自承重墙的稳定设计问题

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1、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

2、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

3、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＞

4、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

5、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

6、，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

7、.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。