砌体结构.ppt

1、7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算1、确定计算单元、确定计算单元 通常取通常取一个开间一个开间作为计算单元。作为计算单元。2、确定计算简图、确定计算简图由前述分析可知，单层刚性方案房屋，其由前述分析可知，单层刚性方案房屋，其纵墙顶端的水平位移纵墙顶端的水平位移在在静力分析时可以认为为静力分析时可以认为为零零。内力计算可采用下列假定。内力计算可采用下列假定：纵墙、柱纵墙、柱下端下端在基础顶面处在基础顶面处固接固接，上端上端与屋面大梁与屋面大梁(或屋或屋 架架)铰铰接接；屋盖结构可视为纵墙上端的；屋盖结构可视

2、为纵墙上端的不动铰支座不动铰支座。7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算2、确定计算简图、确定计算简图按照上述假定，按照上述假定，每片纵墙每片纵墙就可以按就可以按上端支承在不动铰支座和下端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。支承在固定支座上的竖向构件单独进行计算。7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算3、荷载作用下内力计算、荷载作用下内力计算（1）屋面荷载）屋面荷载 u屋面荷载包括屋面荷载包括屋

3、盖构件自重屋盖构件自重，屋面，屋面活荷载活荷载或或雪荷载雪荷载，这些荷载，这些荷载通过屋架或屋面大梁以通过屋架或屋面大梁以集中力集中力的形式作用于墙体顶端。通常情况的形式作用于墙体顶端。通常情况下，集中力下，集中力 Nl 的作用点，对墙体中心线有一个偏心距的作用点，对墙体中心线有一个偏心距 el，所以作，所以作用于墙体顶端的屋面荷载由轴心压力用于墙体顶端的屋面荷载由轴心压力 Nl 和弯矩和弯矩 M=Nlel 组成，组成，由此可计算出其内力：由此可计算出其内力：7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算3、荷载作用

4、下内力计算、荷载作用下内力计算（2）风荷载）风荷载 u风荷载包括作用于风荷载包括作用于屋面上屋面上和和墙面上墙面上的风荷载两部分组成。的风荷载两部分组成。屋面屋面上的风荷载上的风荷载一般简化为作用于墙、柱顶端的一般简化为作用于墙、柱顶端的集中荷载集中荷载WW，对于刚，对于刚性方案房屋，性方案房屋，W W 已通过屋盖直接传至横墙，再由横墙传至基础后已通过屋盖直接传至横墙，再由横墙传至基础后传给地基，所以在纵墙上不产生内力。传给地基，所以在纵墙上不产生内力。墙面风荷载墙面风荷载为为均布荷载均布荷载q q，应考虑两种风向，即按，应考虑两种风向，即按迎风面迎风面(压力压力)、背风面背风面(吸力吸力)分

5、别考虑。分别考虑。7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算3、荷载作用下内力计算、荷载作用下内力计算（2）风荷载）风荷载墙体的内力为墙体的内力为 7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算3、荷载作用下内力计算、荷载作用下内力计算（3）墙体自重）墙体自重u 墙体自重包括砌体、内外粉刷及门窗的自重，作用于墙体的墙体自重包括砌体、内外粉刷及门窗的自重，作用于墙体的轴线上。轴线上。当墙柱为等截面时，自重不引起弯矩当墙柱为等截面时，自重不

6、引起弯矩。4、控制截面及内力组合、控制截面及内力组合承重墙、柱设计步骤：承重墙、柱设计步骤：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根据荷载规范考虑多种荷载组合 找出墙柱的控制截面，求出控制截面的内力组合找出墙柱的控制截面，求出控制截面的内力组合选出各控制截面的最不利内力进行墙柱承载力验算。选出各控制截面的最不利内力进行墙柱承载力验算。7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算的计算4、控制截面及内力组合、控制截面及内力组合控控制制截截面面即即最最危危险险截截面面，有有三三个个：墙

7、墙柱柱顶顶部部截截面面、风风荷荷载载作作用用下下弯弯矩最大的截面矩最大的截面和和墙柱下端截面墙柱下端截面。内内力力组组合合按按照照可可能能而而又又最最不不利利的的原则进行组合，确定最不利内力。原则进行组合，确定最不利内力。7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算5、截面承载力计算、截面承载力计算I-I截面截面既有轴力既有轴力N又有弯矩又有弯矩M，按偏心受压验算承载力，同时还，按偏心受压验算承载力，同时还需验算梁下的砌体局部受压承载力；需验算梁下的砌体局部受压承载力；-、-截面截面均按偏心均按偏心受压验算承载力。

8、受压验算承载力。按偏心受压构件计算时，按偏心受压构件计算时，构件的截面宽度构件的截面宽度：开有洞口开有洞口取窗间墙的截面宽度；取窗间墙的截面宽度；无洞口无洞口取计算单元的宽度。取计算单元的宽度。带壁柱墙的翼缘宽度带壁柱墙的翼缘宽度可取壁柱宽度加可取壁柱宽度加2/3墙高，但不大于相墙高，但不大于相邻窗间墙的宽度或相邻壁柱间的距离。邻窗间墙的宽度或相邻壁柱间的距离。7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算二、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算二、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算1、确定计算单元、确定计算单元 通常取通常取一个开间一个开间作为计算单元。作为计算单元。2、确定计算简图、确定计

9、算简图 计算简图为一可侧移的铰接平面排架计算简图为一可侧移的铰接平面排架7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算二、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算二、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算3、荷载作用下内力计算、荷载作用下内力计算（1）屋面荷载）屋面荷载 u当屋盖荷载对称时，排架柱顶将不产生侧移。因此当屋盖荷载对称时，排架柱顶将不产生侧移。因此内力计算与内力计算与刚性方案相同刚性方案相同。（2）风荷载）风荷载7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算二、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算二、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算3、荷载作用下内力计算、荷载作用下内力计算（2）风荷载）

10、风荷载假定在排架顶端加一个不动铰支座假定在排架顶端加一个不动铰支座 7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算二、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算二、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算3、荷载作用下内力计算、荷载作用下内力计算（2）风荷载）风荷载将反力将反力R反向反向作用于排架顶端作用于排架顶端 7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算二、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算二、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算3、荷载作用下内力计算、荷载作用下内力计算（3）叠加）叠加 4、控制截面及内力组合、控制截面及内力组合弹性方案房屋墙柱控制截面为：弹性方案房屋墙柱控制截面为：柱顶截面柱顶

11、截面、柱底截面柱底截面。其。其 承载力验算与刚性方案相同。承载力验算与刚性方案相同。7.4 单层刚性方案房屋墙体计算单层刚性方案房屋墙体计算三、单层刚弹性方案房屋承重纵墙的计算三、单层刚弹性方案房屋承重纵墙的计算在水平荷载作用下，刚弹性方案房屋墙顶将产生水平位移，但侧在水平荷载作用下，刚弹性方案房屋墙顶将产生水平位移，但侧移值移值比弹性方案房屋小比弹性方案房屋小，但，但不能忽略不能忽略。因此计算时应考虑房屋的。因此计算时应考虑房屋的空间工作，其计算简图采用在平面排架空间工作，其计算简图采用在平面排架(弹性方案弹性方案)的柱顶加一个的柱顶加一个弹性支座。弹性支座。7.4 单层刚性方案房屋墙体计算

12、单层刚性方案房屋墙体计算三、单层刚弹性方案房屋承重纵墙的计算三、单层刚弹性方案房屋承重纵墙的计算u当屋盖荷载对称时，排架柱顶将不产生侧移。因此当屋盖荷载对称时，排架柱顶将不产生侧移。因此内力计算与内力计算与刚性方案相同刚性方案相同。u风荷载作用下的内力计算同单层风荷载作用下的内力计算同单层弹性方案房屋相似弹性方案房屋相似，只是以，只是以R代替代替R施加于柱顶进行计算。施加于柱顶进行计算。7.5 多层刚性方案房屋墙体计算多层刚性方案房屋墙体计算一、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算一、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算1、确定计算单元、确定计算单元有门窗洞口时，内外纵墙的计算截面宽度有门窗洞口时，内外纵

13、墙的计算截面宽度 B B一般取一个开间的门一般取一个开间的门间墙或窗间墙；无门窗洞口时，计算截面宽度间墙或窗间墙；无门窗洞口时，计算截面宽度 B B 取取(l1+l2)/2。7.5 多层刚性方案房屋墙体计算多层刚性方案房屋墙体计算一、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算一、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算2、确定计算简图、确定计算简图（1 1）竖向荷载）竖向荷载在竖向荷载作用下，多层刚性方案房屋的承重墙如同一在竖向荷载作用下，多层刚性方案房屋的承重墙如同一竖向连续竖向连续梁梁，屋盖、楼盖及基础顶面作为连续梁的支承点。由于屋盖、楼，屋盖、楼盖及基础顶面作为连续梁的支承点。由于屋盖、楼盖中的梁或板伸入墙内

14、搁置，致使墙体的连续性受到削弱，因此盖中的梁或板伸入墙内搁置，致使墙体的连续性受到削弱，因此在在支承点处所能传递的弯矩很小支承点处所能传递的弯矩很小。为了简化计算，假定连续梁在。为了简化计算，假定连续梁在屋盖、楼盖处为屋盖、楼盖处为铰接铰接。在基础顶面处的轴向力远比弯矩大，因此，。在基础顶面处的轴向力远比弯矩大，因此，墙体在基础顶面处也可假定为铰接。这样，在墙体在基础顶面处也可假定为铰接。这样，在竖向荷载作用下竖向荷载作用下，刚性方案多层房屋的墙体刚性方案多层房屋的墙体在在每层高度范围内每层高度范围内，均可简化为，均可简化为两端铰两端铰接的竖向构件接的竖向构件进行计算。进行计算。7.5 多层刚

15、性方案房屋墙体计算多层刚性方案房屋墙体计算一、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算一、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算2、确定计算简图、确定计算简图（2 2）水平荷载）水平荷载在水平风荷载作用下，墙体将产生弯曲。这在水平风荷载作用下，墙体将产生弯曲。这时墙体可视为一个时墙体可视为一个竖向连续梁竖向连续梁。其引起的弯。其引起的弯矩可近似按矩可近似按7.7式计算式计算:式中：式中：沿楼层高均布风荷载的设计值；沿楼层高均布风荷载的设计值；Hi 第第i i层层高。层层高。7.5 多层刚性方案房屋墙体计算多层刚性方案房屋墙体计算一、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算一、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算2、确定计算简图

16、、确定计算简图规范规范规定，刚性方案多层房屋只要满足下列条件，可不考虑规定，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：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层高和总高不超过表7.5所规定的数值。所规定的数值。屋面自重不小于屋面自重不小于0.8kN/m2。7.5 多层刚性方案房屋墙体计算多层刚性方案房屋墙体计算一、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算一、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算3、计算单元截面宽度、计算单元截面宽度计算单元的截面宽度取值同单层房屋。计算单元的截面宽度取值同单层房屋。4、竖向荷载作用下的控制截面、竖向荷载作用下的控制截面控制截面为控制截面为每层的顶部和底部每层的顶部和底部，顶部截面，顶部截面弯矩弯矩较大，底部截面较大，底部截面轴轴力力较大（较大（图图7.19）。当楼面梁支承于墙上时，梁端上下的墙体对梁端转动有一定的约当楼面梁支承于墙上时，梁端上下的墙体对梁端转动有一定的约束作用，因而梁端也有一定的约束弯矩。当梁的跨度束作用，因而梁端也有一定的约束弯矩。当梁的跨度较小较小时