磚混結(jié)構(gòu)中砌體女兒墻的安全性設(shè)計(jì)論文

1、磚混結(jié)構(gòu)中砌體女兒墻的安全性設(shè)計(jì)簡介：通過對磚混結(jié)構(gòu)中砌體女兒墻非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的分析,砌體女兒墻懸臂高度、女兒墻構(gòu)造柱間距的的計(jì)算,針對不同高度砌體女兒墻應(yīng)采取的幾種構(gòu)造加強(qiáng)措施，為女兒墻安全性設(shè)計(jì)提供了可靠依據(jù)，以便在工程設(shè)計(jì)中更廣泛應(yīng)用。 關(guān)鍵字：砌體，女兒墻，安全性，設(shè)計(jì)在 HYPERLINK /GroupIndex.aspx?no=Effect_chart建筑筑工程 HYPERLINK /Sub06.aspx設(shè)計(jì)計(jì)中，由由于建筑筑立面造造型的變變化，女女兒墻高高度不僅僅僅要滿滿足使用用功能的的要求，而而且要滿滿足立面面造型的的要求，因因此為了了保證女女兒墻的的安全，女女兒墻的的安全性性計(jì)算

2、及及女兒墻墻的加強(qiáng)強(qiáng)措施，在在整個(gè)工工程 HYPERLINK /GroupIndex.aspx?no=gaoceng結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)中中愈來愈愈重要。屋屋面女兒兒墻使用用得較多多的形式式有兩種種：砌體體和鋼筋筋混凝土土女兒墻墻。在一一般情況況下，后后者的高高度取值值要比前前者靈活活，且不不必設(shè)置置構(gòu)造柱柱。根據(jù)建建筑抗震震設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范GB-500011-20001第3.77.1條條規(guī)定，屋屋面女兒兒墻作為為圍護(hù)墻墻體，屬屬于非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件范疇。非非結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件自身身及其與與結(jié)構(gòu)主主體的連連接需進(jìn)進(jìn)行抗震震設(shè)計(jì)。非非結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件設(shè)防防目標(biāo)要要與主體體結(jié)構(gòu)三三水準(zhǔn)的的設(shè)防目目標(biāo)相協(xié)協(xié)調(diào)。非非結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件和其其所

3、在的的主體結(jié)結(jié)構(gòu)組成成一個(gè)總總的系統(tǒng)統(tǒng)，這個(gè)個(gè)總系統(tǒng)統(tǒng)的地震震反應(yīng)狀狀態(tài)，同同二者連連接狀況況，質(zhì)量量比和阻阻尼特征征有關(guān)，通通常情況況下，上上人屋面面的女兒兒墻需要要設(shè)計(jì)成成立面懸懸臂式的的，以免免占據(jù)屋屋頂空間間。這就就提出了了以下二二個(gè)問題題：砌體體女兒墻墻的最大大懸臂高高度和為為了保證證女兒墻墻的整體體性所需需的構(gòu)造造柱間距距是多少少？實(shí)際際上，女女兒墻的的最大懸懸臂高度度和構(gòu)造造柱的間間距不僅僅由墻體體自身的的材料及及其截面面特性決決定，還還取決于于抗震設(shè)設(shè)防烈度度和當(dāng)?shù)氐仫L(fēng)荷載載的大小小。除60m以上的的高層建建筑外，地地震作用用和風(fēng)荷荷載作用用可不同同時(shí)考慮慮，因此此筆者在在本文

4、中中對二者者共同作作用不再再贅述，只只考慮地地震單獨(dú)獨(dú)作用時(shí)時(shí)墻體受受力機(jī)理理。當(dāng)風(fēng)風(fēng)荷載起起主導(dǎo)作作用時(shí)，兩兩種作用用應(yīng)分別別計(jì)算，取取其安全全值。女女兒墻的的水平地地震作用用采用等等效側(cè)力力法計(jì)算算,以石河河子地區(qū)區(qū)為例, 石河子子地區(qū)抗抗震設(shè)防防烈度為為7度,女兒墻墻使用M5混合沙沙漿砌筑筑的2400mm厚MU110實(shí)心粘粘土磚女女兒墻，計(jì)計(jì)算屋面面女兒墻墻最大懸懸臂高度度及其構(gòu)構(gòu)造柱間間距。1屋面女女兒墻最最大懸臂臂高度及及構(gòu)造柱柱間距的的計(jì)算11 屋屋面女兒兒墻最大大懸臂高高度的計(jì)計(jì)算一般情情況下女女兒墻根根部設(shè)有有混凝土土梁、板板或圈梁梁，可視視其為墻墻體的固固接支座座；墻體體頂部

5、為為自由端端，不存存在支承承點(diǎn)之間間的相對對位移所所產(chǎn)生的的影響，從從而可將將女兒墻墻簡化為為一靜定定懸臂構(gòu)構(gòu)件。且且女兒墻墻重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于頂頂層的重重力,在地震震力的作作用下，女女兒墻的的受力機(jī)機(jī)理等效效于：集集中力作作用于自自由端處處的懸臂臂構(gòu)件。構(gòu)構(gòu)件破壞壞面出現(xiàn)現(xiàn)在女兒兒墻根部部，呈通通縫狀，屬屬彎曲抗抗拉破壞壞。受彎彎構(gòu)件承承載力計(jì)計(jì)算公式式為：M=fftmWW，磚混混結(jié)構(gòu)中中女兒墻墻地震力力FEh取值僅僅考慮墻墻體自身身重量，忽忽略自振振周期、特特征周期期和阻力力調(diào)整系系數(shù)的影影響。在在此處計(jì)計(jì)算女兒兒墻的水水平地震震力時(shí)，未未沿用底底部剪力力法中常常規(guī)的G乘以3的放大大系數(shù)的的算法

6、；而是采采用等效效側(cè)力法法即單質(zhì)質(zhì)點(diǎn)非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的抗震震簡化計(jì)計(jì)算方法法。等效效側(cè)力法法計(jì)算水水平地震震作用的的標(biāo)準(zhǔn)值值為：F=12maxxG,其中為非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件功能系系數(shù),為非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件類別系系數(shù),1狀態(tài)系系數(shù),2位置系系數(shù)取2.0，G為非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的重力力，max為水平平地震影影響系數(shù)數(shù)最大值值 。計(jì)算參參數(shù)為：墻體自自重 g=5.336KNN/m22；砌體體抗拉強(qiáng)強(qiáng)度 fttm=00.111MPaa；水平平地震影影響系數(shù)數(shù)最大值值max?？紤]慮各種基基本地震震加速度度的地區(qū)區(qū)，非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件類別系系數(shù)取 （按丙丙類建筑筑考慮）：3.0；非結(jié)構(gòu)構(gòu)件功能系數(shù)取1.4；狀態(tài)系數(shù)?。ú辉O(shè)

7、置構(gòu)造柱的取值）1.0；（設(shè)置構(gòu)造柱的取值）2.0；位置系數(shù)（建筑屋頂點(diǎn)取值規(guī)定）2.0；組合分項(xiàng)系數(shù)承載力抗震調(diào)整系數(shù) (非承重墻體)0.750。取單位位長度1m為計(jì)算算單元 ：1) 不設(shè)置置構(gòu)造柱柱的情況況時(shí)，墻墻體截面面抵抗矩矩：w=11/6bbh2；墻體體底部壓壓應(yīng)力=M/W；有H=9930mmm；女兒兒墻不設(shè)設(shè)置構(gòu)造造柱時(shí)最最大懸臂臂高度為為9300mm。2) 設(shè)置構(gòu)構(gòu)造柱的的情況時(shí)時(shí)，有H=113300mm，女兒兒墻設(shè)置置構(gòu)造柱柱時(shí)最大大懸臂高高度為13330mmm。12 屋屋面女兒兒墻構(gòu)造造柱間距距的確定定設(shè)構(gòu)造造柱間距距為L.由于摩摩擦力不不作為抵抵抗地震震作用的的抗力，則則假

8、設(shè)底底部斷面面破壞后后，我們們可將構(gòu)構(gòu)造柱間間的墻體體視為水水平簡支支梁或連連續(xù)梁，構(gòu)構(gòu)造柱視視為墻體體的支座座進(jìn)行計(jì)計(jì)算。此此時(shí)，墻墻體破壞壞屬砌體體沿齒縫縫彎曲抗抗拉破壞壞，ftmm=0.23MMPa。取單位位高度1m為計(jì)算算單元墻體自自重為5.336KNN/m,有 VREfvbbz zz2/33h有L=3.775m構(gòu)造柱柱最大間間距為3.775m。2 女兒墻墻幾種構(gòu)構(gòu)造加強(qiáng)強(qiáng)措施通過上上述計(jì)算算分析可可知，石石河子地地區(qū)（7度設(shè)防防）女兒兒墻最大大高度當(dāng)當(dāng)不設(shè)置置構(gòu)造柱柱時(shí)最大大懸臂高高度為9300mm，當(dāng)女女兒墻設(shè)設(shè)置構(gòu)造造柱時(shí)最最大懸臂臂高度為為13330mmm。但實(shí)實(shí)際上某某些沿街

9、街商服住住宅女兒兒墻及一一些公用用建筑物物女兒墻墻高度均均超過前前兩種情情況，為為了保證證建筑立立面造型型的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，筆者者認(rèn)為只只有加強(qiáng)強(qiáng)女兒墻墻構(gòu)造措措施，才才能解決決女兒墻墻安全問問題。1）對女兒兒墻最大大懸臂高高度大于于12000mmm，小于于15000mmm，可采采用加密密構(gòu)造柱柱及在高高度中部部增設(shè)圈圈梁的辦辦法來解解決，通通過構(gòu)造造柱的加加密，可可提高女女兒墻的的抗剪能能力，中中部增設(shè)設(shè)圈梁，可可降低女女兒墻的的計(jì)算高高度。具具體做法法如圖所所示1。2）對對女兒墻墻最大懸懸臂高度度大于15000mmm，小于21000mmm，可采采用加密密構(gòu)造柱柱在高度度中部增增設(shè)圈梁梁及在女女兒墻

10、高高度的2/3設(shè)斜撐撐辦法來來的辦法法來解決決，斜撐撐可有效效降低女女兒墻相相對高度度，避免免女兒墻墻平面外外失穩(wěn)，但但斜撐必必須與板板可靠連連結(jié)，鋼鋼筋錨固固長度應(yīng)應(yīng)滿足鋼鋼筋混凝凝土 HYPERLINK /Sub06.aspx設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范的的要求，斜斜撐設(shè)置置間距應(yīng)應(yīng)與女兒兒墻構(gòu)造造柱間距距相同，具具體做法法如圖2所示。圖1 女兒墻墻最大懸懸臂高度度大于12000h15000圖2 女兒墻墻最大懸懸臂高度度大于15000h210003）對對女兒墻墻最大懸懸臂高度度大于21000mmm，小于30000mmm，可采采用女兒兒墻加密密構(gòu)造柱柱在高度度中部增增設(shè)圈梁梁及在女女兒墻高高度的2/3設(shè)置構(gòu)構(gòu)

11、架形式式來解決決，這就就要求構(gòu)構(gòu)架中的的柱應(yīng)有有足夠的的剛度，柱柱不應(yīng)構(gòu)構(gòu)造柱配配筋，應(yīng)應(yīng)按計(jì)算算確定。水水平力應(yīng)應(yīng)采用底底部剪力力法計(jì)算算。頂層層梁應(yīng)滿滿足簡支支梁的計(jì)計(jì)算要求求，且最最好是下下部構(gòu)造造柱位置置以利上上下柱鋼鋼筋搭接接，若構(gòu)構(gòu)架柱所所處位置置無柱，則則應(yīng)使構(gòu)構(gòu)架柱伸伸至下層層墻體內(nèi)內(nèi)，且在在構(gòu)架柱柱所處位位置設(shè)置置圈梁，圈圈梁高度度大于mm，若構(gòu)構(gòu)架柱生生根梁上上，則應(yīng)應(yīng)加大梁梁的剛度度，梁的的剛度應(yīng)應(yīng)為柱剛剛度的倍倍。梁柱柱接頭處處鋼筋錨錨固長度度應(yīng)滿足足鋼筋筋混凝土土設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范對對框架節(jié)節(jié)點(diǎn)的要要求。具具體做法法如圖所示3 結(jié)語在實(shí)際際工程中中，女兒兒墻的材材料形式式多種

12、多多樣，可可根據(jù)當(dāng)當(dāng)?shù)氐膶?shí)實(shí)際情況況及 HYPERLINK /GroupIndex.aspx?no=gaoceng結(jié)構(gòu)構(gòu)形式合合理的選選擇。在在女兒墻墻結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)中，從從上面的的計(jì)算過過程可見見，選擇擇自重輕輕及抗拉拉強(qiáng)度高高的墻體體材料對對提高女女兒墻抵抵抗水平平地震作作用是十十分有效效的。同同時(shí)對女女兒墻構(gòu)構(gòu)造措施施加強(qiáng)也也可一定定程度減減輕樓板板溫度應(yīng)應(yīng)力對女女兒墻的的破壞，從從而更有有效提高高女兒墻墻的安全全性。參考文獻(xiàn)：GB5500111-220011， HYPERLINK /GroupIndex.aspx?no=Effect_chart建筑抗震震設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范SGB5500003-22

13、0011，砌體體結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范SGB5500110-220022，鋼筋筋混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范S4高小旺旺，龔思思禮，蘇蘇經(jīng)宇，等等建筑筑抗震設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范理解與與應(yīng)用M北北京：中中國建筑筑工業(yè)出出版社，20002120磚墻墻的女兒兒墻高度度1.33m，要要驗(yàn)算風(fēng)風(fēng)力、地地震力等等水平力力作用下下的穩(wěn)定定。您給給的文章章有些參參數(shù)對不不上，自自己算一一個(gè)不設(shè)設(shè)置構(gòu)造造柱的情情況：計(jì)計(jì)算參數(shù)數(shù)：墻厚厚 0.224m，自自重 5.36KKN/mm2，砌體體抗拉強(qiáng)強(qiáng)度 fttm=00.111MPaa，地震震力按 MoorGaain 的“構(gòu)件的的地震作作用”子程序序算得 3.09kkN/mm2，Eh

14、=1.33。將女兒兒墻底部部彎矩 M = qq * L22 /22 代入 M fttm * W：1.33 * 3.009 * L2 /2 = 1110 * 1 * 00.2442 / 66L = 0.73mm附“構(gòu)件的的地震作作用”子程序序計(jì)算結(jié)結(jié)果，附附件為 mggs 原始數(shù)數(shù)據(jù)：11構(gòu)件的的地震作作用： GJJ-11.11基本資資料11.1.1工程名名稱： 工程一一1.1.22建筑抗抗震設(shè)防防類別為為丙類，建建筑構(gòu)件件屬于附附屬構(gòu)件件類別中中的女兒兒墻，查查建筑筑抗震設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范理 解與應(yīng)應(yīng)用表表 133.3-1，功能能級(jí)別為為三級(jí)，非非結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件功能能系數(shù) 0.61.11.3查表 133.3-1，非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件類別系系數(shù) 31.11.4狀態(tài)系系數(shù) 1 2； 位置系系