房屋建筑学教学课件作者阮景第4章.ppt

第四章 墙体,第一节 墙体概述 第二节 墙体承重方案 第三节 砖墙 第四节 框架柱与剪力墙 第五节 隔墙,返回,第一节 墙体概述,一、墙体的分类 1、按墙所处位置及方向分类 墙体按所处位置可以分为外墙和内墙外墙位于房屋的四周，故又称为外围护墙，包括承重墙、承自重墙（如框架填充墙）及幕墙；内墙位于房屋内部，主要起分隔内部空间的作用，包括承重墙和承自重墙（包括固定式和灵活隔断式） 墙体按布置方向又可以分为纵墙和横墙沿建筑物长轴方向布置的墙称为纵墙，沿建筑物短轴方向布置的墙称为横墙，外横墙俗称山墙；如图4-1所示另外，根据墙体与门窗的位置关系，平面上窗洞口之间的墙体可以称为窗间墙，立面上下窗洞口之间的墙体可以称为窗下墙下一页,返回,第一节 墙体概述,2、按受力情况分类 墙体按结构竖向的受力情况，分为承重墙和非承重墙两种承重墙直接承受楼板及屋顶传下来的荷载在砖混结构中，非承重墙可以分为自承重墙和隔墙自承重墙仅承受自身重量，并把自重传给基础；隔墙则把自重传给楼板层或附加的小梁在框架结构中，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。

位于高层建筑外围的幕墙，虽然不承受竖向的外部荷载，但受高空气流影响需承受以风力为主的水平荷载，并通过与梁柱的连接传递给框架系统墙体受力情况示意图如图4-2所示上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,3、按构造方式分类 墙体按构造方式可分为实体墙、空体墙、复合墙和幕墙，如图4-3所示 （1）实体墙是由单一材料（多孔砖、实心砖、石块、混凝土和钢筋混凝土等）和复合材料（钢筋混凝土与加气混凝土分层复合、烧结普通砖与焦渣分层复合等）砌筑的不留空隙的墙体 （2）空体墙也是由单一材料组成，既可以是由单一材料砌成内部空腔，也可用具有孔洞的材料建造墙 （3）复合墙由两种以上材料组合而成，例如钢筋混凝土和加气混凝土构成的复合板材墙，其中钢筋混凝土起承重作用，加气混凝土起保温隔热作用上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,复合墙体多用于居住建筑，也可用于托儿所、幼儿园、医疗等小型公共建筑这种墙体的主体结构为黏土砖或钢筋混凝土，其内侧复合轻质保温板材；常用的材料有充气石膏板、水泥聚苯板、珍珠岩、纸面石膏聚苯复合板、纸面石膏岩棉复合板、纸面石膏玻璃棉复合板、无纸石膏聚苯复合板、纸面石膏聚苯板等 复合墙体，主体结构采用多孔砖墙时，其厚度为200ｍｍ或240ｍｍ；采用钢筋混凝土墙时，其厚度为200ｍｍ或250ｍｍ。

保温板材的厚度为50～90ｍｍ，若作空气间层时，其厚度为20ｍｍ上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,（4）幕墙按其构造分为框式幕墙和点支式幕墙；按其材料，可划分为： 1）玻璃幕墙：玻璃幕墙有明框幕墙、隐框幕墙、半隐框幕墙、全玻璃幕墙及点支幕墙等； 2）金属幕墙：金属幕墙有单层铝板、蜂窝铝板、铝塑复合板、彩色钢板、不锈钢板及珐琅板等； 3）非金属板幕墙：非金属板幕墙有石材蜂窝板、树脂纤维板等 不同幕墙构造有差异，造价相差悬殊，需根据具体条件确定其构造和材料上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,4、按施工方法分类 墙体按施工方法可分为块材墙、板筑墙及板材墙三种 （1）块材墙是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）板筑墙是在现场立模板，现浇而成的墙体，例如现浇混凝土墙等 （3）板材墙是预先制成墙板，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上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,二、墙体的设计要求 我国幅员辽阔，气候差异大，墙体除满足结构方面的要求外，作为围护构件应具有保温、隔热和节能的性能，同时还应具有隔声、减噪、防火、防潮、防水等功能要求。

（一）强度和刚度要求 1、强度要求 墙体的强度是指墙体承受荷载的能力它与所采用的材料、材料强度等级、墙体的厚度、构造方式等有关上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,2、刚度要求 刚度是指墙体作为承重构件应满足一定抵抗变形的能力及自身应具有一定的稳定性 墙体的稳定性与墙的高度、长度、厚度及纵横向墙体间的距离有关 墙体的高厚比是保证墙体稳定的重要指标墙体高厚比是指墙体的计算高度与墙厚的比值高厚比越大，构件越细长，其稳定性越差实际工程高厚比必需控制在允许值以内 允许高厚比限值在结构上有明确的规定，它是综合考虑了砂浆强度等级、材料质量、施工水平、横墙间距等诸多因素确定的上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,为满足高厚比要求，通常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采用限制墙体高厚比、增加墙厚、提高砌筑砂浆强度等级等办法来保证墙体的稳定性 抗震设防地区，为了增加建筑物的整体刚度和稳定性，在多层砌体结构房屋的墙体中，还需设置贯通的圈梁和钢筋混凝土构造柱，使之相互连接，形成空间骨架，加强墙体抗弯、抗剪能力，使墙体在破坏过程中具有一定的延伸性，减缓墙体的酥碎现象产生 砖墙是脆性材料，变形能力小，如果层数过多，重量就大，砖墙可能破碎和错位，甚至被压垮。

特别是地震区，房屋的破坏程度随层数增多而加重，因而对房屋的高度及层数有一定的限制值，见表4-1上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,（二）功能方面的要求 1、外墙保温、隔热与节能要求 保温与隔热要求建筑在使用中对热工环境舒适性的要求带来一定的能耗，从节能的角度出发，也为了降低建筑长期的运营费用，要求作为围护结构的外墙具有良好的热稳定性，使室内温度环境在外界环境气温变化的情况下保持相对的稳定，减少对空调和采暖设备的依赖 炎热地区夏季太阳辐射强烈，室外热量通过外墙传入室内，使室内温度升高，产生过热现象，影响人们工作和生活，甚至损害人的健康外墙应具有足够的隔热能力，可以通过选用热阻大、质量大的外墙材料（例如砖墙、土墙等），减少外墙内表面的温度波动；也可以在外墙表面选用光滑、平整、浅色的材料，以增加对太阳的反射能力上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,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（图4-6所示为外墙冬季的传热过程）为了减少热损失，应采取以下措施 （1）通过对材料的选择，提高外墙保温能力，减少热损失一般有三种做法：第一，增加外墙厚度，使传热过程延缓，达到保温目的。

但是墙体加厚，会增加结构自重、多用墙体材料、占用建筑面积、使有效空间缩小等第二，选用孔隙率高、密度轻的材料做外墙，如加气混凝土等，这些材料导热系数小，保温效果好，但是强度不高，不能承受较大的荷载，一般用作框架填充墙等第三，采用多种材料的组合墙，解决保温和承重双重问题上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,外墙保温系统根据保温材料与承重材料的位置关系，有外墙外保温、外墙内保温和夹芯保温几种方式，目前应用较多的保温材料为ＥＰＳ（模塑聚苯乙烯泡沫塑料）板或颗粒此外，岩棉、膨胀珍珠岩、加气混凝土等也是可供选择的保温材料 （2）防止外墙中出现凝结水为了避免采暖建筑热损失，冬季通常是门窗紧闭，生活用水及人的呼吸使室内湿度增高，形成高温高湿的室内环境温度越高，空气中含的水蒸气越多当室内热空气传至外墙时，墙体内的温度较低，蒸汽在墙内形成凝结水，水的导热系数较大，因此就使外墙的保温能力明显降低为了避免这种情况产生，应在靠室内高温一侧，设置隔蒸汽层，阻止水蒸气进入墙体隔蒸汽层常用卷材、防水涂料或薄膜等材料（图4-9）上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,（3）防止外墙出现空气渗透墙体材料一般都有很多微小的孔洞，或者因为安装不严密或材料收缩等，会产生一些贯通性缝隙。

由于这些孔洞和缝隙的存在，冬季室外风的压力使冷空气从迎风面渗透到室内，而室内外有温差，室内热空气从内墙渗透到室外，所以风压及热压使外墙出现了空气渗透，这样造成热损失，对墙体保温不利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（图4-10）炎热地区夏季太阳辐射强烈，室外热量通过外墙传入室内，使室内温度升高，产生过热现象，影响人们工作和生活，甚至损害人的健康外墙应具有足够的隔热能力，可以选用热阻大的材料上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,（4）采用具有复合空腔构造的外墙形式，使墙体根据需要具有热工调节性能如近年来在公共建筑中有一定运用的各种双层皮组合外墙以及利用太阳能的被动式太阳房集热墙等，还可以利用遮阳、百叶和引导空气流通的各种开口设置，来强化外墙体系的热工调节能力 图4-11所示为被动式太阳房的墙体构造示例，通过可加热空气的空腔以及进出风口的设置，使外墙成为一个集热散热器，在太阳能的作用下，在外墙设置可以分别提供保温或隔热降温功能的空气置换层 2、隔声要求 为保证室内有良好的声环境，墙体必需具有一定的隔声能力上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,民用建筑隔声减噪设计应执行《民用建筑隔声设计规范》（ＧＢ50118—2010）的有关设计标准。

建筑根据使用性质的不同进行不同标准的噪声控制，如城市住宅40ｄＢ、教室38ｄＢ、剧场34ｄＢ等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建筑内部的噪声（如说话声、家用电器声等），室外噪声（如汽车声、喧闹声等），从各个构件传入室内 对墙体控制噪声一般采取以下措施： （1）加强墙体的密缝处理如对墙体与门窗、通风管道等的缝隙进行密缝处理上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,（2）增加墙体密实性及厚度，避免噪声穿透墙体及墙体振动砖墙的隔声能力较好，240ｍｍ厚砖墙的隔声量为49ｄＢ但是一味地增加墙厚来提高隔声是不经济也是不合理的 （3）采用有空气间层或多孔性材料的夹层墙由于空气或玻璃棉等多孔材料具有减振和吸声作用，从而提高了墙体的隔声能力 （4）在建筑总平面设计中考虑隔声问题将不怕噪声干扰的建筑靠近城市干道布置，对后排建筑可以起隔声作用也可选用枝叶茂密、四季常青的绿化带降低噪声 3、其他方面的要求 （1）防火要求建筑防火应符合国家现行的有关标准和规范规定上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,选择燃烧性能和耐火极限符合防火规范规定的材料。

当建筑面积较大时，应按需设置防火墙，将建筑物分为若干段，以防火灾蔓延《建筑设计防火规范》（ＧＢ50016—2014）中规定：单、多层民用建筑中一、二级耐火等级建筑，最大允许建筑面积为2500ｍ2；三级耐火等级建筑，最大允许建筑面积为1200ｍ2；四级耐火等级建筑，最大允许建筑面积为600ｍ2 （2）防水防潮要求在卫生间、厨房、试验室等有水的房间及地下室的墙应采取防水防潮措施选择良好的防水材料以及恰当的构造做法，保证墙体的坚固耐久性，使室内有良好的卫生环境上一页,下一页,返回,第一节 墙体概述,（3）建筑工业化要求在大量民用建筑中，墙体工程量占相当大的比重，劳动力消耗大，施工面长因此，建筑工业化的关键是墙体改革，可通过提高机械化施工程度提高工效，降低劳动强度，改变传统的手工生产及操作，采用轻质、高强、节能的墙体材料，以减轻自重、降低成本上一页,返回,第二节 墙体承重方案,墙体是多层砖混房屋的围护构件，也是主要的承重构件墙体布置必需同时考虑建筑和结构两方面的要求，既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。

结构布置指梁、板、柱等结构构件在房屋中的总体布局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、内框架承重几种方式（图4-12）返回,第三节 砖墙,一、墙体材料 1、常用块材 块材墙中常用的块材有各种砖和砌块 2、胶结材料 砂浆是砌体的粘结材料，。