扶壁,又称扶垛,外墙凸出之墙垛。扶壁用以抵抗券或拱的推力增强墙体稳定性。就是为了平衡土体等对外墙的推力,而在外墙上附加的墙或其他结构。
定义
扶壁又称扶垛,外墙凸出之墙垛。用以抵抗券或拱的推力增强墙体稳定性。一般与墙体同时施工,断面为方形、矩形或其他形式,常为下大上小,其间距、高度及断面尺寸由设计计算决定。哥特式教堂的扶壁一般凸出很多,13世纪以后,有些教堂将各扶壁之间的空间利用为一间间小礼拜堂。扶壁也常用于承重墙、挡土墙、挡水墙等墙体。
扶壁式挡土墙
扶壁式挡土墙由立板、墙底板及扶壁三部分组成,如图1所示。通常墙底板设凸榫。立板和墙底板的墙踵板均以扶壁为支座而成为多跨连续板。为便于施工,扶壁间距一般为墙高的1/3~1/2,可近似取为3~4.5m,厚度约为两扶壁间距的1/8~1/6,一般可取为300~400mm。立板与墙底板所需的厚度,均与扶壁的间距成正比,故选择恰当的间距极为重要。立板顶端厚不小于200mm,下端厚度最后将由计算决定。墙底板分为墙趾板与墙踵板,其厚度最终值将由计算决定。但最小厚度不小于200~300mm。
扶壁两端立板外伸长度,根据外伸的悬臂的固端弯矩与中间跨固端弯矩相等的原则确定,通常选用两扶壁净间距的0.4倍。
扶壁式挡土墙的底宽B与墙高之比,可取0.6~0.8之间,有地下水或地基承载力较低时要加大。
扶壁式挡土墙的配筋设计
扶壁式挡土墙的立板、墙趾板、墙踵板按矩形截面受弯构件配筋,而扶壁按变截面T型梁设计。
一、立板配筋
(1)水平受拉钢筋
立板的水平受拉钢筋分为内、外两侧。
内侧水平受拉钢筋N2,布置在立板靠填土一侧,承受水平弯矩,以扶壁处支座弯矩设计,全墙可分为3~4段。
外侧水平受拉钢筋N3,布置在中间跨立板临空一面,承受水平正弯矩,该钢筋沿墙长方向通长布置。为方便施工,可在扶壁中心切断。沿墙高可分几带配筋,但不宜分带过多。
(2)竖向配筋
立板的竖向受力钢筋,也分内、外两侧。内侧竖向受力筋N4布置在靠填土一侧,承受立板的竖向负弯矩。该筋向下伸入墙踵板不少于一个钢筋锚固长度:向上在距墙踵板顶高H/4加上一个钢筋锚固长度处切断,如图2所示。
可采用在跨中2l1/3范围内按跨中的最大竖向负弯矩M底配筋,靠近扶壁两侧各l1/6部分按M底/2配筋。
外侧竖向受力钢筋N5,布置在立板外侧,承受立板的竖向正弯矩,该钢筋通长布置,兼作立板的分布钢筋之用。
(3)立板与扶壁的U型拉筋。
连接立板与扶壁的U型拉筋N6,其开口向扶壁的背侧。该钢筋每一肢承受高度为拉筋间距水平板条的板端剪力Q端,在扶壁通长布置,如图2所示。
墙踵板配筋
墙踵板顶面横向水平钢筋N7,是为了立板承受竖向负弯矩的钢筋批得以发挥作用而设置的。该筋位于墙踵板顶面,垂直于立板方向。钢筋N7布置与钢筋N4相同,该筋一端插入立板,加一个钢筋锚固长度;另一端伸至墙踵端,也作为墙踵板
纵向钢筋N8的定位钢筋。如钢筋从的间距很小,可以将一半N7在距墙踵板B3/2减一个钢筋锚固长度处切断。
墙踵板顶面和底面纵向水平受拉筋N8、N9,承受墙踵板扶壁两端的负弯矩和跨中正弯矩。该钢筋切断情况与N2、N3相同。
连接墙踵板与扶壁之间的U型钢筋N10,其开口向上。向上可在距墙踵面板顶面一个钢筋锚固长度处切断。也可延至扶壁的顶面,作为扶壁两侧的分布钢筋。在垂直于立板立方分布与墙踵板顶面纵向水平钢筋N8相同。
墙趾板配筋
扶壁配筋
扶壁背侧的受拉钢筋N11,应根据扶壁的弯矩图,选择2-3个截面,分别计算所需的拉筋根数。为节省混凝土,将钢筋N11多层排列,但不多于3层。其间距应满足规范要求,必要时可采用束筋。各层钢筋上端应按不需此钢筋的截面再延长一个钢筋锚固长度,必要时,可将钢筋沿横向弯入墙踵板的底面。
另外,还需根据剪力配置箍筋,并按构造要求布置构造钢筋。