第二篇 第06章 单层厂房外墙构造 课件《房屋构造与识图(构造)》同步教学(哈工大版)

图6.7 嵌砌砖墙与柱于连接示例
图6.8 砖外墙抗震缝构造示例
1.防腐木砖 2.油毡 3.镀锌铁皮 4.沥青麻丝
6.1.3 砌块墙构造 为改革砖墙存在的缺点，块材墙在国内外均得到一定发展，与民用建筑一样，厂
房多利用轻质材料制成块材或用普通混凝土制成空心块材砌墙。块材墙的砌筑与砖墙 基本相同，即块材之间应横平竖直、灰浆饱满、错缝搭接，块材与柱子之间由柱子伸 出钢筋砌入水平缝内实现锚拉。块材墙的整体性与防震性比砖墙要好。
砖墙的抗震措施较复杂，据震害调查，砖外墙受地震破坏最普遍的现象是：女儿 墙、侧墙、山墙开裂、外闪、倒塌：变形缝两侧的墙、梁等碰坏；高跨高墙倒塌砸坏低跨 屋面等。随地震裂度不同，受害程度也不同，例如7度区少数砖墙外闪开裂，局部倒塌，8 度9度区则有的连同圈梁一起大面积倒塌，锚拉钢筋被拨出，10度、11度区则更严重。
并有一定的保温隔热能力，虽比24 砖墙热工性能稍差，但仍得到较广 泛的应用。②钢筋轻混凝土墙板(图 6.10)，这类墙板很多，如粉煤灰硅 酸盐混凝土墙板、各种加气混凝土 墙板等，它们的共同优点是比普通 混凝土和砖墙都轻，保温隔热性能 好，配筋后可运输、吊装，并在一 定叠高范围内能承受自重．缺点是 吸湿性较大，故一般须加水泥沙浆 等防水面层，有的还有龟裂或锈蚀 配筋的缺点。对保温或隔热要求较 高以及既要保温又要隔热但湿度不 很大的车间适用。
图6.1 建自承重砖墙构造 1.砖外墙 2.柱 3.联系梁 4.小牛腿 5.基础粱 6.垫块 7.杯形基础 8.散水 9.墙

图6.2 基础梁的位置
5.砖墙与骨架连接的细部构造
1.基础梁 2.内地面 3.散 水 4.垫块 5.小牛髓 6.高 杯口
砖墙与柱子(包括抗风柱)、屋架端部采用钢筋连接(图6.4)，由柱子、屋架 沿高度每隔500～600mm伸出2Φ6钢筋砌入砖墙水平缝内，以达到锚拉作用。
图6.4 砖墙与柱的连接
1.墙柱连接筋 2.圈梁兼过梁 3.女儿墙内加筋1 ，121=1000mm 4.板缝加 筋(1tlz)与墙内加筋连接 5.圈梁与柱连接筋 6.砖外墙
单层厂房砖外墙一般均砌成双面清水墙，表面多以原浆或水泥浆勾缝，内表面喷涂白 灰水等以加强采光效果．近年来随着对外观效果要求的不断提高，单层厂房外饰面也有彩 色涂料、水刷石或贴马赛克等做法.
4)单跨钢筋混凝土厂房，砖墙可嵌砌在柱子之间，由柱两侧出筋砌入砖缝锚拉(图 6.7)， 可增强柱墙整体性及厂房纵向刚度井承受纵向地震荷载，比外包墙提高了抗震能 力，如唐山水泥机械厂组合车间采用的即嵌砌墙，1976年7月地震后仍基本完好。
如唐山水泥机械厂组合车间采用的即嵌砌 墙，1976年7月地震后仍基本完好。多跨 时嵌砌墙则使各纵列柱刚度不匀，地震时 厂房易产生不利变形，而且嵌砌墙较外包 墙施工复杂，保温性能也较差(有热桥作 用)，故非地震区采用较少。
6.2 钢筋混凝土板材墙
1.一般介绍
发展大型板材墙是改革墙体促进建筑工业化的重要措施之一，这不仅加快厂房建筑 工业化、减轻大量繁重体力劳动，而且可充分利用工业废料，减轻自重，节省大量粘土 砖不损害农田。此外，经震害调查证明，板材墙的抗震性能也远比砖墙优越，故地震区 宜优先采用大型板材墙。目前存在的主要问题是钢材水泥用量比砖墙多，但随着环境保 护及环境效益受到重视，粘土砖墙必将逐步减少用量。这些问题将不再会是缺点。
只有当墙与骨架间达到理想的整体性时，它们才能作为一个整体参与振动并消除相对运 动。工程实际中只能根据安全、经济的原则，根据厂房的重要性与地震裂度的高低使这个 整体性满足一定的要求，如大中城市的供水、供电等重要厂房与一般厂房及临时性厂房就 应区别对待地震惯性力对墙身还会产生剪切破坏，墙面越高大，各截面(特别是底层)所受 剪力越大.
2.骨架结构填充砖墙 当吊车吨位大、厂房跨度较大时，再采用带壁柱的承重墙，结构断面就会增大，
工程量也将增加，而且砖结构对吊车等引起的振动抵抗能力也差，故这时一般均采用 钢筋混凝土骨架承重或钢骨架承重，使承重与围护功能分开，外墙起到围护、承受自 重和风荷载作用。通常围护墙体大都不做基础，而采用两端搭于杯形基础上(或小牛腿 上)的基础梁支承墙体重量。以防产生不均匀沉降。当墙体较高时，上部墙体重量由连 系梁承担，经小牛腿将重量传给柱子再传至基础，下部墙体重量则通过基础梁传至基 础(图6.1)。为增强墙体的稳定性和整体性则应设置圈梁(设置原则及连结构造参见砖墙 抗震措施)。
表6.1 地震裂虚与地面水平最大加速
观察震害并根据振动学分析可知，由于砖外墙与厂房骨架的自振周期、振动相 位，同一时刻的位移等往往都不相同，故在振动时，它们之间将产生相高或相向运 动，当为相寓运动时，它们之间的连接构件由于惯性力的冲击将受拉，惯性力过大 则使锚拉钢筋拨出甚至拉断，墙体就会倾裂或倒塌。同理，变形缝两侧则在相向运 动时易产生撞击破坏 (特别是厂房上部)，而山墙与侧墙相交等墙角部位则常易产生 相互推撞开裂或倒塌现象。 竖向加速度显著时，则易使悬臂等构件震坏。
3.基础梁与基础连接 基础梁与基础连接， 一般有以下几种情况(图6.2)：当基础埋置较浅时，基础梁
可通过混凝土垫块或直接搁置在基础顶面，当基础埋置较深时，
则用牛腿支托或采用高杯口基础。基础梁顶面标高通常比室内地面(土0.000)低 50mm，以便在该顶面设置墙身防潮层(一般均采用防水砂浆)，勒脚抹500~800m高 水泥砂浆或干粘石、水刷石即可. 4.基础梁防冻胀与保温
3)加强砖墙与屋架、柱子(包括抗风柱)的连接，并适当增设圈梁。当屋架端头高度较 大时，应在端头上部与柱顶处各设现浇闭合圈梁一道(变形缝处仍断开)：山墙应设卧梁除 与槽口圈梁交圈连接外并应与屋面板用钢筋连接牢固。设计裂度为8度、9度时，应沿墙高 按上密下稀的原则每隔3—5m增设圈梁一道。圈粱截面高度不小于180mm，配筋不少于 4Φ2，圈梁应与柱、屋架或屋面板牢固锚拉，厂房顶部田梁锚拉钢筋不少于钟12，图 6.5、6.6为示例。
图6.9 钢筋混疑土槽形板、空心板
图6.10 配筋轻混凝土墙板示例
2)组合墙板(复合墙板)。将高效保温材料如容重很轻的炉渣、蛭石、膨胀珍珠 岩、陶粒、矿棉、泡沫塑料等与承重材料组合而成大型墙板，最常见的是用钢筋混 凝土制成外壳， 内填轻质高效保温材料(图6.11)：另—类是用如石棉水泥板、塑料 板、薄钢板或钢板等固定在骨架两面制成轻外壳，再在空腔内填充高效保温隔热材 料构成组合墙板。还有的在槽形板凹侧贴附保温隔热材料构成单面承重组合墙板， 其钢筋、水泥用量较省，但保温材料一侧吸湿性大、防水差，主要原因是由于保温 材料内细孔相互连通产生毛细管作用所致。
下面按墙板的构造和组成材料分类如下： 1)单一材料的墙板。①钢筋混凝土槽形板、空心板(图6.9)。这类板的优点是耐久性 好、制造简单，可施加预应力。槽形板或称肋形板，其钢材、水泥用
量较省，但保温隔热性能差，且易 积灰，故只适用于某些热车间和保 温隔热要求不高的车间、仓库等。
空心板的钢材、水泥用量较多，但 双面平整、不易积灰是一大优点，
2.墙板规格及分类 (1)墙板规格。 我国现行工业建筑墙板规格中，长和高采用300 ㎜为扩大模数，板长有4500 ㎜ 、 6000 ㎜ 、7500 ㎜(用于山墙)和12000 ㎜四种，可适用于6m或12m柱距以及3m整倍数的 跨距。板高有900mm、1200㎜、1500 ㎜和1800 ㎜四种。板厚以20mm为模数进级，常用厚 度为160~240mm。 (2)墙板分类。 墙板分类根据不同需要有不同划分，如按保温要求分为保温墙板和不保温墙板， 按 墙板所在墙面位置分为檐下板、窗上板、窗框板、窗下板、 一般板、山尖板、勒脚板、 女儿墙板等。
第六章 单层厂房外墙构造
第六章 单层厂房外墙构造
单层厂房外墙，按使用要求、材料、构造和施工方式等条件不同可分为砖墙、块 材墙、板材墙、波形板(瓦)墙以及开敞式外墙等。
6.1 砖、砌块外墙
6.1.1 砖墙构造 1.承重砖墙
我国小型单层厂房用砖砌承重墙者较多，承重墙需承受自重、屋顶吊车荷载及地 震力作用。其形式可作成带壁柱的墙体，下设墙下条形基础，并在墙体适当部位设置 圈粱。其特点是构造简单、施工方便、造价较低，但墙体自重大，承载能力较低，抗 震性能较差。故承重砖墙仅适用于跨度小于15m、吊车吨位不超过5t、柱距不大于6m 的小型厂房。
图6.11 组合墙板平剖面示意图
组合墙板的特点是，使材料各尽所长，即充分发挥芯层材料的高效热工性能；外 壳材料的承重、耐气候等性能。这类墙板的主要缺点是制造工艺较复杂，用作保温时
易产生“热桥”的不利影响，见图6.12。“热桥”感热面积。与其厚度d之比(a／d)
愈小，则“热桥”作用也愈小，国外有用不锈钢片如形钢片等做内外壳连系构件，以 消除“热桥”影响，这是一种改进办法。另一办法是做成无肋骨的叠合板材，如有一 种石棉水泥泡沫塑料叠合板，即用油膏将石棉水泥板夹粘泡沫塑料而成。
图6.5 砖墙与屋架的连接 1.檐口圈梁 2.柱顶圈梁 3.砖墙 4.预埋铁件
图6.6 田梁、山墙卧粱与墙身连接 1.砖墙 2.圈梁 3.高洞 4.山墙卧梁 5.钢筋棍凝土压顶
5)设置防震缝。 一般在纵横跨交接处、纵向高低跨交接处以及与厂房毗连贴建生 活间、变电所、炉子间等附属房屋均应用防震缝分开，缝两侧应设墙或柱。平行于 排架设缝时，缝宽不小于50一90mm(车间高时取宽值)，纵横交接处以及垂直于排架 方向设缝时， 缝宽不小于100～150mm。伸缩缝或沉降缝应与抗震缝统一考虑设 置，只设温度缝或沉降缝时，缝宽30～90mm即可。图6.8为砖外墙抗震缝构造示 例。 (6)必须严格保证施工质量。
观测已知， 地震发生时，震源的能量将迅速地以地震波的形式向周围冲击，使基 础所在地面产生水平和竖向加速度，后者多在9度以上震中区附近才显著。水平加速度则影 响及破坏性均较广，根据测得的记录经统计分析，这种地面水
平最大加速度(a地面)与地震裂度大致成正比关系(表6.1)。由于地面产生加速度运动， 遂迫使厂房骨架与外墙产生反应加速度反应)并受激而振动，同时还受到与构件质量m 成正比的惯性力F的冲击(F ＝ma反应)，构件越重、位置越高，这种惯性力就越大。
6.1.2 砖墙的抗撮、抗震措施 1.砖墙振、震害分析
引起单层厂房(包括外墙)振动的原因有吊连的起停、锻锤的冲击、 风力或地震等。对于厂房的承重骨架由于这些振源产生的振动影响，可分别以吊车制动 力、风力、地震荷载等外力作用在结构计算中加以考虑。对于砖外墙来说，由于生产操作 和风力产生的振动影响，除按前述从柱子、 屋架端部伸出钢筋砌入砖缝锚拉外，并应布置 圈粱增加墙与骨架的整体性以保证砖墙的稳定。圈梁布置的原则是，振动较大的长房，如 锻工车间、压缩机房等，沿墙高每隔4m左右设一道，其他厂房在柱顶吊车梁附近设置，特 别高大的厂房则应适当增设。圈梁与柱子应锚拉稳妥(图6.4)。
2.砖墙的抗震措施 减轻墙体重量，降低其重心，加强墙与骨架的整体性，保证墙身的抗剪强度等是砖墙 抗震的主要措施，如： 1)用轻质板材代替砖墙，特别是高低跨相交处的高跨封墙以及山墙山尖部位应尽量采 用轻质板材，山墙少开门窗，侧墙第一柱距不宜设门窗。 2 ) 尽 量 不 做 女 儿 墙 ： 必 须 做 时 ， 无 锚 固 女 儿 墙 高 度 不 应 超 过 5 0 0 mm( 自 屋 面 覆 盖 屋 顶 面 算起)，9度区不应做无锚固女儿墙。
冬季，北方地区非采暖厂房回填土为冻胀土时，基础梁下部宜用炉渣等松散材 料填充以防土壤冻胀时对基础粱及墙身产生不利的反拱影响[图6 ．3(a)]，冻胀严重 时还可在基础梁下预留空隙[图6.3(b)]。这种措施对湿陷性土壤、冻胀性土壤也同样 适用，可避免不均匀沉陷或不均匀膨胀冬季，室温对基础梁附近土壤温度影响较 大，有时足以使其不冻结。地面温度虽愈靠近外墙愈低，但也不至影响工人身体健 康。因此，采暖厂房修建地区冬季室外气温较高时，基础梁底部可不用松散材料填 充。反之，室外气温较低时(采暖计算温度低于 -15℃)，非采暖厂房的基础梁底部应填以松散材料保温。