砌體結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)PPT

1、 1. 掌握單、多層剛性方案房屋計(jì)算方法；2.了解過(guò)梁的類(lèi)型和構(gòu)造； 3.了解墻梁的受力特點(diǎn)和破壞形態(tài)，墻梁的構(gòu)造； 4.掌握挑梁與雨棚的受力特點(diǎn)和構(gòu)造要求。教學(xué)目標(biāo)： 第四講單層剛性方案房屋計(jì)算1單層房屋承重縱墻的計(jì)算（1）靜力計(jì)算假定1） 縱墻、柱下端與基礎(chǔ)固結(jié)，上端與大梁（屋架） 鉸接；2） 屋蓋剛度等于無(wú)限大，可視為墻、柱的水平方向 不動(dòng)鉸支座。剛性方案房屋計(jì)算（2）計(jì)算單元計(jì)算單層房屋承重縱墻時(shí)，一般選擇有代表性的一段或荷載較大以及截面較弱的部位作為計(jì)算單元。有門(mén)窗洞口的外縱墻，取一個(gè)開(kāi)間為計(jì)算單元，無(wú)門(mén)窗洞口的縱墻，取1m長(zhǎng)的墻體為計(jì)算單元。其受荷寬度為該墻左右各1/2的開(kāi)間寬度。

2、（3）計(jì)算簡(jiǎn)圖單層剛性方案房屋計(jì)算的計(jì)算簡(jiǎn)圖下圖 1）屋面荷載：由軸向力（Nl）和彎矩（ ）組成。對(duì)屋架，作用點(diǎn)一般距墻體中心線(xiàn)150mm，對(duì)屋面梁， Nl距墻體邊緣的距離為0.4a0，則其偏心距 。 2）風(fēng)荷載：包括作用于屋面上和墻面上的風(fēng)荷載，屋面上（包括女兒墻上）的風(fēng)荷載可簡(jiǎn)化為作用于墻、柱頂部的集 中荷載的W，作用于墻面上的風(fēng)荷載為均布荷載w。 3）墻體荷載：墻體荷載（NG）作用于墻體軸線(xiàn)上。（4）縱墻、柱的荷載 （5）內(nèi)力計(jì)算 1） 在屋蓋荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 在屋蓋荷載作用下，該結(jié)構(gòu)可按一次超靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)力，其計(jì)算結(jié)果為： 2）風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算時(shí)只考慮墻面風(fēng)荷載。在離

3、上端x處彎矩：對(duì)迎風(fēng)面， ，對(duì)背風(fēng)面， （6）墻、柱控制截面與內(nèi)力組合 控制截面為內(nèi)力組合最不利處，一般指梁的底面、窗頂面和窗臺(tái)處，其組合有： 1）Mmax與相應(yīng)的N和V； 2）Mmin與相應(yīng)的N和V； 3）Nmax與相應(yīng)的M和V； 4）Nmin與相應(yīng)的M和V。多層剛性方案房屋計(jì)算1多層房屋承重縱墻的計(jì)算（1）計(jì)算單元選擇有代表性的一段或荷載較大以及截面較弱的部位作為計(jì)算單元。計(jì)算單元的受荷寬度為(l1+l2)/2，如圖10.2.5所示。一般情況下，對(duì)有門(mén)窗洞口的墻體，計(jì)算截面寬度取窗間墻寬度，對(duì)無(wú)門(mén)窗洞口的墻體，計(jì)算截面寬度取(l1+l2)/2。對(duì)無(wú)門(mén)窗洞口且受均布荷載的墻體，取1m寬的墻體

4、計(jì)算。（2）計(jì)算簡(jiǎn)圖1）豎向荷載作用下墻體的計(jì)算簡(jiǎn)圖以樓蓋和基礎(chǔ)為鉸支的多跨簡(jiǎn)支梁。計(jì)算每層內(nèi)力時(shí)，分層按簡(jiǎn)支梁分析墻體內(nèi)力，其計(jì)算高度等于每層層高，底層計(jì)算高度要算至基礎(chǔ)頂面。 豎向荷載作用下多層剛性方案房屋的計(jì)算原則： 上部各層荷載沿上一層墻體的截面形心傳至下層； 在計(jì)算某層墻體彎矩時(shí)，要考慮梁、板支承壓力對(duì)本層墻體產(chǎn)生的彎矩，當(dāng)本層墻體與上層墻體形心不重合時(shí)，要考慮上層墻體傳來(lái)的荷載對(duì)本層墻體產(chǎn)生的彎矩，其荷載作用點(diǎn)如圖所示。 2）水平荷載作用下墻體的計(jì)算簡(jiǎn)圖 在水平風(fēng)載作用下，縱墻可按連續(xù)梁分析其內(nèi)力，其計(jì)算簡(jiǎn)圖。 由風(fēng)荷載引起的縱墻的彎矩可近似按下式計(jì)算： 式中w計(jì)算單元內(nèi)，沿每米墻

5、高的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值； Hi第i層墻高。 在迎風(fēng)面，風(fēng)荷載表現(xiàn)為壓力，在背風(fēng)面，風(fēng)荷載表現(xiàn)為吸力。規(guī)范規(guī)定：剛性方案多層房屋的外墻符合下列要求時(shí)，靜力計(jì)算可不考慮風(fēng)荷載的影響： 洞口水平截面面積不超過(guò)全截面面積的23； 層高和總高度不超過(guò)規(guī)范的規(guī)定； 屋面自重不小于0.8kN/m2。 （3）控制截面的與截面承載力驗(yàn)算 對(duì)于多層砌體房屋，如果每一層墻體的截面與材料強(qiáng)度都相同，則只需驗(yàn)算底層墻體承載力，如有截面或材料強(qiáng)度的變化，則還需要驗(yàn)算變截面處墻體的承載力。對(duì)于梁下支承處，尚應(yīng)進(jìn)行局部受壓承載力驗(yàn)算。 求出墻體最不利截面的內(nèi)力后，按受壓構(gòu)件承載力計(jì)算公式進(jìn)行截面承載力驗(yàn)算。 每層墻體的控制截面有：

6、樓蓋大梁底面處、窗口上邊緣處、窗口下邊緣處、下層樓蓋大梁底面處。2多層剛性方案房屋承重橫墻的計(jì)算 房屋的樓蓋和屋蓋均可視為橫墻的不動(dòng)鉸支座。（1）計(jì)算單元與計(jì)算簡(jiǎn)圖 一般沿墻長(zhǎng)取1m寬為計(jì)算單元。每層橫墻視為兩端為不動(dòng)鉸接的豎向構(gòu)件，構(gòu)件高度為每層層高，頂層若為坡屋頂，則構(gòu)件高度取頂層層高加上山尖高度h的平均值，底層算至基礎(chǔ)頂面或室外地面以下500mm處。（2）內(nèi)力分析要點(diǎn)作用在橫墻上的本層樓蓋荷載或屋蓋荷載的作用點(diǎn)均作用于距墻邊處。如果橫墻兩側(cè)開(kāi)間相差不大，則視橫墻為軸心受壓構(gòu)件，如果相差懸殊或只是一側(cè)承受樓蓋傳來(lái)的荷載，則橫墻為偏心受壓構(gòu)件。承重橫墻的控制截面一般取該層墻體截面，如圖所示，

7、此處的軸向力最大。 過(guò) 梁1過(guò)梁的種類(lèi)與構(gòu)造（1）磚砌平拱過(guò)梁（2）磚砌弧拱過(guò)梁（3）鋼筋磚過(guò)梁（4）鋼筋混凝土過(guò)梁磚砌平拱過(guò)梁磚砌弧拱過(guò)梁鋼筋磚過(guò)梁鋼筋混凝土過(guò)梁 砌有一定高度的墻的鋼筋混凝土過(guò)梁為一個(gè)偏心受拉構(gòu)件， 過(guò)梁上的墻體形成的內(nèi)拱將產(chǎn)生卸載作用。2過(guò)梁的受力特點(diǎn)（1）過(guò)梁的受力（2）過(guò)梁上的荷載 墻體荷載：對(duì)于磚砌墻體，當(dāng)過(guò)梁上的墻體高度hwln/3時(shí)，應(yīng)按全部墻體的自重作為均布荷載考慮。當(dāng)過(guò)梁上的墻體高度hw ln /3時(shí)，應(yīng)按高度ln /3的墻體自重作為均布荷載考慮。對(duì)于混凝土砌塊砌體，當(dāng)過(guò)梁上的墻體高度hw ln /2時(shí),應(yīng)按全部墻體的自重作為均布荷載考慮。3鋼筋混凝土過(guò)梁通

8、用圖集 現(xiàn)以全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)圖集鋼筋混凝土過(guò)梁圖集03G3221、2、3為例： 當(dāng)過(guò)梁上的墻體高度hw ln/2時(shí)，應(yīng)按高度ln /2的墻體自重作為均布荷載考慮。 梁板荷載：當(dāng)梁、板下的墻體高度hw 500mm時(shí)，應(yīng)沿梁高設(shè)置通長(zhǎng)水平腰筋，直徑不得小于12mm，間距不應(yīng)大于200mm；7）墻梁偏開(kāi)通口的寬度及兩側(cè)各一個(gè)梁高范圍內(nèi)直至靠近洞口支座邊的托梁箍筋直徑不宜小于8mm，間距不應(yīng)大于100mm（圖10.4.7）。挑 梁 1挑梁的受力特點(diǎn) 挑梁在懸挑端集中力、墻體自重以及上部荷載作用下，共經(jīng)歷三個(gè)工作階段 彈性工作階段：挑梁在未受外荷載之前，墻體自重及其上部荷載在挑梁埋入墻體部分的上、下界面產(chǎn)生初始

9、壓應(yīng)力，當(dāng)挑梁端部施加外荷載后，挑梁與墻體的上、下界面的豎向壓應(yīng)力如圖。隨著的增加，將首先達(dá)到墻體通縫截面的抗拉強(qiáng)度而出現(xiàn)水平裂縫，如圖 ，出現(xiàn)水平裂縫時(shí)的荷載約為傾覆時(shí)的外荷載的2030，此為第一階段。 帶裂縫工作階段：隨著外荷載的繼續(xù)增加，最開(kāi)始出現(xiàn)的水平裂縫將不斷向內(nèi)發(fā)展，同時(shí)挑梁埋入端下界面出現(xiàn)水平裂縫并向前發(fā)展。隨著上下界面的水平裂縫的不斷發(fā)展，挑梁埋入端上界面受壓區(qū)和墻邊下界面受壓區(qū)也不斷減小，從而在挑梁埋入端上角砌體處產(chǎn)生裂縫。隨著外荷載的增加，此裂縫將沿砌體灰縫向后上方發(fā)展為階梯型裂縫，此時(shí)的荷載約為傾覆時(shí)外荷載的80。斜裂縫的出現(xiàn)預(yù)示著挑梁進(jìn)入傾覆破壞階段，在此過(guò)程中，也可能

10、出現(xiàn)局部受壓裂縫。 破壞階段：挑梁可能發(fā)生的破壞形態(tài)有以下三種（圖）：1）挑梁傾覆破壞：挑梁傾覆力矩大于抗傾覆力矩，挑梁尾端墻體斜裂縫不斷開(kāi)展，挑梁繞傾覆點(diǎn)發(fā)生傾覆破壞；2）梁下砌體局部受壓破壞：當(dāng)挑梁埋入墻體較深、梁上墻體高度較大時(shí)，挑梁下靠近墻邊小部分砌體由于壓應(yīng)力過(guò)大發(fā)生局部受壓破壞；3）挑梁彎曲破壞或剪切破壞。 2挑梁的構(gòu)造要求挑梁設(shè)計(jì)除應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范混凝土規(guī)范的有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：（1）縱向受力鋼筋至少應(yīng)有12的鋼筋面積伸入梁尾端，且不少于212。其余鋼筋伸入支座的長(zhǎng)度不應(yīng)小于2l13；（2）挑梁埋入砌體長(zhǎng)度l1與挑出長(zhǎng)度l之比宜大于1.2；當(dāng)挑梁上無(wú)砌體時(shí)，l1與l之比宜大于2。雨 篷 1雨篷的種類(lèi)及受力特點(diǎn) （1）雨篷的分類(lèi) 按施工方法，雨篷分為現(xiàn)澆雨篷和預(yù)制雨篷； 按支承條件分為板式雨篷和梁式雨篷； 按材料分為鋼筋混凝土雨篷和鋼結(jié)構(gòu)雨篷。 （2）雨篷的受力特點(diǎn) 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式雨篷由雨篷板和雨篷梁組成。 雨篷板是一個(gè)受彎構(gòu)件，雨篷梁是一個(gè)彎剪扭構(gòu)件。（3）現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式雨篷的三種破壞形態(tài)： 沿雨篷板根部斷裂 雨篷梁受彎剪扭破壞 雨篷傾覆 （2）雨篷板受力鋼筋按計(jì)算求得，但不得小于6200(As=141mm2/m)；且深入墻內(nèi)的錨固長(zhǎng)度?。槭芾摻铄^