《墙体的设计计算》PPT课件.ppt

1、15.6 墙体的设计计算,15.6.1 刚性方案房屋的墙体设计计算, 住宅、宿舍、办公楼、教学楼等； 横墙间距小； 刚性方案房屋； 设计 验算； 验算承重墙的承载力,计算单元 一段具有代表性的墙段（一个开间），一般情况下计算单元的受荷宽度为一个开间 （即相邻两个开间各一半宽度） 计算截面宽度 有洞口者 一个开间的门间墙或窗间墙 无洞口者 计算截面宽度 如壁柱间的距离较大且层高较小 b 壁柱宽度。,1、承重纵墙计算, 计算简图 简图与荷载有关 竖向荷载作用下： 承重墙如同一个竖向连续梁，且在楼（层）盖处，因板的嵌入而削弱；同时，楼（屋）盖又成为该梁的侧向支承。 综上而知， 其简图为： （ 各楼（

2、层）盖及基础面处M很小，或N很大 偏心很小而忽略）,.在水平荷载作用下，简图如下： 多跨连续竖向构件 式中Hi-i层层高 注： 计算时应考虑左右风，使得与风载作用下计算的M组合值绝对值最大。 可不考虑风载影响的条件 a.洞口水平截面积2/3全截面积 b.层高与总高表15-11的规定(P363) c.屋面自重0.8KN/m2,现以三层办公楼的第二层外纵墙为例，在竖向荷载作用下 Nu - 由上层墙传来的荷载 Nl - 本层墙顶楼盖的梁或板传来的荷载，即支承力 则： 上部端面I-I 下端 - G - 本层墙体自重（包括内外粉刷、门窗自重等）。 el=y-0.4a0 y -墙截面形心到受压最大边沿的距

3、离，对于bh,y=h/2, h -墙厚。 a0 -梁、板有效支承长度，按15.4 规定计算。, 控制截面的位置及内力计算 每层墙有4个控制截面，简化为2+1个，即： .上部I-I M 偏压 N +局压 .下端- M 0 轴压 N 当风载较大时，尚应增加中间截面- - ： N,注：当梁跨度较大时，其端部受上下墙体约束。 梁端M 反过来，在墙端产生M el 因此对l 9m的梁其承重墙，尚需增加计算。 即按梁端固结的梁求M梁端 并乘以修正系数 M 分配到 上层墙下端 下层墙上端 按上下墙线刚度大小分配 按偏压计算。 其中 a - 梁端实际支承长度。 h - 支承墙体的墙厚 当上下墙厚不一时，取下墙厚

4、 有壁柱时取hT,2. 承重横墙计算,计算单元： 横墙承受屋（楼）盖中楼板传来的均布线荷载，且开洞很少,故计算单元宽度B=1m 计算简图：,一个竖向构件在楼盖处为不动铰接，每节构件高度为层高 当顶层为坡屋顶时取 ， 荷载（类型）与纵墙一样 具体有Nu,Nl1,Nl2,G, 控制截面位置及内力计算 当Nl1Nl2时 轴压 控制截面-，即墙底端 Nmax 当Nl1Nl2时 偏压 I-IM,N 当有梁时 局压 当有洞口时应考虑洞口削弱的影响 对于山墙，其计算如同外纵墙。,1单层弹性方案房屋承重纵墙的计算,按有侧移的平面排架计算内力，并令： (1)屋架（或屋面梁）与墙柱顶端铰接，下端嵌固于基础顶面。

5、(2)屋架（或屋面梁）视作为刚度无限大的系杆，在轴力作用下无伸、缩变形，故在荷载作用下，柱顶水平位移相等。 计算单元：一个开间 计算步骤： （1）由有侧移 无侧移（刚性方案） 求内力及支座反力R。 （2）把R反向作用于排架顶端，求内力。 （3）把 + 迭加 还原结构,15.6.2 弹性、刚弹性方案房屋的砌体设计计算,以单层单跨等截面的弹性方案为例： （1）在屋盖荷载作用下 对称结构，对称荷载 如刚性方案。 （4.10）,（2）风载：, 刚性方案：,（c）图在”R”作用下,横梁：（b）+（c）,控制截面为I-I（上部），-（下部）,2、刚弹性方案房屋砌体的内力计算, 一般房屋: 应考虑 沿纵向各

6、开间的空间作用 各层间的相互约束 空间作用 在风载作用下，其墙柱的内力分析，取一个开间为计算单元，作为平面排架的计算简图，仿单层刚弹性方案房屋，并考虑空间性能影响系数。 具体步骤： 在各层楼（屋）盖处加设一个水平铰支杆 计算在水平荷载下的排架内力及Ri 将Ri反向施加在相应节点上，并求其内力 把 + 迭加, 上柔下刚多层房屋的计算： 工程实例：下部为小开间房间，如办公、 宿舍、住宅等。顶部为俱乐部、会议室、食堂等大空间 横墙间距往往超过刚性方案，房屋的限值 上柔下刚的多层房屋 分析 顶层 近似于单层计算，仍取单层的空 间性能影响系数 下面各层则按刚性方案房屋, 上刚下柔多层房屋的计算 上面为小

7、开间 下面（底层）为大开间 商店、食堂、娱乐 室，而 横墙间距 限值（刚性） 上刚下柔多层房屋。 在水平力作用下，按下述两步计算 在各结点处加一个水平铰支杆，计算其内力及Ri (b) 将上部刚性方案房屋简化为一个刚度无穷大的刚性连杆并铰支于下层的柱顶。 取1类屋盖房屋的 反向加于一层柱顶，并求附加力矩 （c） 将 + 结果 例题 P366 例 15-13,一. 概述：,构成：顶盖 - R/C 现浇 装配 地面 素砼地面 墙体 砌体 较底层厚 墙体间距较密 计算方法同上部 另有特点： . 一般为刚性方案 . 不必验算 . 荷载：Nu、Nl、G还有土侧压力、水压力、室外地面荷载等。,15.6.3

8、地下室墙体的计算,二 .地下室墙的荷载：,计算单元：取宽度为B的墙体（外墙） 荷载： Nu 作用点在第一层墙体截面的形心上（图示） 第一层梁、板传来的轴向力 作用于距墙体内侧0.4a0处。 土的侧压力 qs,qs 无地下水时 当有地下水时 （） （） 式中： -土的天然重力密度，按地质勘察资料确定，也可取1820KN/m3 B -计算单元宽度（m）； H -地表面以下产生侧压力土的深度(m)； - 土的内摩擦角，按地质勘察资料决定； - 地下水位以下土的重力密度或称为浮重度（KN/m3） H2 - 受地下水影响的高度（m） - 地下水的重力密度，一般可取10KN/m3,.室外地面活荷载： P

9、- 指堆积在室外地面上的建材、车辆等产生的荷载。其值按实际情况采用，无特殊要求时，一 般取p=10KN/m2,为简化计算，将p转化为当量土层，其高度为H=p/,并按土侧压力qp计算。 从地面到基础底面都是均匀分布的，其值为： （）,三地下室墙体的计算简图和截面验算：,1.计算简图： 当地下室墙体基础宽度D较小时 其简图与刚性方案上部墙体一样。 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，下端铰支于底板顶面，计算高度取地下室层高。 但当施工期间未进行捣固，或基顶面未达到足够强度就回填土时，墙体底端铰支座应取基础底板的底面处。, 当地下室墙体的厚度d与地下室墙体基础的宽度D之比 时，由于

10、基础的刚度较大，墙体下部支座可按部分嵌固考虑，其嵌固M可按下式计算： ( ) 式中 M0 - 按地下室墙下支点完全固定时 计算的固端弯矩（KNm） E - 砌体的弹模（KN/m2） C - 地基刚度系数，可按表4.7采用； H - 地下室顶盖底面至基础底面的距离（m）.,3,0,D,d,CH,3E,1,M,M,+,=,2.内力计算及截面验算： 简图如上图，计算截面上的内力按结力方法确定，然后，进行内力组合，求得， - 地下室墙体上部截面 计算截面 - 跨中最大弯矩截面 - 地下室墙体下部截面 的最不利内力，最后进行截面承载力验算 - 偏压 N1,M1 局压 - 偏压 - 轴压,3.施工阶段抗滑移验算： 施工阶段，