总宽度的比值给以必要的限制。（表6-2；表6-3；表6-4；表6-5）房屋类别最小墙厚度（mm）烈度6789高度层数高度层数高度层数高度层数多层砌体普通砖240248217186124多孔砖240217217186124多孔砖190217186155小砌块190217217186底部框架-抗震墙240227227196多排柱内框架240165165134表6-2房屋的层数和总高度限值（m）结构类型烈度6789框架结构60554525框架-抗震墙结构13012010050抗震墙结构14012010060部分框支抗震墙结构12010080不应采用框架-核心筒结构15013010070筒中筒结构18015012080板柱-抗震墙结构403530不应采用表6-3现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（m）楼、屋盖类别烈度6789现浇、叠合梁板4.04.03.02.0装配式楼盖3.03.02.5不宜采用框支层和板柱—抗震墙的现浇梁板2.52.52.0不宜采用表6-4剪力墙结构抗震横墙之间楼、屋盖的长宽比表6-5房屋最大高宽比结构类型设防烈度6789砌体结构2.52.52.01.5框架结构5542框-剪、框-筒结构5543剪力墙结构6654筒中筒、成束筒结构66543.稳定性要求墙体的稳定性指维持自身形状和位置的能力。稳定性取决于墙体的长度、高度、厚度。为提高稳定性，可增大墙厚（控制高厚比），或增设壁柱、圈梁等。（三）功能方面的要求1.外墙保温与隔热（1）围护结构的传热原理（补充）（2）提高外墙保温能力的措施（3）防止围护结构的蒸汽渗透（4）防止外墙空气渗透（5）外墙的隔热（6）墙体节能简介2.外墙的隔声（1）噪声的传播方式（2）围护结构的隔声措施3.其他要求外墙冬季传热过程1.外墙保温与隔热（1）围护结构的传热原理①传热方式1）热传导：物体内部高温处的分子向低温处的分子连续传送热能2）热对流：流体中一部分热对其它部分相对移动3）热辐射：热能按电磁波的形态传递②传递过程（见附图）1）吸热：围护结构的内表面从室内空气中吸热2）传热：围护结构内部由高温向低温一侧传递热量3）放热：围护结构外表面向低温空间散发热量每一传递过程都是三种基本传热方式的综合过程****传热过程③材料的导热系数（λ）导热系数表示材料的传热性能，其单位是w/m.k（瓦/米.开（尔文））其物理意义是：1米厚的材料，当两侧表面温差为1℃时，1小时内通过1m2面积传递的热量。•一般把“λ”值小于0.29W/(m.k)的材料称为保温材料④围护结构的热阻：传热过程中遇到的各种阻力称热阻（R0）。热量从围护结构的一侧空间传到另一侧空间时受到三方面阻力：•R0=Ri+R+Re式中：R0为围护结构总热阻Ri为内表面吸热的阻力，称内表面换热阻Re为外表面散热的阻力，称外表面换热阻R为围护结构内部传热遇到的阻力，称材料热阻****（2）提高外墙保温能力的措施①增加围护结构厚度（分析其利弊）②选择导热系数小的材料――保温材料•影响导热系数的因素是密度和湿度。常用保温材料分以下几种：无机保温材料：按其材质构造可分为：•纤维材料：如石棉制品，矿碴棉等•松散材料（粒状材料）：如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等•多孔材料：如加气混凝土等有机保温材料：如软木板、水泥木丝板、泡沫塑料等③采用多种材料的组合墙：用轻质材料保温，强度高的材料承重（见附图），形成复合材料保温墙或夹层保温墙。保温构造（3）防止围护结构的蒸汽渗透①蒸汽渗透的危害：室内水蒸气在温差作用下，通过围护结构向外渗透，达到露点时即结露成水。若结露发生在围护结构表面，则使表面抹灰脱皮、粉化、发霉；若结露发生在围护结构内部的保温层，则使保温材料失效②隔蒸汽措施（见附图）：在保温层高温一侧设隔蒸汽层（沥青等）****隔蒸汽措施•（4）防止外墙空气渗透•①选择密实度高的墙体材料；•②墙面做抹灰层；•③加强门窗与墙体之间的缝隙处理；•（5）外墙的隔热•隔热与保温的原理是相同的，都是减少热量传递，所以上述保温措施都能用来隔热。此外，还可以在外墙面用平滑、浅色的材料作装修层，以增加对阳光的反射。•（6）墙体节能简介•利用外墙吸收太阳能，供室内采暖。例如：被动式太阳房墙体（见附图）。其原理如下：•墙体外侧设玻璃和空气夹层，阳光透过玻璃照射到墙体上时，夹层中的空气就被加热，上升的热气流通过上方的进风口进入室内，同时带动室内冷空气从墙体下方进入空气夹层，形成循环。（1）噪声的传播方式①空气传声：借助空气传声1）直接传声：声音直接在空气中转播，通过构件洞口、缝隙传到另一空间。2）振动传声：声波经空气传至结构，引起结构振动传向另一空间。②撞击传声（固体传声）构件受到撞击引起振动而发声，并沿构件传至另一空间。对楼板而言，主要是撞击传声。（2）围护结构的隔声措施①隔绝空气传声（主要针对墙体）②隔绝撞击传声（主要针对楼板）2.外墙的隔声隔绝空气传声1）加强墙体的密封处理2）增加构件重量：构件材料容重越大、越密实，则隔声越好3）采用带空气间层或多孔性材料的夹层墙，提高墙体的减振和吸音能力4）采用多层组合构件：在空气间层中填充吸声材料（轻质墙板可由几层组成，每两层之间填吸声材料）5）利用垂直绿化降噪****隔绝撞击传声•原则：多孔轻质材料可减弱撞击传声（1）减轻结构层振动•设弹性面层（地毯、软木板）：减轻楼板振动•设弹性垫层：在结构层与面层之间增设弹性垫层（木丝板、甘蔗板等）使楼面与结构层脱开，形成浮筑层（2）减轻撞击声的传递：作吊顶：楼板撞击后产生撞击声，利用吊顶隔绝空气声来降低其传入室内的声音。吊顶上方铺吸声材料则效果更好。（见附图）****吊顶隔声弹性垫层弹性面层3.墙体的其他要求（1）防火①材料的防火性能和耐火极限应符合防火规范的要求；②较大的建筑应设置防火墙；（2）防水防潮；①对有水的房间墙面应采取防水防潮措施；②防止地下水侵袭，做好防潮层（见后述）；（3）建筑工业化要求（略）；1）防火墙的作用：截断火灾区域，防止火灾蔓延2）防火墙的耐火极限：大于4.0小时3）防火墙的间距：耐火等级一、二级，S≤150m；耐火等级为三级时，S≤100m；耐火等级为四级时，S≤60m4）防火墙的高度：高出屋顶400mm（非燃烧体屋顶）（见附图）或500mm（燃烧体及难燃烧体屋顶）****防火墙