构造第2章-墙体

第2章墙体2.1墙体类型及设计要求2.1.1墙体类型1）按所处位置及方向a.按所处位置可以分为外墙和内墙外墙——位于房屋的四周，也称为外围护墙内墙——位于房屋内部，主要起分隔内部空间的作用b.按布置方向分类可以分为纵墙和横墙纵墙——沿建筑物长轴方向布置的墙分外纵墙和内纵墙横墙——沿建筑物短轴方向布置的墙分外横墙（俗称山墙）和内横墙c.根据墙体与门窗的位置关系分为窗间墙和窗下墙窗间墙——平面上窗洞口之间的墙体窗下墙——立面上窗洞口之间的墙体2）按垂直方向的受力情况分为承重墙和非承重墙两种a.承重墙直接承受楼板及屋顶传下来的荷载。b.非承重墙不承受外来荷载在砖混结构中，非承重墙可以分为自承重墙和隔墙自承重墙的自重自上而下连续传递给基础，隔墙的自重由每一层的楼盖来承担在框架结构中，非承重墙可以分为填充墙和幕墙。填充墙是位于框架梁柱之间的墙体。当墙体悬挂于框架梁柱的外侧起围护作用时，称为幕墙，幕墙的自重由其连接固定部位的梁柱承担。3）按材料及构造方式方式分类实体墙空体墙组合墙4）按施工方法分类块材墙板筑墙板材墙2.1.2墙体的设计要求1）结构方面的要求（1）结构布置方案a.砖混结构：①横墙承重体系承重墙体主要由垂直于建筑物长度方向的横墙组成。楼面荷载依次通过楼板、横墙、基础传递给地基。适用于房间的使用面积不大，墙体位置比较固定的建筑，如住宅、宿舍、旅馆等。②纵墙承重体系承重墙体主要由平行于建筑物长度方向的纵墙组成。把大梁或楼板搁置在内、外纵墙上，楼面荷载依次通过楼板、梁、纵墙、基础传递给地基。适用于对空间的使用上要求有较大空间以及划分较灵活的建筑。③双向承重体系承重墙体由纵横两个方向的墙体混合组成。此方案建筑组合灵活，空间刚度较好，墙体材料用量较多，适用于开间、进深变化较多的建筑。④局部框架体系当建筑需要大空间时，采用内部框架承重，四周为墙承重。b.框架结构梁在框架结构中的布置方向有横向和纵向，当一个方向的梁承担楼板荷载时称为主梁，另一个方向的梁则为次梁，次梁起连系作用以加强结构的整体性。（2）墙体承载力和稳定性①承载力承载力是指墙体承受荷载的能力。承重墙应有足够的强度来承受楼板及屋顶的竖向荷载。砖墙是脆性材料，变形能力小，因而对房屋的高度及层数有一定的限制值。[多层砖房总高和层数表]见教材②稳定性一方面构件自身应具有稳定性，同时地震区还应考虑地震作用下对墙体稳定性的影响。墙体的稳定性与高厚比有关。在墙体开洞口部位设置门垛、在长而高的墙体中设置壁柱也可以增加墙体的稳定性。2）功能方面的要求（1）保温与隔热我国幅员辽阔，气候差异大，墙体作为围护构件应具有保温、隔热的性能。同时还应具有隔声、防火、防潮等功能要求。为了提高外墙保温能力减少热损失，应采取以下措施：①提高外墙保温能力减少热损失一般有三种做法：增加墙体厚度、选用孔隙率高的轻质材料、采用多种材料的组合墙。②防止外墙中出现凝结水在靠室内高温一侧，用卷材、防水涂料或薄膜等材料设置隔蒸汽层，阻止水蒸汽进入墙体。③防止外墙出现空气渗透为了防止外墙出现空气渗透，一般采取以下措施：选择密实度高的墙体材料，墙体内外加抹灰层，加强构件间的密缝处理等。炎热地区的外墙应具有足够的隔热能力。可以选用热阻大、重量大的材料作外墙，也可以选用光滑、平整、浅色的材料，以增加对太阳的反射能力。还可以在建筑设计、遮阳、改善小气候（绿化、水体）等方面综合考虑以防止室内过热。外墙作为建筑最大的围护面，在建筑节能设计中具有极大的潜力。如被动式太阳房的设计中，外墙设计为一个集热/散热器，结合太阳能的利用，在外墙设置空气置换层，为墙体的综合保温与隔热提供了新的方式。（2）隔声要求墙体主要隔离由空气直接传播的噪声。空气声在墙体中的传播途径有两种：一是通过墙体的缝隙和微孔传播；二是在声波作用下墙体受到振动，声音透过墙体而传播。墙体隔声的措施：a.加强墙体的密缝处理b.增加墙体密实性及厚度c.采用有空气间层或多孔性材料的夹层墙d.总平面布置，绿化带降噪（3）其他方面的要求a.防火要求b.防水防潮要求c.建筑工业化要求2.2块材墙构造块材墙是用砂浆等胶结材料将砖石块材等组砌而成，简称砌体。2.2.1墙体材料1）常用块材（1）砖从材料上看有粘土砖、灰砂砖、页岩砖、煤矸石砖、水泥砖以及各种工业废料砖，如炉渣砖等。从外观上看，有实心砖、空心砖、多孔砖。从制作工艺看，有烧结和蒸压养护成型等方式。常用的有烧结普通砖（青砖和红砖）、蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、烧结空心砖和烧结多孔砖。砖的强度等级按其抗压强度（N/mm²）平均值分为六级：MU30，MU25，MU20，MU15，MU10和MU7.5。实心粘土砖具有较高的强度和热工、防火、抗冻性能，并且取材容易、制造及施工操作简单，不需大型设备；但其施工速度慢、劳动强度大、自重大，而且粘土材料占用农田，因此尽量不用或少用。蒸压粉煤灰砖和蒸压灰砂砖的实心砖都是实心粘土砖的替代产品，但都不得用于长期受热（200C°以上），有流水冲刷，受急冷、急热和有酸碱介质侵蚀的建筑部位。烧结空心砖和烧结多孔砖都是以粘土、页岩、煤矸石等为主要原料经焙烧而成。前者孔洞率≥35%，孔洞为水平孔。后者孔洞率在15%～30%之间，孔洞尺寸小而数量多。这两种砖都主要适用于非承重墙体，但不应用于地面以下或防潮层以下的砌体。常用实心砖的规格为240mm×115mm×53mm。砖的长宽厚之比为4:2:1，便于砌筑时相互搭接和组合。（2）砌块砌块是利用混凝土、工业废料等材料制成的人造块材，外形尺寸比砖大，施工设备简较单，砌筑速度快。按尺寸和质量分为小型砌块、中型砌块和大型砌块，常用中小型砌块。按构造方式砌块可以分为实心砌块和空心砌块，空心砌块有单排方孔、单排圆孔和多排扁孔三种形式，其中多排扁孔对保温较有利。按砌块在组砌中的位置与作用可以分为主砌块和辅助砌块。吸水率大的砌块不能用于长期浸水、经常受干湿交替或冻融循环的建筑部位。2）胶结材料块材需经胶结材料砌筑成墙体，使它传力均匀。同时胶结材料还起着嵌缝的作用，能提高墙体的保温、隔热和隔声能力。块材墙的胶结材料主要是砂浆。砌筑砂浆要求有一定的强度，保证墙体的承载能力；适当的稠度和保水性（即有好的和易性），以方便施工。砌筑砂浆通常使用的有水泥砂浆、石灰砂浆及混合砂浆三种。水泥强度高，石灰和易性好。砂浆的强度等级也是以N/mm²为单位的抗压强度来划分的，从高到低分为七级：M15，M10，M7.5，M5，M2.5，M1和M0.4。2.2.2组砌方式组砌是指块材在砌体中的排列。组砌的关键是错缝搭接，使上下块材的垂直缝交错（即避免垂直通缝），保证墙体的整体性。1）砖墙的组砌丁砖、顺砖、眠砖、立砖、皮一顺一丁、多（三、五）顺一丁、十字式横缝、竖缝2）砌块墙的组砌事先做排列设计，要求错缝搭接，内外墙交接处和转角处应使砌块彼此搭接，优先采用大规格的砌块并尽量减少砌块的规格。当采用空心砌块时上下皮砌块应孔对孔、肋对肋以保证有足够的接触面。允许用极少量的砖来镶砌填缝。当上下皮砌块出现通缝，或错缝距离不足150mm时，应在水平缝通缝处加钢筋网片，使之拉结成整体。当采用混凝土空心砌块时，应在房屋四大角、外墙转角、楼梯间四角设芯柱。芯柱用C15细石混凝土填入砌块孔中，并在孔中插入通长钢筋。砌块墙宜作外饰面，也可采用带饰面的砌块，以提高墙体的防渗能力，改善墙体的热工性能。2.2.3墙体尺度墙体尺度指厚度和墙段长两个方向的尺度。除应满足结构和功能设计要求之外，砖墙的尺度还必须符合砖的规格。以标准砖为例，根据砖块尺寸和数量，再加上灰缝，即可组成不同的墙厚和墙段。1）墙厚砖混结构用砖块的长、宽、高作为砖墙厚度的基数，按照标准砖的规格240mm×ll5mm×53mm，在错缝或墙厚超过砖块时，均按灰缝10mm进行组砌。从尺寸上可以看出，它以砖厚加灰缝、砖宽加灰缝后与砖长形成1:2:4的比例为其基本特征，组砌灵活。常用的普通粘土砖墙有12墙、18墙、24墙、37墙等。但在框架结构中，墙体不承重，一般为200mm厚。2）洞口尺寸砖墙洞口主要是指门窗洞口，其尺寸应按模数协调统一标准制定，这样可减少门窗规格，提高建筑工业化的程度。因此一般门窗洞口宽、高的尺寸大于1000mm时，采用300mm的倍数，如1200，1500，1800mm等；1000mm以内的小洞口可采用基本模数100mm的倍数，例如：600，700，800，900，1000mm。3）墙段尺寸指窗间墙、转角墙的长度。较小墙段长度要符合砖模数125mm，240、370、490、620、740、870mm等。墙段长度超过1500mm时，不考虑砖模数，通过调整灰缝大小解决与模数协调统一标准的矛盾。2.2.4墙身的细部构造为了保证砖墙的耐久性和墙体与其它构件的连接，应在相应的位置进行细部构造处理。砖墙的细部构造包括墙脚、门窗洞口、墙身加固措施以及变形缝构造等。1）墙脚构造墙脚是指室内地面以下、基础以上的这段墙体。内外墙都有墙脚，外墙的墙脚又称勒脚。由于砖砌体本身存在很多微孔以及墙脚所处的位置，常有地表水和土壤中的水渗入，影响室内卫生环境。因此，必须做好墙脚防潮，增强勒脚的坚固及耐久性，排除房屋四周地面水。吸水率较大、对干湿交替作用敏感的砖和砌块不能用于墙脚部位，如加气混凝土砌块等。（1）墙身防潮墙身防潮的方法是在墙脚铺设防潮层，防止土壤和地面水渗入砖墙体。防潮层的位置见教材图所示。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3%～5%防水剂，厚度为20～25mm或用防水砂浆砌三皮砖作防潮层。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φ6钢筋，其防潮性能好。第三，油毡防潮层，抹20mm厚水泥砂浆找平层，上铺一毡二油。此做法防水效果好，但因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。（2）勒脚构造勒脚是外墙的墙脚，它和内墙脚一样，受到土壤中水分的侵蚀，应做相同的防潮层。另外，勒脚的做法、高矮、色彩等应结合建筑造型，选用耐久性高的材料或防水性能好的外墙饰面。一般采用抹灰、贴面、用坚固材料几种构造做法。（3）外墙周围的排水处理房屋四周可采取散水或明沟排除雨水。屋面为有组织排水时一般设明沟或暗沟。当屋面为无组织排水时一般设散水，并可加滴水砖（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60～70mm。散水应设不小于3%的排水坡。散水宽度一般0.6～1.0m。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。明沟可用砖砌、石砌、混凝土现浇，沟底应做纵坡，坡度为0.5%～1%，坡向窨井。沟中心应正对屋檐滴水位置，外墙与明沟之间应做散水。2）门窗洞口构造①门窗过梁过梁是承重构件，用来支承门窗洞口上墙体的荷重，承重墙上的过梁还要支承楼板荷载。根据材料和构造方式不同，过梁有以下三种：a.砖砌平拱：将砖侧砌而成，施工速度慢，抗震差，适于清水墙，L＜1200mmb.钢筋砖：灰缝里放钢筋，施工麻烦，适于清水墙，L＜2000mmc.钢筋混凝土：预制构件，适于较大洞口，最常用。宽度同墙厚，高度按结构计算确定，两端伸进墙内的支承长度不小于240mm。注意避免冷桥。窗顶尽量不用过梁，按下列情况处理：a.框架结构中，可用框架梁或边梁兼做过梁b.砖混结构中，尽量用圈梁兼做过梁梁底即为窗顶门顶标高一般较低，常需单设过梁②窗台类型：可以用砖砌挑出，根据设计要求可分为：60mm厚平砌挑砖窗台及120mm厚侧砌挑砖窗台。也可以采用钢筋混凝土窗台。特点：砖砌挑窗台施工简单，应用广泛。预制混凝土挑窗台施工速度快，使用较广。构造要点：悬挑窗台向外出挑60mm；窗台长度每边应超过窗宽120mm；窗台表面及窗下槛交接处应考虑防、排水处理；挑窗台下应做滴水引导雨水垂直下落不致影响窗下墙面。处于内墙或阳台等处的窗，不受雨水冲刷，可不必设挑窗台。外墙面材料为贴面砖时，墙面易被雨水冲洗干净，也可不设挑窗台。3）墙身加固措施（