高大填充墙处理措施

一、规范规定

1、自承重墙体的稳定性计算

按照砌体结构设计规范GB50003—2011相关规定，计算高大填充墙最大允许高度条文如下：

6.1.1 墙、柱的高厚比应按下式验算：

β＝H0/h≤μ1μ2 [β]       [6.1.1]

    式中：H0——墙、柱的计算高度；
          h——墙厚或矩形柱与H0相对应的边长；
          μ1——自承重墙允许高厚比的修正系数；【详6.1.3条规定，200厚墙体 μ1=1.28】
          μ2——有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数：【详6.1.4条规定，本次讨论不考虑开洞，μ2=1.0】
          [β]——墙、柱的允许高厚比，应按表6.1.1采用。
    注：1 墙、柱的计算高度应按本规范第5.1.3条采用；
        2 当与墙连接的相邻两墙间的距离s≤μ1μ2[β]h时，墙的高度可不受本条限制；

表6.1.1 墙、柱的允许高厚比[β]值

砌体类别	砂浆强度等级	墙	柱
无筋砌体	M2.5	22	15
	M5.0或Mb5.0、Ms5.0	24	16
	≥M7.5或Mb7.5、Ms7.5	26	17
配筋砌块砌体	—	30	21

  广东省 《蒸压加气混凝土砌块自承重墙体技术规程》DBJ/T 15-82-2021

附录C中规定填充墙计算高度确定原则：

H0—墙体的计算高度，当墙体高H大于或等于相邻横墙、结构柱侧或剪力墙边间距S时，即S≤H时，H0=0.6S；当2H≥S>H时，H0=0.4S+0.2H；当S>2H时，H0=1.0H；当墙体上端为自由端时，Ho=2H。

【相关结论】按照《砌体规范》6.1.1规定，对于无开洞200mm厚一字填充墙，M7.5砂浆，H0≤μ1μ2[β]h=1.28*1.0*26*0.2=6.65m，最大几何高度Hmax0=H0=6.65m。

6.1.2带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算，应按下列规定进行：【注意需要验算两个稳定性】

    2 、当构造柱截面宽度不小于墙厚时，可按公式(6.1.1)验算带构造柱墙的高厚比，此时公式中h取墙厚；当确定带构造柱墙的计算高度H0时，s应取相邻横墙间的距离；墙的允许高厚比[β]可乘以修正系数μc，μc可按下式计算：

μc＝1＋γ(bc/l)     [6.1.2]

    式中：γ——系数。对细料石砌体，γ＝0；对混凝土砌块、混凝土多孔砖、粗料石、毛料石及毛石砌体，γ＝1.0；其他砌体，γ＝1.5；【对于加气混凝土砌块γ＝1.0】
       bc——构造柱沿墙长方向的宽度；【一般构造柱尺寸200*200，bc=200】
       l——构造柱的间距。【按6.3.4条，填充墙一般构造柱间距4m，l=4】
    当bc/l＞0.25时取bc/l＝0.25，当bc/l＜ 0.05时取bc/l＝0
    注：考虑构造柱有利作用的高厚比验算不适用于施工阶段。
【注意事项】按照6.1.2条，按规范柱间距设置构造柱填充墙时μc1＝1＋γ(bc/l)=1+1.0*（0.2/4）=1.05。(bc/l=0.05)。为讨论设置大量构造柱是否可以增大填充墙墙体适用高度，如构造柱间距取值L=bc/0.25=0.8m时，μc2＝1＋γ(bc/l)=1+1.0*0.25=1.25。此时带构造柱墙（200*200）的最大高度Hmax1=Hmax0*1.05=6.98m，Hmax2=Hmax0*1.25=8.31m。

    3 、按公式(6.1.1)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。设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙或带构造柱墙，当b/s≥1/30时，圈梁可视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支点(b为圈梁宽度)。当不满足上述条件且不允许增加圈梁宽度时，可按墙体平面外等刚度原则增加圈梁高度，此时，圈梁仍可视为壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支点。

【注意事项】构造柱间墙高厚比验算时，假定s=4m。常规圈梁宽度b=0.2m，b/s=1/20≥1/30,此时圈梁可视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支点。此时墙体计算高度可以减小，构造柱间墙的高厚比验算比较容易满足。

    1 、按公式(6.1.1)验算带壁柱墙的高厚比，此时公式中h应改用带壁柱墙截面的折算厚度hT，在确定截面回转半径时，墙截面的翼缘宽度，可按本规范第4.2.8条的规定采用；当确定带壁柱墙的计算高度H0时，s应取与之相交相邻墙之间的距离。

4.2.8 带壁柱墙的计算截面翼缘宽度bf，可按下列规定采用：
    1 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（层高）的1/3，但不应大于相邻壁柱间的距离；
    2 单层房屋，可取壁柱宽加2/3墙高，但不应大于窗间墙宽度和相邻壁柱间的距离；
    3 计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间的距离。

【注意事项】考虑到设置壁柱影响建筑房间内使用空间。设置壁柱时，墙体厚度按折算考虑，墙体计算高度按表5.1.3条考虑。

【条文说明】6.1.2 墙中设混凝土构造柱时可提高墙体使用阶段的稳定性和刚度，设混凝土构造柱墙在使用阶段的允许高厚比提高系数μ c，是在对设混凝土构造柱的各种砖墙、砌块墙和石砌墙的整体稳定性和刚度进行分析后提出的偏下限公式。为与组合砖墙承载力计算相协调，规定 bc/ l＞0.25(即 l/ bc＜4时取 l/ bc＝4)；当 bc/ l＜0.05(即 l/ bc＞20)时，表明构造柱间距过大，对提高墙体稳定性和刚度作用已很小。
    由于在施工过程中大多是先砌筑墙体后浇筑构造柱，应注意采取措施保证设构造柱墙在施工阶段的稳定性。
    对壁柱间墙或带构造柱墙的高厚比验算，是为了保证壁柱间墙和带构造柱墙的局部稳定。如高厚比验算不能满足公式(6.1.1)要求时，可在墙中设置钢筋混凝土圈梁。当圈梁宽度b与相邻壁柱间或相邻构造柱间的距离s的比值b/s≥1/30时，圈梁可视作不动铰支点。当相邻壁柱间的距离s较大，为满足上述要求。圈梁宽度b＜s/30时，可按等刚度原则增加圈梁高度。

6.1.3 厚度不大于240mm的自承重墙,允许高厚比修正系数μ1,应按下列规定采用：
    1 墙厚为240mm时，μ1取1.2；墙厚为90mm时，μ1取1.5；当墙厚小于240mm且大于90mm时，μ1按插入法取值。【当墙体厚度200mm时，μ1=1.28】
    2 上端为自由端墙的允许高厚比,除按上述规定提高外，尚可提高30％。

6.1.4 对有门窗洞口的墙，允许高厚比修正系数，应符合下列要求：
    1 允许高厚比修正系数，应按下式计算：

μ2＝1—0.4(bs/s)      [6.1.4]

    式中：bs——在宽度s范围内的门窗洞口总宽度；
          s——相邻横墙或壁柱之间的距离。
    2 当按公式(6.1.4)计算的μ2的值小于0.7时，μ2取0.7；当洞口高度等于或小于墙高的1/5时，μ2取1.0。
    3 当洞口高度大于或等于墙高的4/5时，可按独立墙段验算高厚比。

【注意事项】μ2取值范围0.7~1.0。在存在洞口的情况时需要考虑折减。

2、自承重墙体的抗震验算

按照CECS281_2010：自承重砌体墙技术规程相关规定，对于高大墙体需要进行自承重墙体抗震验算。

5.3.3 抗震设防区砌体填充墙和隔墙的高长比H/s不大于1.5，且其高厚比H/h大于表5.3.3的规定时，应按附录B进行抗震承载力验算。

表5.3.3 抗震设防区无筋砌体填充墙高厚比限值[H/h]max

注：对烧结类和非烧结类砖砌体墙，表中数字可提高10％，但不超过18。

5.3.4 抗震设防区砌体填充墙和隔墙的高长比H/s大于1.5，且其长厚比s/h大于表5.3.4的规定时，应按附录B进行抗震承载力验算。

表5.3.4 抗震设防区无筋砌体填充墙长厚比限值[s/h]max

B.1.1 自承重墙体自身重力产生的水平地震作用标准值应按下式计算：

gEhk＝γηζ1ζ2αmaxgk      （B.1.1）

式中：gEhk——自承重墙平面外水平地震作用标准值（kN/m2）；
      γ——非结构构件功能系数，对自承重墙取1.0；
      η——非结构构件类别系数，对自承重墙取1.0；
      ζ1——状态系数，对女儿墙取2.0，对柔性连接自承重墙取1.2，其他取1.0；
      ζ2——位置系数，建筑的顶点宜取2.0，底部宜取1.0，沿高度线性分布；
      αmax——地震影响系数最大值，按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011多遇地震取值；
      gk——自承重墙单位面积墙的重力荷载标准值（kN/m2）。

B.1.2 自承重墙体自身重量产生的平面外水平地震作用设计值应按下式计算：

gEh＝γEhgEhk      （B.1.2）

式中：gEh——自承重墙平面外水平地震作用设计值（kN/m2）；
      γEh——水平地震作用分项系数，取1.3。

B.3.1 填充墙在地震作用下，可看成是四边简支板（图A.3.1）。当填充墙的高长比λ＞1.5时，在平面外地震作用下，填充墙沿齿缝抗弯承载力可按下式验算：

式中：αx——按四边简支双向板计算χ方向的弯矩系数，按表A.3.2取值；
      ?＇tm——砌体沿齿缝破坏的弯曲抗拉强度设计值，按现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003取值。

B.3.2 当λ＜1.5时，在平面外地震作用下，填充墙沿通缝抗弯承载力按下式验算：

式中：αy——按四边简支双向板计算y方向的弯矩系数，按表A.3.2取值；
      ?tm——砌体沿通缝破坏的弯曲抗拉强度设计值，按现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003取值。

A.3.1 填充墙在平面外风荷载作用下，可看成是四边简支板（图A.3.1）。填充墙的高长比可按下式计算：

式中：s——填充墙墙长（m）；
      H——填充墙墙高（m）。

图A.3.1 四边简支板

表A.3.2 四边简支双向板的弯矩系数

二、高大填充墙相关规定

参照中国院_结构设计统一技术措施2018对高大填充墙有以下规定：

3.7.5对高大填充墙应优先考虑釆用轻钢龙骨墙，否则应釆取适当加大墙厚、加密 设置圈梁构造柱等措施，确保其抗震稳定性。

1.高度超过5m的一字形填充墙（或墙的无支长度超过5m时的非一字形）应优先采 用轻钢龙骨墙；

2砌体填充墙墙顶与主体结构应有可靠连接，宜沿墙长度方向每隔5m设置沿厚度方 向墙肢（或壁柱），确保墙的稳定，避免采用一字形填充墙；

2.砌体墙厚200mm的一字形填充墙（或墙的无支长度超过5m时的非一字形），墙 高不宜超过5m,墙厚300mm的一字形填充墙（或墙的无支长度超过7m时的非一字形），墙高不宜超过7m。应避免采用一字形悬臂墙，必须采用时，墙高减半。

3.对一字形（或墙的无支长度超过墙高时的非一字形）高大填充墙，应适当加大墙厚并按自承重墙验算其抗震稳定性，同时应按结构设计总说明要求加密设置圈梁和构 造柱。

注：“无支长度”指：沿墙长度方向设置的垂直厚度方向（或与墙成一定夹角的有利于墙面外稳定） 的填充墙墙肢（或填充墙壁柱、结构墙、结构柱等）之间的净距。

3.7.6采用混凝土填充墙（无装饰混凝土墙）时，应与建筑协商采 取设置竖缝、水平缝或采用薄板加壁检的措施，避免对结构的过大影响。

【说明】

1.混凝土填充墙对结构侧向刚度影响很大，容易形成薄弱层或软弱层，应避免采用。必须采用时，宜采用无装饰混凝土外墙。宜结合工程所在地经验，优先采用外挂装配式 墙板。

2.应注意混凝土填充墙设置的均匀性，避免不合理设置造成结构的刚度突变及过大 扭转。

3.应与建筑协商，采取综合措施减小混凝土填充墙对结构侧向刚度的过大影响，如 结合建筑要求对混凝土填充墙开竖缝、水平缝或采用钢筋混凝土薄板加壁柱等

4.设置混凝土填充墙的结构，应采用考虑混凝土填充墙和不考虑混凝土填充墙两种 计算模型进行承载力补充分析，取不利值设计。

二、构造柱水平系梁相关规定

参照中国院_结构设计统一技术措施2018对高大填充墙有以下规定：

11.4后砌填充墙中水平系梁的构造要求

11.4.1当后砌填充墙高度超过4m时，应在墙高中部设置与框架柱、剪力墙及构造 柱拉结且沿墙全长贯通的水平系梁（第一道系梁距地面2.5m,以上各道系梁中心间距沿 墙高不大于2m）。水平系梁截面尺寸为墙厚X 150mm,纵筋2根12 （当墙厚大于240mm 时，纵筋3处12）,横向钢筋＜6@300。

11.4.2当水平系梁与门、窗洞顶过梁标高相近时，应与过梁合并设置，截面尺寸及 配筋取水平系梁与过梁之大值，做法参见国标图集12G614-1第19、20页。当水平系梁被 门、窗洞口切断时，水平系梁纵筋应锚入洞边构造柱中或与洞边抱框拉结牢固。

11.4.3当墙体顶部与主体结构无连接时，应在墙体顶部设置一道压顶圈梁，圈梁截 面尺寸为墙厚X 180mm ,纵筋为4根10 ,箍筋为＜p6@200。

11.4.4框架柱（或剪力墙）预留水平系梁钢筋做法详见国标图集12G614-1第10 页。框架柱（或剪力墙）预留的压顶圈梁钢筋与压顶圈梁纵筋直径、数量相同，做法参照 国标图集12G614-1第10页。

  参照广东省 《蒸压加气混凝土砌块自承重墙体技术规程》DBJ/T 15-82-2021有以下规定：

4.4.6  水平连系梁的设置应符合以下规定∶

1  填充墙高不宜大于6m。墙高超过4m时，墙体半高处宜设置与端部结构构件连接，且沿全墙长贯通的钢筋混凝土水平连系梁。

2  水平连系梁混凝土强度等级应不低于C20，连系梁的截面宽度宜同墙厚，高度不宜小于120mm，纵向钢筋不宜小于4φ12，箍筋不宜小于φ6@200。当连系梁在门窗洞口被截断时，洞口上方过梁的截面和配筋要求不得低于连系梁的要求，连系梁与过梁水平投影处搭接长度不得小于连系梁与过梁垂直距离的2 倍，且不小于1m。

4.4.5构造柱设置应符合以下规定∶

1  符合下列情况之一的墙体应设置构造柱∶

1）墙长超过5m

2）有特殊要求或宽度超过2.4m的洞口两侧，以及长度

超过2.5m独立墙体端部；

3）墙长大于墙高且端部无柱时，应在墙端设置构造柱。

2  构造柱采用混凝土强度等级不应低于C20，构造柱截面不应小于150mmx墙厚，纵筋不宜小于4φ12，顶部和底部钢筋应锚入混凝土结构中，箍筋宜为 φ6@200。沿柱高应每隔500mm~600mm设置2φ6拉结筋，拉结筋每边伸入墙内的长度要求应符合本规程第4.4.4条第1款的规定，或按照现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003的规定设置。

三、参考文献

 按照砌体结构设计规范GB50003—2011

12G614-1 砌体填充墙结构构造

22J102-2、22G614混凝土小型空心砌块填充墙建筑、结构构造

CECS281_2010：自承重砌体墙技术规程

  广东省 《蒸压加气混凝土砌块自承重墙体技术规程》DBJ/T 15-82-2021

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