摘要：框架结构中砌体填充墙承载力计算目前没有程序可以利用，而砌体规范也没有具体的计算规定，只是在《砌体结构设计规范》GB50003-2011第6.3节做了一些原则的规定。这也导致许多结构工程师对砌体填充墙的受力原理不熟悉，对施工现场所遇到的与填充墙相关问题不能正确的解决，甚至在设计图纸中对填充墙处理不当而留下结构隐患。本文通过具体工程手算砌体填充墙的承载力,并提供相关的表格以供结构工程师在设计中参考。
关键词：砌体填充墙；稳定；抗风；抗震。
引言:《砌体结构设计规范》 6.3.1 条：框架填充墙墙体除应满足稳定要求外，尚应考虑水平风荷载及地震作用的影响。这话就表示填充墙须进行稳定、抗风、抗震三方面的计算。
1.砌体填充墙的稳定计算
对于保证墙体稳定的措施，规范是通过高厚比来控制的。框架填充墙虽然不是主体结构，但是仍然是受力的，如风荷载和地震作用，当然还必须承受自己本身的重量。通过控制高厚比来满足稳定性的要求，此时，不必进行风荷载和地震作用下的承载力验算。墙体的稳定性计算可参考砌体结构设计手册计算。
2.砌体填充墙的抗风计算
作用于填充墙上的风荷载可仅考虑垂直于墙体平面方向的作用。风荷载标准值按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)第 8.1.1 条围护结构时的风荷载标准值计算公式进行计算。风荷载具体计算不在此讨论，可参考相关的设计手册。砌体填充墙出平面外的受力计算，应根据墙体尺寸和端部的实际连接状态，分别采用端部刚接、铰接的单向板或双向板简化模型，采用的近似假定和简化计算应符合工程设计要求。必要时可包络设计。下面结合实际工程给出外围护墙在风荷载作用下（平面外）的承载力计算。
某多层框架结构顶层局部平面布置图如图 1所示，层高为 3.6米， 外围护墙采用 MU5 级单排孔凝土型空心砌块对孔砌筑、Mb5级砂浆砌筑,墙顶部采用实心小砌块斜砌挤紧。外围护墙厚度为190mm ，内隔墙厚度为 90mm ，砌体的容 12kN （包含墙面粉刷）。砌体施工质量控制等级为B级；抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为 0.lg，经计算风荷载设计值为0.4KN/m2。
2.1.无洞口外围护墙抗风承载力计算：
墙顶部采用实心小砌块斜砌挤紧且墙体长宽比为2＜8/3＜3，在风荷载作用下按墙体上下端嵌固的单向板模型计算,墙体上端为纯弯，下端为压弯，均为最不利截面。现分别验算墙体上下端两个截面：
MU5 单排孔混凝土砌块、 Mb5砂浆砌体沿通缝的弯曲抗拉强度为： ftm=O.05MPa,f = l. 19MPa,偏于安全，按风荷载沿楼层高度均匀分布。
1）.上端：外围护墙上端仅受到风荷载引起的弯矩，风荷载引起的弯矩设计值为:
M=0.083x(3.6-0.6)2x0.4=0.30kN•m/m。
图1
砌体抗力：
ftm·W=0.05 x 1000x 1902/6=0.3kN·m/m 。
满足。
2）.下端：下端受到墙体自 重压力和风荷载引起的弯矩 的作用，按压弯构计算。
每延米墙体自重设计值为： N=l.2 x12 0. 19X 3=8. 2lkN/ m
混凝土空心砌块墙体的高厚比为：β=1.1x3000/190=17.4
偏心矩e=M/N=O.375/ 8.21=0.046m<O.6×0.19/2=0.057m
e/h=O.046/0.19=0. 242
每延米墙体的承载力为:ψfA=0.30x1.19x1000x190= 67.83 kN/ m
满足。
2.2.有洞口外围护墙抗风承载力计算：
有洞口围护墙在风荷载作用下的计算分别按窗下墙、窗间墙两个部位计算。计算时，门窗洞口边应按自由端计算，窗间墙按两端固定的单向板计算，窗下墙按下端固定，上端自由的悬臂板模型计算，且必须考虑门窗传递荷载的值。可参考2.1条的计算方法计算即可。
3.砌体填充墙的抗震计算
世界各国的抗震规范、规定中，有60%对非结构构件地震作用计算做了规定，而仅有28%对非结构构件的构造做出了规定。考虑到我国设计人员的设计习惯，《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010,2016年版)及《非结构构件抗震设计规范》（JGJ339-2015）尽量减少结构地震作用的计算。填充墙的地震作用标准值计算在《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010,2016年版) 中有专门规定，属于估算的性质，计算中，应重点关注墙的状态系数和位置系数，其余与底部剪力法类似。具体计算范围详规范的规定，此处不再赘述。现仅按采用等效侧力法计算内隔墙水平地震作用计算。工程如图1所示，非结构构件功能系数取1.0，、非结构构件类别系数取1.0，每延米内隔墙水平地震作用标准值计算如下：
状态系数：1.0
位置系数，隔墙位于建筑物的顶层： 2. 0
7度设防，αma x=O.08
G=l2x0.09x3.5x1.0=3.78kN/ m
所以，每延米内隔墙水平地震标准值
F=l×1×1×2×0.08×3.78 =0.605kN/m
求出地震作用后，将其施加于填充墙中心，分别计算墙体平面内和平面外的抗震承载力，此部分计算方法《砌体设计规范》(GB50003-2011)及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010,2016年版)都有具体的规定，此处不再详述。
结语：由于目前我国规范考虑设计人员的习惯，现行设计规范尽量减少对填充墙抗震设计的计算。因此，为保证填充墙的抗震安全，规范中规定了详细的抗震构造措施，我们广大的结构工程师在设计与施工中，应严格执行规范、规程的规定，减少和避免大震乃至极大震下人民生命的伤亡。
参考文献
［1］中华人民共和国国家标准．《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010.2018年版．中国建筑工业出版社．
［2］中华人民共和国行业标准．《非结构构件抗震设计规范》JGJ339-2015．中国建筑工业出版社.
［3］中华人民共和国国家标准．《砌体结构设计规范》GB 50003—2011.中国建筑工业出版社.
［4］本书编委会.《全国二级注册结构结构工程师专业考试试题解答及分析（2011-2017）》．中国建筑工业出版社.
［5］辽宁省地方标准.《混凝结构土砌体填充墙技术规程》DB21/T 1779—2009．
论文作者:任建文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/25
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