【摘要】本文將對(duì)女兒墻懸臂高度、女兒墻構(gòu)造柱間距進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)女兒墻的高度提出不同的構(gòu)造加強(qiáng)措施；對(duì)女兒墻裂縫的進(jìn)行研究，提出預(yù)防裂縫方案；并根據(jù)女兒墻構(gòu)造和材質(zhì)特點(diǎn)提出相應(yīng)的抗震方案。為女兒墻安全性設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)，以便在工程設(shè)計(jì)中更廣泛應(yīng)用。
【摘要】磚混結(jié)構(gòu)；女兒墻；設(shè)計(jì)
女兒墻的設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一，合理的女兒墻設(shè)計(jì)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物的使用功能，還能滿足建筑結(jié)構(gòu)立面造型要求。目前的建筑設(shè)計(jì)中，鋼筋混凝土女兒墻和砌體女兒墻使用最多，其中鋼筋混凝土女兒墻的高度受限較小，無需設(shè)立構(gòu)造柱，砌體女兒墻具有高度要求，受限較多，本文將對(duì)砌體女兒墻的設(shè)計(jì)進(jìn)行主要探討。
一、磚混結(jié)構(gòu)女兒墻的安全性設(shè)計(jì)
在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中女兒墻設(shè)計(jì)的重要性日益凸顯，要保證女兒墻的安全性符合要求，必須高度重視女兒墻的安全性計(jì)算和加強(qiáng)措施。
（一）屋面女兒墻最大懸臂高度及構(gòu)造柱間距的計(jì)算
首先，屋面女兒墻最大懸臂高度計(jì)算。通常情況下，女兒墻底部有圈梁、板或梁等作為墻體的固接支座，其上部是自由端不會(huì)受到支承點(diǎn)間的相對(duì)位移影響，因此可將其簡(jiǎn)化為靜定懸臂構(gòu)件。受到地震力作用時(shí)，頂層的重力遠(yuǎn)大于女兒墻的重力，產(chǎn)生的構(gòu)件破壞面位于女兒墻底部，表現(xiàn)為通縫狀。應(yīng)利用等效側(cè)力法測(cè)算女兒墻的水平地震力，該方法也稱為單質(zhì)點(diǎn)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震簡(jiǎn)化計(jì)算法。等效側(cè)力法計(jì)算水平地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值為：F=γηζ1ζ2αmaxG，其中γ為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件功能系數(shù)，η為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件類別系數(shù)，ζ1狀態(tài)系數(shù)，ζ2位置系數(shù)取2.0，G為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重力，此外，αmax為水平地震影響系數(shù)最大值。計(jì)算參數(shù)為：墻體自重 g=5.36KN/m2；砌體抗拉強(qiáng)度 ftm=0.11MPa；水平地震影響系數(shù)最大值αmax。
其次，屋面女兒墻構(gòu)造柱間距的計(jì)算。用L代表構(gòu)造柱間距，因摩擦力不是抵抗地震的抗力，應(yīng)假設(shè)底部斷面損壞后，構(gòu)造柱間的墻體為水平連續(xù)梁或簡(jiǎn)支梁，再進(jìn)行計(jì)算。將水平高度1m作為計(jì)算單元，墻體自重為5.36KN/m。有 VγRE≤fvbz z=2/3h，L=3.75m，那么構(gòu)造柱最大間距就是3.75m。
（二）磚混結(jié)構(gòu)女兒墻的加強(qiáng)措施
最大懸臂高度為1200mm―1500mm的女兒墻，應(yīng)通過增加構(gòu)造柱和增加中部圈梁的辦法提升墻體的抗剪能力，同時(shí)減小了墻體計(jì)算高度；最大懸臂高度為1500mm―2100mm的女兒墻，應(yīng)通過增加構(gòu)造柱和在中部增加圈梁的辦法方式保持女兒墻平面外穩(wěn)定，并減小墻體的計(jì)算高度；最大高度為2100mm―3000mm的女兒墻，在采用墻體增加構(gòu)造柱和在中部增加圈梁的辦法后，還應(yīng)在女兒墻墻體高度三分之二處放置構(gòu)架并保證構(gòu)架中柱的鋼度 [1]。
二、磚混結(jié)構(gòu)女兒墻的裂縫防治設(shè)計(jì)
�。ㄒ唬┝芽p的種類
水平裂縫，通常位于墻體根部，即屋頂圈梁或框架梁與墻體的連接處，或再往上一些。水平裂縫通常在中部較輕，縱方向端部嚴(yán)重；斜裂縫，通常位于縱向女兒墻墻體兩側(cè)，從墻體頂端延伸至墻邊的裂縫，多為“八”字形。此外，還包括位于女兒墻局部的斜裂縫；豎直裂縫，主要在墻體轉(zhuǎn)折處，如山墻女兒墻與外縱墻連接處，因?yàn)閮烧卟辉谝粭l直線上，導(dǎo)致墻體轉(zhuǎn)折處易產(chǎn)生豎直裂縫。豎直裂縫通常從上至下縫隙漸小，但也有嚴(yán)重裂縫首尾裂通；混合裂縫，在面積較大的女兒墻上，經(jīng)常出現(xiàn)前幾種裂縫同時(shí)存在的情況，稱之為混合裂縫[2]。
（二）裂縫的影響
第一，女兒墻出現(xiàn)裂縫后，會(huì)導(dǎo)致屋面防水層裂開，進(jìn)而造成屋面滲水漏水。當(dāng)女兒墻產(chǎn)生斜裂縫時(shí)，雨水會(huì)沿著縫隙進(jìn)入屋面，導(dǎo)致保溫層膨脹。第二，女兒墻產(chǎn)生裂縫會(huì)降低其穩(wěn)定性和抗傾覆能力。
�。ㄈ┝芽p的預(yù)防
第一，女兒墻砌體水平縫加筋�，F(xiàn)實(shí)中，大多數(shù)女兒墻面積較大，進(jìn)而加長(zhǎng)了構(gòu)造柱間距，也有一些女兒墻因高度不夠而沒有設(shè)構(gòu)造柱。對(duì)于這類的女兒墻，施工人員應(yīng)當(dāng)在砌體水平縫中進(jìn)行加筋操作，強(qiáng)化女兒墻的整體性；第二，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)屋頂框架梁和磚混結(jié)構(gòu)屋頂圈梁上建造女兒墻，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)置構(gòu)造柱，設(shè)計(jì)人員應(yīng)依據(jù)開間設(shè)置構(gòu)造柱，但構(gòu)造柱間的距離應(yīng)小于2m；第三，為女兒墻隨之設(shè)置伸縮縫。為預(yù)防女兒墻產(chǎn)生裂縫，設(shè)計(jì)人員可加設(shè)屋面伸縮縫。屋面加設(shè)伸縮縫，女兒墻隨著增設(shè)伸縮縫。用斷面構(gòu)造柱加強(qiáng)伸縮縫兩側(cè)的女兒墻，水平縫加筋，對(duì)于伸縮縫縫隙應(yīng)該用瀝青麻絲進(jìn)行填塞[3]。
三、磚混女兒墻的抗震設(shè)計(jì)
�。ㄒ唬⿷�(yīng)從結(jié)構(gòu)的角度計(jì)算女兒墻高度
建筑業(yè)一般是從屋面板板面計(jì)算女兒墻的高度，但從結(jié)構(gòu)計(jì)算的角度上看，應(yīng)從屋蓋處女兒墻的最高點(diǎn)起算，這種算法更加合理。磚混結(jié)構(gòu)預(yù)制板屋面的女兒墻縱筋從屋蓋處圈梁內(nèi)生根，因此要從屋蓋圈梁表面起算女兒墻的結(jié)構(gòu)高度。
（二）女兒墻的抗震措施
實(shí)際當(dāng)中，磚混女兒墻的厚度應(yīng)當(dāng)大于200mm，女兒墻內(nèi)的構(gòu)造柱應(yīng)當(dāng)延伸至頂部，并將其與現(xiàn)澆混凝土壓頂進(jìn)行整澆。對(duì)于高度為0.5m―1.5m的女兒墻，其構(gòu)造柱間的距離應(yīng)當(dāng)小于3m；高度為1.5m以上的女兒墻，構(gòu)造柱間的距離應(yīng)隨墻體高度的增加而減小。設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的女兒墻，能夠避免倒塌造成散落傷人的問題。
�。ㄈ�(gòu)造柱平面布置中的問題
對(duì)磚混結(jié)構(gòu)女兒墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，在說明其布置的原則外，還應(yīng)對(duì)其他事項(xiàng)進(jìn)行明確，防止在施工中出現(xiàn)問題。實(shí)際當(dāng)中構(gòu)造柱平面布置存在的主要問題包括：第一，規(guī)范沒有對(duì)磚混結(jié)構(gòu)建筑樓層的構(gòu)造柱是否連接女兒墻進(jìn)行明確規(guī)定。通常設(shè)置構(gòu)造柱的方法是沿房屋全高設(shè)置，延伸構(gòu)造柱至女兒墻，讓兩者相連能夠增加整體性，進(jìn)而增強(qiáng)女兒墻抗震荷載能力。第二，目前建筑多采用填充墻，在設(shè)計(jì)中，可延伸樓層中的構(gòu)造柱至女兒墻，再連接壓頂梁，不改變其斷面和配筋。設(shè)置位于構(gòu)造柱之間的女兒墻構(gòu)造短柱時(shí)要保證其錨固長(zhǎng)度符合要求，確保女兒墻的抗震性能�，F(xiàn)實(shí)中，很多施工人員彎折構(gòu)造柱中的鋼筋后，從預(yù)制板外側(cè)錨入圈梁中，這樣做法會(huì)嚴(yán)重影響女兒墻的安全。
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當(dāng)女兒墻達(dá)到一定高度時(shí)，就需要進(jìn)行壓頂。女兒墻的壓頂施工有多種做法，包括石材壓頂、金屬板壓頂、砌磚壓頂和砼圈梁壓頂，具體采用哪種做法則要依據(jù)外墻和女兒墻的風(fēng)格確定。壓頂?shù)木唧w操作是在女兒墻頂部澆筑混凝土，并在混凝土內(nèi)放置兩根鋼筋，保證整體構(gòu)造的連續(xù)性和整體性。如遇地震，由女兒墻混凝土構(gòu)件承擔(dān)主要受力，同時(shí)混凝土構(gòu)件跟砌體有了有效的拉結(jié)，那么女兒墻就不會(huì)那么容易倒塌。如果沒有構(gòu)造柱，沒有壓頂，砌體女兒墻就是一個(gè)懸臂的墻體，側(cè)向力抵抗能力會(huì)降低。此外，女兒墻壓頂后會(huì)和構(gòu)造柱、框架等連接成為一個(gè)整體，進(jìn)而約束因溫度發(fā)生的變形，進(jìn)而預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。
結(jié)語：
建筑業(yè)的發(fā)展給人們帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也給建筑施工提出了更高的要求。作為建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分，女兒墻的設(shè)計(jì)對(duì)建筑整體具有重要意義。通過以上對(duì)磚混結(jié)構(gòu)女兒墻設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)、裂縫預(yù)防、墻體安全性的探討和分析，對(duì)完善混凝土結(jié)構(gòu)女兒墻的設(shè)計(jì)做出了有益探索，但也具有一定局限性。希望有更多的建筑設(shè)計(jì)人員能夠重視混凝土結(jié)構(gòu)女兒墻的設(shè)計(jì)，不斷完善設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而保證混凝土結(jié)構(gòu)女兒墻的安全性和功能性，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)建筑水平的提高，保障建筑業(yè)的健康發(fā)展。
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