扶壁(Buttress)是一種建筑結(jié)構(gòu),用于支撐或加固墻體,以平衡土體等對(duì)外墻的推力。它通常與墻體同時(shí)施工,斷面可能為方形、矩形或其他形式,常見的設(shè)計(jì)為下大上小。扶壁的間距、高度及斷面尺寸由設(shè)計(jì)計(jì)算決定。在歐洲古代建筑中,扶壁是一種常見的建筑構(gòu)件,尤其在哥特式建筑中,扶壁不僅凸出墻外,有時(shí)還將其間的空間利用為小禮拜堂。此外,扶壁也廣泛應(yīng)用于承重墻、擋土墻、擋水墻等墻體,增加了建筑的安全性。
定義
扶壁又稱扶垛,外墻凸出之墻垛。用以抵抗券或拱的推力增強(qiáng)墻體穩(wěn)定性。一般與墻體同時(shí)施工,斷面為方形、矩形或其他形式,常為下大上小,其間距、高度及斷面尺寸由設(shè)計(jì)計(jì)算決定。哥特式教堂的扶壁一般凸出很多,13世紀(jì)以后,有些教堂將各扶壁之間的空間利用為一間間小禮拜堂。扶壁也常用于承重墻、擋土墻、擋水墻等墻體。
構(gòu)造
扶壁式擋土墻由立板、墻底板及扶壁三部分組成。通常墻底板設(shè)凸榫。立板和墻底板的墻踵板均以扶壁為支座而成為多跨連續(xù)板。為便于施工,扶壁間距一般為墻高的1/3~1/2,可近似取為3~4.5m,厚度約為兩扶壁間距的1/8~1/6,一般可取為300~400mm。立板與墻底板所需的厚度,均與扶壁的間距成正比,故選擇恰當(dāng)?shù)拈g距極為重要。立板頂端厚不小于200mm,下端厚度最后將由計(jì)算決定。墻底板分為墻趾板與墻踵板,其厚度最終值將由計(jì)算決定。但最小厚度不小于200~300mm。
扶壁兩端立板外伸長(zhǎng)度,根據(jù)外伸的懸臂的固端彎矩與中間跨固端彎矩相等的原則確定,通常選用兩扶壁凈間距的0.4倍。
扶壁式擋土墻的底寬B與墻高之比,可取0.6~0.8之間,有地下水或地基承載力較低時(shí)要加大。
扶壁式擋土墻的配筋設(shè)計(jì)
扶壁式擋土墻的立板、墻趾板、墻踵板按矩形截面受彎構(gòu)件配筋,而扶壁按變截面T型梁設(shè)計(jì)。
一、立板配筋
(1)水平受拉鋼筋
立板的水平受拉鋼筋分為內(nèi)、外兩側(cè)。
內(nèi)側(cè)水平受拉鋼筋N2,布置在立板靠填土一側(cè),承受水平彎矩,以扶壁處支座彎矩設(shè)計(jì),全墻可分為3~4段。
外側(cè)水平受拉鋼筋N3,布置在中間跨立板臨空一面,承受水平正彎矩,該鋼筋沿墻長(zhǎng)方向通長(zhǎng)布置。為方便施工,可在扶壁中心切斷。沿墻高可分幾帶配筋,但不宜分帶過多。
(2)豎向配筋
立板的豎向受力鋼筋,也分內(nèi)、外兩側(cè)。內(nèi)側(cè)豎向受力筋N4布置在靠填土一側(cè),承受立板的豎向負(fù)彎矩。該筋向下伸入墻踵板不少于一個(gè)鋼筋錨固長(zhǎng)度:向上在距墻踵板頂高H/4加上一個(gè)鋼筋錨固長(zhǎng)度處切斷。
可采用在跨中2l1/3范圍內(nèi)按跨中的最大豎向負(fù)彎矩M底配筋,靠近扶壁兩側(cè)各l1/6部分按M底/2配筋。
外側(cè)豎向受力鋼筋N5,布置在立板外側(cè),承受立板的豎向正彎矩,該鋼筋通長(zhǎng)布置,兼作立板的分布鋼筋之用。
(3)立板與扶壁的U型拉筋。
連接立板與扶壁的U型拉筋N6,其開口向扶壁的背側(cè)。該鋼筋每一肢承受高度為拉筋間距水平板條的板端剪力Q端,在扶壁通長(zhǎng)布置。
墻踵板頂面橫向水平鋼筋N7,是為了立板承受豎向負(fù)彎矩的鋼筋批得以發(fā)揮作用而設(shè)置的。該筋位于墻踵板頂面,垂直于立板方向。鋼筋N7布置與鋼筋N4相同,該筋一端插入立板,加一個(gè)鋼筋錨固長(zhǎng)度;另一端伸至墻踵端,也作為墻踵板縱向鋼筋N8的定位鋼筋。如鋼筋從的間距很小,可以將一半N7在距墻踵板B3/2減一個(gè)鋼筋錨固長(zhǎng)度處切斷。
墻踵板頂面和底面縱向水平受拉筋N8、N9,承受墻踵板扶壁兩端的負(fù)彎矩和跨中正彎矩。該鋼筋切斷情況與N2、N3相同。
連接墻踵板與扶壁之間的U型鋼筋N10,其開口向上。向上可在距墻踵面板頂面一個(gè)鋼筋錨固長(zhǎng)度處切斷。也可延至扶壁的頂面,作為扶壁兩側(cè)的分布鋼筋。在垂直于立板立方分布與墻踵板頂面縱向水平鋼筋N8相同。
同懸臂式擋土墻墻趾板的配筋設(shè)計(jì)。
扶壁背側(cè)的受拉鋼筋N11,應(yīng)根據(jù)扶壁的彎矩圖,選擇2-3個(gè)截面,分別計(jì)算所需的拉筋根數(shù)。為節(jié)省混凝土,將鋼筋N11多層排列,但不多于3層。其間距應(yīng)滿足規(guī)范要求,必要時(shí)可采用束筋。各層鋼筋上端應(yīng)按不需此鋼筋的截面再延長(zhǎng)一個(gè)鋼筋錨固長(zhǎng)度,必要時(shí),可將鋼筋沿橫向彎入墻踵板的底面。
另外,還需根據(jù)剪力配置箍筋,并按構(gòu)造要求布置構(gòu)造鋼筋。
參考資料 >