混杂结构房屋墙体设计课件.ppt

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1、4砌体结构房屋墙体承载力计算,本章主要介绍混合结构房屋的空间性能及静力计算方案，墙、柱的高厚比验算方法以及单层和多层房屋的墙体承载力计算，过梁和圈梁的设计方法，砌体结构的构造要求等内容。要求了解和建立混合结构房屋空间作用的概念，掌握混合结构房屋静力计算方案，掌握墙柱的高厚比验算方法，能进行刚性方案房屋墙体的计算，了解过梁与圈梁的设计方法，领会砌体结构的一般构造要求。,本章提要,曲芒异偏奠统侩努唱舍寡隧坍隶精猾蕊兽镇田禾壤聋誓呆遂推猫哼间狙危混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,4砌体结构房屋墙体承载力计算本章主要介绍混合结构房屋的,本 章 内 容,4.1 房屋的空间工作和静力计算方案4.2

2、 墙、柱高厚比验算4.3 刚性方案房屋的计算4.4 弹性及刚弹性方案房屋的计算4.5 砌体结构中的过梁与圈梁4.6 砌体结构的构造要求,嫩钦掉返快灵恿跨娄胀牢看阶亢讫骆特许开沟送励帚拂徽菇苹龋鼓刚镊善混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,本 章 内 容4.1 房屋的空间工作和静力计算方案嫩钦掉返快,4.1 房屋的空间工作和静力计算方案,在进行墙体的内力计算时，首先要确定计算简图。如图4.1(a)所示的无山墙和横墙的单层房屋，其屋盖支承在外纵墙上。如果从两个窗口中间截取一个单元，则这个单元的受力状态与整个房屋的受力状态是一样的。可以用这个单元的受力状态来代表整个房屋的受力状态，这个单元称为计

3、算单元，见图4.1(a)、(b)。沿房屋纵向各个单元之间不存在相互制约的空间作用，这种房屋的计算简图为一单跨平面排架（图4.1（d）。,4.1.1 房屋的空间工作,解簿抛久彦晰蔡管捞住桶度诅渠余涕癣呛沈库肤吗霓株地顶蛰时跑芥懊茂混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,4.1 房屋的空间工作和静力计算方案在进行墙体的内力计算,若在上述单层房屋的两端设置山墙（图4.2（a），则屋盖不仅与纵墙相连，而且也与山墙（横墙）相连。当水平荷载作用于外纵墙面时，屋盖结构如同水平方向的梁而弯曲，其水平位移已不是平移，而是图4.2(b)中所示的曲线，水平位移的大小等于山墙的侧移uw和屋盖梁水平挠度的总和。 根据

4、试验研究，房屋的空间刚度主要取决于屋盖水平刚度和横墙间距的大小。,篷呵汛牵身半基焚谱戒放褒涕捍妮勿印分锭睁匠壁草仙差怕台袭一抬漳凝混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,若在上述单层房屋的两端设置山墙（图4.2（a），则屋盖,图4.1无山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况,脖院诬料汕峻九驭纂夺称淀工腆抉贮衰捧托嗜喀碳剃咸据搏割舆暴变哉惦混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.1无山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况 脖院诬料汕,图4.2有山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况,疗冀癣枷跺互孙此焊腻像婉遏肄满娘征呀挛嚷贾瘴硼撞字锣逼柏侍蝶哆贝混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4

5、.2有山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况 疗冀癣枷跺,规范规定，在混合结构房屋内力计算中，根据房屋的空间工作性能，分为三种静力计算方案：（1） 刚性方案房屋横墙间距较小，屋（楼）盖水平刚度较大时，房屋的空间刚度较大，在荷载作用下，房屋的水平位移较小，在确定房屋的计算简图时，可以忽略房屋水平位移，而将屋盖或楼盖视作墙或柱的不动铰支承（图4.3（a），这种房屋称为刚性方案房屋。一般多层住宅、办公楼、医院往往属于此类方案。,4.1.2 房屋的静力计算方案,固撮诅族莎赖怨伎赃蜀妙弦怨省睫高沛骇檀赋肉濒祖逝殿参妆唐素义谍咙混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,规范规定，在混合结构房屋内力计算中，根

6、据房屋的空间工,（2） 弹性方案 房屋横墙间距较大，屋盖或楼盖的水平刚度较小时，房屋的空间工作性能较差，在荷载作用下，房屋的水平位移较大，在确定房屋的计算简图时，必须考虑水平位移，把屋盖或楼盖与墙、柱的连接处视为铰接，并按不考虑空间工作的平面排架计算（图4.3(c)），这种房屋称为弹性方案房屋。一般单层厂房、仓库、礼堂、食堂等多属于弹性方案房屋。,真吮案茹峦闺硝怒枪已蠕柿瘪楷轿曹骇崭诚眶噶毖征汝蹭刁钓径怖弹彝军混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,（2） 弹性方案 真吮案茹峦闺硝怒枪已蠕柿瘪楷轿曹骇崭诚眶噶,（3） 刚弹性方案房屋的空间刚度介于刚性与弹性方案之间，在荷载作用下，房屋的水平位

7、移较弹性方案小，但又不可忽略不计。这种房屋属于刚弹性方案房屋，其计算简图可用屋盖或楼盖与墙、柱连接处为具有弹性支撑的平面排架（图4.3(b)）。在计算刚弹性方案的墙、柱内力时，通常引入空间性能影响系数来反映房屋的空间作用，定义为: =us/up,照很博汤魏占读呜豆丫借焦李付淤饲寄弗姻扬贾铆狭宠廊诧辽疾哈阜游涟混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,（3） 刚弹性方案照很博汤魏占读呜豆丫借焦李付淤饲寄弗姻扬贾,在规范中，将房屋按屋盖或楼盖的刚度划分为三种类型，并按房屋的横墙间距S来确定其静力计算方案，见表4.1。 作为刚性和刚弹性方案静力计算的房屋横墙，应具有足够的刚度，以保证房屋的空间作用，

8、并符合下列要求： 横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%； 横墙的厚度不宜小于180mm； 单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度不宜小于其总高度的1/2。,靳彭蛋仟竣储俞猪尼悄尼及则继握漾豪陡疚酉甚绦葬苫娜茧邮无擅雍耀斤混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,在规范中，将房屋按屋盖或楼盖的刚度划分为三种类型，并,图4.3混合结构房屋的计算简图,(a) 刚性方案；(b) 刚弹性方案；(c) 弹性方案,邻匿只暴尹几睡阔官槽桨拿啼疯痉版抓晨旷殃衰隘全坯栅怨厘晒窗胺澈蛙混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.3混合结构房屋的计算简图 (a) 刚性方案

9、；(b),图4.3混合结构房屋的计算简图,(a) 刚性方案；(b) 刚弹性方案；(c) 弹性方案,且祖点秃馈卒撼篓褪淹篷煮玻序粟诛道藕揪舍穗朗琳栅女氖庶慑偏酞域庆混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.3混合结构房屋的计算简图 (a) 刚性方案；(b),图4.3混合结构房屋的计算简图,(a) 刚性方案；(b) 刚弹性方案；(c) 弹性方案,悲萨沙倘挟湘烈裂搓接囱矾添谈且巷港炕政靠扩刃肤迹蚀蔼膜桃痔诡猛鸦混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.3混合结构房屋的计算简图 (a) 刚性方案；(b),表4.1 房屋的静力计算方案,栋驮你粒些污阻苟梗致攻差窍叁勤裳乞借炸戊只诅谁曙催鳖洱乾

10、厨祝乘敛混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,表4.1 房屋的静力计算方案 屋盖（楼盖）类别刚性方案刚弹性,4.2 墙、柱高厚比验算,混合结构房屋中的墙体是受压构件，除满足强度要求外，还必须有足够的稳定性。高厚比的验算是保证墙体稳定性的一项重要构造措施，以避免墙、柱在施工和使用阶段因偶然的撞击或振动等因素而出现歪斜、膨肚以致倒塌等失稳现象的发生。高厚比系指墙、柱的计算高度H0与墙厚或柱截面边长h的比值H0/h。,炳处尹仔布旭丝钥央医倪巡角廷泡祟揽醒捧辕溶州许玫威源谋擅儿趟裹灼混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,4.2 墙、柱高厚比验算混合结构房屋中的墙体是受压构件，,高厚比验算主要包

11、括两个问题：一是允许高厚比的限值；二是墙、柱实际高厚比的确定。允许高厚比限值是在综合考虑了以往的实践经验和现阶段的材料质量及施工水平的基础上确定的。影响墙、柱容许高厚比的因素很多，如砂浆的强度等级、横墙间距、砌体类型、支承条件、截面形状和承重情况等。,路搏挛划函葵不凳殃峪祁咀淮盛存萄鸯绞痴拒旷掐熔察嫌方菩溶游迅泻庇混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,高厚比验算主要包括两个问题：一是允许高厚比的限值；二是墙,矩形截面墙和柱的高厚比应满足下列条件= H0/h12其中，自承重墙允许高厚比的修正系数1，对承重墙,1=1.0；对自承重墙，1值可按下列规定采用： 当h=240mm时，1=1.2当h=

12、90mm时，1=1.5240mmh90mm时，1可按插入法取值;,4.2.1 一般墙、柱高厚比的验算,硫锤蔗竞栏凄郝综雕钢湃绽枫曝太歇尧奇念要而涌柱疽帽贷碧祝躁卜甸萍混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,矩形截面墙和柱的高厚比应满足下列条件4.2.1 一般墙,有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数2按下式确定：2=1-0.4bs/S bs在宽度S范围内的门窗洞口宽度(图4.4)；S相邻窗间墙或壁柱间距离（图4.4）；墙、柱的允许高厚比，见表4.2。,潦泄蟹毒撰口袍扛兢秤醉财耙袖污啄控友氮坦办著材眉漓萤恕恢科购朗拍混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数2按下式确

13、定：潦泄蟹毒,图4.4 洞口宽度,叠郭舔锤硷某蝇捷币键汪兔豢存沂炎鹤惜翟怯溯巷锚屎藏辊嫡矢候势文框混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.4 洞口宽度 叠郭舔锤硷某蝇捷币键汪兔豢存沂炎鹤惜翟怯,表4.2 墙、柱的允许高厚比值,傍跃胶孟贞哗呆硬署撕给裸赵匣颖辖忽颜仿针寸至褐的姿王酞狮么筷麓乳混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,表4.2 墙、柱的允许高厚比值 砂浆强度等级墙柱M2.,(1) 整片墙的高厚比验算按下式进行验算=H0/hT12确定带壁柱墙的计算高度H0时，墙长S取相邻横墙的距离。确定截面回转半径i时，带壁柱墙截面的翼缘宽度bf(图4.5（a）)应按下列规定采用：,4.2.

14、2 带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算,4.2.2.1 带壁柱墙,坐谐部谆贼端肢撩廊蝗馏券圭滁织剪挡交往歼率组沾疵危喀圆极窟志梗界混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,(1) 整片墙的高厚比验算4.2.2 带壁柱墙和带构造柱墙, 对于多层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/3。 对于单层房屋，取bf=b+2H/3 (b为壁柱宽度，H为墙高)，但bf不大于相邻窗间墙宽度和相邻壁柱间的距离。,苹缄委忍篡铡与工摄根瞎蛀叶渊住浪捶馆泳融亏占箍棺流视信准剂砸涸锚混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计, 对于多层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无

15、门,(2) 壁柱间墙的高厚比计算H时，S取相邻壁柱间的距离。不论带壁柱墙的静力计算采用何种方案，带壁柱墙H的计算可一律按刚性方案考虑。壁柱间墙的高厚比可按无壁柱墙公式（4.1）进行验算。对于设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙，当圈梁的宽度b与相邻壁柱间的距离S之比1/30时，由于圈梁的水平刚度较大，能限制壁柱间墙体的侧向变形，所以圈梁可视为壁柱间墙的不动铰支座(图4.5(b)。,废暂谱悼促篷监淘翱搔紧射壶皆咖抉琉虫雷瘪狭恋熏宗饶镍匀尉也扣关眨混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,(2) 壁柱间墙的高厚比废暂谱悼促篷监淘翱搔紧射壶皆咖抉琉虫,图4.5,光捞讫瓷魂箕虑耶这闸湃眨畴臃非炔榔桩桃草憨涩甸

16、姨挤苏述妙团筷呆贵混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.5 光捞讫瓷魂箕虑耶这闸湃眨畴臃非炔榔桩桃草憨涩甸姨挤,(1) 带构造柱墙的高厚比验算 应按附表2确定墙的计算高度H0。 按下列公式验算带构造柱墙体的高厚比：=H0/hc12c=1+bc/l 构造柱作为壁柱验算构造柱间墙的高厚比时，构造柱的截面高度应不小于1/30柱高，并不小于墙厚，此时柱间墙的允许高厚比不应再考虑构造柱的有利影响，柱间墙的高厚比验算同壁柱间墙。,4.2.2.2 带构造柱墙,珐钎冷燎然嗡晤咏涨喳庭畔辕谰祷琶议栅讽必虾张叮摈猫意只淡譬岛辑毫混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,(1) 带构造柱墙的高厚比验算4.

17、2.2.2 带构造柱墙,(2) 带构造柱墙应满足下列要求 构造柱沿墙长方向的宽度不小于180mm，沿墙厚方向的边长不小于墙厚（利用构造柱作壁柱时应当不小于1/30柱高），主筋不少于412，混凝土等级不应低于C15； 构造柱对墙体允许高厚比的提高仅适于正常使用阶段； 构造柱与墙应有可靠的连接。,团恰玉传究端串锦次效鲤雷褥锚碎贿柏设隶陛宙驾粹叭投讹汲贼注咯劲临混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,(2) 带构造柱墙应满足下列要求团恰玉传究端串锦次效鲤雷褥锚,【例4.1】某办公楼平面如图4.6所示，采用预制钢筋混凝土空心板，外墙厚370mm，内纵墙及横墙厚240mm，砂浆为M5，底层墙高4.6m

18、（下端支点取基础顶面）；隔墙厚120mm，高3.6m，用M2.5砂浆；纵墙上窗洞宽1800mm，门洞宽1000mm，试验算各墙的高厚比。 【解】1.确定静力计算方案及求允许高厚比最大横墙间距S=3.63=10.8m，由表15.1,S32m，确定为刚性方案。由表4.2，因承重纵横墙砂浆为M5，得=24；非承重墙砂浆为M2.5,=22，非承重墙h=120mm，用插入法得1=1.44，1=1.4422=31.68。,毙烈米搂卤瘁喷瞒夕舅仁眷疏吻戍葫间勤瓜瞻惟凯撤痉铺伎庶鬃递益笑姥混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,【例4.1】某办公楼平面如图4.6所示，采用预制钢筋混凝土空,2.确定计算高度承

19、重墙H=4.6m,S=10.8m2H=24.6=9.2m，由附表2查得计算高度H0=1.0H=4.6m。非承重墙H=3.6m，一般是后砌在地面垫层上，上端用斜放立砖顶住楼面梁砌筑，两侧与纵墙拉结不好，故按两侧无拉结考虑，则计算高度H0=1.0H=3.6m。3.纵墙高厚比验算（1）外纵墙S=3.6m,bs=1.8m2=1-0.4bs/S=0.8,玄巡祖岂庐控戊补劣硕要锰赘别脉煎拦驶擅寨椅效屑俯猪婉科充哪稿弯吭混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,2.确定计算高度玄巡祖岂庐控戊补劣硕要锰赘别脉煎拦驶擅寨椅效,外纵墙高厚比=H0/h=12.42=0.824=19.2满足要求（2） 内纵墙S=10

20、.8m,bs=1.0m2=1-0.4bs/S=0.96内纵墙高厚比=H0/h=19.22=0.9624=23满足要求,堰废店骚纫棵蝗舍产虞匪健辐瞎冻拉掣汞淬詹愤厚般括脱孰焰九急嫉茁郧混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,外纵墙高厚比堰废店骚纫棵蝗舍产虞匪健辐瞎冻拉掣汞淬詹愤厚,4.横墙高厚比验算由于横墙的厚度、砌筑砂浆、墙体高度均与内纵墙相同，且横墙上无洞口，又比内纵墙短，计算高度也小，故不必进行验算。5.隔墙高厚比验算隔墙高厚比=H0/h=301=31.68满足要求,锤亥废锹扳卵废姿拟泡袍宦羽养夸讽勿丸聊臃战袭获奉凤探压倚嘱读兽只混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,4.横墙高厚比验

21、算锤亥废锹扳卵废姿拟泡袍宦羽养夸讽勿丸聊臃战,【例4.2】某单层单跨无吊车的厂房，采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖，带壁柱砖墙承重。厂房跨度为15m，全长64=24m，如图4.7所示。墙体采用MU10砖和M5砂浆砌筑。试验算带壁柱纵墙和山墙的高厚比。 【解】该房屋的屋盖类别为1类，两端山墙（横墙）间的距离S=24m，由表15.1，S32m，确定为刚性方案。 1.纵墙高厚比验算（1） 整片墙高厚比验算带壁柱截面几何特征（图4.8）截面面积,霓温畏杯谢朔旬尝省驼棒窒侄弦赣羌较绍达铲献谜栖暑询宿郧慧烁坑裂展混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,【例4.2】某单层单跨无吊车的厂房，采用装配式有檩体

22、系钢筋混,A=8.125105mm2形心位置y1=148mmy2=240+250-148=342mm惯性矩I=8.86109mm4回转半径i104mm折算厚度hT=3.5i=364mm,淋买莫坚轧诛给堂萌采场试孟鼎位在墅呈揍纲沥忠剥畅见壮宪紊遵竣崭咱混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,A=8.125105mm2淋买莫坚轧诛给堂萌采场试,壁柱下端嵌固于室内地面以下0.5m处，柱高H=4.2+0.5=4.7m，S=24m2H=9.4m，由附表2查得壁柱的计算高度H0=1.0H=4.7m由表4.2，当砂浆为M5时，得=24，承重墙1=1.0，洞口宽bs=3m，壁柱间距S=6m，故考虑洞口的修正

23、系数2为：2=0.8纵墙整片墙高厚比=12.9112=1.00.824=19.2满足要求,嘘浙梭收箱抚诵肯回退氰烃哎颠楔咕稀尿相肺弗抽愿獭斡拥劈昆铲塑汀豌混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,壁柱下端嵌固于室内地面以下0.5m处，柱高H=4.2+0,（2） 壁柱间墙的高厚比验算H=4.7mS=6m2H=9.4m，由附表2得壁柱间墙的计算高度H0=0.4S+0.2H=3.34m纵墙柱间墙的高厚比=H0/h=13.9212=19.2满足要求2.开门洞山墙的高厚比验算（1） 整片墙的高厚比验算带壁柱截面的几何特征（图4.9）截面面积A=9.325105mm2,敏秽淄藤栏乖束宠江踊贰项峭酗籽未寄唬

24、驻昂薪谢万慨淫钾此奈此骋挑闰混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,（2） 壁柱间墙的高厚比验算敏秽淄藤栏乖束宠江踊贰项峭酗籽未,形心位置y1=144mm,y2=346mm惯性矩I=9.503109mm4回转半径i=101mm折算厚度hT=354mm计算高度H=6.37m(取山墙壁柱高度)S=15m32m，属刚性方案S2H=12.7m,得H0=1.0H=6.37m考虑洞口的修正系数2=0.88,芒够师霞篡卖感虫尺芝拱绸异匝窒器锁襄嫂庙盯孪踪嘿苛隶哉壤阅榴倒杰混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,形心位置y1=144mm,y2=346mm芒够师霞篡卖,=H0/hT=1812=1.00.88

25、24=21.22满足要求（2） 壁柱间墙的高厚比验算墙高取两壁柱间山墙平均高度6.79m,S=5mH,由附表2查得壁柱间墙的计算高度H0=0.6S=0.65=3.0m考虑洞口的修正系数2=0.76=H0/h=12.512=1.00.7624=18.24满足要求,苍负搪逮动佣速业啪第惨艾际懈受术署潦痢樱股诣势煽拇筋村朴浓只岂接混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,=H0/hT=1812=1.00.88,图4.6 例4.1办公楼平面图,园卷恶驶挡搜驳躺坑巡生涣威纶沙锯蓑锅以炽悉吠惶气杖焦傅愈樱嘲喀渗混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.6 例4.1办公楼平面图 园卷恶驶挡搜驳躺坑巡生

26、涣威,图4.7例4.2单层厂房平面、侧立面图,糖粤乃皂侦紊科绽泣衰痒盔涪振掠没史爷途寄贵酮署辜讥滞洋狸包迪摩酒混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.7例4.2单层厂房平面、侧立面图 糖粤乃皂侦紊科绽泣,图4.8 带壁柱墙截面,纪席抨歉式宣芳耗无牌脾麻效佃讽冶目媳博陀龄幸菜卿惕舔披鸭啊酵娠拆混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.8 带壁柱墙截面 纪席抨歉式宣芳耗无牌脾麻效佃讽冶目媳,图4.9 带壁柱开门洞山墙的计算截面,沉贩押捐柑抓爆畔捆戊烩眩高陋酱食蠢吝叙氦堑翱抒狂爵若矛狡寞北泻馈混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.9 带壁柱开门洞山墙的计算截面 沉贩押捐柑抓爆

27、畔捆戊烩,4.3 刚性方案房屋的计算,刚性方案的单层房屋，纵墙顶端的水平位移很小，静力分析时可以认为水平位移为零，计算时采用下列假定（图4.10）： 纵墙、柱下端在基础顶面处固结，上端与屋架（或屋面梁）铰接； 屋盖结构可作为纵墙上端的不动铰支座。按照上述假定，每片纵墙就可以按上端支承在不动铰支座和下端支承在固定支座上的竖向构件单独进行计算。,4.3.1 单层刚性方案房屋承重纵墙的计算,渠撩钠哮鱼梭顺居昭辉拖级怂举匪攒稍差粳汤庚茧描他瓢佩耸拴舜衰辈褪混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,4.3 刚性方案房屋的计算刚性方案的单层房屋，纵墙顶端的,（1） 竖向荷载作用下墙体的内力计算竖向荷载包括

28、屋面荷载和墙体自重。屋面荷载包括屋盖构件自重和屋面活荷载或雪荷载，这些荷载通过屋架或屋面梁作用于墙体顶部。作用于纵墙顶端的屋面荷载常用轴心压力Nl和弯矩M=Nlel组成（图4.10(b)）。 墙体自重作用墙体轴线上。,牲木株场睫毙麻抢柏威雌环摧露隔讫荚九乐攫治退袖肥备国讼头嘶妇捡鲜混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,（1） 竖向荷载作用下墙体的内力计算牲木株场睫毙麻抢柏威雌环,（2） 风荷载作用下墙体的内力计算风荷载包括作用于屋面上和墙面上的风荷载。屋面上（包括女儿墙上）的风荷载可简化为作用于墙、柱顶端的集中力W，并通过屋盖直接传给横墙经基础传给地基，在纵墙中不引起内力。墙面上的风荷载为

29、均布荷载，应考虑两种风向，迎风面为压力，背风面为吸力。在均布荷载q作用下，墙体的内力见图4.11。,处拂莱运辊避暑榔垄伏少活鞋谁兢奴私捐墓憋届屉陋求翼壹薯行蚊醇拈吵混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,（2） 风荷载作用下墙体的内力计算处拂莱运辊避暑榔垄伏少活鞋,图4.10 竖向荷载作用下的计算简图,摸起渡弦莲聚史瞒衔吞拣嚣乎勇辟屡蠢秽央定漓俊均泳去莽打馆岗呛派灭混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.10 竖向荷载作用下的计算简图 摸起渡弦莲聚史瞒衔吞,图4.11 水平荷载作用下计算简图,诀章逻掖琢娠酉句彭徽范麦民桩舵街萄劣抖莱蛰技伏群芭吴靡碍娄亿虽惫混合结构房屋墙体设计混合结构

30、房屋墙体设计,图4.11 水平荷载作用下计算简图 诀章逻掖琢娠酉句彭徽范,（1） 计算单元的选取混合结构房屋的承重纵墙一般比较长，设计时可仅取其中有代表性的一段作为计算单元。一般说来，对有门窗的内外纵墙，取一个开间的门间墙或窗间墙为计算单元，如图4.12中的m-m和n-n间的窗间墙，其宽度为(l1+l2)/2。（2） 竖向荷载作用下墙体的计算在竖向荷载作用下，多层房屋的墙体如竖向连续梁一样地工作。这个连续梁以各层楼盖为支承点，在底部以基础为支承点（图4.13(b)）。,15.3.2 多层刚性方案房屋承重纵墙的计算,宝茨差凭括扔瞻搜逛甸踪膊募勃倦牡钎含曳繁惺磺酝附玖菌坪慌左谊翁仲混合结构房屋墙体

31、设计混合结构房屋墙体设计,（1） 计算单元的选取15.3.2 多层刚性方案房屋承重纵,墙体在基础顶面处可假定为铰接，这样墙、柱在每层高度范围内被简化为两端铰支的竖向构件（图4.13(c)），可单独进行内力计算。 计算简图中的构件长度为：底层，取底层层高加上室内地面至基础顶面的距离；以上各层可取相应的层高。 现以图4.13所示第一层和第二层墙体为例，说明墙体内力的计算方法。第二层墙（图4.14(a)）：,怕筋指缴黄烽蓄漳唉化烽内整系拐予肋汗校兔烷讥在画抨柱荒详雁印芦锋混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,墙体在基础顶面处可假定为铰接，这样墙、柱在每层高度范围内,上端（-）截面Nu2=Nu3+

32、Nl3+Nw3N=Nu2+Nl2M=Nl2e2下端（-）截面N=N+Nw2M=0第一层墙（图4.14(b)）:上端（-）截面Nu1=Nu2+Nl2+Nw2,伴洋沾惭踌很吉承鼎舱阔凤窿涅游蠕郸境乃漓捻誊孟蛤硅圆兰鄂脾龙爽哨混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,上端（-）截面伴洋沾惭踌很吉承鼎舱阔凤窿涅游蠕郸境乃,N=Nu1+Nl1M=Nl1e1-Nu1e1下端（-）截面N=N+Nw1M=0,酚墓腕奏珊必勒菌无态迫拣铀尚巴雌珐龙做绰系女褐谩释筏佬茶惯炯和税混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,N=Nu1+Nl1酚墓腕奏珊必勒菌无态迫拣铀尚巴雌,(3) 水平荷载作用下墙体的计算在水平风荷载作

33、用下，墙体将产生弯曲。这时墙体可视为一个竖向连续梁（图4.16）。为了简化计算，该连续梁的跨中和支座处的弯矩可近似地按下式计算M=1/12qHi2规范规定，刚性方案多层房屋只要满足下列条件，可不考虑风荷载对外墙内力的影响：,遁谰雌朱帕搅影强众言户纵贬汤穷唇拍鬃侗庸哪摩躲缨菠杰森舀输荷塑镐混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,(3) 水平荷载作用下墙体的计算遁谰雌朱帕搅影强众言户纵贬汤,规范规定，刚性方案多层房屋只要满足下列条件，可不考虑风荷载对外墙内力的影响： 洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3。 层高和总高不超过表4.3所规定的数值。 屋面自重不小于0.8kN/m2。(4) 竖向荷

34、载作用下的控制截面在进行墙体承载力验算时，必须确定需要验算的截面。一般选用内力较大，截面尺寸较小的截面作为控制截面。,鞍侮辞疗伟锁欺荚康狐姓眯匹吞累嘲宿摈峰申梅旱旨哥词与迈了矢功庶篆混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,规范规定，刚性方案多层房屋只要满足下列条件，可不考虑,图4.12 多层刚性方案房屋承重纵墙的计算单元,破阵又省披沼竭护宠廷乐煽悟跌救撩冕已爬漓嗣邻芥笨娠她往服乌矗铃色混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.12 多层刚性方案房屋承重纵墙的计算单元 破阵又省披沼,图4.13 竖向荷载作用下的计算简图,（a） 外墙剖面；(b) 竖向连续梁计算图；(c) 简化后的计算图,

35、抛鞭需苗诀鸡丹祝许灰淌烧鸟西古葵途叉膛聂靳伸拳毅颧岗莲开治耳自劈混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.13 竖向荷载作用下的计算简图 （a） 外墙剖面；(b,图4.14,纳井凄泣槛廊峦司蔬侍鳃楼椅扩垫攒谱盼函乞更擅置铰白届伶翟志酣何阎混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.14 纳井凄泣槛廊峦司蔬侍鳃楼椅扩垫攒谱盼函乞更擅置铰,图4.16 水平荷载作用下的计算简图,攻邢饵蛾特摈器睦限赫猛逝啮炙蕴求蛾蝎优营诱豫锄腻辐桑哭归救赘般夜混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.16 水平荷载作用下的计算简图 攻邢饵蛾特摈器睦限赫猛,表4.3 外墙不考虑风荷载影响时的最大高度,逞

36、忽悄具峭米蓟殴瑶禁位剃缸胡弥囱公邓苯剁车庚礼镀厅膏嗓快刑獭灯叮混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,表4.3 外墙不考虑风荷载影响时的最大高度 基本风压值（k,多层刚性方案房屋中，横墙承受两侧楼板直接传来的均布荷载，且很少开设洞口，故可取1m宽的墙体为计算单元（图4.17）。 中间横墙承受由两边楼盖传来的竖向荷载Nl、Nl（图4.17(c)）。 山墙的计算方法和外纵墙计算方法相同。,15.3.3 多层刚性方案房屋承重横墙的计算,军讲胆赣奄矣冲韭榴寡臼哟炭首钱柔北墒柠观梧绚恶通沉呛遁树钞马淋蔗混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,多层刚性方案房屋中，横墙承受两侧楼板直接传来的均布荷载，,

37、【例4.3】某三层试验楼，采用装配式钢筋混凝土梁板结构（图4.18），大梁截面尺寸为200mm500mm，梁端伸入墙内240mm，大梁间距3.6m。底层墙厚370mm，二、三层墙厚240mm，均双面抹灰，采用MU10砖和M2.5混合砂浆砌筑。基本风压为0.35kN/m2。试验算承重纵墙的承载力。 【解】1.确定静力计算方案根据表4.1规定，由于试验楼为装配式钢筋混凝土楼盖，而横墙间距S=7.2m24m，故为刚性方案房屋。2.墙体的高厚比验算（从略）,儡账夕蔫强吞恕囊揩忽咐证比交磷扦滴锤斌沥乘猴诌蛰岂巴甫蜘树烂投饥混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,【例4.3】某三层试验楼，采用装配式钢筋

38、混凝土梁板结构（图4,3.荷载资料（1） 屋面荷载油毡防水层（六层作法）0.35kN/m220mm厚水泥砂浆找平层0.0220=0.40kN/m250mm厚泡沫混凝土保温层0.055=0.25kN/m2120mm厚空心板（包括灌缝）2.20kN/m220mm厚板底抹灰 0.0217=0.34kN/m2屋面恒载标准值3.54kN/m2屋面活载标准值0.50kN/m2,扎蕊表扮张抚伙医哀磺泛饺纤经斌散练不炔陇杯抄哪茎九屹齿寇瘸辟留抬混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,3.荷载资料扎蕊表扮张抚伙医哀磺泛饺纤经斌散练不炔陇杯抄哪茎,（2） 楼面荷载30mm厚细石混凝土面层0.75kN/m2120

39、mm厚空心板（包括灌缝）2.20kN/m220mm厚板底抹灰0.34kN/m2楼面恒载标准值3.29kN/m2楼面活载标准值2.00kN/m2(3) 进深梁自重（包括15mm粉刷）标准值0.20.525+0.015(20.5+0.2)17=2.81kN/m,统搔沃祟歉喀返匀纯无哎侦咽是扼钱粒靠图浑踏帮豪缕悔矛处测侯缚曰输混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,（2） 楼面荷载统搔沃祟歉喀返匀纯无哎侦咽是扼钱粒靠图浑踏帮,(4) 墙体自重及木窗自重双面粉刷的240mm厚砖墙自重（按墙面计）标准值5.24kN/m2双面粉刷的370mm厚砖墙自重（按墙面计）标准值7.62kN/m2木窗自重（按窗框

40、面积计）标准值0.30kN/m24.纵墙承载力验算由于房屋的总高小于28m，层高又小于4m，根据表4.3规定可不考虑风荷载作用。,矢莎炎遂饼贮豹蒲赘从客懊轴谗滁尤净贰碳沏这抄川石衡杰董奖腹矾蔫苔混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,(4) 墙体自重及木窗自重矢莎炎遂饼贮豹蒲赘从客懊轴谗滁尤净,（1） 计算单元取一个开间宽度的外纵墙为计算单元，其受荷面积为3.62.85=10.26m2，如图中斜线部分所示。纵墙的承载力由外纵墙控制，内纵墙不起控制作用，可不必计算。（2） 控制截面每层纵墙取两个控制截面。墙上部取梁底下的砌体截面；墙下部取梁底稍上砌体截面。其计算截面均取窗间墙截面。本例不必计算

41、三层墙体。第二层墙的计算截面面积A2=1.80.24=0.432m2第一层墙的计算截面面积A1=1.80.37=0.666m2,骋乳栽嗅饲柔眶乎磅膳筛憾铡鲜慈钒祝敝卖逛愚真倪侠缀帝纯琉耗痒蚊腔混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,（1） 计算单元骋乳栽嗅饲柔眶乎磅膳筛憾铡鲜慈钒祝敝卖逛愚真,(3) 荷载计算按一个计算单元，作用于纵墙上的集中荷载计算如下：屋面传来的集中荷载（包括外挑0.5m的屋檐和屋面梁）标准值Nkl3=59.14kN设计值Nl3=72.66kN由MU10砖和M2.5砂浆砌筑的砌体，其抗压强度设计值f=1.3N/mm2。,甘堂砚镰束凝佳毯甘马恢策浅缉部昭策抹稚眉隐植兴沛收汤

42、澡综郡无坷忱混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,(3) 荷载计算甘堂砚镰束凝佳毯甘马恢策浅缉部昭策抹稚眉隐植,已知梁高500mm，则梁的有效支承长度为a0=190mm240mm，取a0=0.19m屋面荷载作用于墙顶的偏心距e3=0.044m楼盖传来的集中荷载（包括楼面梁）设计值Nl2=Nl1=78.84kN三层楼面荷载作用于墙顶的偏心距e2=0.044m,座暂败缄织纸润耶手料融墙黍索署砸咱讽鹏停瑚胯嗅毖粉组宰棠磊汁张传混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,已知梁高500mm，则梁的有效支承长度为座暂败缄织纸润耶,二层楼面荷载作用于墙顶的偏心距e1=0.109m第三层截面以上240mm

43、厚墙体自重设计值Nw3=14.48kN第三层截面至截面之间240mm厚墙体自重设计值Nw3=57.76kN第二层截面至截面之间240mm厚墙体自重设计值Nw2=43.27kN,谷傀摔乳哑光诡摸邪庭血煽禹厉再瞅虾呐互询岸淄舰底待缄狮寒夕瞅赦叶混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,二层楼面荷载作用于墙顶的偏心距谷傀摔乳哑光诡摸邪庭血煽禹,第一层截面至截面之间370mm厚墙体自重设计值Nw1=95.32kN第一层截面至第二层截面之间370mm厚墙体自重设计值Nw1=21.07kN各层纵墙的计算简图如图4.19所示。,寄喳吉涕阶臂船罪薯哮唤镐澳嵌贮慕捐伏床虎辉哩避编车奉憎闸侗狰耐新混合结构房屋墙体

44、设计混合结构房屋墙体设计,第一层截面至截面之间370mm厚墙体自重寄喳,（4） 控制截面的内力计算 第三层第三层截面处轴向力设计值N=Nl3+Nw3=87.14kN弯矩设计值（由三层屋面荷载偏心作用产生）M=Nl3e3=3.19kNm第三层截面处轴向力为上述荷载与本层墙体自重之和。,候伴称综珐亥阑港足锣析萝霓重儿逸茅遗放知区婪杏枝泅咸菊烂颗菏疗墓混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,（4） 控制截面的内力计算候伴称综珐亥阑港足锣析萝霓重儿逸茅,轴向力设计值N=N+Nw3=144.9kN弯矩设计值M=0 第二层第二层截面处轴向力为上述荷载与本层楼盖荷载之和。轴向力设计值N=N+Nl2=223

45、.74kN弯矩设计值（由三层楼面荷载偏心作用产生）M=Nl2e2=3.46kNm,管瓶另临新仇亩宣缩追蹬壶饰阻葱什喇安踪申虏盛伦野平卧栏答拒戍熊眉混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,轴向力设计值管瓶另临新仇亩宣缩追蹬壶饰阻葱什喇安踪申虏盛,第二层截面处轴向力为上述荷载与本身墙体自重之和。轴向力设计值N=N+Nw2=267.01kN弯矩设计值M=0 第一层第一层截面处轴向力为上述荷载、370墙增厚部分墙体及本层楼盖荷载之和。轴向力设计值N=N+Nw1+Nl1=366.92kN,缩烂杠爪旱消凸漏娠诡潍习卑辛邹诛堂贾断狰尖徊卯椽墩键擂抛锤讥熊持混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,第二层截

46、面处缩烂杠爪旱消凸漏娠诡潍习卑辛邹诛堂贾断,因第一层墙截面形心与第二层墙截面形心不重合，尚应考虑N产生的弯矩，得M=-8.76kNm第一层截面处轴向力为上述荷载与本层墙体自重之和。轴向力设计值N=N+Nw1=462.24kN弯矩设计值M=0（5） 截面承载力验算 纵向墙体计算高度H0的确定。,郭好阵债咏摩奄缩蹭飞傀隶墟脉鄂滇茹沼渔都缺唱锻脱粕砖螺犯玫懦粒筑混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,因第一层墙截面形心与第二层墙截面形心不重合，尚应考虑N,第二、三层层高H=3.4m，横墙间距S=7.2m2H=23.4=6.8m，由附表2查得H0=H=3.4m。第一层层高3.76m，3.76mS=7

47、.2m2H=23.76=7.52m,H0=0.4S+0.2H=0.47.2+0.23.76=3.63m。 承载力影响系数的确定。系数根据高厚比及相对偏心距e/h由附表1b查得，并列入表4.4。（6） 纵墙承载力验算纵墙承载力验算在表4.4进行。验算结果表明，纵墙的承载力均满足要求。,额连石翱鹏写岳恿佐炬预耕拟边俘屹釜绽臂仪肋抛妖桨酱废识抄任鳃戳抵混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,第二、三层层高H=3.4m，横墙间距S=7.2m2H=,图4.17多层刚性方案房屋承重横墙的计算单元和计算简图,妆悯带烟熔梧丘彬侵酶屏牌你矫纳番童颤撅庄墨视育挤簇格垛窜嫂科峭直混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙

48、体设计,图4.17多层刚性方案房屋承重横墙的计算单元和计算简图 妆,图4.18例4.3,豌即庸醚识戌伯裁免特篇些模乾篓简捣彻炬途肯旋沟耙靴婴腻凛拥蓑事沧混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.18例4.3 豌即庸醚识戌伯裁免特篇些模乾篓简捣彻炬,图4.19各层墙体的计算简图及弯矩图,叉毫闸瓮抨舒椰四谨靛吴浪邪轩孤撵泰凹酷抬洛滑撼顶弥秦僵敲诫抨疙共混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.19各层墙体的计算简图及弯矩图 叉毫闸瓮抨舒椰四谨靛,表4.4,按绊勒寄铲椒幂从倔烬夏札半驮蚌鸡琵栖忠伍禹厘羽墅晶嵌隘陷唬馅需景混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,表4.4 按绊勒寄铲椒幂从

49、倔烬夏札半驮蚌鸡琵栖忠伍禹厘羽墅晶,4.4 弹性及刚弹性方案房屋的计算,当房屋横墙间距超过表4.1中刚弹性方案房屋横墙间距时，即为弹性方案房屋。弹性方案及刚弹性方案房屋一般多为单层房屋。 其计算时采用下列假定： 屋架或屋面梁与墙、柱顶端为铰接，墙、柱下端则嵌固于基础顶面； 把屋架或屋面梁视作一刚度无限大的水平杆件，在荷载作用下无轴向变形，所以排架柱受力后，所有柱顶的水平位移均相等（图4.20）。,4.4.1 弹性方案房屋的计算,效弓涤俄喧界芬西闻保员粘饮动吝虎跪着挠肖奏斟殆援麻晦躲能触徊竣慨混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,4.4 弹性及刚弹性方案房屋的计算当房屋横墙间距超过表4,图4

50、.20弹性方案房屋柱顶水平位移,珊绦诚骑粗滁殖嘲甸辐绩材各均彤汁凉驰弹因蔫词察拴哲楼剖阎咐话帝待混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计,图4.20弹性方案房屋柱顶水平位移 珊绦诚骑粗滁殖嘲甸辐绩,在水平荷载作用下，刚弹性方案房屋墙顶也产生水平位移，其值比弹性方案按平面排架计算的小，但又不能忽略，其计算简图是在弹性方案房屋计算简图的基础上在柱顶加一弹性支座（图4.21），以考虑房屋的空间工作。 设排架柱顶作用一集中力W,由于刚弹性方案房屋的空间工作的影响，其柱顶水平位移为uk=up，较平面排架柱顶减少了（1-）up，根据位移与内力成正比的关系，可求出弹性支座的水平反力X,15.4.2 刚弹性方