砌体填充墙墙厚取值的讨论

＝ H 0 h 1 2
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无洞口填充墙高厚比 μ1μ2[β] 墙厚/mm 砂浆强度 等级 M5.0 M7.5 90 46.8 50.7 100 46.2 50.0 120 44.9 48.6 190 40.6 44.0 200 39.9 43.2
表2 240 37.4 40.5
二者比例中的极值情况加以讨论即可分析清楚其规律。 分别 取 bs/s＝0.75， 0.50， 0.25， 则对应的高厚比限值如表 4 所示。 基本的变化规律是： 对某一确定墙厚和砂浆强度等级的填充 墙体，随着 bs/s 的增大，即洞口宽度增大，高厚比限值逐渐 减小。
带洞口填充墙高厚比 μ1μ2[β] 砂浆强 bs/s μ2 度等级 M5.0 M7.5 0.50 0.8 M5.0 M7.5 0.25 0.9 M5.0 M7.5 90 32.7 35.5 37.4 40.5 42.1 45.6 100 32.3 35.0 36.9 40.0 41.6 45.0 墙厚/mm 120 31.4 34.0 35.9 38.9 40.4 43.7 190 28.4 30.8 32.5 35.2 36.5 39.6 200 27.9 30.2 31.9 34.5 35.9 38.9 240 26.2 28.3 29.9 32.4 33.6 36.4 表4
不同填充墙墙厚对应的 μ1 值 90 1.50 100 1.48 120 1.44 190 1.30 200 1.28 表1 240 1.20
μ1
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影响[β]值的主要因素为砌筑墙体的砂浆强度等级、墙 厚和填充墙周边受约束条件， 后者通过墙体的计算高度系数 来体现。 砌体规范第 6.1.3 条注 1 规定：对墙体上端为自由端的 自承重墙允许高厚比， 除按上述规定提高外， 尚可提高 30%。 其中， 上端为自由度可理解为墙体砌筑高度没有占满整个楼 层净空高度且无压顶圈梁， 或即便是砌筑到上一楼层梁 （或 板）底，但是墙顶未与梁（或板）底密切结合或没有与梁之 间设置有效钢筋拉结。 考虑到实际施工管理现状，往往即便是设计提出要求， 很多工程在实际施工时，对墙顶与上层楼面梁（或板）底之 间设置连接措施的要求， 由于施工工序复杂， 常常未能付诸 实施。 偏于保守的考虑， 下面的分析均假设墙顶为自由端的 情况。 2 无洞口墙体墙厚取值分析 基于以上分析，先讨论无洞口墙体的情况，即取 μ2＝ 1.0。选取工程常用两种砂浆强度等级（M5.0，M7.5），求 出表 1 所列非承重墙高厚比限值（表 2），其变化规律是随 着墙厚增大，高厚比随之减小。
带洞口填充墙最大砌筑高度 /m bs/s 砂浆强度等级 90 M5.0 M7.5 0.50 M5.0 M7.5 0.25 M5.0 M7.5 1.4 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 100 1.6 1.7 1.8 2.0 2.1 2.2 墙厚/mm 120 1.8 2.0 2.1 2.3 2.4 2.6 190 2.7 2.9 3.1 3.3 3.4 3.7 200 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.9 240 3.1 3.4 3.6 3.9 4.0 4.3 表5
墙厚/mm
[2] [1]
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式中符号定义见砌体规范[1]。 分析各参数组成， 针对非承重墙体， 影响该指标的主要 因素有墙体砌筑高度、墙长、墙厚、门窗洞口的大小、砂浆 强度等级、 墙体四周受约束情况和墙体侧面采用水泥砂浆抹 面的强度等诸多因素。 其中， μ1 为自承重墙允许高厚比的修 正系数，砌体规范第 6.1.3 条对其进行专项规定，分别给出 墙厚为 240mm 和 90mm 对应的 μ1 分别为 1.2 和 1.5，墙厚 处于二者之间的可按插入法取值， 可以理解为对此类情况高 厚比适当放松。为便于计算，将常用墙厚 μ1 逐一求出，如 表 1 所示。
0.75
对比表 3 和表 5，对同一厚度墙体， 带洞口墙体的最大 砌筑高度均小于不开洞墙体，特别是墙厚为 90~100mm，最 大砌筑高度即便对于层高较低的住宅项目（标准层层高 2.8~3.0m），砌筑到上层楼层梁（板）底，也存在高厚比指 标不满足要求的情况。 4 改进措施 对于上述讨论的问题，有必要强调其对应的改进措施 和在设计中容易忽视的问题， 以便引起设计和施工单位足够 的重视，在各个阶段避免其不安全因素。 需要指出的是，对填充墙体四周与临近梁柱的构造连 接是最为关键和有效的改进措施， 前文对于墙体砌筑高度的 计算均假定墙顶为自由端。 若该措施加以实施， 相当于将计 算高度增加一倍，则填充墙墙体的允许砌筑高度可在表 3 的基础上增加一倍， 则会大大缓解由于不能满足高厚比指标 而使墙体不能砌筑到要求高度的问题。 从抗震角度分析， 增 加填充墙和四周梁柱的联系， 也是减轻填充墙体震害的有效
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措施，5.12 汶川地震的震害 经验 是最好的实例。 抗震规 范 对填充墙提出墙顶应与 框架梁密切结合；墙长大于 5m 时，墙顶与梁宜有拉结。 前者按照以下施工程序可以 图 1 砌体填充墙压顶圈梁做法 得到落实： 填充墙砌至距离上层楼面梁板底一定高度后， 待 砌体沉实后（约 5d）再用斜砌法把下部砌体与上一楼层梁 板之间用砌块敲紧填实， 对不能砌至梁板底的砌体须在墙顶 设置压顶圈梁（图 1）。后者设置拉接筋的做法为：沿墙体 长度方向，每间隔 1m 左右，在墙顶设置尺寸为 120mm× 300mm×墙厚的砂浆填充块体， 并将事先在梁底预埋的拉结 筋锚入该砂浆块体内， 可保证填充墙体和上层梁顶有效的构 造连接，如图 2 所示。
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0 前言 《砌体结构设计规范》（GB50003—2001） （简称砌 体规范）第 6.1.1 条规定，通过高厚比指标对承重和非承重 墙体的最小墙厚取值加以限制， 以避免墙体过薄而出现失稳 破坏。承重墙主要应用于砌体结构，不在文中讨论之列。文 中研究的内容是应用于钢筋混凝土结构的砌体填充墙， 即非 承重墙。 其作用主要是为分割建筑空间， 实现不同功能房间 划分的需求， 故可归类为砌体规范中自承重墙体的范畴。 换 言之， 此类墙体仅承受自重， 不承担周边其他受力构件传来 的荷载。 基于保护土地资源和生态环境的需要， 国务院办公厅发 文 规定：禁止在工程中使用实心粘土砖。由此带来两方面 的转变：第一，墙厚模数的改变，即原来墙厚以 120mm 作 为主要模数的情况逐渐减少 （例如： 墙厚为 240， 370mm 等） ； 而逐渐以整数倍的砖墙模数替代（如：常用墙厚以 100， 200mm 居多）。第二，墙体自重减小，相应工程造价可以 适当节约。如：加气混凝土砌块容重为 7~8kN/m3，仅为实 心粘土砖的 40%左右。 基于以上情况， 在目前的实际工程中， 除寒冷地区出于 节能需求而需要较厚的墙体外， 国内大多数地区的民用建筑 项目中，一般内、外隔墙墙厚取 200mm，卫生间和一些设 备用房等墙厚采用 90~100mm 较为普遍。一些公建项目， 为尽可能增大使用面积，墙厚也有选取不大于 100mm 的情 况。对厚度过薄、砌筑高度又较高的墙体，可能会存在高厚 比不满足规范要求的情况， 容易遗留安全隐患。 出现该问题 的原因主要来自两个方面：1）设计者将主要精力集中于主 体结构设计，对填充墙厚的取值重视不够；2）有关填充墙 体厚度限制的规定零散分布于几本规范的诸多条文中， 其具 体要求甚至在条文或附表的注解和条文说明里， 设计人员很 难顾全。 对于某一具体工程，要很快得知其墙厚取值是否能满 足规定，需要对照规范各种适用情况，选取对应的系数，逐 一验算后方能得出结论， 颇为不便。 文中拟针对实际工程中 砌体填充墙常见的情况， 结合规范的相关规定， 加以归纳总 结，供参考。 1 影响墙体高厚比指标的各项因素 砌体规范给出墙柱的高厚比计算公式如下： 作者简介：张伟，硕士毕业于西安建筑科技大学，主任工程 师，高级工程师，一级注册结构工程师，香港工程师学会正 （1） 会员，Email:zw_huayi@126.com。
由表 3 可得： （1）对住宅项目，一般标准层层高为 2.8~3.0m，若填 充墙体厚度为 200mm，高厚比指标不起控制作用。但是， 当某些墙体厚度取 90~100mm 时，若考虑所砌筑位置上层 楼面该位置未设梁，扣除板厚 100~120mm，则净空高度为 2.7~2.9m。砌体填充墙若砌筑到上层楼面板底，即会存在高 厚比不满足要求的情况。即便是将砂浆强度等级提高至 M7.5，仍有高厚比不满足要求的情况。 （2）对公建项目或住宅底层设置架空层（处于建筑立 面和设备安装管道的需要，该层层高一般较高）的情况，会 遇到较高的层高（例如：公建项目标准层层高一般介于 3.6~4.2m），与表 3 对比，可能存在填充墙体高厚比不满足 限值的情况。 3 带洞口墙体墙厚取值分析 砌体规范通过系数 μ2 反映洞口大小对填充墙高厚比的 影响， 该值由门窗洞口与窗间墙宽度的比值确定 （式 （ 2） ） 。 其中，μ2 取值不得小于 0.7，换言之，即当洞口宽度超出窗 间墙总宽度的 75%时，μ2 值均取 0.7。另外，若洞口高度不 大于墙高的 1/5 时，取 1.0，即当洞口高度较小时，不再考 虑其影响。 （2）
2 1 0.4 bs s
间墙或壁柱之间的距离。
式中：bs 为在宽度 s 范围内的门窗洞口总宽度；s 为相邻窗 但是， 实际工程洞口分布和窗间墙的关系千差万别， 很 难一一加以归类， 故对于工程中常见洞口和窗间墙尺寸以及
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90~100mm）的填充墙，应要求一次砌筑高度控制在 1m 以 内， 等待已砌筑砂浆强度硬化后方可砌筑， 否则也有可能出 现施工阶段失稳倒塌的情况。即便是墙厚为 200mm，最大 砌筑高度也仅为 2.2～2.3m （无洞口） 、 1.6~2.0m （有洞口） 。 简而言之，施工阶段，应控制墙体砌筑速度，临近限定高度 时，应要求暂停砌筑，待砂浆硬化后方可继续。 砌体规范表 6.1.3 注 2 指出：对厚度小于 90mm 的墙， 当双面用不低于 M10 的水泥砂浆抹面，包括抹面层的墙厚 不小于 90mm 时，可按墙厚等于 90mm 验算高厚比。此条 文对于墙厚过小， 但有条件采用较高强度水泥砂浆抹面的情 况给予变通，在实际工程中遇到类似情况时可加以执行。 5 结语 砌体填充墙体虽然为非结构构件，但是应在设计和施 工阶段引起足够重视， 除特殊情况外， 适当的构造措施基本 可保障填充墙体正常使用阶段的安全。 从抗震角度也可有效 缓解地震引起的填充墙开裂或倒塌， 对及时挽救生命和减少 财产损失具有积极的意义。
参 考 文 献 [1] GB50003—2001 砌体结构设计规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2002.
图 2 砌体填充墙顶部拉结筋做法
[2] 国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知 . 国办发(2005)33 号, 北京, 2005. [3] 张伟, 张晓民, 过泓, 等. 汶川地震部分建筑震害调查、加固对策及 震后反思[C]//第八届中日建筑结构交流会论文集，北京，2008. [4] GB50011—2001 建筑抗震设计规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社 , 2002. [5] 建筑抗震设计规范（修订意见稿）[S]. 2009.
分类计算出实际工程中各种常见情况下的非承重墙最 大砌筑高度能使得结构工程师感性地认识到可能存在的问 题。其中，对于墙计算高度 H0 取值，根据砌体规范第 5.1.3 条给出的表格注 2： 对于上端为自由端的构件， 取 H0=2H （H 为墙体砌筑高度）。由表 1，2 和式（1）可反算出各种墙厚 对应最大砌筑高度（表 3）。
无洞口填充墙最大砌筑高度 /m 墙厚/mm 砂浆强 度等级 M5.0 M7.5 90 2.1 2.3 100 2.3 2.5 120 2.7 2.9 190 3.8 4.1 200 4.0 4.3 表3 240 4.5 4.9
0.75
0.7
采用前述的反算方法，同理可得各种情况下填充墙的 最大砌筑高度，见表 5。