单层厂房结构课程设计实例

单层厂房结构课程设计实例1.结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在15~36m之间，且柱顶标高大于8m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线型屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。由图2-54可知柱顶标高为9.6m，牛腿顶面标高为6m；设室内地面至基础顶面的距离为0.5m，则计算简图中柱的总高度H，下柱高度Hl，和上柱高度Hu分别为：图2-54厂房剖面图

根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2-22。表2-22柱截面尺寸及相应的计算参数计算参数

柱号截面尺寸/面积/惯性矩/自重/A，C上柱矩4004001.610521.31084.0下柱I4009001001501.875105195.381084.69B上柱矩4006002.4105721086.0下柱I40010001001501.975105256.341084.94本设计仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图2-55所示。图2-55计算单元和计算简图

2.荷载计算1.恒载⑴屋盖恒载20厚水泥砂浆找平层280厚泡沫混凝土保温层预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝）屋盖钢支撑总计屋架重力荷载为60.5kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为：(2)吊车梁及轨道重力荷载设计值：(3)柱自重重力荷载设计值A、C柱:上柱：下柱:B柱:上柱:下柱:各项恒载作用位置如图2-56所示。图2-56荷载作用位置图（单位：kN）

2.屋面活荷载屋面活荷载标准值为，雪荷载标准值为，后者小于前者，故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为：的作用位置与作用位置相同，如图2-56所示。3.风荷载风荷载的标准值按计算，其中,,根据厂房各部分标高(图2-54)及B类地面粗糙度确定如下：柱顶(标高)檐口(标高)屋顶(标高)如图2-57所示，则由上式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：

图2-57风荷载体型系数及计算简图

则作用于排架计算简图(图2-57)上的风荷载设计值为:4.吊车荷载由表2-16可得吊车的参数为：，，，，,,根据及可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值如图2-58所示。(1)吊车竖向荷载吊车竖向荷载设计值为：(2)吊车横向水平荷载作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为：作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：

图2-58吊车荷载作用下支座反力影响线3.排架内力分析该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系数计算，见表2-23。表2-23柱剪力分配系数柱别A、C柱B柱;;;由于图2-59a所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。柱顶不动铰支座反力可根据相应公式计算。对于A，C柱，则：本例中。求得后，可用平衡条件求出柱各截面的弯矩和剪力。柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和，恒载作用下排架结构的弯矩图和轴力图分别见图2-59、。图2-59d为排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定，下同。图2-59恒载作用下排架内力图

2．屋面活荷载作用下排架内力分析(1)AB跨作用屋面活荷载排架计算简图如图2-60所示，其中，它在柱顶及变阶处引引起的力矩为：对于A柱，，,则对于B柱,，则将R反作用于柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与相应的柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力，即排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-60b，c所示。图2-60AB跨作用屋面活荷载时排架内力图

（2）BC跨作用屋面活荷载由于结构对称，且BC跨与AB跨作用荷载相同，故只需将图2-60中内力图的位置及方向调整一下即可，如图2-61所示。图2-61BC跨作用屋面活荷载时的排架内力图

3．风荷载作用下排架内力分析(1）左吹风时计算简图如图2-62a所示。对于A，C柱,，得各柱顶的剪力分别为排架内力如图2-62b所示(a)(b)图2-62左吹风时排架内力图(2)右吹风时计算简图如图2-63a所示。将图2-62b所示A，C柱内力图对换且改变内力符号后可得，如图2-63b图2-63右吹风时排架内力图4.吊车荷载作用下排架内力分析(1)作用于A柱计算简图如图2-64a所示。其中吊车竖向荷载，。在牛腿顶面处引起的力矩为：对于A柱，，则对于柱，，，得排架各柱顶的剪力分别为：排架各柱弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图2－64b,c所示。图2-64作用在A柱时排架内力图

(1)作用于B柱左计算简图如图2-65a所示,计算如下：柱顶不动铰支反力，及总反力分别为：各柱顶剪力分别为：排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图2-65b，c所示图2-65作用于B柱左时排架内力图（3）作用于B柱右根据结构对称性及吊车吨位相等的条件，内力计算与作用于B柱左的情况相同，只需将A，C柱内力对换并改变全部弯矩及剪力符号，如图2-66所示。图2-66作用于B柱右时排架内力图（4）作用于C柱同理，将作用于A柱情况的A，C柱内力对换，并注意改变符号，可求得各柱的内力，如图2-67所示。图2-67作用在C柱右时排架内力图（5）作用于AB跨柱当AB跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图2-68a所示，对于A柱，，，得，则同理，对于B柱，，，,，则：排架柱顶总反力R为：各柱顶剪力为：排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图2-68b所示。当方向相反时，弯矩图和剪力只改变符号，方向不变。图2-68作用于AB跨时排架内力图(6)作用于BC跨柱由于结构对称及吊车吨位相等，故排架内力计算与作用AB跨情况相同，仅需将A柱与C柱的内力对换，如图2-69所示。图2-69作用于BC跨时排架内力图

5.内力组合以柱内力组合为例。表2-24为各种荷载作用下柱内力标准值汇总表，表2-25～表2-32、表2-33为柱内力组合表，这两表中的控制截面及正号内力方向如表2-24中的例图所示。对柱进行裂缝宽度验算时，内力采用标准值，同时只需对的柱进行验算。为此，表2-33中亦给出了和的组合值，它们均满足的条件，对设计来说，这些值均取自及相应的和一项。

表2-24柱内力设计值汇总表柱号及正向内力荷载类别恒载屋面活载吊车竖向荷载吊车水平荷载风荷载作用在跨作用在跨作用在柱作用在B柱左作用在B柱右作用在柱作用在跨作用在BC跨左风右风序号123456789101111.980.522.30-51.19-56.7744.60-5.2910.50－18.55237.6137.8000000000-29.78-8.932.30114.41-21.0844.60-5.2910.50-18.55296.4137.80552118.9700000011.76-4.586.4621.98-123.59125.14-14.85139.76-107.20332.9937.80552118.970000006.390.670.64-14.22-15.7712.39-1.4730.81－19.10弯矩图注：单位()，单位，单位。表2-251.2恒载+1.4屋面活荷载截面组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、12314.8111.9812314.81314.8275.41237.61275.41237.6113-27.4812-38.7112-38.711-29.78296.41334.21334.21296.411318.22127.1812313.641318.22332.99370.79370.79332.99

123相应的相应的7.7`13.64370.79

注：单位()，单位，单位。

表2-261.2恒载+1.4吊车荷载截面组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、16973.4051579-58.9516973.40516973.405237.61237.61237.61237.611469118.7131579-72.1611469118.713179-55.826738.01391.586738.01296.411468237.069158-207.0841468237.069169184.11774.59440.063774.59332.99

169相应的相应的23.454184.11332.99

注：单位()，单位，单位。

表2-271.2恒载+1.4风荷载截面组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、11022.48111-6.5711022.4811022.48237.61237.61237.61237.61110-19.28111-48.33111-48.33111-48.33296.41296.41296.41296.41110151.52111-95.44110151.52110151.52332.99332.99332.99332.99

110相应的相应的37.2151.52332.99

注：单位()，单位，单位。

表2-281.2恒载＋0.91.4（屋面活荷载＋吊车荷载＋风载）截面组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、1,23,69,1079.2511,57,99-68.5551,23,691079.2511,36,91078.783271.63237.61271.63237.611,34,69,10115.3841，25，79，11-92.6551,23,46,910107.3471,7911-69.916693.85416.08727.87296.411,34,68,10346.1361，25，811-285.8021,23,46,810342.1041,36,910298.473730.43463.376764.45332.99

1,23,69,10相应的相应的50.656294.351367.01

注：单位()，单位，单位

表2-291.2恒载＋0.91.4（屋面活荷载＋吊车荷载）截面组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、1,23,6969.8011579-51.8601,23,6969.801136969.333271.63237.61271.63237.611,34,69105.9341，25，7975.9601,23,46,9

97.897179-53.221693.85426.088727.87296.411,34,68220.3521，25，8-189.3221，23，46，8216.231369172.689730.43463.376764.45332.99

1，23，6

相应的相应的22.927168.567367.01

注：单位()，单位，单位。

表2-301.2恒载＋0.91.4（屋面活荷载＋风载）截面组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、1231023.968111-4.7151231023.968131023.5271.63237.61271.63237.611310-18.261211-54.5121211-54.512111-46.475296.41330.43330.43296.411310143.3581211-88.84212310139.2361310143.358332.99367.01367.01332.99

1,23,10相应的相应的35.298139.236367.01

注：单位()，单位，单位。

表2-311.2恒载＋0.91.4（吊车荷载＋风载）截面组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、1，69，1076.7131,57,911-68.5551691076.7131691076.713237.61237.61237.61237.611，46，910113.3141,57,911-84.6181,46,910113.31417911-69.916693.85382.068693.85296.411,46,810340.3221，58，11-281.6801,46,810340.3221，69，10292.659730.43429.356730.43332.99

1，69，10相应的相应的49.477292.659332.99

注：单位()，单位，单位。

表2-321.35恒载+0.71.4屋面活荷载+0.71.4吊车竖向荷载截面组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、1，23，643.55015-22.2881，23，643.55013643.186293.771267.311293.771267.3111，34，657.1531，25，754.5211，23，433.93517-36.835642.581426.544707.681333.4611，34，6100.139125-67.8381，23，4696.93313696.590683.733476.025710.194374.614

1，23，6相应的相应的15.91193.384401.073

注：单位()，单位，单位。

表33柱内力组合表截面组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、组合项及相应的、,备注1,2,36,910表1479.2511,5,79,11表14-68.5551,23,6表1843.5501,3,69,10表1478.78357.699标准值取自及相应的,项271.63237.61293.771237.61198.0081,4,69表12118.7131,2,57,911表14-92.6551,46,9表12118.7131,79,11表14-69.916

标准值取自及相应的,项738.01416.088738.01296.41

1,3,46,810表14346.1361,2,58,11表14-285.8021,46,8表12237.0691,3,69,10表14298.473214.595标准值取自及相应的,项730.43463.376774.59332.99277.49

1,2,36,910相应的相应的

50.656294.351367.01

注：单位()，单位，单位

6.柱截面设计以柱为例。混凝土强度等级为,，；采用HRB400级钢筋，，。上、下柱均采用对称配筋。1．上柱配筋计算。上柱截面共有4组内力。取而截面的内力均小于，则都属于大偏心受压，所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力。即取=78.783,=237.61；吊车厂房排架方向上柱的计算长度。附加偏心矩取（大于），应考虑偏心距增大系数。，取且选318，则满足要求。而垂直于排架方向柱的计算长度，则，（内插）满足弯矩作用平面外的承载力要求。2.下柱配筋计算取与上柱分析方法类似。而，截面的内力均小于，则都属于大偏心受压。所以选取偏心距最大的一组内力作为最不利内力。按，计算下柱计算长度取，附加偏心距（大于20）。，，应考虑偏心距增大系数且取,取先假定中和轴位于翼缘内，则即中和轴过翼缘且选用418垂直于弯矩作用面的承载力计算：，3．柱箍筋配置由内力组合表，相应的，验算截面尺寸是否满足要求。截面满足要求。计算是否需要配箍筋：取可按构造配箍筋，上下柱均选用箍筋。满足弯矩作用面的承载力要求。

4．柱的裂缝宽度验算相应于控制上、下柱配筋的最不利内力组合的荷载效应标准组合为：表2-34柱的裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱内力标准值57.699214.595198.008277.49291.390.55773.340.00950.01取0.01131.11.0480.5291183.3400.523288.95722.2172.06174.0450.3410.4360.1240.3满足要求0.1470.3满足要求上柱=763，下柱=1018；构件受力特征系数；混凝土保护层厚度取30mm。验算过程见表2-34。5．牛腿设计根据吊车梁支承位置、截面尺寸及构造要求，初步拟定牛腿尺寸，如图2-70所示。其中牛腿截面宽度=400mm，牛腿截面高度=600mm,=565mm。图2-70牛腿尺寸简图

(1)牛腿截面高度验算=0.65,，(牛腿顶面无水平荷载),取。按下式确定。故截面高度满足要求。2)牛腿配筋计算。由于,因而该牛腿可按构造要求配筋。根据构造要求，且纵筋不宜少于4根，直径不宜少于12，所以选用416。由于，则可以不设置弯起钢筋，箍筋按构造配置，牛腿上部范围内水平箍筋的总截面面积不应小于承受的受拉宗纵筋总面积的，箍筋选用。局部承压面积近似按柱宽乘以吊车梁断承压板宽度取用：满足要求。6．柱的吊装验算。采用翻身起吊，吊点设在牛腿下部，混凝土达到设计强度后起吊。柱插入杯口深度为,取,则柱吊装时总长度为,计算简图如图2-71所示。图2-71柱吊装计算简图柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载(应考虑动力系数)，即：在上述荷载作用下，柱各控制截面的弯矩为：由得：令，得，则下柱段最大弯矩为：柱截面受弯承载力及裂缝宽度验算过程见表2-35。

表2-35柱吊装阶段承载力及裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱46.656（38.88）65.448(54.540)87.8970.946.656=41.990300.510.965.448=58.903162.69771.6060.297-0.5150.2,取0.20.1020.2(满足要求)0.0280.2(满足要求)

自承重墙自承重墙的稳定设计问题

在工业与民用建筑中，采用自承重墙是常见的事，除去彩钢板、石膏板等用钢龙骨做骨架的轻质隔墙外，还大量采用由砌体和砂浆砌筑而成的自承重墙，包括外围护墙与内隔墙。《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)的第6.1节通过允许高厚比的方式来规范各类墙的稳定设计问题。这并不是一个复杂的技术问题，只是因为规范的用词比较简洁，当设计人不注意时，会将不同的词义误解为词义相同，在错误引用规范公式的情况下，会将不满足规范要求的自承重墙设计，误认为是已经满足了规范的要求。

在大量的工程实践中，有时能见到一些自承重墙设计，要到快出图的阶段才发现并不满足规范要求。而且加构造柱、加圈梁也不能满足要求，最后只有加壁柱才能解决问题。最终影响与各专业间的配合条件，各专业修改涉及的图纸较多，造成被动。

上述问题与结构、建筑专业均有关系。从是否满足规范要求来看，肯定属于结构专业的职责范围。从能早期发现哪一部分自承重墙需要认真复核这个角度来看，建筑专业的机会更大一些。本文试图从概念设计入手，探讨在常见的设计中哪些比较容易处理，哪些比较难处理。然后再进一步探讨解决方案。期望能够减少最后阶段修改时造成的被动。有些概念对结构专业设计人员来说可能很简单，但为了使建筑专业设计人员也能有轮廓的概念，还是适当的提了一下。

1.不考虑构造柱、壁柱及圈梁作用时的自承重墙

1.1.高厚比计算中计算高度H0的取值

规范第6.1.1指出，计算高度H0的取值，应按第5.1.3条采用。

按规范第5.1.3条确定自承重墙的计算高度时，可表达成下面几个基本规则。

1.1.1.自承重墙砌至楼盖或屋顶

H0=H。式中H为自承重墙的高度。

1.1.2.自承重墙上端为自由端

H0=2H。

1.1.3.自承重墙两侧与主体结构柱或横隔墙联系(自承重墙上端不是自由端)

设自承重墙两侧与主体结构柱或横墙联系的间距为S。

当S＞2H时，认为横向的联系不起作用，仍按上述1.1.1.的规则确定计算高度H0；

当S≤H时，可以认为是横向联系的距离起控制作用，规范规定H0=0.6S；

当2H≥S＞H时，高度方向与横方向共同起作用，规范规定H0=0.4S+0.2H。

1.1.4.自承重墙两侧与主体结构柱或横隔墙联系且自承重墙上端是自由端

规范对此未做明确规定，作为一个思路可考虑将H定义为墙高的2倍，再应用上面的规则确定自承重墙的计算高度。

1.2.自承重墙的高厚比验算，不同厚度自承重墙的允许计算高度

1.2.1.自承重墙的允许高厚比的基准值〔β〕

自承重墙允许高厚比的基准值〔β〕与砌筑砂浆的强度等级有关，如下所示：

砂浆强度等级M2.5M5≥M7.5

〔β〕222426

为了建立基本的概念，下面的讨论均取砂浆强度等级为M5。

1.2.2.自承重墙验算时的最终允许高厚比值

自承重墙验算时的最终允许高厚比值，还需乘以修正系数μ1与μ2。

1.2.2.1.μ1修正系数

与墙厚相关：墙厚h＞240mm时，μ1=1.0；h=240mm时，μ1=1.2；h=90mm时，μ1=1.5；240＞h＞90mm时，μ1可按插入法取值。

按此规定，可以列出几个不同墙厚的μ1值：

墙厚(mm)100120200240

μ1值1.481.441.281.20

上端为自由端的自承重墙，除按上述规定提高外，尚可再乘以修正系数1.3。

1.2.2.2.μ2修正系数

μ2的值与门窗洞口相关，主要取决于墙宽范围内门窗洞口的总宽度。

设墙宽范围内门窗洞口的总宽度为bS，自承重墙两侧与主体结构柱或横墙联系的间距为S。

μ2=1－0.4

按公式算得μ2的值小于0.7时，取0.7。

当洞口高度等于或小于墙高的1/5时，可取μ2等于1.0。

μ2的取值范围为0.7~1.0。≥0.75时μ2=0.7，无洞时μ2=1.0。

1.2.2.3.自承重墙不同墙厚时允许墙高的参考值(砌筑砂浆M5)

墙厚(mm)100120200240

μ2=0.7(洞口大)时，允许墙高参考值(m)2.492.904.304.84

μ2=1.0(无洞口)时，允许墙高参考值(m)3.554.156.146.91

上端为自由端的自承重墙，应综合考虑H0=2H及附加的修正系数1.30，其允许墙高参考值应为上述允许墙高参考值乘以修正系数0.65。

2.考虑构造柱、壁柱及圈梁作用时的自承重墙

2.1.构造柱的作用

构造柱可以增加墙的允许高度，但作用有限。

有构造柱时，墙的允许高厚比〔β〕可乘以提高系数μC：

μC=1+γ。

式中γ—系数。对烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体，γ=1.5；对混凝土砌块砌体γ=1.0；

bc—构造柱沿墙方向的宽度；

l—构造柱的间距。

当bc=500mm、l=3000mm且采用砖砌体时，μC=1.25。在常用范围内这已经是比较密的构造柱设置，一般来说采用比较密的构造柱也就能使墙高的允许值能提高25%。

当构造柱宽度为500mm，间距为3m，砂浆强度等级为M5时，允许墙高的参考值：

墙厚(mm)200240

μ2=0.7(洞口大)时，允许墙高参考值(m)5.026.05

μ2=1.0(无洞口)时，允许墙高参考值(m)7.178.64

注：墙厚200mm时，按混凝土砌块考虑，μC=1.167；

墙厚240mm时，按砖砌体考虑，μC=1.25。

2.2.壁柱的作用

壁柱对提高墙的允许高度可以有比较明显的作用，壁柱凸出墙面部分的尺寸愈大作用愈明显。

验算带壁柱墙的高厚比时，采用带壁柱墙截面的折算厚度hT：

hT=。

式中I—截面惯性矩；

A—截面面积。

例如：240mm厚的墙，每3m设一壁柱，壁柱宽490mm，凸出墙面250mm，其折算厚度为388mm。相当于以240mm厚墙为基准时，提高系数为1.62。与构造柱1.25的提高系数比较，有明显的提高作用。

hT的计算有点麻烦，但有些可以查表，见苑振芳主编《砌体结构设计手册》(第三版)表14—14。

2.3.构造柱与壁柱的比较

构造柱与壁柱对提高墙的允许高度的作用是相似的，只是在规范中采用了不同的公式来表达。构造柱用的是提高系数，壁柱采用增大折算厚度的办法。其实，折算厚度与原始墙厚的比值也可理解为是提高系数。

构造柱的作用有限。按照规范的规定，构造柱的宽度达到500mm，构造柱的中距3m时，提高系数才能达到1.25。在最极端的情况下提高系数也只能达到1.375，此时3m中距的构造柱就要做成750mm宽，采用1.375的提高系数不应该是可取的方案。

壁柱可以明显提高墙的允许高度。如前所述，采用壁柱后墙的允许高度可以比不加壁柱提高1.62倍，如有必要，再加大壁柱的尺寸墙的允许高度可以提得更高。缺点是，工艺或建筑专业往往不喜欢出现壁柱。

2.4.圈梁的作用

2.4.1.圈梁没有作用的条件

自承重墙的两侧没有横向支承或仅一侧有横向支承时，圈梁对提高墙的允许高度没有任何作用。

2.4.2.对规范条文可能引起的一点误会

在进一步讨论横向支承的问题前，有必要先澄清一些容易引起误会的概念。《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)的第6.1.2条，叙述了3点。前两点涉及到墙的整体稳定性，第3点谈的是墙的局部稳定性。不应在整体稳定不满足规范要求的情况下讨论墙的局部稳定性，更不能因为仅仅是局部稳定满足规范要求就误认为整体墙的稳定性自动满足要求。请注意规范中上述3点中用词的区别：第1点是“验算带壁柱墙的高厚比”；第2点是“验算带构造柱墙的高厚比”；第3点是“验算壁柱间墙或构造柱间墙的高厚比”。

2.4.3.对规范条文更容易引起的一点误解

在实践中发现，规范条文中最容易引起误解的是这样一句话(见规范6.1.2-3)：“设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙或带构造柱墙，当b/s≥1/30时，圈梁可视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支点(b为圈梁宽度)”。注意，这里指的是“壁柱间墙”或“构造柱间墙”，而不是“带壁柱墙”或“带构造柱墙”。

规范的条文应该按照下列顺序解读：

“带壁柱墙”或“带构造柱墙”要满足上述第1、2点的高厚比要求；

满足要求后，“壁柱”或“构造柱”已能视为“壁柱间墙”或“构造柱间墙”的侧向支点；

如果此时“壁柱间墙”或“构造柱间墙”的局部稳定还不能满足规范要求，可以通过设圈梁来解决问题，“此时s应取相邻壁柱间或相邻构造柱间的距离”，只要上下圈梁间的距离能满足“壁柱间墙”或“构造柱间墙”的高厚比要求即可。

3.几种常见的自承重墙稳定设计的思路

3.1.框架或排架结构的砌体外围护墙

3.1.1.讨论的范围

由彩钢板、钢龙骨等组成的外围护墙不在本文讨论范围。

常见的讨论范围内的外围护墙使用的材料主要有，烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、混凝土砌块等。本文以240mm、200mm厚的砌体墙为例探讨其稳定设计思路。

3.1.2.层高较低时

当层高较低，如果能满足本文1.2.2.3.中的允许高度要求时，可不做特别处理；如果略超过一些，200mm厚超过8%左右，240mm厚超过12%左右时，可用设构造柱的办法来解决，不必再做其他的特别处理。需注意本文1.2.2.2.中门窗洞口对μ2值的影响，当0.7＜μ2＜1.0时，可使用插值。

3.1.3.层高不低时

当符合规范表5.1.3“带壁柱墙或周边拉结的墙”中的2H≥S＞H的要求时，可按表中的公式0.4S+0.2H确定计算高度。式中，S为框架柱的间距，H为层高。设计思路是，保证按公式确定的计算高度能满足规范要求。

3.1.4.层高较高时

3.1.4.1.横向能满足高厚比要求

在H≥S的条件下，如果规范表5.1.3中的计算高度0.6S能满足高厚比要求，也可不做特别处理。需注意，此时设构造柱并不能将允许高度乘以提高系数，因为计算高度的方向已经转了90度。下面分别情况讨论：

3.1.4.2.横向不能满足高厚比要求可通过增设圈梁解决

在层高很高，例如是很高的单层厂房，0.6S又不能满足高厚比要求时，可以寻求圈梁的解决方案。按照规范中6.1.2-3的规定，只要b/S≥1/30时，所设的圈梁就可视为框架柱间外围护墙的不动铰支点。这样，即使H很高，例如20m高，都可以通过设若干道圈梁的办法来解决问题。只要任意两个相邻圈梁间的距离能满足允许高厚比的要求即可。

如果框架柱的间距为6m，200mm厚的墙上的圈梁宽度b=200mm，正好满足b/S=1/30的条件。

3.1.4.3.横向不能满足高厚比要求但能通过增设“加高”的圈梁解决

同样的墙厚(200mm)，如果框架柱的间距为7.5m就不能满足规范的条件。对此，规范中还有一个补充条款：“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……墙不动铰支点的要求”。

注：该补充条款规定得并不明确，因为一开始只定义了圈梁宽度b，并没有定义圈梁高度h。在没有确定圈梁高度h的情况下，讨论按等刚度原则增加圈梁高度是没有意义的。为了能够合理的进行计算，参照规范中7.1.5-3关于圈梁高度不应小于120mm的规定，暂取基准圈梁的高度h为120mm。

对于框架柱的间距为7.5m时的墙上圈梁，按照规范要求作为不动铰支点的圈梁宽度不应小于250mm。当采用200mm厚的墙时，其计算原则如下：

基准圈梁的宽度b0=250mm，高度h0=120mm；

平面外等刚度圈梁的宽度b=200mm，求高度h。

计算条件为，按此条件可得

。

按此计算，对于框架柱的间距为7.5m、墙厚200mm且墙高很高的外围护墙，可以在高度方向设若干道250mm高的圈梁，来保证其稳定性。

3.1.4.4.横向不能满足高厚比要求且不能通过增设“加高”的圈梁来解决

例如，当外柱的间距为12m，墙厚仍为200mm厚时。单层建筑的山墙容易遇到这种状况。

此时，按照同样的计算方法，圈梁应高达960mm。将200mm×960mm截面的梁放在墙上仍称其为圈梁似乎有些牵强。

如果仍想保持“可视为框架柱间外围护墙的不动铰支点”的概念，宜将该梁构造成能承受侧向风荷载的梁。从稳定设计的要求来看，最好将梁做得比墙宽一些。注意，梁两侧的纵筋才是承受侧向风荷载的受力主筋。

在许多情况下，更合理的办法是采用抗风柱来保持外围护墙的稳定性。

3.2.多层框架结构的砌体内隔墙

民用建筑层高一般较低，容易满足规范要求，这里侧重对工业建筑进行讨论。在工业建筑中，厚度小于200mm的墙多数集中在卫生间这类的横墙较多的场合，也比较容易满足规范要求，可不专门讨论。下面以墙厚200mm为例进行讨论，其他的墙厚可以用类似的思路去计算。

3.2.1.框架柱间的内隔墙

3.2.1.1.