浅议框架结构填充墙体材料的正确选取
摘要:建筑平面施工布置较为方便灵活是框架结构的一大优势,因此高度不大的建筑常常采用这种结构体系。本文的主要对如何正确选取框架架构填充墙体材料进行探讨。首先,对正确选取填充墙体材料的重要性进行了描述,然后对一些较为常见的填充墙体材料进行了介绍,最后分析了选择填充墙体材料的一般原则以及方法,旨在保证建筑质量的同时,尽可能地降低工程造价。[1]
关键词:框架结构;选取;填充墙体材料
框架结构具有以下优势:可以在建筑上进行灵活布置,形成平面大开间,从而使人们日益增长的建筑空间要求得到满足。该优势是框架结构广泛应用于中低层建筑的先天条件。填充墙体的材料是框架结构的重要组成部分,因而在框架结构建筑施工时需要对填充墙体材料进行相关的研究。
1.正确选取填充墙体材料的重要性
所谓的填充墙体材料一般指得是用来拼装、砌筑或者采用其他的一些方法构成非承重墙体的材料,发挥的功能有分隔以及围护等。填充墙体材料的用量是非常大的,居于各种建筑材料用量之首,从价值上考量,大约占建筑物总造价的百分之三十。因此从正确选取填充墙体材料的角度研究如何降低工程造价是很有现实意义的。
在实际操作中,设计人员和业主往往忽视了对填充墙体材料种类的选择,没有做到材料的节约、合理使用。设计人员进行设计时,常常依据过去的经验和当前的普遍做法,未能在技术经济方面做科学地比对分析,即没有进行细致的优化考虑。业主通常把注意力放在了结构项目方面,对于正确选取填充墙体材料缺乏应用的关注。所以有必要加强设计人员以及业主对填充墙体材料的重视,并运用技术经济分析比较的手段对该项目进行定量的研究。[2]
2.几种较为常见的填充墙体材料
2.1烧结空心砖和烧结多孔砖
烧结空心砖和烧结多孔砖的主要制作原料是粘土,主要制作过程为:坯料制备、挤出成型、焙烧。它们具有隔音、隔热、保温、孔率大、重量轻、易于砌筑和粉刷等优点。常用于框架结构的填充墙和非承重分隔墙。空心砖在重量方面仅为实心砖的百分之七十到百分之八十,因而能够大大减轻墙体的自重。另外,这
两种砖在价格方面较为经济,容易被业主所接受。
2.2蒸压灰砂砖
石灰和砂是制作蒸压灰砂砖的主要原料。蒸压灰砂砖是一种实心砖,制作过程为:坯料制备、压制成型、蒸压养护。该种砖具有经济实惠、节约粘土、不破坏耕地等优点,南方建筑采用较多。
2.3混凝土小型空心砌块
该种砖以砂石为骨料,以水泥为胶凝材料,通过加水搅拌、振动加压、养护等一系列工序制作而成。混凝土小型空心砌块重量轻、强度高、砌筑简便,砌筑的墙面较为平整、易于粉刷,提高了施工效率,降低了施工成本。
2.4蒸压加气混凝土砌块
砂、粉煤灰、含硅尾矿等硅质材料,石灰、水泥等钙质材料是蒸压加气混凝土砌块的主要制作原料。制作过程为:掺和发气剂、加水搅拌、浇筑成型、预养切割、蒸压养护。蒸压加气混凝土砌块质量较轻,具有良好的隔音、保温、环保等特性,同时还可以根据实际的需要制成各种规格的砌块、板材、以及保温制品。
3.两种常用填充墙体材料对比与选择
我国南方框架结构建筑填充墙体材料多选用蒸压灰砂砖或蒸压加气混凝土砌块,至于两者的优劣,一般通过主要特性对比和经济效益对比两种方式,其中又以经济效益的对比为重点。[3]
3.1蒸压灰砂砖与蒸压加气混凝土主要性能对比
种类
蒸压灰砂砖 蒸压加气混凝土砌块
项目
容重 容重大 容重小
墙体砌筑成本 墙体材料价格较低但损耗较大 墙体材料价格较高但损耗率较小
主体构件成本 主体成本较高 结构断面缩小,含钢量低,主体成本低
抹灰要求 需要全面挂网 局部挂网
墙体砌筑质量 裂缝、渗漏问题较为普遍,砂浆用量多 平整度高,垂直度高,渗水情况少,砂浆用量少
施工工艺 劳动强度大,效率较低 劳动强度小,效率高
从上表两种砖的主要性能对比可以看出,蒸压灰砂砖在成本方面要优于蒸压加气混凝土砌块,然而在其他方面却不如后者。至于哪一种砖的综合效益更高些,这就需要通过定量分析比较进行判定。
3.2两种填充墙体材料的经济效益比对分析
下文以某工程为研究对象,比对分析蒸压灰砂砖和蒸压加气混凝土砌块的经济效益。
某栋商业住宅建筑:十二层框架结构,最大跨度为六米,建筑高度为四十二米,建筑面积为一万三千平米,墙体砌筑体积约为一千九百五十立方米,外墙墙面抗渗防水面积约为一万一千五百平米。
项目名称 蒸压灰砂砖 蒸压加气混凝土砌块
砖墙砌筑造价 34.8元/m2 53元/m2
外墙面抗渗防水抹灰造价 105.6元/m2 93.7元/m2
主体砼结构、钢筋造价 493元/m2 462元/m2
合计 633.4元/m2 608.7元/m2
采用蒸压灰砂砖和采用蒸压加气混凝土砌块两种情况下相关的建筑结构是有所区别的,依据各自的图纸对两种情况下(选用不同填充墙体材料)的每个项目的造价进行计算,结果如上表所示。从上表可以很明显地看出:在砖墙砌筑这方面蒸压灰砂砖的造价比蒸压加气混凝土砌块低约十八元每平米;在施工时,蒸
压灰砂砖为满足抗裂防渗的要求,需要全部挂网,而蒸压混凝土砌块只需要在柱交接处、墙体与梁、门窗洞口边框处等局部处挂网,所以导致前者在抹灰造价方面高出后者十二元每平米。除此之外,由于在质量上蒸压加气混凝土砌块轻于蒸压灰砂砖,故在结构设计时能够减少梁、柱的基础尺寸及钢筋用量,大大降低了工程造价。通过对两者之间经济效益的比对分析,最后决定采用蒸压加气混凝土砌块作为本工程的填充墙体材料,相比采用蒸压灰砂砖可以降低大约三十二万的工程造价,经济效益十分可观。[4]
另外,采用蒸压加气混凝土砌块这种填充墙体材料能够与抹灰工艺实现较好地结合,无论是在砌筑质量方面,还是在劳动强度方面,都优于蒸压灰砂砖与抹灰工艺的结合。采用蒸压加气混凝土砌块时,为了满足抗裂防渗的要求,一般需要使用胶质水泥打底,并结合局部挂网的工艺,所以在抹灰造价方面比普通红砖墙抹灰高出约一元每平米,在施工效率方面也处于劣势,比后者低约百分之十,但是这些方法的运用可以很好地避免蒸压加气混凝土砌块墙体的砌筑裂缝问题以及渗漏问题,对于减少结构断面、缩减结构含钢量、提高抹灰工程的质量十分有利,这些优势是蒸压加气混凝土砌块墙体得以推广应用的必要条件。
4.新型墙体材料展望
对墙体材料进行革新是当今时代发展的客观需要,所谓的墙体材料革新指得是研究开发并推广新型墙体材料的应用。新型墙体材料主要包括以下几种:孔洞率大于百分之二十五的非粘土烧结多孔砖、混凝土砌块、烧结页岩砖、蒸压加气混凝土砌块、轻集料混凝土条板、钢丝网架夹心板等。新型墙体材料同传统的墙体材料相比具有质量轻、强度高、隔音效果佳、保温效果好等优势。建筑节能是当今建筑行业的一个发展方向,新型墙体材料的应用有助于建筑节能的实现。随着科学技术的飞速发展,新型墙体材料的种类得以不断补充,性能得以不断提高,产生越来越大的经济效益。[5]
5.结语
综上所述,采用估算工程量的方法、经济效益比对分析的手段,通过确定工程造价以及质量上的优劣,才能最终正确选取框架结构填充墙体材料。
参考文献:
[1] 李桂茹. 填充墙材料在建筑工程应用中存在的问题[J]. 天津建设科技, 2011,(01) .
[2] 关洪波. 走绿色墙材发展道路 为节能建筑提供自保温复合墙体材料[J]. 砖瓦, 2011,(03) .
[3] 高连玉,赵成文,李庆繁. 我国墙体材料标准存在的问题及建议[J]. 墙材革新与建筑节能, 2011,(03) .
[4] 夏兴鹏. 填充墙施工技术分析[J]. 中国房地产业, 2011,(03) .
[5] 陈庭军,朱杰江. 基于SLP方法的框架全约束优化[J]. 四川建筑科学研究, 2011年01期 .
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。