磚砌體室外獨(dú)立墻壁及圍墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

許劍峰

由于人們生活水平的提高,人們對(duì)居住環(huán)境的私密性和美觀性的要求越來越高,所以伴隨出現(xiàn)了大量?jī)舾叱^一般圍墻的高景墻和高圍墻。因此室外獨(dú)立墻壁及圍墻的安全性和經(jīng)濟(jì)性在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中突顯出來。

自承重墻所受的荷載主要包括結(jié)構(gòu)自重,風(fēng)荷載和地震荷載。因圍墻結(jié)構(gòu)屬于丁類建筑,根據(jù)GB 50011-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范3.1.4規(guī)定抗震設(shè)防烈度為6度時(shí),除本規(guī)范有具體規(guī)定外,對(duì)乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。我國(guó)大部分地區(qū)屬于6度抗震設(shè)防區(qū),同時(shí)地震作用屬于偶然荷載,所以在磚砌體結(jié)構(gòu)室外獨(dú)立墻壁及圍墻設(shè)計(jì)中,風(fēng)荷載起主導(dǎo)作用。

1 砌體結(jié)構(gòu)墻高厚比驗(yàn)算

GB 50003-2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范6.1.1規(guī)定墻的高厚比應(yīng)按下式驗(yàn)算:

其中,H0為墻的計(jì)算高度;h為墻厚;μ1為自承重墻允許高厚比的修正系數(shù),厚度 h≤240 mm的自承重墻,允許高厚比修正系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定采用:h=240 mm,μ1=1.2;h=90 mm,μ1=1.5;90 mm＜h＜240 mm,μ1可按插入法取值。注:室外獨(dú)立墻壁及圍墻可以提高30%;μ2為有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數(shù),取值1.0;[β]為墻允許高厚比,取值28。

GB 50003-2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范6.1.2規(guī)定當(dāng)構(gòu)造柱截面寬度不小于墻厚時(shí),允許高厚比[β]可乘以系數(shù)μc:

其中,bc為構(gòu)造柱沿墻長(zhǎng)方向的寬度;l為構(gòu)造柱的間距。

當(dāng)bc/l＞0.25時(shí)取 bc/l=0.25;當(dāng) bc/l＜0.05時(shí)取bc/l=0。

2 磚砌體結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

磚砌體主要承受水平風(fēng)荷載作用,根據(jù)GB 50009-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定:

室外獨(dú)立墻壁及圍墻βz,μs分別為1,1.3。

根據(jù)GB 50003-2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范6.1.2當(dāng)圈梁的寬度比構(gòu)造柱間距大1/30時(shí),圈梁可視作構(gòu)造柱間墻的不用鉸支點(diǎn)。

故室外獨(dú)立墻壁及圍墻可視為由許多圈梁和構(gòu)造柱圍合的四周鉸接磚砌體結(jié)構(gòu)的組合,并驗(yàn)算各自在水平風(fēng)荷載作用下沿齒縫彎曲抗拉強(qiáng)度和沿通縫彎曲抗拉強(qiáng)度(見圖1)。

再根據(jù)結(jié)構(gòu)自重和風(fēng)荷載按照GB 50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范分別驗(yàn)算構(gòu)造柱和圈梁的極限承載力。

3 構(gòu)造要求

根據(jù)GB 50003-2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范構(gòu)造要求:

圈梁高度不應(yīng)小于120 mm?？v向鋼筋不應(yīng)少于4φ 10,綁扎結(jié)構(gòu)的搭接長(zhǎng)度按受拉鋼筋考慮,箍筋間距不應(yīng)大于300 mm。

構(gòu)造柱的截面尺寸不宜小于240 mm×240 mm。柱內(nèi)豎向受力鋼筋,對(duì)于中柱,不宜少于 4φ 12;對(duì)于邊柱、角柱,不宜少于4φ 14。構(gòu)造柱的豎向受力鋼筋的直徑也不宜大于16 mm。箍筋宜采用φ 6@100/200。構(gòu)造柱間距不宜大于4 m。

磚砌體與構(gòu)造柱連接處應(yīng)砌成馬牙槎,并沿墻高每隔500 mm設(shè)2φ 6通長(zhǎng)拉結(jié)鋼筋。

組合磚墻的施工順序應(yīng)為先砌筑墻后澆筑混凝土構(gòu)造柱。

4 結(jié)語

經(jīng)過以上分析可知,由于建筑和景觀的要求,磚墻的凈高和墻厚一般被限制,通過分析磚墻高厚比,沿齒縫彎曲抗拉強(qiáng)度和沿通縫彎曲抗拉強(qiáng)度,確定磚墻構(gòu)造柱和圈梁的間距,并采用合理的相關(guān)構(gòu)造要求,以達(dá)到快速施工和經(jīng)濟(jì)安全的目的。

[1]GB 50003-2001,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB 50011-2001,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]GB 50009-2001,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].