混合結構房屋墻體設計

混合結構房屋墻體設計第1頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日第四章混合結構房屋墻體設計砌體結構4.2房屋的靜力計算方案

4.3墻柱高厚比驗算4.4單層房屋墻體計算

第四章4.1混合結構房屋的組成及結構布置方案

4.5多層房屋墻體計算

4.6地下室墻

第2頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.1

混合結構房屋的組成及結構布置方案

混合結構房屋：—是指屋蓋、樓蓋等水平構件采用鋼筋混凝土、鋼材或木材，而墻、柱、基礎等豎向構件采用砌體材料的房屋。磚—混凝土結構磚—鋼結構磚—木結構工程實例：民用建筑——住宅、宿舍、教學樓、辦公樓、商店、酒店、食堂、小高層住宅（配筋砌體）

、小高層公寓（配筋砌體）等；工業(yè)建筑——中小型廠房、車間、倉庫等。一般情況下，混合結構房屋中的墻、柱自重約占房屋總重的60%，其費用約占總造價的40%，作好墻、柱對滿足使用要求及確保房屋的安全、可靠具有非常重要的意義。4.1.1

混合結構房屋的組成第3頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.1

混合結構房屋的組成及結構布置方案

混合結構房屋的優(yōu)點：

混合結構房屋的墻體既是承重結構又是圍護結構；

混合結構房屋的墻體材料具有地方性，造價較低。對混合結構房屋的要求：

混合結構房屋應具有足夠的承載力、剛度、穩(wěn)定性和整體性；

混合結構房屋在地震區(qū)還應有良好的抗震性；

混合結構房屋還應有良好的抵抗收縮變形、溫度和不均勻沉降的能力。4.1.1

混合結構房屋的組成第4頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.1

混合結構房屋的組成及結構布置方案

基礎（墻下剛性基礎、條形基礎，筏板基礎、樁基礎）上部結構

豎向承重構件——墻、柱

水平承重構件——屋蓋、樓蓋（梁、板、過梁、墻梁、挑梁）樓梯、陽臺、雨篷

圈梁、構造柱4.1.1

混合結構房屋的組成墻承重墻非承重墻（自承重墻）分隔墻（隔墻）墻外縱墻山墻內(nèi)縱墻內(nèi)橫墻第5頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.1

混合結構房屋的組成及結構布置方案

混合結構房屋的結構布置方案是整個結構設計的關鍵。混合結構房屋的結構布置方案應滿足：

建筑功能及使用（房屋平面的劃分、房間的大?。┮?；

結構合理（荷載的傳遞、房屋的空間剛度）；

經(jīng)濟要求。4.1.2

混合結構房屋的結構布置方案混合結構房屋的墻體布置原則：承重墻均勻對稱，平面內(nèi)對齊，豎向連續(xù)；總高度、層數(shù)和高寬比限值；墻體間距及局部尺寸限值；圈梁、構造柱設置。第6頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.1

混合結構房屋的組成及結構布置方案

4.1.2

混合結構房屋的結構布置方案混合結構房屋的結構布置方案：——

橫墻承重方案豎向荷載的傳遞路線為：地基基礎橫墻屋（樓）蓋荷載山墻內(nèi)縱墻橫墻板外縱墻優(yōu)點：縱墻上開設洞口較靈活；房屋的橫向空間剛度大；結構簡單、施工方便。缺點：房間大小受限制；墻體材料用量多。第7頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.1

混合結構房屋的組成及結構布置方案

4.1.2

混合結構房屋的結構布置方案混合結構房屋的結構布置方案：——

縱墻承重方案豎向荷載的傳遞路線為：山墻外縱墻板梁地基基礎縱墻梁屋（樓）蓋荷載縱墻優(yōu)點：大房間；建筑平面布置較靈活。缺點：縱墻上的洞口大小受限制；縱墻上洞口位置受限制；房屋的橫向剛度小。第8頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.1

混合結構房屋的組成及結構布置方案

混合結構房屋的結構布置方案：——

縱橫墻承重方案豎向荷載的傳遞路線為：4.1.2

混合結構房屋的結構布置方案內(nèi)縱墻山墻橫墻梁外縱墻基礎橫墻縱墻梁屋（樓蓋）荷載地基優(yōu)點：房間布置靈活；房屋有較大的空間剛度；結構簡單、施工方便。第9頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.1

混合結構房屋的組成及結構布置方案

混合結構房屋的結構布置方案：——

內(nèi)框架承重方案豎向荷載的傳遞路線為：4.1.2

混合結構房屋的結構布置方案砼柱砼梁山墻砼板外縱墻地基柱基礎柱縱墻基礎外縱墻梁屋（樓蓋）荷載優(yōu)點：大空間；房間平面布置靈活；缺點：施工較復雜；易引起地基不均勻沉降；房屋的空間剛度較差。第10頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.1

混合結構房屋的組成及結構布置方案

混合結構房屋的結構布置方案：——

底層框架承重方案

一般臨街的建筑，底層為大空間的商店，采用框架結構；上部則為小開間的由橫墻或縱墻承重的住宅。

底層剛度很小，往往是薄弱處，設計中需要特別注意。豎向荷載的傳遞路線為：4.1.2

混合結構房屋的結構布置方案橫墻縱墻梁屋（樓蓋）荷載上層：轉換層：框架梁框架柱基礎地基橫墻縱墻二層梁、柱布置二層墻體布置優(yōu)點：底層為大空間。缺點：施工較復雜；底層剛度很小。第11頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.1

混合結構房屋的組成及結構布置方案

混合結構房屋結構布置方案

橫墻承重方案

縱墻承重方案

縱橫墻承重方案

內(nèi)框架承重方案

底層框架承重方案

根據(jù)結構的承重體系及豎向荷載的傳遞路線，混合結構房屋結構布置方案可分為：第12頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.1

混合結構房屋的組成及結構布置方案

在實際工程中，一般情況下沒有絕對的橫墻承重體系或絕對的縱墻承重體系，當房屋的平面形狀復雜時，在不同的區(qū)段可以采用不同的承重體系，如：在辦公樓的門廳等較空曠部分采用內(nèi)框架承重體系，而其他部分采用縱橫墻承重體系。

根據(jù)不同的使用要求、以及地質、材料、施工等條件，按照安全可靠、技術先進、經(jīng)濟合理的原則，對幾種可能的承重方案進行經(jīng)濟技術比較，正確選用比較合理的承重體系。第13頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.2房屋的靜力計算方案

混合結構房屋由屋蓋、樓蓋與墻體的連接以及縱、橫墻的相互拉結而形成一個空間結構體系（能承受空間力系的結構體系），此空間結構體系承受各種豎向荷載（結構自重、屋面和樓面的活荷載）和水平荷載（風荷載和地震荷載）。

在荷載作用下房屋的抗變形能力稱為房屋的空間剛度。4.2.1

混合結構房屋的空間工作第14頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.2房屋的靜力計算方案4.2.1

混合結構房屋的空間工作情況一：單層房屋，外縱墻承重，兩端沒有設置山墻，

屋蓋為裝配式鋼筋混凝土樓蓋。豎向荷載的傳遞路線：水平荷載的傳遞路線：確定計算單元計算單元計算單元地基基礎縱墻風荷載屋蓋結構另一面縱墻地基基礎地基基礎屋面大梁屋蓋荷載縱墻第15頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.2房屋的靜力計算方案計算簡圖upupq1q2q1q2

縱墻頂?shù)乃轿灰疲╱p）主要取決于縱墻的剛度，而屋蓋結構的水平剛度只是保證傳遞水平荷載時兩邊縱墻位移的相同。upup計算單元的受力——單跨平面排架

——平面受力體系

荷載是均勻分布，縱墻的剛度是相等的，則在水平荷載作用下整個房屋墻頂?shù)乃轿灰疲╱p）相同。第16頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.2房屋的靜力計算方案4.2.1

混合結構房屋的空間工作情況二：單層房屋，外縱墻承重，兩端有山墻，

屋蓋為裝配式鋼筋混凝土樓蓋。豎向荷載的傳遞路線：水平荷載的傳遞路線：確定計算單元計算單元地基基礎屋面大梁屋蓋荷載縱墻u1uq地基縱墻基礎縱墻風荷載屋蓋結構山墻地基山墻基礎主要第17頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日山墻4.2房屋的靜力計算方案

有了山墻后風荷載不只是在縱墻和屋蓋組成的平面排架內(nèi)傳遞，而是在屋蓋和山墻組成的空間結構中傳遞，結構存在空間作用。u

—山墻頂面水平位移，與山墻的剛度有關；u1

—屋蓋平面內(nèi)產(chǎn)生的彎曲變形，與屋蓋的剛度及橫（山）墻間距有關。Puu1uq第18頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.2房屋的靜力計算方案up

—按平面計算模型算出的水平位移；

us

—實際結構中的水平位移；

則由于存在空間作用，us=u1+u≦up

，

兩者的差異反映了空間作用的程度。η—空間性能影響系數(shù)，又可稱為房屋考慮空間工作后的側移折減系數(shù)。

房屋的空間剛度取決于橫（山）墻的剛度、橫（山）墻的間距及屋（樓）蓋的水平剛度（與屋蓋類型有關）

。

η越大(接近于1)說明空間作用越弱；反之說明空間作用越強。根據(jù)空間作用的強弱（即η的大?。ζ矫媾偶艿挠嬎隳Ｐ瓦M行修正。第19頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.2房屋的靜力計算方案屋蓋或樓蓋類別橫墻間距s(m)1620242832364044485256606468721-————0.330.390.450.500.550.600.640.680.710.740.772—0.350.450.540.610.680.730.780.82——————30.370.49.0.600.680.750.81—————————房屋各層的空間性能影響系數(shù)ηi注：i=1～n，n為房屋的層數(shù)。屋蓋或樓蓋類別中，1類為：整體式，裝配整體式和裝配式無檁體系鋼筋混凝土屋蓋或鋼筋混凝土樓蓋，

2類為：裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋，輕鋼屋蓋和有密鋪望板的木屋蓋或木樓蓋，

3類為：瓦材屋面的木屋蓋和輕鋼屋蓋。第20頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.2房屋的靜力計算方案4.2.2

混合結構房屋靜力計算方案的分類確定靜力計算方案的目的：

確定混合結構房屋中墻、柱的計算簡圖（支承條件、計算長度、荷載）；混合結構房屋的靜力計算方案的確定：

如何考慮荷載作用下房屋的側移？在荷載作用下，房屋的水平位移很小，可以忽略不計——剛性方案；在荷載作用下，房屋的水平位移較大，不能忽略不計——彈性方案；在荷載作用下，房屋的水平位移介于上述二者之間——剛彈性方案；第21頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.2房屋的靜力計算方案4.2.2

混合結構房屋靜力計算方案的分類空間性能影響系數(shù)η在一定范圍內(nèi)即認為是某一種方案。例如：第一類屋蓋 η<0.33屬剛性方案；

η>0.77屬彈性方案；0.33≦η≦0.77屬剛彈性方案。剛性方案剛彈性方案彈性方案第22頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日屋蓋或樓蓋類別剛性方案剛彈性方案彈性方案1整體式，裝配整體和裝配式無檁體系鋼筋混凝土屋蓋或鋼筋混凝土樓蓋s＜3232≤s≤72s＞722裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋,輕鋼屋蓋和有密鋪望板的木屋蓋或木樓蓋s＜2020≤s≤48s＞483瓦材屋面的木屋蓋和輕鋼屋蓋s＜1616≤s≤36s＞36注：①表中s為房屋橫墻間距，其長度單位為m;②當多層房屋屋蓋，樓蓋類別不同或橫墻間距不同時，可按本表的規(guī)定分別確定各層(底層或頂部各層)房屋的靜力計算方案；③對無山墻或伸縮逢處無橫墻的房屋，應按彈性方案考慮。房屋的靜力計算方案4.2房屋的靜力計算方案第23頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.2房屋的靜力計算方案4.2.3

剛性方案和剛彈性方案的橫墻

房屋的空間剛度取決于橫（山）墻的剛度、橫（山）墻的間距及屋（樓）蓋的水平剛度（與屋蓋類型有關）

。

屋（樓）蓋類型一定后房屋的空間剛度主要取決于橫墻。按剛性方案和剛彈性方案計算時對房屋的整體空間剛度有要求，因而對橫墻提出要求。①

橫墻中洞口的水平截面積不超過全截面的50%；②

橫墻厚度不宜小于180mm；③

橫墻長度不宜小于高度（單層）或總高度的一半（多層）；④

縱橫墻應同時砌筑，如不滿足應采取其他措施。第24頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.2房屋的靜力計算方案4.2.3

剛性方案和剛彈性方案的橫墻如果①、②、③條不能同時滿足，要求對橫墻的剛度進行驗算：單層房屋最大水平位移的計算：多層房屋最大水平位移的計算：

符合剛度要求的一段橫墻或其他結構件（如框架等）也可視作剛性或剛彈性方案房屋的橫墻。第25頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算

將一塊塊的磚從地面往上疊砌，當砌到一定的高度時，即使不受外力作用這樣的磚墩也將傾倒。若磚墩的截面尺寸加大，則其不致傾倒的高度顯然也要加大。若磚墩上下或四周邊的支承情況不同，則其不致傾倒的高度也將不同。

混合結構房屋中，砌體結構及其構件必須滿足承載力計算的要求外，還必須保證其穩(wěn)定性。在《砌體結構設計規(guī)范》中規(guī)定，用驗算墻、柱高厚比的方法來進行墻、柱穩(wěn)定性的驗算。

為什么要驗算墻、柱的高厚比？第26頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算墻柱的高厚比過大,雖然強度計算滿足要求,但可能在施工砌筑階段因過度的偏差傾斜鼓肚等現(xiàn)象以及施工和使用過程中出現(xiàn)的偶然撞擊、振動等因素造成喪失穩(wěn)定。同時還考慮到使用階段在荷載作用下墻柱應具有的剛度，不應發(fā)生影響正常使用的過大變形。

驗算墻、柱高厚比是保證墻、柱在使用階段和施工階段的穩(wěn)定性必須采取的一項構造措施。第27頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算高厚比驗算主要包括三個問題:

一是允許高厚比的限制；

二是墻、柱實際高厚比的確定;

三是哪些墻需要驗算高厚比。第28頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算4.3.1允許高厚比及影響高厚比的因素

根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，經(jīng)過大量調(diào)查研究及理論校核得到墻、柱允許高厚比值，墻、柱允許高厚比，應按《砌體結構設計規(guī)范》表6.1.1采用表6.1.1墻、柱允許高厚比[b]值

這是在特定條件下規(guī)定的允許值，當實際的客觀條件有所變化時，有時是有利一些，有時是不利一些，所以還應該從實際條件出發(fā)作適當?shù)男拚?。?9頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算允許高厚比的影響因素

砌筑砂漿的強度等級；

拉接墻的間距；

支承條件；

砌體類型；

砌體材料的質量和施工技術水平；

構件重要性(承重墻與非承重墻)；

砌體截面型式（如：是否開洞）；構造柱截面及間距；房屋使用情況（有無振動荷載）。

4.3.1允許高厚比及影響高厚比的因素第30頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算表6.1.1墻、柱允許高厚比[b]值根據(jù)彈性穩(wěn)定理論，對用同一材料制成的等高、等截面桿件，當兩端支承條件相同，且僅承受自重作用時失穩(wěn)的臨界荷載比上端受有集中荷載的要大，所以非承重墻的允許高厚比的限值可適當放寬。

自承重墻允許高厚比的修正系數(shù)μ1：第31頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算自承重墻允許高厚比的修正系數(shù)m1：

h≤240mm的非承重墻，允許高厚修正系數(shù)應按下列規(guī)定采用：

當h=240mm時，取μ1=1.2；

當h=90mm時，取μ1=1.5；

240mm＞h＞90mm時可按插入法取值。

當h=120mm時，μ1=1.44；當h=180mm時，μ1=1.32。第32頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日當h＞240mm時，μ1=？當h＞240mm時，應取μ1=1.2當承重墻時，μ1

=？當承重墻時，應取μ1

=1.04.3墻柱高厚比驗算第33頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數(shù)μ2：對于有門窗洞口的墻，可視為變截面柱。根據(jù)彈性穩(wěn)定理論，該變截面柱的計算高度修正系數(shù)隨著門窗洞口寬度的增大而逐漸增大，表明失穩(wěn)臨界荷載將減小，為此在設計中要用增大計算高度反映。實用時采取將墻允許高厚比減小，其道理是一樣的。

應按下式計算：注：當按上式算出的值小于0.7時，取μ2

=0.7；當洞口高度等于或小于墻高的1/5時，取μ2=1.0。

HH1H1<H/5第34頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算

bs：—在寬度s

范圍內(nèi)的門窗洞口總寬度；

s：—相鄰窗間墻或壁柱之間的距離。第35頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算

注意：

①上端為自由端墻的允許高厚比，除按上述規(guī)定提高外，尚可提高30%；

②變截面柱的高厚比可按上、下截面分別驗算，其計算高度可按《砌體結構設計規(guī)范》第5.1.4條的規(guī)定采用。驗算上柱的高厚比時，墻、柱的允許高厚比可按表6.1.1的數(shù)值乘以1.3后采用。

③對厚度小于90mm的墻，當雙面用不低于M10的水泥砂漿抹面，包括抹面層的墻厚不小于90mm時，可按墻厚等于90mm驗算高厚比（工程實踐表明，用厚度小于90mm的磚或塊材砌筑的隔墻，當雙面采用較高強度的砂漿粉刷時，其穩(wěn)定性滿足使用要求）。第36頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算

在砌體結構設計中，將墻、柱計算高度H0與墻厚或矩形柱截面的邊長（應取與H0相對應的邊長）的比值，稱為墻、柱的高厚比，用b表示。

墻、柱的高厚比和鋼、木結構受壓桿件的極限長細比具有相類似的物理意義?；?.3.2

砌體房屋墻、柱高厚比驗算第37頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算H0：—墻、柱的計算高度，按《砌體結構設計規(guī)范》中的表

5.1.3確定；

h：—墻厚或矩形截面柱與H0相對應的邊長，當軸心受壓時為截面較小邊長；（一）矩形截面墻、柱的高厚比驗算4.3.2

砌體房屋墻、柱高厚比驗算第38頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算第39頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算

H0：—墻、柱的計算高度，按《砌體結構設計規(guī)范》中的表

5.1.3確定；

hT：—帶壁柱墻截面折算厚度，可近似按3.5i計算；

i：—截面回轉半徑；

I：—帶壁柱墻截面慣性矩；

A：—帶壁柱墻截面面積。（二）帶壁柱墻的高厚比驗算1

驗算整體高厚比（整片墻的高厚比驗算）4.3.2

砌體房屋墻、柱高厚比驗算第40頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算（二）帶壁柱墻的高厚比驗算

確定翼緣寬度bf的取法：確定帶壁墻的計算高度H0時，s取相鄰橫墻的距離。

4.3.2

砌體房屋墻、柱高厚比驗算多層房屋，當有門窗洞口時，可取窗間墻寬度；當無門窗洞口時，每側翼墻寬度可取壁柱高度的1/3；單層房屋，可取壁柱寬加2/3墻高，但不大于窗間墻寬度和相鄰壁柱間距離；計算帶壁柱墻的條形基礎時，可取相鄰壁柱間的距離。第41頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算4.3.2

砌體房屋墻、柱高厚比驗算第42頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算（二）帶壁柱墻的高厚比驗算確定計算高度時墻長取壁柱間間距s，且一律按剛性方案。2

驗算局部高厚比（壁柱間墻的高厚比驗算）

h：—墻厚度；

4.3.2

砌體房屋墻、柱高厚比驗算第43頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算

墻中設有鋼筋砼構造柱時可提高墻體使用階段的穩(wěn)定性和剛度，由于施工過程中大多是先砌筑墻體后澆注構造柱，應注意采取措施保證設構造柱墻在施工階段的穩(wěn)定性。

當構造柱截面寬度不小于墻厚時，墻的允許高厚比可乘以提高系數(shù)。

注：考慮構造柱有利作用的高厚比驗算不適用于施工階段。

（三）設有構造柱墻的高厚比驗算當構造柱截面寬度不小于墻厚時，墻的允許高厚比可乘以提高系數(shù)μc4.3.2

砌體房屋墻、柱高厚比驗算第44頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算

h：—墻厚度；（三）設有構造柱墻的高厚比驗算確定墻的計算高度H0時，s取相鄰橫墻的距離。

式中：：—與塊體材料有關的系數(shù)；

bc：—構造柱沿墻長方向的寬度；

l：—構造柱的間距。當bc/l>0.25時，取bc/l＝0.25

當bc/l<0.05時，取bc/l＝0。對細料石、半細料石砌體，g=0；對砼砌塊、粗料石、毛料石及毛石砌體，g=1.0；對其他砌體，g=1.5。4.3.2

砌體房屋墻、柱高厚比驗算1驗算整體高厚比（整片墻的高厚比驗算）第45頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算確定計算高度時墻長取構造柱間間距s，且一律按剛性方案。2驗算局部高厚比（構造柱間墻的高厚比驗算）

h：—墻厚度；

4.3.2

砌體房屋墻、柱高厚比驗算（三）設有構造柱墻的高厚比驗算第46頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算驗算局部高厚比（構造柱間墻的高厚比驗算）設有構造柱墻驗算局部高厚比（壁柱間墻的高厚比驗算）帶壁柱墻驗算整體高厚比（整片墻的高厚比驗算）矩形截面墻、柱的高厚比驗算墻柱高厚比驗算驗算整體高厚比（整片墻的高厚比驗算）第47頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算新疆大學北校區(qū)第三教學樓樓梯間第48頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算h：—墻厚

當與墻連接的相鄰兩橫墻間的距離s太小時，墻體的高厚比可不受允許高厚比的限制，墻厚按承載力計算需要加以確定。這時橫墻間距規(guī)定為：4.3.2

砌體房屋墻、柱高厚比驗算第49頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算應選取哪些墻體驗算高厚比?最不利原則！層高高的一層墻體的高厚比；同一層墻體中，墻厚一樣時算承重墻的高厚比；有洞口的墻體的高厚比；拉接墻間距較大的墻體的高厚比；墻厚較薄的墻體的高厚比；材料強度有變化處。本節(jié)小結為什么要驗算墻、柱的高厚比；墻、柱允許高厚比；影響墻、柱允許高厚比的因素；墻、柱高厚比驗算；高厚比驗算具體位置的選取。第50頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算問答題:

1砌體結構房屋為何要提出墻、柱的高厚比要求？怎樣驗算墻、柱的高厚比？怎樣有代表性的驗算混合結構房屋墻體的高厚比？

2如何確保砌體結構房屋墻、柱的穩(wěn)定性？第51頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算選擇題:1砌體結構中對墻、柱高厚比驗算是保證：（A）砌體構件不致喪失穩(wěn)定；（B）砌體構件側向不致剛度不足；（C）砌體截面不致承載不足；（D）砌體結構的剛性方案。2混合結構房屋中，驗算墻、柱高厚比是為了（）。（A）滿足穩(wěn)定性要求；（B）滿足承載力要求；（C）節(jié)省材料。3影響砌體結構墻、柱允許高厚比[β]值的主要因素是（）。（A）塊材的強度等級；（B）砂漿的強度等級；（C）是否設置有壁柱；（D）房屋的靜力計算方案。4設計墻體時，當驗算高厚比不滿足要求時，可增加（）。（A）拉接墻間距；（B）墻體高度；（C）墻體厚度；（D）建筑面積。5砌體結構中，墻體的高厚比驗算與下列何項無關。（A）穩(wěn)定性；（B）承載大??；（C）開洞及洞口大??；（D）是否承重墻。第52頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.3墻柱高厚比驗算判斷題:1下列何項論述是不正確的？（A）墻、柱的高厚比系指墻、柱的計算高度H0與墻厚或矩形截面柱邊長h的比值；（B）墻、柱的允許高厚比值與墻、柱的承載力計算有關；（C）墻、柱的高厚比驗算是砌體結構設計的重要組成部分；（D）高厚比驗算是保證砌體結構構件穩(wěn)定性的重要構造措施之一。2砌體結構墻、柱允許高厚比[β]值（）。（A）隨砂漿的強度等級的提高而增大；（B）隨砂漿的強度等級的提高而減?。唬–）與砂漿的強度等級無關。第53頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.4單層房屋墻體計算

屋面荷載恒荷載——屋蓋自重；

活荷載——雪荷載、屋面均布活荷載、積灰荷載；

墻體頂端的屋蓋荷載Nl

對墻體可能有偏心矩el

，

偏心力矩M=Nlel

風載（q1、q2、W）

墻體及門窗自重

如果是變截面，上階部分自重對下界軸線將產(chǎn)生偏心力矩。作用在結構上的荷載及內(nèi)力計算：4.4.1單層剛性方案房屋承重縱墻的計算第54頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.4單層房屋墻體計算4.4.1單層剛性方案房屋承重縱墻的計算q1NlNlWMMBHq2Aba計算簡圖q1NlWMAaNlMBq2b┿單層剛性方案房屋承重縱墻計算計算簡圖第55頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.4單層房屋墻體計算控制截面及內(nèi)力組合：

荷載組合求出多種荷載作用下的內(nèi)力；根據(jù)荷載規(guī)范考慮多種荷載組合，求出控制截面的內(nèi)力組合；按最不利內(nèi)力進行墻柱承力驗算。

控制截面Ⅰ-Ⅰ截面：墻柱的頂端截面，此截面既有軸力又有彎矩，按偏壓承載力驗算，同時還應驗算梁下砌體的局部受壓承載力；Ⅱ-Ⅱ截面：風荷載作用下的最大彎對應的截面，按偏心受壓驗算承載力；Ⅲ-Ⅲ截面：墻柱的下端截面，按偏心受壓驗算承載力；4.4.1單層剛性方案房屋承重縱墻的計算ⅠⅠⅡⅢⅡⅢq1NlWMAa墻柱控制截面第56頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.4單層房屋墻體計算4.4.2單層彈性方案房屋承重縱墻的計算q1NlNlWMMBHq2Abaq1NlNlWMMBq2AbaRBAba┿單層彈性方案房屋承重縱墻計算計算簡圖第57頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.4單層房屋墻體計算4.4.3單層剛彈性方案房屋承重縱墻的計算q1NlNlWMMBHq2Abaq1NlNlWMMBq2AbaηRBAba┿單層剛彈性方案房屋承重縱墻計算計算簡圖η—空間性能影響系數(shù)，又可稱為房屋考慮空間工作后的側移折減系數(shù)。第58頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.5多層房屋墻體計算4.5.1多層剛性方案房屋承重縱墻的計算豎向荷載作用下：——兩端鉸支的豎向構件

①

在豎向荷載下軸力是主要的，彎矩較??；

②

樓蓋嵌入墻體，使墻體傳遞彎距的能力受到削弱。水平荷載作用下：——豎向連續(xù)梁(a)豎向荷載作用下(b)水平荷載作用下多層剛性方案房屋墻體的計算模型第59頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日多層房屋剛性方案時的墻體計算簡圖第60頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.5多層房屋墻體計算4.5.1多層剛性方案房屋承重縱墻的計算豎

向

荷

載

下

的

墻

體

計

算

簡

圖第61頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.5多層房屋墻體計算h1NuNleua0elNw0.4a0h2ⅠⅠⅡⅡNl+NuMlNw設計多層房屋應盡量滿足剛性方案的要求。豎向荷載作用下的驗算：計算截面為頂端（彎矩最大）及底端截面（軸力最大），截面面積則以窗間墻截面為準。4.5.1多層剛性方案房屋承重縱墻的計算第62頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.5多層房屋墻體計算4.5.2多層剛性方案房屋承重橫墻的計算對于梁跨度大于9m的墻承重的多層房屋，除按上述方法計算墻體承載力外，宜再按梁兩端固結計算梁端彎矩，再按其乘以修正系數(shù)γ后，按墻體線剛度分到上層墻底部和下層墻頂部，修正系數(shù)γ可按下式計算：式中：

a—梁端實際支承長度；

h—支承墻體的厚度，當上下墻厚度不同時取下部墻厚，

當有壁柱時取hT。第63頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.5多層房屋墻體計算4.5.1多層剛性方案房屋承重縱墻的計算風荷載的簡化處理滿足以下條件時可以不考慮風荷載的作用：外墻上洞口水平截面積不超過全截面積的2/3；層高和總高不超過表中的要求；屋面自重不小于0.8kN/m2。風荷載下引起的內(nèi)力計算

墻體簡化為豎向連續(xù)梁計算，支座及跨中彎矩為：式中ω——計算單元沿墻體高度的風荷載設計值；

Hi——第i層層高。ωH1Hi第64頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.5多層房屋墻體計算4.5.2多層剛性方案房屋承重橫墻的計算除山墻外，內(nèi)橫墻僅承受由樓面?zhèn)鱽淼呢Q向荷載；由于橫墻承受均布荷載，可以取1米寬作為計算單元；當橫墻沿房屋縱向均勻布置，且樓面的構造和使用荷載相同時，內(nèi)橫墻兩邊樓面?zhèn)鱽淼呢Q向荷載大小相等，作用位置對稱，墻體按軸心受壓計算；當兩邊的荷載大小不等或作用點不對稱時，墻體按偏心受壓計算。第65頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.6地下室墻地下室墻體的特點：地下室墻體較厚，并且橫墻布置較密，因此地下室墻體靜力計算一般為剛性方案；由于墻體較厚，并層高較低，一般可不進行高厚比驗算；地下室墻體計算時，作用于外墻上的荷載，頂板傳來的荷載和地下室墻自重以外，還有土側壓力，水壓力，有時還有室外地面荷載。4.6.1概述第66頁，共74頁，2023年，2月20日，星期日4.6地下室墻4.6.2地下室墻體的荷載地下室墻體荷載P=10kN/m2H'=p/γ上部砌體傳來的荷載Nu