04砌体结构房屋的墙体载力验算

《04砌体结构房屋的墙体载力验算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《04砌体结构房屋的墙体载力验算（126页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.1第4章砌体结构房屋的墙体的承载力验算 返回总目录返回总目录返回总目录返回总目录 第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.2砌体结构房屋的组成及结构布置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砌体结构房屋的静力计算方案墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算地下室墙的计算地下室墙的计算墙、柱刚性基础设计墙、柱刚性基础设计本本 章章 小小 结结思考题与习题思考题与习题本章内容本章内容第第4章章砌体结构房屋的墙

2、体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.3砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的组成及结构布置砌砌体体结结构构房房屋屋通通常常是是指指主主要要承承重重构构件件由由砖砖、石石、砌砌块块等等不不同同的的砌砌体体材材料料组组成成的的房房屋屋。如如房房屋屋的的楼楼(屋屋)盖盖采采用用钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构、轻轻钢钢结结构或木结构，而墙体、柱、基础等承重构件采用砌体材料。构或木结构，而墙体、柱、基础等承重构件采用砌体材料。一一般般情情况况下下，砌砌体体结结构构房房屋屋的的墙墙、柱柱占占房房屋屋总总重重的的60%左左右右，其其造造价价约约占占40%。 由由于于砌砌体体结结构构房房屋屋的的

3、墙墙体体材材料料通通常常就就地地取取材材，因因此此砌砌体体结结构构房房屋屋具具有有造造价价低低的的优优点点，被被广广泛泛应应用用于于多多层层住住宅宅、宿宿舍舍、办办公公楼楼、中中小小学学教教学学楼楼、商商店店、酒酒店店、食食堂堂等等民民用用建建筑筑中中；同同时时还还大大量应用于中小型单层及多层工业厂房、仓库等工业建筑中。量应用于中小型单层及多层工业厂房、仓库等工业建筑中。过过去去我我国国砌砌体体结结构构房房屋屋的的墙墙体体材材料料大大多多数数采采用用粘粘土土砖砖，由由于于粘粘土土砖砖的的烧烧制制要要占占用用大大量量农农田田，破破坏坏环环境境资资源源，近近年年来来国国家家已已经经限限制制了了粘粘

4、土土实实心心砖砖的的使使用用，主主要要采采用用粘粘土土空空心心砖砖、蒸蒸压压灰灰砂砂砖砖、蒸蒸压压粉粉煤煤灰灰砖等墙体材料。砖等墙体材料。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.4砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的组成及结构布置在在砌砌体体结结构构房房屋屋的的设设计计中中，承承重重墙墙、柱柱的的布布置置十十分分重重要要。因因为为承承重重墙墙、柱柱的的布布置置直直接接影影响响到到房房屋屋的的平平面面划划分分、空空间间大大小小，荷荷载载传传递递，结结构构强强度度、刚刚度度、稳稳定定、造造价价及及施施工工的的难难易易。通通常常将将平平行行于于房房屋屋长长向向

5、布布置置的的墙墙体体称称为为纵纵墙墙；平平行行于于房房屋屋短短向向布布置置的的墙墙体体称称为为横横墙墙；房房屋屋四四周周与与外外界界隔隔离离的的墙体称外墙；外横墙又称为山墙；其余墙体称为内墙。墙体称外墙；外横墙又称为山墙；其余墙体称为内墙。砌砌体体结结构构房房屋屋中中的的屋屋盖盖、楼楼盖盖、内内外外纵纵墙墙、横横墙墙、柱柱和和基基础础等等是是主主要要承承重重构构件件，它它们们互互相相连连接接，共共同同构构成成承承重重体体系系。根根据据结结构构的的承承重重体体系系和和荷载的传递路线，房屋的结构布置可分为以下几种方案。荷载的传递路线，房屋的结构布置可分为以下几种方案。一、纵墙承重方案纵纵墙墙承承重

6、重方方案案是是指指纵纵墙墙直直接接承承受受屋屋面面、楼楼面面荷荷载载的的结结构构方方案案。对对于于要要求求有有较较大大空空间间的的房房屋屋(如如单单层层工工业业厂厂房房、仓仓库库等等)或或隔隔墙墙位位置置可可能能变变化化的的房房屋屋，通通常常无无内内横横墙墙或或横横墙墙间间距距很很大大，因因而而由由纵纵墙墙直直接接承承受受楼楼面面或或屋屋面面荷荷载载，从从而而形形成成纵纵墙墙承承重重方方案案(如如图图4.1所所示示)。这这种种方方案案房房屋屋的的竖竖向向荷荷载载的主要传递路线为：板的主要传递路线为：板梁梁(屋架屋架)纵向承重墙纵向承重墙基础基础地基。地基。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验

7、算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.5砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的组成及结构布置图图4.1 4.1 纵墙承重方案纵墙承重方案纵墙承重体系的特点如下：纵墙承重体系的特点如下：(1) 纵纵墙墙是是主主要要的的承承重重墙墙。横横墙墙的的设设置置主主要要是是为为了了满满足足房房间间的的使使用用要要求求，保证纵墙的侧向稳定和房屋的整体刚度，因而房屋的划分比较灵活。保证纵墙的侧向稳定和房屋的整体刚度，因而房屋的划分比较灵活。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.6砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的组成及结构布置(2) 由由于于纵纵墙墙承承受受的的荷

8、荷载载较较大大，在在纵纵墙墙上上设设置置的的门门、窗窗洞洞口口的的大大小小及及位置都受到一定的限制。位置都受到一定的限制。(3) 纵纵墙墙间间距距一一般般比比较较大大，横横墙墙数数量量相相对对较较少少，房房屋屋的的空空间间刚刚度度不不如如横墙承重体系。横墙承重体系。(4) 与与横横墙墙承承重重体体系系相相比比，楼楼盖盖材材料料用用量量相相对对较较多多，墙墙体体的的材材料料用用量量较少。较少。纵纵墙墙承承重重方方案案适适用用于于使使用用上上要要求求有有较较大大空空间间的的房房屋屋(如如教教学学楼楼、图图书书馆馆)以以及及常常见见的的单单层层及及多多层层空空旷旷砌砌体体结结构构房房屋屋(如如食食堂

9、堂、俱俱乐乐部部、中中小小型型工工业业厂厂房房)等等。纵纵墙墙承承重重的的多多层层房房屋屋，特特别别是是空空旷旷的的多多层层房房屋屋，层层数数不不宜宜过过多多，因因纵纵墙墙承承受受的的竖竖向向荷荷载载较较大大，若若层层数数较较多多，需需显显著著增增加加纵纵墙墙厚厚度度或或采采用用大大截截面面尺尺寸寸的的壁壁柱柱，这这从从经经济济上上或或适适用用性性上上都都不不合合理理。因因此此，当层数较多、楼面荷载较大时，宜选用钢筋混凝土框架结构。当层数较多、楼面荷载较大时，宜选用钢筋混凝土框架结构。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.7二、横墙承重方案房房屋屋的的每每个

10、个开开间间都都设设置置横横墙墙，楼楼板板和和屋屋面面板板沿沿房房屋屋纵纵向向搁搁置置在在墙墙上上。板板传传来来的的竖竖向向荷荷载载全全部部由由横横墙墙承承受受，并并由由横横墙墙传传至至基基础础和和地地基基，纵纵墙墙仅仅承承受受墙墙体体自自重重。因因此此这这类类房房屋屋称称为为横横墙墙承承重重方方案案(如如图图4.2所所示示)。这这种方案房屋的竖向荷载的主要传递路线为：种方案房屋的竖向荷载的主要传递路线为：楼楼(屋屋)面板面板横墙横墙基础基础地基地基砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的组成及结构布置图图4.2 4.2 横墙承重方案横墙承重方案第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构

11、房屋的墙体的承载力验算4.8横墙承重方案的特点如下：横墙承重方案的特点如下：(1) 横墙是主要的承重墙。纵墙的作用主要是围护、隔断以及与横墙拉结横墙是主要的承重墙。纵墙的作用主要是围护、隔断以及与横墙拉结在一起，保证横墙的侧向稳定。由于纵墙是非承重墙，对纵墙上设置在一起，保证横墙的侧向稳定。由于纵墙是非承重墙，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。门、窗洞口的限制较少，外纵墙的立面处理比较灵活。(2) 横墙间距较小，一般为横墙间距较小，一般为34.5m，同时又有纵向拉结，形成良好的空，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、

12、地震间受力体系，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。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。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。求，故可

13、建造较高层的房屋。砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的组成及结构布置第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.9砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的组成及结构布置三、纵横墙混合承重方案当建筑物的功能要求房间的大小变化较多时，为了结构布置的合理性，当建筑物的功能要求房间的大小变化较多时，为了结构布置的合理性，通常采用纵横墙混合承重方案通常采用纵横墙混合承重方案(如图如图4.3所示所示)。这种方案房屋的竖向荷。这种方案房屋的竖向荷载的主要传递路线为：载的主要传递路线为： 梁梁纵墙纵墙楼楼(屋屋)面板面板 基础基础地基地基 横墙或纵墙横墙或纵墙纵横墙混合承

14、重方案的特点如下：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，使得结构受力较为均匀，能避免局部墙体纵横墙均作为承重构件，使得结构受力较为均匀，能避免局部墙体承载过大。承载过大。(2) 由于钢筋混凝土楼板由于钢筋混凝土楼板(及屋面板及屋面板)可以依据建筑设计的使用功能灵活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。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。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，又具有较大的空间纵横墙混合承重方案，既可保证有灵活布置的房间，又具

15、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。刚度和整体性，所以适用于教学楼、办公楼、医院等建筑。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.10砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的组成及结构布置图图4.3纵横墙混合承重方案纵横墙混合承重方案第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.11砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的组成及结构布置四、内框架承重方案当房屋需要较大空间，且允许中间设柱时，可取消房屋的内承重墙而用当房屋需要较大空间，且允许中间设柱时，可取消房屋的内承重墙而用钢筋混凝土柱代替，由钢筋混凝

16、土柱及楼盖组成钢筋混凝土内框架。楼钢筋混凝土柱代替，由钢筋混凝土柱及楼盖组成钢筋混凝土内框架。楼盖及屋盖梁在外墙处仍然支承在砌体墙或壁柱上。这种由内框架柱和外盖及屋盖梁在外墙处仍然支承在砌体墙或壁柱上。这种由内框架柱和外承重墙共同承担竖向荷载的承重体系称为内框架承重体系承重墙共同承担竖向荷载的承重体系称为内框架承重体系(如图如图4.4)。这。这种方案房屋的竖向荷载的主要传递路线为：种方案房屋的竖向荷载的主要传递路线为： 外纵墙外纵墙外纵墙基础外纵墙基础板板梁梁 地基地基 柱柱柱基础柱基础内框架承重方案的特点如下：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，因此有较大的

17、使用空间，平外墙和柱为竖向承重构件，内墙可取消，因此有较大的使用空间，平面布置灵活。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。引起地基不均匀沉降。(3) 横墙较少，房屋的空间刚度较差。横墙较少，房屋的空间刚度较差。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.12砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的组成及结构布置内框架承重方案的特点如下：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，因此有较大的使用空间，平面布外墙和柱为

18、竖向承重构件，内墙可取消，因此有较大的使用空间，平面布置灵活。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。地基不均匀沉降。(3) 横墙较少，房屋的空间刚度较差。横墙较少，房屋的空间刚度较差。图图4.4内框架承重方案内框架承重方案第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.13砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的组成及结构布置内框架承重方案一般用于多层工业车间、商店等建筑。此外，某些建筑的底层为内框架承重方案一般用于多层工业车间、商店等建筑。此外

19、，某些建筑的底层为了获得较大的使用空间，有时也采用这种承重方案。必须指出，对内框架承重房屋了获得较大的使用空间，有时也采用这种承重方案。必须指出，对内框架承重房屋应充分注意两种不同结构材料所引起的不利影响，并在设计中选择符合实际受力情应充分注意两种不同结构材料所引起的不利影响，并在设计中选择符合实际受力情况的计算简图，精心地进行承重墙、柱的设计。况的计算简图，精心地进行承重墙、柱的设计。五、底部框架承重方案当当沿沿街街住住宅宅底底部部为为公公共共房房时时，在在底底部部也也可可以以用用钢钢筋筋混混凝凝土土框框架架结结构构同同时时取取代代内内外外承承重重墙墙体体，相相关关部部位位形形成成结结构构转

20、转换换层层，成成为为底底部部框框架架承承重重方方案案。此此时时，梁梁板板荷荷载载在在上上部部几几层层通通过过内内外外墙墙体体向向下下传传递递，在在结结构构转转换换层层部部位位，通通过过钢钢筋筋混混凝凝土土梁梁传传给给柱柱，再再传传给给基础基础(如图如图4.5所示所示)。底部框架承重方案的特点如下：底部框架承重方案的特点如下：(1) 墙和柱都是主要承重构件。以柱代替内外墙体，在使用上可获得较大的使用空间。墙和柱都是主要承重构件。以柱代替内外墙体，在使用上可获得较大的使用空间。(2) 由由于于底底部部结结构构形形式式的的变变化化，其其抗抗侧侧刚刚度度发发生生了了明明显显的的变变化化，成成为为上上部

21、部刚刚度度较较大大，底部刚度较小的上刚下柔结构房屋。底部刚度较小的上刚下柔结构房屋。以以上上是是从从大大量量工工程程实实践践中中概概括括出出来来的的几几种种承承重重方方案案。设设计计时时，应应根根据据不不同同的的使使用用要要求求，以以及及地地质质、材材料料、施施工工等等条条件件，按按照照安安全全可可靠靠、技技术术先先进进、经经济济合合理理的的原原则则，正正确选用比较合理的承重方案。确选用比较合理的承重方案。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.14砌体结构房屋的组成及结构布置砌体结构房屋的组成及结构布置图4.5 底部框架承重方案底部框架承重方案第第4章章砌体

22、结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.15砌体结构房屋的静力计算方案砌体结构房屋的静力计算方案一、房屋的空间工作性能砌砌体体结结构构房房屋屋是是由由屋屋盖盖、楼楼盖盖、墙墙、柱柱、基基础础等等主主要要承承重重构构件件组组成成的的空空间间受受力力体体系系，共共同同承承担担作作用用在在房房屋屋上上的的各各种种竖竖向向荷荷载载(结结构构的的自自重重、屋屋面面、楼楼面面的的活活荷荷载载)、水水平平风风荷荷载载和和地地震震作作用用。砌砌体体结结构构房房屋屋中中仅仅墙墙、柱柱为为砌砌体体材材料料，因因此此墙墙、柱柱设设计计计计算算即即成成为为本本章章的的两两个个主主要要方方面的内容。

23、墙体计算主要包括内力计算和截面承载力计算面的内容。墙体计算主要包括内力计算和截面承载力计算(或验算或验算)。计计算算墙墙体体内内力力首首先先要要确确定定其其计计算算简简图图，也也就就是是如如何何确确定定房房屋屋的的静静力力计计算算方方案案的的问问题题。计计算算简简图图既既要要尽尽量量符符合合结结构构实实际际受受力力情情况况，又又要要使使计计算算尽尽可可能能简简单单。现现以以单单层层房房屋屋为为例例，说说明明在在竖竖向向荷荷载载(屋屋盖盖自自重重)和和水水平平荷荷载载(风风荷荷载载)作作用用下下，房房屋屋的的静静力力计计算算是是如如何何随随房房屋屋空空间间刚刚度度不不同而变化的。同而变化的。情情

24、况况一一，如如图图4.6所所示示为为两两端端没没有有设设置置山山墙墙的的单单层层房房屋屋，外外纵纵墙墙承承重重，屋屋盖盖为为装装配配式式钢钢筋筋混混凝凝土土楼楼盖盖。该该房房屋屋的的水水平平风风荷荷载载传传递递路路线线是是风风荷荷载载纵纵墙墙纵纵墙墙基基础础地地基基；竖竖向向荷荷载载的的传传递路线是屋面板递路线是屋面板屋面梁屋面梁纵墙纵墙纵墙基础纵墙基础地基地基假假定定作作用用于于房房屋屋的的荷荷载载是是均均匀匀分分布布的的，外外纵纵墙墙的的刚刚度度是是相相等等的的，因因此此在在水水平平荷荷载载作作用用下下整整个个房房屋屋墙墙顶顶的的水水平平位位移移是是相相同同的的。如如果果从从其其中中任任意

25、意取取出出一一单单元元，则则这这个个单单元元的的受受力力状状态态将将和和整整个个房房屋屋的的受受力力状状态态一一样样。因因此此，可可以以用用这这个个单单元元的的受受力力状状态态来来代代表表整整个个房房屋屋的的受受力力状状态态，这个单元称为计算单元。这个单元称为计算单元。在在这这类类房房屋屋中中，荷荷载载作作用用下下的的墙墙顶顶位位移移主主要要取取决决于于纵纵墙墙的的刚刚度度，而而屋屋盖盖结结构构的的刚刚度度只只是是保保证证传传递递水水平平荷荷载载时时两两边边纵纵墙墙位位移移相相同同。如如果果把把计计算算单单元元的的纵纵墙墙看看作作排排架架柱柱、屋屋盖盖结结构构看看作作横横梁梁，把把基基础础看看

26、作作柱柱的的固固定定支支座座，屋屋盖盖结结构构和和墙墙的的连连接接点点看看作作铰铰结结点点，则则计计算算单单元元的的受受力力状状态态就如同一个单跨平面排架，属于平面受力体系，其静力分析可采用结构力学的分析方法。就如同一个单跨平面排架，属于平面受力体系，其静力分析可采用结构力学的分析方法。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.16砌体结构房屋的静力计算方案砌体结构房屋的静力计算方案图4.6 无山无山墙单跨房屋的受力状跨房屋的受力状态及及计算算简图第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.17砌体结构房屋的静力计算方案砌体结构房屋

27、的静力计算方案情况二如图情况二如图4.7所示为两端设置山墙的单层房屋。在水平荷载作用下，屋盖的所示为两端设置山墙的单层房屋。在水平荷载作用下，屋盖的水平位移受到山墙的约束，水平荷载的传递路线发生了变化。屋盖可以看作是水平位移受到山墙的约束，水平荷载的传递路线发生了变化。屋盖可以看作是水平方向的梁水平方向的梁(跨度为房屋长度，梁高为屋盖结构沿房屋横向的跨度跨度为房屋长度，梁高为屋盖结构沿房屋横向的跨度)，两端弹，两端弹性支承在山墙上，而山墙可以看作竖向悬臂梁支承在基础上。因此，该房屋的性支承在山墙上，而山墙可以看作竖向悬臂梁支承在基础上。因此，该房屋的水平风荷载传递路线是：水平风荷载传递路线是：

28、 纵墙基础纵墙基础风荷载风荷载纵墙纵墙 地基地基 屋盖结构屋盖结构山墙山墙山墙基础山墙基础从上面的分析可以清楚地看出，这类房屋，风荷载的传递体系已经不是平面从上面的分析可以清楚地看出，这类房屋，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。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。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.18砌体结构房屋的静力计算方案砌体结构房屋的静力

29、计算方案图图4.7有山墙单跨房屋在水平力作用下的变形情况有山墙单跨房屋在水平力作用下的变形情况第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.19砌体结构房屋的静力计算方案砌体结构房屋的静力计算方案可以用空间性能影响系数可以用空间性能影响系数来表示房屋空间作用的大小。假定屋盖在水平面来表示房屋空间作用的大小。假定屋盖在水平面内是支承于横墙上的剪切型弹性地基梁，纵墙内是支承于横墙上的剪切型弹性地基梁，纵墙(柱柱)为弹性地基，由理论分析为弹性地基，由理论分析可以得到空间性能影响系数为：可以得到空间性能影响系数为：(4.1)(4.1)式中：式中： 考虑空间工作时，外荷载作用

30、下房屋排架水平位移的最大值。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。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。屋盖系统的弹性系数，取决于屋盖的刚度。 s横墙的间距。横墙的间距。值值越越大大，表表明明考考虑虑空空间间作作用用后后的的排排架架柱柱顶顶最最大大水水平平位位移移与与平平面面排排架架的的柱柱顶顶位位移移越越接接近近，房房屋屋的的空空间间作作用用越越小小；值值越越小小，则则表表明明房房屋屋的的空空间间作作用用越越大大。因因此此，又又称称为为考考虑虑空空间间作作用用后后的的侧侧移移折折减减系系数数。由由于

31、于按按照照相相关关理理论论来来计计算算弹弹性性系系数数k是是比比较较困困难难的的，为为此此，规规范范采采用用半半经经验验、半半理理论论的的方方法法来来确确定定弹弹性性系系数数k：对对于于第第一一类类屋屋盖盖，k=0.03；第第二二类类屋屋盖盖，k=0.05；第第三三类类屋屋盖盖，k=0.065。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.20横墙的间距横墙的间距s是影响房屋刚度和侧移大小的重要因素，不同横墙间距房屋的是影响房屋刚度和侧移大小的重要因素，不同横墙间距房屋的各层空间工作性能影响系数各层空间工作性能影响系数i可按表可按表4-1查得。查得。此外，为了简便计

32、算，规范偏于安全的取多层房屋的空间性能影响系数此外，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i与单层房屋相同的数值，即按表与单层房屋相同的数值，即按表4-1取用。取用。砌体结构房屋的静力计算方案砌体结构房屋的静力计算方案屋盖或楼盖类别横墙间距s(m)16202428323640444852566064687210.330.390.450.500.550.600.640.680.710.740.7720.350.450.540.610.680.730.780.8230.370.490.600.680.750.81表表4-1 4-1 房屋各层的空间性能影响系数房屋各层的空间性能影响

33、系数ii注：注：i i 取取1 1n n，n n为房屋的层数。为房屋的层数。二、房屋的静力计算方案影响房屋空间性能的因素很多，除上述的屋盖刚度和横墙间距外，还有屋架的跨影响房屋空间性能的因素很多，除上述的屋盖刚度和横墙间距外，还有屋架的跨度、排架的刚度、荷载类型及多层房屋层与层之间的相互作用等。度、排架的刚度、荷载类型及多层房屋层与层之间的相互作用等。规范规范为方便为方便计算，仅考虑屋盖刚度和横墙间距两个主要因素的影响，按房屋空间刚度计算，仅考虑屋盖刚度和横墙间距两个主要因素的影响，按房屋空间刚度(作用作用)大大小，将砌体结构房屋静力计算方案分为三种小，将砌体结构房屋静力计算方案分为三种(如表

34、如表4-2所示所示)。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.21砌体结构房屋的静力计算方案砌体结构房屋的静力计算方案影响房屋空间性能的因素很多，除上述的屋盖刚度和横墙间距外，还有屋架的影响房屋空间性能的因素很多，除上述的屋盖刚度和横墙间距外，还有屋架的跨度、排架的刚度、荷载类型及多层房屋层与层之间的相互作用等。跨度、排架的刚度、荷载类型及多层房屋层与层之间的相互作用等。规范规范为方便计算，仅考虑屋盖刚度和横墙间距两个主要因素的影响，按房屋空间刚为方便计算，仅考虑屋盖刚度和横墙间距两个主要因素的影响，按房屋空间刚度度(作用作用)大小，将砌体结构房屋静力计算方案

35、分为三种大小，将砌体结构房屋静力计算方案分为三种(如表如表4-2所示所示)。表表4-2 4-2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案注：注： 表中表中s s为房屋横墙间距，其长度单位为为房屋横墙间距，其长度单位为m m。 当多层房屋的屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时，可按本表规定分别确定各层当多层房屋的屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时，可按本表规定分别确定各层( (底层或顶底层或顶 部各层部各层) )房屋房屋 的静力计算方案。的静力计算方案。 对无山墙或伸缩缝无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。对无山墙或伸缩缝无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。 第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房

36、屋的墙体的承载力验算4.22砌体结构房屋的静力计算方案砌体结构房屋的静力计算方案1. 刚性方案刚性方案房屋的空间刚度很大，在水平风荷载作用下，墙、柱顶端的相对位移房屋的空间刚度很大，在水平风荷载作用下，墙、柱顶端的相对位移us/H0( 为纵墙高度为纵墙高度)。此时屋盖可。此时屋盖可看成纵向墙体上端的不动铰支座，墙柱内力可按上端有不动铰支承的竖向构件进行计算，这类房屋称为刚看成纵向墙体上端的不动铰支座，墙柱内力可按上端有不动铰支承的竖向构件进行计算，这类房屋称为刚性方案房屋。性方案房屋。2. 弹性方案弹性方案房屋的空间刚度很小，即在水平风荷载作用下房屋的空间刚度很小，即在水平风荷载作用下 ，墙顶

37、的最大水平位移接近于平面结构体系，其墙柱内力，墙顶的最大水平位移接近于平面结构体系，其墙柱内力计算应按不考虑空间作用的平面排架或框架计算，这类房屋称为弹性方案房屋。计算应按不考虑空间作用的平面排架或框架计算，这类房屋称为弹性方案房屋。3. 刚弹性方案刚弹性方案房屋的空间刚度介于上述两种方案之间，在水平风荷载作用下，纵墙顶端水平位移比弹性方案要小、但房屋的空间刚度介于上述两种方案之间，在水平风荷载作用下，纵墙顶端水平位移比弹性方案要小、但又不可忽略不计，其受力状态介于刚性方案和弹性方案之间，这时墙柱内力计算应按考虑空间作用的平面又不可忽略不计，其受力状态介于刚性方案和弹性方案之间，这时墙柱内力计

38、算应按考虑空间作用的平面排架或框架计算，这类房屋称为刚弹性方案房屋。排架或框架计算，这类房屋称为刚弹性方案房屋。有关计算表明，当房屋的空间性能影响系数时，可以近似按刚性方案计算；当时，按弹性方案计算是偏于有关计算表明，当房屋的空间性能影响系数时，可以近似按刚性方案计算；当时，按弹性方案计算是偏于安全的；当时，可按刚弹性方案计算。在设计多层砌体结构房屋时，不宜采用弹性方案，否则会造成房屋安全的；当时，可按刚弹性方案计算。在设计多层砌体结构房屋时，不宜采用弹性方案，否则会造成房屋的水平位移较大，当房屋高度增大时，可能会因为房屋的位移过大而影响结构的安全。的水平位移较大，当房屋高度增大时，可能会因为

39、房屋的位移过大而影响结构的安全。三、规范对横墙的要求由上面的分析可知，房屋墙、柱的静力计算方案是根据房屋空间刚度的大小确定的，而房屋的空间刚度则由上面的分析可知，房屋墙、柱的静力计算方案是根据房屋空间刚度的大小确定的，而房屋的空间刚度则由两个主要因素确定，一是房屋中屋由两个主要因素确定，一是房屋中屋(楼楼)盖的类别，二是房屋中横墙间距及其刚度的大小。因此作为刚性盖的类别，二是房屋中横墙间距及其刚度的大小。因此作为刚性和刚弹性方案房屋的横墙，和刚弹性方案房屋的横墙，规范规范规定应符合下列要求。规定应符合下列要求。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.23砌体结

40、构房屋的静力计算方案砌体结构房屋的静力计算方案(1) 横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙水平全截面面积的横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙水平全截面面积的50%。(2) 横墙的厚度不宜小于横墙的厚度不宜小于180mm。(3) 单层房屋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单层房屋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H/2(H为横墙总高度为横墙总高度)。当当横横墙墙不不能能同同时时符符合合上上述述要要求求时时，应应对对横横墙墙的的刚刚度度进进行行验验算算。如如其其最最大大水水平平位位移移值值 H/4000(H为为横横墙墙总总高高度度)时时

41、，仍仍可可视视作作刚刚性性和和刚刚弹弹性性方方案案房房屋屋的的横横墙墙；凡凡符符合合此此刚刚度度要要求求的的一一段段横横墙墙或或其其他他结结构构构构件件(如如框框架等架等)，也可以视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。，也可以视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。横横墙墙在在水水平平集集中中力力 作作用用下下产产生生剪剪切切变变形形( )和和弯弯曲曲变变形形( )，故故总总水水平平位位移移由由两两部部分分组组成成。对对于于单单层层单单跨跨房房屋屋，如如纵纵墙墙受受均均布布风风荷荷载载作作用用，且且当当横横墙墙上上门门窗窗洞洞口口的的水水平平截截面面面面积积不不超超过过其其水水平平全全截截面面面面积积的的7

42、5%时，横墙顶点的最大水平位移时，横墙顶点的最大水平位移 可按下式计算可按下式计算(如图如图4.8所示所示)。图图4.8 4.8 单层房屋横墙简图单层房屋横墙简图第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.24砌体结构房屋的静力计算方案砌体结构房屋的静力计算方案(4.2)(4.2) 由两个主要因素确定，一是房屋中屋由两个主要因素确定，一是房屋中屋(楼楼)盖的类别，二是房屋中横墙间距及其刚度的大小。因此作为刚性盖的类别，二是房屋中横墙间距及其刚度的大小。因此作为刚性和刚弹性方案房屋的横墙，和刚弹性方案房屋的横墙，规范规范规定应符合下列要求。规定应符合下列要求。式中：

43、式中： 作用于横墙顶端的水平集中荷载，作用于横墙顶端的水平集中荷载， =nP/2，且，且P=W+R。 n 与该横墙相邻的两横墙间的开间数。与该横墙相邻的两横墙间的开间数。 W 由屋面风荷载折算为每个开间柱顶处的水平集中风荷载。由屋面风荷载折算为每个开间柱顶处的水平集中风荷载。 R 假定排架无侧移时作用在纵墙上均布风荷载所求出的每个开间柱顶的反力。假定排架无侧移时作用在纵墙上均布风荷载所求出的每个开间柱顶的反力。 H 横墙总高度。横墙总高度。 E 砌体的弹性模量。砌体的弹性模量。 I 横墙的惯性矩，考虑转角处有纵墙共同工作时按横墙的惯性矩，考虑转角处有纵墙共同工作时按I型或型或型截面计算，但从横

44、墙中心线算起的翼型截面计算，但从横墙中心线算起的翼 缘宽度每边取缘宽度每边取 。 横墙水平截面上的剪应力，横墙水平截面上的剪应力， 。 剪应力分布不均匀和墙体洞口影响的折算系数，近似取剪应力分布不均匀和墙体洞口影响的折算系数，近似取0.5。 A 横墙毛截面面积横墙毛截面面积 。 G 砌体的剪变模量，砌体的剪变模量， 。多层房屋也可以仿照上述方法进行计算多层房屋也可以仿照上述方法进行计算 (4.3)(4.3) 第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.25砌体结构房屋的静力计算方案砌体结构房屋的静力计算方案式中：式中：m房屋总层数。房屋总层数。 Pi假定每开间框架

45、各层均为不动铰支座时，第假定每开间框架各层均为不动铰支座时，第i层的支座反力。层的支座反力。 Hi第第i层楼面至基础上顶面的高度。层楼面至基础上顶面的高度。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.26墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算砌体结构房屋中的墙、柱均是受压构件，除了应满足承载力的要求外，还必须保证其稳定砌体结构房屋中的墙、柱均是受压构件，除了应满足承载力的要求外，还必须保证其稳定性，性，规范规范规定：用验算墙、柱高厚比的方法来保证墙、柱的稳定性。规定：用验算墙、柱高厚比的方法来保证墙、柱的稳定性。一、墙、柱的计算高度一、墙、柱的计算高度对墙、柱进行承

46、载力计算或验算高厚比时所采用的高度，称为计算高度。它是由墙、柱的对墙、柱进行承载力计算或验算高厚比时所采用的高度，称为计算高度。它是由墙、柱的实际高度实际高度H，并根据房屋类别和构件两端的约束条件来确定的。按照弹性稳定理论分析结果，并根据房屋类别和构件两端的约束条件来确定的。按照弹性稳定理论分析结果，并为了偏于安全，并为了偏于安全，规范规范规定，受压构件的计算高度规定，受压构件的计算高度H0可按表可按表4-3采用。采用。 房屋类型柱带壁柱墙或周边拉结的墙排架方向垂直排架方向s2H2HsHsH有吊车的单层房屋变截面柱上段弹性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu刚性、刚弹性方案2.0Hu1.25H

47、u2.0Hu变截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl无吊车的单层房屋和多层房屋单跨弹性方案1.5H1.0H1.5H刚弹性方案1.2H1.0H1.2H多跨弹性方案1.25H1.0H1.25H刚弹性方案1.10H1.0H1.10H刚性方案1.0H1.0H1.0H0.4s+0.2H0.6s表表4-3 4-3 受压构件的计算高度受压构件的计算高度H H0 0 第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.27注：注： 表中表中HuHu为变截面柱的上段高度；为变截面柱的上段高度；H Hl l为变截面柱的下段高度。为变截面柱的下段高度。 对于上端为自由端的构件，对于上端为自由

48、端的构件，H H0 0=2=2H H。 对独立柱，当无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的对独立柱，当无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的H H0 0应按表中数值乘以应按表中数值乘以1.251.25后采用。后采用。 s s房屋横墙间距。房屋横墙间距。 自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉接条件确定。自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉接条件确定。 表中的构件高度表中的构件高度H H应按下列规定采用：在房屋底层，为楼板顶面到构件下端支点的距离，下端支点应按下列规定采用：在房屋底层，为楼板顶面到构件下端支点的距离，下端支点的位置可取在基础顶面，当埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下的位置可取在基础顶面，当

49、埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm500mm处；在房屋的其他层，为楼板处；在房屋的其他层，为楼板或其他水平支点间的距离；或其他水平支点间的距离； 对于无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的对于无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的1/21/2；对于带壁柱山墙可取壁柱处山墙的高度。；对于带壁柱山墙可取壁柱处山墙的高度。 对有吊车的房屋，当荷载组合不考虑吊车作用时，变截面柱上段的计算高对有吊车的房屋，当荷载组合不考虑吊车作用时，变截面柱上段的计算高度可按表度可按表4-3规定采用；变截面柱下段的计算高度应按下列规定采用规定采用；变截面柱下段的计算高度应按下列规定采用(本规定也本规定也适用于

50、无吊车房屋的变截面柱适用于无吊车房屋的变截面柱)。 (1) 当时当时 ，取无吊车房屋的，取无吊车房屋的H0。 (2) 当时当时 ，取无吊车房屋的，取无吊车房屋的H0乘以修正系数乘以修正系数；其中；其中 ，Iu为变截面柱上段的惯性矩，为变截面柱上段的惯性矩，Il为变截面柱下段的惯性矩。为变截面柱下段的惯性矩。 (3) 当时当时 ，取无吊车房屋的，取无吊车房屋的H0；但在确定；但在确定 值时，应采用上值时，应采用上柱截面。柱截面。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.28 影响墙、柱允许高厚比影响墙、柱允许高厚比的因素比较复杂

51、，难以用理论推导的公式来计算，的因素比较复杂，难以用理论推导的公式来计算，规范规范规定的限值是综合考虑以下各种因素确定的。规定的限值是综合考虑以下各种因素确定的。1) 砂浆强度等级砂浆强度等级 砂浆强度直接影响砌体的弹性模量，而砌体弹性模量的大小又直接影响砌体砂浆强度直接影响砌体的弹性模量，而砌体弹性模量的大小又直接影响砌体的刚度。所以砂浆强度是影响允许高厚比的重要因素。砂浆强度愈高，允许高厚的刚度。所以砂浆强度是影响允许高厚比的重要因素。砂浆强度愈高，允许高厚比亦相应增大。比亦相应增大。2) 砌体类型砌体类型 毛石墙比一般砌体墙刚度差，允许高厚比要降低，而组合砌体由于钢筋混凝毛石墙比一般砌体

52、墙刚度差，允许高厚比要降低，而组合砌体由于钢筋混凝土的刚度好，允许高厚比可提高。土的刚度好，允许高厚比可提高。3) 横墙间距横墙间距 横墙间距愈小，墙体稳定性和刚度愈好；横墙间距愈大，墙体稳定性和刚度横墙间距愈小，墙体稳定性和刚度愈好；横墙间距愈大，墙体稳定性和刚度愈差。高厚比验算时用改变墙体的计算高度来考虑这一因素，柱子没有横墙联系，愈差。高厚比验算时用改变墙体的计算高度来考虑这一因素，柱子没有横墙联系，其允许高厚比应比墙小些。这一因素，在计算高度和相应高厚比的计算中考虑。其允许高厚比应比墙小些。这一因素，在计算高度和相应高厚比的计算中考虑。 墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算二、高厚比的

53、影响因素二、高厚比的影响因素 第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.294) 砌体截面刚度砌体截面刚度 砌体截面惯性矩较大，稳定性则好。当墙上门窗洞口削弱较多时，允许高厚砌体截面惯性矩较大，稳定性则好。当墙上门窗洞口削弱较多时，允许高厚比值降低，可以通过有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数来考虑此项影响。比值降低，可以通过有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数来考虑此项影响。5) 构造柱间距及截面构造柱间距及截面 构造柱间距愈小，截面愈大，对墙体的约束愈大，因此墙体稳定性愈好，允构造柱间距愈小，截面愈大，对墙体的约束愈大，因此墙体稳定性愈好，允许高厚比可提高。通过修正

54、系数来考虑。许高厚比可提高。通过修正系数来考虑。6) 支承条件支承条件 刚性方案房屋的墙柱在屋盖和楼盖支承处假定为不动铰支座，刚性好；而弹刚性方案房屋的墙柱在屋盖和楼盖支承处假定为不动铰支座，刚性好；而弹性和刚弹性房屋的墙柱在屋性和刚弹性房屋的墙柱在屋(楼楼)盖处侧移较大，稳定性差。验算时用改变其计算盖处侧移较大，稳定性差。验算时用改变其计算高度来考虑这一因素。高度来考虑这一因素。7) 构件重要性和房屋使用情况构件重要性和房屋使用情况 对次要构件，如自承重墙允许高厚比可以增大，通过修正系数考虑；对于使对次要构件，如自承重墙允许高厚比可以增大，通过修正系数考虑；对于使用时有振动的房屋则应酌情降低

55、。用时有振动的房屋则应酌情降低。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.30 墙、柱高厚比的允许极限值称允许高厚比，用墙、柱高厚比的允许极限值称允许高厚比，用 表示，可按表表示，可按表4-4采用。采用。需要指出，需要指出， 值与墙、柱砌体材料的质量和施工技术水平等因素有关，随着科值与墙、柱砌体材料的质量和施工技术水平等因素有关，随着科学技术的进步，在材料强度日益增高，砌体质量不断提高的情况下，学技术的进步，在材料强度日益增高，砌体质量不断提高的情况下， 值将有值将有所增大。所增大。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算三、允许

56、高厚比及其修正三、允许高厚比及其修正砂浆强度等级墙柱M2.52215M5.02416M7.52617表4-4墙、柱允许高厚比值注：注：毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%。组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不得大于，但不得大于28。验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，允许高厚比对墙取验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，允许高厚比对墙取14，对柱取，对柱取11。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.31 自承重墙是房屋中的次要构件，且仅有自

57、重作用。根据弹性稳定理论，对用同自承重墙是房屋中的次要构件，且仅有自重作用。根据弹性稳定理论，对用同一材料制成的等高、等截面杆件，当两端支承条件相同，且仅受自重作用时失稳的一材料制成的等高、等截面杆件，当两端支承条件相同，且仅受自重作用时失稳的临界荷载比上端受有集中荷载的要大，所以自承重墙的允许高厚比的限值可适当放临界荷载比上端受有集中荷载的要大，所以自承重墙的允许高厚比的限值可适当放宽，即宽，即 可乘以一个大于可乘以一个大于1的修正系数的修正系数 。对于厚度。对于厚度h240mm的自承重墙，的自承重墙， 的取的取值分别为：值分别为： 当当h=240mm时，时， =1.2。 当当h=180mm

58、时，时， =1.32。 当当h=120mm时，时， =1.44。 当当h=90mm时，时， =1.5。 上端为自由端墙的允许高厚比，除按上述规定提高外，尚可再提高上端为自由端墙的允许高厚比，除按上述规定提高外，尚可再提高30%；对厚；对厚度小于度小于90mm的墙，当双面用不低于的墙，当双面用不低于M10的水泥砂浆抹面，包括抹面层的墙厚不小的水泥砂浆抹面，包括抹面层的墙厚不小于于90mm时，可按墙厚等于时，可按墙厚等于90mm验算高厚比。验算高厚比。 对有门窗洞口的墙，允许高厚比对有门窗洞口的墙，允许高厚比 ，按表，按表4-4所列数值乘以修正系数所列数值乘以修正系数 ， 可按可按下式计算。下式计

59、算。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.32 式中式中 在宽度在宽度s范围内的门窗洞口总宽度范围内的门窗洞口总宽度(如图如图4.9所示所示)。 s相邻窗间墙或壁柱之间的距离。相邻窗间墙或壁柱之间的距离。 当按当按(4.4)式计算的式计算的 值小于值小于0.7时，应采用时，应采用0.7；当洞口高度等于或小于墙；当洞口高度等于或小于墙高的高的1/5时，取时，取 =1.0。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算图4.9门窗洞口宽度示意图第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.331. 一般墙、柱

60、高厚比验算一般墙、柱高厚比验算 (4.5) 式中：式中： 墙、柱的计算高度，按表墙、柱的计算高度，按表4-3取用。取用。 h墙厚或矩形柱与墙厚或矩形柱与 相对应的边长。相对应的边长。 自承重墙允许高厚比的修正系数，按前述规定采用。自承重墙允许高厚比的修正系数，按前述规定采用。 有门窗洞口的墙允许高厚比修正系数，按前述规定采用。有门窗洞口的墙允许高厚比修正系数，按前述规定采用。 墙、柱允许高厚比，按表墙、柱允许高厚比，按表4-4取用。取用。2. 带壁柱墙的高厚比验算带壁柱墙的高厚比验算 1) 整片墙高厚比验算。整片墙高厚比验算。 (4.6) 式中：式中： 带壁柱墙截面的折算厚度，带壁柱墙截面的折

61、算厚度， =3.5i。 i带壁柱墙截面的回转半径，带壁柱墙截面的回转半径，i= ；I、A分别为带壁柱墙分别为带壁柱墙截面的惯性矩和截面面积。截面的惯性矩和截面面积。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算四、墙、柱高厚比验算四、墙、柱高厚比验算 第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.34 规范规范规定，当确定带壁柱墙的计算高度规定，当确定带壁柱墙的计算高度 时，时，s应取相邻横墙间距。在应取相邻横墙间距。在确定截面回转半径确定截面回转半径i时，带壁柱墙的计算截面翼缘宽度时，带壁柱墙的计算截面翼缘宽度 可按下列规定采用可按下列规定采用(取小取小值值)。 (1) 多

62、层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无门窗洞口时，每多层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度的侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/3。 (2) 单层房屋，可取壁柱宽加单层房屋，可取壁柱宽加2/3墙高，但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间墙高，但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离。距离。 (3) 计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间的距离。计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间的距离。 2) 壁柱间墙的高厚比验算壁柱间墙的高厚比验算 壁柱间墙的高厚比可按无壁柱墙公式壁柱间墙的高厚比可按无壁柱墙公式(4.5)进行验算。此时可将壁柱视为进行验算。此时可将壁柱视为

63、壁柱间墙的不动铰支座。因此计算壁柱间墙的不动铰支座。因此计算 时，时，s应取相邻壁柱间距离，而且不论带壁应取相邻壁柱间距离，而且不论带壁柱墙体的房屋的静力计算采用何种计算方案，柱墙体的房屋的静力计算采用何种计算方案， 一律按表一律按表4-3中的刚性方案取用。中的刚性方案取用。3. 带构造柱墙高厚比验算带构造柱墙高厚比验算 墙中设钢筋混凝土构造柱时，可提高墙体使用阶段的稳定性和刚度。但由墙中设钢筋混凝土构造柱时，可提高墙体使用阶段的稳定性和刚度。但由于在施工过程中大多数是先砌墙后浇筑构造柱，所以应采取措施，保证构造柱于在施工过程中大多数是先砌墙后浇筑构造柱，所以应采取措施，保证构造柱墙在施工阶段

64、的稳定性。墙在施工阶段的稳定性。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.351) 整片墙高厚比验算。整片墙高厚比验算。 (4.7) 式中：式中： 带构造柱墙在使用阶段的允许高厚比提高系数，按下式计带构造柱墙在使用阶段的允许高厚比提高系数，按下式计算。算。 (4.8) 式中：式中： 系数。对细料石、半细料石砌体，系数。对细料石、半细料石砌体， = 0；对混凝土砌块、；对混凝土砌块、粗料石、毛料石及毛砌体，粗料石、毛料石及毛砌体， = 1.0；其他砌体，；其他砌体， =1.5。 构造柱沿墙长方向的宽度。构造柱沿墙长方向的宽度。

65、l构造柱间距。构造柱间距。 当确定当确定H0时，时， 取相邻横墙间距。取相邻横墙间距。 为与组合砖墙承载力计算相协调，规定：当为与组合砖墙承载力计算相协调，规定：当 时取时取 ；当；当 时取时取 。表明构造柱间距过大，对提高墙体稳定性和刚度的作用。表明构造柱间距过大，对提高墙体稳定性和刚度的作用已很小，考虑构造柱有利作用的高厚比验算不适用于施工阶段，此时，对施工已很小，考虑构造柱有利作用的高厚比验算不适用于施工阶段，此时，对施工阶段直接取阶段直接取 = 1.0。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.362) 构造柱间墙的高

66、厚比验算构造柱间墙的高厚比验算 构造柱间墙的高厚比可按公式构造柱间墙的高厚比可按公式(4.5)进行验算。此时可将构造柱视为壁进行验算。此时可将构造柱视为壁柱间墙的不动铰支座。因此计算柱间墙的不动铰支座。因此计算H0时，时，s应取相邻构造柱间距离，而且不论应取相邻构造柱间距离，而且不论带壁柱墙体的房屋的静力计算采用何种计算方案，带壁柱墙体的房屋的静力计算采用何种计算方案，H0 一律按表一律按表4-3中的刚性中的刚性方案取用。方案取用。 规范规范规定设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙或带构造柱墙，当规定设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙或带构造柱墙，当 时，圈梁可视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支点时，圈梁可

67、视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支点(b为圈梁宽度为圈梁宽度)。这是。这是由于圈梁的水平刚度较大，能够限制壁柱间墙体或构造柱间墙的侧向变形的由于圈梁的水平刚度较大，能够限制壁柱间墙体或构造柱间墙的侧向变形的缘故。如果墙体条件不允许增加圈梁的宽度，可按墙体平面外等刚度原则增缘故。如果墙体条件不允许增加圈梁的宽度，可按墙体平面外等刚度原则增加圈梁高度，以满足壁柱间墙或构造柱间墙不动铰支点的要求。加圈梁高度，以满足壁柱间墙或构造柱间墙不动铰支点的要求。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.37【例例4.1】 某无吊车的单层仓库，

68、平面尺寸、山墙立面尺寸、壁柱墙截面尺寸如图某无吊车的单层仓库，平面尺寸、山墙立面尺寸、壁柱墙截面尺寸如图4.10所示，层高所示，层高4.2m，采用，采用M2.5砂浆砌筑，装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖，试验算纵墙砂浆砌筑，装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖，试验算纵墙与山墙的高厚比。与山墙的高厚比。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算图图4.10单层仓库尺寸图单层仓库尺寸图第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.38解：解：1. 静力计算方案的确定静力计算方案的确定 根据装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖，查表根据装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖，查表4-2得得s32m时属刚性

69、方案房屋，时属刚性方案房屋，本题山墙间距本题山墙间距s=24m32m，故为刚性方案。，故为刚性方案。2. 纵墙高厚比验算纵墙高厚比验算 (1) 求带壁柱墙截面几何特征。求带壁柱墙截面几何特征。 (2) 纵墙整片墙高厚比验算。纵墙整片墙高厚比验算。 壁柱高度壁柱高度H = 4.2 + 0.5 = 4.7m (0.5m是室内地面至基础顶面的距离是室内地面至基础顶面的距离) 查表知：壁柱的计算高度查表知：壁柱的计算高度 ； =22； 墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.39(3) 纵墙壁柱间墙高厚比验算。纵墙壁柱间墙高厚比验算

70、。 查表得查表得 所以纵墙满足稳定性要求。所以纵墙满足稳定性要求。3. 山墙高厚比验算山墙高厚比验算(1) 求带壁柱开门洞山墙截面的几何特征。求带壁柱开门洞山墙截面的几何特征。 墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.40(2) 开门洞山墙整片墙高厚比验算。开门洞山墙整片墙高厚比验算。H = 6.37m (取山墙壁柱高度取山墙壁柱高度) ；查表得；查表得 ； =22 ； =1.0 (3) 开门洞山墙壁柱间墙高厚比验算。开门洞山墙壁柱间墙高厚比验算。墙高取中间壁柱间墙的平均高度，即墙高取中间壁柱间墙的平均高度，即H = (6.

71、37+7.2)/2=6.79m；壁柱间墙长；壁柱间墙长s = 5m由于由于 ；查表得；查表得 ； =22； =1.0 所以山墙稳定性满足要求。所以山墙稳定性满足要求。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.41【例例4.2】 某办公楼平面布置如图某办公楼平面布置如图4.11所示，采用装配式钢筋混凝土楼盖，纵横向承所示，采用装配式钢筋混凝土楼盖，纵横向承重墙厚度均为重墙厚度均为190mm，采用，采用MU7.5单排孔混凝土砌块、双面粉刷，一层用单排孔混凝土砌块、双面粉刷，一层用Mb7.5砂砂浆，二至三层采用浆，二至三层采用Mb5

72、砂浆，层高为砂浆，层高为3.3m，一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为，一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为4.1m，窗洞宽均为，窗洞宽均为1800mm，门洞宽均为，门洞宽均为1000mm，在纵横墙相交处和屋面或楼面，在纵横墙相交处和屋面或楼面大梁支承处，均设有截面为大梁支承处，均设有截面为190mm250mm的钢筋混凝土构造柱的钢筋混凝土构造柱(构造柱沿墙长方构造柱沿墙长方向的宽度为向的宽度为250mm)，试验算各层纵、横墙的高厚比。，试验算各层纵、横墙的高厚比。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算图4.11办公楼平面图第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.4

73、2解：解：1. 纵墙高厚比验算纵墙高厚比验算(1) 静力计算方案的确定。静力计算方案的确定。横墙间距横墙间距 ，查表得，属于刚性方案。，查表得，属于刚性方案。(2) 一层纵墙高厚比验算一层纵墙高厚比验算(只验算外纵墙只验算外纵墙)。 整片墙高厚比验算整片墙高厚比验算(不宜用此类序号，下同不宜用此类序号，下同)。 ；查表；查表4-4得得 ； =1.0； =26 ； 满足要求。满足要求。 构造柱间墙高厚比验算。构造柱间墙高厚比验算。构造柱间距构造柱间距 ；查表；查表4-4得得 ； 墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.43满足

74、要求。满足要求。(3) 二、三层纵墙高厚比验算二、三层纵墙高厚比验算(只验算外纵墙只验算外纵墙)。 整片墙高厚比验算。整片墙高厚比验算。 ；查表；查表4-4得得 ； ； ； 满足要求。满足要求。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.44 构造柱间墙高厚比验。构造柱间墙高厚比验。构造柱间距构造柱间距 ； 查表查表4-4得得 m 满足要求。满足要求。2. 横墙高厚比验算横墙高厚比验算(1) 静力计算方案的确定静力计算方案的确定纵墙间距纵墙间距 ，查表得，属于刚性方案。，查表得，属于刚性方案。(2) 一层横墙高厚比验算一层横墙高

75、厚比验算 ； 查表得查表得 ， ， ， 满足要求。满足要求。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.45(3) 二、三层横墙高厚比验算。二、三层横墙高厚比验算。 ； 查表得查表得 m ， ， 因为因为 所以不考虑构造柱的影响，取所以不考虑构造柱的影响，取 满足要求。满足要求。墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.46 由前述分析可知，单层房屋为刚性方案时，其纵墙顶端的水平位移在静力分由前述分析可知，单层房屋为刚性方案时，其纵墙顶端的水平位移在静力分析时可

76、以认为为零。内力计算可采用下列假定析时可以认为为零。内力计算可采用下列假定(如图如图4.12所示所示)。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算图4.12单层刚性方案房屋承重纵墙的计算简图第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.47 (1) 纵墙、柱下端在基础顶面处固接，上端与屋面大梁纵墙、柱下端在基础顶面处固接，上端与屋面大梁(或屋架或屋架)铰接。铰接。 (2) 屋盖结构可视为纵墙上端的不动铰支座。屋盖结构可视为纵墙上端的不动铰支座。 根据上述假定，每片纵墙就可以按上端支承在不动铰支座和下端支承在固根据上述假定，每片纵墙就可以按

77、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，使计算工作大为简化。定支座上的竖向构件单独进行计算，使计算工作大为简化。 作用于结构上的荷载及内力计算如下所示。作用于结构上的荷载及内力计算如下所示。1. 屋面荷载作用屋面荷载作用 屋面荷载包括屋盖构件自重，屋面活荷载或雪荷载，这些荷载通过屋架或屋面荷载包括屋盖构件自重，屋面活荷载或雪荷载，这些荷载通过屋架或屋面大梁以集中力的形式作用于墙体顶端。通常情况下，屋架或屋面大梁传至屋面大梁以集中力的形式作用于墙体顶端。通常情况下，屋架或屋面大梁传至墙体顶端集中力墙体顶端集中力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

78、有一个偏心距el，所以作用于墙体，所以作用于墙体顶端的屋面荷载由轴心压力顶端的屋面荷载由轴心压力Nl和弯矩和弯矩M = Nlel组成，由此可计算出其内力组成，由此可计算出其内力(如图如图4.13所示所示)。2. 风荷载作用风荷载作用 风荷载包括作用于屋面上和墙面上的风荷载两部分组成。屋面上的风荷风荷载包括作用于屋面上和墙面上的风荷载两部分组成。屋面上的风荷载载(包括作用在女儿墙上的风荷载包括作用在女儿墙上的风荷载)一般简化为作用于墙、柱顶端的集中荷载一般简化为作用于墙、柱顶端的集中荷载W，对于刚性方案房屋，对于刚性方案房屋，W已通过屋盖直接传至横墙，再由横墙传至基础后传给已通过屋盖直接传至横墙

79、，再由横墙传至基础后传给地基，所以在纵墙上不产生内力。墙面风荷载为均布荷载地基，所以在纵墙上不产生内力。墙面风荷载为均布荷载q，应考虑两种风向，应考虑两种风向，即按迎风面即按迎风面(压力压力)、背风面、背风面(吸力吸力)分别考虑。在分别考虑。在q作用下，墙体的内力为作用下，墙体的内力为(如图如图4.14所示所示)。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.48单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算图4.13屋面荷载作用下内力图图4.14风荷载作用下内力图第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.4

80、9单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算（4.94.9）（4.104.10）当时当时 ， 。迎风面。迎风面 ，背风面，背风面 。 第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.503. 墙体自重墙体自重 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。当墙体自重包括砌体、内外粉刷及门窗的自重，作用于墙体的轴线上。当墙柱为等截面时，自重不引起弯矩；当墙柱为变截面时，上阶柱自重墙柱为等截面时，自重不引起弯矩；当墙柱为变截面时，上阶柱自重G1对下对下阶柱各截面产生弯矩阶柱各截面产生弯矩M1=G1e1 (e1为上下阶柱轴线间距离为上下阶柱轴线间距离)。因。因M1在

81、施工阶段在施工阶段就已经存在，应按悬臂柱计算。就已经存在，应按悬臂柱计算。4. 控制截面及内力组合控制截面及内力组合 在进行承重墙、柱设计时，应先求出多种荷载作用下的内力，然后根据在进行承重墙、柱设计时，应先求出多种荷载作用下的内力，然后根据荷载规范考虑多种荷载组合再找出墙柱的控制截面，求出控制截面的内力荷载规范考虑多种荷载组合再找出墙柱的控制截面，求出控制截面的内力组合，最后选出各控制截面的最不利内力进行墙柱承载力验算。组合，最后选出各控制截面的最不利内力进行墙柱承载力验算。 墙截面宽度取窗间墙宽度。其控制截面为墙柱顶端墙截面宽度取窗间墙宽度。其控制截面为墙柱顶端I-I截面、墙柱下端截面、墙

82、柱下端-截面和风荷载作用下的最大弯矩截面和风荷载作用下的最大弯矩 对应的对应的-截面截面(如图如图4.15所示所示)。I-I截面既有轴力截面既有轴力N又有弯矩又有弯矩M，按偏心受压验算承载力，同时还需验算梁下的，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；砌体局部受压承载力；-、-截面均按偏心受压验算承载力。截面均按偏心受压验算承载力。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.51 设计时，应先求出各种荷载单独作用下的内力，然后按照可能同时作用的荷载产生的内设计时，应先求出各种荷载单独作用下的内力，然后按照可能

83、同时作用的荷载产生的内力进行组合，求出上述控制截面中的控制内力，作为选择墙柱截面尺寸和作为承载力验算的力进行组合，求出上述控制截面中的控制内力，作为选择墙柱截面尺寸和作为承载力验算的依据。依据。 根据荷载规范，在一般混合结构单层房屋中，采用下列三种荷载组合。根据荷载规范，在一般混合结构单层房屋中，采用下列三种荷载组合。 (1) 恒荷载恒荷载+风荷载。风荷载。 (2) 恒荷载恒荷载+活荷载活荷载(除风荷载外的活荷载除风荷载外的活荷载)。 (3) 恒荷载恒荷载+0.9活荷载活荷载(包括风荷载包括风荷载)。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算图4.15控制截面第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算

84、砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.52 由于单层弹性方案房屋的横墙间距大，空间刚度很小，因此墙、柱内力可按屋由于单层弹性方案房屋的横墙间距大，空间刚度很小，因此墙、柱内力可按屋架或屋面大梁与墙架或屋面大梁与墙(柱柱)铰接、不考虑空间作用的有侧移的平面排架计算，并采用以铰接、不考虑空间作用的有侧移的平面排架计算，并采用以下假定。下假定。 (1) 屋架屋架(或屋面梁或屋面梁)与墙、柱顶端铰接，下端嵌固于基础顶面。与墙、柱顶端铰接，下端嵌固于基础顶面。 (2) 屋架屋架(或屋面梁或屋面梁)可视为刚度无限大的系杆，在轴力作用下无拉伸或压缩变可视为刚度无限大的系杆，在轴力作用下无拉伸或压缩变形，故在荷载

85、作用下，柱顶水平位移相等。形，故在荷载作用下，柱顶水平位移相等。 取一个开间为计算单元，其计算简图如图取一个开间为计算单元，其计算简图如图4.16所示，按有侧移的平面排架进行所示，按有侧移的平面排架进行内力分析，计算步骤如下：内力分析，计算步骤如下： (1) 先在排架上端加一个假设的不动水平铰支座，形成无侧移的平面排架先在排架上端加一个假设的不动水平铰支座，形成无侧移的平面排架(图图4.18(a)，计算出此时假设的不动水平铰支座的反力和相应的内力，其内力分析和，计算出此时假设的不动水平铰支座的反力和相应的内力，其内力分析和刚性方案相同。刚性方案相同。 (2) 把已求出的假设柱顶支座反力反向作用

86、于排架顶端，求出这种受力情况下把已求出的假设柱顶支座反力反向作用于排架顶端，求出这种受力情况下的内力。的内力。 (3) 将上述两种结果进行叠加，抵消了假设的柱顶反力，仍为有侧移平面排架，将上述两种结果进行叠加，抵消了假设的柱顶反力，仍为有侧移平面排架，可得到按弹性方案计算结果。可得到按弹性方案计算结果。 现以单层单跨等截面柱的弹性方案房屋为例，说明其内力计算方法。现以单层单跨等截面柱的弹性方案房屋为例，说明其内力计算方法。二、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.531. 屋盖荷载作用屋盖荷载

87、作用 如图如图4.17所示的单层单跨等高房屋，当屋盖荷载对称时、排架柱顶将不所示的单层单跨等高房屋，当屋盖荷载对称时、排架柱顶将不产生侧移。因此内力计算与刚性方案相同，即：产生侧移。因此内力计算与刚性方案相同，即：单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算图4.16单层弹性方案房屋计算简图图4.17屋盖荷载作用下的内力第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.542. 风荷载作用风荷载作用 在风荷载作用下排架产生侧移。假定在排架顶端加一个不动铰支座在风荷载作用下排架产生侧移。假定在排架顶端加一个不动铰支座(图图4.18(b)，与刚性方案相同。由图，与刚性方案相同。由图

88、4.18可得：可得：单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算(a)(b)(c)图4.18风荷载作用下的内力（4.12）第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.55 将反力将反力R反向作用于排架顶端，由图反向作用于排架顶端，由图4.18(c)可得：可得： (4.13) 叠加式叠加式4.12和和4.13可得内力为：可得内力为： (4.14) 弹性方案房屋墙柱控制截面为柱顶弹性方案房屋墙柱控制截面为柱顶I-I及柱底及柱底-截面，其承载力验算截面，其承载力验算与刚性方案相同。与刚性方案相同。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结

89、构房屋的墙体的承载力验算4.56 在水平荷载作用下，刚弹性方案房屋墙顶将产生水平位移，但侧移值比弹性在水平荷载作用下，刚弹性方案房屋墙顶将产生水平位移，但侧移值比弹性方案房屋小，但不能忽略。因此计算时应考虑房屋的空间工作，其计算简图采用在方案房屋小，但不能忽略。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平面排架(弹性方案弹性方案)的柱顶加一个弹性支座的柱顶加一个弹性支座(图图4.19(a)。弹性支座刚度与房屋空间。弹性支座刚度与房屋空间性能影响系数性能影响系数 有关。有关。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算三、单层刚弹性方案房屋承重纵墙的计算(a)(b)(c)(d)图4.19单

90、层刚弹性方案计算简图第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.57 当水平集中力作用于排架柱顶时，由于空间作用的影响，柱顶水平侧移当水平集中力作用于排架柱顶时，由于空间作用的影响，柱顶水平侧移 ，较平面排架的柱顶水平侧移，较平面排架的柱顶水平侧移 减小，其差值为：减小，其差值为： (4.15) 设设x为弹性支座反力，根据位移与内力成正比的关系可以求出此反力为弹性支座反力，根据位移与内力成正比的关系可以求出此反力x，即，即 (4.16)则则 (4.17) 因此，对于刚弹性方案单层房屋的内力计算，只需在弹性方案房屋的计算简图因此，对于刚弹性方案单层房屋的内力计算，只

91、需在弹性方案房屋的计算简图上，加上一个由空间作用引起的弹性支座反力上，加上一个由空间作用引起的弹性支座反力 的作用即可。刚弹性方案房的作用即可。刚弹性方案房屋墙柱内力计算步骤如下屋墙柱内力计算步骤如下(如图如图4.20所示所示)：二、高厚比的影响因素 单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.58 (1) 先在排架的顶端附加一个假设的不动铰支座先在排架的顶端附加一个假设的不动铰支座(图图4.20(b)，计算出假设的不，计算出假设的不动铰支座反力动铰支座反力R及相应内力及相应内力(同弹性方案计算的第同弹性方案计算的第1步步)。

92、(2) 把假设附加反力把假设附加反力R反向作用于排架顶端，并与柱顶弹性支座反力反向作用于排架顶端，并与柱顶弹性支座反力 进行叠加，即相当于在排架柱顶端反向作用进行叠加，即相当于在排架柱顶端反向作用 的反力的反力(图图4.20(c)，然，然后求出其墙柱内力。后求出其墙柱内力。 为空间性能影响系数为空间性能影响系数(查表取用查表取用)。 (3) 把上述两种情况的内力计算结果叠加，即得到按刚弹性方案房屋的内力计把上述两种情况的内力计算结果叠加，即得到按刚弹性方案房屋的内力计算结果。算结果。 现以单层单跨等截面柱的刚弹性方案房屋为例，说明其内力计算方法。现以单层单跨等截面柱的刚弹性方案房屋为例，说明其

93、内力计算方法。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算(a)(b)(c)图4.20刚弹性方案单层房屋的内力计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.591. 屋盖荷载屋盖荷载 由于屋盖荷载为对称荷载，排架柱顶无水平位移，所以其内力计算完全由于屋盖荷载为对称荷载，排架柱顶无水平位移，所以其内力计算完全同弹性方案的计算方法。同弹性方案的计算方法。2. 风荷载风荷载 计算方法类似于弹性方案，由计算方法类似于弹性方案，由(图图20(b)、(c)两部分内力叠加得到。两部分内力叠加得到。 (4.18) 刚弹性方案房屋墙柱控制截面为柱顶刚弹性方案房屋墙柱控制截面为柱顶-及柱底

94、及柱底-截面，其承载力验算截面，其承载力验算与刚性方案相同。与刚性方案相同。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.60【例例4.3】 某单跨仓库采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖某单跨仓库采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖(带壁柱砖墙承重带壁柱砖墙承重)，房屋跨度为房屋跨度为15m，长度为，长度为36m，壁柱间距离，壁柱间距离6m，两端山墙厚，两端山墙厚180mm，从檐口到，从檐口到基础顶面的距离为基础顶面的距离为6.65m，屋架支承中心位于壁柱墙形心处。壁柱间有宽度，屋架支承中心位于壁柱墙形心处。壁柱间有宽度3.0m的窗洞。

95、基本风压的窗洞。基本风压 ， 。坡屋顶迎风面风荷载体型系数。坡屋顶迎风面风荷载体型系数 ；背风面风荷载体型系数；背风面风荷载体型系数 ；墙面迎风面风荷载体型系数；墙面迎风面风荷载体型系数 ；背风；背风面风荷载体型系数面风荷载体型系数 (如图如图4.21所示所示)。要求：。要求：(1) 确定房屋的静力计算方案。确定房屋的静力计算方案。(2) 确定带壁柱墙的翼缘宽度。确定带壁柱墙的翼缘宽度。(3) 风荷载作用下柱底的弯矩设计值。风荷载作用下柱底的弯矩设计值。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算，第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.61单层房屋的墙体计算单层房屋

96、的墙体计算(a)仓库及壁柱尺寸简图仓库及壁柱尺寸简图(b)计算单元及风载体型系数计算单元及风载体型系数图图4.21第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.62解：计算时，可按屋架与墙为铰接的不考虑空间作用的平件排架计算，取中间解：计算时，可按屋架与墙为铰接的不考虑空间作用的平件排架计算，取中间一个柱距一个柱距(6m)作为计算单元作为计算单元(图图4.21(b)所示所示)。1. 房屋静力计算方案的确定房屋静力计算方案的确定 根据根据规范规范规定：当横墙的厚度不宜小于规定：当横墙的厚度不宜小于180mm时，该墙可以作为刚性时，该墙可以作为刚性或刚弹性方案房屋的横墙

97、，本题横墙厚度为或刚弹性方案房屋的横墙，本题横墙厚度为180mm，故静力计算方案为弹性方，故静力计算方案为弹性方案房屋。案房屋。2. 带壁柱墙的翼缘宽度的确定带壁柱墙的翼缘宽度的确定 根据根据规范规范规定，带壁柱墙的翼缘宽度应取下列三种情况的较小值。规定，带壁柱墙的翼缘宽度应取下列三种情况的较小值。 (1) 壁柱宽加壁柱宽加2/3墙高：墙高： (2) 窗间墙宽度：窗间墙宽度： 3000mm (3) 相邻壁柱间距离：相邻壁柱间距离： 6000mm 所以带壁柱墙的翼缘宽度所以带壁柱墙的翼缘宽度 3000mm3. 风荷载作用下柱底的弯矩设计值的确定风荷载作用下柱底的弯矩设计值的确定 1) 风力分析风

98、力分析 由于房屋高度小于由于房屋高度小于30m，故风振系数，故风振系数 1.0单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.63柱顶集中风荷载柱顶集中风荷载 由柱顶到屋脊高度范围由柱顶到屋脊高度范围(3.75m)内的风荷载组成，其值为：内的风荷载组成，其值为： ； 迎风墙面均布风荷载迎风墙面均布风荷载 ； 背风墙面均布风荷载背风墙面均布风荷载 ； 2) 柱顶水平集中力柱顶水平集中力 作用下柱底端的弯矩作用下柱底端的弯矩 用剪力分配法将用剪力分配法将 分配给分配给A、B两柱的柱顶，由于两柱的柱顶，由于A、B两柱的刚度相等，所两柱的刚

99、度相等，所以以A、B两柱各分得的水平力为两柱各分得的水平力为 /2，所以柱底弯矩，所以柱底弯矩 (如图如图4.22所示所示)。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算；图4.22柱顶水平集中力作用下柱底端的弯矩图第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.643) 左来风左来风 作用下柱底端的弯矩作用下柱底端的弯矩先在排架顶端加一根水平支杆先在排架顶端加一根水平支杆(如图如图4.23所示所示)，在，在 作用下支杆的反力：作用下支杆的反力：单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算图图4.23 此时，柱此时，柱A的柱顶剪力的柱顶剪力 =5.86kN；柱；柱B的柱顶剪力的柱顶剪

100、力 =0kN。 把附加支杆反力把附加支杆反力 反向作用于排架柱顶，这反力由反向作用于排架柱顶，这反力由A、B两柱承担，由于两柱承担，由于A、B两柱的刚度相等，各分得一半，柱顶剪力两柱的刚度相等，各分得一半，柱顶剪力 ；将上述两步；将上述两步叠加起来，即得柱顶剪力。叠加起来，即得柱顶剪力。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.65柱柱A的柱顶剪力的柱顶剪力 。柱柱B的柱顶剪力的柱顶剪力 。柱柱A的底端弯矩的底端弯矩 kNm。柱柱B的底端弯矩的底端弯矩 kNm(如图如图4.24所示所示)。4) 左来风左来风 作用下柱底端的弯矩作用下柱底端的弯矩(如图如图4.25

101、所示所示)先在排架顶端加一根水平支杆，在先在排架顶端加一根水平支杆，在 作用下支杆的反力。作用下支杆的反力。 此时，柱此时，柱A的柱顶剪力的柱顶剪力 =0kN；柱；柱B的柱顶剪力的柱顶剪力 =3.76kN把附加支杆反力把附加支杆反力 反向作用于排架柱顶，这反力由反向作用于排架柱顶，这反力由A、B两柱承担，由于两柱承担，由于A、B两柱两柱的刚度相等，各分得一半，柱顶剪力的刚度相等，各分得一半，柱顶剪力 ；将上述两步叠加起来，；将上述两步叠加起来，即得柱顶剪力。即得柱顶剪力。柱柱A的柱顶剪力的柱顶剪力 。柱柱B的柱顶剪力的柱顶剪力 。柱柱A的底端弯矩的底端弯矩 kNm(如图如图4.25所示所示)。

102、柱柱B的底端弯矩的底端弯矩 kNm。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.665) 弯矩的组合弯矩的组合A柱柱 左来风：左来风： kNm；右来风：；右来风：M=52.93kNmB柱柱 左来风：左来风： kNm；右来风：；右来风：M=57.85kNm单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算图4.24柱B的底端弯矩图4.25柱A的底端弯矩第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.67单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算 【例例4.4】 某单层仓库某单层仓库(如图如图4.26)，其纵墙设有壁柱，两端横

103、墙设有钢筋混凝土，其纵墙设有壁柱，两端横墙设有钢筋混凝土构造柱，纵横墙均为承重墙；墙体采用构造柱，纵横墙均为承重墙；墙体采用MU10砖、砖、M7.5砂浆砌筑，施工质量控制等砂浆砌筑，施工质量控制等级级B级，层高级，层高4.5m，装配式无檩体系屋盖。屋盖横载标准值为，装配式无檩体系屋盖。屋盖横载标准值为 (水平投影水平投影)，或载标，或载标准值为准值为 ，组合值系数组合值系数 ；基本风压为基本风压为 ，组合值系数组合值系数 ；窗高；窗高3.2m，剖面如图，剖面如图4.27所示。所示。 (1) 试验算该仓库的高厚比是否满足要求试验算该仓库的高厚比是否满足要求。 (2) 试验算仓库纵墙的承载力是否满

104、足要求试验算仓库纵墙的承载力是否满足要求。图4.26仓库平面图与壁柱墙截面图 解：解： 1. 纵墙高厚比验算纵墙高厚比验算 该仓库采用装配式无檩体系屋盖，属该仓库采用装配式无檩体系屋盖，属1类屋盖，横墙间距类屋盖，横墙间距 ，属刚性方案房屋。，属刚性方案房屋。壁柱下端嵌固于室内地坪以下壁柱下端嵌固于室内地坪以下0.5m处，处，H = 4.5 + 0.5 = 5.0m；查表；查表 =26第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.68单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算图4.27仓库剖面图与计算简图 1) 求带壁柱墙截面几何特征求带壁柱墙截面几何特征第第4章章砌体结

105、构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.69单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算 2) 纵墙整片墙高厚比验算纵墙整片墙高厚比验算 查表查表4-4知：壁柱的计算高度知：壁柱的计算高度 ； =26；1 =1.0 3) 纵墙壁柱间墙高厚比验算纵墙壁柱间墙高厚比验算 查表查表4-4得：得： 所以纵墙满足稳定性要求所以纵墙满足稳定性要求。 2. 横墙高厚比验算横墙高厚比验算 最大纵墙间距最大纵墙间距 ，查表知：属于刚性方案查表知：属于刚性方案。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.70 1) 整片墙高厚比验算整片墙高厚比验算 外横墙厚外横墙厚240m

106、m，设有与墙等厚度的钢筋混凝土构造柱，且有：，设有与墙等厚度的钢筋混凝土构造柱，且有：单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算 ；查表得；查表得 ； =26；1 =1.0满足要求满足要求 2) 构造柱间墙高厚比验算构造柱间墙高厚比验算 由于由于 ；查表得；查表得 ； =26；1 =1.0满足要求满足要求第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.71 3. 计算简图及荷载计算简图及荷载 1) 计算简图计算简图 该仓库采用装配式无檩体系屋盖，属该仓库采用装配式无檩体系屋盖，属1类屋盖，横墙间距类屋盖，横墙间距 ，属，属刚性方案房屋。计算时取房屋中部一个壁柱间距刚性方案房

107、屋。计算时取房屋中部一个壁柱间距(6m)作为计算单元，计算截面宽度作为计算单元，计算截面宽度取窗间墙宽度取窗间墙宽度3m，按等截面排架柱计算，计算简图如图，按等截面排架柱计算，计算简图如图4.27所示。所示。 2) 荷载计算荷载计算 (1) 屋面荷载，由屋架传至墙顶的集中力由两部分组成屋面荷载，由屋架传至墙顶的集中力由两部分组成(恒载恒载G和活载和活载Q)。 恒载标准值恒载标准值 。 活载标准值活载标准值 。 (2) 风荷载，基本风压风荷载，基本风压 ；风荷载标准值；风荷载标准值 ；其中；其中 对屋盖背风面对屋盖背风面 (风吸力风吸力)。 对屋盖迎风面对屋盖迎风面 (风吸力风吸力)。 因此，屋

108、盖风荷载作用在两个坡面上水平分量大小基本相等，但方向相反，两因此，屋盖风荷载作用在两个坡面上水平分量大小基本相等，但方向相反，两者作用基本抵消。者作用基本抵消。 对墙面背风面对墙面背风面 = -0.5 (风吸力风吸力)。 对屋盖迎风面对屋盖迎风面 = +0.8 (风压力风压力)。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.72 取柱顶至屋面平均高度计算取柱顶至屋面平均高度计算 ， 。 地面粗糙度类别为地面粗糙度类别为B类，所以类，所以 =1.0。 屋盖风荷载转化为作用在墙顶的集中力，其标准值为：屋盖风荷载转化为作用在墙顶的集中力

109、，其标准值为： 迎风墙面风荷载标准值迎风墙面风荷载标准值 。 背风墙面风荷载标准值背风墙面风荷载标准值 。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算 4. 内力计算内力计算 1) 轴向力轴向力 (1) 墙体自重墙体自重(砖砌体容重砖砌体容重 ，水泥砂浆粉刷墙面，水泥砂浆粉刷墙面20mm厚厚 )。 窗间墙自重窗间墙自重(包括粉刷层包括粉刷层)： 窗上墙自重窗上墙自重(包括粉刷层包括粉刷层)：窗台距室内地坪高度：窗台距室内地坪高度1m，窗宽，窗宽3m，高，高3.2m，窗上，窗上墙高度墙高度0.3m。 由于纵墙采用条形基础，窗自重及窗下墙自重直接传至基础，激素那时可以不由于纵墙采用条形基础，窗自重及窗下墙

110、自重直接传至基础，激素那时可以不考虑。则在基础顶面由墙自重产生轴向力的标准值为考虑。则在基础顶面由墙自重产生轴向力的标准值为88.89+4.75=93.64kN。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.73 由于纵墙采用条形基础，窗自重及窗下墙自重直接传至基础，激素那时可以不由于纵墙采用条形基础，窗自重及窗下墙自重直接传至基础，激素那时可以不考虑。则在基础顶面由墙自重产生轴向力的标准值为考虑。则在基础顶面由墙自重产生轴向力的标准值为88.89+4.75=93.64kN。 (2) 基础顶面恒载产生的轴向力标准值：基础顶面恒载产生的轴向力标准值： 。 (3) 基础

111、顶面活载产生的轴向力标准值：基础顶面活载产生的轴向力标准值： 。 2) 排架内力计算排架内力计算 计算简图如图计算简图如图4.27所示，房屋空间性能影响系数所示，房屋空间性能影响系数 。 (1) 屋盖恒载标准值作用下墙柱内力屋盖恒载标准值作用下墙柱内力(如图如图4.28(b)所示所示)。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算(a)壁柱截面尺寸(b)MGK(c)MQK图4.28屋盖荷载标准值作用下排架内力第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.74 根据构造要求，屋架支承反力作用点距外墙面根据构造要求，屋架支承反力作用点距外墙面150mm，窗间墙形心位置，窗间墙形

112、心位置y1 =148mm (计算略计算略)，则屋架支承反力对截面形心偏心距，则屋架支承反力对截面形心偏心距 e1=150-(240-148)=58mm。 墙顶面弯矩墙顶面弯矩 。 墙底面弯矩墙底面弯矩 。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算 (2) 屋盖活载标准值作用下墙柱内力屋盖活载标准值作用下墙柱内力(如图如图4.28(c)所示所示)。 墙顶面弯矩墙顶面弯矩 。 墙底面弯矩墙底面弯矩 。 (3) 风荷载标准值作用下弯矩风荷载标准值作用下弯矩(如图如图4.29所示所示)。图4.29风荷载标准值作用下弯矩图第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.75 左风：左

113、风： 右风：在右风作用下的弯矩与在左风作用下的弯矩是反对称的，即：右风：在右风作用下的弯矩与在左风作用下的弯矩是反对称的，即：单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算 5. 内力组合内力组合 由于排架对称，仅对由于排架对称，仅对A柱进行组合，控制截面分别为墙顶柱进行组合，控制截面分别为墙顶-截面和基础顶面截面和基础顶面-截面截面 1) 墙顶墙顶-截面截面 (1) 可变荷载控制的组合。可变荷载控制的组合。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.76(2) 由永久荷载控制的组合。由永久荷载控制的组合。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算 2) 基础顶面基础顶面-截面截

114、面 (1) 可变荷载控制的组合可变荷载控制的组合。 (2) 由永久荷载控制的组合。由永久荷载控制的组合。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.77 6. 承载力验算承载力验算 由内力组合结果可知，基础顶面由内力组合结果可知，基础顶面-截面内力为最不利内力，因此，仅对基截面内力为最不利内力，因此，仅对基础顶面础顶面-截面进行承载力验算。截面进行承载力验算。 截面特性参数：截面特性参数： ;H0 =6000mm； (1) 对可变荷载控制的组合内力。对可变荷载控制的组合内力。 N=234.05kN 查表查表 满足要求。满足要求。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算

115、第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.78 (2) 对永久荷载控制的组合内力。对永久荷载控制的组合内力。 N=248.3kN 查表查表 满足要求。满足要求。单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.79 对多层民用房屋，如住宅、宿舍、教学楼、办公楼等，由于横墙间距较小，一对多层民用房屋，如住宅、宿舍、教学楼、办公楼等，由于横墙间距较小，一般属于刚性方案房屋。设计时，既需验算墙体的高厚比，又要验算承重墙的承载力。般属于刚性方案房屋。设计时，既需验算墙体的高厚比，又要验算承重墙的承载力。一、多层

116、刚性方案房屋承重纵墙的计算多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算1.计算单元的选取计算单元的选取 混合结构房屋纵墙一般较长，设计时可仅取一段有代表性的墙柱混合结构房屋纵墙一般较长，设计时可仅取一段有代表性的墙柱(一个开间一个开间)作作为计算单元。一般情况下，计算单元的受荷宽度为一个开间为计算单元。一般情况下，计算单元的受荷宽度为一个开间 ，如图，如图4.30所示。有门所示。有门窗洞口时，内外纵墙的计算截面宽度窗洞口时，内外纵墙的计算截面宽度B一般取一个开间的门间墙或窗间墙；无门窗一般取一个开间的门间墙或窗间墙；无门窗洞口时，计算截面宽度洞口时，计算截面宽度B取取 ；如壁柱间的距离较大且层高较小时

117、，；如壁柱间的距离较大且层高较小时，B可按可按下式取用。下式取用。式中：式中：b壁柱宽度。壁柱宽度。(4.19)第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.80图4.30多层刚性方案房屋的计算单元2.竖向荷载作用下的计算竖向荷载作用下的计算多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算 在竖向荷载作用下，多层刚性方案房屋的承重墙在竖向荷载作用下，多层刚性方案房屋的承重墙如同一竖向连续梁，屋盖、楼盖及基础顶面作为连续如同一竖向连续梁，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搁梁的支承点。由于屋盖、楼盖中的梁或板伸入墙内搁置，致使墙体的连续性受到

118、削弱，因此在支承点处所置，致使墙体的连续性受到削弱，因此在支承点处所能传递的弯矩很小。为了简化计算，假定连续梁在屋能传递的弯矩很小。为了简化计算，假定连续梁在屋盖、楼盖处为铰接。在基础顶面处的轴向力远比弯矩盖、楼盖处为铰接。在基础顶面处的轴向力远比弯矩大，所引起的偏心距大，所引起的偏心距 也很小，按轴心受压和偏心受压也很小，按轴心受压和偏心受压的计算结果相差不大，因此，墙体在基础顶面处也可的计算结果相差不大，因此，墙体在基础顶面处也可假定为铰接，如图假定为铰接，如图4.31所示。这样，在竖向荷载作用所示。这样，在竖向荷载作用下，刚性方案多层房屋的墙体在每层高度范围内，均下，刚性方案多层房屋的墙

119、体在每层高度范围内，均可简化为两端铰接的竖向构件进行计算。可简化为两端铰接的竖向构件进行计算。 按照上述假定，多层房屋上下层墙体在楼盖支承按照上述假定，多层房屋上下层墙体在楼盖支承处均为铰接。在计算某层墙体时，以上各层荷载传至处均为铰接。在计算某层墙体时，以上各层荷载传至该层墙体顶端支承截面处的弯矩为零；而所计算层墙该层墙体顶端支承截面处的弯矩为零；而所计算层墙体顶端截面处，由楼盖传来的竖向力则应考虑其偏心体顶端截面处，由楼盖传来的竖向力则应考虑其偏心距。距。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.81图4.32竖向荷载作用下墙体受力分析图4.31竖向荷载作用

120、下墙体计算简图多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算 以图以图4.32三层办公楼的第二层和第一层墙为例，三层办公楼的第二层和第一层墙为例，来说明其在竖向荷载作用下内力计算方法。来说明其在竖向荷载作用下内力计算方法。 (1) 对第二层墙对第二层墙(如图如图4.32所示所示)。 上端截面内力：上端截面内力： ； 下端截面内力：下端截面内力： ；(4.20)式中：式中：N1 本层墙顶楼盖的梁或板传来的荷载即支本层墙顶楼盖的梁或板传来的荷载即支承力。承力。 Nu由上层墙传来的荷载。由上层墙传来的荷载。 e1 N1对本层墙体截面形心线的偏心距。对本层墙体截面形心线的偏心距。 G本层墙体自重本层墙体自重(包

121、括内外粉刷，门窗自重包括内外粉刷，门窗自重等等)。 (2) 对底层，假定墙体在一侧加厚，则由于上下对底层，假定墙体在一侧加厚，则由于上下层墙厚不同，上下层墙轴线偏离层墙厚不同，上下层墙轴线偏离 ，因此，由上层墙传，因此，由上层墙传来的竖向荷载来的竖向荷载 将对下层墙产生弯矩将对下层墙产生弯矩(图图4.32)。上端截面内力：上端截面内力： ； 下端截面内力：下端截面内力： ； (4.21)第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.82 式中：式中：N1 本层墙顶楼盖的梁或板传来的荷载即支承力。本层墙顶楼盖的梁或板传来的荷载即支承力。 Nu由上层墙传来的荷载。由上层

122、墙传来的荷载。 e1 N1对本层墙体截面形心线的偏心距。对本层墙体截面形心线的偏心距。 G本层墙体自重本层墙体自重(包括内外粉刷，门窗自重等包括内外粉刷，门窗自重等)。 euNu 对本层墙体截面形心线的偏心距。对本层墙体截面形心线的偏心距。 对本层墙体截面形心线的偏心距对本层墙体截面形心线的偏心距e1 可按下面方式确定：当梁、板支承在墙体上可按下面方式确定：当梁、板支承在墙体上时，有效支承长度为时，有效支承长度为a0，由于上部墙体压在梁或板上面阻止其端部上翘，使，由于上部墙体压在梁或板上面阻止其端部上翘，使N1作用作用点内移。点内移。规范规范规定这时取规定这时取N1作用点距墙体内边缘作用点距墙

123、体内边缘0.4 处处(如图如图4.31所示所示)。因此，。因此， N1对墙体截面产生的偏心距对墙体截面产生的偏心距e1为：为： (4.22) 式中：式中：y 墙截面形心到受压最大边缘的距离，对矩形截面墙体墙截面形心到受压最大边缘的距离，对矩形截面墙体y = h / 2；h为墙厚，为墙厚，(如图如图4.30所示所示) a0 梁、板有效支承长度，按前述有关公式计算。梁、板有效支承长度，按前述有关公式计算。 当墙体在一侧加厚时，上下墙形心线间的距离为：当墙体在一侧加厚时，上下墙形心线间的距离为： (4.23) 式中：式中：h1 、h2 分别为上下层墙体的厚度。分别为上下层墙体的厚度。多层房屋的墙体计

124、算多层房屋的墙体计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.833.水平荷载作用下的计算水平荷载作用下的计算多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算 由于风荷载对外墙面相当于横向力作用，所以在水平风荷载作用下，计算简图由于风荷载对外墙面相当于横向力作用，所以在水平风荷载作用下，计算简图仍为仍为竖向连续梁，屋盖、楼盖为连续梁的支承，并假定沿墙高承受均布线荷载竖向连续梁，屋盖、楼盖为连续梁的支承，并假定沿墙高承受均布线荷载 (如图如图4.33所示所示)，其引起的弯矩可近似按下式计算。，其引起的弯矩可近似按下式计算。(4.24) 式中：式中：沿楼层高均布风荷载的设计值沿

125、楼层高均布风荷载的设计值(kN / m)。Hi 第第i层墙高，即第层墙高，即第i层层高。层层高。 计算时应考虑左右风，使得与风荷载作用下计算的弯矩组合值绝对值最大。计算时应考虑左右风，使得与风荷载作用下计算的弯矩组合值绝对值最大。对于刚性方案多层房屋外墙，当符合下列要求时，静力计算可不考虑风荷载的影响。对于刚性方案多层房屋外墙，当符合下列要求时，静力计算可不考虑风荷载的影响。 (1) 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。 (2) 层高和总高不超过表层高和总高不超过表4-5的规定。的规定。 (3) 屋面自重不小于屋面自重不小于 。第第4章章砌体结构房屋的墙

126、体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.84多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算4.选择控制截面进行承载力计算选择控制截面进行承载力计算 每层墙取两个控制截面，上截面可取墙体顶部位于大梁每层墙取两个控制截面，上截面可取墙体顶部位于大梁(或板或板)底的砌体截面底的砌体截面-，该截面承受弯矩，该截面承受弯矩MI 和轴力和轴力NI ，因此需进行偏心受压承载力和梁下局部受压承载，因此需进行偏心受压承载力和梁下局部受压承载力验算。下截面可取墙体下部位于大梁力验算。下截面可取墙体下部位于大梁(或板或板)底稍上的砌体截面底稍上的砌体截面-，底层墙则，底层墙则取基础顶面，该截面轴力取基础顶面，该截面轴

127、力 最大，仅考虑竖向荷载时弯矩为零按轴向受压计算；最大，仅考虑竖向荷载时弯矩为零按轴向受压计算；若需考虑风荷载，则该截面弯矩若需考虑风荷载，则该截面弯矩 因此需按偏心受压进行承载力计算。因此需按偏心受压进行承载力计算。表表4-5 4-5 外墙不考虑风荷载影响时的最大高度外墙不考虑风荷载影响时的最大高度第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.85多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算 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。当梁的跨度较小时，约束

128、弯矩可以忽略；但当梁的跨度梁端也有一定的约束弯矩。当梁的跨度较小时，约束弯矩可以忽略；但当梁的跨度较大时，约束弯矩不可忽略。约束弯矩将在梁端上、下墙体内产生弯矩，使墙体偏较大时，约束弯矩不可忽略。约束弯矩将在梁端上、下墙体内产生弯矩，使墙体偏心距增大心距增大(曾出现过因梁端约束弯矩较大引起的事故曾出现过因梁端约束弯矩较大引起的事故)，为防止这种情况，为防止这种情况，规范规范规定：对于梁跨度大干规定：对于梁跨度大干9m的墙承重的多层房屋，除按上述方法计算墙体承载力外，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，再将其乘以修正系数宜再按梁两端固结计算梁端弯矩，再

129、将其乘以修正系数 后，按墙体线刚度分到上后，按墙体线刚度分到上层墙底部和下层墙顶部。修正系数层墙底部和下层墙顶部。修正系数 可按下列公式计算。可按下列公式计算。(4.25) 式中：式中：a梁端实际支承长度。梁端实际支承长度。h支承墙体的墙厚，当上下墙厚不同时取下部墙厚，当有壁柱时取支承墙体的墙厚，当上下墙厚不同时取下部墙厚，当有壁柱时取 。 此时此时-截面的弯矩不为零，不考虑风荷载时也应按偏心受压计算。截面的弯矩不为零，不考虑风荷载时也应按偏心受压计算。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.86多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算二、多层刚性方案房屋承重横墙

130、的计算 在以横墙承重的房屋中，横墙间距较小，纵墙间距在以横墙承重的房屋中，横墙间距较小，纵墙间距(房间的进深房间的进深)亦不大，一般亦不大，一般情况均属于刚性方案房屋。承载力计算按下列方法进行。情况均属于刚性方案房屋。承载力计算按下列方法进行。1.计算单元和计算简图计算单元和计算简图 刚性方案房屋的横墙承受屋盖和楼盖传来的均布线荷载，通常取单位宽度刚性方案房屋的横墙承受屋盖和楼盖传来的均布线荷载，通常取单位宽度(b =1000mm)的横墙作为计算单元；一般屋盖和楼盖构件搁置在横墙上，因而屋面板的横墙作为计算单元；一般屋盖和楼盖构件搁置在横墙上，因而屋面板和楼板可视为横墙的侧向支承，另外，同于墙

131、两侧楼板伸入墙身，较纵墙更加削弱和楼板可视为横墙的侧向支承，另外，同于墙两侧楼板伸入墙身，较纵墙更加削弱了墙体在该处的整体性以及在底层墙与基础连接处，墙体整体性虽未削弱，但由于了墙体在该处的整体性以及在底层墙与基础连接处，墙体整体性虽未削弱，但由于上部传来的轴向力与该处弯矩相比大很多，因此计算简图可简化为每层横墙视为两上部传来的轴向力与该处弯矩相比大很多，因此计算简图可简化为每层横墙视为两端不动铰接的竖向构件端不动铰接的竖向构件(如图如图4.34所示所示)，构件的高度一般取为层高。但对于底层，构件的高度一般取为层高。但对于底层，取基础顶面至楼板顶面的距离，基础埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地

132、面下取基础顶面至楼板顶面的距离，基础埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处；对于顶层为坡屋顶时，则取层高加上山墙高度的一半。处；对于顶层为坡屋顶时，则取层高加上山墙高度的一半。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.87多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算图4.34多层刚性方案房屋承重横墙的计算简图 横墙承受的荷载也和纵墙一样，但横墙承受的荷载也和纵墙一样，但 对中间墙则承受两边楼盖传来的竖向力，对中间墙则承受两边楼盖传来的竖向力，即即Nu、N11、N12、G(如图如图4.34)，其中，其中N11 、N12 分别为横墙左、右两侧楼板传来的分别为横墙

133、左、右两侧楼板传来的竖向力。当由横墙两边的恒载和活载引起的竖向力相同时，沿整个横墙高度都承受竖向力。当由横墙两边的恒载和活载引起的竖向力相同时，沿整个横墙高度都承受轴心压力，横墙的控制截面应取该层墙体的底部。否则，应按偏心受压验算横墙顶轴心压力，横墙的控制截面应取该层墙体的底部。否则，应按偏心受压验算横墙顶部的承载力。当横墙上有洞口时应考虑洞口削弱的影响。对直接承受风荷载的山墙，部的承载力。当横墙上有洞口时应考虑洞口削弱的影响。对直接承受风荷载的山墙，其计算方法与纵墙相同。其计算方法与纵墙相同。2.控制截面的承载力验算控制截面的承载力验算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙

134、体的承载力验算4.88多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算 【例例4.5】 如图如图4.35所示一三层办公楼，底层采用所示一三层办公楼，底层采用MU10单排孔混凝土小型空心单排孔混凝土小型空心砌块、砌块、Mb7.5砂浆砌筑；砂浆砌筑；23层采用层采用MU7.5单排孔混凝土小型空心砌块、单排孔混凝土小型空心砌块、Mb5砂浆砂浆砌筑，墙厚砌筑，墙厚190mm；图中梁；图中梁L-1截面为截面为250mm600mm ，两端伸入墙内，两端伸入墙内190mm，窗，窗宽宽1800mm，高，高1500mm，施工质量控制等级为，施工质量控制等级为B级。试验算各承重墙的承载力。级。试验算各承重墙的承载力。 解：解

135、： 1. 荷载计算荷载计算 1) 屋面荷载屋面荷载 屋面恒载标准值：屋面恒载标准值：4.28kN/m2 屋面活载标准值：屋面活载标准值：0.5kN/m2 ；组合值系数；组合值系数 c=0.7 2) 楼面荷载楼面荷载 楼面恒载标准值：楼面恒载标准值：3.19kN/m2 楼面活载标准值：楼面活载标准值：2.0kN/m2 ；组合值系数；组合值系数c=0.7 3) 墙体荷载墙体荷载 190mm厚混凝土小型空心砌块墙体双面塞规你砂浆粉刷厚混凝土小型空心砌块墙体双面塞规你砂浆粉刷20mm为为2.96kN/m2 。 铝合金窗为铝合金窗为0.25kN/m2 。 4) L-1梁自重梁自重 0.250.625=

136、3.75kN/m第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.89多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算(a)平面图(b)剖面图图4.35三层办公楼第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.90多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算 2. 确定静力计算方案确定静力计算方案 采用装配式钢筋混凝土屋盖，最大横墙间距采用装配式钢筋混凝土屋盖，最大横墙间距 ，查表知：，查表知：属于刚性方案房屋；且符合属于刚性方案房屋；且符合规范规范要求，外墙可以不考虑风荷载影响要求，外墙可以不考虑风荷载影响。 3. 高厚比验算：详见本章高厚比验算：详见本章【例例

137、4.2】 4. 纵墙内力计算和截面承载力验算纵墙内力计算和截面承载力验算 1) 计算单元的确定计算单元的确定 外纵墙取一个开间为计算单元；根据图外纵墙取一个开间为计算单元；根据图4.35(a)，取图中斜线部分为纵墙计算单，取图中斜线部分为纵墙计算单元的受荷面积，窗间墙为计算截面。纵墙承载力由外纵墙控制，内纵墙由于洞口面元的受荷面积，窗间墙为计算截面。纵墙承载力由外纵墙控制，内纵墙由于洞口面积较小，不起控制作用，因而不必计算。积较小，不起控制作用，因而不必计算。 2) 控制截面控制截面 由于底层和二、三层砂浆等级不同，需验算底层及二层墙体承载力，每层墙取由于底层和二、三层砂浆等级不同，需验算底层

138、及二层墙体承载力，每层墙取两个控制截面两个控制截面-、-(如图如图4.35(b)所示所示)。二、三层砌体抗压强度设计值。二、三层砌体抗压强度设计值 ，底层砌体抗压强度设计值，底层砌体抗压强度设计值 。每层墙的计算截面面积为：。每层墙的计算截面面积为： 第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.91 3) 各层墙体内力标准值计算各层墙体内力标准值计算 (1) 计算各层墙重计算各层墙重。 女儿墙及顶层梁高范围墙重：女儿墙高女儿墙及顶层梁高范围墙重：女儿墙高600mm，梁高，梁高600mm，屋楼面板厚，屋楼面板厚120mm。 23层墙重层墙重(从上一层梁底面到下一层梁

139、底面从上一层梁底面到下一层梁底面)。 底层墙重底层墙重(大梁底面到基础顶面大梁底面到基础顶面)。 (2) 计算屋面梁支座反力。计算屋面梁支座反力。 由恒载标准值传来：由恒载标准值传来： 由活载标准值传来：由活载标准值传来： 有效支承长度有效支承长度a02=a03= 187.3mm 一层楼面梁有效支承长度：一层楼面梁有效支承长度：多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.92多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算 4) 内力组合内力组合 (1) 二层墙二层墙-截面截面。 组合一：由可变荷载效应控制的组合组合一：由可变荷载效应控制的

140、组合( ； ）。）。 组合二：由永久荷载效应控制的组合组合二：由永久荷载效应控制的组合 ( ； ； ）。）。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.93多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算 (2) 二层墙二层墙-截面。截面。 组合一：由可变荷载效应控制的组合组合一：由可变荷载效应控制的组合( ； ）。）。 组合二：由永久荷载效应控制的组合组合二：由永久荷载效应控制的组合( ； ； ）。）。 (3)一层墙一层墙-截面截面(根据根据规范规范，考虑，考虑23楼面荷载折减系数楼面荷载折减系数0.85)。 组合一：由可变荷载效应控制的组合组合一：由可变荷载效应控制的组合

141、( ； ）。）。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.94多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算 组合二：由永久荷载效应控制的组合组合二：由永久荷载效应控制的组合 ( ； ； ）。）。(4) 一层墙一层墙-截面截面组合一：由可变荷载效应控制的组合组合一：由可变荷载效应控制的组合( ； )。组合二：由永久荷载效应控制的组合组合二：由永久荷载效应控制的组合( ； ； )。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.95多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算5) 截面承载力验算截面承载力验算(1) 二层墙二层墙-截面截面。组合一组合一：

142、； ； ； ； ；查表有查表有 ；满足要求满足要求。组合二组合二： ； ； ； ； ；查表有查表有 满足要求满足要求。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.96多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算 (2) 二层墙二层墙-截面截面。按轴心受压计算，取两组组合中的较大轴力进行验算按轴心受压计算，取两组组合中的较大轴力进行验算。 ；查表有查表有 (3) 一层墙一层墙-截面截面。组合一组合一： ； ； ； ； ；查表有查表有 满足要求满足要求。组合二组合二： ； ； ； ； ；第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.97多层房屋的墙

143、体计算多层房屋的墙体计算 ；查表有查表有 满足要求满足要求。(4) 一层墙一层墙-截面截面。按轴心受压计算，取两组组合中的较大轴力进行验算按轴心受压计算，取两组组合中的较大轴力进行验算。 ；查表有查表有 6) 大梁下局部受压承载力验算：大梁下局部受压承载力验算：(验算略验算略)。7) 横墙内力计算和截面承载力验算横墙内力计算和截面承载力验算 取取1m宽墙体作为计算单元，沿纵向取宽墙体作为计算单元，沿纵向取3.6m为受荷宽度，计算截面面积为受荷宽度，计算截面面积 由于房屋开间、荷载均相同，因此近似按轴心受压验算由于房屋开间、荷载均相同，因此近似按轴心受压验算。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力

144、验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.98多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算(1) 二层墙二层墙-截面截面组合一：由可变荷载效应控制的组合组合一：由可变荷载效应控制的组合( 1.2； 1.4)。 组合二：由永久荷载效应控制的组合组合二：由永久荷载效应控制的组合( 1.35； 1.4； 0.7)。 取取N = 71.5kN ；查表有查表有 (2) 一层墙一层墙-截面截面组合一：由可变荷载效应控制的组合组合一：由可变荷载效应控制的组合( 1.2； 1.4)。 第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.99多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算组合二：由永久荷载效应控

145、制的组合组合二：由永久荷载效应控制的组合( 1.35； 1.4； 0.7)。 取取N = 109.97kN ；查表有查表有 三、多层刚弹性方案房屋的计算三、多层刚弹性方案房屋的计算1. 多层刚弹性方案房屋的静力计算方法多层刚弹性方案房屋的静力计算方法 多层房屋由屋盖、楼盖和纵、横墙组成空间承重体系，除了在纵向各多层房屋由屋盖、楼盖和纵、横墙组成空间承重体系，除了在纵向各开间有空间作用之外，各层之间亦有相互约束的空间作用。开间有空间作用之外，各层之间亦有相互约束的空间作用。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.100多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算 在水平

146、风荷载作用下，刚弹性方案多层房屋墙、柱的内力分析，可仿照单层在水平风荷载作用下，刚弹性方案多层房屋墙、柱的内力分析，可仿照单层刚弹性方案房屋，考虑空间性能影响系数刚弹性方案房屋，考虑空间性能影响系数 (查表，与单层方按房屋取值相同查表，与单层方按房屋取值相同)，取多层房屋的一个开间为计算单元，作为平面排架的计算简图取多层房屋的一个开间为计算单元，作为平面排架的计算简图(图图4.36(a)，按下，按下述方法进行。述方法进行。(1) 在平面排架的计算简图中，多层横梁与柱连接处加一水平铰支杆，计算其在平面排架的计算简图中，多层横梁与柱连接处加一水平铰支杆，计算其在水平荷载作用下无侧移时的内力和各支杆

147、反力在水平荷载作用下无侧移时的内力和各支杆反力 (i=1，2，n)(如图如图4.36(b)所示所示)。(2) 考虑房屋的空间作用，将支杆反力考虑房屋的空间作用，将支杆反力 乘以乘以 ，反向施加于节点上，计算出，反向施加于节点上，计算出排架内力排架内力(如图如图4.36(c)。(3) 叠加上述两种情况下求得的内力，即可得到所求内力叠加上述两种情况下求得的内力，即可得到所求内力。(a)(b)(c)图4.36多层刚弹性方案房屋的内力计算简图第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.101多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算2. 上柔下刚多层房屋的计算上柔下刚多层房屋的

148、计算 在多层房屋中，当下面各层作为办公室、宿舍、住宅时，横墙间距较小；在多层房屋中，当下面各层作为办公室、宿舍、住宅时，横墙间距较小；而当顶层作为会议室、俱乐部、食堂等用房时，所需空间大，横墙较少。如而当顶层作为会议室、俱乐部、食堂等用房时，所需空间大，横墙较少。如顶层横墙间距超过刚性方案限值，而下面各层均符合刚性方案的房屋称为上顶层横墙间距超过刚性方案限值，而下面各层均符合刚性方案的房屋称为上柔下刚的多层房屋柔下刚的多层房屋。 计算上柔下刚多层房屋时，顶层可案单层房屋计算，其空间性能影响系计算上柔下刚多层房屋时，顶层可案单层房屋计算，其空间性能影响系数数 查表取用查表取用(与单层方按房屋取值

149、相同与单层方按房屋取值相同)，下面各层则按刚性方案计算，下面各层则按刚性方案计算。3. 上刚下柔多层房屋的计算上刚下柔多层房屋的计算 在多层房屋中，当底层用作商店、食堂、娱乐室，而上部各层用作住宅、在多层房屋中，当底层用作商店、食堂、娱乐室，而上部各层用作住宅、办公楼等时，其底层横墙间距超过刚性方案限值，而上面各层均符合刚性方办公楼等时，其底层横墙间距超过刚性方案限值，而上面各层均符合刚性方案的房屋称为上刚下柔的多层房屋。由于上刚下柔多层房屋存在着显著的刚案的房屋称为上刚下柔的多层房屋。由于上刚下柔多层房屋存在着显著的刚度突变，在构造处理不当时存在着整体失效的可能性，况且通过适当的结构度突变，

150、在构造处理不当时存在着整体失效的可能性，况且通过适当的结构布置，如增加横墙，可成为符合刚性方案的房屋结构，既经济又安全。因此布置，如增加横墙，可成为符合刚性方案的房屋结构，既经济又安全。因此新新规范规范取消了该结构方案取消了该结构方案。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.102地下室墙的计算地下室墙的计算 混合结构房屋有时需要布置地下室。一般情况下，地下室顶板混合结构房屋有时需要布置地下室。一般情况下，地下室顶板是现浇或装配式钢筋混凝土楼盖，地下室地面是现浇钢筋混凝土地是现浇或装配式钢筋混凝土楼盖，地下室地面是现浇钢筋混凝土地面，地下室墙体仍采用砌体结构。

151、由于外墙尚需承受土及水的侧压面，地下室墙体仍采用砌体结构。由于外墙尚需承受土及水的侧压力，墙体比首层墙体要厚，并且为了保证房屋上部有较好的刚度，力，墙体比首层墙体要厚，并且为了保证房屋上部有较好的刚度，要求地下室横墙布置较密，纵横墙之间应很好地砌合。因此地下室要求地下室横墙布置较密，纵横墙之间应很好地砌合。因此地下室墙体计算方法与上部结构相同，但有以下特点。墙体计算方法与上部结构相同，但有以下特点。 (1) 地下室墙体静力计算一般为刚性方案。地下室墙体静力计算一般为刚性方案。 (2) 由于墙体较厚，一般可不进行高厚比验算。由于墙体较厚，一般可不进行高厚比验算。 (3) 地下室墙体计算时，作用于

152、外墙上的荷载，陈上部墙体传来的地下室墙体计算时，作用于外墙上的荷载，陈上部墙体传来的荷载、首层地面梁板传来的荷载和地下室墙体自重以外，还有土侧荷载、首层地面梁板传来的荷载和地下室墙体自重以外，还有土侧压力，地下水压力，有时还有室外地面荷载。压力，地下水压力，有时还有室外地面荷载。 (4) 如果墙下大方脚材料强度较低时，要验算大方脚顶部的局部受如果墙下大方脚材料强度较低时，要验算大方脚顶部的局部受压承载力。压承载力。一、一、 地下室墙体的荷载地下室墙体的荷载第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.103 如如图图4.37所所示示为为某某办办公公楼楼地地下下室室外

153、外墙墙计计算算单单元元(宽宽为为B)的的剖剖面面图图，作作用用于墙体上的荷载有：于墙体上的荷载有：地下室墙的计算地下室墙的计算(1)上部墙体传来的荷载上部墙体传来的荷载N，包括，包括0.000以上墙体自重及其屋面、楼面传来以上墙体自重及其屋面、楼面传来的恒荷载和活荷载。作用于第一层墙体截面的形心上。的恒荷载和活荷载。作用于第一层墙体截面的形心上。(2)第一层楼面梁、板传来的轴向力第一层楼面梁、板传来的轴向力N1，作用于距墙体内侧处，作用于距墙体内侧处0.4a0，偏心距，偏心距e=h/2-0.4a0。(3)土的侧压力土的侧压力qs。当无地下水时，按照库伦理论，土的侧压力为：当无地下水时，按照库伦

154、理论，土的侧压力为：图图4.37 4.37 地下室墙体的荷载地下室墙体的荷载第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.104式中式中:土的天然重度，按地质勘察资料确定，也可近似取土的天然重度，按地质勘察资料确定，也可近似取1820KN/m3。l计算单元的长度计算单元的长度(m)。H地面以下产生侧压力的土的深度地面以下产生侧压力的土的深度(m)。土的内摩擦角，按地质勘察资料确定，也可按表土的内摩擦角，按地质勘察资料确定，也可按表4-6取用。取用。H1地下水位以上土的高度地下水位以上土的高度(m)。H2地下水位以下土的高度地下水位以下土的高度(m)。地下水位以下土的

155、重度地下水位以下土的重度(m)，。，。w地下水的重度，一般近似取。地下水的重度，一般近似取。地下室墙的计算地下室墙的计算(4.26)当有地下水时，土的侧压力为：(4.27)第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.105地下室墙的计算地下室墙的计算表表4-6 4-6 土的内摩擦角土的内摩擦角土的名称内摩擦角土的名称内摩擦角稍湿的粘土4045细砂3035很湿的砂质粘土3035中砂3238很饱和的粉质粘土2025粗砂3540粉砂2833第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.106(4)室外地面活荷载。室外地面活荷载。室外地面活荷载

156、室外地面活荷载p系指堆积在室外地面上的建筑材料、车辆等产生的荷载，系指堆积在室外地面上的建筑材料、车辆等产生的荷载，其值应按实际情况采用，无特殊要求时，一般取其值应按实际情况采用，无特殊要求时，一般取10KN/m3。为简化计算，将。为简化计算，将p换算成当量土层，其高度为换算成当量土层，其高度为H=p/，并近似认为当量土层对地下室墙体产生的，并近似认为当量土层对地下室墙体产生的侧压力从地面到基础底面都是均匀分布的，其值为：侧压力从地面到基础底面都是均匀分布的，其值为：地下室墙的计算地下室墙的计算(4.28)(5)地下室墙体自重。地下室墙体自重。二、二、地下室墙体的计算地下室墙体的计算1.计算简

157、图计算简图当地下室墙体基础的宽度较小时，其计算简图按两端铰支的竖向构件当地下室墙体基础的宽度较小时，其计算简图按两端铰支的竖向构件计算。上端铰支于地下室顶盖梁底处计算。上端铰支于地下室顶盖梁底处(或板底处或板底处)，下部铰支于混凝土地面，下部铰支于混凝土地面，计算高度取地下室层高计算高度取地下室层高(如图如图4.38所示所示)。但当施工期间未浇捣混凝土地面，。但当施工期间未浇捣混凝土地面，或混凝土地面未达到足够强度就回填土时，墙体下端铰支承应取基础底板或混凝土地面未达到足够强度就回填土时，墙体下端铰支承应取基础底板的底面处。的底面处。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的

158、承载力验算4.107地下室墙的计算地下室墙的计算图图4.38地下室墙体的内力计算图地下室墙体的内力计算图 当地下室墙体的厚度当地下室墙体的厚度D D与地与地下室墙体基础的宽度下室墙体基础的宽度 D D 之比之比D D/D0.7/D0.7时，由于基础的刚度较时，由于基础的刚度较大，墙体下部支座可按部分嵌固大，墙体下部支座可按部分嵌固考虑。这是墙体如同上端为铰支考虑。这是墙体如同上端为铰支座，下端为弹性嵌固支座的竖向座，下端为弹性嵌固支座的竖向构件，其嵌固弯矩可按下式计算。构件，其嵌固弯矩可按下式计算。(4.29)第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.108地下

159、室墙的计算地下室墙的计算表表4-7地基刚度系数地基刚度系数地基的承载力特征值(地基的承载力特征值（）地基刚度系数（ ）150以下3000以下350600060010000600以上10000以上2.内力计算与截面验算内力计算与截面验算地下室墙体一般要进行三个截面的验算。地下室墙体一般要进行三个截面的验算。-截面：地下室墙体上部截面；按偏心受压验算，同时还要验算大截面：地下室墙体上部截面；按偏心受压验算，同时还要验算大梁底部的局部受压承载力。梁底部的局部受压承载力。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.109-截面：地下室墙体下部截面；一般按轴心受压验算；当地

160、下室墙截面：地下室墙体下部截面；一般按轴心受压验算；当地下室墙体的厚度体的厚度D与地下室墙体基础的宽度与地下室墙体基础的宽度D之比之比D/Db/6)时时(如图如图4.43所示所示)，Pk,min为负值，为避免产生较大为负值，为避免产生较大的拉应力，宜将偏心距控制在的拉应力，宜将偏心距控制在b/4以内。此时，不考虑受拉边参加工作，由静以内。此时，不考虑受拉边参加工作，由静力平衡条件得：力平衡条件得：(4.36b)第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.119式中：式中：a合力作用点至基础底面最大压应力边合力作用点至基础底面最大压应力边缘的距离。缘的距离。当偏心受

161、压时，若当偏心受压时，若Pk,min与与Pk,max相差太大，会相差太大，会造成基础倾斜，甚至影响房屋的正常使用，此时可造成基础倾斜，甚至影响房屋的正常使用，此时可将基础设计成偏离墙中心的形式。如使基础底面中将基础设计成偏离墙中心的形式。如使基础底面中心与偏心压力的作用点重合，则宽度为心与偏心压力的作用点重合，则宽度为b1，基础底，基础底面的压力将均匀分布，此时基础的尺寸仍需满足刚面的压力将均匀分布，此时基础的尺寸仍需满足刚性角的限制条件。性角的限制条件。4.柱下独立基础的计算柱下独立基础的计算柱下独立基础的宽度为柱下独立基础的宽度为b，长度为，长度为l，轴心受压，轴心受压时，由式时，由式(4

162、.31a)得：得： 墙、柱刚性基础设计墙、柱刚性基础设计图图4.43 4.43 偏心受压基础的计算简图偏心受压基础的计算简图(4.37)第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.120 墙、柱刚性基础设计墙、柱刚性基础设计当当b=l 时即为正方形基础，设时即为正方形基础，设b/l =1.52，则可以初步确定，则可以初步确定b和和l。偏心受压时，只需将长度偏心受压时，只需将长度l代入，仍按式代入，仍按式4.334.36进行计算。进行计算。三、三、常用刚性基础的剖面形式及其适用范围常用刚性基础的剖面形式及其适用范围常用基础有砖基础、毛石基础和混凝土基础等。常用基础有

163、砖基础、毛石基础和混凝土基础等。1.砖基础砖基础砖基础的剖面形式可以采用等高大放脚和不等高大放脚两种。通常台阶宽砖基础的剖面形式可以采用等高大放脚和不等高大放脚两种。通常台阶宽度为度为60mm，高度为，高度为120mm。基础底面以下可作。基础底面以下可作100nm厚碎石垫层、碎石三合厚碎石垫层、碎石三合土垫层或土垫层或20mm厚砂垫层，使基础和地基接触良好，以均匀地传递压力。砖基厚砂垫层，使基础和地基接触良好，以均匀地传递压力。砖基础广泛用作一般混合结构房屋墙、柱的基础。础广泛用作一般混合结构房屋墙、柱的基础。2.碎砖三合土基础碎砖三合土基础三合土基础系由灰、砂、碎砖按体积比三合土基础系由灰、

164、砂、碎砖按体积比1 2 4或或1 3 6混合，加适量水搅拌混合，加适量水搅拌均匀后，分层夯实而成。每层铺均匀后，分层夯实而成。每层铺220250mm，夯实至，夯实至150mm，俗称一步，俗称一步，三层以下房屋用二步，四层用三步。通常在其上铺一层薄砂并砌砖墙大放脚。三层以下房屋用二步，四层用三步。通常在其上铺一层薄砂并砌砖墙大放脚。三合土基础造价低，施工简单，在我国南方低于四层的民用房屋中广泛应用。三合土基础造价低，施工简单，在我国南方低于四层的民用房屋中广泛应用。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.121 墙、柱刚性基础设计墙、柱刚性基础设计3.毛石基础毛

165、石基础毛石基础用毛石砌成阶梯形，每阶高度和毛石墙的厚度不宜小于毛石基础用毛石砌成阶梯形，每阶高度和毛石墙的厚度不宜小于400mm。毛。毛石易于就地取材，故较多的使用在产石地区。毛石砌体的刚性角较小，往往用料较石易于就地取材，故较多的使用在产石地区。毛石砌体的刚性角较小，往往用料较多，不经济。多，不经济。4.混凝土和毛石混凝土基础混凝土和毛石混凝土基础采用采用C15混凝土或在混凝土中掺入混凝土或在混凝土中掺入30%的毛石，毛石强度等级不低于的毛石，毛石强度等级不低于MU20，长度不大于长度不大于300mm，称为混凝土基础或毛石混凝土基础。基础剖面形状可做成阶，称为混凝土基础或毛石混凝土基础。基础

166、剖面形状可做成阶梯形或锥形。阶梯形基础适用于土质条件较差，地下水位较高的浅基础。刚性角梯形或锥形。阶梯形基础适用于土质条件较差，地下水位较高的浅基础。刚性角=45，基础宽度不宜大于，基础宽度不宜大于1100mm。毛石混凝土基础适用于地下水位较高，表层。毛石混凝土基础适用于地下水位较高，表层土质软弱而埋置较深的基础。土质软弱而埋置较深的基础。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.122 本本 章章 小小 结结本章主要讲述了以下几个方面的内容。本章主要讲述了以下几个方面的内容。1.混合结构房屋的结构布置方案：纵墙承重方案、横墙承重方案、纵横混合结构房屋的结构布置

167、方案：纵墙承重方案、横墙承重方案、纵横墙承重方案、内框架承重和底部框架承重方案。墙承重方案、内框架承重和底部框架承重方案。2.考虑屋盖刚度和横墙间距两个主要因素的影响，按房屋空间刚度考虑屋盖刚度和横墙间距两个主要因素的影响，按房屋空间刚度(作用作用)大小，将混合结构房屋静力计算方案分为三种：刚性方案房屋、弹性方大小，将混合结构房屋静力计算方案分为三种：刚性方案房屋、弹性方案房屋和刚弹性方案房屋。案房屋和刚弹性方案房屋。3.混合结构房屋墙、柱高厚比的验算方法。混合结构房屋墙、柱高厚比的验算方法。(1)一般墙柱高厚比验算：一般墙柱高厚比验算：(2)带壁柱墙高厚比验算。带壁柱墙高厚比验算。整片墙高厚

168、比验算：整片墙高厚比验算：壁柱间墙高厚比验算：壁柱间墙高厚比验算：(3)带构造柱墙高厚比验算。带构造柱墙高厚比验算。整片墙高厚比验算：整片墙高厚比验算：构造柱间墙高厚比验算：构造柱间墙高厚比验算：第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.123 本本 章章 小小 结结4.单层房屋墙、柱的计算方法：包括刚性方案房屋、弹性方案房屋和刚单层房屋墙、柱的计算方法：包括刚性方案房屋、弹性方案房屋和刚弹性方案房屋。弹性方案房屋。5.多层房屋墙、柱的计算方法：包括刚性方案房屋、弹性方案房屋和刚多层房屋墙、柱的计算方法：包括刚性方案房屋、弹性方案房屋和刚弹性方案房屋。弹性方案房

169、屋。6.地下室墙的计算方法。地下室墙的计算方法。7.墙柱刚性基础的设计方法。墙柱刚性基础的设计方法。第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.124思考题与习题思考题与习题1.在混合结构房屋中，按照墙体的结构布置分为哪几种承重方案在混合结构房屋中，按照墙体的结构布置分为哪几种承重方案?其其特点是什么？特点是什么？2.如何确定房屋的静力计算方案如何确定房屋的静力计算方案?3.为什么要验算墙、柱的高厚比为什么要验算墙、柱的高厚比?4.怎样验算带壁柱墙的高厚比？怎样验算带壁柱墙的高厚比？5.混合结构房屋墙、柱计算的主要内容有哪些？混合结构房屋墙、柱计算的主要内容有哪些

170、？6.刚性方案房屋墙、柱的静力计算简图是怎样的刚性方案房屋墙、柱的静力计算简图是怎样的?7.对刚性、刚弹性方案房屋的横墙有哪些要求对刚性、刚弹性方案房屋的横墙有哪些要求?8.在单层刚性方案房屋墙、柱的计算简图中，基础顶面处为固定支座，在单层刚性方案房屋墙、柱的计算简图中，基础顶面处为固定支座，为什么多层房屋静力计算简图中将此处简化为铰支座为什么多层房屋静力计算简图中将此处简化为铰支座?9.在砌体房屋墙、柱的承载力验算中，选择哪些部位和截面既能减少在砌体房屋墙、柱的承载力验算中，选择哪些部位和截面既能减少计算工作量又能保证安全可靠计算工作量又能保证安全可靠?10.试述弹性方案、刚弹性方案房屋墙、

171、柱内力分析的主要步骤。试述弹性方案、刚弹性方案房屋墙、柱内力分析的主要步骤。11.验算地下室墙体承载力时如何计算荷载？验算地下室墙体承载力时如何计算荷载？12.何谓刚性角何谓刚性角?何谓刚性基础台阶的宽高比容许值？何谓刚性基础台阶的宽高比容许值？13.单层和多层房屋的空间工作性能的影响因素有什么异同单层和多层房屋的空间工作性能的影响因素有什么异同?房屋空房屋空间性能影响系数间性能影响系数的物理意义是什么？的物理意义是什么？第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.125思考题与习题思考题与习题14.某单层车间，长某单层车间，长30m，宽，宽15m，柱距，柱距6m

172、，层高，层高5.5m，中间无横墙，两端山墙，中间无横墙，两端山墙上的门洞为上的门洞为44m，纵墙上窗洞为，纵墙上窗洞为34m，1类屋盖体系，柱顶受集中风荷载类屋盖体系，柱顶受集中风荷载W=3.85N，迎风柱均布风荷载为，迎风柱均布风荷载为1.57，背风柱均布风荷载为，背风柱均布风荷载为1.0，试求一个单元柱，试求一个单元柱底截面的弯矩。底截面的弯矩。15.在上题的条件下，试计算当横墙间距在上题的条件下，试计算当横墙间距s=30m和和60m时，柱底的弯矩时，柱底的弯矩(0.68)。16.某房屋砖柱截面为，用某房屋砖柱截面为，用MU15和和M5水泥砂浆砌筑，层高水泥砂浆砌筑，层高4.5m，假定为刚

173、性方，假定为刚性方案，试验算该柱的高厚比。案，试验算该柱的高厚比。17.某带壁柱墙，柱距某带壁柱墙，柱距6m，窗宽，窗宽2.7m，横墙间距，横墙间距30m，纵墙厚，纵墙厚240mm，包括纵，包括纵墙在内的壁柱截面为，砂浆为墙在内的壁柱截面为，砂浆为M5混合砂浆，混合砂浆，1类屋盖体系，试验算其高厚比。类屋盖体系，试验算其高厚比。18.大作业：某大作业：某6层砖混结构教学楼，其平面和剖面图如图层砖混结构教学楼，其平面和剖面图如图4.44所示。外墙厚所示。外墙厚490mm，内墙厚均为，内墙厚均为240mm，墙体拟采用，墙体拟采用MU10实心砖，实心砖，13层采用层采用M10混合砂混合砂浆砌筑，浆砌筑，46层采用层采用M7.5混合砂浆砌筑，墙面及梁侧抹灰均为混合砂浆砌筑，墙面及梁侧抹灰均为20mm，试验算外，试验算外纵墙的强度。纵墙的强度。(提示：楼面活荷载标准值为提示：楼面活荷载标准值为2KN/m2，屋面活荷载为，屋面活荷载为0.5KN/m2，基，基本风压本风压0.45KN/m2)第第4章章砌体结构房屋的墙体的承载力验算砌体结构房屋的墙体的承载力验算4.126思考题与习题思考题与习题图图4.44教学楼平面图、剖面图及建筑构造图教学楼平面图、剖面图及建筑构造图