自承重墻的穩(wěn)定設(shè)計(jì)問(wèn)題

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1、自承重墻的穩(wěn)定設(shè)計(jì)問(wèn)題在工業(yè)與民用建筑中，采用自承重墻是常見(jiàn)的事，除去彩鋼板、石膏板等用鋼龍骨做骨架的輕質(zhì)隔墻外，還大量采用由砌體和砂漿砌筑而成的自承重墻，包括外圍護(hù)墻與內(nèi)隔墻。《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003—2001)的第6.1節(jié)通過(guò)允許高厚比的方式來(lái)規(guī)范各類(lèi)墻的穩(wěn)定設(shè)計(jì)問(wèn)題。這并不是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，只是因?yàn)橐?guī)范的用詞比較簡(jiǎn)潔，當(dāng)設(shè)計(jì)人不注意時(shí)，會(huì)將不同的詞義誤解為詞義相同，在錯(cuò)誤引用規(guī)范公式的情況下，會(huì)將不滿(mǎn)足規(guī)范要求的自承重墻設(shè)計(jì)，誤認(rèn)為是已經(jīng)滿(mǎn)足了規(guī)范的要求。在大量的工程實(shí)踐中，有時(shí)能見(jiàn)到一些自承重墻設(shè)計(jì)，要到快出圖的階段才發(fā)現(xiàn)并不滿(mǎn)足規(guī)范要求。而且加構(gòu)造柱、加圈梁也不能滿(mǎn)足

2、要求，最后只有加壁柱才能解決問(wèn)題。最終影響與各專(zhuān)業(yè)間的配合條件，各專(zhuān)業(yè)修改涉及的圖紙較多，造成被動(dòng)。上述問(wèn)題與結(jié)構(gòu)、建筑專(zhuān)業(yè)均有關(guān)系。從是否滿(mǎn)足規(guī)范要求來(lái)看，肯定屬于結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)的職責(zé)范圍。從能早期發(fā)現(xiàn)哪一部分自承重墻需要認(rèn)真復(fù)核這個(gè)角度來(lái)看，建筑專(zhuān)業(yè)的機(jī)會(huì)更大一些。本文試圖從概念設(shè)計(jì)入手，探討在常見(jiàn)的設(shè)計(jì)中哪些比較容易處理，哪些比較難處理。然后再進(jìn)一步探討解決方案。期望能夠減少最后階段修改時(shí)造成的被動(dòng)。有些概念對(duì)結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)可能很簡(jiǎn)單，但為了使建筑專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員也能有輪廓的概念，還是適當(dāng)?shù)奶崃艘幌隆?.不考慮構(gòu)造柱、壁柱及圈梁作用時(shí)的自承重墻1.1.高厚比計(jì)算中計(jì)算高度H0的取值規(guī)范第6.

3、1.1指出，計(jì)算高度H0的取值，應(yīng)按第5.1.3條采用。按規(guī)范第5.1.3條確定自承重墻的計(jì)算高度時(shí)，可表達(dá)成下面幾個(gè)基本規(guī)則。1.1.1.自承重墻砌至樓蓋或屋頂H0=H。式中H為自承重墻的高度。1.1.2.自承重墻上端為自由端H0=2H。1.1.3.自承重墻兩側(cè)與主體結(jié)構(gòu)柱或橫隔墻聯(lián)系(自承重墻上端不是自由端)設(shè)自承重墻兩側(cè)與主體結(jié)構(gòu)柱或橫墻聯(lián)系的間距為S。當(dāng)S＞2H時(shí)，認(rèn)為橫向的聯(lián)系不起作用，仍按上述1.1.1.的規(guī)則確定計(jì)算高度H0；當(dāng)S≤H時(shí)，可以認(rèn)為是橫向聯(lián)系的距離起控制作用，規(guī)范規(guī)定H0=0.6S；當(dāng)2H≥S＞H時(shí)，高度方向與橫方向共同起作用，規(guī)范規(guī)定H0=0.4S+0.2H。1.

4、1.4.自承重墻兩側(cè)與主體結(jié)構(gòu)柱或橫隔墻聯(lián)系且自承重墻上端是自由端規(guī)范對(duì)此未做明確規(guī)定，作為一個(gè)思路可考慮將H定義為墻高的2倍，再應(yīng)用上面的規(guī)則確定自承重墻的計(jì)算高度。1.2.自承重墻的高厚比驗(yàn)算，不同厚度自承重墻的允許計(jì)算高度1.2.1.自承重墻的允許高厚比的基準(zhǔn)值〔β〕自承重墻允許高厚比的基準(zhǔn)值〔β〕與砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)，如下所示：砂漿強(qiáng)度等級(jí)M2.5M5≥M7.5〔β〕222426為了建立基本的概念，下面的討論均取砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M5。1.1.1.自承重墻驗(yàn)算時(shí)的最終允許高厚比值自承重墻驗(yàn)算時(shí)的最終允許高厚比值，還需乘以修正系數(shù)μ1與μ2。1.1.1.1.μ1修正系數(shù)與墻厚相關(guān)：墻厚h

5、＞240mm時(shí)，μ1=1.0；h=240mm時(shí)，μ1=1.2；h=90mm時(shí)，μ1=1.5；240＞h＞90mm時(shí)，μ1可按插入法取值。按此規(guī)定，可以列出幾個(gè)不同墻厚的μ1值：墻厚(mm)100120200240μ1值1.481.441.281.20上端為自由端的自承重墻，除按上述規(guī)定提高外，尚可再乘以修正系數(shù)1.3。1.1.1.2.μ2修正系數(shù)μ2的值與門(mén)窗洞口相關(guān)，主要取決于墻寬范圍內(nèi)門(mén)窗洞口的總寬度。設(shè)墻寬范圍內(nèi)門(mén)窗洞口的總寬度為bS，自承重墻兩側(cè)與主體結(jié)構(gòu)柱或橫墻聯(lián)系的間距為S。μ2=1－0.4按公式算得μ2的值小于0.7時(shí)，取0.7。當(dāng)洞口高度等于或小于墻高的1/5時(shí)，可取μ2等于1

6、.0。μ2的取值范圍為0.7~1.0?！?.75時(shí)μ2=0.7，無(wú)洞時(shí)μ2=1.0。1.1.1.3.自承重墻不同墻厚時(shí)允許墻高的參考值(砌筑砂漿M5)墻厚(mm)100120200240μ2=0.7(洞口大)時(shí)，允許墻高參考值(m)2.492.904.304.84μ2=1.0(無(wú)洞口)時(shí)，允許墻高參考值(m)3.554.156.146.91上端為自由端的自承重墻，應(yīng)綜合考慮H0=2H及附加的修正系數(shù)1.30，其允許墻高參考值應(yīng)為上述允許墻高參考值乘以修正系數(shù)0.65。2.考慮構(gòu)造柱、壁柱及圈梁作用時(shí)的自承重墻2.1.構(gòu)造柱的作用構(gòu)造柱可以增加墻的允許高度，但作用有限。有構(gòu)造柱時(shí)，墻的允許高厚比

7、〔β〕可乘以提高系數(shù)μC：μC=1+γ。式中γ—系數(shù)。對(duì)燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體，γ=1.5；對(duì)混凝土砌塊砌體γ=1.0；bc—構(gòu)造柱沿墻方向的寬度；l—構(gòu)造柱的間距。當(dāng)bc=500mm、l=3000mm且采用磚砌體時(shí)，μC=1.25。在常用范圍內(nèi)這已經(jīng)是比較密的構(gòu)造柱設(shè)置，一般來(lái)說(shuō)采用比較密的構(gòu)造柱也就能使墻高的允許值能提高25%。當(dāng)構(gòu)造柱寬度為500mm，間距為3m