淺談砌體結構的設計要素

　　一、確定結構選型及布置
　　
　?。ㄒ唬┢鲶w類型
　　砌體類型有三大類：無筋砌體（有墻、柱或壁柱）；配筋砌體（網狀配筋磚砌體。磚砌體和鋼筋混凝土面層或鋼筋砂漿面層組合墻砌體。混凝土砌體和混凝土構造柱組合砌體?；炷翗嬙熘熬W狀配筋組合磚砌體）；配筋混凝土砌塊砌體（墻、柱）。
　?。ǘ┙Y構選型及布置
　　結構方案力求合理，受力明確，在滿足建筑功能要求的同時，具有較好的整體剛度和穩定性，并注意便于施工，經濟合理；力爭建筑體型簡單，均勻對稱，減少扭轉影響。
　　單層房屋宜盡易布置為剛性方案或剛彈性方案。多層房屋應布置成剛性方案，盡量采用相應的構造措施，根據砌體結構特點，保證結構正常使用極限狀態要求。
　?。ㄈM墻要求
　　剛性和剛彈性方案房屋的橫墻應符合橫墻中開有洞口時，洞口水平截面積不應超過橫墻截面積的50%；橫墻厚度不宜小于180mm；單層房屋的橫墻長度不宜小于其高度，多層房屋的橫墻長度不宜小于其總高度的1/2?？p的設置：a、豎向方面：房屋高差較大及荷載相差懸殊時，應考慮設沉降縫。b、水平方面：房屋太長，超規定時設伸縮縫。一般現澆板的砌體結構在東北，有保溫有隔熱伸縮縫間距為50m，一般予制板砌體結構，在東北，有保濕有隔熱，伸縮縫為間距60m。
　　房屋宜盡量布置山墻，伸縮縫處宜設置橫墻，以滿足剛性，剛彈性方案的要求。抗震方面：沉降縫，伸縮縫應滿足抗震縫要求。
　　
　　二、確定材料強度、匹配原則
　　
　?。ㄒ唬┢鲶w材料的最低強度等級：磚標號不低于Mu10；磚砌塊不應低于Mu5.0；石料不應低于Mu20；普通砂漿不低于M2.5。
　?。ǘ┢鲶w的匹配原則：砂漿的強度等級不宜大于塊材的強度等級，如Mu10紅磚不易采用M15砂漿；同一層砌體除十分必要外不宜采用不同強度等級材料，以免施工麻煩。
　?。ㄈ┢鲶w房屋構件的最低強度等級：五層及五層以上的房屋墻體以及受振動或層高大于6M墻、柱應符合下列要求：磚標號大于等于Mu10；砌塊標號大于等于Mu7.5；石材標號大于等于Mu30；砂漿標號大于等于M5.0。
　?。ㄋ模τ诎踩燃墳橐患壔蛟O計使用年限大于50年的房屋：所用最低材料強度等級應至少提高一級。地面以下或防潮層以下砌體，潮濕房間的墻也有規定。如基土很濕時嚴寒地區紅磚標號為Mu15；一般地區紅磚標號為Mu10；石材標號為Mu30；水泥砂漿標號為M7.5。承重墻梁計算高度范圍內砂漿強度等級不應低于M10，托梁的混凝土強度等級不應低于C30，這樣可使砌體與混凝土共同工作。網狀配筋砌體的砂漿強度不應低于M7.5。
　　
　　三、結構構件的構造要求
　　
　?。ㄒ唬┙孛娉叽?br/>　　1、承重獨立磚柱的截面尺寸，不得小于240×370mm，當柱截面積尺寸超過490×490mm時，宜采用組合磚柱，配筋砌塊柱或鋼筋混凝土柱，這樣更合理。2、承重獨立砌塊柱的截面積尺寸不宜小于390×390mm。3、毛石砌體墻厚不宜小于350mm，太小不宜砌筑。當有振動荷載或抗震設防要求時，墻、柱不宜采用毛料石。4、承重砌體墻的厚度不應小于180mm，墻段長度不應小于490mm，對于砌塊墻不宜小于600mm。
　?。ǘ┝合聣w設置壁柱或構造柱條件
　　對于240mm厚墻，當梁跨度＞6.0m時；對于180mm厚墻，當梁跨度＞4.8m時；對于砌塊，料石墻，當梁跨度＞4.8m時；壁柱的截面尺寸應滿足獨立柱的要求；梁端墻體設置墊塊或墊梁的條件：對于磚砌體，當梁跨度＞4.8m時；對砌塊和料石砌體，當梁跨度＞4.2m時；對于毛石砌體，當梁跨度＞3.9m時。如毛石墻做地下室外墻，這時應注意適當選用梁墊，解決局壓。注意梁墊厚度≥180mm，每側挑出長度不宜大于墊塊厚度，以免太長而不起作用。
　　（三）墻與樓（屋）蓋板的連接
　　預制板的支承長度：在墻上≥100mm；現澆板的支承長度：在墻上≥120mm；在混凝土圈梁上不宜小于80mm。墻體間的連接：在墻體轉角、丁字處每隔0.5m設一道拉結筋。
　?。ㄋ模┢鲶w中留槽、留洞的要求
　　盡量避免管道穿墻垛、壁柱，確實需要時應采用帶孔的C20混凝土塊預埋為宜；墻體中預留的電器開關箱、消防栓箱等洞口宜選擇受力較小的墻段，否則應進行承載力演算或采取加強措施；當洞口大于等于2.0m時，對磚砌體宜在洞口兩側設置鋼筋混凝土門框或壁柱。
　　
　　四、多層砌體抗震設計中的一般規定及構造措施（以7°區為例）
　　
　　（一）一般規定
　　多層房屋的層數和高度應符合下列要求：一般情況下，房屋的層數和總高度不應超過抗震規范的要求。如多層砌體、普通磚、最小墻厚為240mm，總高度不能超過21.0m，層數不能超過7層。這里房屋的總高度指室外地面到主要屋面板板頂的高度。半地下室從地下室室內地面算起，全地下室和嵌固條件好的半地下室允許從室外地面算起；對于帶閣樓的坡屋面應算至山尖墻的1／2高度處。另外，室內外高差＞0.6m時，房屋總高度允許適當增加，但不應多于1.0m。同時還規定：普通磚多孔磚和小砌塊砌體承重房屋的層高不應超過3.6m；底部框架——抗震墻的底部和內框架房屋的層高不超過4.5m，最大高寬比7°區為2.5。在做方案階段就要與建筑專業和甲方溝通，以滿足規范。若因建筑功能要求，房屋某層層高超過規定，應于該層承重墻沿墻長每隔不大于2.0m設構造柱。
　　（二）房屋的橫墻間距
　　如多層砌體，現澆或裝配整體式混凝土樓、屋蓋，橫墻間距不允許大于18.0m，但是如果在砌體房屋的頂層，最大橫墻間距應允許適當放寬。在實際工程中，頂層有大會議室，這時，橫墻間距可以大于18.0m，要在構造上加強，如其外縱墻除應與橫墻相交處設構造柱，各開間窗間墻均應于軸線處增設構造柱，此構造柱均應至少向下延伸一層，以增加整體剛度。
　?。ㄈ┓课莸木植孔钚〕叽缦拗?br/>　　承重窗間墻最小寬度≥1.0m；承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離≥1.0m；內墻陽角至門窗洞邊最小距離為≥1.0m；多層多排柱內框架縱向窗間墻寬度≥1.5m等等。如果不滿足上述要求，需要加強措施。多層砌體結構體系較非抗震要嚴格。應優先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系，受力較好?？v橫墻的布置均勻對稱，沿平面內宜對齊，沿豎向應上下連續，同一軸線上窗間墻寬度宜均勻。房屋宜設防震縫，縫兩側均應設置墻體?？p寬應根據裂度和房屋高度確定。一般可以采用50-100mm。樓梯間不宜設置在房屋盡端和轉角處。圈梁構造柱的設置：圈梁及構造柱是提高砌體結構沿性的有效措施，它對砌體的約束作用使墻體在地震作用時，做到裂而不散，從而保持一定的承重能力，是防止房屋倒塌的可靠保證。圈梁：裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋或木樓、屋蓋的磚房墻體承重時：外墻和內縱墻屋蓋處及每層樓蓋處均設圈梁。內橫墻同前，屋蓋處間距不應大于7.0m，樓蓋處間距不應大于15.0m，構造柱對應部位；現澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓屋蓋與墻體有可靠連接的房屋，應允許不另設圈梁，但樓板沿墻體周邊應加強配筋并應與相應的構造柱鋼筋有可靠連接；圈梁應閉合，遇有洞口時應上下搭接。截面高度≥120mm。構造柱：多層普通磚、多孔磚房應按照下列要求設構造柱：a、六、七層磚房構造柱設在外墻四角錯層部位橫墻與外縱墻交接處，大房間內外墻交接處，較大洞口兩側。內墻（軸線）與墻交接處，內墻的局部較小垛處；樓、電梯間四角。b、如為外廊式和單面走廊式的多層房屋，應根據房屋增加一層后的層數，設構造柱，且單面走廊兩側的縱墻均應按照外墻處理。c、教學樓、醫院等橫墻較少的房屋，應根據房屋增加一層后的層數設構造柱。當教學樓、醫院等橫墻較少的房屋為外廊式或單面走廊式時，按照上面一條設構造柱，7°度不超過三層，按增加二層后的層數設構造柱。構造柱斷面最小尺寸為240×180mm，縱筋為4根12鋼筋，箍筋不宜大于250mm，且在柱上下兩端加密。構造柱可不單獨設基礎，直接伸入地梁之中。構造柱能提高砌體的受剪承載力10%-30%左右，它對砌體起約束作用，使之有較高的變形能力。
　　（作者單位：安徽古井房地產集團公司）