砌体结构房屋的墙体的承载力验算ppt课件.ppt

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1、第4章砌体结构房屋的墙体的承载力验算返回总目录砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的静力计算方案墙、柱的高厚比验算单层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算地下室墙的计算墙、柱刚性基础设计本章小结思考题与习题本章内容混合结构房屋的组成及结构布置混合结构房屋通常是指主要承重构件由不同的材料组成的房屋。如房屋的楼(屋)盖采用钢筋混凝土结构、轻钢结构或木结构，而墙体、柱、基础等承重构件采用砌体材料。在砌体结构房屋的设计中，承重墙、柱的布置十分重要。因为承重墙、柱的布置直接影响到房屋的平面划分、空间大小，荷载传递，结构强度、刚度、

2、稳定、造价及施工的难易。通常将平行于房屋长向布置的墙体称为纵墙；平行于房屋短向布置的墙体称为横墙；房屋四周与外界隔离的墙体称外墙；外横墙又称为山墙；其余墙体称为内墙。砌体结构房屋中的屋盖、楼盖、内外纵墙、横墙、柱和基础等是主要承重构件，它们互相连接，共同构成承重体系。根据结构的承重体系和荷载的传递路线，房屋的结构布置可分为以下几种方案。一、纵墙承重方案这种方案房屋的竖向荷载的主要传递路线为：板→梁(屋架)→纵向承重墙→基础→地基。纵墙承重体系的特点如下：(1)纵墙是主要的承重墙。(2)在纵墙上设置的门、窗洞口的大小及位置受到一

3、定的限制。(3)横墙数量少，房屋的空间刚度小。适用于使用上要求有较大空间的房屋(如教学楼、图书馆)以及常见的单层及多层空旷砌体结构房屋(如食堂、俱乐部、中小型工业厂房)等。纵墙承重的多层房屋，特别是空旷的多层房屋，层数不宜过多，因纵墙承受的竖向荷载较大，若层数较多，需显著增加纵墙厚度或采用大截面尺寸的壁柱，这从经济上或适用性上都不合理。因此，当层数较多、楼面荷载较大时，宜选用钢筋混凝土框架结构。二、横墙承重方案竖向荷载传递路线：楼(屋)面板→横墙→基础→地基横墙承重方案的特点如下：(1)横墙是主要的承重墙。纵墙上设置门、窗洞口

4、的限制较少，外纵墙的立面处理比较灵活。(2)横墙间距较小，一般为3～4.5m，同时又有纵向拉结，形成良好的空间受力体系，刚度大，整体性好。对抵抗沿横墙方向作用的风力、地震作用以及调整地基的不均匀沉降等较为有利。(3)由于在横墙上放置预制楼板，结构简单，施工方便，楼盖的材料用量较少，但墙体的用料较多。横墙承重方案适用于宿舍、住宅、旅馆等居住建筑和由小房间组成的办公楼等。横墙承重方案中，横墙较多，承载力及刚度比较容易满足要求，故可建造较高层的房屋。图4.3纵横墙混合承重方案三、纵横墙混合承重方案竖向荷载的主要传递路线为：梁→纵墙楼

5、(屋)面板→→基础→地基横墙或纵墙纵横墙混合承重方案的特点如下：(1)纵横墙均作为承重构件(2)由于钢筋混凝土楼板(及屋面板)可以依据建筑设计的使用功能灵活布置，较好的满足使用要求，结构的整体性较好。(3)在占地面积相同的条件下，外墙面积较小。纵横墙混合承重方案，既可保证有灵活布置的房间，又具有较大的空间刚度和整体性，所以适用于教学楼、办公楼、医院等建筑。图4.4内框架承重方案四、内框架承重方案竖向荷载的主要传递路线为：外纵墙→外纵墙基础板→梁→→地基柱→柱基础内框架承重方案的特点如下：(1)外墙和柱为竖向承重构件，内墙可取消

6、，因此有较大的使用空间，平面布置灵活。(2)由于竖向承重构件材料不同，基础形式亦不同，因此施工较复杂，易引起地基不均匀沉降。(3)横墙较少，房屋的空间刚度较差。砌体结构房屋的静力计算方案内容：墙、柱设计计算内力计算→确定其计算简图→也就是如何确定房屋的静力计算方案的问题墙体计算截面承载力计算(或验算)一、房屋的空间工作性能图4.5两端没有山墙的单层房屋图4.5无山墙单跨房屋的受力状态及计算简图图4.6有山墙单跨房屋在水平力作用下的变形情况纵墙基础风荷载→纵墙→→地基屋盖结构→山墙→山墙基础从上面的分析可以清楚地看出，这类房屋，

7、风荷载的传递体系已经不是平面受力体系，而是空间受力体系。此时，墙体顶部的水平位移不仅与纵墙自身刚度有关，而且与屋盖结构水平刚度和山墙顶部水平方向的位移有关。用空间性能影响系数η来表示房屋空间作用的大小。(4.1)——考虑空间工作时，外荷载作用下房屋排架水平位移的最大值。——外荷载作用下，平面排架的水平位移值。k——屋盖系统的弹性系数，取决于屋盖的刚度。s——横墙的间距。η值越大，房屋的空间作用越小；η值越小，则表明房屋的空间作用越大。η又称为考虑空间作用后的侧移折减系数。由于计算弹性系数k是比较困难的，《规范》采用半经验、半理

8、论的方法来确定弹性系数k：对于第一类屋盖，k=0.03；第二类屋盖，k=0.05；第三类屋盖，k=0.065。不同横墙间距房屋的各层空间工作性能影响系数ηi可按表4-1查得。此外，为了简便计算，《规范》偏于安全的取多层房屋的空间性能影响系数ηi与单层房屋相同的数值，即按表4-