砌体结构高厚比验算例题课件

砖、石、砌块砌成墙、柱竖向承重构件

砖混结构钢筋砼或预应力砼屋(楼)盖水平承重构件(混合结构)竖向荷载和水平荷载的传递?墙体占总重的60％，占总造价的40％。一、结构布置方案满足建筑、工艺要求，按重力荷载的主要传递方向分为：1.横墙承重方案荷载传力路线：板横墙基础（见图）适用范围：适用于小开间，如宿舍、住宅等。

特点：横墙间距较小、较密，使房屋的空间刚度大，侧向抗震、抗风能力强；楼盖布置简单、节约钢材和水泥。第七章砖混结构房屋的墙体设计屋面大梁屋面板外纵墙

山墙横墙承重纵墙承重纵横墙承重

山墙屋面大梁屋面板外纵墙柱内框架承重4.内框架承重方案

荷载传力路线：板(次梁)主梁[柱]/[外纵墙]基础适用范围：适用于空间较大的房屋，如旅馆、商店等。

特点：横墙较少，房屋的空间刚度较差。5.底部框架结构

适用范围：适用于建筑功能底部与上部不同的房屋。

特点：底部为钢筋混凝土框架结构，空间较大，抗侧刚度较差，抗震设计时限两层；上部为砌体结构，抗侧刚度较大。（上刚下柔结构）

二、砌体结构的静力计算方案目的：确定空间结构的计算模型

1.概述

均布水平作用的传递（1）不设山墙

※墙顶水平位移up；

※平面传力体系：水平荷载纵墙基础；

※空间作用为零，按平面单元计算，计算模型如图所示。a）b）c）d）（2）设山墙※墙顶水平位移u2＝山墙顶水平位移△＋屋面水平梁跨中水平位移υ；（u2＜up）※纵墙——下端嵌于基础，上端支承于屋盖，承受水平荷载并传递给屋盖和基础，墙顶水平位移受屋盖和山墙的约束；屋盖——可以看成是两端弹性支承于山墙上的水平深梁，承受水平荷载并传递给山墙；山墙——可视为嵌固于基础的竖立悬臂梁，具有较大的刚度；※空间传力体系：水平荷载纵墙纵墙基础地基屋面水平梁山墙山墙基础

※具有空间作用，空间工作性能较强。3.影响砌体结构空间刚度的因素（1）屋盖自身平面内的刚度（分类）①刚性屋盖：现浇、装配式钢筋混凝土屋盖或楼盖；②中等刚性屋盖：有檩钢筋混凝土屋盖或楼盖；③柔性屋盖：木、轻钢屋盖。（2）山墙或横墙的间距（屋面水平梁的跨度、刚度）（3）山墙或横墙自身平面内的刚度（洞口、墙厚、墙长）

刚性和刚弹性横墙应符合下列要求：①横墙洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%;②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H/2，（H为横墙总高度）。当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚度进行验算。屋盖或楼盖的类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋砼屋盖或钢筋砼楼盖s<3232≤s≤

72s>722装配式有檩体系钢筋砼屋盖、轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖s<2020≤s≤48s>483冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖s<1616≤s≤36s>36房屋的静力计算方案(规范表4.2.1)注：1、表中s为横墙间距，其长度单位为m;2、对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。三、墙柱高厚比验算目的：①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；②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；③保证施工中安全。验算要求：β＝H0/h≤μ1μ2[β]1.影响墙柱允许高厚比[β]的因素（1）砂浆强度等级：砂浆强度等级越高，墙柱的[β]越大.墙柱的允许高厚比[β]值砂浆强度等级墙柱M2.52215M5.02416≥

M7.52617受压构件的计算高度H0房屋类别柱带壁柱墙或周边拉结的墙排架方向垂直排架方向s>2H2H≥s>Hs≤H有吊车的单层房屋变截面柱上段弹性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu刚性方案、刚弹性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu变截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl无吊车的单层或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注：1、表中Hu为变截面柱的上段高度，Hl为变截面柱的下段高度。2、对于上端为自由端的构件，H0=2H；

3、独立砖柱，无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用。4、s---房屋横墙间距。（2）砌体类型（墙、柱）；（3）构件重要性：非承重墙[β]的修正系数μ1＞1.0，

μ1根据墙的厚度按下列规定采用：①h=240mm;μ1=1.2；②h=90mm;μ1=1.5；③240mm>h>=90mm;μ1可按插入法取值；

对于承重墙，μ1＝1.0。（4）砌体截面型式：墙体上门窗洞口削弱越多，墙体[β]越小；①有门窗洞口的墙[β]的修正系数μ2＝1－0.4bs/s，且μ2＜0.7时，取μ2＝0.7；(见图)

s—相邻窗间墙或壁柱之间的距离；

bs——s范围内的门窗洞口宽度）②无门窗洞口时μ2＝1.0。（5）横墙间距：横墙间距越大，墙柱的[β]越小；（6）静力计算方案：刚性方案，[β]相对大一些；弹性和刚弹性方案，[β]相对小一些。2.墙柱的计算高度H0H0＝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：β＝H0/h≤μ1μ2[β]（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

例题9

某砖混结构实验楼，楼屋盖现浇，五层，MU10砖和M5混合砂浆砌筑，底层平面如图所示。底层层高3.6m，基础埋深-1.200m，室外标高-0.300m。试验算砌体高厚比。（见图）(1)确定静力计算方案查表5-1，1类屋盖，横墙最大间距s=4×3.6=14.4＜32，刚性方案。(2)确定高厚比计算单元①370外纵墙，开间均匀，bs/s=1.8/3.6=0.5；②240内纵墙，C/1-5轴，C/5-6轴，B/1-3轴，这三段墙体的洞口比例、横墙间距均不相同，因此各自的H0、[β]的取值不同，在无经验时应一一验算；③240内横墙④120内隔墙四、例题分析±0.0003702401201000800360036003600360036003600250066006600240240减少高厚比的有效措施：①加大墙厚h；②设壁柱；③减小洞口尺寸；④设圈梁、构造柱。七、砌体结构的构造要求1、一般构造要求承重独立砖柱的截面尺寸不应小于240mm×370mm。毛石墙的厚度不宜小于350mm，毛料石柱较小边长不宜小于400mm。当有振动荷载时，墙柱不宜采用毛石砌体。

屋架跨度大于6m或梁跨度分别大于4.8m(砖砌体)、4.2m(砌块和料石砌体)、3.9m(毛石砌体)时，应在其支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块。当墙中有圈梁时，垫块宜与圈梁浇成整体。砌块墙与后砌隔墙交接处，应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置不少于2φ4的焊接钢筋网片。

砌块砌体应分皮错缝搭砌，上下皮搭砌长度不得小于90mm。不满足上述要求时，应在水平灰缝内设置不少于2φ4的焊接钢筋网片(横向钢筋的间距不宜大于200mm)，网片每端均应超过该垂直缝，其长度不得小于300mm。2、防止或减轻墙体开裂的主要措施a)温度裂缝(b)沉降裂缝砌体房屋常见裂缝形态裂缝对房屋性能的影响：

①外观

②防水、防渗、保温性能

③整体性、承载能力、耐久性和抗震性能裂缝形成原因

①设计

②施工

③材料→干缩裂缝

④环境温度变化→温度裂缝

⑤地基不均匀沉降→沉降裂缝防止或减轻墙体开裂的原理

①合理的结构布置

②加强房屋结构的整体刚度

③设置沉降缝

④设置收缩缝防止或减轻墙体开裂的措施 在保证收缩缝间距的基础上，为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝，可根据房屋具体情况分别采取“防、放、抗”措施：

①为减少屋面与顶层墙体温差，防止墙顶产生裂缝，屋面应设置保温、隔热层。

②为释放或降低温差应力，屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm。针对墙体不同区域，可采取下列构造措施加强其抗裂能力：

①顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平筋；

②顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片（纵向钢筋不宜少于2φ4，横筋间距不宜大于200mm）或

2φ6钢筋，钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小于1m；梁下一皮砖灰缝屋面挑梁构造详图1—2f4钢筋网片或2f6钢筋梁下一皮砖灰缝当房屋刚度较大时，可在窗台下或窗台角处墙体内设置竖向控制缝。在墙体高度或厚度突然变化处也宜设置竖向控制缝，或采取其它可靠的防裂措施。竖向控制缝的构造和嵌缝材料应能满足墙体平面外传力和防护的要求。

空心砌块房屋的控制缝灰砂砖、粉煤灰砖砌体宜采用粘结性好的砂浆砌筑，混凝土砌块砌体应采用砌块专用砂浆砌筑。二、过梁作用：承受洞口之上的荷载过梁分类：

（1）钢筋混凝土过梁 （2）砖砌过梁：

钢筋直径＞5mm，间距120mm，根数＞2，砂浆层厚度≥30mm ①钢筋砖过梁

②砖砌平拱过梁：砂浆≥M5

③砖砌弧拱过梁a.钢筋混凝土过梁b.钢筋砖过梁c.砖砌平拱过梁d.砖砌弧拱过梁过梁的受力特性

砖砌过梁：受弯构件（墙体上部受压、下部受拉） 钢筋砖过梁：三铰拱（钢筋受拉，上部墙体受压）a.砖砌平拱 b.钢筋砖过梁过梁的破坏形态过梁三种破坏：

①跨中截面受弯破坏(竖向裂缝)

②支座附近受剪破坏（阶梯形斜裂缝）

③过梁支座滑动破坏（在墙端水平裂缝）过梁荷载的取值当墙体超过一定皮数(高度)后，挠度不再增加。原因：墙、梁组合作用，共同工作，“墙梁”的有效高度较大；外部荷载很大时，有内拱用。1．梁、板荷载对砖和砌块砌体，当梁、板下的墙体高度hw＜ln时（ln为过梁的净跨），应计入梁、板传来的荷载；当梁、板下的墙体高度hw≥ln时，可不考虑梁、板荷载。2．墙体荷载（1）对砖砌体，当过梁上的墙体高度hw＜ln/3时，应按墙体的均布自重计算；当hw≥ln/3时,应按高度为ln/3墙体的均布自重计算；（2）对砌块砌体，当过梁上的墙体高度hw＜ln/2时，应按墙体的均布自重计算；当hw≥ln/2