建筑結(jié)構(gòu)課件-砌體房屋的構(gòu)造

5.5砌體房屋的構(gòu)造一、墻、柱高厚比的要求二、墻、柱一般構(gòu)造要求三、防止或減輕墻體開裂的主要措施一、墻、柱高厚比驗(yàn)算混合結(jié)構(gòu)房屋中的墻體是受壓構(gòu)件，除滿足強(qiáng)度要求外，還必須有足夠的穩(wěn)定性。

高厚比的驗(yàn)算是保證墻體穩(wěn)定性的一項(xiàng)重要構(gòu)造措施，以避免墻、柱在施工和使用階段因偶然的撞擊或振動(dòng)等因素而出現(xiàn)歪斜、膨肚以致倒塌等失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生。

高厚比系指墻、柱的計(jì)算高度H0與墻厚或柱截面邊長(zhǎng)h的比值H0/h。

高厚比驗(yàn)算主要包括兩個(gè)問題：一是允許高厚比的限值；二是墻、柱實(shí)際高厚比的確定。

允許高厚比限值是在綜合考慮了以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)階段的材料質(zhì)量及施工水平的基礎(chǔ)上確定的。

影響墻、柱容許高厚比的因素很多，如砂漿的強(qiáng)度等級(jí)、橫墻間距、砌體類型、支承條件、截面形狀和承重情況等。矩形截面墻和柱的高厚比應(yīng)滿足下列條件

β=H0/h≤μ1μ2［β］其中，自承重墻允許高厚比的修正系數(shù)μ1，對(duì)承重墻,μ1=1.0；對(duì)自承重墻，μ1值可按下列規(guī)定采用：當(dāng)h=240mm時(shí)，μ1=1.2當(dāng)h=90mm時(shí)，μ1=1.5

240mm＞h＞90mm時(shí)，μ1可按插入法取值;（一）一般墻、柱高厚比的驗(yàn)算有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數(shù)μ2按下式確定：

μ2=1-0.4bs/S

bs——在寬度S范圍內(nèi)的門窗洞口寬度(圖5.3.4)；

S——相鄰窗間墻或壁柱間距離（圖5.3.4）；［β］——墻、柱的允許高厚比，見表5.3.2。圖5.3.4洞口寬度表5.3.2墻、柱的允許高厚比［β］值砂漿強(qiáng)度等級(jí)墻柱M2.5225.3M5.02416≥M7.52617(1)

整片墻的高厚比驗(yàn)算按下式進(jìn)行驗(yàn)算

β=H0/hT≤μ1μ2［β］確定帶壁柱墻的計(jì)算高度H0時(shí)，墻長(zhǎng)S取相鄰橫墻的距離。確定截面回轉(zhuǎn)半徑i時(shí)，帶壁柱墻截面的翼緣寬度bf(圖5.3.5（a）)應(yīng)按下列規(guī)定采用：（二）

帶壁柱墻的高厚比驗(yàn)算

①

對(duì)于多層房屋，當(dāng)有門窗洞口時(shí)，可取窗間墻寬度；當(dāng)無門窗洞口時(shí)，每側(cè)翼墻寬度可取壁柱高度的1/3。

②對(duì)于單層房屋，取bf=b+2H/3(b為壁柱寬度，H為墻高)，但bf不大于相鄰窗間墻寬度和相鄰壁柱間的距離。(2)

壁柱間墻的高厚比計(jì)算H時(shí)，S取相鄰壁柱間的距離。不論帶壁柱墻的靜力計(jì)算采用何種方案，帶壁柱墻H的計(jì)算可一律按剛性方案考慮。壁柱間墻的高厚比可按無壁柱墻公式進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)于設(shè)有鋼筋混凝土圈梁的帶壁柱墻，當(dāng)圈梁的寬度b與相鄰壁柱間的距離S之比≥1/30時(shí)，由于圈梁的水平剛度較大，能限制壁柱間墻體的側(cè)向變形，所以圈梁可視為壁柱間墻的不動(dòng)鉸支座(圖5.3.5(b))。圖5.3.5(1)

帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗(yàn)算

①

應(yīng)按表5-15（P157）確定墻的計(jì)算高度H0。

②

按下列公式驗(yàn)算帶構(gòu)造柱墻體的高厚比：

β=H0/h≤μcμ1μ2［β］

μc=1+γbc/l

③構(gòu)造柱作為壁柱驗(yàn)算構(gòu)造柱間墻的高厚比時(shí)，構(gòu)造柱的截面高度應(yīng)不小于1/30柱高，并不小于墻厚，此時(shí)柱間墻的允許高厚比不應(yīng)再考慮構(gòu)造柱的有利影響，柱間墻的高厚比驗(yàn)算同壁柱間墻。（三）帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗(yàn)算(2)

帶構(gòu)造柱墻應(yīng)滿足下列要求

①構(gòu)造柱沿墻長(zhǎng)方向的寬度不小于180mm，沿墻厚方向的邊長(zhǎng)不小于墻厚（利用構(gòu)造柱作壁柱時(shí)應(yīng)當(dāng)不小于1/30柱高），主筋不少于4φ12，混凝土等級(jí)不應(yīng)低于C5.3；

②構(gòu)造柱對(duì)墻體允許高厚比的提高僅適于正常使用階段；

③

構(gòu)造柱與墻應(yīng)有可靠的連接?！纠?.3.1】某辦公樓平面如圖5.3.6所示，采用預(yù)制鋼筋混凝土空心板，外墻厚370mm，內(nèi)縱墻及橫墻厚240mm，砂漿為M5，底層墻高4.6m（下端支點(diǎn)取基礎(chǔ)頂面）；隔墻厚120mm，高3.6m，用M2.5砂漿；縱墻上窗洞寬1800mm，門洞寬1000mm，試驗(yàn)算各墻的高厚比?！窘狻?.確定靜力計(jì)算方案及求允許高厚比最大橫墻間距S=3.6×3=10.8m，由表5.3.1,S＜32m，確定為剛性方案。由表5.3.2，因承重縱橫墻砂漿為M5，得［β］=24；非承重墻砂漿為M2.5,［β］=22，非承重墻h=120mm，用插入法得μ1=1.44，μ1［β］=1.44×22=31.68。2.確定計(jì)算高度承重墻H=4.6m,S=10.8m＞2H=2×4.6=9.2m，由表5-15查得計(jì)算高度H0=1.0H=4.6m。非承重墻H=3.6m，一般是后砌在地面墊層上，上端用斜放立磚頂住樓面梁砌筑，兩側(cè)與縱墻拉結(jié)不好，故按兩側(cè)無拉結(jié)考慮，則計(jì)算高度H0=1.0H=3.6m。3.縱墻高厚比驗(yàn)算（1）外縱墻

S=3.6m,bs=1.8m

μ2=1-0.4bs/S=0.8外縱墻高厚比

β=H0/h=12.4＜μ2［β］=0.8×24=19.2滿足要求（2）內(nèi)縱墻

S=10.8m,bs=1.0m

μ2=1-0.4bs/S=0.96內(nèi)縱墻高厚比

β=H0/h=19.2＜μ2［β］=0.96×24=23滿足要求4.橫墻高厚比驗(yàn)算由于橫墻的厚度、砌筑砂漿、墻體高度均與內(nèi)縱墻相同，且橫墻上無洞口，又比內(nèi)縱墻短，計(jì)算高度也小，故不必進(jìn)行驗(yàn)算。5.隔墻高厚比驗(yàn)算隔墻高厚比

β=H0/h=30＜μ1［β］=31.68滿足要求【例5.3.2】某單層單跨無吊車的廠房，采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋，帶壁柱磚墻承重。廠房跨度為5.3m，全長(zhǎng)6×4=24m，如圖5.3.7所示。墻體采用MU10磚和M5砂漿砌筑。試驗(yàn)算帶壁柱縱墻和山墻的高厚比?！窘狻吭摲课莸奈萆w類別為1類，兩端山墻（橫墻）間的距離S=24m，由表5.3.1，S＜32m，確定為剛性方案。1.縱墻高厚比驗(yàn)算（1）

整片墻高厚比驗(yàn)算帶壁柱截面幾何特征（圖5.3.8）截面面積

A=8.125×105mm2形心位置

y1=148mm

y2=240+250-148=342mm慣性矩

I=8.86×109mm4回轉(zhuǎn)半徑

i≈104mm折算厚度

hT=3.5i=364mm

壁柱下端嵌固于室內(nèi)地面以下0.5m處，柱高H=4.2+0.5=4.7m，S=24m＞2H=9.4m，由附表2查得壁柱的計(jì)算高度

H0=1.0H=4.7m由表5.3.2，當(dāng)砂漿為M5時(shí)，得［β］=24，承重墻μ1=1.0，洞口寬bs=3m，壁柱間距S=6m，故［β］考慮洞口的修正系數(shù)μ2為：

μ2=0.8縱墻整片墻高厚比

β=12.91＜μ1μ2［β］=1.0×0.8×24=19.2滿足要求（2）壁柱間墻的高厚比驗(yàn)算

H=4.7m＜S=6m＜2H=9.4m，由附表2得壁柱間墻的計(jì)算高度

H0=0.4S+0.2H=3.34m縱墻柱間墻的高厚比

β=H0/h=13.92＜μ1μ2［β］=19.2滿足要求2.開門洞山墻的高厚比驗(yàn)算（1）整片墻的高厚比驗(yàn)算帶壁柱截面的幾何特征（圖5.3.9）截面面積A=9.325×105mm2形心位置y1=144mm,y2=346mm慣性矩I=9.503×109mm4回轉(zhuǎn)半徑i=101mm折算厚度hT=354mm計(jì)算高度

H=6.37m(取山墻壁柱高度)

S=5.3m＜32m，屬剛性方案

S＞2H=12.7m,得H0=1.0H=6.37m［β］考慮洞口的修正系數(shù)

μ2=0.88

β=H0/hT=18＜μ1μ2［β］=1.0×0.88×24=21.22滿足要求（2）壁柱間墻的高厚比驗(yàn)算墻高取兩壁柱間山墻平均高度6.79m,S=5m＜H,由附表2查得壁柱間墻的計(jì)算高度

H0=0.6S=0.6×5=3.0m［β］考慮洞口的修正系數(shù)

μ2=0.76

β=H0/h=12.5＜μ1μ2［β］=1.0×0.76×24=18.24滿足要求圖5.3.6例5.3.1辦公樓平面圖圖5.3.7例5.3.2單層廠房平面、側(cè)立面圖圖5.3.8帶壁柱墻截面圖5.3.9帶壁柱開門洞山墻的計(jì)算截面(1)材料強(qiáng)度等級(jí)工程調(diào)查發(fā)現(xiàn)，磚強(qiáng)度等級(jí)低或采用石灰砂漿砌筑的普通粘土磚砌體，其耐久性差，容易腐蝕風(fēng)化，處于潮濕環(huán)境或有腐蝕性介質(zhì)侵入時(shí)強(qiáng)度及質(zhì)量的要求更高。因此規(guī)范規(guī)定：

①五層及五層以上房屋的墻，以及受振動(dòng)或?qū)痈叽笥?m的墻、柱所用材料的最低強(qiáng)度等級(jí)為：磚MU10，砌塊MU7.5，石材MU30，砂漿M5。二、墻、柱一般構(gòu)造要求

②地面以下及防潮層以下的砌體、潮濕房間的墻所用材料的最低強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符合表5-1（詳見P163）的要求。(2)最小截面規(guī)定為了避免墻柱截面過小導(dǎo)致穩(wěn)定性能變差，以及局部缺陷對(duì)構(gòu)件的影響增大，規(guī)范規(guī)定了各種構(gòu)件的最小尺寸。承重的獨(dú)立磚柱截面尺寸不應(yīng)小于240mm×370mm。毛石墻的厚度不宜小于350mm。毛料石柱截面較小邊長(zhǎng)不宜小于400mm。當(dāng)有振動(dòng)荷載時(shí)，墻、柱不宜采用毛石砌體。(3)墻、柱連接構(gòu)造為了增強(qiáng)砌體房屋的整體性和避免局部受壓損壞，規(guī)范規(guī)定：1）跨度大于6m的屋架和跨度大于下列數(shù)值的梁，應(yīng)在支承處砌體設(shè)置混凝土或鋼筋混凝土墊塊；當(dāng)墻中設(shè)有圈梁時(shí)，墊塊與圈梁宜澆成整體：

①對(duì)磚砌體為4.8m；

②對(duì)砌塊和料石砌體為4.2m；

③對(duì)毛石砌體為3.9m。2)當(dāng)梁的跨度大于或等于下列數(shù)值時(shí)，其支承處宜加設(shè)壁柱或采取其他加強(qiáng)措施：

①對(duì)240mm厚的磚墻為6m，對(duì)180mm厚的磚墻為4.8m；

②對(duì)砌塊、料石墻為4.8m。3）預(yù)制鋼筋混凝土板的支承長(zhǎng)度，在墻上不宜小于5.40mm；在鋼筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；當(dāng)利用板端伸出鋼筋拉結(jié)和混凝土灌注時(shí)，其支承長(zhǎng)度可為40mm，但板端縫寬不小于80mm，灌縫混凝土不宜低于C20。4）預(yù)制鋼筋混凝土梁在墻上的支承長(zhǎng)度應(yīng)為180～240mm，支承在墻、柱上的吊車梁、屋架以及跨度大于或等于下列數(shù)值的預(yù)制梁的端部，應(yīng)采用錨固件與墻、柱上的墊塊錨固：

①磚砌體為9m；

②對(duì)砌塊和料石砌體為7.2m。5）填充墻、隔墻應(yīng)采取措施與周邊構(gòu)件可靠連接。一般是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)埋拉結(jié)筋，在砌筑墻體時(shí)將拉結(jié)筋砌入水平灰縫內(nèi)。6）山墻處的壁柱宜砌至山墻頂部，屋面構(gòu)件應(yīng)與山墻可靠拉結(jié)。(4)砌塊砌體房屋

1）砌塊砌體應(yīng)分皮錯(cuò)縫搭砌，上下皮搭砌長(zhǎng)度不得小于90mm。當(dāng)搭砌長(zhǎng)度不滿足上述要求時(shí)，應(yīng)在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于2Φ4的焊接鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片每段均應(yīng)超過該垂直縫，其長(zhǎng)度不得小于300mm。

2）砌塊墻與后砌隔墻交界處應(yīng)沿墻高每400mm在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于2Φ4、橫筋間距不大于200mm的焊接鋼筋網(wǎng)片，如圖5.4.2。圖5.4.2砌塊墻與后砌隔墻交接處鋼筋網(wǎng)片

3）混凝土砌塊房屋，宜將縱橫墻交接處距墻中心線每邊不小于300mm范圍內(nèi)的孔洞采用不低于Cb20灌孔混凝土將孔洞灌實(shí),灌實(shí)高度應(yīng)為墻身全高。

4）混凝土砌塊墻體的下列部位，如未設(shè)圈梁或混凝土墊塊，應(yīng)采用不低于Cb20灌孔混凝土將孔洞灌實(shí)：

①

擱柵、檁條和鋼筋混凝土樓板的支承面下，高度不應(yīng)小于200mm的砌體；

②

屋架、梁等構(gòu)件的支承面下，高度不應(yīng)小于600mm，長(zhǎng)度不應(yīng)小于600mm的砌體；

③

挑梁支承面下，距墻中心線每邊不應(yīng)小于300mm，高度不應(yīng)小于600mm的砌體。

(5)砌體中留槽洞或埋設(shè)管道時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

①不應(yīng)在截面長(zhǎng)邊小于500mm的承重墻體、獨(dú)立柱內(nèi)埋設(shè)管線；

②不宜在墻體中穿行暗線或預(yù)留、開鑿溝槽，無法避免時(shí)應(yīng)采取必要的措施或按削弱后的截面驗(yàn)算墻體承載力。對(duì)受力較小或未灌孔砌塊砌體，允許在墻體的豎向孔洞中設(shè)置管線。三、防止或減輕墻體開裂的主要措施1墻體開裂的原因產(chǎn)生墻體裂縫的原因主要有三個(gè)，即外荷載、溫度變化和地基不均勻沉降。（1）因溫度變化和砌體干縮變形引起的墻體裂縫溫度裂縫形態(tài)有水平裂縫、八字裂縫兩種，如圖5.4.3(a)、(b)所示。干縮裂縫形態(tài)有垂直貫通裂縫、局部垂直裂縫兩種，如圖5.4.3(c)、(d)所示。（2）因地基發(fā)生過大的不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫（如圖5.4.4所示）。常見的因地基不均勻沉降引起的裂縫形態(tài)有正八字形裂縫、倒八字形裂縫，高層沉降引起的斜向裂縫、底層窗臺(tái)下墻體的斜向裂縫，如圖5.4.4所示。圖5.4.3溫度與干縮裂縫形態(tài)（a）水平裂縫；（b）八字裂縫；（c）垂直貫通裂縫；（d）局部垂直裂縫圖5.4.4由地基不均勻沉降引起的裂縫(a)正八字形裂縫；(b)倒八字形裂縫；(c)、(d)斜向裂縫（1）為了防止或減輕房屋在正常使用條件下由溫度和砌體干縮引起的墻體豎向裂縫，應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。伸縮縫應(yīng)設(shè)置在因溫度和收縮變形可能引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方。

（2）為了防止和減輕房屋頂層墻體的開裂，可根據(jù)情況采取下列措施：

①屋面設(shè)置保溫、隔熱層；2防止墻體開裂的措施

②屋面保溫（隔熱）層或屋面剛性面層及砂漿找平層應(yīng)設(shè)置分格縫，分格縫間距不宜大于6mm，并與女兒墻隔開，其縫寬不小于30mm；

③用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋；

④在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設(shè)置水平滑動(dòng)層，滑動(dòng)層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片等；對(duì)于長(zhǎng)縱墻，可只在其兩端的2～3隔開間設(shè)置，對(duì)于橫墻可只在其兩端l/4范圍內(nèi)設(shè)置（l為橫墻長(zhǎng)度）；

⑤頂層屋面板下設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，并與外墻拉通，房屋兩端圈梁下的墻體宜適當(dāng)設(shè)置水平鋼筋；

⑥頂層挑梁末端下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置3道焊接鋼筋網(wǎng)片（縱向鋼筋不宜少于2Φ4，橫筋間距不宜大于200mm）或2Φ6鋼筋，鋼筋網(wǎng)片或鋼筋應(yīng)自挑梁末端伸入兩邊墻體不小于1m（圖5.4.5）；

⑦頂層墻體有門窗洞口時(shí)，在過梁上的水平灰縫內(nèi)設(shè)置2～3道焊接鋼筋網(wǎng)片或2Φ6鋼筋，并應(yīng)伸入過梁兩邊墻體不小于600mm；

⑧頂層及女兒墻砂漿強(qiáng)度等級(jí)不低于M5；

⑨女兒墻應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱間距不宜大于4m，構(gòu)造柱應(yīng)設(shè)置在女兒墻頂并與現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂整澆在一起；⑩房屋頂層端部墻體內(nèi)應(yīng)適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造柱。（3）防止或減輕房屋底層墻體裂縫的措施

①增加基礎(chǔ)圈梁的剛度；

②在底層的窗臺(tái)下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置3道焊接鋼筋網(wǎng)片或2Φ6鋼筋，并應(yīng)伸入兩邊窗間墻不小于600mm；

③采用鋼筋混凝土窗臺(tái)板，窗臺(tái)板嵌入窗間墻內(nèi)不小于600mm。

（4）墻體轉(zhuǎn)角處和縱橫墻交接處宜沿豎向每隔400～500mm設(shè)置拉結(jié)鋼筋，其數(shù)量為每120mm墻厚不少于設(shè)置1Φ6鋼筋或焊接鋼筋網(wǎng)片，埋入長(zhǎng)度從墻的轉(zhuǎn)角或交接處算起，每邊不少于600mm。

（