墙体作用及要求
墙承重结构建筑的墙体是建筑物竖直方向的主要构件,起分隔、围护和承重等,承重与围护合一,墙体承受楼板(屋面板)传来的荷载、自重荷载和风荷载等的作用,要有足够的承载力和稳定性。框架结构体系建筑墙体的作用是围护与分隔空间,主要承受自身的重量。具有保温、隔热、隔声、防火、防水的能力。外墙起着抵御自然界风、雨等各种因素对室内侵袭的作用,要求其具有保温、隔热、防风、挡雨、防火等方面的性能;内墙起着分隔作用,把房屋内部空间划分为若各个使用空间和房间。特殊墙体还要求具有如严格的隔声、泄爆、耐腐蚀、防射线和电磁屏蔽等作用。
墙体的分类大体有从墙体位置上、从材料上、从受力特点上几种分法。
(一)墙体按所在位置分类
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。内墙位于房屋内部,主要起分隔内部空间的作用。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。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 面上窗洞口之间的墙体可以称为窗下墙。如图1-13所示。
图1-13砌体各部分名称
(二)墙体按材料分类
(1)砖墙。用作墙体的砖有秸土多孔砖、黏土实心砖、灰砂砖、焦渣砖等。
(2)加气混凝土砌块墙,加气混凝土是一种轻质材料,具有密度小、可切割、隔声、 保温性能好等特点。这种材料多用于非承重的隔墙及框架结构的填充墙。
(3)石材墙。石材是一种天然材料,主要用于山区和产石地区。
(4)板材墙。板材以钢筋混凝土板材、加气混凝土板材为主。
(5)承重混凝土空心小砌块墙,采用C20混凝土制作,用于6层及以下的住宅。
(三)墙体按受力特点分类
1、承重墙。墙直接承受楼板及屋顶传下来的荷载,由于承重墙所处的位置不同,又分为承重内墙和承重外墙。
按承重墙体布置方式不同,墙体布置方案分为: 横墙承重方案、纵墙承重方案、纵横墙承重方案、内框架承重方案、底部框架承重方案。
⑴横墙承重方案:将楼板两端搁置在横墙上,纵墙只承担自身的重量。
荷载传递路径为:板→横墙→基础→地基。
横墙为主要承重墙,横向空间刚度大,整体性好;结构简单,施工方便;房间大小固定。适用于宿舍、住宅、旅馆等居住建筑和由小房间组成的办公楼等,如图1-14所示。
图1-14横墙承重
⑵纵墙承重方案:将楼板两端搁置在纵墙上,横墙只承担自身的重量。
荷载传递路径为:板→圈梁→纵墙→基础→地基。
纵墙承重,横墙间距不受限制,建筑平面布置灵活;门窗洞口大小和位置受到限制;横向刚度小,整体性差。适用于教学楼、图书馆、食堂、俱乐部、中小型 工业厂房等单层和多层空旷房屋,如图1-15所示。
图1-15纵墙重承
⑶纵横墙重承方案:根据需要部分纵墙和部分横墙共同作为建筑的承重墙。
荷载传递路径为:板→圈梁横墙→纵墙→基础→地基。
纵横墙承重,房间布置灵活,空间刚度和整体性好。适用于住宅、教学楼、办公楼及医院等建筑,如图1-16所示。
图1-16纵横墙重
⑷内框架承重方案:采用内部框架和四周墙承重的结构形式。
荷载传递路径为:板→梁→框架柱→外墙→基础→地基。
内框架承重,室内空间较大,梁的跨度并不相应增大;由于横墙少,房屋的空间刚度和整体性较差;由于钢筋混凝土柱和砖墙的压缩性能不同,结构易产生不均匀的竖向变形;框架和墙的变形性能相差较大,在地震时易由于变形不协调而破坏,如图1-17所示。
图1-17内框架承重
⑸纯框架承重方案:全部采用框架承担承担荷载。
荷载传递路径为:板→梁→柱→基础→地基。
空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状,如图1-18所示。
图1-18纯框架承重
以上是从大量工程实践中概括出来的几种承重方 案,设计时,应根据不同的使用要求,以及地质、材 料、施工等条件,按照安全可靠、技术先进、经济合理的原则,对几种可能的承重方案进行经济技术比较,正确选用比较合理的承重方案。
2、自承重墙。只承受墙体自身重量而不承受屋顶,楼板等竖向荷载,并把自重传给 墙下基础。
3、围护墙。与室外空气直接接触的墙体,它起着防风、雪、雨的侵袭,并起着保 温、隔热、隔声、防水等作用。
4、隔墙。它起着分隔空间的作用,把自重传给楼板层,隔墙应满足自重轻、隔声、防火等要求。
(四)墙体按构造做法分类
(1)实体墙。由单一材料组成,如普通砖墙、实心砌块墙、多孔砖、实心黏土砖、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、黏土砖与焦 渣分层复合等)砌筑的不留空隙的墙体。
(2)空体墙。空体墙也是由单一材料组成,可由单一材料砌成内部空腔。
(3)复合墙。这种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数土砖或钢筋混凝土,其内侧或外侧复合轻质保温板材,常用的材料有充气石膏板、水泥聚苯板黏土珍珠岩、纸面石膏聚苯复合板,纸面石膏岩棉复合板、纸面石膏玻璃复合板、无纸石膏聚苯复合板、纸面石膏聚苯板等,如图1-19所示。
图1-19三类墙体