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在建筑中,墙体是最基础、最重要的组成部分之一。它们不仅具备结构支撑和空间划分的功能,更是建筑风格与个性的体现。本次分享将带领同学们深入了解墙体的各个方面,从墙体类型、材料选择、结构设计到隔墙构造进行全面、系统的讲解。
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▼内容速览
墙体类型及设计要求
?墙体的作用
?墙体类型
?墙体的设计要求
块材墙构造
?墙体材料
?组砌方式
?墙体尺度
?墙身的细部构造
隔墙构造
?隔墙构造要求
?隔墙类型(按其构成方式)
01墙体的作用
?承重作用:承受活荷载、恒荷载。
?围护作用:抵御风、雨、雪等的侵袭,防止太阳辐射和噪声的干扰声。
?分隔作用:把建筑物分隔成若干个小空间。
?装饰作用:墙体是营造建筑室内、外环境的重要因素。
02墙体类型
?.按墙体所处位置及方向
外墙位于房屋四周,又称外围护墙。内墙位于房屋内部,主要起分隔内部空间的作用。纵墙是沿建筑物长轴方向布置的墙。横墙是沿建筑物短轴方向布置的墙,外横墙俗称山墙。平面上窗洞口之间的墙体称为窗间墙。立面上下窗洞口之间的墙体称为窗下墙
?.按受力情况分类
墙按结构竖向的受力情况分为承重墙和非承重墙。在砖混结构中,承重墙直接承受楼板及屋顶传下来的荷载,非承重墙分为自承重墙和隔墙。(自承重墙仅承受自重,并把自重传给基础。隔墙则把自重传给楼板层或附加小梁上。)
在框架结构中,非承重墙分为填充墙和幕墙。(填充墙是位于框架梁之间的墙体。当墙体悬挂于框架梁的外侧起围护作用时,称为幕墙。)
?.按材料及构造方式分类
①实体墙:由单一材料组成,如普通砖墙、实心砌块墙、混凝土墙、钢筋混凝土墙。
②空体墙:既可以由单一材料砌成内部空腔,也可用具有空洞的材料建造墙。如空斗砖墙、空心砌块墙、空心板材墙。
③组合墙:由两种以上材料组合而成,如钢筋混凝土和加气混凝土构成的复合板材墙(承重、保温隔热)。
?.按施工方法分类
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。
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。
③组合墙:由两种以上材料组合而成,如钢筋混凝土和加气混凝土构成的复合板材墙(承重、保温隔热)。
03墙体的设计要求
墙体除满足结构方面的要求外,作为围护构件还应具有保温、隔热、隔声、防火、防潮等功能。
?.结构方面要求
(1)结构布置方案
结构布置指梁、板、柱等结构构件在房屋中的总体布局。满足设计的房间布置、空间大小划分等使用要求,又应选择合理的墙体承重结构布置方案,使之安全承担作用在房屋上的各种荷载,坚固耐久、经济合理。砖混结构建筑的结构布置方案,通常有横墙承重、纵墙承重、纵横墙双向承重、局部框架承重几种方式。
①.横墙承重方案
横墙承重方案是将楼板两端搁置在横墙上,荷载由横墙承受,纵墙只起围护和分隔的作用。此种承重方案楼板跨度小、房屋空间刚度大、整体性好,但建筑空间组合划分不够灵活,适用于小开间的建筑。
②.纵墙承重方案
纵墙承重方案是将楼板两端搁置在内外纵墙上,荷载由纵墙承受。此种方案空间划分灵活,能分割出较大的房间,构件规格少,但门窗洞口尺寸受到一定的限制,且刚度较差,适用于需要较大房间的建筑。
③.纵横墙承重方案
纵横墙承重方案是将楼板布置在纵横墙上,荷载由纵横墙承受。此种方案平面布置灵活,空间刚度好,但楼板类型较多,适用于开间和进深尺寸较大、平面复杂的建筑。
④.半框架承重方案
半框架承重方案是在建筑内部采用梁、柱组成框架承重,四周采用墙体承重,楼板的荷载由梁、柱或墙共同承担。此种方案平面划分灵活,室内空间较大,空间刚度好,适用于内部需要较大空间的建筑。
?.结构方面要求
(1)建筑保温,减少热损失措施:
①通过对材料的选择,提高外墙保温能力减少热损失。
②防止外墙出现空气渗。
③防止外墙中出现冷凝水。
④采用具有复合空腔构造的外墙保温形式。
(2)隔声措施:
①加强墙体的密缝处理。
②增加墙体实密性及厚度。
③采用有空气间层或多孔性材料的夹层墙。
(3)其他方面的要求
①防火要求。
②防水防潮要求。
③建筑工业化要求。
块材墙是用砂浆等胶结材料将砖石块材等组砌而成的,如砖墙、石墙及各种砌块墻等,也可以简称为砌体。一般情况下,块材墙具有一定的保温、隔热、隔声性能和承载能力,生产制造及施工操作简单,不需要大型的施工设备.但是现场湿作业较多、施工速度慢、劳动强度较大。
01墙体材料
?常用块材
砖
按形状分有实心砖、多孔砖和空心砖等。按材料分有粘土砖(以砂质粘土为主,化学成分是二氧化硅、氧化铝和氧化铁,目前限制使用)、炉渣砖、灰渣砖等,(利用工业废料制成)、煤矸石砖、粉煤灰砖等。
从其制作工艺上看,有烧结和蒸压养护成型等方式。目前常用的有烧结普通砖、蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、烧结空心砖和烧结多孔砖。
标准砖的规格为53××mm。以1:2:4为其基本特征。砖的强度以标号表示,分别为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10和MU7.5六级。(砖的等级强度常采用MU10、MU7.5)。
砌块
砌块是利用混凝土、工业废料炉渣、粉煤灰等或地方材料制成的人造块材,外形尺寸比砖大,具有设备简单、砌筑速度快的优点,符合建筑工业化发展中墙体改革的要求。
砌块按尺寸和质量的大小不同分为小型砌块、中型砌块和大型砌块。砌块系列中主规格的高度大于mm而小于mm的称作小型砌块,高度为~mm的称为中型砌块,高度大于mm的称为大型砌块。
砌块按外观形状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
?.胶结材料
块材墙的胶结材料主要是砂浆。砌筑砂浆通常使用的有:
①水泥砂浆,强度高、防水性能好、水硬性材料。适用潮湿环境或水中的砌体、墙面或地面等。
②石灰砂浆,强度低、防潮性差、和易性好、气硬性材料。适用强度要求不高、不受潮湿的砌体和抹灰层。
③混合砂浆,强度不如水泥砂浆、气硬性材料、由于加入了石灰膏,改善厂砂浆的和易性。常用在墙体“防潮层”以上。
02组砌方式
组砌是指块材在砌体中的排列。砌筑要求横平竖直,错缝搭接,避免通缝,砂浆饱满。
?.砖墙的组砌
在砖墙的组砌中,把砖的长方向垂直于墙面砌筑的砖叫丁砖,把砖的长度方向平行于墙面砌筑的砖叫顺砖。上下两皮砖之间的水平缝称横缝,左右两块砖之间的缝称竖缝。标准缝宽为10mm,可以在8~12mm间进行调节。
?.砌块排列设计要求:
上下皮应错缝搭接,墙体交接处和转角处应使砌块彼此搭接,优先采用大规格砌块并使主砌块的总数量在70%以上,允许使用极少量的砖来镶砌填缝,采用混凝土空心砌块时,上下皮砌块应孔对孔、肋对肋以保证有足够的接触面。当砌块墙组砌时出现通缝或错缝距离不足50mm时,应在通缝处加钢筋网片,使之拉结成整体。
03墙体尺度
墙体尺度指厚度和墙段长两个方向的尺度。
?.墙厚
墙厚主要由块材和灰缝的尺寸组合而成。以常用的实心砖规格mm×mm×53mm为例,用砖的三个方向的尺寸作为墙厚的基数,均按灰缝10mm进行砌筑。
?.洞口尺寸
洞口尺寸主要是指门窗洞口,其尺寸应按模数协调统一标准制定,这样可以减少门窗规格,有利于工厂化生产,提高工业化的程度。
一般情况下,mm以内的洞口尺度采用基本模数mm的倍数,如、、、mm、mm,大于mm的洞口尺度采用扩大模数mm的倍数,如、0、1mm等。
04墙身的细部构造
墙身的细部构造包括墙角、门窗洞口、墙身加固措施及变形缝构造等。
?.墙脚构造
墙脚指室内地面以下、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。
(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。
(2)墙身防潮层构造做法
①.防水砂浆防潮层
是在需要设置防潮层的位置铺设防水砂浆层或用防水砂浆砌筑3皮砖。防水砂浆是在水泥砂浆中,加入水泥重量的3%~5%的防水剂配制而成,防潮层厚20~25mm。
防水砂浆能克服油毡防潮层的缺点,故较适用于抗震地区和一般的砖砌体中。但当地基有不均匀沉降时,会开裂失效。
②.油毡防潮层
先用20mm厚水泥砂浆找平,再铺一毡二油(搭接长度≥70mm)。油毡防潮层具有一定的韧性、延伸性和良好的防潮性能,但整体性差,对抗震不利,不宜用于有抗震要求的建筑中。
③.细石混凝土防潮层
是在60mm厚的细石混凝土中配3φ6~3φ8钢筋形成防潮带,或结合地圈梁的设置形成防潮层。这种防潮层抗裂性能好,且能与砌体结合为一体,故适用于整体刚度要求较高的建筑中。
(3)防潮层的位置
①.当室内地面垫层为不透水层时通常在-0.06m标高处处设置。而且至少高于室外地坪mm,以防雨水溅湿墙身。②.当室内地面垫层为透水层(如碎石,炉渣等)时,通常设置在+0.06标高处。
③.当两相邻房间之间室内地面有高差时,应在墙身内设置高低两道水平防潮层,并在靠土壤一层设置垂直防潮层。而且,为避免室内地坪较高一侧土壤或室外地面回填土中的水份侵入墙身,对有高差部分的垂直墙面在填土一侧沿墙设置垂直防潮层。
(4)垂直防潮层做法
在两道水平防潮层之间的垂直墙面上,先用水泥砂浆抹灰,再涂冷底子油一道,刷热沥青两道或采用防水砂浆抹灰防潮处理。
?.勒脚构造
①.勒脚表面抹灰
可采用8~5mm厚1:3水泥砂浆打底,12mm厚1:2石子浆水刷石或斩假石抹面。此法多用于一般建筑。
②.勒脚贴面
可用天然石材或人工石材贴面,如花岗石、水磨石板等。贴耐久性强、装饰效果好,用于标准较高的建筑。
③.勒脚用坚固材料
采用条石、混凝土等坚固耐久的材料做勒脚。
?.外墙周围的排水处理
①.散水:指在建筑周围铺的用以防止雨水渗入的保护层。是为了保护墙基不受雨水侵蚀,常在外墙四周将地面做成向外倾斜的坡面,以便将屋面的雨水排至远处,称为散水,这是保护房屋基础的有效措施之一。
散水一般宽为mm~mm。厚度为60mm~70mm。当屋面采用无组织排水时,散水宽度应大于檐口挑出长度mm~mm。为保证排水顺畅,一般散水的坡度为3%~5%左右,散水外缘高出室外地坪30mm~50mm。散水常用材料为混凝土、水泥砂浆、卵石、块石等。
②.明沟:是指靠近勒脚下部设置的排水沟,防止因积水渗入地基而造成建筑物的下沉。
?.门窗洞口构造
(1)门口过梁构造
当墙体上开设门窗洞口时,为了承受洞口上部砌体所传来的各种荷载,并把这些荷载传给洞口两侧的墙体,常在门窗洞口上设置横梁,该梁称为过梁。过梁有砖拱过梁、钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁。
①.砖拱过梁分为:平拱、弧拱、半圆拱。
★技术要求:
平拱的高度不小于mm,灰缝上部宽度不大于20mm,下部宽度不小于5mm,拱两端下部伸人墙内20~30mm,中部起拱高度约为跨度L的1/50,跨度L最大可达1.2m。
砌筑砂浆强度等级不低于M5,砖强度等级不低于MU10。砖拱过梁节约钢材和水泥,但施工麻烦,整体性差,不宜用于地震区、过梁上有集中荷载或振动荷载,以及地基不均匀沉降处的建筑。
②.钢筋砖过梁
钢筋砖过梁是在砖缝里配置钢筋,形成可以承受荷载的加筋砖砌体。钢筋砖过梁施工方便,整体性较好,适用于跨度不大于2m,上部无集中荷载或墙身为清水墙时的洞口上。
③.钢筋混凝土过梁
钢筋混凝土过梁,坚固耐用,施工简便,当门窗洞口较大或洞口上部有集中荷载时应用。
★技术要求:
梁宽与墙厚相同,梁高及配筋由计算确定。为了施工方便,梁高应与砖皮数相适应-----常见梁高为60、、、mm。梁两端支承在墙上的长度----每边不少于mm。
过梁断面形式有-----矩形和L形。矩形多用于内墙和混水墙,L形多用于外墙和清水墙,在寒冷地区,为了防止过梁内壁产生冷凝水,可采用L形过梁或组合式过梁。
(2)窗台
当室外雨水沿窗扇向下流淌时,为避免雨水聚积窗下侵入墙身和沿窗下槛向室内渗透污染室内,常在窗下靠室外一侧设置一泄水构件----窗台。窗台应向外形成一定坡度,以利排水。窗台有悬挑窗台和不悬挑窗台两种。悬挑窗台可以砖砌,也可以用混凝土窗台构件。
砖砌挑窗台根据设计要求可分为60mm厚平砌挑砖窗台及mm厚侧砌挑砖窗台。
★窗台的构造要点是:
①悬挑窗台向外出挑60mm,窗台长度最少每边应超过窗宽20mm。②窗台表面应做抹灰或贴面处理。侧砌窗台可做水泥砂浆勾缝的清水窗台。③窗台表面应设一定排水坡度,并应注意抹灰与窗下槛的交接处理,防止雨水向室内渗入。④挑窗台下做滴水槽或斜抹水泥砂浆,引导雨水垂直下落不致影响窗下墙面。
?.墙身加固措施
墙身加固有①增加壁柱和门垛、②增设圈梁、③增设构造柱,三种措施。
(1)门垛和壁柱
①.门垛:当在较薄的墙体上开设洞门时,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的方石。
②.壁柱: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。
注:壁柱突出墙面的尺寸一般为mm×mm、mm×mm、mm×mm或根据结构计算确定。
(2)圈梁
圈梁是指在房屋的基础上部的连续的钢筋混凝土梁。圈梁的作用是提高房屋空间刚度、增加建筑物的整体性、提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度,防止由于地基不均匀沉降、地震或其他较大振动荷载对房屋的破坏。
(3)构造柱
在砌体房屋墙体的规定部位,按构造配筋,并按先砌墙后浇灌混凝土柱的施工顺序制成的混凝土柱,通常称为混凝土构造柱,简称构造柱(建筑图纸里符号为—GZ)。
★构造柱设计要求:
构造柱最小截面可采用mm×mm,纵向钢筋宜采用4φ12,箍筋间距不宜大于mm。构造柱与墙连接处应砌成马牙槎,并应沿墙高每隔mm设2φ6拉结钢筋,每边伸入墙内不宜小于1m。构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下mm,或与埋深小于mm的基础圈梁相连。
★构造柱的设置位置
①建筑物四角;
②内外墙交接处;
③楼梯间四角处;
④某些较长的墙体中部。
?变形缝
由于温度变化、地基不均匀沉降和地震因素的影响,易使建筑物发生裂缝或破坏,故在设计时应事先将房屋划分成若干个独立的部分,使各部分能自由地变化。这种将建筑物垂直分开的预留缝称为变形缝。变形缝包括温度伸缩缝、沉降缝和防震缝三种
(1)伸缩缝:
建筑构件因温度和湿度等因素的变化会产生胀缩变形而使屋面出现裂缝或破坏。为此,通常在建筑物长度方向隔一定距离设置垂直缝隙,自基础以上将房屋的墙体、楼板层、屋顶等构件断开,将建筑物分离成几个独立的部分。
(2)沉降缝:
为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏所设置的竖向缝称为沉降缝。沉降缝将房屋从基础到屋顶的构件全部断开,使两侧各为独立的单元,可以在垂直方向自由沉降。
★设置情况:
①建筑物位于不同种类的地基土上,或在不同时间内修建的房屋各连接部位。
②建筑物形体比较复杂,在建筑平面转折部位和高度、荷载有很大差异。
(3)防震缝:
有利于建筑结构抗震而设置的缝隙,将大型建筑物分隔为较小的部分,形成相对独立的防震单元,避免因地震造成建筑物整体震动不协调,而产生破坏。基础可不断开。在抗震设防烈度7~9度地区内应设防震缝。
建筑物存在高差,或建筑物有错层,且楼板错层高差较大,或构造形式不同,或承重结构的材料不同时,一般在水平方向会有不同的刚度,因此这些建筑物在地震的影响下,会有不同的振幅和振动周期。防震缝宽度在多层砖房中按设计烈度的不同,取50~70毫米;在多层钢筋混凝土框架建筑中,建筑物高度在15米及15米以下时为70毫米;
当建筑物高度超过15米时:设计烈度6度,建筑物每增高5米,缝宽的70毫米基础上增加20毫米;设计烈度7度,建筑物每增高4米,缝宽的70毫米基础上增加20毫米;设计烈度8度,建筑物每增高3米,缝宽的70毫米基础上增加20毫米。
隔墙是分隔室内空间的非承重构件。在现代建筑中,为了提高平面布局的灵活性,大量采用隔墙以适应建筑功能的变化。隔墙不承受任何外来荷载,本身的重量由楼板或小梁来承受。
01隔墙构造要求:
①白重轻,有利于减轻楼板的荷载
②厚度薄,增加建筑的有效空间。
③便于拆卸,能随使用要求的改变而变化。
④有一定的隔声能力,使各使用房间互不干扰。
⑤满足不同使用部位的要求,如卫生间的隔墙要求防水、防潮,厨房的隔等。
02隔墙类型(按其构成方式)
?.块材隔墙:
块材隔墙是用普通砖、空心砖、加气混凝土等块材砌筑而成的,常用的有普通砖隔墙和砌块隔墙。目前框架结构中大量采用的框架填充墙,也是一种非承重块材墙,既作为外围护墙,也作为内隔墙使用
?.轻骨架隔墙(立筋式隔墙)
轻骨架隔墙由骨架和面层两部分组成,骨架有木骨架和金属骨架之分;面板有木质板材、板条抹灰、钢丝网板条抹灰、胶合板、纤维板、石膏板等。
03板材隔墙
板材隔墙指各种轻质板材的高度相当于房间净高,面积较大,不依赖骨架,可直接装配而成的隔墙。如轻质条板隔墙、蒸汽加气混凝土板隔墙、复合板材墙。
「国美考研·柚子说」
墙体的建筑构造是建筑学中的基础课题,同时也是一门不断创新的学问。通过深入探讨墙体在建筑中的重要性,墙体材料的演变,以及现代技术对墙体设计与施工的影响,我们不仅积累了专业知识,更增长了对建筑艺术的理解。