2013结构工程师考试基础考试：墙和柱的构造要求

墙和柱的构造要求

混合结构房屋结构布置确定后，墙体的厚度除需满足保温、隔音等要求外，还要满足高厚比要求及其他构造要求，最后，必须满足承载力的要求。

(一)墙和柱的高厚比验算

1.墙和柱的允许高厚比

墙、柱高厚比的限值，称为允许高厚比[β]。影响墙、柱允许高厚比的因素很复杂，很难用理论推导的公式来确定。主要根据房屋中墙(柱)的稳定性、刚度条件和其他各种影响因素，由经验确定。规范规定的墙、柱允许高厚比[β]见表16-4-4。

1.毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%。

2.组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不得大于28。

3.验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，允许高厚比对墙取14，对柱取11

由表16-4-4可见，当砌筑砂浆的强度等级愈高[β]值愈大。因为砂浆的强度直接影响砌体的弹性模量，而砌体弹性模量的大小又直接影响砌体的刚度，所以砂浆强度等级是影响允许高厚比的一项重要因素。柱子因为没有横墙连系，其允许高厚比较墙为小。毛石墙和柱的刚度要比实砌砌体刚度差，所以允许高厚比应按表中数值予以降低。

非承重墙是房屋中的次要构件，且仅有自重作用。根据弹性稳定理论，仅承受自重时失稳的临界荷载比上端受有集中荷载时要大，所以非承重墙的允许高厚比可适当提高。现行规范规定：

厚度A≤240mm的非承重墙，表16-4-4的[β]值可乘以下列提高系数μl：

当A=240mm时，μl=1.2;

当A=90mm时，μl=1.5;

当240mm>h>90mm时，μl可按插入法取值。

当非承重墙上端为自由端时，[β]值按上述规定提高外，尚可再提高30%。

有门窗洞口的墙，对稳定不利，其允许高厚比应按表16-4-4所列数值乘以降低系数μ2

式中 bs---在宽度s范围内的门窗洞口总宽度(图16-4-11);

s――相邻窗间墙或壁柱之间的距离。

当按公式(164-4)算得的μ2值小于0.7时，应采用0.7。当洞口高度等于或小于墙高的1/5时，可取μ2等于1。

3.墙和柱的高厚比验算

(1)矩形的墙和柱的高厚比验算

不带壁柱的矩形墙和矩形柱的高厚比应按下式验算：

式中 Ho――墙、柱的计算高度，按表16-4-5采用;

h――墙厚或矩形柱与Ho相对应的边长;

μ1――自承重墙允许高厚比的修正系数;

μ2――有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数;

[β]――墙、柱的允许高厚比。

注：1.当与墙连接的相邻两横墙间的距离s≤μ1μ2[β]时，墙的高度可不受本条限制;

2，变截面柱的高厚比可按上、下截面分别验算。验算上柱的高厚比时，墙、柱的允许高厚比可按表16-4-4的数值乘以1.3后采用。

(2)带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算

1)带壁柱墙的高厚比验算

此时，公式(16-4-5)中h应改用带壁柱墙截面的折算厚度hT：

式中 hT-带壁柱墙截面的折算厚度，hT=3.5i

i--带壁柱墙截面的回转半径，

I,A--分别为带壁柱墙截面的惯性矩和面积;

Ho--带壁柱墙的计算高度，按表(16-4-5)采用;这时，s应取相邻横墙间的距离。

在确定截面回转半径i时，带壁柱墙的计算截面翼缘宽度bf应按下列规定采用：

对于多层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度;当无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/3距离。

对于单层房屋，可取bf=b+2/3H(b为壁柱宽度，H为墙高)，但bf不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离。

计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间距离。

2)带构造柱墙的高厚比验算

当构造柱截面宽度不小于墙厚时，可按公式(16-4-5)验算带构造柱墙的高厚比，此时公式中h取墙厚;当确定墙的计算高度时，s应取相邻横墙间的距离;墙的允许高厚比[β]可乘以提高系数μ

式中 γ――系数。对细料石、半细料石砌体，γ=0;对混凝土砌块、粗料石、毛料石及毛石砌体，γ=1.0;其他砌体，γ=1.5;

bc--构造柱沿墙长方向的宽度;

l--构造柱的间距。

当bc/l>25时取bc/l=0.25，当bc/l<0.05时取bc/l=0。

但是考虑构造柱有利作用的高厚比验算不适用于施工阶段。

3)当按公式(16-4-5)验算壁柱间墙或构造柱间墙的高厚比时，s应取相邻壁柱间或相邻构造柱间的距离(图16-4-12)。壁柱间墙片的计算，不论房屋的静力计算方案如何，均可按刚性方案考虑。

对于设有钢筋混凝土囤梁的带壁柱墙或带构造柱墙，当b/s≥1/30时(b为圈梁宽度)，圈梁可视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支点。如具体条件不允许增加圈梁宽度时，可按等刚度原则(墙体平面外刚度相等)增加圈梁高度，以满足壁柱间墙或构造柱间墙不动铰支点的要求。对此，墙体的计算高度取圈梁之间的距离。

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