幾種墻體材料應(yīng)用對(duì)比分析

1、同德花園幾種墻體材料應(yīng)用對(duì)比分析報(bào)告前言同德花園是廣州市城市建設(shè)開(kāi)發(fā)集團(tuán)公司在廣州市同德圍地區(qū)規(guī)劃及興建的以多層住宅為主的花園式小區(qū)，而 2 6、9 棟則是其中為數(shù)不多的高層住宅群之一。主樓部分十八層，另有一層地下室及電梯機(jī)房。外圍尺寸30.8m× 30.8m，為井字型，總建筑面積達(dá)9848m2。主體部分首層為設(shè)備用房，二層以上為住宅，結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆混凝土框架- 剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁， 最大樁徑 1.4m。原設(shè)計(jì)以灰砂磚為填充墻材料， 砌體總體積達(dá) 2355m3。施工圖已經(jīng)在 1992 年 10 月全部完成， 并在九三年底開(kāi)始施工。 由于該地區(qū)為喀斯特地貌之石灰?guī)r地區(qū)，溶洞

2、發(fā)育嚴(yán)重，在基礎(chǔ)施工過(guò)程中多次發(fā)生大面積塌孔、傾斜等現(xiàn)象，其中2-6 的 57 條樁中塌陷了9 條，破壞率高達(dá)16%，雖然我們采取了補(bǔ)樁等措施，但施工完的樁只能做小應(yīng)變動(dòng)測(cè)檢驗(yàn)和少數(shù)抽芯檢查，大應(yīng)變動(dòng)測(cè)和靜載試驗(yàn)因技術(shù)上的原因無(wú)法進(jìn)行，當(dāng)時(shí)考慮到如此的地質(zhì)條件，只靠小應(yīng)變?cè)囼?yàn)檢測(cè)，樁的質(zhì)量難以保證，出于減輕基礎(chǔ)的負(fù)擔(dān)考慮， 準(zhǔn)備將總層數(shù)降低二三層?，F(xiàn)為優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案，擬采用輕質(zhì)墻體材料作為±0.00以上樓層的主要墻體填充材料，以減輕每層的重量。另行計(jì)算及調(diào)整后，得出兩方案在荷載、力學(xué)指標(biāo)與造價(jià)及材料上的對(duì)比及幾點(diǎn)結(jié)論，僅供參考。一、材料選用原設(shè)計(jì)采用灰砂磚作墻體材料，雖然也是新型墻體材

3、料，但其容重與紅磚一樣，達(dá)不到減輕建筑自重的目的。于是我們做了大量的調(diào)查及對(duì)比，且考慮了諸如砌筑性能、隔音、隔熱性能和施工難度后，決定選擇四個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比計(jì)算如下：1. 內(nèi)外墻均采用紅磚僅作對(duì)比參考用；2. 內(nèi)外墻均采用灰砂磚；3. 內(nèi)外墻采用蒸壓加氣混凝土砌塊。4. 外墻采用蒸壓加氣混凝土、內(nèi)墻采用 GRC墻板。選擇這四個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，具體因?yàn)椋? 在未規(guī)定不準(zhǔn)使用紅磚以前，由于紅磚具有性能穩(wěn)定、干縮率低、施工方便而受到廣泛使用，開(kāi)發(fā)商、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位及政府有關(guān)部門(mén)對(duì)其造價(jià)較為熟悉，故以紅磚作參照，對(duì)比分析各種新墻體材料使用的經(jīng)濟(jì)情況；2 灰砂磚的大小及砌筑工藝基本與紅磚一

4、致，在目前政府規(guī)定不準(zhǔn)用紅磚的情況下，許多工程項(xiàng)目改用灰砂磚；精選文庫(kù)3 采用輕質(zhì)材料作為非承重圍護(hù)墻是政府大力推廣且較有發(fā)展前途的事情，蒸壓加氣混凝土、 陶?；炷疗鰤K是目前市場(chǎng)較多的可以用在內(nèi)外墻的新型輕質(zhì)墻體材料，兩種材料干容重、市場(chǎng)價(jià)格基本一致，采用一種砌塊即具有兩種代表性；4 GRC板是更加輕質(zhì)高強(qiáng)的混凝土板材，由于其是工廠化生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)拼裝，減輕了現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)量， 墻厚度較小， 不需抹灰即可達(dá)到規(guī)范要求的垂直度和平整度， 且可增加純使用面積。各種材料的規(guī)格及物理性能詳見(jiàn)附表1。性能產(chǎn)品規(guī)格物理性能隔音導(dǎo)熱抗壓抗折材料容重吸水干縮率模量（ mm）性能系數(shù)強(qiáng)度強(qiáng)度名稱(chēng)kg/m3率 %mm/

5、m(dB)（ w/mk）MpaMpaGRC墻板90× 610× 2440600400.398.50.624.855.8加氣砼砌塊190× 190× 390 900380.43400.52 5.0120× 190× 390 90042灰砂磚53× 115× 240 1900480.80150.04 10二、荷載取值上的對(duì)比與原設(shè)計(jì)相比，本次計(jì)算在荷載取值上除了對(duì)梁上線荷載（即墻荷載）作了對(duì)應(yīng)的修改外，其余荷載（包括板荷、墻荷、柱荷等）均保持不變。以下為總的墻體工程量及兩方案具體取值的比較：1、工程量的計(jì)算（標(biāo)準(zhǔn)層）外

6、墻： 335.04m 2 / 層2/層分戶墻： 122.40m內(nèi)隔墻： 417.04m 2/層2、四個(gè)方案荷載取值的比較（/ 層）1）灰砂磚（紅磚）方案：容重取值為 19KN / m3180厚外墻及分戶墻：（335.04 122.04 ）× 0.18 × 19 1564.46KN120厚內(nèi)隔墻： 417.04 ×0.12 × 19 950.95KN 1564.46 950.95 2515.41KN2) 內(nèi)外墻采用蒸壓加氣混凝土砌塊方案：容重考慮吸水率等因素后取值為11 KN / m 3180 厚外墻：335.04 × 0.19 × 1

7、1 700.24kN180 厚分戶墻：122.40 ×0.18 × 11 242.35kN-2精選文庫(kù)120 厚內(nèi)隔墻：417.04 ×0.12 × 11 550.50kN 700.24 242.35 550.5 1493.1kN本方案總墻體荷載減少為(2515.41 1493.1) /2515.41 40.64%3)外墻采用蒸壓加氣混凝土砌塊、內(nèi)墻采用GRC墻板：容重考慮吸水率等因素后取值為：蒸壓加氣混凝土砌塊：11 KN / m 3GRC墻板： 6 KN / m 3180 厚外墻：335.04 × 0.19 × 11 700.24

8、kN180 厚分戶墻：122.40 ×0.18 × 11 242.35kN90 厚內(nèi)隔墻：417.04 × 0.09 × 6 225.21kN 700.24 242.35 225.21 1167.8kN本方案總墻體荷載減少為(2515.41 1167.8) /2515.41 53.57%三、力學(xué)性能上的對(duì)比因原設(shè)計(jì)是采用TBSA4.1 進(jìn)行計(jì)算的 , 故為達(dá)到一致的輸出形式, 新方案亦以TBSA4.1計(jì)算。考慮到兩種輕質(zhì)墻體荷載較為接近，故力學(xué)性能對(duì)比時(shí)主要以?xún)?nèi)外墻均采用蒸壓加氣混凝土砌塊方案為依據(jù)。初步計(jì)算后 , 在所有構(gòu)件截面尺寸不變的情況下, 發(fā)現(xiàn)

9、組合后的柱腳最大軸力均得到了不同程度的減少, 幅度最大者達(dá)30%,從而按軸壓比0.8 對(duì)柱子截面進(jìn)行了修改 , 并把梁的截面亦作出了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整, 再行計(jì)算后得出者的差異詳見(jiàn)表2。項(xiàng)目新墻體方案灰砂磚方案新墻體方案減少總重 ( 地面以上 )149872KN207822KN57950KN，減 27.8%周期 橫向1.4181.572( 第一振型 ) s 縱向1.5581.722總地震力橫向4278KN5594KN1316KN,減 23.5%縱向3976KN5252KN1276KN,減 24.5%基底地震彎矩橫向16501621676451748KN.m 減 23.8%KN.M 縱向15230620

10、177049464KN.m 減 24.5%柱腳 max 軸力（地震）6108KN9193KN3085KN,減 33.6%最大地震位移橫向縱向1/2431(22.62mm)1/2178(25.25mm)10.4%1/2127(25.85mm)1/1935(28.43mm)9.1%從表看出 , 新方案與舊方案相比各種力學(xué)指標(biāo)皆得到了不同程度的改善, 且周期由原1.572s ，降至 1.418s ，較為接近經(jīng)驗(yàn)值 0.08N(0.08× 18 1.44s) ，更趨于合理。四、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上的對(duì)比-3精選文庫(kù)為了使造價(jià)計(jì)算有準(zhǔn)確完整的計(jì)算依據(jù)，在整體計(jì)算完成后，分別根據(jù)四個(gè)不同的方案設(shè)計(jì)了三套詳

11、細(xì)的施工圖（因?yàn)榉桨?、2 荷載基本一致，故施工圖僅出一套）。（一）、造價(jià)計(jì)算內(nèi)容：1、結(jié)構(gòu)部分：1） 鋼筋混凝土樁、承臺(tái)、地梁；2） 鋼筋混凝土柱、剪力墻、梁、板。2、 墻體部分：內(nèi)外墻（或板），紅磚、灰砂磚墻體內(nèi)面的一般抹灰，蒸壓加氣混凝土砌塊內(nèi)外墻面一般抹灰及掛網(wǎng)， GRC墻板不抹灰。（二）、造價(jià)計(jì)算依據(jù)1、 砌筑用 M5混合砂漿，內(nèi)墻面用1：1 膠質(zhì)水泥砂漿拉毛、1：1：6 的水泥石灰混合砂漿抹灰；2、 蒸壓加氣混凝土砌塊外墻在與砼柱墻梁交界處掛300 寬鋼網(wǎng)；3、 定額套用廣州市九一定額，材料價(jià)按2000 年廣州市定額站第一季度信息指導(dǎo)價(jià)。（三）、造價(jià)計(jì)算結(jié)果1、 方案一（內(nèi)外墻均采

12、用紅磚）：人民幣8259487.25 元；2、 方案二（內(nèi)外墻均采用灰砂磚）：人民幣8331712.21元；3、 方案三（內(nèi)外墻采用蒸壓加氣混凝土砌塊）：人民幣8191414.39元；4、 方案四（外墻采用蒸壓加氣混凝土、內(nèi)墻采用 GRC墻板）：人民幣7726812.60 元。（四）、造價(jià)計(jì)算結(jié)果綜合情況表如表3 所示外墻材料內(nèi)墻材料造價(jià)方案容重容重合每 M2類(lèi)型名稱(chēng)名稱(chēng)結(jié)構(gòu)(元)墻體 (元)總價(jià)(元)建筑面積KN/m3KN/m3( 元)一紅磚19紅磚197043862.261215624.998259487.25 684.58二灰砂磚19灰砂磚197043862.261287849.9583

13、31712.21 690.57三蒸壓加氣9.8蒸壓加氣9.86624948.471566465.928191414.39678.94砼砌塊砼砌塊四蒸壓加氣9.8GRC板66331139.571395673.037726812.60 640.43砼砌塊方案二比方案一： 結(jié)構(gòu)造 方案三比方案一：結(jié)構(gòu)造價(jià)減方案四比方案一：結(jié)構(gòu)造價(jià)對(duì)比 價(jià)相同，墻體造價(jià)增加少 418913.79元合 5.95%，墻減少 712722.69 元合情況72224.96 元合 5.94%；總 體造價(jià)增加350840.93 元合10.12%，墻體造價(jià)增加造價(jià)增加 72224.96元合 28.86%；總造價(jià)減少 68072.8

14、6180048.04 元合 14. 81%；總-4精選文庫(kù)0.87%。元合 0.82%。造價(jià)減少532674.65 元合6.45%。表 3 說(shuō)明： 1、紅磚、灰砂磚、蒸壓加氣混凝土砌塊外墻厚取180mm、內(nèi)墻厚取120mm，GRC板取 90mm厚；2、紅磚、灰砂磚、陶?；炷疗鰤K（蒸壓加氣混凝土砌塊）墻體均考慮了抹灰， GRC板不抹灰。五、幾點(diǎn)結(jié)論（一）、對(duì)于一個(gè)18 層的一般高層住宅建筑，內(nèi)外墻均采用灰砂磚，結(jié)構(gòu)造價(jià)與用紅磚相同，墻體造價(jià)比用紅磚增加投資約5.94%，結(jié)構(gòu)及墻體合計(jì)造價(jià)增加0.87%。（二）、對(duì)于一個(gè)18 層的一般高層住宅建筑，內(nèi)外墻均采用輕質(zhì)砌塊（蒸壓加氣混凝土砌塊或陶粒砌

15、塊） ，可以使結(jié)構(gòu)造價(jià)比用重型材料（灰砂磚或?qū)嵭募t磚）造價(jià)降低約5.95%，但墻體造價(jià)比用紅磚增加投資約28.86%，結(jié)構(gòu)及墻體合計(jì)造價(jià)降低0.82%。（三）、對(duì)于一個(gè)18 層的一般高層住宅建筑，外墻均采用輕質(zhì)砌塊（蒸壓加氣混凝土砌塊或陶粒砌塊）、內(nèi)墻采用GRC板（注： GRC板不抹灰），可以使結(jié)構(gòu)造價(jià)比用重型材料（灰砂磚或?qū)嵭募t磚）造價(jià)降低約10.12%，但墻體造價(jià)比用紅磚增加投資約14.81%，結(jié)構(gòu)及墻體合計(jì)造價(jià)降低6.45%。因 GRC板重量小，節(jié)省較多。（四）、分析表 3 結(jié)構(gòu)、墻體的綜合造價(jià)可以看出：灰砂磚比紅磚總造價(jià)略高（約 0.87%）。蒸壓加氣混凝土（或陶?；炷粒┢鰤K作內(nèi)外墻；蒸壓加氣混凝土（或陶?；炷粒┢鰤K作外墻、 GRC板作內(nèi)墻， 總造價(jià)比紅磚節(jié)約 0.87% 6.45%。說(shuō)明使用新墻體材料的造價(jià)較使用紅磚節(jié)約或相近。（五）、由計(jì)算得知，當(dāng)采用了新型墻體材料取代普通磚墻后，建筑物的重量減輕了，構(gòu)件的截面減少了，地震力降低了，從而整體受力有所改善，梁、柱的內(nèi)力也相應(yīng)減少，因而配筋亦適當(dāng)?shù)販p少了，降低了結(jié)構(gòu)造價(jià)。雖然新型墻體材料的單價(jià)比磚墻提高，但綜