砌体结构常见问题分析和设计

砌体结构常见问题分析与设计

新疆建筑标准设计办公室

多层砌体房屋建筑以剪切变形为主，纵横墙布置应基本均匀、对称以体现规则性原则；结构的基本周期一般在0.3S以内，结构的初裂水平侧移约为1/4000，大震时的破坏主要依靠抗震构造措施来抗御。

1 一般规定及结构布置

1.1 一般规定

1.1.1 砌体结构的材料指烧结普通砖、多孔砖、蒸压类的实心砖、标准的混凝土小型砌块，其他如：非蒸压粉煤灰混凝土标砖、多孔砖、蒸压类的空心或多孔砖在地震区不能采用。

1.1.2 横墙很少指大于4.2m开间的房间占该层面积的80％以上者，如：全为教室的教学楼或食堂、俱乐部和会议楼等。

1.1.3 关于嵌固条件好的半地下室：指埋深较多或形成扩大半地下室底盘，对半地下室作为上部结构的嵌固端有利，抗震验算可不计作一层。

不论全地下室或半地下室，抗震强度验算时均应当作一层并应满足墙体承载要求。凡有质量就有地震作用，楼层集中了各层的主要质量，不论房屋高度如何变化，有多少楼盖也就有多少个计算质点，一个质点只考虑一个自由度，这是底部剪力法计算的基本前提。 1.1.4 坡屋面的最低处高度≤1.5m时，可与顶板合并成一层计算；当阁楼层面积≤1／2顶层楼面积、最低处高度≤1.8m时，阁楼层可不作一层计算，高度不计入总高度之内。将其作为局部突出构件（荷载并放大）进行抗震强度验算（抗规5.2.4条），除轻钢、木屋盖外，放大

亦可将阁楼层当作普通楼层输入验算做比较（面积比≤0.714时PMCAD程序判定为屋顶间，自动放大地震作用）。

1.1.5 横墙错位：现浇楼盖≤500mm，预制板≤300mm以内可以认为是连续的横墙。

1.1.6 计算房屋宽度：单面悬挑走廊、局部突出楼梯间不计入。 1.1.7 转角窗：转角窗的设置使砌体墙的连续性和封闭性中断，地震作用不能传递；鉴于低层房屋其震害与平面规则性的差异不明显，8度区≤3层，6、7度区≤4层时，在采取加强措施后可设置转角窗。 1.1.8 现浇板沿外墙（含内墙楼梯间）楼板支座宽度内设置2ф12的加强筋。

1.1.9 房屋错层：现浇楼板高度大于750mm预制楼板大于600时，宜设缝。复式结构房屋原则上应按楼板标高作为集中质点计算层数。 1.1.10 局部地下室不宜采用，地基土质较好时（稍密砂砾地基土、中密砂土），若不便分开，两者基底差不宜过大且按1：2放坡。 1.2 多层砌体

1.2.1 砌体结构房屋原则上不能设局部内框架（结构动力特性不同，不同材料的结构处于同一结构单元内的变形、刚度不一致，地震时易造成连接部位的破坏）。仅限于在门厅部位设置一、二层的梁柱结构，可不认为是“内框架”，但在构造上应予以重视，尽量不使其承载过大，加强门厅侧边墙体的布置及两者连接处的节点构造。 1.2.2 纵横墙在结构平面布置中不能分别对齐时应采取措施。

1.横墙不对齐：一般一个五开间的住宅结构单元内，有3～4道对

齐贯通的横墙即可满足要求；现浇板两段墙体相对错位约500mm、予制板为300mm左右时可认为连续贯通，但应于两墙段间的楼板内增设暗梁；

2.纵墙不对齐：除两道外墙外，一般内纵墙1～2道，设计时允许将纵墙均匀分段对齐，且尽量使各段纵墙长度大致相近。

1.2.3 抗震设计不宜采用砌体墙增加局部（楼梯间）剪力墙的结构体系，施工图审查要点3.7.1条（6）款，允许按国标97G329（五）的相关部

分采用，此在03G329（五）中已被删除，则无标准依据。主要问题是： （1）砌体与钢筋混凝土墙协同工作的问题没有解决（破坏不同步）； （2）两者刚度差别较大，结构不均匀造成平面刚度、侧移刚度突变。 （3）试验研究少、无震害经验，目前不应用于地震区。

（4） 《PMCAD》软件提供了上述组合结构地震剪力分配的近似方法（弹塑性模量比），容易满足抗震要求，尚在延续采用此类结构体系。 1.2.4 多层砌体提高抗剪强度的途径：

1.增加墙厚，外墙减少至240厚，墙体抗剪强度不满足要求，应视设防烈度及工程具体情况选择；

2.提高砌体强度等级，选用高强度砖和砂浆（≥MU15 M15）； 3.配水平钢筋（ρ＝0.07％～0.17％）提高抗剪强度30％，一般可在240墙中配2ф6～2ф8；

4.增设构造柱，其截面应限制（规范7.2.8条）；

5.采用配筋混凝土小型空心砌体（不能应用于砖砌体房屋的局部墙段）。

1.2.5 多层砌体住宅单体长度应当控制在55m以内，超过时必须采取有效技术措施消除地基不均匀沉降、温度变化、材料收缩等因素引起的裂缝。

1.2.6 横墙较少的房屋按《抗规》7.3.14条规定，采取措施弥补可不降低层数和高度的要求，工程设计中其类型已不仅限于住宅楼。“横墙很少”的房屋抗震能力更差，若采取了措施，横墙布置达到了横墙较少的条件时可按横墙较少来对待，也可少降一层和适当降低高度。 1.3 底部框架—抗震墙

1.3.1 上部砌体墙与底部框架梁或抗震墙不能完全对齐时，在一个独立的结构单元抗震墙之内允许1/3可不对齐，同时不对齐的墙不能连续超过二道（规范规定“基本对齐”的原则是：大部分上部承重墙应落在框架梁或墙上）。

1.3.2 当上部砌体墙与底部框架梁或抗震墙不对齐时，应在过渡层设置托墙次梁，承托各层的荷载包括地震作用效应，可采取下列措施：

1.对次梁两端支座应当加强；

2.地震作用采用1.25～1.50增大系数，以考虑竖向抗侧力构件不连续的影响。

3对过渡层支承在次梁上的墙体段配置水平钢筋，增强刚度减少裂缝。

1.3.3 底框—抗震墙房屋是上下层材料不同、上下层刚度差异较大的结构；亦是一种不利于抗震的结构体系。因此，抗震等级取钢筋混凝土框—剪结构的高限值，6、7、8度框架和抗震墙分别取三、二、一级。

1.2.4 抗震墙应设置条形基础、筏式基础，以减少基础变形。

2 结构分析与计算要点

2.0.1 墙高H计算值的规定

1.底层外墙，首层顶板底到室外地坪下500mm或管沟底； 2.底层内墙按楼层高度计算（或从楼板底算到管沟底）； 3.中间楼层按层高计算；

4.顶层坡顶层高算到山墙1/2高度；

5.单层空旷房屋：外墙高度自大梁底（或屋架端支点）算到室外地坪下500mm（或外墙管沟底），计算稳定时自板底算起。

2.0.2 多层砌体、底框－抗震墙房屋不进行天然地基及基础的抗震承载力验算，6度时不进行截面抗震验算。

2.0.3 受水平力最大的墙段不一定是受竖向力最大的墙段。按抗规7.2.2条只选择从属地震荷载面积较大（地震作用楼面荷载对墙体单向传力，静力作用现浇板则双向传递）；竖向应力较小，即承担垂直荷载较小的墙段（轴压力越小，相对抗剪强度越低）。

2.0.4 “抗规”第7.2.5条2款未明确是否必须考虑梁与上部墙体组合作用按组合构件设计；条文说明指出可采用折减荷载的方法。PMCAD软件提供3种方法设计墙梁，承托四层以上时，采用部分荷载法中的四墙五板法（取Q2＝0.8）及调整M、N系数等计算参数的规范算法均可，承托四层以下时选择全部荷载法。

2.0.5 水平配筋在墙体的尽端应有锚固，有构造柱时按受拉筋的锚固长度设置（约la＝30d）,无构造柱端的水平筋可弯折成直勾，以利钢筋在

墙段中抗剪作用的发挥。

3 抗震构造要求及措施

3.1 多层砖房构造柱

构造柱能够提高墙体的抗剪能力，但其作用不是代替墙体抗剪，也不是用于解决超高、超层的构造手段。构造柱截面过大将影响砌体墙的特性，刚度小的构造柱才能使墙段破裂的约束增强；构造柱从概念上不应理解为柱。

3.1.1 构造柱不要单独作基础，构造柱是墙体的一部分，它不是承重柱，因此也不单独承担竖向荷载，但应伸入室外地面下500mm，或与埋深小于500mm的基础圈梁相连，或伸至管沟底。 3.1.2 特殊部位的构造柱设置

设置构造柱目的是要约束墙体，不是增强剪力；局部墙垛尺寸限值是结构布置和构造上的要求，不是计算强度应满足要求的问题，因此，不以计算通过与否来判断。

北京市《建筑设计技术细则》规定：

1.承重窗间墙：墙体截面不得小于800×240mm2，构造柱不得大于300×240mm2。对墙体截面适当放松，构造柱限制较严。

2.尽端至门窗洞边应大于1/4层高且不小于800mm，构造柱截面任一方向不大于300 mm；

3转角墙构造柱宜采用单向或双向240×300 mm2,且配筋应加强。 3.1.3 洞口两侧构造柱设置

１洞口超过2.1m且高度超过层高的2/3以上时，应在洞口两侧设

置构造柱；

2轴线距洞口边的墙段长度不大于800mm时，大洞口两侧可不再设构造柱，但轴线处的构造柱应加强；

3对少横墙的外纵墙可在每开间部位的纵墙上设置构造柱，或仅在洞口两侧设置，则不需加强。 3.1.4 单面走廊的构造柱设置

1 封闭走廊：有拉梁的部位应当设置构造柱；

2开敞外廊：外廊侧宜设置钢筋混凝土柱，不采用砖柱（底层房屋除外），并有拉梁与纵墙相接；

3 悬挑外廊的构造柱设置同外墙，但应满足高宽比要求。 3.1.5 楼梯间墙体的构造柱设置

楼梯间周围的内外纵横墙交接处（含阴角部位）均应有构造柱，一般阴角部位（如局部墙段的两端）可以不设。

3.1.6 顶层设置大会议室时，下层构造柱通到顶层楼面后，顶层外墙垛的构造柱应作为受力排架柱来考虑，截面配筋按计算确定并应考虑顶层大梁对柱产生嵌固弯矩的不利影响，并在支座处加大支承长度或采取有效拉结措施。 3.2 底层框架－抗震墙 3.2.1 加强过渡层

过渡层是材料和刚度变化的交接处，应采取构造加强措施。 1.板厚≥120mm现浇楼板，增设边缘加强钢筋不少于2ф12； 2.构造柱不小于240×240mm2；纵筋6～8度分别不少于4ф14、

4ф16、6ф16，锚固长度宜用45d，框架梁上垂直锚固长度不应少于20d，并需局部加强梁配筋；

3.砌筑在次梁上的墙体应设置水平筋（0.1％左右）两端与构造柱相连；

4.横墙构造柱间距＜2H，纵墙构造柱每开间设置且不超过3.9m。 3.2.2 托墙梁宽不应小于300mm，梁高不小于1／10跨度，当梁端附近有洞口时（Lo／3内，≦0.15 Lo且端部尺寸＞ｈｂ），梁高取1／6～ 1／8跨度，托墙梁主筋按受拉锚固在柱内；支座上部的纵筋按框支梁要求锚固。

3.2.3 抗震墙降低侧向刚度，可开设结构洞：洞口范围仅设置ф6@250构造筋，混凝土整浇；设置竖向缝：用10～20mm聚苯板垂直嵌缝，水平钢筋可连续。 3.3 住宅楼屋面板

3.3.1 多层住宅楼面板、屋面板宜采用现浇板。

3.3.2 现浇楼板设计厚度不宜小于100mm（厨、浴厕、阳台板不得小于80mm），单向板≥L／30（短向跨度）。

3.3.3 阳角处和跨度≥3.9m的楼板宜配置双层双向钢筋，阳角部位间 距不宜大于100mm，跨度≥3.9m楼板的间距不宜大于150mm。 3.3.4 外墙转角处尚应设置放射形钢筋，配筋范围不小于板跨的1／3，钢筋间距不宜大于100mm，钢筋直径不少于ф8。 3.4 单层砌体房屋

3.4.1单层砌体房屋尚无规范标准（单层工业厂房及空旷房屋除外），

各类结构的构造，可选用自治区标准设计《村镇建筑抗震构造》图集。 3.4.2一般单层砌体房屋除9度外，只要求设置顶部圈梁和墙体拉结措 施；8度以上的重要建筑应设置构造柱。

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