我国采用砖墙有着悠久的历史,砖墙有很多优点:保温、隔热及隔声效果较好,具有防火和防冻性能,有一定的承载能力,并且取材容易,生产制造及施工操作简单,不需大型设备。砖墙也存在不少缺点:施工速度慢,劳动强度大,自重大,而且粘土砖占用农田。所以,砖墙有待于进行改革。从我国实际出发,砖墙在今后相当长的一段时期内将仍然广泛使用。
11.2.1 砖墙材料
砖墙是用砂浆将一块块砖按一定技术要求砌筑而成的砌体,其材料是砖和砂浆。
11.2.1.1 砖
砖按材料不同分类,有粘土砖、页岩砖、粉煤灰砖、灰砂砖、炉渣砖等;按形状分类有实心砖、多孔砖和空心砖等。其中,常用的是普通粘土砖。
普通粘土砖以粘土为主要原料,经成型、干燥焙烧而成,有红砖和青砖之分。青砖比红砖强度高,耐久性好。
我国标准砖的规格为240mm×115mm×53mm,砖长∶宽∶厚=4∶2∶1(包括10mm宽灰缝),标准砖每块重量约为25N左右,适合手工砌筑。
砖的强度以强度等级表示,分别为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个级别。如MU30表示砖的极限抗压强度标准值为30MPa。
11.2.1.2 砂浆
砂浆是砌块的胶结材料。砖块经砂浆砌筑成墙体,使它传力均匀,它还起着嵌缝作用,能提高防寒、隔热和隔声的能力。砌筑砂浆要求有一定的强度,以保证墙体的承载力,还要求有适当的稠度、保水性及好的和易性,方便施工。
(1)水泥砂浆,由水泥、砂加水拌和而成,属水硬性材料,强度高,但可塑性和保水性较差,适应砌筑湿环境下的砌体和加强砌体,如地下室、砖基础、砖砌过梁等。
(2)石灰砂浆,由石灰膏、砂加水拌和而成。由于石灰膏为塑性掺合料,所以石灰砂浆的可塑性很好,但它的强度较低,且属于气硬性材料,遇水强度即降低,所以适宜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。既有较高的强度,也有良好的可塑性和保水性,故民用建筑地上砌体中被广泛采用。
砂浆强度等级有M15、M10、M7.5、M5、M2.5共五个级别。
11.2.2 砖墙的组砌方式
为了保证墙体的强度、保温、隔声等要求,砖砌体的砖缝必须横平竖直、上下错缝、内外搭接,避免形成竖向通缝,影响砖砌体的强度、刚度和稳定性。常用的错缝方法是将丁砖和顺砖上下皮交错砌筑。每一层砖称为一皮,同时砖缝砂浆必须饱满,厚薄均匀。当墙面作清水砖墙时,还应考虑墙面图案美观。在砖墙的组砌中,把砖长方向垂直于墙轴线砌筑的砖称为丁砖,砖长方向平行于墙轴线砌筑的砖称为顺砖。常见的砖墙砌筑方式有全顺式(120砖墙)、一顺一丁式、三顺一丁式或多顺一丁式和每皮丁顺相间式也叫十字式(240砖墙)及两平一侧式(180砖墙)等。砖墙的组砌方式如图11.3所示。
图11.3 砖墙的组砌方式
(a)一顺一丁式(240砖墙);(b)多顺一丁式(240砖墙);(c)十字式(240砖墙);(d)120砖墙;(e)180砖墙;(f)370砖墙
11.2.3 墙体细部构造
墙体的细部构造包括门窗过梁、窗台、墙脚的构造、墙体加固措施等。
11.2.3.1 门窗过梁
过梁用来承受门窗洞口上墙体传来的荷重。根据材料和构造方式不同,过梁有砖拱过梁、钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁三种。
1.砖拱过梁
砖拱过梁分为平拱和弧拱,由竖砌的砖作拱圈,一般将水泥砂浆灰缝做成上宽下窄,上宽不大于15mm,下宽不小于5mm。砖不低于MU10,砂浆不能低于M5,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,如图11.4所示。
图11.4 砖拱过梁
(a)平拱;(b)弧拱;(c)半圆砖拱
2.钢筋砖过梁
钢筋砖过梁用砖不低于MU10,砌筑水泥砂浆不低于M5。一般在洞口上方先支木模,砖平砌,下设3～4根ϕ6钢筋要求伸入两端墙内不少于240mm,梁高砌5～7皮砖或不小于L/4,钢筋砖过梁净跨宜为1.5～2m,如图11.5所示。
图11.5 钢筋砖过梁
3.钢筋混凝土过梁
钢筋混凝土过梁有现浇和预制两种,梁高及配筋由计算确定。为了施工方便,梁高应与砖的皮数相适应,以方便墙体连续砌筑,故常见梁高为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。为简化构造,节约材料,可将过梁与圈梁、悬挑雨篷、窗楣板或遮阳板等结合起来设计。如在南方炎热多雨地区,常从过梁上挑出300～500mm宽的窗楣板,既保护窗户不受雨淋,又可遮挡部分直射太阳光,如图11.6所示。
图11.6 钢筋混凝土过梁
(a)平墙过梁;(b)带窗套过梁;(c)带窗楣过梁
11.2.3.2 窗台
窗台的作用是排除沿窗面流下的雨水,防止其渗入墙身、沿窗缝渗入室内,同时避免雨水污染外墙面。处于内墙或阳台等处的窗,不受雨水冲刷,可不必设挑窗台。外墙面材料为贴面砖时,墙面可以被雨水冲洗干净,也可不设挑窗台。
窗台可用砖砌挑出,也可以采用预制钢筋混凝土窗台。砖砌挑窗台施工简单,应用广泛。根据设计要求可分为:60mm厚平砌挑窗台及120mm厚侧砌挑窗台,如图11.7所示。
图11.7 窗台的构造
(a)侧砌砖挑窗台;(b)预置钢筋混凝土挑窗台;(c)不悬挑窗台;(d)粉滴水的悬挑窗台
11.2.3.3 墙脚的构造
墙脚是指室内地面以下、基础顶面以上的这段墙体。内外墙都有墙脚,外墙墙脚又称勒脚。由于砖砌体本身存在很多微孔以及墙脚所处的位置,常有地表水和土壤中的水渗入,影响室内卫生环境。因此,必须做好墙脚防潮,增强勒脚的坚固及耐久性,排除房屋四周地面水。
1.勒脚
勒脚是外墙墙身接近室外地面的部分,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。另外,勒脚的做法,高矮、色彩等应结合建筑造型,选用耐久性高的材料或防水性能好的外墙饰面。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)勒脚采用石材,如条石等。
2.防潮层(www.xing528.com)
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砌体。
(1)防潮层的位置。当室内地面垫层为混凝土等密实材料时,防潮层的位置应设在垫层范围内,低于室内地坪60mm处,同时还应至少高于室外地面150mm,防止雨水溅湿墙面;当室内地面垫层为透水材料时(如炉渣、碎石等),水平防潮层的位置应平齐或高于室内地面60mm处;当内墙两侧地面出现高差时,应在墙身内设高低两道水平防潮层,并在土壤一侧设垂直防潮层,如图11.8所示。
图11.8 墙身防潮层的位置
(2)墙身水平防潮层的构造做法常用的有以下三种(见图11.9):
图11.9 墙身防潮层的构造
(a)卷材防潮层;(b)防水砂浆防潮层;(c)细石混凝土防潮层
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,厚度常为20mm;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。一般采用60mm厚的细石混凝土带,下部内配ϕ6间距≤120mm的钢筋,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,不应在刚度要求高的情况下或地震区采用,一般只用在低层建筑中。
如果墙脚采用不透水的材料(如条石或混凝土等),或在室外设计地坪以上设有钢筋混凝土地圈梁时,可以不设防潮层。
3.散水与明沟
房屋四周可采取散水或明沟排除雨水。当屋面为有组织排水时一般设明沟或暗沟,也可设散水。屋面为无组织排水时一般设散水,但应加滴水砖(石)带。散水的做法通常是在素土夯实上铺混凝土等材料,厚度60～70mm;或用砖石等材料铺砌。散水应设不小于3%的排水坡。散水宽度一般600～1000mm,并比屋面挑出檐口宽出200mm左右。散水与外墙交接处应设分格缝,分格缝用弹性材料嵌缝,防止外墙下沉时将散水拉裂。散水整体面层纵向距离每隔6～12m做一道伸缩缝,如图11.10所示。
图11.10 散水的构造做法
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%,坡向窨井。宽度为220～350mm,外墙与明沟之间应做散水,如图11.11所示。
图11.11 明沟的构造做法
(a)砖砌明沟;(b)混凝土砌明沟
11.2.3.4 墙身加固措施
1.壁柱
(1)设置要求。当墙体的窗间墙上出现集中荷载,而墙厚又不足以承受其荷载;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时,为了使之与墙体共同承担荷载和稳定墙身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。
(2)构造要点。墙体受到集中荷载或墙体过长(如240mm厚,长超过6m)时,应增设壁柱。壁柱突出墙面的尺寸一般为240mm×370mm、240mm×490mm(其中240mm为突出值)或根据结构计算确定。尺寸应符合砖规格而且应考虑到灰缝的错缝要求。
2.门垛
(1)设置要求。当在较薄的墙体上开设门洞时,为保证墙身稳定和门框安装,在门靠墙转角处或丁字接头墙体的一边应设置门垛。
(2)构造要点。门垛凸出墙面不少于120mm,如图11.12所示。
图11.12 壁柱和门垛
3.圈梁
(1)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构造梁,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)圈梁的设置位置。圈梁设在房屋四周外墙及部分内墙中,并处于同一水平高度,像箍一样把墙箍住。
屋盖圈梁必须设置,楼板处可隔层设置,当地基不好时在基础圈梁也应设置。圈梁主要沿纵墙、山墙设置,理论上内横墙大约10～15m设一道。当抗震设防要求不同时,圈梁的设置要求有所不同。每层圈梁必须封闭交圈。当圈梁被门窗洞口截断时,应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁,其配筋和混凝土强度等级均不变,如图11.13所示。
图11.13 附加圈梁
(3)圈梁的构造。圈梁有钢筋砖圈梁和钢筋混凝土圈梁两种。
钢筋砖圈梁构造如图11.14(a)所示。钢筋混凝土圈梁的高度不小于120mm,宽度与一般墙厚相同,如图11.14(b)、(c)所示。圈梁有时与门窗梁统一考虑,可用圈梁代替门窗过梁。
图11.14 圈梁构造
4.构造柱
钢筋混凝土构造柱是从构造角度考虑设置的,是提高墙体整体刚度和稳定性的有效措施。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和建筑物的抗震能力。
(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。一般在外墙四角、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、楼梯间四角、大片墙体内、需局部加强墙体的抗压强度处设置。
(2)构造柱的构造(见图11.15)。最小截面尺寸为240mm×180mm,纵向一般设不少于4根直径12mm的钢筋,纵向钢筋间距不大于240mm;箍筋的间距不大于250mm,角柱的箍筋通长加密,一般构造柱箍筋在节点上下1/6净跨范围内加密。
图11.15 构造柱构造
构造柱与墙连结处宜砌成马牙直槎。并应沿墙高每500mm设2ϕ6拉接筋(墙厚240mm),每边伸入墙内不少于1000mm。
构造柱不单独承重,因此不需设独立基础,但纵向钢筋应伸入室外地坪以下500mm[基础(圈)梁埋深大于500mm],或锚入埋深浅于500mm的基础(圈)梁内;纵向钢筋上部应伸入屋顶圈梁(无女儿墙)或女儿墙顶部钢筋混凝土压顶内(有女儿墙);屋顶如有女儿墙,则抗震区的女儿墙中每开间必设构造柱,附加构造柱纵向钢筋从屋顶圈梁生根。
5.防火墙
防火墙的作用在于截断火灾区域,防止火灾蔓延。作为防火墙,其耐火极限应不小于4.0h。防火墙的最大间距应根据建筑物的耐火等级而定。
防火墙为截断燃烧体或难燃烧体的屋顶结构,并高出非燃烧体屋面400mm,高出燃烧体或难燃烧体屋面500mm,如图11.16所示。当屋盖为耐火极限不低于0.5h的非燃烧体时,防火墙可砌至屋面基层的底部,不必高出屋面;防火墙上不应开设门窗洞口,如必须开设时,应采用甲级防火门窗,并应能自动关闭;防火墙上不应设排气道,必需设时,两侧的墙厚不小于120mm;防火墙不应设在建筑物的转角处,否则内转角两侧的门窗洞口的水平距离不小于4m。紧靠防火墙两侧的门窗洞口最近距离不小于2m。设耐火大于0.9h的非燃烧固定采光窗时不受此限制。
图11.16 防火墙的设置
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