房屋建筑学_03墙体设计

第三章墙体技术3.1概述一、墙体的作用1、承重作用2、围护作用3、分隔作用4、装饰作用二、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。（二）按墙体受力状况分类1.承重墙：承受墙体上部结构传来荷载的墙体。2.非承重墙（1）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。（2）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。（三）按墙体构造方式分类1.实体墙：由单一材料组成，如砖墙、砌块墙等。2.空体墙：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。3.组合墙：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。（四）按墙体施工方法分类1.块材墙：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。2.板筑墙：在现场立模板，现浇而成的墙体，例如现浇混凝土墙等。3.板材墙：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。三、墙体的设计要求（一）结构要求对以墙体承重为主的结构，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。特点：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。（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。特点：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。（3）纵横墙承重：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。特点：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。（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。墙体柱梁板↗↗↘↘2.具有足够的强度和稳定性强度：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、截面面积等有关。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。NfA012[]HhNfA荷载设计产生的轴力影响系数砌体抗压强度设计值截面面积（二）热工要求1.墙体的保温要求（1）增加墙体的厚度（2）选择导热系数小的墙体材料：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。（3）采取隔蒸汽措施2.墙体的隔热要求（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）隔声要求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。（四）抗震要求1、限制房屋总高度和层数2、限制建筑体型高宽比3、设置防震缝4、限制横墙最大间距5、设圈梁、构造柱3.2砖墙体构造一、砖墙材料（一）砖1.类型按生产工艺：烧结砖和非烧结砖按所用原材料：粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖等按有无孔洞：空心砖、多孔砖和实心砖利用粉煤灰、页岩等为原料烧制砖，制砖时常需掺入一定量的粘土，以增加可塑性。工业废渣烧砖，是三废利用、变废为宝的有效途径。近年来国内外都在研制非烧结砖。加入少量水泥或石灰作固结剂及微量外加剂和适量水混合搅拌压制成型，自然养护或蒸养一定时间即成。名称主要规格强度等级主要产地普通粘土砖240×115×53MU7.5～20全国各地粘土多孔砖190×190×90240×115×90240×180×115MU7.5～20全国各地粘土空心砖300×300×100300×300×150400×300×80MU7.5～20全国各地炉渣空心砖400×195×180400×115×180400×90×180MU7.5～20全国各地煤矸石半内燃砖240×115×53240×120×55MU10～15湖南、宁夏、陕西、辽宁常用砌墙砖的种类及规格2.标准砖的规格标准砖240mm×115mm×53mm砖长：宽：厚=4：2：1(包括10mm宽灰缝）强度等级共分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5六个级别。注：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。3、烧结多孔砖烧结多孔砖简称多孔砖，是以粘土、页岩、煤矸石为主要材料经焙烧而成，孔洞率不小于15%，孔形为圆孔和非圆孔，孔的尺寸小而数量多。目前常见的多孔砖分为KP1和DM型砖。强度等级有MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个级别。（二）砂浆一.类型（1）水泥砂浆：由水泥、砂加水拌和而成。特点：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。特点：可塑性很好，但它的强度较低，遇水强度即降低。适应：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。特点：既有较高的强度，也有良好的可塑性和保水性。适应：民用建筑地上砌体中被广泛采用。（4）粘土砂浆：由粘土加砂加水拌和而成。特点：强度很低适应：土坯墙的砌筑，多用于乡村民居。2.砂浆强度等级M15、M10、M7.5、M5、M2.5、M1、M0.4共7个级别。二、砖墙的组砌方式1、组砌要求：横平竖直，错缝搭接，避免通缝。砂浆饱满，厚薄均匀。2、组砌方式：顺砖：砖的长度方向平行于墙面砌筑的砖。丁砖：砖的长度方向垂直于墙面砌筑的砖。3、注意事项：1）多孔砖的孔洞应垂直于受压面。2）灰缝应横平竖直，不得出现透明缝。3）多孔砖墙不够整块时，多孔砖的部分应用七分砖或普通烧结砖来补砌，不得用砍过的多孔砖来填补。4）砖柱和宽度小于1m的窗间墙，应选用整砖砌筑，半砖应分散使用在受力较小的砌体中。3.3墙体细部构造一、门窗过梁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3~4根φ6钢筋要求伸人两端墙内不少于240mm，梁高砌5~7皮砖或≥L/4，钢筋砖过梁净跨宜为1.5~2m。砌筑砂浆不低于M5→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。钢筋混凝土过梁的形式二、窗台当室外雨水沿窗水向下流淌时，为避免雨水聚积窗洞下部，并沿窗下框向室内渗透污染室内，常在窗洞下部靠室外一侧设置一泄水构件——窗台。窗台构造三、墙脚底层室内地面以下，基础以上的墙体常称为墙脚。墙脚构造包括墙身防潮层、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，其高度一般指室内地坪与室外地面的高差部分。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。（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）采用石材：如条石等。多用于山区。2.防潮层因墙体坐落于基础之上，部分墙身与土壤层接触，且本身又是多孔材料构成，常受到地表水和地潮的侵袭。致使墙身受潮，装饰面层脱落，降低了其坚固耐久性，影响室内环境卫生。通常需设置水平防潮层和垂直防潮层。（1）防潮层的位置（2）墙身水平防潮层的构造①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20~25mm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。②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。③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）墙身垂直防潮层的构造在两道水平防潮层之间的垂直墙面上，先用水泥砂浆抹面，再涂冷底子油一道，刷热沥青两道（或用防水砂浆抹面处理）。3.散水（1）作用：将地表积水排离建筑物，保护墙基。（2）构造要求：坡度：3%～5%宽度：一般0.6～1.0m。沉降缝：散水与外墙交接处防止外墙下沉时将散水拉裂。伸缩缝：每隔6～12m做一道4.明沟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220～350mm。四、墙身的加固1.壁柱（1）适用情况：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（2）作用：提高墙体刚度。（3）构造要求：壁柱突出墙面的尺寸一般为120mm×370mm、240mm×370mm、240mm×490mm或根据结构计算确定。2.门垛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。3.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。4.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a.构造柱最小截面为180mm×240mm，纵向钢筋宜用4φ12，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4φ14，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2φ6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。3.4墙面装修一、墙面装修的作用（一）保护墙体。增强墙体的坚固性、耐久性，延长墙体的使用年限。（二）改善墙体的使用功能。提高墙体的保温、隔热和隔声能力。（三）提高建筑的艺术效果，美化环境。二、墙面装修的分类（一）按装修所处部位不同，有室外装修和室内装修两类。室外装修要求采用强度高、抗冻性强、耐水性好以及