砌体结构的一般构造措施

1、砌体结构的一般构造措施6.1 墙、柱的高厚比 值取消了M2.5以下的数值。墙、柱的允许高厚比与承载力 计算 无关，主要根据墙、柱在正常使用和施工情况下的稳定性和刚度要求，由经验确定，近年来在 理论 上进行了报导或论证1。墙、柱的高厚比验算以带壁柱更具代表性，而且包括带壁柱墙的整体高厚比验算和壁柱间墙高厚比验算。设置壁柱的墙又是砌体结构最常用的提高结构稳定性和承载力重要措施。70年代已来构造柱、圈梁系统已成我国多层砌体房屋的最重要的抗震构造措施之一2。近年来为提高砌体的结构的承载能力或稳定性而又不增大截面尺寸，墙中的构造柱间距已不仅仅设置在房屋墙体转角、边缘部位，而按需要设置在墙体的中间部位。这

2、样的墙体的稳定性和承载力就成为本规范解决的课题之一3。其中带构造柱墙的稳定性是按类似带壁柱墙的原则处理的。即把墙中的构造柱当作壁柱，并根据墙中构造柱的设置情况进行了理论 分析 并提出使用要求。1、带构造柱墙稳定性推导要点2）根据压杆稳定理论，无构造柱和有构造柱纵向变形曲线为（图12）： 图1 墙体构造间图 图2 墙体失稳临界曲线（1）（2） 对两式分别求一阶、二阶导数并根据能量法分析压杆稳定的理论，可推得（3） 令 分别为不设构造柱墙和设构造柱墙的高厚比，可求出设构造柱墙在相同临界荷载下允许高厚比提高系数为（4）（5）式中：mc允许高厚比的提高系数。从式（4）可看出，构造柱对墙体允许高厚比的影

3、响大小，随块材强度等级、砌筑砂浆强度等级，以及构造柱的宽度bc、构造柱的间距而变化的。根据工程中常用的各类砌体块材、砂浆强度等级及构造柱的砼强度等级（C15C20），可求出相应条件下计算高厚比提高系数mc。从式（4）和计算结果看出，随着块材和砂浆等级的提高，mc值降低，这是 自然 的。因有较高的砌体强度，其弹性模量与砼的弹性模量比（ ）减少，当砌体的弹性模量与砼弹性模量接近或相等时，mc =1，即不提高；另外构造柱间距和截面宽度的比值bc/s也是影响mc的一个重要因素，计算表明当bc/s1/20时，mc没有明显变化。构造柱宽一般为240mm或180mm，当bcmc取值：对烧结砖（含烧结多孔砖）

4、、蒸压灰砂砖、粉煤灰砖和轻骨料砼小型空心砌块砌体：（6）对砼小型空心砌块、粗骨料、半细料石、毛料石及毛石砌体：（7）按式（6）、（7）计算的计算允许高厚比提高系数mc列于下表：表1 计算允许高厚比提高系数mc公式类别bc/s1/201/151/121/101/81/4公式（6）1.0751.1001.1251.1501.1881.375公式（7）1.0501.0671.0831.1001.1251.250由表可见，当bc/s =1/20时构造柱的作用不大，而当bc/s =1/4，尽管构造柱的影响很大，但考虑到构造柱间距太密，不仅施工较繁， 经济 效果也因之下降，因此规范规定其范围定为1/201

5、/4，其平均的mc值对式（6）对应的材料为1.19，对式（7）对应的材料为1.11。即通过在墙体设置构造柱可使允许高厚比 提高10%20%，已接近组合砖砌体构件提高幅度。这是容易理解的，当增大墙中构造柱后不仅增大了其稳定性，而且显著提高了墙体的平面外抗弯能力。3）若把公式（5）看作构造柱截面面积的放大系数，那么带构造柱墙可看作相应的带壁柱墙。2、带构造柱墙高厚比验算注意事项1）按下式验算带构造柱墙的高厚比 （7） 式中h为墙厚。2）构造柱沿墙方向的宽度（bc）不小于180mm，沿墙厚方向的边长不小于墙厚，主筋不小于412，砼强度等级不应低于C15；4）设置构造柱对墙体允许高厚比的提高仅适于正常

6、使用阶段；6）构造柱应为先砌墙后浇砼柱的施工顺序，并与墙体有可靠的连接。6.2 一般构造措施本节共有16条主要根据砌体结构的特点，对砌体结构房屋或构件的耐久性和整体稳定性作出的规定。以下择重点或新条文简介：一、耐久性措施二、整体性措施砌体结构房屋的整体性取决于砌体、砌体构件的整体稳定性及其与非砌体构件连接的可靠程度。砌体和砌体构件的整体稳定性与非砌体构件主要由其间的传力、连接构造，如设置梁垫或垫梁，以及锚固连接等措施保证。通常作为自承重墙的骨架房屋的填充墙及围护墙，除满足稳定和自承重之外，从使用角度，还应具有承受侧向推力、侧向冲击荷载、吊挂荷载以及主体结构的连接约束作用的能力。因此骨架填充墙及

7、围护墙的材料强度等级不宜过低；与骨架或承重结构的连接，应视具体情况，采用柔性连接、半柔性或半刚性连接和刚性连接。对可能有振动或需抗震设防的骨架或结构的填充墙及围护墙宜优先选用柔性或半柔性连接。多层和高层房屋悬挑外廊的填充墙，宜与其上部的梁底脱开或设置柔性垫层（图3）。图3 悬挑外廊填充墙脱开示意图该例始于一个高层外悬挑梁刚度偏小，填充墙与梁底塞紧，引起底部填充墙因超载（即上部数十层的墙体卸载），产生压曲破坏。框架柱与墙的柔性连接（图4）。既解决施工后砌难，又能避免荷载集中引起自承重墙体承载力不足，设计时应控制悬挑板的刚度。图4 悬挑外夹心墙示意图砼砌块与整浇的砼结构不同，砌体是由块体和砂浆组砌

8、而成的，砌体的强度是通过块体和砂浆的共同 工作 实现的，而砌体中块体必要的搭接长度是保证砌体强度的关键，反之砌体中的材料就形不成整体，受荷后就会过早地出现解体破坏，其受力机理是砌体中块体的错缝搭接（长度）是维持砌体在竖向荷载（或变形）作用下引起的横向变形应力不致产生过早破坏的基本要素或基本构造措施。按砌体基本力学试验方法标准规定，砌体的基本抗压强度试件，其搭接长度为1/2标准块长（对砌块为190mm），它反映了砌体施工中最普遍的组砌方式，而出现搭长为1/4标准块长（对砌块为90mm）的情况在砌体中占的数量很少，考虑到基本试件比实际墙体的边界条件更不利，因此从总体上讲能保证砌体强度的发挥。如不能

9、满足上述的最小搭接长度，采用本条规定的灰缝钢筋网片也能起到类似的作用，包括抗裂约束作用。当承受较大的竖向荷载时，该部位的拉结网片的竖向间距不应大于200mm。砌块砌体结构房屋的组砌搭接要求，是通过砌块设计时的墙体排列图来保证的，也是砌块结构标通图包括的重要内容，另外砌块砌体分皮错缝搭砌还能保证砌块孔洞上下贯通，是砌块砌体设置竖向钢筋的最重要的结构功能要求。3、砌体中设置凹槽和管槽的要求夹心墙是集承重，保温和装饰于一体的一种墙体，特别适用于寒冷和严寒地区的建筑外墙。国外应用广泛并具有完整的设计和构造规定。我国试验表明4按照本规范规定的构造设计的夹心墙具有可靠的建筑结构功能。而保证这些功能的基本要

10、素为墙体的材料、构造方式，包括拉结件的布置及拉结件（筋）的防腐，以及外叶墙的横向支承的间距等。5砌体部分中夹心墙设计及构造要求。1）夹心墙承受的荷载每叶墙单独承受作用其上的竖向荷载，即不考虑荷载的相互分配；由夹心墙支承的水平构件（如梁、板）产生的重力荷载，应由距该构件中心最近的叶墙承受；绕夹心墙平面外方向的弯距，应按每个叶墙的相对刚度进行分配；平行于夹心墙平面的荷载，仅应由受荷载的叶墙承受，不考虑叶墙间的应力传递；横向作用于夹心墙平面的荷载，应按所有叶墙的抗弯刚度进行分配。2）夹心墙的有效厚度当夹心墙的两叶墙均受轴向荷载时，每叶墙的有效厚度即为其单叶墙的厚度；当仅一个叶墙受轴向荷载时夹心墙的有

11、效厚度，取各叶墙厚度的平方和的开方。3）夹心墙的拉结件（筋）夹心墙单位面积（m2拉结件（筋）应沿竖向交错布置，其最大间距，水平为900mm,竖向为600mm，沿洞口周边300mm范围内应附加间距不大于900 mm的拉结件，允许灰缝钢筋网片的横向钢筋作拉结件，但其间距不大于400mm；允许用矩形或Z形拉结件拉结任何块体；拉结件应具有足够的长度，以连接（咬合）所有墙片，拉结件在叶墙上的部分应全部埋入砂浆或混凝土中。拉结件的端部应弯折90度，其弯折端的长度不小于50 mm。在叶墙间未埋入砂深或混凝土中的拉结件，应为每端咬合于每个叶墙的单独构件；拉结件应能将横向荷载从一叶墙传到另一叶墙；拉结件或网片应

12、作防腐处理。国外采用重镀锌或不锈钢拉结件；拉结件和灰缝钢筋的保护层，其最小保护层厚度不小于16mm，墙体和灰缝钢筋间的砂浆或混凝土厚度不小于3mm。4）夹心墙的横向支承夹心墙的横向支承可由交叉墙、墙、壁柱提供；当竖向跨越时，可由楼盖、梁或屋盖提供。梁的横向支承间的净距不应大于其受压截面最小宽度的32倍；美国规范未明确夹心墙外叶墙的横向支承高度。而国际标准无筋砌体结构设计规范ISO9652-1，明确规定夹心墙外叶墙的横向支承间距不大于12m或100倍 的外叶墙的厚度；5）夹层宽度大于100mm的夹心墙规范中规定的夹心墙的夹层厚度不应大于100mm及金属拉结件的规格、数量及间距，是基于过去的经验确

13、定的。当夹层大于100mm时，必须在墙的拉结件设计时，考虑压屈、抗拉、拔出和荷载分布等因素。美混凝土协会和加拿大标准协会已提出了宽夹心墙的建议。6）夹心墙裂缝控制夹心墙与一般外墙有两点不同，一是内外叶墙承受力的荷载不同，前者要比后者大得多，因而在竖向有着较大的变形差，也是引起这种墙体开裂的重要原因；二是外叶墙处在室外不利环境中，对内墙提供保护，这也是外叶墙易开裂的另一个原因，国外有专门考虑内外叶墙差异变形的连接构造，如可调拉结件及沿竖向分布的水平控制缝等措施。7）本规范夹心墙拉结件的设置，从直径、间距及洞口周边附加拉结件的要求均较UBC的规定更严。如我国砌体规范规定的最大横向支点距离，对6度、

14、7度及8度区，分别为9m、6m和3m，即近似于3层、2层和一个楼层。夹心墙的构造示于图5中。夹心墙横向支承圈梁节能构造示于图6。a) 拉结件布置 b) 外叶墙的横向支承 （a）矩形 （b）Z形 （c）焊接网片c) 拉结件型式图5 夹心墙结构构造注：图中括号内数字仅用于砼砌块 图6 夹心墙节能构造8）夹心墙的抗震性能、简化计算及应用注意事项本规范规定的夹心墙属于非组合作用的夹心墙。两叶墙间的连接属于柔性连接，其刚度很少，因此不能按整体受力考虑。但是通过叶墙间的连接件（网）较大地提高了夹心墙的稳定性（增加了夹心墙的有效厚度），从而相应地提高了叶墙，特别是内叶墙的承载能力，而外叶墙通常是按自承重墙考

15、虑的，因其很薄一般只有90mm120mm厚，其稳定性主要靠与内叶墙的连接保证。根据夹心墙所受的荷载或叶墙间的传力路线，确保叶墙间连接的可靠性就成为该构件的关键点，尤其在地震作用下。我国的试验5也证明了这一点，如在往复荷载作用下，钢筋拉结件能在大变形情况下防止外叶墙失稳破坏。从保温角度，夹心墙叶墙间除连接件外不宜再有相连的构件（竖向的横向支承点除外），也是普遍采用的作法。因此其计算简图或试件也应这样，才能符合夹心墙的实际受力状态（图7）。a）外叶墙端部无约束 b）外叶墙端部有约束图7 夹心墙的构造及试件简图很显然图7b）过分强化了外叶墙在端部的约束作用和其刚度，而按图7a）则外叶墙在纵向刚度要小

16、得多，加之其竖向荷载很小（仅为自重），其变形能力要比前者好，其受到的地震作用较前者小。因此在 文献 5中砌体构件的抗震计算未列出夹心墙（Multiwythe walls）计算要求，而重申了连接构造，如拉结件、灰缝拉结网片、竖向及横向支承的规定。夹心墙的拉结件（网）具有足够的连接和传递横向荷载或作用的能力。根据本规范规定的拉结网片14，横筋间距为400mm，竖向间距为400mm，其灰缝砂浆握裹承担的拉、拔力为3.3KN/m2，网片钢筋承担的抗压力为4.3KN/m2，外叶墙的自重为1.6KN/m2。可见其富裕度非常大，即使将外叶墙自重作为地震作用，也不会将外叶墙拉脱。这也就是本规范未列其计算方法的

17、原因，但对于设计应用提出下列注意事项：在抗震计算时可不考虑外叶墙的作用，但偏于安全在计算承重的内叶墙承载力时应计入外叶墙的重力作用；夹心墙的有效厚度可取内、外叶墙平方和的开方根；楼层悬挑构件，如雨蓬、挑梁其底部应与外叶墙脱开，避免外叶墙受载；外叶墙上吊挂的重物，其支承点也应设在内叶墙上；外叶墙直接受到外界环境影响，对其可能产生的温度或变形裂缝应予以充分注意，如设置较短的水平控制缝和内外叶墙竖向变形引起的水平裂缝，当内外墙采用不同砌体材料时，尚应考虑叶墙砌体附加变形的影响；夹心墙在楼屋盖处既是夹心墙的横向支点，又是构件的最大热桥部位，因此在保证其横向支托作用的同时，采用减少热桥影响的措施。图6给

18、出了节能圈梁的构造，供设计参考。6.3 防止或减轻墙体开裂的主要措施一、防裂措施原则注释1、裂缝的主要表征引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，既有地基、温度、干缩，也有设计疏忽、不合理，施工质量、材料不合格及缺乏经验等，但最为常见的，也是砌体规范着力要解决的则为“温度裂缝”、“干缩裂缝”，以及“温度和干缩裂缝”。1）温度裂缝2）干缩裂缝主要由干缩性较大的块材，如蒸压灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块，随着含水率的降低，材料会产生较大的干缩变形。干缩变形早期发展较快，以后逐步变慢。但干缩后遇湿又会膨胀，脱水后再次干缩，但干缩值较小，约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝，在建筑上分布广、数量多，开

19、裂的程度也较严重。最有代表性的裂缝分布为在建筑物底部一至二层窗台部位的垂直裂缝或斜裂缝，在大片墙面上出现的底部重上部较轻的竖向裂缝，以及不同材料和构件间差异变形引起的裂缝等。3）温度和干缩裂缝 墙体裂缝可能多数情况下由两种或多种因素共同作用所致，但在建筑物上仍能呈现出是温度还是干缩为主的裂缝特征。4）其它原因引起的裂缝 如设计方案不合理、施工质量和监督失控也常是重要的裂缝成因。2、裂缝宽度的控制标准问题1）鉴于裂缝成因的复杂性，按 目前 条件和本规范提供的措施，尚难完全避免墙体开裂，而是使裂缝的程度减轻或无明显裂缝，故采用了“防止或减轻”墙体开裂的措施的用语；2）墙体裂缝允许宽度的含意包括：一

20、是裂缝对砌体的承载力和耐久性影响很少，二是人的感观的可接受程度。钢筋混凝土结构的裂缝宽度大于0.3mm时，通常在美学上难以接受，砌体结构也不例外。尽管砌体结构的安全的裂缝宽度可以更大些。但是在住宅商品化的今天，砌体房屋的裂缝，不论是否为0.3mm，只要可见，已成为住户判别“房屋安全”的直观标准。据资料只有德国对砌体结构有成文的规定：对外墙或条件恶劣的部位的墙体，裂缝宽度不大于0.2mm，其它部位裂缝宽度不大于0.3mm。其它发达国家对裂缝控制的要求较高，但未对砌体裂缝宽度规定标准。因此如何面对砌体结构的裂缝，确实是一个较突出和需要认真对待的课题，需要引起足够的重视。3、关于控制缝（contro

21、l joint）但是在房屋某些部位的墙体上设置控制缝，防裂效果较好，而对房屋的整体受力性能影响很小，并可满足抗震设防的要求。这已被我国的理论分析和试验研究得到证实67。4、抗裂措施效果评价引入本节的防止或减轻墙体开裂的主要措施，在基本原理上分别基于防裂概念的“防”、“放”、“抗”的原则。1）“防”，即适当的屋面构造处理，减少屋盖与墙体的温差，减少屋盖与墙体的变形，效果最佳，通常采取的措施包括：保证屋面保温层的性能，采用低含水或憎水保温材料，防止屋面渗漏，南方刚加设屋面隔热及通风层；外表浅色处理，外墙、屋盖刷白色，可使其内表面降温，隔热指标可显著提高；严格控制块体材料的上墙含水率。2）“放”，即

22、采用适当措施，允许屋面或墙体在一定程度上自由伸缩，如屋面设置伸缩缝、滑动层、墙体设置控制缝等，都能有效的降低温度或干缩变形应力。3）“抗”，即通过构造措施，如设置圈梁、构造柱、芯柱、提高砌体强度，加强墙体的整体性和抗裂能力，以减少墙体变形、减少裂缝。是砌体房屋普遍采用的抗裂构构造措施。但是这些措施的效果如何，以及用何种方法对已开裂墙体的修补最有效，下面给出我国最近的研究成果6，供参考：提高砌体材料强度等级，不是最有效的防裂措施。芯柱或构造柱加圈梁能加强整体性，提高抗裂能力。在关键部位和易裂部位，或已开裂部位采取下列措施有显著效果；a、玻璃纤维砂浆能提高墙体的抗裂能力两倍。 b、玻璃丝网格布砂浆

23、加芯柱可使墙片的抗裂能力提高3倍。c、玻璃网格布砂浆抹面的砌块墙的初开荷载可提高1倍。d、开洞墙片设芯柱和钢筋砼带形成的封闭框架式的墙体的抗裂能力可提高33%100%。e、增加芯柱对门窗洞口的墙体抗裂最有效；增加芯柱的墙片温度应力降低21%，而用玻璃网布砂浆后使墙片温度应力减少18%。使用高弹涂料也能有效的保护已开裂的墙体不受外界浸蚀。7、当房屋进深较大时，在沿女儿墙内侧的现浇板处设置局部分割缝，缝宽不小于20mm，缝内应用防水弹性材料嵌填（图10）。8、在混凝土屋面板与墙体圈梁间设置滑动层。滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片；对较长的纵墙可只在两端的2-3个开间内设置，对横墙可只在其两端各

24、1/4墙长范围内设置。9、顶层屋面板下设置现浇混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内适当配置水平钢筋。11、在顶层门窗洞口过梁上的水平灰缝内设置2-3道焊接钢筋网片或26钢筋，并应伸入过梁两端墙内不小于600mm。12、顶层墙体内适当增设构造柱。13、女儿墙应设构造柱，其间距不大于4m，构造柱应伸入女儿墙顶，并与现浇混凝土压顶梁浇在一起。三、防止或减轻房屋其它有关部位墙体开裂的构造措施根据砌体材料、结构形式选择或采用下列构造措施：（一）增强砌体抗裂能力的措施1、设置基础圈梁或增加其刚度。2、在底层窗台下砌体灰缝中设置3道24焊接钢筋网片或26钢筋；或采用现浇混凝土配筋带或窗台板，灰

25、缝钢筋或配筋带不少于38并应伸入窗间墙内不小于600mm。3、在墙体转角和纵横墙交接处沿竖向设置拉结钢筋或钢筋网片。对砖砌体拉结筋的数量每120mm厚墙不少于16，竖向间距不大于500mm；对砌块砌体拉结网片不小于24，竖向间距不大于600mm。拉结钢筋和钢筋网片埋入砌体的长度，从转角墙或交接墙内侧算起每边不小于600mm。4、对灰砂砖、粉煤砖砌体房屋尚宜在下列部位加强：1）在各层门窗过梁上方的水平灰缝内及窗下第一和第二道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或26钢筋，其伸入两边窗间墙内不小于600mm。2）当实体墙的长度大于5m，在每层墙高中部设置23道焊接钢筋网片或36的通长水平钢筋，其竖向间距为500mm。5、对混凝土砌块砌体房屋尚宜在下列部位加强：1）在门窗洞口两侧不少于一个洞口中设置不小于112钢筋，钢筋应在楼层圈梁或基础梁锚固，并采用不低于Cb20混凝土灌实；2）在顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁，窗台梁的高度宜为块高的模数，纵筋不少于410，箍筋6200、C20混凝土，其它各层门窗过梁上方及窗台下的配筋要求，宜符合本节4.1）的要求；3）对实体墙的长度大于5m的砌块，沿墙高400mm配置不小于24通长焊接网片，网片横向钢筋的间距为200mm，直径同主筋。4）在门窗洞口两边墙体的水平灰缝中，设置长度不小于900