砌体结构高厚比验算例题.pptx

屋面大梁屋面板外纵墙 山墙横墙承重纵墙承重纵横墙承重 山墙屋面大梁屋面板外纵墙柱内框架承重第1页/共34页2.纵墙承重方案 荷载传力路线：板 梁 纵墙 基础（见图）适用范围：适用于大空间，如单层厂房、食堂等。特点：纵墙可能存在开洞与承载的矛盾，可设置壁柱或构 造柱；横墙少，侧向刚度弱；楼屋盖造价较大。3.3.纵横墙承重方案纵横墙承重方案 荷载传力路线：板 梁 纵墙/横墙 基础（见图）适用范围：适用于办公楼、教学楼、实验楼等。特点：综合横、纵墙承重的优点，建筑平面布置灵活，空间 刚度较好，但纵墙缺陷仍可能存在。第2页/共34页4.4.内框架承重方案内框架承重方案 荷载传力路线：板(次梁)主梁 柱/外纵墙 基础 适用范围：适用于空间较大的房屋，如旅馆、商店等。特点：横墙较少，房屋的空间刚度较差。5.5.底部框架结构底部框架结构 适用范围：适用于建筑功能底部与上部不同的房屋。特点：底部为钢筋混凝土框架结构，空间较大，抗侧刚 度较差，抗震设计时限两层；上 部为砌体结构，抗侧刚度较大。（上刚下柔结构）第3页/共34页 二、砌体结构的静力计算方案目的：确定空间结构的计算模型 1.1.概述概述 均布水平作用的传递（1）不设山墙 墙顶水平位移up；平面传力体系：水平荷载 纵墙 基础；空间作用为零，按平面单元计算，计算模型如图所示。a）b）c）d）第4页/共34页（2）设山墙墙顶水平位移u2山墙顶水平位移屋面水平梁跨中水平位 移；（u2up）纵墙下端嵌于基础，上端支承于屋盖，承受水平荷载并传 递给屋盖和基础，墙顶水平位移受屋盖和山墙的约束；屋盖可以看成是两端弹性支承于山墙上的水平深梁，承受 水平荷载并传递给山墙；山墙可视为嵌固于基础的竖立悬臂梁，具有较大的刚度；空间传力体系：水平荷载 纵墙 纵墙基础 地基 屋面水平梁 山墙 山墙基础 具有空间作用，空间工作性能较强。第5页/共34页2.2.砌体结构的静力计算方案砌体结构的静力计算方案（1）弹性方案：空间刚度近似为零，仅用于单层；（2）刚性方案：空间刚度近似为无穷大，墙顶水平位移0；（3）刚弹性方案：空间刚度介于上述两者之间。注注：非抗震设计时，静力计算方案的选择：单层不限；多层可采用刚性、刚弹性方案及上柔下刚结构方案 (即底层刚性、上层刚弹性)。刚性方案弹性方案刚弹性方案第6页/共34页3.影响砌体结构空间刚度的因素（1）屋盖自身平面内的刚度（分类）刚性屋盖：现浇、装配式钢筋混凝土屋盖或楼盖；中等刚性屋盖：有檩钢筋混凝土屋盖或楼盖；柔性屋盖：木、轻钢屋盖。（2）山墙或横墙的间距（屋面水平梁的跨度、刚度）（3）山墙或横墙自身平面内的刚度（洞口、墙厚、墙长）刚性和刚弹性横墙应符合下列要求：横墙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H/2，（H为横墙总高度）。当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚度进行验算。第7页/共34页屋盖或楼盖的类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋砼屋盖或钢筋砼楼盖s722装配式有檩体系钢筋砼屋盖、轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖s483冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖s36 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案 (规范表4.2.1)注：1、表中s为横墙间距，其长度单位为m;2、对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。第8页/共34页三、墙柱高厚比验算 目的：保证构件在荷载作用下的稳定，在满足强度要求的同时具 有足够的稳定性；通过高厚比控制，使墙、柱有足够刚度，避免出现过大的 侧向变形；保证施工中安全。验算要求：H0/h121.影响墙柱允许高厚比的因素 （1）砂浆强度等级：砂浆强度等级越高，墙柱的越大.墙柱的允许高厚比墙柱的允许高厚比 值值 砂浆强度等级墙柱M2.52215M5.02416 M7.52617第9页/共34页（2 2）高厚比）高厚比 =H0/h H0-受压构件的计算高度（查表4.2.2）P320 H0与什么因素有关？表中构件高度H如何取值？h-对矩形截面，取偏心方向的边长(偏心受压时)；取较小边长(轴心受压时)。对T形截面(如壁柱)，h采用折算厚度hT (hT=3.5i)3 3 时，为时，为短柱短柱短柱短柱；3 3时，为时，为长柱长柱长柱长柱。第10页/共34页受压构件的受压构件的计算高度计算高度H0房房 屋屋 类类 别别柱柱带壁柱墙或周边拉结的墙带壁柱墙或周边拉结的墙排架排架方向方向垂直排垂直排架方向架方向s2H2H sHs H有吊车有吊车的单层的单层房屋房屋变截面柱变截面柱上段上段弹性方案弹性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu刚性方案、刚弹刚性方案、刚弹性方案性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu变截面柱下段变截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl无吊车无吊车的单层的单层或多层或多层房屋房屋单跨单跨弹性方案弹性方案1.5H1.0H1.5H刚弹性方案刚弹性方案1.2H1.0H1.2H多跨多跨弹性方案弹性方案1.25H1.0H1.25H刚弹性方案刚弹性方案1.10H1.0H1.10H刚性方案刚性方案1.0H1.0H1.0H0.4 s+0.2H0.6 s注：注：1、表中、表中Hu为变截面柱的上段高度，Hl 为变截面柱的下段高度。2、对于上端为自由端的构件，H0=2H；3、独立砖柱，无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用。4、s-房屋横墙间距。第11页/共34页（2）砌体类型（墙、柱）；（3）构件重要性：非承重墙的修正系数11.0，1根据墙的厚度按下列规定采用：h=240mm;1=1.2；h=90mm;1=1.5；240mm h=90mm;1可按插入法取值；对于承重墙，11.0。（4）砌体截面型式：墙体上门窗洞口削弱越多，墙体越小；有门窗洞口的墙的修正系数210.4bs/s，且20.7时，取20.7；(见图)s相邻窗间墙或壁柱之间的距离；bss范围内的门窗洞口宽度）无门窗洞口时21.0。第12页/共34页（5）横墙间距：横墙间距越大，墙柱的越小；（6）静力计算方案：刚性方案，相对大一些；弹性和刚弹 性方案，相对小一些。2.墙柱的计算高度H0 H0表中系数构件高度H 构件高度H的确定：对于底层，构件下端取基础顶面；当基础 埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地坪下500mm处。3.墙柱高厚比验算（1）矩形墙柱的高厚比验算：H0/h12 （2）带壁柱墙的高厚比验算：作整片墙的高厚比验算和 壁柱间墙高厚比验算 第13页/共34页 整片墙的高厚比验算（整体）：H0/hT12 式中：hT带壁柱墙截面(T形截面)的折算厚度，3.5i，I、A为T形截面的惯性矩和截面面积；H0按相邻横墙间距s确定。“砌规”中单层房屋带壁柱墙的计算宽度（考虑翼缘bf）：壁柱宽+2/3墙高(窗间墙宽度，壁柱间距离）壁柱间墙的高厚比验算（局部）：H0/h12 式中：h壁柱间墙厚（矩形截面）H0按刚性方案，且按相邻壁柱间距s确定。说明：对于有圈梁及构造柱时的高厚比验算，按“砌规”确 定。（不做要求）第14页/共34页例题例题9 某砖混结构实验楼，某砖混结构实验楼，楼屋盖现浇楼屋盖现浇，五层，五层，MU10砖和砖和M5混合混合砂浆砌筑，底层平面如图所示。底层层高砂浆砌筑，底层平面如图所示。底层层高3.6m，基础埋深，基础埋深-1.200m，室外标高，室外标高-0.300m。试验算砌体高厚比。试验算砌体高厚比。（见图）（见图）(1)确定静力计算方案确定静力计算方案查表查表5-1，1类屋盖，横墙最大间距类屋盖，横墙最大间距s=43.6=14.432，刚性方案。，刚性方案。(2)确定高厚比计算单元确定高厚比计算单元 370外纵墙，开间均匀，外纵墙，开间均匀，bs/s=1.8/3.6=0.5；240内纵墙，内纵墙，C/1-5轴，轴，C/5-6轴，轴，B/1-3轴，这三段墙体的洞口比轴，这三段墙体的洞口比例、横墙间距均不相同，因此各自的例、横墙间距均不相同，因此各自的H0、的取值不同，在无经的取值不同，在无经验时应一一验算；验时应一一验算；240内横墙内横墙 120内隔墙内隔墙四、例题分析第15页/共34页0.0003702401201000800360036003600360036003600250066006600240240减少高厚比的有效措施：减少高厚比的有效措施：加大墙厚加大墙厚h；设壁柱；设壁柱；减小洞口尺寸；减小洞口尺寸；设圈梁、构造柱。设圈梁、构造柱。第16页/共34页七、七、砌体结构的构造要求砌体结构的构造要求砌体结构的构造要求砌体结构的构造要求1、一般构造要求承重独立砖柱的截面尺寸不应小于240mm370mm。毛石墙的厚度不宜小于350mm，毛料石柱较小边长不宜小于400mm。当有振动荷载时，墙柱不宜采用毛石砌体。屋架跨度大于6m或梁跨度分别大于4.8m(砖砌体)、4.2m(砌块和料石砌体)、3.9m(毛石砌体)时，应在其支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块。当墙中有圈梁时，垫块宜与圈梁浇成整体。第17页/共34页厚度240mm墙上梁的跨度大于或等于6m、砌块或料石墙以及厚度小于240mm砖墙上梁的跨度大于或等于4.8m时，宜在梁支座下设壁柱或构造柱，或采取其他加强措施。预制钢筋混凝土板的支承长度在墙上不宜小于100mm，在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；当利用板端伸出钢筋拉结并用混凝土灌缝时，其支承长度可为40mm，但板端缝宽不宜小于80mm，灌缝混凝土强度等级不宜低于C20。第18页/共34页砌块墙与后砌隔墙交接处，应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片。砌块砌体应分皮错缝搭砌，上下皮搭砌长度不得小于90mm。不满足上述要求时，应在水平灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片(横向钢筋的间距不宜大于200mm)，网片每端均应超过该垂直缝，其长度不得小于300mm。第19页/共34页2、防止或减轻墙体开裂的主要措施a)温度裂缝(b)沉降裂缝砌体房屋常见裂缝形态 裂缝对房屋性能的影响：外观 防水、防渗、保温性能 整体性、承载能力、耐久性和抗震性能裂缝形成原因 设计 施工 材料 干缩裂缝 环境温度变化 温度裂缝 地基不均匀沉降 沉降裂缝第20页/共34页防止或减轻墙体开裂的原理 合理的结构布置 加强房屋结构的整体刚度 设置沉降缝 设置收缩缝防止或减轻墙体开裂的措施在保证收缩缝间距的基础上，为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝，可根据房屋具体情况分别采取“防、放、抗”措施：为减少屋面与顶层墙体温差，防止墙顶产生裂缝，屋面应设置保 温、隔热层。为释放或降低温差应力，屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm。第21页/共34页受温差影响较大地区可适当选用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖。在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层，滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等；对于长纵墙，可只在其两端的23个开间内设置，对于横墙可只在其两端各l/4范围内设置（l为横墙长度）。屋面滑动层构造详图第22页/共34页针对墙体不同区域，可采取下列构造措施加强其抗裂能力：顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉 通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平筋；顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片（纵向 钢筋不宜少于24，横筋间距不宜大于200mm）或 26钢筋，钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体 不小于1m；梁下一皮砖灰缝梁下一皮砖灰缝屋面挑梁构造详图12f4f4钢筋网片或钢筋网片或2f62f6钢筋钢筋梁下一皮砖灰缝梁下一皮砖灰缝第23页/共34页当房屋刚度较大时，可在窗台下或窗台角处墙体内设置竖向控制缝。在墙体高度或厚度突然变化处也宜设置竖向控制缝，或采取其它可靠的防裂措施。竖向控制缝的构造和嵌缝材料应能满足墙体平面外传力和防护的要求。空心砌块房屋的控制缝灰砂砖、粉煤灰砖砌体宜采用粘结性好的砂浆砌筑，混凝土砌块砌体应采用砌块专用砂浆砌筑。第24页/共34页第八章 圈梁、过梁、挑梁和墙梁圈梁、过梁、挑梁和墙梁一、圈梁圈梁作用 增强房屋的整体性和空间刚度 防止地基不均匀沉降而使墙体开裂 减少振动作用对房屋产生的不利影响 与构造柱配合有助于提高砌体结构的抗震性能圈梁的布置附加圈梁与圈梁的搭接附加圈梁与圈梁的搭接第25页/共34页纵横墙连接处现浇圈梁构造现浇圈梁的连接构造 封闭环状，封闭环状，h120，主筋，主筋410，箍筋间距，箍筋间距300第26页/共34页二、过梁作用：承受洞口之上的荷载过梁分类：（1）钢筋混凝土过梁（2）砖砌过梁：钢筋直径5mm，间距120mm，根数2，砂浆层厚度30mm 钢筋砖过梁 砖砌平拱过梁：砂浆M5 砖砌弧拱过梁a.钢筋混凝土过梁 b.钢筋砖过梁c.砖砌平拱过梁d.砖砌弧拱过梁第27页/共34页过梁的受力特性砖砌过梁：受弯构件（墙体上部受压、下部受拉）钢筋砖过梁：三铰拱（钢筋受拉，上部墙体受压）a.砖砌平拱b.钢筋砖过梁过梁的破坏形态过梁三种破坏：跨中截面受弯破坏(竖向裂缝)支座附近受剪破坏（阶梯形斜裂缝）过梁支座滑动破坏（在墙端水平裂缝）第28页/共34页过梁荷载的取值 当墙体超过一定皮数(高度)后，挠度不再增加。原因：墙、梁组合作用，共同工作，“墙梁”的有效高度较大；外部荷载很大 时，有内拱用。1梁、板荷载 对砖和砌块砌体，当梁、板下的墙体高度hwln时（ln为过梁的净跨），应计入梁、板传来的荷载；当梁、板下的墙体高度hwln时，可不考虑 梁、板荷载。2墙体荷载（1）对砖砌体，当过梁上的墙体高度hwln/3时，应按墙体的均布自重计 算；当hwln/3时,应按高度为ln/3墙体的均布自重计算；（2）对砌块砌体，当过梁上的墙体高度hwln/2时，应按墙体的均布自重 计算；当hwln/2时,应按高度为ln/2墙体的均布自重计算。过梁的承载力计算：（1）钢筋混凝土受弯构件正、斜截面承载力计算（2）梁端砌体局部受压承载力计算第29页/共34页此荷载要考虑此荷载不考虑过梁上的梁板荷载lnhw ln(砖砌体或小型砌块砌体)lnhw（砌块砌体）lnhw（砌块砌体）过梁上的墙体荷载第30页/共34页1.分类 弹性挑梁：如阳台挑梁、挑廊挑梁 刚性挑梁：如悬臂雨篷梁定义：挑梁是埋置于砌体中的悬挑受力构件。适用范围：房屋雨篷、阳台和悬挑楼梯三、挑梁三、挑梁第31页/共34页（2）0.8Fu时，出现裂缝，位于砌体内挑梁的尾端上方，45；出现局压裂缝 钢筋混凝土挑梁，出现正截面裂缝和斜截面裂缝（3）破坏 挑梁倾覆破坏：“整个结构或结构的一部分作为刚体失去平 衡”，倾覆点O为挑梁下砌体压应力的合力作用点，这是最 严重的一种破坏；挑梁下砌体局压破坏 受弯构件破坏（正、斜）挑梁端部挠度过大，超过正常使用极限状态而丧失功能2.破坏形态（以阳台挑梁或挑廊挑梁为例，见图）（1）(0.20.3)Fu，受拉，出现水平裂缝、；第32页/共34页（l3 l1）（l3 l1）洞在洞在 l1 之内之内 洞在洞在 l1 之外之外l3l3第33页/共34页感谢您的观看！第34页/共34页