《混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計》PPT課件.ppt

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1、砌體結(jié)構(gòu),第5章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計,砌體結(jié)構(gòu),,,提要 1：敘述了混合結(jié)構(gòu)房屋的組成； 2：詳細(xì)討論了混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置方案； 3：重點闡述混合結(jié)構(gòu)房屋的幾種靜力計算方案。 4：掌握混合結(jié)構(gòu)房屋墻柱高厚比的驗算方法。 5：分析了單層、多層房屋在不同靜力計算方案時的計算簡圖、內(nèi)力計算方法、控制截面的選取。,,5.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置和靜力計算方案,砌體結(jié)構(gòu),,第5章 砌體結(jié)構(gòu)房屋的墻體體系及靜力計算方案,,混合結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu),豎向承重構(gòu)件,樓蓋,鋼筋混凝土、木材,墻、柱、基礎(chǔ),砌體材料,,,,,,,,水平承重構(gòu)件,屋蓋,混合結(jié)構(gòu)房屋中水平承重結(jié)構(gòu): 板、梁、屋架等構(gòu)件組成

2、的樓（屋）蓋豎向承重結(jié)構(gòu):墻體、柱、基礎(chǔ),混合結(jié)構(gòu)房屋中的樓蓋、屋蓋、縱墻、橫墻、柱、基礎(chǔ)及樓梯等主要承重構(gòu)件互相連接共同構(gòu)成承重體系，組成空間結(jié)構(gòu)，因此墻、柱、梁、板等構(gòu)件的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)滿足建筑功能、使用及結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟(jì)的要求，所以房屋結(jié)構(gòu)布置方案的選擇，則成為整個結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。,第5章 砌體結(jié)構(gòu)房屋的墻體體系及靜力計算方案,,5.1.1 結(jié)構(gòu)布置體系,縱墻承重體系,橫墻承重體系,縱橫墻承重體系,內(nèi)框架承重體系,,,,,,第5章 砌體結(jié)構(gòu)房屋的墻體體系及靜力計算方案,,板,縱墻承重方案,,,,,,豎向荷載傳遞路線為：,,梁或屋架,,縱向承重墻,,基礎(chǔ),,地基,,特點： 縱墻為主要承重墻，橫墻

3、 間距大，故空間較大。 縱墻荷載大，其門窗洞口大小和位置受限。 橫墻 間距大，橫墻 數(shù)量少，所以橫向剛度小，整體性差。,,,,,,,,廠房,圖書館,適用范圍：大空間房屋,第5章 砌體結(jié)構(gòu)房屋的墻體體系及靜力計算方案,,橫墻承重方案,,,,,,,,,,,,,,,豎向荷載的傳遞路線為：,板橫墻基礎(chǔ)地基,適用范圍：,如：住宅樓； 宿舍樓； 旅館、招待所等。,小開間房屋,特點：,橫墻為主承重，縱墻拉結(jié)橫墻形成整體，故縱墻洞口大小開設(shè)自由。 橫墻多、空間小，剛度大，整體性好，抗震性好。 結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，墻體用料多。 房屋大小較固定。,第5章 砌體結(jié)構(gòu)房屋的墻體體系及靜力計算方案,,縱橫墻承重

4、方案,適用范圍：,豎向荷載傳遞路線為：,,,,特點：,樓蓋布置靈活， 空間大小均衡。 空間剛度較好。 墻體用料多。,教學(xué)樓,教學(xué)樓；,辦公樓； 醫(yī)院樓； 實驗樓等。,辦公樓,第5章 砌體結(jié)構(gòu)房屋的墻體體系及靜力計算方案,,內(nèi)框架承重方案,適用于：,1）多層廠房； 2）底層商店、上層住宅。,外墻和柱為豎向承重構(gòu) 件，空間大，平面布置 靈活； 豎向承重材料不同，基 礎(chǔ)形式亦不同，施工復(fù) 雜，引起基礎(chǔ)不均勻沉 降； 橫墻較少，空間剛度較 差。,豎向荷載傳遞路線為：,特點：,底層商店上層住宅,,,,,,,第5章 砌體結(jié)構(gòu)房屋的墻體體系及靜力計算方案,5.1.2 混合結(jié)構(gòu)房屋的靜力計算方案

5、,1、 混合結(jié)構(gòu)房屋的空間工作性能,,,,,,概念：計算單元,,第5章 砌體結(jié)構(gòu)房屋的墻體體系及靜力計算方案,,,無山墻,有山墻,風(fēng)荷載縱墻縱墻基礎(chǔ)地基,風(fēng)荷載縱墻,縱墻基礎(chǔ),屋蓋結(jié)構(gòu)山墻山墻基礎(chǔ),地基,平面受力體系,空間受力體系,,,up us=u1+u2,概念：空間性能影響系數(shù),的含義？,,,,2、房屋靜力計算方案的分類,房屋空間性能影響的兩個主要因素：屋蓋剛度和橫墻間距,第5章 砌體結(jié)構(gòu)房屋的墻體體系及靜力計算方案,,剛性方案,彈性方案,剛彈性方案,,,,屋蓋或樓蓋作為墻體的不動鉸支座,屋蓋或樓蓋作為墻體的滾動鉸支座,屋蓋或樓蓋作為墻體的彈性支座,剛性方案,剛彈性方案,彈性方案,例:第一

6、類屋蓋,,實用中，在一定范圍內(nèi)即認(rèn)為是某一種方案。,規(guī)范 表5.2 房屋的靜力計算方案,注： 表中s為橫墻間距，單位“米”； 對于無山墻或伸縮縫處無橫墻的房屋，均按彈性方案考慮。,“剛性和剛彈性方案房屋的橫墻”應(yīng)符合下列要求： 洞口截面積墻截面面積一半； 墻厚180mm; 單層：橫墻長度橫墻高度； 多層：橫墻長度橫墻總高度的一半。 當(dāng)不能“同時符合”時，應(yīng)對橫墻剛度驗算：滿足下式尚可。,,,,,,,,,,,H,,,,max,P1,剛性方案和剛彈性方案的橫墻,,,單層：,,,,,,,,,,,H,,,,P1,max,max計算：,多層：,（5.2）,（5.3）,5.2 墻柱

7、高厚比驗算,混合結(jié)構(gòu)中的墻體，僅滿足抗壓承載力是不夠的， 還應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求，采用高厚比驗算的辦法，是一 種簡便的、間接解決穩(wěn)定問題的辦法。,常遇的兩種情況計算：,1.一般墻； 2.帶壁柱墻。,1.高厚比驗算：,1.允許高厚比的限值；（P90 表5-4) 2.墻、柱實際高厚比的確定。,2. 允許高厚比及影響高厚比的因素,墻、柱允許高厚比見表4.3。,影響高厚比的因素： （1）砂漿的強(qiáng)度等級； （2）砌體截面剛度； （3）砌體類別； （4）構(gòu)件重要性和房屋使用情況； （5）構(gòu)造柱間距及截面； （6）橫墻間距s； （7）支承條件。,,滿足下式，則墻、柱不會失穩(wěn)：,式中：,（1）一般墻柱的高厚比驗算

8、,(5.4),5.2.3 高厚比驗算,,,,,,,,,,,,,,,,S,bs,,(5.5),當(dāng)與墻連接的相鄰兩橫墻的距離S12h時，墻的高度不再受下式限制：,,,,,,,對于變截面柱的高厚比，可按上、下截面分別驗算。,,,,,2.帶壁柱墻高厚比驗算,整片墻高厚比驗算計算單元取整片墻體sw；,滿足下式，整片墻不會失穩(wěn)：,注意：計算截面回轉(zhuǎn)半徑i時,取整片墻的代表性區(qū)段即可，如圖示：,,,,,,bf,bf 取值:,A.多層廠房： 有窗洞口，取窗間墻寬度； 無窗洞口，每側(cè)翼墻寬度可取壁柱高度的1/3；,B.單層廠房：,（5.6）,C.計算帶壁柱墻的條形基礎(chǔ)時，可取相鄰壁柱 間的距離。,壁柱間墻

9、的高厚比驗算兩壁柱之間的墻；,滿足下式，則壁柱間墻不會失穩(wěn)。,注意：不管該房屋屬于何種計算方案，H0查表5.3時均按 剛性方案查用。,3.帶構(gòu)造柱墻高厚比驗算,整片墻高厚比驗算,式中 c帶構(gòu)造柱墻允許高厚比提高系數(shù)，按下式計算,系數(shù)，對細(xì)料石、半細(xì)料石砌體， =0；對混凝土砌體、粗 料 石、毛料石及毛砌體， =1.0；其他砌體， =1.5； bc構(gòu)造柱沿墻長方向的寬度； 構(gòu)造柱間距，此時s取相鄰構(gòu)造柱間距。,（5.7）,（5.8）,構(gòu)造柱間墻的高厚比驗算,設(shè)有鋼筋混凝土圈梁的帶壁柱墻或帶構(gòu)造柱墻：,滿足下式，則壁柱間墻不會失穩(wěn)。,注意：不管該房屋屬于何種計算方案，H0查表5.3時均

10、按 剛性方案查用。,例5.1 某混合結(jié)構(gòu)辦公樓底層平面圖如圖5-11所示，采用裝配式鋼筋混凝土樓（屋）蓋，外墻厚370mm，內(nèi)縱墻與橫墻厚240mm，隔墻厚120mm，底層墻高H=4.5m（從基礎(chǔ)頂面算起），隔墻高H=3.5m。承重墻采用M5混合砂漿；隔墻采用M2.5混合砂漿。試驗算底層墻的高厚比。,解（1）確定靜力計算方案 最大橫墻間距s=3.6 3=10.8m<32m，查表5.2屬于剛性方案。 （2）縱墻高厚比驗算,,s=3.63=10.8m2H=24.5=9m，查表5.3，計算高度H0=1.0H=4.5m 砂漿強(qiáng)度等級M5，查表5.4得，允許高厚比=24。 外墻為承重墻，故1=

11、1.0,,,,<滿足要求。,<,（3）內(nèi)縱墻高厚比驗算 內(nèi)縱墻為承重墻，故1=1.0,,,滿足要求。,<,（4）內(nèi)橫墻高厚比驗算 縱墻間距s=5.7m，H=4.5m，所以H

12、配式無檁體系鋼筋混凝土屋蓋。試驗算外縱墻和山墻高厚比。,解：（1）確定靜力計算方案 該倉庫屬1類屋蓋，兩端山墻（橫墻）間距s=42m，查表5.2，32m

13、重墻，故1=1.0,,,<,滿足要求。,壁柱間墻的高厚比驗算 s=6m，H=5m，H

14、屋承重縱墻的計算 計算單元：具有代表性區(qū)段。,計算假定：,(1)縱墻、柱下端與基礎(chǔ)頂面固接， 上端與屋面大梁（屋架）鉸接； (2)屋蓋結(jié)構(gòu)視為縱墻上端的不動鉸 支座。,1.計算簡圖：,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,=,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,+,,,M,Nl,W,q1,q2,M,Nl,,H,a,b,A,B,Nl,Nl,M,M,q1,q2,,A,B,,a,b,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0.33,,,,每片縱墻均可以按上端支承在不動鉸支座和下端支承在固定支座上的豎向構(gòu)件單獨(dú)進(jìn)行計算。,,,,,,,,,,,,,,,,Ra,

15、RA,M,Ma,MA,,Nl,,,,x,,,,,,,,,,,,2.荷載計算 （1）屋面荷載作用,屋蓋荷載作用下墻內(nèi)力圖,（4.8）,A,a,注意：排架內(nèi)側(cè)受拉為負(fù)。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Ra,MA,RA,H,,,,x,,,,q,,Mmax,,,,,,,,,,,風(fēng)荷載作用下墻內(nèi)力圖,,,,,（2）風(fēng)荷載作用,（4.9）,a,A,（3）墻體自重,自重包括砌體、內(nèi)外粉刷及門窗的自重。 墻柱為等截面軸心受壓； 墻柱為變截面偏心受壓。 施工階段，屋架尚未架設(shè)，按懸臂柱簡圖計算。,,,,,,,,,M,,N,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,q,,,,,,,I,I,II,II,III

16、,III,（4）控制截面及內(nèi)力組合,承重墻、柱設(shè)計時： 1）首先求出各種荷載作用下的內(nèi)力； 2）根據(jù)荷載規(guī)范考慮多種荷載組合； 3）找出墻柱的控制截面，并求出控制截 面的內(nèi)力組合； 4）根據(jù)各控制截面的最不利內(nèi)力進(jìn)行墻 柱承載力驗算。,控制截面： 墻柱頂端II截面，N、M，按偏壓承載力計算，驗算梁下的砌體局部承載力； 墻柱下端IIIIII截面， N、M，按偏壓承載力計算； 風(fēng)荷載作用下的最大彎矩Mmax對應(yīng)的IIII截面，按偏壓承載力計算。,（1）選取計算單元：,取一段具有代表性的墻柱（一個開 間）作為計算單元。如圖示 受荷寬度為：,5.3.2 多層剛性方案房屋承重縱墻的計算,一般屬于剛性

17、方案房屋。設(shè)計時，既需驗算墻體的高厚比，又要驗算承重墻的承載力。,如果壁柱間的距離較大且層高較小時，按下式?。?b壁柱寬度。,（2）計算簡圖及內(nèi)力分析,簡圖：視為豎向單跨、鉸接； 構(gòu)件高度：一般層取層高； 底層底層高+底層地 面至基礎(chǔ)頂面的高度。 柱頂荷載：,上層墻體傳來：Nu； 作用點上部墻重心線； 本層樓蓋梁、板傳來：NP(Nl)； 作用點距墻內(nèi)緣0.4a0； 偏心距：ep(el)。 本層墻自重：作用點在本層重心 線上。,豎向荷載時,,水平荷載時,計算簡圖：豎向連續(xù)梁； 內(nèi)力計算：風(fēng)載作用時，近似按下式：,式中：,q均布線荷載； Hi第i層墻高，即第i層層高

18、。,風(fēng)載計算注意兩點： 1）有左、右風(fēng)兩種情況； 2）剛性多層房屋外墻，洞口截面積全截面截面2/3； 層高和總高不超過表4.5規(guī)定； 屋面自重0.8KN/m2； 可忽略風(fēng)載的影響。,,M,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,H1,H2,H3,q,,,,,,,,,上、下端截面的內(nèi)力：,第二層墻計算簡圖：,上端II截面內(nèi)力,下端IIII截面內(nèi)力,式中 本層墻頂樓蓋的梁或板 傳來的荷載即支承力； 由上層墻傳來的荷載；

19、 對本層墻體截面形 心線的偏心距；,本層墻體自重（包括內(nèi)外粉刷、門窗自重）。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,值的確定：當(dāng)梁、板支承在墻體上時，有效支承長度為 ， 由于上部墻體壓在梁或板上面阻止其端部上翹，使 作用點內(nèi)移。規(guī)范規(guī)定這時取 作用是在距墻體內(nèi)邊緣0.4 處，因此 對墻體截面產(chǎn)生的偏心距 為,（4.19）,式中 墻截面形心到受壓最大邊緣的距離，對矩形截面墻 體， ， 為墻厚（圖4.26墻厚為 ）。 梁、板有效支承長度，按第3章有關(guān)規(guī)定計算。,（3）選擇控制截面進(jìn)行內(nèi)

20、力計算,控制截面位置（每層墻取兩個控制截面）：,II截面（上截面）：取墻體頂部位于大梁（或板）底的砌體截面，承受 M I、N I，需進(jìn)行偏心受壓承載力和局部受壓承 力驗算； IIII截面（下截面）：承受最大軸力N I I、彎矩為零，按軸向受壓計算； 底層墻取基礎(chǔ)頂面；若需考慮風(fēng)荷載，則該截 面彎矩 ，因此需按偏心受壓承 載力計算。,注意：若幾層墻體相同，只算最下層； 若材料強(qiáng)度等級改變，應(yīng)增算開始降低的層。,,當(dāng)梁跨度大于9m的承重的多層房屋，宜再按梁兩端固結(jié)計算梁端彎矩，乘以

21、修正系數(shù)，按墻體線剛度分配到上層墻底部和下層墻頂部。,式中 a梁端實際支承長度； h支承墻體的厚度，當(dāng)上下墻厚不同時 取下部墻厚，當(dāng)有壁柱時取hT。,5.4 彈性與剛彈性方案房屋承重縱墻的計算 5.4.1 單層彈性方案房屋承重縱墻的計算,1、計算假定： （1）屋架（或屋面大梁）與墻柱頂端鉸接；下端嵌固與基礎(chǔ)頂面； （2）屋架（或屋面大梁）剛度視為無窮大，柱頂水平位移相等。 2、計算單元：取代表性區(qū)段，例如一個開間。 3、計算簡圖：按有側(cè)移排架分析內(nèi)力。 4、內(nèi)力計算：一般存在以下兩種情況： （1）屋蓋豎向荷載對稱作用； （2）水平風(fēng)荷載非對稱作用。 5、計算步驟：,,,,,,,,

22、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,W,q1,q2,0.77,N,N,M,M,單層彈性方案計算簡圖,,（1）在排架上端加一不動水平鉸支座，形成無側(cè)移的平面排架，其內(nèi)力分析同剛性方案，求出支座反力； （2）把求出的支座反力反向作用于排架頂端，求出內(nèi)力； （3）將上述兩種結(jié)果疊加，可得到按彈性方案計算的內(nèi)力。,（1）屋蓋荷載,荷載對稱，理論上墻柱頂不存在水平位移，因此內(nèi)力計算與剛性方案相同,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,=,+,,,,,,,,,N,Ma,A,B,A,B,,,,,,,,,X,,,,,,,a,b,Ma,MA,無側(cè)移排架,一次超靜定柱,MB,解得：

23、,,H,,N,Mb,MA,MB,,,,,Ma,Mb,Mb,N,N,Mb,Ma,a,b,（4.10）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,（2）風(fēng)荷載,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,W,q1,q2,H,A,B,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,W,q1,q2,A,B,,,,,,,,B,,,,R,A,,R,=,+,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,a,a,a,b,b,b,,,,,,H,假定在排架頂端加一個不動鉸支座（圖b），與剛性方案相同。,（a）,（b）,（c）,由（b）圖可得：,（4.1

24、1）,疊加圖（b） 和（c）可得內(nèi)力,（4.13）,彈性方案房屋墻柱控制截面為II及柱底IIIIII截面，承載力驗算與剛性方案相同。,將反力R反向作用于排架頂端，由圖（c）可得：,（4.12）,5.4.2單層剛彈性方案房屋承重縱墻的計算,1.計算簡圖,,,,,,,,B,A,,,,,,R,R水平荷載； X---彈簧支反力；,,,,,,,,,s=p,p,,,,,,,,B,A,,,,,,,,,,p,p,無空間作用 時的柱頂側(cè)移,有空間作用 時的柱頂側(cè)移,設(shè)：空間結(jié)構(gòu)時柱頂水平側(cè)移為s, 平面結(jié)構(gòu)時為p， 按定義：,,,,,,,,,W,,,,,,M,M,Nl,,,,,Nl,,,,,,,,,,,,,

25、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A,B,,R,x,（在x作用下的位移）,2.計算方法----疊加法,情況一：柱頂R作用,,,,,,,,B,A,,,,,,R,,,,,,,,,p,p,,,,,,,,B,A,,,,,,,,,,p,p,,,,,,,B,,=,+,,,,,,,,,,,,,,,,,B,A,,,,,,,,R,=,,p,可見：求知，彈簧支反力可知，該計算簡圖可解。,p,R,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,x,(a),(b),(c),(d),步驟如下（1）柱頂加不動鉸支座，并求出其支反力R及相應(yīng)內(nèi)力； （2）

26、把附加反力R反向作用于排架頂端，并與柱頂支座反力 （1-）R進(jìn)行疊加，即 R以 R的反方向作用于柱頂； （3）疊加。,情況二：任意荷載,,,,,,,,,,MA,MB,屋蓋荷載與彈性方案的計算方法相同。,4.4.4 計算例題,例4.3 試驗算例4.2中倉庫縱墻的承載力是否滿足要求，施工質(zhì)量控制等級為B級。已知屋蓋恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2kN/m2（水平投影），活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.7kN/m2 ，組合值系數(shù)c=0.7；基本風(fēng)壓為0= 0.4kN/m2 ，組合值系數(shù)c =0.6；窗高3.2m，倉庫剖面圖如圖所示。,解 （1）計算簡圖及荷載 由例4.2分析可知，該單層房屋縱墻按剛彈性方案

27、計算，墻體的高厚比滿足要求。, 計算簡圖 計算時取房屋中部一個壁柱間距（6m）作為計算單元，計算截面寬度取窗間墻寬度3m，按等截面排架柱計算，計算簡圖如圖所示。, 荷載計算 A.屋面荷載 由屋架傳至墻頂?shù)募辛τ蓛刹糠纸M成（恒荷載G和活荷載Q）,B.風(fēng)荷載,a.風(fēng)荷載體型系數(shù)s 對圖4.20所示建筑，由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范可查得：,因此屋蓋風(fēng)荷載作用在兩個坡面上水平分量大小基本相等，但方向相反，兩者作用基本抵消；屋蓋風(fēng)荷載作用的垂直分量向上，對結(jié)構(gòu)是有利的，且量值較小，內(nèi)力組合是也可不予考慮。 對迎風(fēng)墻面：s=+0.8（壓力），對背風(fēng)墻面： s =0.5（吸力）,b.風(fēng)壓高度變化系數(shù)z,c.屋面

28、和墻面風(fēng)荷載,（2）內(nèi)力計算 軸向力,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3000,370,240,250,窗間墻自重（包括粉刷層）：窗臺距室內(nèi)地坪高度1m，窗寬3m，高3.2m，窗上墻高度為0.3m。,本例縱墻采用條形基礎(chǔ)，窗自重及窗下墻自重直接傳至基礎(chǔ)，計算時可不考慮。則在基礎(chǔ)頂面由墻自重產(chǎn)生軸向力的標(biāo)準(zhǔn)值為： 88.89+4.75=93.64kN B.基礎(chǔ)頂面恒荷載產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值：NGk=93.64+72=165.64kN C.基礎(chǔ)頂面活荷載產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值：NQk=25.2kN 排架內(nèi)力計算 計算簡圖如圖4.21所示，查表4.1，房屋空間性能影響系數(shù)=0.39

29、。 A.屋蓋恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下墻柱內(nèi)力（圖4.22b） 根據(jù)構(gòu)造要求，屋架支承反力作用點距外墻面150mm，由例4.2可知窗間墻截面形心位置y1=147.9mm148mm。,B.屋蓋活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下墻柱內(nèi)力（圖4.22c）,4.5.2多層剛性方案房屋承重橫墻的計算,（1）選取計算單元和計算簡圖 因荷載均布，計算單元寬取1米即 可； 計算簡圖：樓蓋鉸接、基頂 固定端； （2）控制截面的承載力驗算 IIII截面（下截面）； II截面（上截面）。 當(dāng)墻體支承梁 時，需驗算砌體局部受壓承載力。,4.5.3多層剛性方案房屋計算例題,,例4.4 試驗算例4.1中的各承重墻

30、的承載力,解 （1） 結(jié)構(gòu)平面布置 圖4.28為例4.1中辦公樓的結(jié)構(gòu)平面布置圖。圖中：梁L1截面為250 mm 600mm，伸入墻內(nèi)190mm。墻厚190mm，采用混凝土小型空心砌塊，二、三層MU7.5、Mb5混合砂漿，底層MU10、Mb7.5混合砂漿。窗高1500mm，施工質(zhì)量控制等級為B級。,（2）荷載計算 根據(jù)荷載規(guī)范或98ZJ001確定屋面及樓面做法和相應(yīng)的荷載。 屋面 屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值：4.28kN/m2 屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.7 kN/m2 （大于雪荷載0.5 kN/m2 ），c=0.7 樓面 樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值：3.19kN/m2 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0kN/m

31、2 ，c=0.7,墻體荷載 190mm混凝土砌塊雙面粉刷：2.08kN/m2 鋁合金窗： 0.25kN/m2 L1自重|0.2 5 0.6 25=3.75kN/m （3） 靜力計算方案,根據(jù)樓蓋（屋蓋）類型及橫墻間距，查表4.2，該房屋屬于剛性方案房屋，因風(fēng)荷載較小，本例不考慮風(fēng)荷載的影響。墻體高厚比驗算見例4.1。 （4） 縱墻內(nèi)力計算和截面承載力驗算 計算單元 外縱墻取一個開間為計算單元；根據(jù)圖4.28a，取圖中斜虛線部分為縱墻計算單元的受荷面積，窗間墻為計算截面?？v墻承載力由外縱墻（A、D軸線）控制，內(nèi)縱墻由于洞口的面積較小，不起控制作用，因而不必計算。,控制截面 由于底層和二

32、、三層砂漿等級不同，需驗算底層及二層墻體承載力， 每層墻取兩個控制截面II、 IIII（圖4.28b）。二、三層墻體強(qiáng)度=1.71MPa，底層墻體強(qiáng)度=2.5MPa。 每層墻的計算截面面積為： A1=A2=A3=190 1800=342000mm2 各層墻體內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值計算 女兒墻及頂層梁高范圍墻重 女兒墻采用240mm磚墻，高度為600+120（板厚）=720mm Gk=0.72 3.6 5.24+0.6 3.6 2.08=18.07kN 23層墻重：G2k=G3k=（3.6 3.6-1.8 1.5） 2.08+1.8 1.5 0.25=22.02kN 1層墻重（大梁以下部分

33、）： G1k=（3.6 3.68-1.8 1.5） 2.08+1.8 1.5 0.25=22.61kN,屋面梁支座反力：,樓面梁支座反力：,內(nèi)力組合 A.二層墻II截面 a.第一種組合（G=1.2 Q=1.4）,b.第二種組合（G=1.35 Q=1.4 c=0.7）,B.二層墻IIII截面 a.第一種組合,b.第二種組合,C.一層墻II截面（考慮23層樓面活荷載折減系數(shù)0.85） a.第一種組合,b.第二種組合,D.一層墻IIII截面 a.第一種組合,b.第二種組合,截面承載力驗算 A.二層墻體II截面 a.第一種組合 A=342000mm2 =1.71MPa H0=3600mm

34、,b.第二種組合,B.二層墻體IIII截面（e=0）,C.一層墻體II截面：=2.5MPa H0=1.0H=4400mm a.第一種組合,b.第二種組合,D.一層墻體IIII截面（e=0）, 大梁下局部受壓承載力驗算（僅驗算底層，其余可參照進(jìn)行）,（5） 橫墻內(nèi)力計算和截面承載力驗算 取1m寬墻體作為計算單元，沿縱墻取3.6m為受荷寬度，計算截面面積Ah=0.190 1=0.19m2，由于房屋開間、荷載均相同，因此近似按軸壓驗算。 第2層墻體IIII截面（如圖4.28b） A.第一種組合 N2 II=1.2（1 3.6 2.08 2+1 3.6 4.28+1 3.6 3.19）

35、+1.4（1 3.6 0.7+1 3.6 2.0） =63.85kN B.第二種組合 N2 II=66.05kN 取N=66.05kN, 第1層墻體IIII截面（考慮23層樓面活荷載折減系數(shù)0.85） A.第一種組合 N1 II=1.2（1 3.6 2.08 2+1 4.28 2.08+1 3.6 4.28+1 3.6 3.19 2） +1.4（1 3.6 0.7+0.85 1 3.6 2 2） =74.71+20.66=95.37kN B.第二種組合 N1 II=98.51kN 取N=98.51kN e=0，底層H=4.4m（算至基礎(chǔ)頂面），縱墻間距s=6

36、.3m H0=0.4s+0.2H=3.4m,4.5.4多層剛彈性方案房屋的計算,（6）計算結(jié)果 該辦公樓承重墻一層墻采用MU10砌塊、Mb7.5砂漿，二、三層墻采用MU7.5砌塊、Mb5砂漿。,4.6 地下室墻,4.6.1 概述,地下室墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點：,（1）地下室墻體靜力計算一般 屬于剛性方案； （2）由于墻體較厚，一般可不進(jìn) 行高厚比驗算； （3）荷載種類多、荷載數(shù)值大： A、上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載； B、頂板傳來的荷載和地下 室墻自重； C、土側(cè)壓力； D、靜水壓力； E、室外地面荷載。,4.6.2 地下室墻體荷載,（1）上部砌體傳來的荷載Nu作用

37、于第一層墻體截面的形心 上（墻自重、及各層樓、屋蓋傳來豎向力）； （2）第一層梁、板傳來的軸向力Np，作用于距墻體內(nèi)側(cè) 0.4a0c處； 其偏心距為：,圖4.30為一辦公樓地下室外墻計算單元（長度B）的剖面圖，作用荷載有：,（3）土的側(cè)壓力qs,設(shè)計算單元長度B：,式中 土的天然重力密度，按地質(zhì)勘察資料確定，也可近似取 1820kN/m3； B計算單元長度（m）； H地表面以下產(chǎn)生側(cè)壓力土的深度（m）； 土的內(nèi)摩擦角，按地質(zhì)勘察資料確定。,當(dāng)無地下水時，按庫侖主動土的側(cè)壓力為：,（4.21）,式中 地下水位以下的重力密度或稱浮密度（ KN/m3 ），

38、 ； 受地下水影響的高度（m）； 地下水的重力密度，一般可取10 KN/m3 。,當(dāng)有地下水時，應(yīng)考慮地下水的浮力，此時土的側(cè)壓力為：,（4.22）,（4） 室外地面活荷載,一般按P=10KN/m2計??；為了簡化計算，將P換算成當(dāng)量土層，其高度為H=P/，并按土壓力qp計算，從地面到基礎(chǔ)底面都是均勻分布的，其側(cè)壓力數(shù)值為：,（4.23）,,4.6.3 地下室墻體的計算簡圖和截面驗算,（1）計算簡圖,當(dāng)?shù)叵率覊w的厚度D 與地下室墻體基礎(chǔ)的寬度D之比 D/ D<0.7時， 由于基礎(chǔ)的剛度較大，墻體下部支座可按部分嵌固考慮，其嵌固彎矩可按下式計算：,（4

39、.24）,式中 M0按地下室墻下支點完全固定時計算的固端彎矩（kNm）； E 砌體的彈性模量（kN/m2）； C地基剛度系數(shù)，可按表4.6采用； H地下室頂蓋底面至基礎(chǔ)底面的距離（m）。,（2）內(nèi)力計算及截面驗算 地下室墻計算截面上的內(nèi)力按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法確定。 控制截面： II截面（地下室墻體上部截面）：按偏心受壓（NI ，MI ）和局部受 壓分別驗算承載力； IIII截面（跨中最大彎矩截面）：按偏心受壓驗算承載力； IIIIII截面（地下室墻體下部截面）：按軸心受壓驗算承載力。,（3）施工階段抗滑移驗算 基礎(chǔ)底面的抗滑移能力 1.2Qs+1.4Qp0.8N,（4.25）,式中 Qs土側(cè)壓力的合力； Qp室外地面施工活荷載產(chǎn)生的側(cè)壓力的合力； 基礎(chǔ)與土的摩擦系數(shù)； N回填土?xí)r實際存在的軸向力。,