第四章建筑构造.

建筑概论IntroductiontoArchitecture主讲郝志军第四章建筑构造第一节构造概念•研究建筑物的构成、各组成部分的组合原理和构造方法–结构体系：影响建筑构造、建筑经济和建筑整体造型的基本因素–建筑部件：屋顶、墙、楼板等–建筑配件：楼梯、台阶、阳台、雨蓬、栏杆、隔断、门、窗、天窗、烟道等–建筑防护：建筑防火，建筑防水、建筑防寒等影响构造因素•自然界因素：日晒、雨淋、冰冻、振动•结构荷载：永久荷载、可变荷载•人为因素：拥挤超载、噪声、火灾第二节建筑部件墙体一、概述1．作用：承重、围护、分隔2．类型按位置分：外墙（山墙、女儿墙）、内墙横墙、纵墙、窗间墙按受力分：承重墙、承自重墙、非承重墙按作用分：围护墙、内隔墙按材料分：土、石、砖、砌块、混凝土、复合材料•按承重情况分：承重墙：凡直接承受上部屋顶、楼板传来的荷载的墙；非承重墙：凡不承受上部传来的荷载的墙。非承重墙包括隔墙、填充墙和幕墙等。•按施工方法分：叠砌墙：将各种加工好的块材用砂浆按一定的技术要求砌筑而成的墙体板筑墙：直接在墙体部位竖立模板，在模板内夯筑粘土或浇筑混凝土，经振捣密实而成的墙体装配式板材墙：将工厂生产的大型板材运至现场进行机械化安装而成的墙根据墙体所处的位置及功能的不同，墙体构造应满足如下要求：–具有足够的强度和稳定性–具有必要的保温、隔热性能–满足防火要求–满足隔声要求墙体的构造要求•砖按材料分有粘土砖、炉渣砖、灰砂砖、粉煤灰砖等；按形状分为实心砖、空心砖和多孔砖等。普通实心砖的规格为240mm×115mm×53mm(图3.1)。为适应建筑模数及节能的要求等，近年来开发了许多砖型，如空心砖、多孔砖等(图3.2)。砖墙的构造1砖墙的材料普通烧结砖墙体构造1．砖墙的尺寸①砖的尺寸240ｘ115ｘ53(普标)长:宽:厚(加灰缝)=4:2:1②墙厚度（构造尺寸、标志尺寸）③砖墙的长度（115+10）n-10④洞口宽度（115+10）n+10⑤砖墙高度（53+10）n⑥独立砖柱尺寸•砂浆砂浆：由胶凝材料(水泥、石灰)和填充料(砂、矿渣、石屑等)混合加水搅拌而成。作用：将砖块粘结成砌体，提高墙体的强度、稳定性及保温、隔热、隔声、防潮等性能。常用的砌筑砂浆有水泥砂浆、混合砂浆、石灰砂浆三种。•实心砖墙砖墙的砌式和厚度实心砖墙：用普通实心砖砌筑的实体墙。常见的砌筑方式：全顺式、一顺一丁式、多顺一丁式、每皮丁顺相间式及两平一侧式等(图3.3)。实心砖墙体的厚度除应满足强度、稳定性、保温隔热、隔声及防火等功能方面的要求外，还应与砖的规格尺寸相配合(图3.4)。砌砖方法•砌砖施工通常包括抄平、放线、摆砖样、立皮数杆、挂准线、铺灰、砌砖等工序。如是清水墙，则还要进行勾缝。空斗墙：用实心砖侧砌，或平砌与侧砌相结合砌成的空体墙。眠砖：平砌的砖斗砖：侧砌的砖无眠空斗墙：全由斗砖砌筑成的墙；有眠空斗墙：每隔一至三皮斗砖砌一皮眠砖的墙(图3.5)。空斗墙加固部位示意见图3.6。•空心砖墙空心砖墙：用各种空心砖砌筑的墙体，有承重和非承重两种。砌筑承重空心砖墙一般采用竖孔的粘土多孔砖，因此也称为多孔砖墙。砌筑方式：全顺式、一顺一丁式和丁顺相间式，DM型多孔砖一般多采用整砖顺砌的方式，上下皮错开1/2砖。如出现不足一块空心砖的空隙，用实心砖填砌(图3.7)。•空心砖墙的厚度及轴线定位与砖的类型、圈梁的设置等有关。–模数多孔砖(表3.1)。–KP型多孔砖模数1M1.5M2M2.5M3M3.5M4M墙厚(mm)90140190240290340390用砖类型DM4DM3DM2DM1DM2+DM4DM1+DM4DM1+DM3DM3+DM4DM2+DM3表3.1模数多孔砖墙体厚度•组合砖墙用砖和轻质保温材料组合构成的既承重又保温的墙体，按保温材料的设置位置不同，可分为外保温墙、内保温墙和夹心墙(图3.8)。墙体细部构造包括墙身防潮、勒脚、散水、窗台、门窗过梁、圈梁和构造柱等(图3.9)。墙体细部构造墙身防潮：在墙脚铺设防潮层，以防止土壤中的水分由于毛细作用上升使建筑物墙身受潮，提高建筑物的耐久性，保持室内干燥、卫生。墙身防潮层应在所有的内外墙中连续设置，且按构造形式不同分为水平防潮层和垂直防潮层两种。•防潮层的位置–当室内地面垫层为混凝土等密实材料时，防潮层设在垫层厚度中间位置，一般低于室内地坪60mm；–当室内地面垫层为三合土或碎石灌浆等非刚性垫层时，防潮层的位置应与室内地坪平齐或高于室内地坪60mm；–当室内地面低于室外地面或内墙两侧的地面出现高差时，除了要分别设置两道水平防潮层外，还应对两道水平防潮层之间靠土一侧的垂直墙面做防潮处理(图3.10)。•防潮层的做法–墙身水平防潮层的做法有三种：•油毡防潮层(图3.11(a))•砂浆防潮层(图3.11(b))•细石混凝土防潮层(图3.11(c))(图3.11(d))–墙身垂直防潮层的具体做法是在垂直墙面上先用水泥砂浆找平，再刷冷底子油一道、热沥青两道或采用防水砂浆抹灰防潮(图3.12)。勒脚：外墙接近室外地面的部分。作用：一是防止外界机械性碰撞对墙体的损坏；二是防止屋檐滴下的雨、雪水及地表水对墙的侵蚀；三是美化建筑外观。做法：抹水泥砂浆、水刷石；或外贴面砖、天然石板等(图3.13)。散水：指靠近勒脚下部的水平排水坡明沟：在外墙四周或散水外缘设置的排水沟做法：散水的做法通常是在基层土壤上现浇混凝土(图3.14)或用砖、石铺砌，水泥砂浆抹面。明沟通常采用素混凝土浇筑，也可用砖、石砌筑，并用水泥砂浆抹面。(图3.15)散水与明沟•外窗台的构造做法有砖砌窗台和预制混凝土板窗台两种。–砖砌窗台应用较广，有平砌和侧砌两种做法(图3.16(a)、(b)、(d))–预制混凝土板窗台(图3.16(c))•内窗台构造也有两种(图3.16(e)、(f))。窗台窗台：窗洞口下部的防水和排水构造，同时也是建筑立面重点处理的部位，有内窗台和外窗台之分。过梁：为支承门窗洞口上部墙体荷载，并将其传给洞口两侧的墙体所设置的横梁。过梁目前常用的有钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁两种形式。钢筋砖过梁：在门窗洞口上部砂浆层内配置钢筋的平砌砖过梁(图3.17)钢筋混凝土过梁：是采用较普遍的一种，可现浇，也可预制。其断面形式有矩形和L形两种(图3.18)。圈梁：沿建筑物外墙、内纵墙及部分横墙设置的连续而封闭的梁。作用：提高建筑物的整体刚度及墙体的稳定性，减少由于地基不均匀沉降而引起的墙体开裂，提高建筑物的抗震能力。圈梁当圈梁被门窗洞口(如楼梯间窗洞口)截断时，应在洞口上部设置附加圈梁，进行搭接补强。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于两梁高差的两倍，亦不小于1000mm(图3.19)。圈梁的数量和位置与建筑物的高度、层数、地基状况和地震烈度有关。•非地震设防区•–装配式钢筋混凝土楼、屋盖或木楼、屋盖的砖房，横墙承重时按表3.2的要求设置圈梁；纵墙承重时每层均应设置圈梁，且抗震横墙上的圈梁间距应比表内要求适当加密。–现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖与墙体有可靠连接的房屋，应允许不另设圈梁，但楼板沿墙体周边应加强配筋并应与相应的构造柱钢筋可靠连接。表3.2圈梁设置要求及配筋圈梁设置及配筋设计烈度6、7度8度9度圈梁设置沿外墙及内纵墙屋盖处必须设置，楼盖处隔层设置；屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处沿内横墙屋盖处必须设置，楼盖处隔层设置；屋盖处间距不大于7m；楼盖处间距不大于15m；构造柱对应部位屋盖处及每层楼盖处；屋盖处间距不大于7m；楼盖处间距不大于7m；构造柱对应部位屋盖处及每层楼盖处；各层所有的横墙配筋最小配筋4φ84φ104φ12箍筋最大间距250mm200mm150mm圈梁有钢筋砖圈梁和钢筋混凝土圈梁两种。钢筋混凝土圈梁宜设置在与楼板或屋面板同一标高处(称为板平圈梁)；或紧贴板底(称为板底圈梁)(图3.20(a)、(b))。钢筋砖圈梁(图3.20（c))构造柱多层普通砖房按表3.3的要求设置构造柱。具体构造要求：先砌墙后浇钢筋混凝土柱，构造柱与墙的连接处宜砌成马牙槎，并沿墙高每隔500mm设2φ6水平拉结钢筋连接，每边伸入墙内不少于1000mm（图3.21）；柱截面应不小于180mm×240mm；混凝土的强度等级不小于C15；构造柱下端应锚固于基础或基础圈梁内；构造柱应与圈梁连接。表3.3砖房构造柱设置要求房屋层数各种层数和烈度均应设置的部位随层数或烈度变化而增设的部位6度7度8度9度四、五三、四二、三外墙四角、错层部位横墙与外纵墙交接处，较大洞口两侧，大房间内外墙交接处7～9度时，楼梯间、电梯间的横墙与外墙交接处六~八五、六四二各开间横墙(轴线)与外墙交接处，山墙与内纵墙交接处，7～9度时，楼梯间、电梯间横墙与外墙交接处七五、六三、四内墙(轴线)与外墙交接处，内墙局部较小墙垛处，7～9度时，楼梯间、电梯间横墙与外墙交接处，9度时内纵墙与横墙(轴线)交接处•通风道一般设置在内墙墙角处，组织方式主要有每层独用、隔层共用、子母通风道三种，其中以子母通风道应用最为广泛。•通风道有现场砌筑和预制构件拼装两种做法。•砖砌通风道要求砌筑密实，并随砌随抹，将内壁抹平。•预制通风道一般为每层一个预制构件，上下拼接而成，并与墙体有可靠的连接（图3.22）通风道按材料分：普通混凝土砌块、轻骨料混凝土砌块、加气混凝土砌块以及利用各种工业废料制成的砌块（炉渣混凝土砌块、蒸养粉煤灰砌块等）；按构造形式分：实心砌块和空心砌块；按功能分：承重砌块和保温砌块等；按尺寸和重量分：大、中、小型砌块三种类型砌块墙的构造砌块的类型与规格砌块需要在建筑平面图和立面图上进行砌块的排列，注明每一砌块的型号（图3.23）排列设计的原则：正确选择砌块的规格尺寸，减少砌块的规格类型；优先选用大规格的砌块做主砌块，以加快施工速度；上下皮应错缝搭接，内外墙和转角处砌块应彼此搭接，以加强整体性；空心砌块上下皮应孔对孔、肋对肋，错缝搭接。•砌筑缝砌筑缝包括水平缝和垂直缝。–水平缝有平缝和槽口缝(图3.24(a)、(b))，–垂直缝有平缝、错口缝和槽口缝(图3.24(c）、(d)、(e)、(f))等形式。–水平和垂直灰缝的宽度不仅要考虑到安装方便、易于灌浆捣实，以保证足够的强度和刚度，而且还要考虑隔声、保温、防渗等问题。•砌块的组砌砌筑砌块时，上下皮应错缝，搭接长度为砌块长度的1/4，高度的1/3～1/2，并不应小于90mm。当无法满足搭接长度要求时，在灰缝内应设φ4的钢筋网片拉接(图3.25)。纵横墙交接和外墙转角处均应咬接(图3.26)。砌块墙与后砌墙交接处，应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置2φ4、横筋间距不大于200mm的焊接钢筋网片。•过梁、圈梁与构造柱过梁是砌块墙的重要构件。砌块墙的圈梁常和过梁统一考虑，有现浇和预制两种。不少地区采用U形预制构件，在槽内配置钢筋，现浇混凝土形成圈梁(图3.27(a))。构造柱系将砌块上下孔对齐，于孔中配2φ10～2φ12的钢筋，然后用细石混凝土分层灌实(图3.27（b）)。构造柱须与圈梁连接。•门窗樘与砌块墙的连接为了简化砌块生产和减少砌块的规格类型，砌块中不宜设木砖和铁件，此外有些砌块强度低，直接用圆钉固定门窗容易松动。在实践中门窗樘与砌块墙的连接方式，可利用砌块凹槽固定，或在砌块灰缝内窝木榫或铁件固定，或利用膨胀木块固定及膨胀螺栓固定等(图3.28)。•防湿构造砌块多为多孔材料，吸水性强，容易受潮，特别是在檐口、窗台、勒脚及落水管附近墙面等部位。在湿度较大的房间中，砌块墙也须有相应的防湿措施(图3.29)。•选择导热系数小的材料(图3.30)•增加墙体的厚度•避免热桥(图3.31)•防潮防水•防止冷风渗透墙体的保温与节能构造1墙体的保温措施•外墙表面做浅色、光滑的饰面，如采用浅色•设置通风间层，形成通风墙，以空气的流通•采用多排孔混凝土或轻骨料混凝土空心砌块•设置带铝箔的封闭空气间层，利用空气间层隔热。当为单面贴铝箔时，铝箔宜贴在温度墙体的隔热措施•外墙内保温技术•空心砖墙及其复合墙技术•加气混凝土技术•混凝土轻质砌块墙体技术墙体的节能措施隔墙具有一定功能或装饰作用的建筑配