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1、绪 论 2.1 砌体房屋结构的受力特点2.2 结构的布置及竖向荷载传递2.3 混合结构房屋的静力计算方案2.4 各种方案结构的计算2、砌体房屋结构形式和内力分析12.1 砌体房屋结构的受力特点v无筋砌体属刚性材料，在受力上应受压 ，尽可能避免受拉。v1、竖向作用力作用在核心区内或偏心矩不能太大23Z 以一单片墙为例，如 使墙不出现拉应力对地 震力，整理后有：v 2、水平作用4由上述分析:1、侧向力应作用在墙水平截面较宽的方向， 这样对同样的墙体才能造出较高的高度；2、在设计结构时，可认为墙在平面外所承受 的水平力很小，可以略而不计。562.2 砌体结构的布置及竖向荷载传递一、砌体结构的布置v砌
2、体结构房屋一般由墙（砌体）、柱（砌 体或钢混）及楼盖（钢混或木、钢木等） 组成；v平面布置常为矩形。71、横墙承重体系8纵墙的作用主要是围护、隔断以及联系横 墙，保证横墙的侧向稳定；对纵墙上设置门窗 洞口的限制较少，外纵墙的立面处理比较灵活 。横墙间距较小(34.5m)，纵、横墙及楼 屋盖一起形成刚度很大的空间受力体系，整体 性好。对抵抗沿横墙方向的水平作用(风、地 震)较为有利，也有利于调整地基的不均匀沉 降。9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。 楼屋盖的荷载主要传递到横墙，横墙承重 体系开间较小，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。因墙体密
3、度较大，承载能力有潜力，应用 于建造较高的房屋。102、纵墙承重体系11 横墙的设置主要是满足房间的使用要求， 保证纵墙的侧向稳定和房屋的整体刚度。这使 得房屋的划分比较灵活。 由于纵墙承受的荷载较大，在纵墙上设置 的门窗洞口的大小和位置都受到一定的限制。纵墙间距一般较大，横墙数量相对较少，房 屋的空间刚度比横墙承重体系小。12 与横墙承重体系相比，楼盖的材料用量 较多，墙体的材料用量较少。 纵墙承重体系适用于教学楼、图书馆等 使用上要求有较大空间的房屋，纵墙承重的 房屋，其墙体材料承载力被利用的程度较高 ，故层数不宜过多。133、纵横墙承重体系 楼、屋盖的主要荷载既传递到横墙也传 递到纵墙，
4、平面布置比较灵活，既可使房 间有较大的空间，也可有较好的空间刚度 。 适用于教学楼、办公楼及医院等建筑。144、内框架承重体系外墙采用砌体承重，内部设柱与楼盖主梁构 成钢筋混凝土框架。15可以有大的空间，且梁的跨度并不相应增 大。由于横墙少，房屋的空间刚度和整体性较 差。由于钢筋混凝土柱和砖墙的压缩性能不同 ，且柱基础和墙基础的沉降量也不易一致， 故结构易产生不均匀的竖向变形。框架和墙的变形性能相差较大，在地震时 易由于变形不协调而破坏。 16混合承重体系 17二、竖向荷载的传递1、楼盖墙或柱基础地基。梁传下来的荷载为集中荷载，板传下来的为 分布荷载。2、梁传来的集中荷载的作用点1）作用反力的
5、分布：与梁的刚度有关刚性梁(如深梁): 近似矩形分布；18 弹性梁: 三角形分布。 对弹性梁,可由公式计算集中荷载的 作用位置； 也可以通过专门的构造，强迫梁传下 的荷载为均匀分布。1920212）梁端支承有效长度 压应力图形一般在矩形和三角形之间呈曲 线分布。若把这种偏离矩形分布的程度用压 应力图形完整系数 来描述，则可按矩形分 布的情况进行分析。设墙边缘的压缩位移为 则有为梁端转角。22假定与梁底相接触处的砌体的竖向位移与 该点的压应力成正比，则砌体边缘处的最大 压应力为梁端支承处砌体的压缩刚度系数。23由力的平衡条件有:由试验得:所以24v对承受均布荷载q、跨度为l的钢筋混凝 土梁可取2
6、5所以3）集中力距梁内边缘的距离:屋面梁: 0.33a0 楼面梁: 0.4a026v弯矩M以下部受拉为正v剪力V、转角、曲率均以顺时针为正v荷载q、位移y以坐标轴为正此坐 标系 下的 符号 规定2728各项之间的关系2930边界条件31322.3 混合结构房屋的静力计算方案一、墙体结构计算主要内容：v内力计算和截面验算。v计算图形既要尽量符合结构的实际受力情 况，又要使计算尽可能地简单，以减少计 算工作量。二、静力计算方案33无山墙1、无山墙3435风荷载 纵墙 基础 地基水平荷载传递路线（无山墙）属于平面受力体系,平面排架,侧 向位移和房屋长度无关,可任取计算 单元。362、有山墙max山墙
7、的水平位移;fmax屋盖沿纵向复合梁的最大水平位移37水平荷载传递路线（有山墙）属于空间受力体系 38的大小取决于纵墙平面外的刚度的大小除取决于纵墙平面外的刚度 外，还取决于两山墙平面内的刚度、山 墙间距及屋盖的水平刚度平面受力体系:空间受力体系:39如令 为空间性能影响系数403、按房屋空间刚度的大小,静力计算时划 分为三种方案:1）刚性方案空间刚度好、屋盖可作为纵墙上段的不动 铰支座，墙、柱内力可按下图计算：41墙(柱)楼板多层房屋静力计算简图42空间刚度很小、墙顶的最大水平位移 接近于平面体系，墙、柱内力可按下 图计算：2）弹性方案43梁端设刚性垫块、支撑长度较小或采取了 构造措施（梁下
8、设软垫层或梁顶留空隙）梁支撑 长度较 大或与 圈梁整 浇44受力介于刚性、弹性方案之间， 墙、柱内力可按下图计算：3）刚弹性方案45刚弹性方案计算简图464）静力计算方案的划分v为便于计算，经实测及数理统计分析 ，静力计算方案可经横墙间距、屋盖 类型确定。4748A 刚性方案和刚弹性方案的房屋的横墙（刚 性横墙）应同时符合下列几条：v横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面 积不应超过横墙截面面积的50；v横墙的厚度不宜小于180mm；v单层房层的横墙长度不宜小于其高度， 多层房屋的横墙长度不宜小于横墙总高度 的一半。49v横墙不符合刚性横墙要求时，可经验 算确认即：符合上式要求的其他构件也可视为刚
9、 性横墙（如框架）。50P和单位力作用下 弯矩、剪力图考虑墙体剪应力分布不 均匀和墙体洞口影响的 折减系数，取0.551补充P的计算522.4 各种方案结构的计算单层多层纵墙计算单元计算简图竖向荷载水平荷载控制截面及 内力计算横墙53一、刚性方案1、单层房屋墙和柱的计算54v单层房屋一般层高较大,计算时常需考虑 风荷载，因而弯矩较大；v单层房屋墙体与基础顶面交接处截面的轴 向力和弯矩都是最大的，不能把弯矩作为 次要因素而忽略。因此，在单层房屋计算简图中，假定 墙体在基础顶面处为固结。552、多层房屋墙体的计算1）计算单元的选取（1）纵墙: 在平面图上取有代表性的一段 (通常为一个开间)；对有门
10、窗洞口的纵墙 ，其计算截面取窗间墙截面.（2）横墙: 通常在平面图上取单位宽（ 1m）的一段。5657582）竖向荷载作用下的计算（1）纵 墙 v计算简图v楼(屋)盖的偏心荷载传至下层时，都已成为均 匀分布(弯矩为零)。v由于楼盖的梁或板搁置在墙内，使墙体的连 续性和承受弯矩的能力受到削弱。59墙(柱)楼板多层刚性房屋静力计算简图60近似地视作两端铰支的竖向构件此处的轴力很 大而弯矩较小 ，故偏心距也 较小，按铰接 处理误差不 大 ，且不需求解 超静定结构61纵墙的控制截面及内力计算v每层墙取I-I和-两个控制截面。I-I截面位于该层墙体顶部大梁(或板)底 面；-截面位于该层墙体下部大梁(或板
11、) 底面稍上的截面;对于底层墙的-截面取基础顶面处的 截面。62在I-I截面处应按偏心受压验算承载力， 并验算梁底砌体的局部受压承载力。在-截面处应按轴心受压验算承载力 。v构件的截面一般取窗间墙的截面并按等截 面考虑，即在控制截面处均取窗问墙的截 面。显然，若多层砌体房屋中几层墙体的 计算截面和砌体的抗压强度都相同，则只 需验算其中最下一层即可。63上下层墙厚相同时:64上下层墙厚不同时:65（2）横 墙v计算简图v每层横墙视为两端铰支的竖向构件。v每层构件高度H的取值与纵墙相同，楼板底至上层楼板底；当顶层为坡顶时，其层高取为层高加山 墙尖高的1/2。底层墙柱下端支点取至条形基础顶面， 若基
12、础埋深较大，可取地坪标高（ 0.00m）以下300500mm。66当两边房间跨度不等时,左 右两侧传来的荷载不相等。横墙的控制截面 和内力计算673）水平荷载作用下的计算（1）规范规定，当刚性方案多层房屋的外墙 符合下列要求时，在静力计算中可不考虑风 荷载的影响：v洞口水平截面积不超过全截面面积的2/3 ；v层高和总高不超过的规定；v屋面自重不小于0.8kN/m2。68（2）当必须考虑风荷载时，可按竖向连续 梁计算相应的内力。在房屋沿高度较均匀的情况下，每层纵 墙还可进一步简化为两端固定的单跨竖 向梁。故在均匀分布的设计风荷载qw的作用下 ，第i层纵墙中的最大弯矩为69支承墙体的厚度，上下墙厚
13、不同时 取下部墙厚，有壁柱时，取 。v使用阶段，当梁的跨度大于9m的墙承重的 多层房屋，除按上述方法计算墙体承载力外 ，宜再按梁两端固结计算梁端弯矩，将其乘 以修正系数 ，按墙体线刚度分配到上下层 墙。4）对计算结果的修正梁端实际支承长度。70二、弹性方案1、单层71+722、多层73三、刚弹性方案1、单层74+此部分变形 引起的反力 由横墙承担75+76+772、多层+783、上柔下刚多层房屋计算v若房屋顶层满足刚弹性方案的要求，而下面 各层满足刚性方案的要求时，则称此类房屋 为上柔下刚多层房屋。顶层：近似按单层刚弹性方案房屋进行分 析。下面各层：仍按刚性方案进行计算。设计时，应使下面各层的墙、柱截面尺寸 至少不小于顶层相应的墙、柱截面尺寸。 79=80
