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1、主讲教师：付慧琼 E-mail:,砌体结构,4.1 结构布置和静力计算方案 4.2 墙柱的高厚比验算 （2学时） 4.8 墙体的构造要求 4.3 刚性房屋的墙体设计 （2学时） 4.9 刚性房屋的墙体设计实例,第四章 混合结构房屋的静力计算和结构设计,设计步骤,确定墙体的布置,确定房屋的静力方案,墙柱内力分析,验算墙柱承载力,采取构造措施,墙柱的高厚比验算,一、单层房屋承重纵墙的计算,柱与基础连接处：按固定端考虑,1、 计算简图的基本假定,横梁与柱：按铰节点考虑 (屋面梁与柱的锚固图）,墙柱上端设有不动铰支座,4.3 刚性方案房屋墙体计算,2 、单层房屋承重墙的内力计算,（1） 竖向荷载作用下
2、的内力分析,（2） 风荷载作用下的内力分析,（1） 竖向荷载作用下的内力分析,1.屋面恒载G （kN/m2) （主要为屋盖结构构件自重）,2.屋面活荷载Q （kN/m2) （1）屋面活荷载Q1 （2）雪荷载Q2 （3）屋面积灰荷载Q3,竖向荷载,屋面荷载,墙、柱自重：,其大小可根据截面尺寸、砌体容重及 墙柱高度计算,屋面荷载的作用位置,屋面荷载通过屋架墙体顶部，屋架的支承反力为Nl,屋架的支承反力为Nl是一偏心力，统一向墙顶截面形心简化,变成 轴心压力 Nl,弯矩 Ml= Nle,共同作用在墙顶上。,查等截面直杆固端弯矩和固端剪力表 (一端固定，一端铰支）,（2） 风荷载作用下的内力分析,3、
3、 荷载效应组合,4、 控制截面最不利内力位置,单层房屋承重纵墙体计算方法汇总,单层刚性方案房屋承重纵墙计算计算简图,单层弹性方案房屋承重纵墙计算计算简图,单层刚弹性方案房屋承重纵墙计算计算简图,空间性能影响系数，又可称为房屋 考虑空间工作后的侧移折减系数。,主讲教师：付慧琼 E-mail:,砌体结构,二、 多层房屋承重纵墙的计算,（一）外纵墙计算单元,通常取一个开间的窗间墙所在的竖向墙带,计算单元平面,竖向荷载在每一楼层的作用范围,（二）竖向荷载作用下的计算,1、计算简图的基本假定,在竖向荷载作用下：墙柱在每层高度范围内，视为两端铰支的竖向构件（静定）。,竖向荷载作用下： 两端铰支的竖向构件
4、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。,房屋部分剖面,底层为铰支座： 在底层砖墙与基础连接处， 墙体虽未减弱，但由于 多屋房屋上部传来的轴向力 与该处弯矩相比大很多， 因此底端认为是铰支座。,底层支座位置：底层， 取基础大放脚顶 至二层盖结构支承面之间高度 （下端支承点取地面下500mm处）,2、最不利截面位置及内力计算,II： 墙体顶部 IIII：墙体底部,危险截面取法：,每层墙柱承受 的竖向荷载： Nui 、 Nli 、 Gi,多层刚性方案房屋承重纵墙的计算,竖 向 荷 载 下 的 墙 体 计 算 简 图,3、 内力计算方法,墙厚相同时，每层墙
5、柱上端轴向力 对截面形心 产生的实际偏心距：,每层墙柱上端轴向力：Nui+ Nli,每层墙柱上端弯矩：Mli,II截面：,多层房屋刚性方案时的墙体计算简图,每层墙柱下端轴向力：Nui+ NliGi,每层墙柱下端弯矩：0,IIII截面： 按轴心受压,4、 截面承载力验算,II截面： 按偏心受压和 局部受压,IIII截面： 按轴心受压,进行截面承载力验算。,根据上述最不利截面的竖向力N 和竖向力偏心距e之后， 可按受压构件进行墙体的竖向承载力计算。,（三）在水平荷载作用下：,墙柱视为竖向连续梁。,（1）外墙上洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3; （2）层高和总高不超过表的规定； （3）屋面自
6、重不小于0.8kN/m2,实测和计算表明：对刚性方案多层房屋的外墙，只要满足下列条件后就可不考虑风荷载的影响，其条件为：,主讲教师：付慧琼 E-mail:,砌体结构,三、 多层房屋承重横墙的计算要点,只计算竖向荷载作用下的承载力, 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，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。,内横墙计算单元面积： 取1m相邻洞口中心线间距（m）,按轴心受压构件计算,内横墙在对称竖向荷载作用下的承载力,当有楼面大梁支承于横墙时， 尚应进行梁端砌体局部受压验算；,主讲教师：
7、付慧琼 E-mail:,砌体结构,（1）墙厚240mm，满足刚性横墙的要求 （2）楼盖为钢筋混凝土无檩体系楼盖 （3）横墙最大间距s32m,例题102,2、 静力计算方案的确定,刚性方案,（1）屋盖自重0.8m2 （2）洞口水平截面积全截面面积的2/3 （3）层高3.4m4m，总高13.6m28m,不考虑风荷载作用,（一）、承重外纵墙的整片墙高厚比验算,（二）、承重外纵墙的壁柱间墙高厚比验算,（三）、承重内纵墙的高厚比验算,（四）、承重内横墙的高厚比验算,纵墙,横墙,承重砖墙的高厚比验算,主讲教师：付慧琼 E-mail:,砌体结构,3 墙体承载力验算,承重横墙的承载力验算,承重纵墙的承载力验算
8、,一 求承重纵墙顶部的 偏心力设计值N： NN0Nl,（1）承重纵墙的承载力验算,（2）求N0,承重横墙的控制截面： 墙体顶部：偏心受压 墙体底部：轴心受压,（1）求Nl,II IIII,（2）（e15.2；ei0；3）偏心，长柱：,（1）求高厚比,二 求稳定系数,由B2100， b240 ， D240370610 查附录5得： hT465mm，y1166mm,由P24页砂浆强度等级M5时，0.0015 且9.4时，时， 得到0.814,承重横墙的控制截面： 墙体顶部：偏心受压,II IIII,（1）求截面面积A,（2）无筋砌体构件， 其截面积小于0.3m2时， raA+0.7 截面积大于0.
9、3m2时 ra1.0,三 求砌体强度设计值的调整系数ra：,四 墙体的偏心力承载力验算：,轴向力设计值满足承载力要求！,承重横墙的控制截面： 墙体顶部：偏心受压,II IIII,一 求承重纵墙底部的 轴心力设计值N： NN0G,（1）求N0,承重横墙的控制截面： 墙体顶部：偏心受压 墙体底部：轴心受压,（2）求墙体自重G,IIII,（2）（e0；3）轴心，长柱：,（1）求高厚比,二 求稳定系数,由B2100， b240 ， D240370610 查附录5得： hT465mm，y1166mm,由P24页砂浆强度等级M5时，0.0015 且9.4时，时， 得到0.822,承重横墙的控制截面： 墙体
10、底部：轴心受压,IIII,（1）求截面面积A,（2）无筋砌体构件， 其截面积小于0.3m2时， raA+0.7 截面积大于0.3m2时 ra1.0,三 求砌体强度设计值的调整系数ra：,四 墙体的轴心力承载力验算：,轴向力设计值满足承载力要求！,承重横墙的控制截面： 墙体底部：轴心受压,IIII,主讲教师：付慧琼 E-mail:,砌体结构,多屋砌体房屋墙、柱设计计算,1、计算简图,外墙计算单元,外墙竖向荷载作用计算位置,（一）刚性构造方案房屋承重纵墙计算（竖向荷载）,1、计算简图,外纵墙计算图形,底层为铰支座：在底层砖墙与基础连接处，墙体虽未减弱，但由于多屋房屋上部传来的轴向力与该处弯矩相比大
11、很多，因此底端认为是铰支座。,因此，墙体在承受竖向荷载时，在每层高度范围内就成了两端铰支的竖向构件，由每层楼（屋）盖通过梁或板传至墙上的偏心荷载只对本层墙体产生弯矩，而以上各层传至该层墙体的荷载可认为是通过上一层墙体截面形心作用于该层墙体顶面。,底层支座位置：底层，取基础大放脚顶至二层盖结构支承面之间高度（当基础埋深较大时，下端支承点取地面下500mm处）,2、最不利截面位置及内力计算,外纵墙最不利计算截面位置及内力图,2、最不利截面位置及内力计算,本层楼盖底面I-I； 窗口上边缘II-II； 窗台下边缘III-III； 下层楼盖顶面IV-IV。,危险截面：,本层楼盖底面I-I；,e1 :Nl
12、 对该层墙体的偏心距， h为该层墙体厚度；,e2 :上层墙体重心对该层墙体重心的偏心距； 若上下层墙体厚度相同，则为0。,下层楼盖顶面IV-IV: 经简化后，该处墙体承受的弯 矩为零，其竖向力设计值为：,窗口上边缘II-II； 窗台下边缘III-III；,规范简化方法：墙的截面面积偏于安全地取 窗间墙的面积作为计算面积。因此危险截面为：上 端楼盖底面处截面比较不利，因为该处弯矩比较大， 但如果弯矩影响较小，有时下层楼盖顶面处截面可 能更不利。一般情况下，可仅取这两个截面作为控制 截面进行墙体的竖向承载力计算。,3、截面承载力计算,根据上述最不利截面的竖向力N和竖向力偏心距e之后，可按受压构件进
13、行墙体的竖向承载力计算。,（二）、外纵墙在水平荷载作用下的计算,（1）外墙上洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3; （2）层高和总高不超过表32-2的规定； （3）屋面自重不小于0.8kN/m2,实测和计算表明：对刚性方案多层房屋的外墙，只要满足下列条件后就可不考虑风荷载的影响，其条件为：,其方法：按梁两端固结求出梁端的弯矩，再将其乘以修正系数后，按墙体线性刚度分到上层墙底和下层墙顶对墙体承载力再验算一次。,注意：,对于梁跨度大于9m的墙承重的多屋房屋，除按上述方法计算墙体承载力外，还应考虑梁部分嵌固于墙引起的弯矩。宜考虑约束作用对墙体产生的不利影响。,a:梁端实际支承长度； h:支承墙体
14、的厚度，当下下墙厚不同时取下部墙厚，当有壁柱时取hT,（三）、刚性构造方案房屋承重横墙计算,只计算竖向荷载作用下的承载力,计算单元取1m,按轴心受压构件计算,对于承重横墙，因按轴心受压构件计算，则应取纵向力最大的截面进行计算，规范规定沿层高各截面取用相同的纵向力影响系数，因此可认为每层根部截面处为最不利截面。,当横墙上设有门窗洞口时，则应取洞口中心线 之间的墙体作为计算单元；,当有楼面大梁支承于横墙时，应取大梁间距 作为计算单元，此外，尚应进行梁端砌体局 部受压验算；,对于支承楼板的墙体，则不需要进行局部受 压验算。,本层楼盖底面 I-I； 窗口上边缘 II-II； 窗台下边缘 III-III
15、； 下层楼盖顶面IV-IV。,危险截面取法之一：,2、最不利截面位置及内力计算,因此，墙体在承受竖向荷载时， 在每层高度范围内就成了 两端铰支的竖向构件。 由每层楼（屋）盖通过梁或板 传至墙上的偏心荷载Nli 只对本层墙体产生弯矩。 而以上各层传至该层墙体的荷载Nui 可认为是通过上一层墙体截面形心 作用于该层墙体顶面。,本层楼盖底面I-I；,e1 : Nl 对该层墙体的偏心距， h为该层墙体厚度；,e2 :上层墙体重心对该层墙体重心的偏心距； 若上下层墙体厚度相同，则为0。,下层楼盖顶面IV-IV: 经简化后， 该处墙体承受的弯矩为零， 其竖向力设计值为：,窗口上边缘II-II； 窗台下边缘III-III；,规范简化方法：墙的截面面积偏于安全地取 窗间墙的面积作为计算面积。 因此危险截面为： 上端楼盖底面处截面比较不利，因为该处弯矩比较大， 但如果弯矩影响较小， 有时下层楼盖顶面处截面可能更不利。 一般情况下，可仅取这两个截面作为控制 截面进行墙体的竖向承载力计算。,对于承重横墙，因按轴心受压构件计算， 则应取纵向力最大的截面进行计算， 规范规定沿层高各截面取用 相同的纵向力影响系数， 因此可认为每层根部截面处为最不利截面。,