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1、 砌体构件房屋的墙、柱设计和体系5.1 房屋的结构布置和承重体系砌体结构房屋的承重体系按结构布置方式的不同分为:纵墙承重体系 横墙承重体系 纵横墙承重体系 内框架或底层框架承重体系 一、横墙承重体系 当屋、楼盖上的荷载绝大部分传给横墙,即房屋承重墙是横墙时,相应的承重体系称为横墙承重体系楼(屋)面荷载板横墙横墙基础地基竖向荷载传力路线: 横墙承重体系横墙承重体系特点: 1、横墙为承重墙,数量多,间距较小(3),结构整体性好,横向空间刚度大,抵抗沿横墙方向作用的风力、地震作用以及调整地基的不均匀沉降等较为有利。 。 2、纵墙是非承重墙,作为围护、隔断墙,其设置门窗洞口的限制较少,纵墙立面处理比较

2、灵活,可保证横墙的侧向稳定。3、由于在横墙上放置预制楼板,结构简单,施工方便,楼盖的材料用量较少,但墙体的用料较多。 横墙承重方案适用于宿舍、住宅、旅馆等居住建筑和由小房间组成的办公楼等二.纵墙承重体系 当屋、楼盖上的荷载绝大部分传给纵墙,即房屋承重墙是纵墙时,相应的承重体系称为纵墙承重体系竖向荷载传力路线: 屋(楼)面荷载 纵墙 基础 地基 板板梁纵墙承重体系纵墙承重体系特点: 1、房屋横墙间距大,数量少。间距大房屋可以有大空间,平面布置灵活;横墙少,房屋的横向刚度相对较弱;2、纵墙为承重墙 ,纵墙上门窗洞口的大小和位置受到限制;3、楼盖的材料用量较多,墙体的材料用量较少。 适用于教学楼、图

3、书馆、食堂、俱乐部、中小型工业厂房等单层和多层空旷房屋。 三.纵横墙承重体系 当屋、楼盖上的荷载一部分传给房屋横墙,另一部分传给房屋纵墙,即房屋的承重墙既有横墙也有纵墙竖向荷载传力路线: 横墙地基 基础纵墙屋(楼)面荷载板(梁)纵横墙承重体系 纵横墙承重体系特点: 1、房屋空间介于前述两种体系之间;2、房屋纵横两向都有承重墙,当房屋纵横两向墙体数量及平面尺寸接近时,房屋两个方向的刚度接近,有利于抗震、抗风;3、与上述两种体系比,纵横墙均承重,墙体材料利用率高,墙体应力也比较均匀; 纵横墙混合承重方案,既可保证有灵活布置的房间,又具有较大的空间刚度和整体性,所以适用于教学楼、办公楼、医院等建筑。

4、四. 内框架和底层框架承重体系 1、内框架承重体系:屋、楼盖主梁支撑在外墙上,并与房屋内部所设的钢筋混凝土柱形成框架结构时。内框架柱地基 基础外纵墙内框架梁屋(楼)面荷载竖向荷载传力路线: 内框架承重体系特点: 1.室内空间较大,梁的跨度并不相应增大2.由于横墙少,房屋的空间刚度和整体性较差3.由于钢筋混凝土柱和砖墙的压缩性能不同,结构易产生不均匀的竖向变形4.框架和墙的变形性能相差较大,在地震时易由于变形不协调而破坏 内框架承重方案一般用于多层工业车间、商店等建筑。此外,某些建筑的底层为了获得较大的使用空间,有时也采用这种承重方案。内框架承重体系与其他体系相结合就成为混合承重体系2、 底层框

5、架承重体系 对于商住楼等建筑,使用上要求底层采用大空间的框架结构,上部则采用砌体结构,形成下部一层或两层混凝土框架承托上部多层砌体结构,这样的承重体系称为底层框架承重体系 竖向荷载传力路线: 上部砌体结构的墙体重量和屋(楼)面荷载 框架梁 框架柱 基础 地基 底层框架承重体系特点:1.底层使用空间较大,梁的尺度并不相应增大2.由于底层墙体较少,沿房屋高度方向,结构空间刚度将发生变化;3.经过合理设计,可获得使用和抗震性能较好的底层框架结构体系,实现强柱弱梁的目标。 适用于上部住宅底层商店或车库类房屋。5.2 房屋的静力计算方案 砌体结构房屋的墙、柱设计就是要确定墙、柱内力,然后按第三、四章的内

6、容进行截面承载力计算。确定墙、柱内力时,首先要确定荷载作用下的墙、柱计算简图,以便按力学方法计算内力。 计算简图取决于房屋的静力计算方案,也就是说,房屋静力计算方案是确定房屋计算简图,确定墙、柱内力的依据一、房屋静力计算简图 计算简图既要尽量符合结构实际受力情况,又要使计算尽可能简单。抓影响结构受力的主要因素,是确定计算简图的原则。 以单层房屋为例,说明计算简图的确定方法;为说明问题,假设单层房屋两端没有山墙,中间也不设横墙。 受水平荷载作用,由于外纵墙的刚度是相等的,因此在水平荷载作用下整个房屋墙顶的水平位移是相同的,等与up。 这种房屋,其纵墙计算可简化为平面问题来处理。 一般取一个开间作

7、为计算单元,则这个单元的受力状态将和整个房屋的受力状态一样。因此,可以用这个单元的受力状态来代表整个房屋的受力状态,这个单元称为计算单元。 计算单元按平面排架计算,之所以认为梁柱铰接,是考虑到屋盖搁置在纵墙上,对纵墙无转动约束。其风荷载的传力途径是: 风荷载纵墙纵墙基础地基 如果上题中两端设有山墙,在风荷载作用下,房屋的顶点侧位移较up要小且沿房屋纵向变化。 事实上,纵墙底部支撑在基础上,顶部支撑在屋盖上;屋盖两端看作是支撑在山墙顶的一根水平放置的梁,山墙是支撑在地基上的悬臂柱。水平风荷载传递路线是风荷载纵墙纵墙基础屋盖结构山墙山墙基础地基 这类房屋,风荷载的传递体系已经不是平面受力体系,而是

8、空间受力体系。此时,墙体顶部的水平位移不仅与纵墙自身刚度有关,而且与屋盖结构水平刚度和山墙顶部水平方向的位移有关。 工程设计中,这种情况仍然化为平面问题处理,按前述方法取一计算单元,但应考虑房屋空间受力的影响。 房屋空间受力对平面计算单元的影响称为房屋的空间作用。房屋的空间作用在下面两种情况下都是存在的:房屋的横向刚度沿纵向变化;房屋的荷载沿纵向变化。 可以用空间性能影响系数来表示房屋空间作用的大小:计算单元顶点侧移无山墙房屋顶点侧移显然值在0-1之间=1时,房屋无空间作用,计算单元的计算简图按平面排架计算,这种计算方法称为按弹性方案的计算方法或称弹性方案,当接近1时,即侧移很大时,也按弹性方

9、案计算=0时,计算单元无顶点侧移,房屋的空间作用很大,计算单元的计算简图比拟为顶点加水平限侧连杆的平面排架,这种计算称为刚性方案。工程设计上,当很小时,即侧移很小时,也按刚性方案计算。 当介于0-1之间时,房屋的作用也介于弹性和刚性之间,计算单元的计算简图比拟为顶点加一水平弹簧的平面排架,这种计算称为刚弹性方案。表5.1 房屋静力计算方案的确定屋盖或楼盖类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖s722装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖s483冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖s36备注S为房屋横墙间距,其长度单

10、位为m;对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋,应按弹性方案考虑。注: 表中s为房屋横墙间距,其长度单位为m。 当多层房屋的屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时,可按本表规定分别确定各层(底层或顶 部各层)房屋的静力计算方案。 对无山墙或伸缩缝无横墙的房屋,应按弹性方案考虑。 二、刚性、刚弹性方案房屋的横墙要求 为保证横墙具有足够抗侧刚度,确定刚性和刚弹性方案的房屋时横墙应同时符合下列条件: 横墙中开有洞口时,洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%; 横墙的厚度不宜小于180mm; 单层房层的横墙长度不宜小于其高度,多层房屋的横墙长度不宜小于横墙总高度的一半。注:1 当横墙不能同时符合上述要求时

11、,应对横墙的刚度进行验算。如其最大水平位移值umaxH/4000时,仍可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙;2 凡刚度符合umaxH/4000要求的一段横墙或其他结构构件(如框架等),也可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。 单层房屋横墙在水平集中力p1作用下的最大位移umax,由弯曲变形和剪切变形两部分组成。当门窗洞口的水平截面面积不超过横墙全截面面积的75%时,umax可按下式计算:多层房屋也可以仿照上述方法进行计算三、空间性能影响系数 单层房屋的空间性能影响系数可按下述方法求得第一类屋盖 第二类屋盖 第三类屋盖 房屋各层的空间性能影响系数以上同样适用于横墙的静力计算方案确定,计算横墙时则为纵墙间

12、距5.3 砌体房屋墙、柱设计 砌体结构房屋墙、柱设计应根据房屋的结构布置方案等因素,确定承重墙和自承重墙的厚度,使其满足墙、柱高厚比的要求;按本章的方法确定房屋的静力计算方案;根据房屋的静力计算方案确定计算单元的承重墙、柱控制截面内力;按3、4章的方法进行承载力计算,使其满足承载力要求。还要满足砌体结构房屋的构造要求。总而言之,砌体结构房屋墙、柱满足承载力和墙、柱构造两方面的要求一、刚性方案房屋墙、柱 刚性方案房屋空间作用大,墙、柱顶端位移很小,屋、楼盖可视作墙、柱顶端的不动绞支座1、单层刚性方案房屋承重纵墙计算(1)、计算单元计算单元应取荷载较大、截面削弱较多的有代表性的墙段。一般取一个开间

13、作为计算单元,计算单元的宽度为计算简图中的墙体计算截面宽度可按下列规定采用:1)、对于带壁柱墙,可取壁柱宽加2/3墙高,但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离2)、对于无壁柱墙,可取2/3墙高,但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离单层刚性方案房屋承重纵墙计算采用下列假定:1)、纵墙、柱下端在基础顶面处固接;2)、纵墙、柱上端与屋面梁或屋架铰接,并且视屋面梁或屋架为纵墙、柱上端的不动绞支座。按上述假定,每片纵墙可以按下端固接、上端支撑在不动绞支座的竖向构件单独计算,高度一般为基础顶面至梁底(或屋架底)之间的距离 计算简图作用荷载(2)竖向荷载作用下的计算包括屋盖荷载和墙、柱自重(3)、风荷载作用下的计

14、算 风载可看做由两部分组成,一部分是屋面上的风荷载简化为集中荷载作用在横墙上,纵墙不承受,另一部分为墙面上的风载简化为均布荷载q,均布荷载产生的内力可按下式计算: 考虑墙体自重、楼盖和风荷载,外墙计算考虑下列三种荷载效应组合: 恒载+风载; 恒载+屋面活载; 恒载(屋面活载+风载)(当有吊车时,应与混凝土结构单层厂房相同,将吊车荷载效应参与组合)(4)、纵墙承载力验算控制截面 选取控制截面原则上取轴力大、弯矩大、偏心矩大、截面面积小的作为控制截面。单层房屋纵墙控制截面一般为基础顶面、墙顶和墙中部弯矩最大处,对于变截面墙、柱,还应在变截面处加两个控制截面,分别在变截面上、下位置。墙上有梁时,还应

15、验算梁下砌体局部受压承载力2、多层刚性方案房屋承重纵墙计算(1)、计算单元的选取 与单层房屋一样,计算单位应取荷载教大、截面削弱较多的墙段,一般取一个开间作为计算单元,其宽度为1)、对于带壁柱墙,有门窗洞时,可取窗间墙宽度;无门窗洞时,取壁柱宽加2/3壁柱高(层高),但不超过开间宽2)、对于无壁柱墙,有门窗洞时,可取窗间墙宽度;无门窗洞时,取2/3层高,但不超过开间宽(2)、竖向荷载作用下的计算 竖向荷载作用下,多层房屋的墙、柱如同一根竖向放置的连续梁,而各层楼盖及基础则是连续梁的支点 由于屋盖、楼盖中的梁或板伸入墙内搁置,致使墙体的连续性受到削弱,因此在支承点处所能传递的弯矩很小。为了简化计

16、算,假定连续梁在屋盖、楼盖处为铰接。在基础顶面处的轴向力远比弯矩大,所引起的偏心距也很小,按轴心受压和偏心受压的计算结果相差不大,因此,墙体在基础顶面处也可假定为铰接。这样,在竖向荷载作用下,刚性方案多层房屋的墙体在每层高度范围内,均可简化为两端铰接的竖向构件进行计算。 底层高度一般取二层楼板顶面至基础顶面之间距离(当基础埋置较深且有刚性地坪时,可取室外地面下500mm处),其余各层高度取层高当上下层墙厚度相同时,上部截面的轴力和弯矩分别为:e1N1对本层墙体截面形心线的偏心距。下部截面的轴力和弯矩分别为: 当上下层墙厚度不同时,Nu对下层产生弯矩:(3)、水平荷载作用下的计算 在水平风荷载作

17、用下,墙、柱可视为竖向连续梁,为简化计算,每层墙、柱进一步简化为两端固定的单跨竖向梁,故在风荷载作用下,支撑处的墙、柱弯矩为:q 计算单元没1m墙高上的风荷载Hi 层高 规范规定,当刚性方案多层房屋的外墙符合下列要求时,静力计算中可不考虑水平风荷载的影响,仅按竖向荷载进行计算: (1) 洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3。(2) 层高和总高不超过表的规定。(3) 屋面自重不小于 。表5.3 外墙不考虑风荷载影响时的最大高度基本风压值(kN/m2)层高(m)总高(m)0.44.0280.54.0240.64.0180.73.518(4)、纵墙承载力验算的控制截面每层墙取两个控制截面,上截面

18、可取墙体顶部位于大梁(或板)底的砌体截面-,该截面承受弯矩MI和轴力NI,因此需进行偏心受压承载力和梁下局部受压承载力验算。下截面可取墙体下部位于大梁(或板)底稍上的砌体截面-,底层墙则取基础顶面,该截面轴力N最大,仅考虑竖向荷载时弯矩为零按轴向受压计算。3、多层刚性方案房屋承重横墙计算(1)、计算单元和计算简图 按表中静力计算方案的确定方法,计算横墙时,采用纵墙的间距,一般纵墙的间距较小,故横墙计算可按刚性方案考虑。 刚性方案房屋的横墙承受屋盖和楼盖传来的均布线荷载, 通常取宽度为1m的横墙作为计算单元每层横墙视为两端铰支的竖向构件每层构件的高度H的取值与纵墙相同;坡顶层高取为层高加山墙尖高

19、的1/2 当有屋、楼盖大梁支撑于横墙上时,和无洞口的纵墙一样,取横墙计算截面宽度为b+2H/3(H为层高,b为壁柱宽),但不大于大梁间距离(S1+S2)/2,其上承受(S1+S2)/2范围内的全部荷载。(2)、控制截面选取 承重横墙的控制截面一般取本层墙体的底部截面,若左右开间不等或楼面荷载不相等时,顶部截面将产生弯矩,则须验算此截面的偏心受压承载力。当支撑梁时,还须验算砌体的局部受压承载力。多层房屋中,当横墙的砌体材料及墙厚上下相同时,可只验算底层下部截面,如有改变则还要对材料或截面改变处进行验算。二、弹性方案房屋墙、柱设计 计算简图如图5.6c ,计算单元的选取与单层刚性方案房屋相同。 竖

20、向荷载作用下的墙、柱内力计算方法,取决于荷载和结构是否对称;当荷载与结构对称时,柱顶无侧移,可简化为顶端为不动绞时的情况,计算方法与刚性方案相同;当荷载或结构不对称时,可按下述方法计算。水平风荷载作用下的墙、柱内力计算可用叠加原理,如图所示。第一步,先在顶部加一水平连杆约束,算出其约束反力R及相应的结构内力;第二步,解除约束并把反力R反向加在顶部,算出相应内力。最终的内力为上述两步内力的叠加。第一步内力及约束反力的计算方法同刚性方案房屋。第二步的内力可按剪力分配法计算,当两柱的抗剪刚度相等时,被根柱的剪力分配系数相等,两柱的柱顶剪力均等于R/2,柱底弯矩MA=RH/2,弯矩为斜直线。三、刚弹性

21、方案房屋墙、柱设计 刚弹性方案的顶点侧移介于刚性方案和弹性方案房屋之间,墙、柱顶端可视作支撑在有限侧的屋盖和楼盖上,即支撑在水平弹簧上。1、单层刚弹性方案房屋墙、柱计算 首先阐述此种排架在顶点水平集中力W作用下的内力计算方法。 在顶点水平集中力W的作用下,弹簧反力为R,顶点位移为us,根据空间性能影响系数的定义知, ,up为排架在顶点水平集中力W作用下的顶点位移。又由结构力学知,排架顶点位移与顶点荷载成比例。故 受顶点水平集中力W作用的刚弹性方案房屋,其位移和内力可按弹性方案房屋计算,相应顶点水平集中力为W。这样,将刚弹性方案房屋转化成了弹性方案房屋计算。 控制截面一般为墙、柱顶和基础顶面。如

22、墙、柱变截面,变截面处也应该作为控制截面。截面承载力验算时,仍应根据使用过程中可能出现的荷载组合,取其不利者进行验算。2、多层刚弹性方案房屋墙、柱计算(1)、多层刚弹性方案房屋墙、柱计算 对称结构在对称竖向荷载作用下,各楼层无水平位移,可按刚性方案计算。一般荷载作用下,利用叠加原理通过加连杆和去连杆,归结为多层刚性房屋和受楼层集中力作用的刚弹性房屋这两种效应叠加。 类似单层房屋,受楼层水平集中力Ri作用的刚弹性多层房屋,可转化为框架计算,相应楼层水平集中力为iRi. 为简化并偏于安全,规范规定,多层房屋的综合空间性能影响系数i按单层房屋的(表)取用。(2)、多层刚弹性方案房屋的静力计算方法一般

23、荷载作用下,通过加连杆和去连杆,利用叠加原理将其计算转化为图中b、c两种情况相加。竖向荷载同刚性方案,考虑水平风荷载时,其水平连杆支反力计算如下:按式(),除顶点支座弯矩为零外,其余各层支座弯矩近似为 ,所以水平连杆支反力近似为: 而图则可转化为在对应楼层集中力iRi作用下的框架的计算。按剪力分配法计算时,第i层j片墙的剪力Vj按其线刚度 大小进行分配,考虑平衡条件即可求出每层墙上下两端的弯矩。次顶层墙下端一般楼层墙下端四、上柔下刚房屋墙、柱设计 上柔下刚多层房屋是指顶层为弹性或刚弹性方案,下面各层为刚性方案的房屋。 这类房屋刚柔两部分的互空间作用不大,因此,墙、柱内力分别按各自的静力计算方案

24、计算。顶层可案单层房屋计算,其空间性能影响系数 查表取用(与单层方按房屋取值相同),下面各层则按刚性方案计算。五、地下室墙体计算 地下室墙体受土压力和房屋上部传来的荷载,地下室的墙体一般比首层墙体要厚,一般可不进行墙体高厚比验算,施工阶段回填土时,要进行基底抗滑移验算。1、计算简图 地下室墙体可取一个开间作为计算单元。为保证房屋上部结构有较好的空间刚度,要求地下室横墙间距较小,故地下室常为刚性方案。计算简图与刚性方案墙的计算简图类似,墙体上端铰接支于地下室顶盖楼板的顶面;下端的支撑形式和位置则根据地下室墙体的厚度d与地下室基础的宽度D之比d/D区别对待: 当时,墙体下端可认为是不动铰支座,其位

25、置按下列情况考虑:(1)、若地下室的地面为现浇混凝土地面,且外墙回填土较迟,则可认为铰支点的位置在地下室地面水平处;(2)、若地面不是现浇混凝土,或在施工期间尚未浇捣混凝土地面,或当混凝土地面尚未结硬就进行回填土等,则墙下端铰支点在基础底面水平处。当时,基础的刚度较大,墙体下端按弹性嵌固考虑,并认为下端支撑于基础底面。2、墙体荷载 墙体承受的荷载及计算方法与上部墙体的基本相同,不同的是墙体承受土侧压力而没有风荷载。土的侧压力取静止土压力。地下水位以上,距室外地表深度为H处的静止土侧压力标准值为: 回填土的天然重力密度;S 计算单元长度K0 静止土压力系数地下水位以下的土侧压力,考虑水的浮力的影

26、响,作用在墙上的侧压力为:Hw 最高地下水位时,静水压力的高度w 地下水的重力密度,一般取10KN/m3 室外地面上的活荷载pk ,如无特殊要求一般可取pk=10KN/。计算时可将pk 换算成当量厚度的土层,其厚度为H=PK/,对墙体的侧压力标准值认为是均布荷载为:3、内力计算及控制截面 竖向荷载和水平荷载产生的弯矩如图,当墙体下部按前述被考虑为弹性嵌固时,底部约束弯矩标准值按下式计算:对于地下室墙体,一般要验算顶部,底部和最大弯矩处三个截面4、施工阶段抗滑移验算施工时,如果上部结构产生的轴力较小,则需验算抗滑移能力5.4 混合结构房屋的构造措施一、墙、柱的允许高厚比 弹性稳定问题的欧拉临界力

27、公式指出了压杆稳定的重要因素,它们是材料弹性模量、构件截面面积和构件长细比(墙的长细比可用高厚比反映)。 高厚比不仅是墙柱截面承载力计算的重要因素,也是影响墙、柱稳定性的重要因素。 因此,规范用验算墙、柱高厚比的方法来保证在施工和使用阶段墙、柱的稳定性,即要求墙、柱高厚比不超过允许高厚比。 墙、柱高厚比验算包括两方面问题:一是允许高厚比;二是墙、柱高厚比的确定。1、允许高厚比 墙、柱高厚比的允许极限值称允许高厚比,用 表示,可按表采用。需要指出, 值与墙、柱砌体材料的质量和施工技术水平等因素有关,随着科学技术的进步,在材料强度日益增高,砌体质量不断提高的情况下, 值将有所增大。表5.7 墙、柱

28、允许高厚比 值砂浆强度等级墙柱M2.52215M5.02416M7.52617注: 毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%。 组合砖砌体构件的允许高厚比,可按表中数值提高20%,但不得大于28。 验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时,允许高厚比对墙取14,对柱取11。2、墙、柱高厚比及其验算 理论分析和工程经验指出,横墙间距愈小,带壁柱墙和带构造柱墙间距愈小,刚性方案房屋墙、柱在屋、楼盖支撑处侧移小,其稳定性愈好。这些因素计入墙、柱计算高度H0中。 H0可按表采用墙、柱高厚比应按下式验算:式中:H0墙、柱的计算高度,按表取用。 h墙厚或矩形柱与H0相对应的边长。 自承重墙允许高厚比的

29、修正系数,按下述规定采用。 有门窗洞口的墙允许高厚比修正系数,按下述规定采用。墙、柱允许高厚比,按表取用。当与墙连接的相邻两横墙的间距时,墙的高度不受高厚比的限制。 厚度h240mm的自承重墙,允许高厚比修正系数 按下列规定采用:h=240mm时, ;h90mm时, ;240mmh90mm,可按线性插入法取值。上端为自由端时, 还可以提高30%。对有门窗洞口的墙,允许高厚比修正系数 应按下式计算:式中 bs在宽度s范围内的门窗洞口总宽度(如图所示)。 s相邻窗间墙或壁柱之间的距离。 当按公式计算的 值小于时,应采用;当洞口高度等于或小于墙高的1/5时,取 。 带壁柱墙或带构造柱墙的高厚比验算应

30、按两部分分别进行:横墙之间整片墙的高厚比验算;壁柱间墙或构造柱间墙的局部墙体高厚比验算。1、按公式(5.26)验算带壁柱墙的高厚比,此时公式中h应改用带壁柱墙截面的折算厚度hT,在确定截面回转半径时,T形截面的计算宽度,可取壁柱宽加2/3墙高;但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离。墙的计算高度H0由相邻横墙间的距离s按表取用。2、当构造柱截面宽度不小于墙厚时,可按公式(5.26)验算带构造柱墙的高厚比,此时公式中h取墙厚;当确定墙的计算高度时,s应取相邻横墙间的距离;墙的允许高厚比可乘以提高系数c: -系数。对细料石、半细料石砌体,0;对混凝土砌块、粗料石、毛料石及毛石砌体,;其他砌体,;bc-

31、构造柱沿墙长方向的宽度;-构造柱的间距。当bc/时取bc/,当bc/时取bc/0。注:考虑构造柱有利作用的高厚比验算不适用于施工阶段。 3、按公式(5.26)验算壁柱间墙或构造柱间墙的高厚比,此时s应取相邻壁柱间或相邻构造柱间的距离。设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙或带构造柱墙,当b/s1/30时,圈梁可视作壁柱间墙或构造间墙的不动铰支点(b为圈梁宽度)。如不允许增加圈梁宽度,可按墙体平面外等刚度原则增加圈梁高度,以满足壁柱间墙或构造柱间墙不动铰支点的要求。二、一般构造要求 砌体结构房屋中,在墙体内沿水平方向设置封闭状的现浇钢筋混凝土梁,称为圈梁。设在房屋檐口处的圈梁称为檐口圈梁,设在基础顶面标高

32、处的圈梁常称为基础圈梁。 为保证房屋的可靠性,除计算截面承载力和验算墙柱高厚比外,还应满足下列构造规定:1、五层及五层以上房屋的墙,以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级,应符合下列要求:(1) 砖采用MU10;(2) 砌块采用;(3) 石材采用MU30;(4) 砂浆采用M5。注:对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋,墙、柱所用材料的最低强度等级应至少提高一级。 2、地面以下或防潮层以下的砌体,潮湿房间的墙,所用材料的最低强度等级应符合表的要求。 地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间墙所用材料的最低强度等级基土的潮湿程度烧结普通砖、蒸压灰砂砖混凝土砌块石材水泥砂浆严寒

33、地区一般地区稍潮湿的MU10MU10MU7.5MU30M5很潮湿的含水饱和的MU15MU20MU10MU15MU7.5MU10MU30MU40M7.5M10注:1 在冻胀地区,地面以下或防潮层以下的砌体,不宜采用多孔砖,如采用时,其孔洞应用水泥砂浆灌实。当采用混凝土砌块砌体时,其孔洞应采用强度等级不低于Cb20的混凝土灌实;2 对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋,表中材料强度等级应至少提高一级。 3、承重的独立砖柱截面尺寸不应小于240mm370mm。毛石墙的厚度不宜小于350mm,毛料石柱较小边长不宜小于400mm。注:当有振动荷载时,墙、柱不宜采用毛石砌体。 4、跨度大于6m的

34、屋架和跨度大于下列数值的梁,应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块;当墙中设有圈梁时,垫块与圈梁宜浇成整体。(1) 对砖砌体为;(2) 对砌块和料石砌体为;(3) 对毛石砌体为。5、当梁跨度大于或等于下列数值时,其支承处宜加设壁柱,或采取其他加强措施:(1) 对240mm厚的砖墙为6m,对180mm厚的砖墙为;(2) 对砌块、料石墙为。 6、预制钢筋混凝土板的支承长度,在墙上不宜小于100mm;在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm;当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝时,其支承长度可为40mm,但板端缝宽不小于80mm,灌缝混凝土不宜低于C20.7、支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于或等于

35、下列数值的预制梁的端部,应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固:(1) 对砖砌体为9m;(2) 对砌块和料石砌体为。 8、填充墙、隔墙应分别采取措施与周边构件可靠连接。9、山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部,屋面构件应与山墙可靠拉结。10、砌块砌体应分皮错缝搭砌,上下皮搭砌长度不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要求时,应在水平灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片(横向钢筋的间距不宜大于200mm),网片每端均应超过该垂直缝,其长度不得小于300mm。11、砌块墙与后砌隔墙交接处,应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置不少于24、横筋间距不大于200mm的焊接钢筋网片 12、混凝土砌块房屋,宜将纵横墙交接处、

36、距墙中心线每边不小于300mm范围内的孔洞,采用不低于Cb20灌孔混凝土灌实,灌实高度应为墙身全高。13、混凝土砌块墙体的下列部位,如未设圈梁或混凝土垫块,应采用不低于Cb20灌孔混凝土将孔洞灌实:(1)搁栅、檩条和钢筋混凝土楼板的支承面下,高度不应小于200mm的砌体;(2)屋架、梁等构件的支承面下,高度不应小于600mm,长度不应小于600mm的砌体;(3) 挑梁支承面下,距墙中心线每边不应小于300mm,高度不应小于600mm的砌体。 14、在砌体中留槽洞及埋设管道时,应遵守下列规定:(1)不应在截面长边小于500mm的承重墙体、独立柱内埋设管线;(2)不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟

37、槽,无法避免时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力。注:对受力较小或未灌孔的砌块砌体,允许在墙体的竖向孔洞中设置管线。15、夹心墙应符合下列规定:(1) 混凝土砌块的强度等级不应低于MU10;(2) 夹心墙的夹层厚度不宜大于100mm;(3)夹心墙外叶墙的最大横向支承间距不宜大于9m。 16、夹心墙叶墙间的连接应符合下列规定:(1) 叶墙应用经防腐处理的拉结件或钢筋网片连接;(2) 当采用环形拉结件时,钢筋直径不应小于4mm,当为Z形拉结件时,钢筋直径不应小于6mm。拉结件应沿竖向梅花形布置,拉结件的水平和竖向最大间距分别不宜大于800mm和600mm;对有振动或有抗震设防要求时,

38、其水平和竖向最大间距分别不宜大于800mm和400mm;(3)当采用钢筋网片作拉结件时,网片横向钢筋的直径不应小于4mm,其间距不应大于400mm;网片的竖向间距不宜大于600mm,对有振动或有抗震设防要求时,不宜大于400mm;(4) 拉结件在叶墙上的搁置长度,不应小于叶墙厚度的2/3,并不应小于60mm;(5) 门窗洞口周边300mm范围内应附加间距不大于600mm的拉结件。注:对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋,夹心墙叶墙间宜采用不锈钢拉结件。 三、圈梁的设置及构造要求1、圈梁的作用(1)增加砌体结构房屋的空间整体性和刚度;(2)建筑屋可能因地基的不均匀沉降而在墙体中出现裂缝

39、,设置圈梁,可抑制墙体开裂的宽度或延迟开裂时间,还可有效地消除或减弱较大震动荷载对墙体产生的不利影响;(3)跨过门窗洞口的圈梁,配筋若不少于过梁时,可兼作过梁。2、圈梁的设置 为增强房屋的整体刚度,防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响,可按本节规定,在墙中设置现浇钢筋混凝土圈梁。 车间、仓库、食堂等空旷的单层房屋应按下列规定设置圈梁:(1) 砖砌体房屋,檐口标高为58m时,应在檐口标高处设置圈梁一道,檐口标高大于8m时,应增加设置数量;(2) 砌块及料石砌体房屋,檐口标高为45m时,应在檐口标高处设置圈梁一道,檐口标高大于5m时,应增加设置数量。 对有吊车或较大振动设备

40、的单层工业房屋,除在檐口或窗顶标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁外,尚应增加设置数量。 宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋,且层数为34层时,应在檐口标高处设置圈梁一道。当层数超过4层时,应在所有纵横墙上隔层设置。多层砌体工业房屋,应每层设置现浇钢筋混凝土圈梁。设置墙梁的多层砌体房屋应在托梁、墙梁顶面和檐口标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁,其他楼层处应在所有纵横墙上每层设置。 建筑在软弱地基或不均匀地基上的砌体房屋,除按本节规定设置圈梁外,尚应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007的有关规定。 3、圈梁的构造要求 圈梁的受力及内力分析比较复杂,目前尚难以进行计算,一般均按构造要求设置。(1) 圈

41、梁宜连续地设在同一水平面上,并形成封闭状;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。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其中到中垂直间距的二倍,且不得小于1m;(2)纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接。刚弹性和弹性方案房屋,圈梁应与屋架、大梁等构件可靠连接;(3)钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同,当墙厚h240mm时,其宽度不宜小于2h/3。圈梁高度不应小于120mm。纵向钢筋不应少于410,绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋考虑,箍筋间距不应大于300mm;(4) 圈梁兼作过梁时,过梁部分的钢筋应按计算用量另行增配。 采用现浇钢筋混凝土楼(屋)盖的多层砌体结构房屋,当层数超过5层时,除

42、在檐口标高处设置一道圈梁外,可隔层设置圈梁,并与楼(层)面板一起现浇。未设置圈梁的楼面板嵌入墙内的长度不应小于120mm,并沿墙长配置不少于210的纵向钢筋。四、防止后减轻墙体开裂的主要措施 造成墙体开裂的原因除了地基不均匀沉降、温度变化、材料收缩等外部因素外,材料性能(包括砂浆的强度、流动性和保水性及水泥品种)、施工质量(包括灰缝质量、砖的湿水程度、施工期的温度等)以及结构布置等内部因素也会影响墙体的开裂。(a) 温度裂缝 1、防止和减轻由地基不均匀沉降引起的裂缝防止措施合理设置沉降缝:特别是高度相差较大时或地基承载相差过大时;采用合理的建筑体型和结构形式;软土地基上房屋的长高比控制在以内;

43、加强房屋整体刚度和强度;合理布置承重墙间距,墙体内加强钢筋混凝土圈梁布置,特别要增大基础圈梁的刚度。2、为了防止或减轻房屋在正常使用条件下,由温差和砌体干缩引起的墙体竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝。伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。伸缩缝的间距可按表采用: 砌体房屋伸缩缝的最大间距(m)屋盖或楼盖类别间距整体式或装配整体式钢筋混凝土结构有保温层或隔热层的屋盖、楼盖50无保温层或隔热层的屋盖40装配式无檩体系钢筋混凝土结构有保温层或隔热层的屋盖、楼盖60无保温层或隔热层的屋盖50装配式有檩体系钢筋混凝土结构有保温层或隔热层的屋盖75无保温层或隔热层的屋盖60瓦材屋盖、木屋盖或楼盖、轻钢屋盖100注:(1) 对烧结普通砖、多孔砖、配筋砌块砌体房屋取表中数值;对石砌体、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖和混凝土砌块房屋取表数值乘以的系数。当有实践经验并采取有效措施时,可不遵守本表规定;(2) 在钢筋混凝土屋面上挂瓦的屋盖应

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