砌体结构第四章混合结构房屋墙体设计课件.pptx

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1、4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋：混合结构房屋：是指屋盖、楼盖等水平构件采用钢筋混凝土、钢材或木材，而墙、柱、基础等竖向构件采用砌体材料的房屋。砖混凝土结构 砖钢结构 砖木结构 工程工程 实例：实例：民用建筑住宅、宿舍、教学楼、办公楼、商店、酒店、食堂、小 高层住宅（配筋砌体）、小高层公寓（配筋砌体）等；工业建筑中小型厂房、车间、仓库等。一般情况下，混合结构房屋中的墙、柱自重约占房屋总重的60%，其费用约占总造价的40%，作好墙、柱对满足使用要求及确保房屋的安全、可靠具有非常重要的意义。混合结构房屋的组成第1页/共73页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房

2、屋的优点：混合结构房屋的优点：混合结构房屋的墙体既是承重结构又是围护结构；混合结构房屋的墙体材料具有地方性，造价较低。对混合结构房屋的要求对混合结构房屋的要求：混合结构房屋应具有足够的承载力、刚度、稳定性和整体性；混合结构房屋在地震区还应有良好的抗震性；混合结构房屋还应有良好的抵抗收缩变形、温度和不均匀沉降的能力。混合结构房屋的组成第2页/共73页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 基础（墙下刚性基础、条形基础，筏板基础、桩基础）上部结构 竖向承重构件墙、柱 水平承重构件屋盖、楼盖（梁、板、过梁、墙梁、挑梁）楼梯、阳台、雨篷 圈梁、构造柱 混合结构房屋的组成墙墙承重墙承重墙非承重墙（自承

3、重墙）非承重墙（自承重墙）分隔墙（隔墙）分隔墙（隔墙）墙墙外纵墙外纵墙山墙山墙内纵墙内纵墙内横墙内横墙第3页/共73页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案是整个结构设计的关键。混合结构房屋的结构布置方案应满足：建筑功能及使用（房屋平面的划分、房间的大小）要求；结构合理（荷载的传递、房屋的空间刚度）；经济要求。混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的墙体布置原则：承重墙均匀对称，平面内对齐，竖向连续；总高度、层数和高宽比限值；墙体间距及局部尺寸限值；圈梁、构造柱设置。第4页/共73页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的

4、结构布置方案：横墙承重方案竖向荷载的传递路线为：地基基础横墙屋（楼）盖荷载山墙内纵墙横墙板外纵墙优点：纵墙上开设洞口较灵活；房屋的横向空间刚度大；结构简单、施工方便。缺点：房间大小受限制；墙体材料用量多。第5页/共73页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的结构布置方案：纵墙承重方案竖向荷载的传递路线为：山墙外纵墙板梁地基基础纵墙梁屋（楼）盖荷载纵墙优点：大房间；建筑平面布置较灵活。缺点：纵墙上的洞口大小受限制；纵墙上洞口位置受限制；房屋的横向刚度小。第6页/共73页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案：纵横墙承重方案

5、竖向荷载的传递路线为：混合结构房屋的结构布置方案内纵墙山墙横墙梁外纵墙基础横墙纵墙梁屋（楼盖）荷载地基优点：房间布置灵活；房屋有较大的空间刚度；结构简单、施工方便。第7页/共73页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案：内框架承重方案竖向荷载的传递路线为：混合结构房屋的结构布置方案砼柱砼梁山墙砼板外纵墙地基柱基础柱纵墙基础外纵墙梁屋（楼盖）荷载优点：大空间；房间平面布置灵活；缺点：施工较复杂；易引起地基不均匀沉降；房屋的空间刚度较差。第8页/共73页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案：底层框架承重方案 一般临街的建筑，底层为大空间

6、的商店，采用框架结构；上部则为小开间的由横墙或纵墙承重的住宅。底层刚度很小，往往是薄弱处，设计中需要特别注意。竖向荷载的传递路线为：混合结构房屋的结构布置方案横墙纵墙梁屋（楼盖）荷载上层：转换层：框架梁框架柱基础地基横墙纵墙二层梁、柱布置二层墙体布置优点：底层为大空间。缺点：施工较复杂；底层刚度很小。第9页/共73页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋结构布置方案 横墙承重方案 纵墙承重方案 纵横墙承重方案 内框架承重方案 底层框架承重方案 根据结构的承重体系结构的承重体系及竖向荷载的传递路线竖向荷载的传递路线，混合结构房屋结构布置方案可分为：第10页/共73页4.1 混合结

7、构房屋的组成及结构布置方案 在实际工程中，一般情况下没有绝对的横墙承重体系或绝对的纵墙承重体系，当房屋的平面形状复杂时，在不同的区段可以采用不同的承重体系，如：在办公楼的门厅等较空旷部分采用内框架承重体系，而其他部分采用纵横墙承重体系。根据不同的使用要求、以及地质、材料、施工等条件，按照安全可靠、技术先进、经济合理的原则，对几种可能的承重方案进行经济技术比较，正确选用比较合理的承重体系。第11页/共73页4.2 房屋的静力计算方案 混合结构房屋由屋盖、楼盖与墙体的连接以及纵、横墙的相互拉结而形成一个空间结构体系（能承受空间力系的结构体系），此空间结构体系承受各种竖向荷载竖向荷载（结构自重、屋面

8、和楼面的活荷载）和水水平荷载平荷载（风荷载和地震荷载）。在荷载作用下房屋的抗变形能力称为房屋的空间刚度房屋的空间刚度。混合结构房屋的空间工作第12页/共73页4.2 房屋的静力计算方案 混合结构房屋的空间工作情况一：情况一：单层房屋，外纵墙承重，两端没有设置山墙，两端没有设置山墙，屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。竖向荷载的传递路线：水平荷载的传递路线：确定计算单元计算单元计算单元计算单元计算单元计算单元地基基础纵墙风荷载屋盖结构另一面纵墙另一面纵墙地基基础基础地基基础屋面大梁屋盖荷载纵墙第13页/共73页4.2 房屋的静力计算方案计算简图计算简图upupq q1 1q q2 2q q1 1q q2

9、 2 纵墙顶的水平位移（纵墙顶的水平位移（u up p）主要取决于）主要取决于纵墙的刚度纵墙的刚度，而，而屋盖结构屋盖结构的水平刚度的水平刚度只是保证传递水平荷载时两边纵墙位移的相同。只是保证传递水平荷载时两边纵墙位移的相同。upup 计算单元的受力计算单元的受力单跨平面排架单跨平面排架 平面受力体系平面受力体系 荷载是均匀分布，纵墙的刚度是相等的，则在水平荷载作用下荷载是均匀分布，纵墙的刚度是相等的，则在水平荷载作用下整个房屋墙顶的水平位移（整个房屋墙顶的水平位移（u up p）相同。）相同。第14页/共73页4.2 房屋的静力计算方案 混合结构房屋的空间工作情况二：情况二：单层房屋，外纵墙

10、承重，两端有山墙，两端有山墙，屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。竖向荷载的传递路线：水平荷载的传递路线：确定计算单元计算单元计算单元计算单元地基基础屋面大梁屋盖荷载纵墙u u1 1u uq q地基纵墙基础纵墙风荷载屋盖结构山墙山墙地基山墙基础山墙基础主要主要第15页/共73页山墙山墙4.2 房屋的静力计算方案 有了山墙后风荷载不只是在纵墙和屋盖组成的平面排架内传递，而是在屋盖和山墙组成的空间结构中传递，结构存在空间作用空间作用。u u 山墙顶面水平位移，与山墙的刚度有关；u u1 1 屋盖平面内产生的弯曲变形屋盖平面内产生的弯曲变形，与屋盖的刚度及横（山）墙间距有关。P Pu uu u1 1u uq

11、 q第16页/共73页4.2 房屋的静力计算方案u up p 按平面计算模型算出的水平位移；u us s 实际结构中的水平位移；则由于存在空间作用，u us s=u u1 1+u uu up p，两者的差异反映了空间作用的程度。空间性能影响系数空间性能影响系数，又可称为房屋，又可称为房屋 考虑空间工作后的侧移折减系数。考虑空间工作后的侧移折减系数。房屋的空间刚度取决于房屋的空间刚度取决于横（山）墙的刚度横（山）墙的刚度、横（山）墙的间距横（山）墙的间距及及屋屋（楼）盖的水平刚度（楼）盖的水平刚度（与屋盖类型有关）（与屋盖类型有关）。越大越大(接近于接近于1)1)说明空间作用越弱；反之说明空间作

12、用越强。根据说明空间作用越弱；反之说明空间作用越强。根据空间作用的强弱（即空间作用的强弱（即 的大小）对平面排架的计算模型进行修正。的大小）对平面排架的计算模型进行修正。第17页/共73页4.2 房屋的静力计算方案屋盖或屋盖或屋盖或屋盖或楼盖类楼盖类楼盖类楼盖类别别别别横横横横 墙墙墙墙 间间间间 距距距距 s s(m)(m)1616202024242828323236364040444448485252565660606464686872721 10.330.330.390.390.450.450.500.500.550.550.600.600.640.640.680.680.710.710

13、.740.740.770.772 20.350.350.450.450.540.540.610.610.680.680.730.730.780.780.820.823 30.370.370.49.0.49.0.600.600.680.680.750.750.810.81房屋各层的空间性能影响系数房屋各层的空间性能影响系数i i注：注：i i=1=1n n，n n为房屋的层数。为房屋的层数。屋盖或楼盖类别中，屋盖或楼盖类别中，1 1类类为：为：整体式整体式，装配整体式装配整体式和装配式和装配式无檩无檩体系钢体系钢 筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖，筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖，2 2类类为：装配式为

14、：装配式有檩有檩体系钢筋混凝土屋盖，轻钢屋体系钢筋混凝土屋盖，轻钢屋 盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖，盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖，3 3类类为：瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖。为：瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖。第18页/共73页4.2 房屋的静力计算方案 混合结构房屋静力计算方案的分类确定静力计算方案的目的：确定静力计算方案的目的：确定混合结构房屋中墙、柱的计算简图（支承条件、计算长度、荷载）；混合结构房屋的静力计算方案的确定：混合结构房屋的静力计算方案的确定：如何考虑荷载作用下房屋的侧移？如何考虑荷载作用下房屋的侧移？在荷载作用下，房屋的水平位移很小，可以忽略不计刚性方案；刚性方案；在荷载作用

15、下，房屋的水平位移较大，不能忽略不计弹性方案；弹性方案；在荷载作用下，房屋的水平位移介于上述二者之间刚弹性方案；刚弹性方案；第19页/共73页4.2 房屋的静力计算方案 混合结构房屋静力计算方案的分类空间性能影响系数空间性能影响系数 在一定范围内即认为是某一种方案。例如：第一类屋盖0.77 属弹性方案；0.330.77 属刚弹性方案。刚性方案刚性方案刚刚弹性方案弹性方案弹性方案弹性方案第20页/共73页屋盖或楼盖类别屋盖或楼盖类别屋盖或楼盖类别屋盖或楼盖类别刚性方案刚性方案刚性方案刚性方案刚弹性方案刚弹性方案刚弹性方案刚弹性方案弹性方案弹性方案弹性方案弹性方案1 1整体式，装配整体和装配式无整

16、体式，装配整体和装配式无整体式，装配整体和装配式无整体式，装配整体和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖混凝土楼盖混凝土楼盖混凝土楼盖s s32323232s s7272s s72722 2装配式有檩体系钢筋混凝土屋装配式有檩体系钢筋混凝土屋装配式有檩体系钢筋混凝土屋装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖盖盖盖,轻钢屋盖和有密铺望板的木轻钢屋盖和有密铺望板的木轻钢屋盖和有密铺望板的木轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖屋盖或木楼盖屋盖或木楼盖屋盖或木楼盖s s20202020s s4848s s48483 3瓦材屋面的

17、木屋盖和轻钢屋盖瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖s s16161616s s3636s s3636注：表中s s为房屋横墙间距，其长度单位为为房屋横墙间距，其长度单位为m;m;当多层房屋屋盖，楼盖类别不同或横墙间距不同时，可按本 表的规定分别确定各层(底层或顶部各层)房屋的静力计算方案；对无山墙或伸缩逢处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案4.2 房屋的静力计算方案第21页/共73页4.2 房屋的静力计算方案 刚性方案和刚弹性方案的横墙 房屋的空间刚度取决于房屋的空间刚度取决于横（山）墙的刚度横（山）墙的刚度、横（山

18、）墙的间距横（山）墙的间距及及屋（楼）盖的水平刚度屋（楼）盖的水平刚度（与屋盖类型有关）（与屋盖类型有关）。屋（屋（楼楼）盖类型一定后房屋的空间刚度主要取决于横墙。按刚性盖类型一定后房屋的空间刚度主要取决于横墙。按刚性方案和刚弹性方案计算时对房屋的整体空间刚度有要求，因而对横方案和刚弹性方案计算时对房屋的整体空间刚度有要求，因而对横墙提出要求。墙提出要求。横墙中洞口的水平截面积不超过全截面的50%；横墙厚度不宜小于180mm；横墙长度不宜小于高度（单层）或总高度的一半（多层）；纵横墙应同时砌筑，如不满足应采取其他措施。第22页/共73页4.2 房屋的静力计算方案 刚性方案和刚弹性方案的横墙如果

19、如果、条不能同时满足，要求对横墙的刚度进行验算：条不能同时满足，要求对横墙的刚度进行验算：单层房屋最大水平位移的计算：单层房屋最大水平位移的计算：多层房屋最大水平位移的计算：多层房屋最大水平位移的计算：符合刚度要求的一段横墙或其他结构件（如框架等）也可符合刚度要求的一段横墙或其他结构件（如框架等）也可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。第23页/共73页4.3 墙柱高厚比验算 将一块块的砖从地面往上叠砌，当砌到一定的高度时，即使不受外力作用这样的砖墩也将倾倒。若砖墩的截面尺寸加大，则其不致倾倒的高度显然也要加大。若砖墩上下或四周边的支承情况不同，则其不致倾倒的高度也

20、将不同。混合结构房屋中，砌体结构及其构件必须满足承载力计算的要求外，还必须保证其稳定性。在砌体结构设计规范中规定，用验算墙、柱高厚比的方法来进行墙、柱稳定性的验算。为什么要验算墙、柱的高厚比？第24页/共73页4.3 墙柱高厚比验算 墙柱的高厚比过大,虽然强度计算满足要求,但可能在施工砌筑阶段因过度的偏差倾斜鼓肚等现象以及施工和使用过程中出现的偶然撞击、振动等因素造成丧失稳定。同时还考虑到使用阶段在荷载作用下墙柱应具有的刚度，不应发生影响正常使用的过大变形。验算墙、柱高厚比是保证墙、柱在使用阶段和施工阶段的稳定性必须采取的一项构造措施。第25页/共73页4.3 墙柱高厚比验算高厚比验算主要包括

21、三个问题高厚比验算主要包括三个问题:一是允许高厚比的限制；一是允许高厚比的限制；二是墙、柱实际高厚比的确定二是墙、柱实际高厚比的确定;三是哪些墙需要验算高厚比。三是哪些墙需要验算高厚比。第26页/共73页4.3 墙柱高厚比验算允许高厚比及影响高厚比的因素 根据工程实践经验，经过大量调查研究及理论校核得根据工程实践经验，经过大量调查研究及理论校核得到墙、柱允许高厚比值，到墙、柱允许高厚比值，墙、柱允许高厚比，应按墙、柱允许高厚比，应按砌体结砌体结构设计规范构设计规范表表 采用采用表 墙、柱允许高厚比b值 这是在特定条件下规定的允许值，当实际的客观这是在特定条件下规定的允许值，当实际的客观条件有所

22、变化时，有时是有利一些，有时是不利一些，条件有所变化时，有时是有利一些，有时是不利一些，所以还应该从实际条件出发作适当的修正。所以还应该从实际条件出发作适当的修正。第27页/共73页4.3 墙柱高厚比验算允许高厚比的影响因素允许高厚比的影响因素 砌筑砂浆的强度等级；砌筑砂浆的强度等级；拉接墙的间距；拉接墙的间距；支承条件；支承条件；砌体类型；砌体类型；砌体材料的质量和施工技术水平；砌体材料的质量和施工技术水平；构件重要性构件重要性(承重墙与非承重墙承重墙与非承重墙)；砌体截面型式（如：是否开洞）；砌体截面型式（如：是否开洞）；构造柱截面及间距；构造柱截面及间距；房屋使用情况（有无振动荷载）。房

23、屋使用情况（有无振动荷载）。允许高厚比及影响高厚比的因素第28页/共73页4.3 墙柱高厚比验算表 墙、柱允许高厚比b值 根据弹性稳定理论，对用同一材料制成的等高、等截面杆件，当两端支承条件相同，且仅承受自重作用时失稳的临界荷载比上端受有集中荷载的要大，所以非承重墙的允许高厚比的限值可适当放宽。自承重墙允许高厚比的修正系数1：第29页/共73页4.3 墙柱高厚比验算自承重墙允许高厚比的修正系数m1：h240mm 的非承重墙，允许高厚修正系数应按下列规定采用：当h=240mm时，取1=1.2；当h=90mm时，取1=1.5；240mmh90mm时可按插入法取值。当 h=120mm时，1=1.44

24、；当 h=180mm时，1=1.32。第30页/共73页当h240mm时，1=？当h240mm时，应取1=1.2当承重墙时，1=？当承重墙时，应取1=1.04.3 墙柱高厚比验算第31页/共73页4.3 墙柱高厚比验算有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数2 2：对于有门窗洞口的墙，可视为变截面柱。根据弹性稳定理论，该对于有门窗洞口的墙，可视为变截面柱。根据弹性稳定理论，该变截面柱的计算高度修正系数随着门窗洞口宽度的增大而逐渐增大，变截面柱的计算高度修正系数随着门窗洞口宽度的增大而逐渐增大，表明失稳临界荷载将减小，为此在设计中要用增大计算高度反映。实表明失稳临界荷载将

25、减小，为此在设计中要用增大计算高度反映。实用时采取将墙允许高厚比减小，其道理是一样的。用时采取将墙允许高厚比减小，其道理是一样的。应按下式计算：注：当按上式算出的值小于0.7时，取2=0.7；当洞口高度等于或小于墙高的1/5时，取2=1.0。H HH H1 1H H1 1H/5 0.25 0.25时，取时，取b bc c/l l0.250.25 当当b bc c/l l 0.05 0.05时，取时，取b bc c/l l0 0。对细料石、半细料石砌体，=0；对砼砌块、粗料石、毛料石及毛石砌体，=1.0；对其他砌体，=1.5。砌体房屋墙、柱高厚比验算砌体房屋墙、柱高厚比验算1 1 验算整体高厚比

26、验算整体高厚比（整片墙的高厚比验算（整片墙的高厚比验算 ）第43页/共73页4.3 墙柱高厚比验算 确定计算高度时墙长取构造柱间间距s，且一律按刚性方案。2 2 验算局部高厚比验算局部高厚比（构造柱间墙的高厚比验算（构造柱间墙的高厚比验算 ）h：墙厚度；砌体房屋墙、柱高厚比验算砌体房屋墙、柱高厚比验算（三）设有构造柱墙的高厚比验算（三）设有构造柱墙的高厚比验算第44页/共73页4.3 墙柱高厚比验算验算局部高厚比（构造柱间墙的高厚比验算验算局部高厚比（构造柱间墙的高厚比验算 ）设有构造柱墙设有构造柱墙验算局部高厚比（壁柱间墙的高厚比验算验算局部高厚比（壁柱间墙的高厚比验算 ）带壁柱墙验算整体高

27、厚比（整片墙的高厚比验算验算整体高厚比（整片墙的高厚比验算 ）矩形截面墙、柱的高厚比验算矩形截面墙、柱的高厚比验算墙柱高厚比验算验算整体高厚比（整片墙的高厚比验算验算整体高厚比（整片墙的高厚比验算 ）第45页/共73页4.3 墙柱高厚比验算新疆大学北校区第三教学楼新疆大学北校区第三教学楼楼梯间楼梯间第46页/共73页4.3 墙柱高厚比验算h h：墙厚墙厚 当与墙连接的相邻两横墙间的距离s太小时，墙体的高厚比可不受允许高厚比的限制，墙厚按承载力计算需要加以确定。这时横墙间距规定为：砌体房屋墙、柱高厚比验算砌体房屋墙、柱高厚比验算第47页/共73页4.3 墙柱高厚比验算 应选取哪些墙体验算高厚比应

28、选取哪些墙体验算高厚比?最不利原则！最不利原则！层高高的一层墙体的高厚比；层高高的一层墙体的高厚比；同一层墙体中，墙厚一样时算承重墙的高厚比；同一层墙体中，墙厚一样时算承重墙的高厚比；有洞口的墙体的高厚比；有洞口的墙体的高厚比；拉接墙间距较大的墙体的高厚比；拉接墙间距较大的墙体的高厚比；墙厚较薄的墙体的高厚比；墙厚较薄的墙体的高厚比；材料强度有变化处。材料强度有变化处。本节小结本节小结 为什么要验算墙、柱的高厚比；为什么要验算墙、柱的高厚比；墙、柱允许高厚比；墙、柱允许高厚比；影响墙、柱允许高厚比的因素；影响墙、柱允许高厚比的因素；墙、柱高厚比验算；墙、柱高厚比验算；高厚比验算具体位置的选取。

29、高厚比验算具体位置的选取。第48页/共73页4.3 墙柱高厚比验算问答题:1砌体结构房屋为何要提出墙、柱的高厚比要求？怎样验算墙、柱的高厚比？怎样有代表性的验算混合结构房屋墙体的高厚比？2 如何确保砌体结构房屋墙、柱的稳定性？第49页/共73页4.3 墙柱高厚比验算选择题:1 砌体结构中对墙、柱高厚比验算是保证：（A）砌体构件不致丧失稳定；（B）砌体构件侧向不致刚度不足；（C）砌体截面不致承载不足；（D）砌体结构的刚性方案。2 混合结构房屋中，验算墙、柱高厚比是为了（）。（A）满足稳定性要求；（B）满足承载力要求；（C）节省材料。3 影响砌体结构墙、柱允许高厚比值的主要因素是（）。（A）块材的

30、强度等级；（B）砂浆的强度等级；（C）是否设置有壁柱；（D）房屋的静力计算方案。4 设计墙体时，当验算高厚比不满足要求时，可增加（）。（A）拉接墙间距；（B）墙体高度；（C）墙体厚度；（D）建筑面积。5 砌体结构中，墙体的高厚比验算与下列何项无关。（A）稳定性；（B）承载大小；（C）开洞及洞口大小；（D）是否承重墙。第50页/共73页4.3 墙柱高厚比验算判断题:1 下列何项论述是不正确的？（A）墙、柱的高厚比系指墙、柱的计算高度H0与墙厚或矩形 截面柱边长h的比值；（B）墙、柱的允许高厚比值与墙、柱的承载力计算有关；（C）墙、柱的高厚比验算是砌体结构设计的重要组成部分；（D）高厚比验算是保证

31、砌体结构构件稳定性的重要构造措施之一。2 砌体结构墙、柱允许高厚比值（）。（A）随砂浆的强度等级的提高而增大；（B）随砂浆的强度等级的提高而减小；（C）与砂浆的强度等级无关。第51页/共73页4.4 单层房屋墙体计算 屋面荷载屋面荷载 恒荷载恒荷载屋盖自重屋盖自重；活荷载活荷载雪荷载、屋面均布活荷载、积灰荷载；雪荷载、屋面均布活荷载、积灰荷载；墙体顶端的屋盖荷载墙体顶端的屋盖荷载N Nl l 对墙体可能有偏心矩对墙体可能有偏心矩e el l ，偏心力矩偏心力矩M=NM=Nl le el l 风载（风载（q q1 1、q q2 2、WW）墙体墙体及门窗及门窗自重自重 如果是变截面，上阶部分自重对

32、下界轴线将产生偏心力矩如果是变截面，上阶部分自重对下界轴线将产生偏心力矩。作用在结构上的荷载及内力计算：作用在结构上的荷载及内力计算：单层刚性方案房屋承重纵墙的计算单层刚性方案房屋承重纵墙的计算第52页/共73页4.4 单层房屋墙体计算单层刚性方案房屋承重纵墙的计算单层刚性方案房屋承重纵墙的计算q q1 1N Nl lN Nl lWWMMMMB BH Hq q2 2A Ab ba a计算简图计算简图q q1 1N Nl lWWMMA Aa aN Nl lMMB Bq q2 2b b单层单层刚性方案刚性方案房屋承重纵墙计算计算简图房屋承重纵墙计算计算简图第53页/共73页4.4 单层房屋墙体计算

33、控制截面及内力组合：控制截面及内力组合：荷载组合荷载组合求出多种荷载作用下的内力；求出多种荷载作用下的内力；根据荷载规范考虑多种荷载组合，求出控制截面的内力组合；根据荷载规范考虑多种荷载组合，求出控制截面的内力组合；按最不利内力进行墙柱承力验算。按最不利内力进行墙柱承力验算。控制截面控制截面 -截面：墙柱的顶端截面，此截面既截面：墙柱的顶端截面，此截面既 有轴力又有弯矩，按偏压承载力验算，有轴力又有弯矩，按偏压承载力验算，同时还应验算梁下砌体的局部受压承载力；同时还应验算梁下砌体的局部受压承载力；-截面：风荷载作用下的最大弯对应截面：风荷载作用下的最大弯对应 的截面，按偏心受压验算承载力；的截

34、面，按偏心受压验算承载力；-截面：墙柱的下端截面，按偏心受截面：墙柱的下端截面，按偏心受 压验算承载力；压验算承载力；单层刚性方案房屋承重纵墙的计算单层刚性方案房屋承重纵墙的计算q q1 1N Nl lWWMMA Aa a墙柱控制截面墙柱控制截面第54页/共73页4.4 单层房屋墙体计算单层单层弹性方案弹性方案房屋承重纵墙的计算房屋承重纵墙的计算q q1 1N Nl lN Nl lWWMMMMB BH Hq q2 2A Ab ba aq q1 1N Nl lN Nl lWWMMMMB Bq q2 2A Ab ba aR RB BA Ab ba a单层单层弹性方案弹性方案房屋承重纵墙计算计算简图

35、房屋承重纵墙计算计算简图第55页/共73页4.4 单层房屋墙体计算单层单层刚弹性方案刚弹性方案房屋承重纵墙的计算房屋承重纵墙的计算q q1 1N Nl lN Nl lWWMMMMB BH Hq q2 2A Ab ba aq q1 1N Nl lN Nl lWWMMMMB Bq q2 2A Ab ba aR RB BA Ab ba a单层单层刚弹性方案刚弹性方案房屋承重纵墙计算计算简图房屋承重纵墙计算计算简图空间性能影响系数空间性能影响系数，又可称为房屋，又可称为房屋 考虑空间工作后的侧移折减系数。考虑空间工作后的侧移折减系数。第56页/共73页4.5 多层房屋墙体计算多层刚性方案房屋承重纵墙的

36、计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算 竖向荷载作用下：竖向荷载作用下：两端铰支的竖向构件两端铰支的竖向构件 在竖向荷载下轴力是主要的，弯矩较小；在竖向荷载下轴力是主要的，弯矩较小；楼盖嵌入墙体，使墙体传递弯距的能力受到削弱。楼盖嵌入墙体，使墙体传递弯距的能力受到削弱。水平荷载作用下：水平荷载作用下：竖向连续梁竖向连续梁(a)(a)竖向荷载作用下竖向荷载作用下(b)(b)水平荷载作用下水平荷载作用下多层刚性方案房屋墙体的计算模型多层刚性方案房屋墙体的计算模型第57页/共73页多层房屋刚性方案时的墙体计算多层房屋刚性方案时的墙体计算简图简图第58页/共73页4.5 多层房屋墙体计算多层刚性方案房屋承

37、重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算竖竖向向荷荷载载下下的的墙墙体体计计算算简简图图第59页/共73页4.5 多层房屋墙体计算h1NuNleua0elNw0.4a0h2Nl+NuMlNwn n设计多层房屋应尽量满足刚性方案的要求。设计多层房屋应尽量满足刚性方案的要求。n n竖向荷载作用下的验算：竖向荷载作用下的验算：n n计算截面为顶端（弯矩最大）计算截面为顶端（弯矩最大）及底端截面（轴力最大），截面及底端截面（轴力最大），截面面积则以窗间墙截面为准。面积则以窗间墙截面为准。多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算第60页/共73页4.5 多层房屋墙体计算多层刚性方案

38、房屋承重横墙的计算多层刚性方案房屋承重横墙的计算 对于梁跨度大于对于梁跨度大于9m9m的墙承重的多层房屋，除按上述方法的墙承重的多层房屋，除按上述方法计算墙体承载力外，宜再按梁两端固结计算梁端弯矩，再按计算墙体承载力外，宜再按梁两端固结计算梁端弯矩，再按其乘以修正系数其乘以修正系数后，按墙体线刚度分到上层墙底部和下层后，按墙体线刚度分到上层墙底部和下层墙顶部，修正系数墙顶部，修正系数可按下式计算：可按下式计算：式中：式中：a a梁端实际支承长度；梁端实际支承长度；h h支承墙体的厚度，当上下墙厚度不同时取下部墙厚，支承墙体的厚度，当上下墙厚度不同时取下部墙厚，当有壁柱时取当有壁柱时取h hT

39、T。第61页/共73页4.5 多层房屋墙体计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算风荷载的简化处理风荷载的简化处理n满足以下条件时可以不考虑风荷载的作用：n外墙上洞口水平截面积不超过全截面积的2/3；n层高和总高不超过表中的要求；n屋面自重不小于0.8kN/m2。风荷载下引起的内力计算风荷载下引起的内力计算 墙体简化为竖向连续梁计算，支座及跨中弯矩为：式中 计算单元沿墙体高度的风荷载设计值；Hi第i层层高。H H1 1H Hi i第62页/共73页4.5 多层房屋墙体计算多层刚性方案房屋承重横墙的计算多层刚性方案房屋承重横墙的计算 除山墙外，内横墙仅承受由楼面传来的竖向

40、荷载；除山墙外，内横墙仅承受由楼面传来的竖向荷载；由于横墙承受均布荷载，可以取由于横墙承受均布荷载，可以取1 1米宽作为计算单元；米宽作为计算单元；当横墙沿房屋纵向均匀布置，且楼面的构造和使用荷当横墙沿房屋纵向均匀布置，且楼面的构造和使用荷载相同时，内横墙两边楼面传来的竖向荷载大小相等，载相同时，内横墙两边楼面传来的竖向荷载大小相等，作用位置对称，墙体按轴心受压计算；当两边的荷载大作用位置对称，墙体按轴心受压计算；当两边的荷载大小不等或作用点不对称时，墙体按偏心受压计算。小不等或作用点不对称时，墙体按偏心受压计算。第63页/共73页4.6 地下室墙地下室墙体的特点：地下室墙体的特点：u 地下室

41、墙体较厚，并且横墙布置较密，因此地下室墙体静力计算一般为刚性方案；u由于墙体较厚，并层高较低，一般可不进行高厚比验算；u地下室墙体计算时，作用于外墙上的荷载，顶板传来的荷载和地下室墙自重以外，还有土侧压力土侧压力，水压力水压力，有时还有室外地面室外地面荷载荷载。概述概述第64页/共73页4.6 地下室墙地下室墙体的荷载地下室墙体的荷载地下室墙体荷载P P=10kN/m=10kN/m2 2H H=p=p/uu上部砌体传来的荷载上部砌体传来的荷载N Nu u 作用于第一层墙体界面的作用于第一层墙体界面的形心上；形心上；uu第一层梁，板传来的轴心力第一层梁，板传来的轴心力N Nl l，作用于距墙体内

42、，作用于距墙体内侧侧0.40.4a a0 0处；处；uu土的侧压力土的侧压力 当无地下水时：当无地下水时：当有地下水时：当有地下水时：uu室外地面活荷载：室外地面活荷载：第65页/共73页4.6 地下室墙式中：土的天然重力密度，按地质勘察资料确定，也可近似取1820kN/m3；B计算单元长度（m）;H地表面一下产生侧压力土的深度（m）；土的内摩擦角，按地质勘察资料决定。地下水位以下土的重力密度或称浮重度（kN/m3），=-w；H2手地下水影响的高度（m）；w地下水的重力密度，一般可取10kN/m3。地下室墙体的荷载地下室墙体的荷载第66页/共73页4.6 地下室墙地下室墙体的计算简图和截面验算

43、地下室墙体的计算简图和截面验算地下室墙内力计算下部铰支于底边下部铰支于底边顶面，计算高度顶面，计算高度取地下室层高。取地下室层高。上端铰支于地下上端铰支于地下室顶盖梁底处。室顶盖梁底处。当施工期间未进行当施工期间未进行捣固，或基顶面未捣固，或基顶面未达到足够强度就回达到足够强度就回填土时，墙体底端填土时，墙体底端铰支承应取基础地铰支承应取基础地板的地面处。板的地面处。下部部分固结下部部分固结于基础顶面于基础顶面（大放脚）。（大放脚）。第67页/共73页4.6 地下室墙地下室墙体的荷载地下室墙体的荷载下部部分固结于基础顶面（大放脚）：下部部分固结于基础顶面（大放脚）：当当地下室墙体的厚度地下室墙

44、体的厚度D D 与与地下室墙体基础的宽度地下室墙体基础的宽度D D之比之比D D/D0.7/D0.7时，时，由于基础的刚度较大，墙体下部支座可按部分嵌固考虑，其嵌固弯由于基础的刚度较大，墙体下部支座可按部分嵌固考虑，其嵌固弯矩可按下式计算：矩可按下式计算：式中：M 0按地下室墙下支点完全固定时计算的固端弯矩（kN.m）；E砌体的弹性模量（kN/m2）；C地基刚度系数；H地下室顶盖底面至基础底面的距离（m）。地基的承载力特征值地基的承载力特征值地基的承载力特征值地基的承载力特征值（kPakPakPakPa）地基刚度系数地基刚度系数地基刚度系数地基刚度系数C C C C（kN/mkN/mkN/mk

45、N/m2 2 2 2）150150以下以下以下以下30003000以下以下以下以下350350600060006006001000010000600600以上以上以上以上1000010000以上以上以上以上地基刚度系数C值 第68页/共73页4.6 地下室墙地下室墙体的计算简图和截面验算地下室墙体的计算简图和截面验算地下室墙内力计算 控制截面控制截面-截面：地下室墙体上部截面，按偏心受压和局部受压分别验算承载力；截面：地下室墙体上部截面，按偏心受压和局部受压分别验算承载力；-截面：跨中弯矩最大截面，按偏心受压验算承载力；截面：跨中弯矩最大截面，按偏心受压验算承载力；-截面：地下室墙体下部截面，

46、按轴心受压验算承载力截面：地下室墙体下部截面，按轴心受压验算承载力（墙体下部支座按（墙体下部支座按部分嵌固考虑时，按偏心受压验算承载力）部分嵌固考虑时，按偏心受压验算承载力）。第69页/共73页4.6 地下室墙地下室墙体的计算简图和截面验算地下室墙体的计算简图和截面验算 施工阶段的抗滑移验算施工阶段的抗滑移验算 施工阶段，再回填土时，土对地下室墙体将产生侧压力。如果施工阶段，再回填土时，土对地下室墙体将产生侧压力。如果这时上部结构产生的轴向力还较小（上部结构未建成），则应验算这时上部结构产生的轴向力还较小（上部结构未建成），则应验算基础底面的抗滑能力。基础底面的抗滑能力。式中：Qs土侧压力的合

47、力；Qp室外地面施工活荷载产生的侧压力的合力；N回填土时实际存在的轴向力。土的类别土的类别摩擦面状态摩擦面状态干燥的干燥的潮湿的潮湿的基础沿砂或卵石滑动基础沿砂或卵石滑动0.60.60.50.5基础沿砂质粘土滑动基础沿砂质粘土滑动0.550.550.40.4基础沿粘土滑动基础沿粘土滑动0.50.50.30.3基础与土的摩擦系数第70页/共73页第四章第四章第四章第四章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 本章小结 混合结构房屋的结构布置方案；混合结构房屋的静力计算方案；混合结构房屋墙柱的高厚比验算；混合结构房屋单层房屋墙体的计算；混合结构房屋多层房屋墙体的计算；混合结构房屋地下室墙体的计算。第71页/共73页Thanks for Your Attention!第72页/共73页感谢您的观看！第73页/共73页