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1、第四章 混合结构房屋墙体设计砌砌体体结结构构4.2 房屋的静力计算方案 4.3 墙柱高厚比验算4.4 单层房屋墙体计算 第四章第四章4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 4.5 多层房屋墙体计算 4.6 地下室墙 第1页/共116页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋：混合结构房屋：是指屋盖、楼盖等水平构件采用钢筋混凝土、钢材或木材，而墙、柱、基础等竖向构件采用砌体材料的房屋。砖混凝土结构 砖钢结构 砖木结构 工程工程 实例：实例：民用建筑住宅、宿舍、教学楼、办公楼、商店、酒店、食堂、小 高层住宅（配筋砌体）、小高层公寓（配筋砌体）等；工业建筑中小型厂房、车间、仓库等。一
2、般情况下，混合结构房屋中的墙、柱自重约占房屋总重的60%，其费用约占总造价的40%，作好墙、柱对满足使用要求及确保房屋的安全、可靠具有非常重要的意义。混合结构房屋的组成第2页/共116页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋的优点：混合结构房屋的优点：混合结构房屋的墙体既是承重结构又是围护结构；混合结构房屋的墙体材料具有地方性，造价较低。对混合结构房屋的要求对混合结构房屋的要求：混合结构房屋应具有足够的承载力、刚度、稳定性和整体性；混合结构房屋在地震区还应有良好的抗震性；混合结构房屋还应有良好的抵抗收缩变形、温度和不均匀沉降的能力。混合结构房屋的组成第3页/共116页4.1 混
3、合结构房屋的组成及结构布置方案 基础（墙下刚性基础、条形基础，筏板基础、桩基础）上部结构 竖向承重构件墙、柱 水平承重构件屋盖、楼盖（梁、板、过梁、墙梁、挑梁）楼梯、阳台、雨篷 圈梁、构造柱 混合结构房屋的组成墙墙承重墙承重墙非承重墙（自承重墙）非承重墙（自承重墙）分隔墙（隔墙）分隔墙（隔墙）墙墙外纵墙外纵墙山墙山墙内纵墙内纵墙内横墙内横墙第4页/共116页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案是整个结构设计的关键。混合结构房屋的结构布置方案应满足：建筑功能及使用（房屋平面的划分、房间的大小）要求；结构合理（荷载的传递、房屋的空间刚度）；经济要求。混合结构房屋的结
4、构布置方案混合结构房屋的墙体布置原则：承重墙均匀对称，平面内对齐，竖向连续；总高度、层数和高宽比限值；墙体间距及局部尺寸限值；圈梁、构造柱设置。第5页/共116页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的结构布置方案：横墙承重方案竖向荷载的传递路线为：地基基础横墙屋（楼）盖荷载山墙内纵墙横墙板外纵墙第6页/共116页砌 体 结 构 5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案横墙承重方案的特点横墙承重方案的特点（1 1）横墙横墙是主要的是主要的承重墙承重墙，纵墙纵墙为为围护、隔断围护、隔断和和将横墙将横墙连成整体连成整体的作用。对设在纵墙上的门窗洞口大小和位
5、置的的作用。对设在纵墙上的门窗洞口大小和位置的限制较少。限制较少。（2 2）由于横墙的数量多，间距小，又有纵墙在纵向拉结，）由于横墙的数量多，间距小，又有纵墙在纵向拉结，房屋的房屋的空间刚度大、整体性好空间刚度大、整体性好，在抵抗，在抵抗风荷载风荷载、地震作用地震作用和调整和调整地基的沉降不均匀地基的沉降不均匀方面比纵墙承重方案好。方面比纵墙承重方案好。（3 3）横墙承重方案结构跨度小、整体性好，但与纵墙承）横墙承重方案结构跨度小、整体性好，但与纵墙承重方案相比重方案相比墙体材料用量多墙体材料用量多。第7页/共116页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案混合结构
6、房屋的结构布置方案：纵墙承重方案竖向荷载的传递路线为：山墙外纵墙板梁地基基础纵墙梁屋（楼）盖荷载纵墙第8页/共116页砌 体 结 构 5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案纵墙承重体系方案的特点纵墙承重体系方案的特点（1 1）纵墙纵墙是主要的是主要的承重墙承重墙，横墙横墙虽然也承受荷载，但设虽然也承受荷载，但设置横墙的目的是为了满足置横墙的目的是为了满足房屋空间刚度房屋空间刚度和和整体性整体性的要求，的要求，因此，其间距可较大。这种方案房屋的因此，其间距可较大。这种方案房屋的空间较大空间较大，有利于，有利于使用上的灵活布置使用上的灵活布置。（2 2）由于纵墙承受的荷载较大，所以设在）由于纵墙
7、承受的荷载较大，所以设在纵墙上门窗洞纵墙上门窗洞口口的大小和位置的大小和位置受到一定限制受到一定限制。（3 3）由于）由于横墙数量较少横墙数量较少，相对于横墙承重方案而言，相对于横墙承重方案而言，房房屋的横向刚度屋的横向刚度较较小小，整体性较差，楼盖材料用量多，墙体整体性较差，楼盖材料用量多，墙体材料用料少材料用料少。第9页/共116页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案：纵横墙承重方案竖向荷载的传递路线为：混合结构房屋的结构布置方案内纵墙山墙横墙梁外纵墙基础横墙纵墙梁屋（楼盖）荷载地基特点：特点：1.1.纵横墙均作为承重构件，使得结构受纵横墙均作为承重构件，使
8、得结构受力较为均匀，避免墙体局部承载过大；力较为均匀，避免墙体局部承载过大；2.2.既可保证有既可保证有灵活布置的房间灵活布置的房间，又具有，又具有较大的空间刚度和整体性。较大的空间刚度和整体性。第10页/共116页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案：内框架承重方案竖向荷载的传递路线为：混合结构房屋的结构布置方案砼柱砼梁山墙砼板外纵墙地基柱基础柱纵墙基础外纵墙梁屋（楼盖）荷载第11页/共116页内框架承重方案的特点内框架承重方案的特点（1 1）墙和柱都是承重构件，由于取消了内墙由柱代替，）墙和柱都是承重构件，由于取消了内墙由柱代替，在使用上可以在使用上可以取得
9、较大空间取得较大空间，而，而不需增加梁的跨度不需增加梁的跨度；（2 2）由于）由于竖向承重材料不同竖向承重材料不同，钢筋混凝土柱和砖的，钢筋混凝土柱和砖的压缩压缩量不同量不同，基础形式不同基础形式不同，容易产生，容易产生基础不均匀沉降基础不均匀沉降，若设，若设计处理不当，会使计处理不当，会使构件构件产生较大产生较大附加应力附加应力。（3 3）横墙较少，房屋的）横墙较少，房屋的空间刚度差空间刚度差，抗震性能差抗震性能差。（4 4）对抗震设防地区，宜采用多排柱的内框架结构体系。）对抗震设防地区，宜采用多排柱的内框架结构体系。第12页/共116页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋
10、的结构布置方案：底层框架承重方案 一般临街的建筑，底层为大空间的商店，采用框架结构；上部则为小开间的由横墙或纵墙承重的住宅。底层刚度很小，往往是薄弱处，设计中需要特别注意。竖向荷载的传递路线为：混合结构房屋的结构布置方案横墙纵墙梁屋（楼盖）荷载上层：转换层：框架梁框架柱基础地基横墙纵墙二层梁、柱布置二层墙体布置优点：底层为大空间。缺点：施工较复杂；底层刚度很小。第13页/共116页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 混合结构房屋结构布置方案 横墙承重方案 纵墙承重方案 纵横墙承重方案 内框架承重方案 底层框架承重方案 根据结构的承重体系结构的承重体系及竖向荷载的传递路线竖向荷载的传递路线
11、，混合结构房屋结构布置方案可分为：第14页/共116页4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 在实际工程中，一般情况下没有绝对的横墙承重体系或绝对的纵墙承重体系，当房屋的平面形状复杂时，在不同的区段可以采用不同的承重体系，如：在办公楼的门厅等较空旷部分采用内框架承重体系，而其他部分采用纵横墙承重体系。根据不同的使用要求、以及地质、材料、施工等条件，按照安全可靠、技术先进、经济合理的原则，对几种可能的承重方案进行经济技术比较，正确选用比较合理的承重体系。第15页/共116页4.2 房屋的静力计算方案 混合结构房屋由屋盖、楼盖与墙体的连接以及纵、横墙的相互拉结而形成一个空间结构体系（能承受空间力
12、系的结构体系），此空间结构体系承受各种竖向荷载竖向荷载（结构自重、屋面和楼面的活荷载）和水水平荷载平荷载（风荷载和地震荷载）。在荷载作用下房屋的抗变形能力称为房屋的空间刚度房屋的空间刚度。混合结构房屋的空间工作墙体的计算墙体的计算是混合结构房屋是混合结构房屋结构设计结构设计的重要内容：的重要内容：墙体的内力计算墙体的截面承载力计算第16页/共116页4.2 房屋的静力计算方案 混合结构房屋的空间工作情况一：情况一：单层房屋，外纵墙承重，两端没有设置山墙，两端没有设置山墙，屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。竖向荷载的传递路线：水平荷载的传递路线：确定计算单元计算单元计算单元计算单元计算单元计算单元地基
13、基础纵墙风荷载屋盖结构另一面纵墙另一面纵墙地基基础基础地基基础屋面大梁屋盖荷载纵墙第17页/共116页4.2 房屋的静力计算方案计算简图计算简图upupq q1 1q q2 2q q1 1q q2 2 纵墙顶的水平位移（纵墙顶的水平位移（u up p）主要取决于）主要取决于纵墙的刚度纵墙的刚度，而，而屋盖结构屋盖结构的水平刚度的水平刚度只是保证传递水平荷载时两边纵墙位移的相同。只是保证传递水平荷载时两边纵墙位移的相同。upup 计算单元的受力计算单元的受力单跨平面排架单跨平面排架 平面受力体系平面受力体系 荷载是均匀分布，纵墙的刚度是相等的，则在水平荷载作用下荷载是均匀分布，纵墙的刚度是相等的
14、，则在水平荷载作用下整个房屋墙顶的水平位移（整个房屋墙顶的水平位移（u up p）相同。）相同。第18页/共116页4.2 房屋的静力计算方案 混合结构房屋的空间工作情况二：情况二：单层房屋，外纵墙承重，两端有山墙，两端有山墙，屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。竖向荷载的传递路线：水平荷载的传递路线：确定计算单元计算单元计算单元计算单元地基基础屋面大梁屋盖荷载纵墙u u1 1u uq q地基纵墙基础纵墙风荷载屋盖结构山墙山墙地基山墙基础山墙基础主要主要第19页/共116页山墙山墙4.2 房屋的静力计算方案 有了山墙后风荷载不只是在纵墙和屋盖组成的平面排架内传递，而是在屋盖和山墙组成的空间结构中传递，
15、结构存在空间作用空间作用。u u 山墙顶面水平位移，与山墙的刚度有关；u u1 1 屋盖平面内产生的弯曲变形屋盖平面内产生的弯曲变形，与屋盖的刚度及横（山）墙间距有关。P Pu uu u1 1u uq q第20页/共116页4.2 房屋的静力计算方案 房屋的空间刚度取决于房屋的空间刚度取决于横（山）墙的刚度横（山）墙的刚度、横（山）墙的间距横（山）墙的间距及及屋屋（楼）盖的水平刚度（楼）盖的水平刚度（与屋盖类型有关）（与屋盖类型有关）。第21页/共116页4.2 房屋的静力计算方案屋盖或屋盖或屋盖或屋盖或楼盖类楼盖类楼盖类楼盖类别别别别横横横横 墙墙墙墙 间间间间 距距距距 s s(m)(m)
16、1616202024242828323236364040444448485252565660606464686872721 10.330.330.390.390.450.450.500.500.550.550.600.600.640.640.680.680.710.710.740.740.770.772 20.350.350.450.450.540.540.610.610.680.680.730.730.780.780.820.823 30.370.370.49.0.49.0.600.600.680.680.750.750.810.81房屋各层的空间性能影响系数房屋各层的空间性能影响系数i i
17、注：注：i i=1=1n n，n n为房屋的层数。为房屋的层数。屋盖或楼盖类别中，屋盖或楼盖类别中，1 1类类为：为：整体式整体式，装配整体式装配整体式和装配式和装配式无檩无檩体系钢体系钢 筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖，筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖，2 2类类为：装配式为：装配式有檩有檩体系钢筋混凝土屋盖，轻钢屋体系钢筋混凝土屋盖，轻钢屋 盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖，盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖，3 3类类为：瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖。为：瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖。第22页/共116页4.2 房屋的静力计算方案 混合结构房屋静力计算方案的分类确定静力计算方案的目的：确定静力计算方案的
18、目的：确定混合结构房屋中墙、柱的计算简图（支承条件、计算长度、荷载）；混合结构房屋的静力计算方案的确定：混合结构房屋的静力计算方案的确定：如何考虑荷载作用下房屋的侧移？如何考虑荷载作用下房屋的侧移？在荷载作用下，房屋的水平位移很小，可以忽略不计刚性方案；刚性方案；在荷载作用下，房屋的水平位移较大，不能忽略不计弹性方案；弹性方案；在荷载作用下，房屋的水平位移介于上述二者之间刚弹性方案；刚弹性方案；第23页/共116页4.2 房屋的静力计算方案 混合结构房屋静力计算方案的分类空间性能影响系数空间性能影响系数 在一定范围内即认为是某一种方案。例如：第一类屋盖0.77 属弹性方案；0.330.77 属
19、刚弹性方案。刚性方案刚性方案刚刚弹性方案弹性方案弹性方案弹性方案第24页/共116页砌 体 结 构 5.2 混合结构房屋的静力计算方案第一类屋盖第一类屋盖k=0.03k=0.03；第二类屋盖；第二类屋盖k k0.050.05；第三类屋盖；第三类屋盖k k0.0650.065；4.2 房屋的静力计算方案第25页/共116页砌 体 结 构 5.2 混合结构房屋的静力计算方案静力计算方案静力计算方案房屋空间刚度的大小房屋空间刚度的大小屋盖或楼盖的类别和房屋中横墙的屋盖或楼盖的类别和房屋中横墙的间距以及刚度的大小间距以及刚度的大小 刚性方案和刚弹性方案的横墙第26页/共116页砌 体 结 构 5.2
20、混合结构房屋的静力计算方案规范规范：刚性方案或刚弹性方案的横墙应符合的要求：刚性方案或刚弹性方案的横墙应符合的要求：（1 1）横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过）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横墙截面面积的5050；（2 2）横墙的厚度不宜小于）横墙的厚度不宜小于180mm180mm；（3 3）单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的）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横墙长度不宜小于H/2H/2（H H为横墙总高度）。为横墙总高度）。横墙应与纵墙同时砌筑横墙应与纵墙同时砌筑，如不能同时砌筑时，应采取，如不能同时砌筑时，应采取
21、其他措施以保证房屋的整体性。其他措施以保证房屋的整体性。刚性方案和刚弹性方案的横墙第27页/共116页砌 体 结 构 5.2 混合结构房屋的静力计算方案 刚性方案和刚弹性方案的横墙第28页/共116页砌 体 结 构 5.2 混合结构房屋的静力计算方案 刚性方案和刚弹性方案的横墙第29页/共116页砌 体 结 构 5.2 混合结构房屋的静力计算方案悬臂横墙 刚性方案和刚弹性方案的横墙第30页/共116页砌 体 结 构 5.2 混合结构房屋的静力计算方案 刚性方案和刚弹性方案的横墙第31页/共116页砌 体 结 构 5.2 混合结构房屋的静力计算方案 刚性方案和刚弹性方案的横墙第32页/共116页
22、砌 体 结 构 5.2 混合结构房屋的静力计算方案多层房屋也可仿照上述方法计算：多层房屋也可仿照上述方法计算：刚性方案和刚弹性方案的横墙第33页/共116页4.3 墙柱高厚比验算 定义定义 ：高厚比高厚比 是指墙柱的计算高度是指墙柱的计算高度H H0 0与墙厚或柱截面边与墙厚或柱截面边长长h h的比值。的比值。H H0 0/h/h高厚比越大，构件越细长，其稳定性就越差，进行墙高厚比越大，构件越细长，其稳定性就越差，进行墙柱的高厚比验算，就是要求其实际高厚比小于允许高柱的高厚比验算，就是要求其实际高厚比小于允许高厚比厚比 。允许高厚比是在考虑了以往的实践经验和现阶段材料质量和施工水平的基础上确定
23、的。第34页/共116页砌 体 结 构墙柱的允许高厚比限值墙柱的允许高厚比限值（表（表15-715-7）4.3 墙柱高厚比验算第35页/共116页4.3 墙柱高厚比验算 将一块块的砖从地面往上叠砌，当砌到一定的高度时，即使不受外力作用这样的砖墩也将倾倒。若砖墩的截面尺寸加大，则其不致倾倒的高度显然也要加大。若砖墩上下或四周边的支承情况不同，则其不致倾倒的高度也将不同。混合结构房屋中，砌体结构及其构件必须满足承载力计算的要求外，还必须保证其稳定性。在砌体结构设计规范中规定，用验算墙、柱高厚比的方法来进行墙、柱稳定性的验算。为什么要验算墙、柱的高厚比？第36页/共116页4.3 墙柱高厚比验算 墙
24、柱的高厚比过大,虽然强度计算满足要求,但可能在施工砌筑阶段因过度的偏差倾斜鼓肚等现象以及施工和使用过程中出现的偶然撞击、振动等因素造成丧失稳定。同时还考虑到使用阶段在荷载作用下墙柱应具有的刚度，不应发生影响正常使用的过大变形。验算墙、柱高厚比是保证墙、柱在使用阶段和施工阶段的稳定性必须采取的一项构造措施。第37页/共116页4.3 墙柱高厚比验算高厚比验算主要包括三个问题高厚比验算主要包括三个问题:一是允许高厚比的限制；一是允许高厚比的限制；二是墙、柱实际高厚比的确定二是墙、柱实际高厚比的确定;三是哪些墙需要验算高厚比。三是哪些墙需要验算高厚比。第38页/共116页4.3 墙柱高厚比验算允许高
25、厚比及影响高厚比的因素 根据工程实践经验，经过大量调查研究及理论校核得根据工程实践经验，经过大量调查研究及理论校核得到墙、柱允许高厚比值，到墙、柱允许高厚比值，墙、柱允许高厚比，应按墙、柱允许高厚比，应按砌体结砌体结构设计规范构设计规范表表 采用采用表 墙、柱允许高厚比b值 这是在特定条件下规定的允许值，当实际的客观这是在特定条件下规定的允许值，当实际的客观条件有所变化时，有时是有利一些，有时是不利一些，条件有所变化时，有时是有利一些，有时是不利一些，所以还应该从实际条件出发作适当的修正。所以还应该从实际条件出发作适当的修正。第39页/共116页砌 体 结 构4 4.3.1.3.1 允许高厚比
26、及影响高厚比的主要因素允许高厚比及影响高厚比的主要因素影响高厚比的因素：影响高厚比的因素：5.3 墙柱高厚比验算（1 1）砂浆强度等级）砂浆强度等级砂浆的强度砂浆的强度直接影响直接影响砌体的弹性模量砌体的弹性模量，而砌体弹性模量，而砌体弹性模量的大小又直接影响的大小又直接影响砌体的刚度砌体的刚度。砂浆强度高，允许高厚。砂浆强度高，允许高厚比可以放大些。比可以放大些。（2 2）砌体类型）砌体类型毛石墙毛石墙比比一般砌体墙一般砌体墙的刚度差，的刚度差，允许高厚比应降低允许高厚比应降低，组合砌体组合砌体由于其中的由于其中的钢筋混凝土钢筋混凝土刚性好，刚性好，允许值可提高允许值可提高。第40页/共11
27、6页砌 体 结 构影响高厚比的因素：影响高厚比的因素：5.3 墙柱高厚比验算（3 3）横墙间距）横墙间距横墙间距横墙间距越越小小，墙体的，墙体的稳定性和刚性越好稳定性和刚性越好，横墙的，横墙的间距越大，则稳定性和刚性越差。间距越大，则稳定性和刚性越差。用改变墙体的计算高用改变墙体的计算高度来考虑这一因素度来考虑这一因素。4 4.3.1.3.1 允许高厚比及影响高厚比的主要因素允许高厚比及影响高厚比的主要因素第41页/共116页砌 体 结 构影响高厚比的因素：影响高厚比的因素：5.3 墙柱高厚比验算（4 4）支承条件）支承条件刚性方案刚性方案房屋的墙柱在房屋的墙柱在屋盖和楼盖支承处水平位移小屋盖
28、和楼盖支承处水平位移小（假定为不动铰支座），（假定为不动铰支座），刚性好刚性好，允许高厚比允许高厚比可以可以放大放大。弹性和刚弹性方案房屋弹性和刚弹性方案房屋的墙柱在的墙柱在屋盖和楼盖支承处水平屋盖和楼盖支承处水平位移较大位移较大，允许值允许值相对相对小小些。些。验算时用改变计算高度考虑验算时用改变计算高度考虑。4 4.3.1.3.1 允许高厚比及影响高厚比的主要因素允许高厚比及影响高厚比的主要因素第42页/共116页砌 体 结 构影响高厚比的因素：影响高厚比的因素：5.3 墙柱高厚比验算（5 5）墙体截面刚度）墙体截面刚度墙体截面惯性矩墙体截面惯性矩较较大大，稳定性好稳定性好。当墙上。当墙上
29、门窗洞口门窗洞口削弱削弱较多较多时，时，允许高厚比应降低允许高厚比应降低，可以通过有门窗洞口墙可以通过有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数来考虑。允许高厚比的修正系数来考虑。（6 6）构件重要性和房屋的使用情况）构件重要性和房屋的使用情况对对次要构件次要构件，如，如非承重墙非承重墙允许值可以增允许值可以增大大；对于使；对于使用时有用时有较大振动的房屋较大振动的房屋则应则应酌情降低酌情降低。4 4.3.1.3.1 允许高厚比及影响高厚比的主要因素允许高厚比及影响高厚比的主要因素第43页/共116页砌 体 结 构影响高厚比的因素：影响高厚比的因素：5.3 墙柱高厚比验算（7 7）构造柱间距）构造柱间距
30、墙中设有墙中设有钢筋混凝土构造柱钢筋混凝土构造柱时可时可提高墙体使用阶段提高墙体使用阶段的稳定性和刚度的稳定性和刚度，高厚比验算时采用设构造柱墙允许值提高厚比验算时采用设构造柱墙允许值提高系数高系数c c来考虑。来考虑。4 4.3.1.3.1 允许高厚比及影响高厚比的主要因素允许高厚比及影响高厚比的主要因素第44页/共116页 目的：保证构件在荷载作用下的稳定，在满足强度要求的同时具 有足够的稳定性；通过高厚比控制，使墙、柱有足够刚度，避免出现过大的 侧向变形；保证施工中安全。验算要求：H0/h121.影响墙柱允许高厚比的因素 （1）砂浆强度等级：砂浆强度等级越高，墙柱的越大.墙柱的允许高厚比
31、 值 砂浆强度等级墙柱M2.52215M5.02416 M7.52617第45页/共116页（2）砌体类型（墙、柱）；（3）构件重要性：非承重墙的修正系数11.0，1根据墙的厚度按下列规定采用：h=240mm;1=1.2；h=90mm;1=1.5；240mm h=90mm;1可按插入法取值；对于承重墙，11.0。（4）砌体截面型式：墙体上门窗洞口削弱越多，墙体越小；有门窗洞口的墙的修正系数210.4bs/s，且20.7时，取20.7；(见图)s相邻窗间墙或壁柱之间的距离；bss范围内的门窗洞口宽度）无门窗洞口时21.0。第46页/共116页（5）横墙间距：横墙间距越大，墙柱的越小；（6）静力计
32、算方案：刚性方案，相对大一些；弹性和刚弹 性方案，相对小一些。2.墙柱的计算高度H0 H0表中系数构件高度H 构件高度H的确定：对于底层，构件下端取基础顶面；当基础 埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地坪下500mm处。3.墙柱高厚比验算（1）矩形墙柱的高厚比验算：H0/h12 （2）带壁柱墙的高厚比验算：作整片墙的高厚比验算和 壁柱间墙高厚比验算 第47页/共116页 整片墙的高厚比验算（整体）：H0/hT12 式中：hT带壁柱墙截面(T形截面)的折算厚度，3.5i，I、A为T形截面的惯性矩和截面面积；H0按相邻横墙间距s确定。“砌规”中单层房屋带壁柱墙的计算宽度（考虑翼缘bf）：壁柱宽+2/
33、3墙高(窗间墙宽度，壁柱间距离）壁柱间墙的高厚比验算（局部）：H0/h12 式中：h壁柱间墙厚（矩形截面）H0按刚性方案，且按相邻壁柱间距s确定。说明：对于有圈梁及构造柱时的高厚比验算，按“砌规”确 定。（不做要求）第48页/共116页4.3 墙柱高厚比验算验算局部高厚比（构造柱间墙的高厚比验算验算局部高厚比（构造柱间墙的高厚比验算 ）设有构造柱墙设有构造柱墙验算局部高厚比（壁柱间墙的高厚比验算验算局部高厚比（壁柱间墙的高厚比验算 ）带壁柱墙验算整体高厚比（整片墙的高厚比验算验算整体高厚比（整片墙的高厚比验算 ）矩形截面墙、柱的高厚比验算矩形截面墙、柱的高厚比验算墙柱高厚比验算验算整体高厚比（
34、整片墙的高厚比验算验算整体高厚比（整片墙的高厚比验算 ）第49页/共116页4.3 墙柱高厚比验算 应选取哪些墙体验算高厚比应选取哪些墙体验算高厚比?最不利原则！最不利原则！层高高的一层墙体的高厚比；层高高的一层墙体的高厚比；同一层墙体中，墙厚一样时算承重墙的高厚比；同一层墙体中，墙厚一样时算承重墙的高厚比；有洞口的墙体的高厚比；有洞口的墙体的高厚比；拉接墙间距较大的墙体的高厚比；拉接墙间距较大的墙体的高厚比；墙厚较薄的墙体的高厚比；墙厚较薄的墙体的高厚比；材料强度有变化处。材料强度有变化处。本节小结本节小结 为什么要验算墙、柱的高厚比；为什么要验算墙、柱的高厚比；墙、柱允许高厚比；墙、柱允许
35、高厚比；影响墙、柱允许高厚比的因素；影响墙、柱允许高厚比的因素；墙、柱高厚比验算；墙、柱高厚比验算；高厚比验算具体位置的选取。高厚比验算具体位置的选取。第50页/共116页4.3 墙柱高厚比验算选择题:1 砌体结构中对墙、柱高厚比验算是保证：（A）砌体构件不致丧失稳定；（B）砌体构件侧向不致刚度不足；（C）砌体截面不致承载不足；（D）砌体结构的刚性方案。2 混合结构房屋中，验算墙、柱高厚比是为了（）。（A）满足稳定性要求；（B）满足承载力要求；（C）节省材料。3 影响砌体结构墙、柱允许高厚比值的主要因素是（）。（A）块材的强度等级；（B）砂浆的强度等级；（C）是否设置有壁柱；（D）房屋的静力计
36、算方案。4 设计墙体时，当验算高厚比不满足要求时，可增加（）。（A）拉接墙间距；（B）墙体高度；（C）墙体厚度；（D）建筑面积。5 砌体结构中，墙体的高厚比验算与下列何项无关。（A）稳定性；（B）承载大小；（C）开洞及洞口大小；（D）是否承重墙。第51页/共116页4.3 墙柱高厚比验算判断题:1 下列何项论述是不正确的？（A）墙、柱的高厚比系指墙、柱的计算高度H0与墙厚或矩形 截面柱边长h的比值；（B）墙、柱的允许高厚比值与墙、柱的承载力计算有关；（C）墙、柱的高厚比验算是砌体结构设计的重要组成部分；（D）高厚比验算是保证砌体结构构件稳定性的重要构造措施之一。2 砌体结构墙、柱允许高厚比值（
37、）。（A）随砂浆的强度等级的提高而增大；（B）随砂浆的强度等级的提高而减小；（C）与砂浆的强度等级无关。第52页/共116页【例4.1】某三层办公楼平面布置如图所示，采用装配式钢筋混凝土楼盖，纵横向承重墙均为190mm，采用MU7.5混凝土小型空心砌块，双面粉刷，二三层用Mb5砂浆，层高均为3.6m，窗宽均为1800mm，门宽均为1000mm，试验算二层各墙的高厚比。办公楼二层平面图第53页/共116页解（1）确定静力计算方案最大横墙间距查表4.2属于刚性方案承重墙高 H=3.6m(2H=7.2m)，h=190mm查表4.3，Mb5砂浆，=24（2）纵墙高厚比验算外纵墙高厚比验算查表4.4，H
38、0=1.0H=3.6m承重墙满足要求第54页/共116页内纵墙高厚比验算H0=1.0H=3.6m承重墙满足要求承重横墙高厚比验算s=6.3mHs2H承重墙横墙无门窗洞口满足要求第55页/共116页【例4.2】某单层仓库，其纵横承重墙采用Mu10砖，M7.5混合砂浆，如图所示。全长6*6=36m，宽12m，层高4.5m，装配式无檩体系屋盖。验算外纵墙和山墙高厚比。GZ240*240370解确定静力计算方案该仓库为1类房屋，查表4.2，横墙间距属刚弹性方案壁柱下端嵌固于室内地坪以下0.5m处，墙的高度 H=4.5+0.5=5m，查表4.3，M7.5砂浆，=26第56页/共116页验算外纵墙高厚比带
39、壁柱墙截面几何特征计算截面面积形心位置惯性矩回转半径折算厚度第57页/共116页纵墙整片墙高厚比验算查表4.4，承重墙满足要求壁柱间墙高厚比验算承重墙满足要求第58页/共116页验算山墙高厚比山墙整片墙高厚比验算纵墙间距s=12m32m，属刚性方案承重墙满足要求第59页/共116页验算山墙高厚比构造柱间墙高厚比验算构造柱间距查表4.4，承重墙满足要求第60页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算4.4 刚性方案房屋计算计算假定：计算假定：在荷载作用下，墙、柱可视为在荷载作用下，墙、柱可视为上端不动铰上端不动铰支承支承于屋盖，于屋盖，下端嵌固于基础下端嵌固于基础的竖向构件。的竖向构
40、件。4.4.1 承重纵墙的计算1.1.单层刚性方案房屋承重纵墙的计算单层刚性方案房屋承重纵墙的计算第61页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算1.1.单层刚性方案房屋承重纵墙的计算单层刚性方案房屋承重纵墙的计算作用在结构上的荷载及内力计算如下：作用在结构上的荷载及内力计算如下：（1 1）屋面荷载作用：）屋面荷载作用：屋盖自重、屋面活荷载（雪荷载）屋盖自重、屋面活荷载（雪荷载）4.4.1 承重纵墙的计算第62页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算1.1.单层刚性方案房屋承重纵墙的计算单层刚性方案房屋承重纵墙的计算作用在结构上的荷载及内力计算如下：作用在结构上的荷载
41、及内力计算如下：（1 1）屋面荷载作用：）屋面荷载作用：屋盖自重、屋面活荷载（雪荷载）屋盖自重、屋面活荷载（雪荷载）4.4.1 承重纵墙的计算第63页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算1.1.单层刚性方案房屋承重纵墙的计算单层刚性方案房屋承重纵墙的计算作用在结构上的荷载及内力计算如下：作用在结构上的荷载及内力计算如下：（2 2）风荷载作用：）风荷载作用：墙面上和屋面上（女儿墙）墙面上和屋面上（女儿墙）4.4.1 承重纵墙的计算第64页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算1.1.单层刚性方案房屋承重纵墙的计算单层刚性方案房屋承重纵墙的计算作用在结构上的荷载及内力
42、计算如下：作用在结构上的荷载及内力计算如下：（2 2）风荷载作用：）风荷载作用：墙面上和屋面上（屋面上）墙面上和屋面上（屋面上）4.4.1 承重纵墙的计算第65页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算1.1.单层刚性方案房屋承重纵墙的计算单层刚性方案房屋承重纵墙的计算作用在结构上的荷载及内力计算如下：作用在结构上的荷载及内力计算如下：（3 3）墙体自重作用：）墙体自重作用：砌体、内外粉刷及门窗自重砌体、内外粉刷及门窗自重4.4.1 承重纵墙的计算第66页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算1.1.单层刚性方案房屋承重纵墙的计算单层刚性方案房屋承重纵墙的计算作用在结
43、构上的荷载及内力计算如下：作用在结构上的荷载及内力计算如下：（4 4）控制截面及内力组合）控制截面及内力组合墙面宽度一般取墙面宽度一般取窗间墙宽度窗间墙宽度；控制截面：墙柱顶端控制截面：墙柱顶端1 11 1截面截面 按偏心受压验算承载力，并验算梁下砌体的局压按偏心受压验算承载力，并验算梁下砌体的局压 墙柱下端墙柱下端2 22 2截面截面 风荷载作用下最大弯距风荷载作用下最大弯距MmaxMmax对应的对应的3 33 3截面截面 2 22 2、3 33 3截面按偏心受压验算承载力截面按偏心受压验算承载力4.4.1 承重纵墙的计算第67页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算2.2.多
44、层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算（1 1）选取计算单元）选取计算单元4.4.1 承重纵墙的计算第68页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算2.2.多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算（1 1）选取计算单元）选取计算单元4.4.1 承重纵墙的计算第69页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算2.2.多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算（2 2）竖向荷载作用下的计算）竖向荷载作用下的计算 在在竖向荷载竖向荷载作用下，多层房屋的作用下，多层房屋的墙、柱墙、柱在在每层高度范围内每层高度范围内，可近似
45、视为，可近似视为两端铰两端铰支支的的竖向构件竖向构件。多层房屋多层房屋上下层上下层墙体墙体在在楼盖支承处楼盖支承处均为均为铰铰接接。在计算某层墙体时，。在计算某层墙体时，以上各层荷载以上各层荷载传至传至该层墙体顶端的弯距该层墙体顶端的弯距为为零零；而在；而在所计算层墙所计算层墙体顶端截面体顶端截面处，由处，由楼盖楼盖传来的传来的竖向力竖向力则应则应考考虑虑其其偏心距偏心距。4.4.1 承重纵墙的计算第70页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算2.2.多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算（2 2）竖向荷载作用下的计算）竖向荷载作用下的计算4.4.1 承重纵
46、墙的计算第71页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算2.2.多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算（2 2）竖向荷载作用下的计算）竖向荷载作用下的计算4.4.1 承重纵墙的计算第72页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算2.2.多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算（2 2）竖向荷载作用下的计算）竖向荷载作用下的计算4.4.1 承重纵墙的计算第73页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算2.2.多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算（2 2）竖向荷载作用下的计算）竖向荷载作用下的计算
47、4.4.1 承重纵墙的计算第74页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算2.2.多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算（2 2）竖向荷载作用下的计算）竖向荷载作用下的计算4.4.1 承重纵墙的计算第75页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算2.2.多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算（2 2）竖向荷载作用下的计算）竖向荷载作用下的计算4.4.1 承重纵墙的计算第76页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算2.2.多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算（3 3）水平荷载作用下的计算）水
48、平荷载作用下的计算4.4.1 承重纵墙的计算第77页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算2.2.多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算（3 3）水平荷载作用下的计算）水平荷载作用下的计算符合下列要求的刚性方案多层房屋，符合下列要求的刚性方案多层房屋，静力计算静力计算可可不考虑不考虑风荷载的影响：风荷载的影响：（1 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2/32/3；（2 2）层高和总高不超过表）层高和总高不超过表5-55-5的规定；的规定；（3 3）屋面自重不小于）屋面自重不小于0.80.84.4.1 承重纵墙的计算第7
49、8页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算4.4.2 承重横墙的计算 在以在以横墙承重横墙承重的房屋中，的房屋中，纵墙长度较大纵墙长度较大，但其，但其间距间距（一般为房间的进深）（一般为房间的进深）不大不大。符合表符合表5-25-2中刚性方案房屋对横墙间距的要求（中刚性方案房屋对横墙间距的要求（计算横墙时则为纵墙间距计算横墙时则为纵墙间距），属于），属于刚刚性方案房屋性方案房屋。在计算这类房屋的横墙时，。在计算这类房屋的横墙时，楼（屋）盖楼（屋）盖可作为可作为墙体的不动铰支座墙体的不动铰支座。第79页/共116页砌 体 结 构 5.4 刚性方案房屋计算 承重横墙的计算简图和内力分
50、析和刚性方案承重纵墙相同，但承重横墙的计算简图和内力分析和刚性方案承重纵墙相同，但有以下区别：有以下区别：1.1.计算单元和计算简图计算单元和计算简图横墙横墙一般承受一般承受屋盖、楼盖传来的均布荷载屋盖、楼盖传来的均布荷载，通常取，通常取b=1mb=1m宽度宽度作作为为计算单元计算单元，每层横墙视为，每层横墙视为两端不动铰接两端不动铰接的竖向构件。的竖向构件。构件的高度构件的高度H H取值和纵墙相同，对于取值和纵墙相同，对于底层房屋底层房屋，为，为楼板顶面楼板顶面到到基础顶面的基础顶面的距离，当距离，当基础埋置较深基础埋置较深且有且有刚性地坪刚性地坪时，可取时，可取室外室外地面下地面下500m