混合结构房屋ppt课件

1、第十章混合构造房屋房屋的空间任务和静力计算方案1墙、柱高厚比验算2刚性方案房屋的计算33Back弹性及刚弹性方案房屋的计算4砌体构造中的过梁与圈梁35砌体构造的构造要求6第十章 混合构造房屋本章内容提要本章主要引见混合构造房屋的空间性能及静力计算方案，墙、柱的高厚比验算方法以及单层和多层房屋的墙体承载力计算，过梁和圈梁的设计方法，砌体构造的构造要求等内容。要求了解和建立混合构造房屋空间作用的概念，掌握混合构造房屋静力计算方案，掌握墙柱的高厚比验算方法，能进展刚性方案房屋墙体的计算，了解过梁与圈梁的设计方法，领会砌体构造的普通构造要求。 第十章 混合构造房屋10.1 房屋的空间任务和静力计算方案

2、在进展墙体的内力计算时，首先要确定计算简图。如图10.1(a)所示的无山墙和横墙的单层房屋，其屋盖支承在外纵墙上。假设从两个窗口中间截取一个单元，那么这个单元的受力形状与整个房屋的受力形状是一样的。可以用这个单元的受力形状来代表整个房屋的受力形状，这个单元称为计算单元，见图 (a)、(b)。沿房屋纵向各个单元之间不存在相互制约的空间作用，这种房屋的计算简图为一单跨平面排架图d。一、房屋的空间任务图10.1无山墙单层房屋在程度力作用下的变形情况 假设在上述单层房屋的两端设置山墙图10.2a，那么屋盖不仅与纵墙相连，而且也与山墙横墙相连。当程度荷载作用于外纵墙面时，屋盖构造好像程度方向的梁而弯曲，

3、其程度位移已不是平移，而是图10.2(b)中所示的曲线，程度位移的大小等于山墙的侧移uw和屋盖梁程度挠度的总和。 根据实验研讨，房屋的空间刚度主要取决于屋盖程度刚度和横墙间距的大小。 图10.2有山墙单层房屋在程度力作用下的变形情况 10.1 房屋的空间任务和静力计算方案规定，在混合构造房屋内力计算中，根据房屋的空间任务性能，分为三种静力计算方案：1 刚性方案房屋横墙间距较小，屋楼盖程度刚度较大时，房屋的空间刚度较大，在荷载作用下，房屋的程度位移较小，在确定房屋的计算简图时，可以忽略房屋程度位移，而将屋盖或楼盖视作墙或柱的不动铰支承图10 .3a，这种房屋称为刚性方案房屋。普通多层住宅、办公楼

4、、医院往往属于此类方案。二、房屋的静力计算方案图10.3混合构造房屋的计算简图(a) 刚性方案；(b) 刚弹性方案；(c) 弹性方案 10.1 房屋的空间任务和静力计算方案2 弹性方案 房屋横墙间距较大，屋盖或楼盖的程度刚度较小时，房屋的空间任务性能较差，在荷载作用下，房屋的程度位移较大，在确定房屋的计算简图时，必需思索程度位移，把屋盖或楼盖与墙、柱的衔接处视为铰接，并按不思索空间任务的平面排架计算图10.3(c)，这种房屋称为弹性方案房屋。普通单层厂房、仓库、礼堂、食堂等多属于弹性方案房屋。图10.3混合构造房屋的计算简图(a) 刚性方案；(b) 刚弹性方案；(c) 弹性方案 10.1 房屋

5、的空间任务和静力计算方案3 刚弹性方案房屋的空间刚度介于刚性与弹性方案之间，在荷载作用下，房屋的程度位移较弹性方案小，但又不可忽略不计。这种房屋属于刚弹性方案房屋，其计算简图可用屋盖或楼盖与墙、柱衔接处为具有弹性支撑的平面排架图10.3(b)。图10.3混合构造房屋的计算简图(a) 刚性方案；(b) 刚弹性方案；(c) 弹性方案 10.1 房屋的空间任务和静力计算方案在计算刚弹性方案的墙、柱内力时，通常引入空间性能影响系数来反映房屋的空间作用，定义为: =us/up 在中，将房屋按屋盖或楼盖的刚度划分为三种类型，并按房屋的横墙间距S来确定其静力计算方案，见表10.1。表10.1 房屋的静力计算

6、方案 屋盖（楼盖）类别刚性方案刚弹性方案弹性方案整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋混凝土屋（楼）盖 S3232S72S72装配式有檩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 S2020S48S48瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖 S1616S36S3610.1 房屋的空间任务和静力计算方案 作为刚性和刚弹性方案静力计算的房屋横墙，应具有足够的刚度，以保证房屋的空间作用，并符合以下要求： 横墙中开有洞口时，洞口的程度截面面积不应超越横墙截面面积的50%； 横墙的厚度不宜小于180mm； 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其总高度的1/2。 10.1 房屋的

7、空间任务和静力计算方案10.2 墙、柱高厚比验算混合构造房屋中的墙体是受压构件，除满足强度要求外，还必需有足够的稳定性。高厚比的验算是保证墙体稳定性的一项重要构造措施，以防止墙、柱在施工和运用阶段因偶尔的撞击或振动等要素而出现歪斜、膨肚以致倒塌等失稳景象的发生。高厚比系指墙、柱的计算高度H0与墙厚或柱截面边长h的比值H0/h。 高厚比验算主要包括两个问题：一是允许高厚比的限值；二是墙、柱实践高厚比确实定。允许高厚比限值是在综合思索了以往的实际阅历和现阶段的资料质量及施工程度的根底上确定的。影响墙、柱允许高厚比的要素很多，如砂浆的强度等级、横墙间距、砌体类型、支承条件、截面外形和承重情况等。 1

8、0.2 墙、柱高厚比验算矩形截面墙和柱的高厚比应满足以下条件= H0/h12其中，自承重墙允许高厚比的修正系数1，对承重墙,1=1.0；对自承重墙，1值可按以下规定采用： 当h=240mm时，1=1.2当h=90mm时，1=1.5240mmh90mm时，1可按插入法取值; 一、 普通墙、柱高厚比的验算10.2 墙、柱高厚比验算有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数2按下式确定：2=1-0.4bs/S bs在宽度S范围内的门窗洞口宽度(图10.4)；S相邻窗间墙或壁柱间间隔图10.4；墙、柱的允许高厚比，见表10.2。 图10.4 洞口宽度 表10.2 墙、柱的允许高厚比值 砂浆强度等级墙柱M2.52

9、215M5.02416M7.5 261710.2 墙、柱高厚比验算(1) 整片墙的高厚比验算按下式进展验算=H0/hT12确定带壁柱墙的计算高度H0时，墙长S取相邻横墙的间隔。二、带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算1、带壁柱墙10.2 墙、柱高厚比验算确定截面回转半径i时，带壁柱墙截面的翼缘宽度bf(图10.5a)应按以下规定采用： 对于多层房屋，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1/3。 对于单层房屋，取bf=b+2H/3 (b为壁柱宽度，H为墙高)，但bf不大于相邻窗间墙宽度和相邻壁柱间的间隔。10.2 墙、柱高厚比验算(2) 壁柱间墙的高厚比计算H时

10、，S取相邻壁柱间的间隔。不论带壁柱墙的静力计算采用何种方案，带壁柱墙H的计算可一概按刚性方案思索。壁柱间墙的高厚比可按无壁柱墙公式15.1进展验算。对于设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙，当圈梁的宽度b与相邻壁柱间的间隔S之比1/30时，由于圈梁的程度刚度较大，能限制壁柱间墙体的侧向变形，所以圈梁可视为壁柱间墙的不动铰支座(图10.5(b)。10.2 墙、柱高厚比验算(1) 带构造柱墙的高厚比验算 应按附表2确定墙的计算高度H0。 按以下公式验算带构造柱墙体的高厚比：=H0/hc12c=1+bc/l 构造柱作为壁柱验算构造柱间墙的高厚比时，构造柱的截面高度应不小于1/30柱高，并不小于墙厚，此时柱间

11、墙的允许高厚比不应再思索构造柱的有利影响，柱间墙的高厚比验算同壁柱间墙。 2、带构造柱墙 10.2 墙、柱高厚比验算(2) 带构造柱墙应满足以下要求 构造柱沿墙长方向的宽度不小于180mm，沿墙厚方向的边长不小于墙厚利用构造柱作壁柱时该当不小于1/30柱高，主筋不少于412，混凝土等级不应低于C15； 构造柱对墙体允许高厚比的提高仅适于正常运用阶段； 构造柱与墙应有可靠的衔接。10.2 墙、柱高厚比验算【例10.1】某办公楼平面如图10.6所示，采用预制钢筋混凝土空心板，外墙厚370mm，内纵墙及横墙厚240mm，砂浆为M5，底层墙高4.6m下端支点取根底顶面；隔墙厚120mm，高3.6m，用

12、M2.5砂浆；纵墙上窗洞宽1800mm，门洞宽1000mm，实验算各墙的高厚比。 图10.6 例10.1办公楼平面图 10.2 墙、柱高厚比验算【解】1.确定静力计算方案及求允许高厚比最大横墙间距S=3.63=10.8m，由表15.1,S32m，确定为刚性方案。由表15.2，因承重纵横墙砂浆为M5，得=24；非承重墙砂浆为M2.5,=22，非承重墙h=120mm，用插入法得1=1.44，1=1.4422=31.68。2.确定计算高度承重墙H=4.6m,S=10.8m2H=24.6=9.2m，由附表2查得计算高度H0=1.0H=4.6m。非承重墙H=3.6m，普通是后砌在地面垫层上，上端用斜放立

13、砖顶住楼面梁砌筑，两侧与纵墙拉结不好，故按两侧无拉结思索，那么计算高度H0=1.0H=3.6m。10.2 墙、柱高厚比验算3.纵墙高厚比验算1外纵墙S=3.6m,bs=1.8m2=1-0.4bs/S=0.8外纵墙高厚比=H0/h=12.42=0.824=19.2满足要求2 内纵墙S=10.8m,bs=1.0m2=1-0.4bs/S=0.96内纵墙高厚比=H0/h=19.22=0.9624=23满足要求10.2 墙、柱高厚比验算4.横墙高厚比验算由于横墙的厚度、砌筑砂浆、墙体高度均与内纵墙一样，且横墙上无洞口，又比内纵墙短，计算高度也小，故不用进展验算。5.隔墙高厚比验算隔墙高厚比=H0/h=3

14、01=31.68满足要求10.2 墙、柱高厚比验算【例10.2】某单层单跨无吊车的厂房，采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖，带壁柱砖墙承重。厂房跨度为15m，全长64=24m，如图10.7所示。墙体采用 MU10砖和M5砂浆砌筑。实验算带壁柱纵墙和山墙的高厚比。 图10.7例10.2单层厂房平面、侧立面图 10.2 墙、柱高厚比验算【解】该房屋的屋盖类别为1类，两端山墙横墙间的间隔S=24m，由表15.1，S32m，确定为刚性方案。 1.纵墙高厚比验算1 整片墙高厚比验算带壁柱截面几何特征图15.8图10.8 带壁柱墙截面 10.2 墙、柱高厚比验算截面面积 A=8.125105mm2形心位置y

15、1=148mmy2=240+250-148=342mm惯性矩I=8.86109mm4回转半径i104mm折算厚度hT=3.5i=364mm10.2 墙、柱高厚比验算壁柱下端嵌固于室内地面以下0.5m处，柱高H=4.2+0.5=4.7m，S=24m2H=9.4m，由附表2查得壁柱的计算高度H0=1.0H=4.7m由表15.2，当砂浆为M5时，得=24，承重墙1=1.0，洞口宽bs=3m，壁柱间距S=6m，故思索洞口的修正系数2为：2=0.8纵墙整片墙高厚比=12.9112=1.00.824=19.2满足要求10.2 墙、柱高厚比验算2 壁柱间墙的高厚比验算H=4.7mS=6m2H=9.4m，由附

16、表2得壁柱间墙的计算高度H0=0.4S+0.2H=3.34m纵墙柱间墙的高厚比=H0/h=13.9212=19.2满足要求2.开门洞山墙的高厚比验算1 整片墙的高厚比验算带壁柱截面的几何特征图15.9截面面积A=9.325105mm2图10.9 带壁柱开门洞山墙的计算截面 10.2 墙、柱高厚比验算形心位置y1=144mm,y2=346mm惯性矩I=9.503109mm回转半径i=101mm折算厚度hT=354mm计算高度 H=6.37m(取山墙壁柱高度)S=15m32m，属刚性方案S2H=12.7m,得H0=1.0H=6.37m思索洞口的修正系数2=0.8810.2 墙、柱高厚比验算=H0/

17、hT=1812=1.00.8824=21.22满足要求2 壁柱间墙的高厚比验算墙高取两壁柱间山墙平均高度6.79m,S=5mH,由附表2查得壁柱间墙的计算高度H0=0.6S=0.65=3.0m思索洞口的修正系数2=0.76=H0/h=12.512=1.00.7624=18.24满足要求10.2 墙、柱高厚比验算10.3 刚性方案房屋的计算刚性方案的单层房屋，纵墙顶端的程度位移很小，静力分析时可以以为程度位移为零，计算时采用以下假定图10.10： 纵墙、柱下端在根底顶面处固结，上端与屋架或屋面梁铰接； 屋盖构造可作为纵墙上端的不动铰支座。按照上述假定，每片纵墙就可以按上端支承在不动铰支座和下端支

18、承在固定支座上的竖向构件单独进展计算。 一、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算图10.10 竖向荷载作用下的计算简图 1 竖向荷载作用下墙体的内力计算竖向荷载包括屋面荷载和墙体自重。屋面荷载包括屋盖构件自重和屋面活荷载或雪荷载，这些荷载经过屋架或屋面梁作用于墙体顶部。作用于纵墙顶端的屋面荷载常用轴心压力Nl和弯矩M=Nlel组成图10.10(b)。墙体自重作用墙体轴线上。 图10.10 竖向荷载作用下的计算简图 10.3 刚性方案房屋的计算2 风荷载作用下墙体的内力计算风荷载包括作用于屋面上和墙面上的风荷载。屋面上包括女儿墙上的风荷载可简化为作用于墙、柱顶端的集中力W，并经过屋盖直接传给横墙经根底

19、传给地基，在纵墙中不引起内力。墙面上的风荷载为均布荷载，应思索两种风向，迎风面为压力，背风面为吸力。 在均布荷载q作用下，墙体的内力见图10.11。图10.11 程度荷载作用下计算简图 10.3 刚性方案房屋的计算1 计算单元的选取混合构造房屋的承重纵墙普通比较长，设计时可仅取其中有代表性的一段作为计算单元。普通说来，对有门窗的内外纵墙，取一个开间的门间墙或窗间墙为计算单元，如图10.12中的m-m和n-n间的窗间墙，其宽度为(l1+l2)/2。二、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算图10.12 多层刚性方案房屋承重纵墙的计算单元 10.3 刚性方案房屋的计算2 竖向荷载作用下墙体的计算在竖向荷载

20、作用下，多层房屋的墙体如竖向延续梁一样地任务。这个延续梁以各层楼盖为支承点，在底部以根底为支承点图10.13(b)。 墙体在根底顶面处可假定为铰接，这样墙、柱在每层高度范围内被简化为两端铰支的竖向构件图10.13(c)，可单独进展内力计算。图10.13 竖向荷载作用下的计算简图 a 外墙剖面；(b) 竖向延续梁计算图；(c) 简化后的计算图 10.3 刚性方案房屋的计算 计算简图中的构件长度为：底层，取底层层高加上室内地面至根底顶面的间隔；以上各层可取相应的层高。 现以图10.13所示第一层和第二层墙体为例，阐明墙体内力的计算方法。图10.13 竖向荷载作用下的计算简图 a 外墙剖面；(b)

21、竖向延续梁计算图；(c) 简化后的计算图 10.3 刚性方案房屋的计算第二层墙图10.14(a)： 上端-截面Nu2=Nu3+Nl3+Nw3N=Nu2+Nl2M=Nl2e2下端-截面N=N+Nw2M=0图10.14 10.3 刚性方案房屋的计算第一层墙图10.14(b):上端-截面Nu1=Nu2+Nl2+Nw2 N=Nu1+Nl1M=Nl1e1-Nu1e1下端-截面N=N+Nw1M=0图10.14 10.3 刚性方案房屋的计算(3) 程度荷载作用下墙体的计算在程度风荷载作用下，墙体将产生弯曲。这时墙体可视为一个竖向延续梁图10.16。为了简化计算，该延续梁的跨中和支座处的弯矩可近似地按下式计算

22、M=1/12qHi2规定，刚性方案多层房屋只需满足以下条件，可不思索风荷载对外墙内力的影响： 图10.16 程度荷载作用下的计算简图 10.3 刚性方案房屋的计算规定，刚性方案多层房屋只需满足以下条件，可不思索风荷载对外墙内力的影响： 洞口程度截面面积不超越全截面面积的2/3； 层高和总高不超越表10.3所规定的数值； 屋面自重不小于0.8kN/m2。(4) 竖向荷载作用下的控制截面在进展墙体承载力验算时，必需确定需求验算的截面。普通选用内力较大，截面尺寸较小的截面作为控制截面。表10.3 外墙不思索风荷载影响时的最大高度 基本风压值（kN/m2）层高（m）总高（m）0.40.50.60.74

23、.04.04.03.52824181810.3 刚性方案房屋的计算多层刚性方案房屋中，横墙接受两侧楼板直接传来的均布荷载，且很少开设洞口，故可取1m宽的墙体为计算单元图10.17。三、 多层刚性方案房屋承重横墙的计算图10.17多层刚性方案房屋承重横墙的计算单元和计算简图 10.3 刚性方案房屋的计算 中间横墙接受由两边楼盖 传来的竖向荷载Nl、Nl图10.17(c)。 山墙的计算方法和外纵墙计算方法一样。图10.17多层刚性方案房屋承重横墙的计算单元和计算简图 10.3 刚性方案房屋的计算【例10.3】某三层实验楼，采用装配式钢筋混凝土梁板构造如图，大梁截面尺寸为200mm500mm，梁端伸

24、入墙内240mm，大梁间距3.6m。底层墙厚370mm，二、三层墙厚240mm，均双面抹灰，采用MU10砖和M2.5混合砂浆砌筑。根本风压为0.35kN/m2。实验算承重纵墙的承载力。 10.3 刚性方案房屋的计算【解】1.确定静力计算方案 根据表15.1规定，由于实验楼为装配式钢筋混凝土楼盖，而横墙间距S=7.2m24m ，故为刚性方案房屋。2.墙体的高厚比验算从略 3.荷载资料 1 屋面荷载 油毡防水层六层作法0.35kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层0.0220=0.40kN/m2 50mm厚泡沫混凝土保温层0.055=0.25kN/m2 120mm厚空心板包括灌缝2.20kN/m2

25、20mm厚板底抹灰 0.0217=0.34kN/m2屋面恒载规范值3.54kN/m2 屋面活载规范值0.50kN/m2 10.3 刚性方案房屋的计算2 楼面荷载 30mm厚细石混凝土面层0.75kN/m2 120mm厚空心板包括灌缝2.20kN/m2 20mm厚板底抹灰0.34kN/m2楼面恒载规范值3.29kN/m2 楼面活载规范值2.00kN/m2 (3) 进深梁自重包括15mm粉刷 规范值0.20.525+0.015(20.5+0.2)17=2.81kN/m 10.3 刚性方案房屋的计算(4) 墙体自重及木窗自重 双面粉刷的240mm厚砖墙自重按墙面计规范值5.24kN/m2 双面粉刷的

26、370mm厚砖墙自重按墙面计规范值7.62kN/m2 木窗自重按窗框面积计规范值0.30kN/m2 4.纵墙承载力验算 由于房屋的总高小于28m，层高又小于4m，根据表15.3规定可不思索风荷载作用。 10.3 刚性方案房屋的计算1 计算单元 取一个开间宽度的外纵墙为计算单元，其受荷面积为3.62.85=10.26m2，如图中斜线部分所示。纵墙的承载力由外纵墙控制，内纵墙不起控制造用，可不用计算。 2 控制截面 每层纵墙取两个控制截面。墙上部取梁底下的砌体截面；墙下部取梁底稍上砌体截面。其计算截面均取窗间墙截面。本例不用计算三层墙体。 第二层墙的计算截面面积A2=1.80.24=0.432 m

27、2第一层墙的计算截面面积A1=1.80.37=0.666 m210.3 刚性方案房屋的计算(3) 荷载计算 按一个计算单元，作用于纵墙上的集中荷载计算如下： 屋面传来的集中荷载包括外挑0.5m的屋檐和屋面梁 规范值 Nkl3=59.14 kN 设计值 Nl3=72.66 kN 由MU10砖和M2.5砂浆砌筑的砌体，其抗压强度设计值f=1.3N/mm2。 10.3 刚性方案房屋的计算知梁高500mm，那么梁的有效支承长度为 a0=190mm240mm，取a0=0.19m 屋面荷载作用于墙顶的偏心距 e3=0.044 m 楼盖传来的集中荷载包括楼面梁 设计值 Nl2=Nl1=78.84kN 三层楼

28、面荷载作用于墙顶的偏心距 e2=0.044m10.3 刚性方案房屋的计算二层楼面荷载作用于墙顶的偏心距 e1=0.109 m 第三层截面以上240mm厚墙体自重 设计值 Nw3=14.48 kN 第三层截面至截面之间240mm厚墙体自重设计值 Nw3=57.76kN 第二层截面至截面之间240mm厚墙体自重设计值 Nw2=43.27 kN 10.3 刚性方案房屋的计算第一层截面至截面之间370mm厚墙体自重设计值 Nw1=95.32 kN 第一层截面至第二层截面之间370mm厚墙体自重 设计值 Nw1=21.07 kN 各层纵墙的计算简图如图10.19所示。 图10.19各层墙体的计算简图及弯

29、矩图 10.3 刚性方案房屋的计算4 控制截面的内力计算 第三层 第三层截面处 轴向力设计值 N=Nl3+Nw3=87.14 kN 弯矩设计值由三层屋面荷载偏心作用产生 M=Nl3e3=3.19kNm 第三层截面处 轴向力为上述荷载与本层墙体自重之和。 10.3 刚性方案房屋的计算轴向力设计值 N=N+Nw3=144.9 kN 弯矩设计值M=0 第二层 第二层截面处 轴向力为上述荷载与本层楼盖荷载之和。 轴向力设计值 N=N+Nl2=223.74kN 弯矩设计值由三层楼面荷载偏心作用产生 M=Nl2e2=3.46kNm 10.3 刚性方案房屋的计算第二层截面处 轴向力为上述荷载与本身墙体自重之

30、和。 轴向力设计值 N=N+Nw2=267.01 kN 弯矩设计值M=0 第一层 第一层截面处 轴向力为上述荷载、370墙增厚部分墙体及本层楼盖荷载之和。 轴向力设计值 N=N+Nw1+Nl1=366.92kN 10.3 刚性方案房屋的计算因第一层墙截面形心与第二层墙截面形心不重合，尚应思索N产生的弯矩，得 M=-8.76kNm 第一层截面处 轴向力为上述荷载与本层墙体自重之和。 轴向力设计值 N=N+Nw1=462.24 kN 弯矩设计值M=0 5 截面承载力验算 纵向墙体计算高度H0确实定。10.3 刚性方案房屋的计算第二、三层层高H=3.4m，横墙间距S=7.2m2H=23.4=6.8m

31、，由附表2查得H0=H=3.4m。第一层层高3.76m，3.76mS=7.2m2H=23.76=7.52m,H0=0.4S+0.2H=0.47.2+0.23.76=3.63m。 承载力影响系数确实定。系数根据高厚比及相对偏心距e/h由附表1b查得，并列入表10.4。 6 纵墙承载力验算 纵墙承载力验算在表10.4进展。验算结果阐明，纵墙的承载力均满足要求。 10.3 刚性方案房屋的计算表10.4 10.3 刚性方案房屋的计算10.4 弹性及刚弹性方案房屋的计算当房屋横墙间距超越表10.1中刚弹性方案房屋横墙间距时，即为弹性方案房屋。弹性方案及刚弹性方案房屋普通多为单层房屋。 其计算时采用以下假

32、定： 屋架或屋面梁与墙、柱顶端为铰接，墙、柱下端那么嵌固于根底顶面； 把屋架或屋面梁视作一刚度无限大的程度杆件，在荷载作用下无轴向变形，所以排架柱受力后，一切柱顶的程度位移均相等图10.20。 一、弹性方案房屋的计算图10.20弹性方案房屋柱顶程度位移 在程度荷载作用下，刚弹性方案房屋墙顶也产生程度位移，其值比弹性方案按平面排架计算的小，但又不能忽略，其计算简图是在弹性方案房屋计算简图的根底上在柱顶加一弹性支座图10.21，以思索房屋的空间任务。 二、 刚弹性方案房屋的计算图10.21刚弹性方案房屋计算原理 10.4 弹性及刚弹性方案房屋的计算那么X=(1-)W由上式可见，反力X与程度力的大小

33、以及房屋空间任务性能影响系数有关，可由表10.5得出。根据以上分析，单层刚弹性方案房屋，在程度荷载作用下，墙、柱的内力计算步骤如下图10.22： 设排架柱顶作用一集中力W,由于刚弹性方案房屋的空间任务的影响，其柱顶程度位移为uk=up，较平面排架柱顶减少了1-up，根据位移与内力成正比的关系，可求出弹性支座的程度反力X10.4 弹性及刚弹性方案房屋的计算表10.5房屋的空间性能影响系数 屋盖或楼盖类别 横墙间距 S(m) 16202428323640444852566064687210.330.390.450.500.550.600.640.680.710.740.7720.350.450.5

34、40.610.680.730.780.8230.370.490.600.680.750.8110.4 弹性及刚弹性方案房屋的计算1 先在排架柱柱顶加一个假设的不动铰支座，计算出此不动铰支座反力R，并求出这种情况下的内力图图10.22(b)、(d)。 2 把求出的假设支座反力R乘以,将R反向作用于排架柱柱顶，再求出这种情况下的内力图图10.22(c)、(e)。 3 将上述两种情况的计算结果相叠加，即为刚弹性方案墙、柱的内力。 图10.22刚弹性方案房屋墙、柱内力分析步骤 10.4 弹性及刚弹性方案房屋的计算10.5 砌体构造中的过梁与圈梁过梁是混合构造墙体中门窗洞上接受上部墙体和楼屋盖传来的荷载

35、的构件，主要有钢筋混凝土过梁、砖砌平拱、砖砌弧拱、钢筋砖过梁等几种方式图10.23。 1 砖砌平拱过梁 如图10.23(c)所示，采用竖砖砌筑，竖砖砌筑部分的高度不应小于240mm。 一、过梁1、过梁的种类及构造2 砖砌弧拱过梁 如图10.23(d)所示，采用竖砖砌筑，竖砖砌筑高度不应小于120mm，其跨度与矢高f有关，当f=(1/81/12)l时，最大跨度可达3.0m；当f=(1/61/5)l时，最大跨度可达4m。3 钢筋砖过梁 在这类过梁中，砖块的砌法同普通砖墙一样，仅在过梁底部程度灰缝内配置不小于5120的纵向受力钢筋，如图10.23(b)所示。钢筋伸入支座砌体内的长度不宜小于240mm

36、，在过梁计算高度内的砌筑砂浆强度不低于M2.5。 图10.23 过梁的类型 (a)钢筋混凝土过梁；(b) 钢筋砖过梁；(c) 砖砌平拱；(d) 砖砌弧拱 10.5 砌体构造中的过梁与圈梁4 钢筋混凝土过梁 如图10.23(a)所示，同普通预制钢筋混凝土梁。为满足门、窗口过梁的构造需求，可做矩形或带挑口的“L形截面。这种过梁具有施工方便、跨度较大等优点，因此在实践砌体构造中已大量采用钢筋混凝土过梁。 图10.23 过梁的类型 (a)钢筋混凝土过梁；(b) 钢筋砖过梁；(c) 砖砌平拱；(d) 砖砌弧拱 10.5 砌体构造中的过梁与圈梁2、过梁上的荷载过梁上的荷载普通包括墙体荷载和梁、板荷载。 1

37、 墙体荷载 对砖砌体，当过梁上的墙体高度hwln/3ln为过梁的净跨时，应按全部墙体的均布自重采用；当hwln/3时，应按高度为ln/3墙体的均布自重采用图10.24(a)、(b)。 图10.24 a、(b)墙体荷载；(c) 梁板荷载 10.5 砌体构造中的过梁与圈梁图10.24 a、(b)墙体荷载；(c) 梁板荷载 2 梁、板荷载 对砖砌体，梁、板下的墙体高度hwln时，可按梁、板传来的荷载采用。当梁、板下的墙体高度hwln时，可不思索梁、板荷载图10.24(c)。 10.5 砌体构造中的过梁与圈梁3、过梁的计算1 砖砌过梁的破坏特征 过梁受荷载后，和受弯构件一样，上部受压、下部受拉。随着荷

38、载的增大，当跨中正截面的拉应力或支座斜截面上的主拉应力超越砌体的抗拉强度时，跨中受拉区将出现垂直裂痕，支座附近出现45的阶梯形斜裂痕。10.5 砌体构造中的过梁与圈梁图10.25 砖砌过梁的破坏方式 对砖砌平拱过梁下部的拉力将由两端支座提供的推力来平衡图10.25(a)；对钢筋砖过梁下部的拉力将由钢筋接受图10.25(b)。10.5 砌体构造中的过梁与圈梁过梁像一个三铰拱一样地任务，过梁能够发生三种破坏： 过梁跨中正截面受弯承载力缺乏而破坏； 过梁支座附近斜截面受剪承载力缺乏而破坏； 过梁支座处程度灰缝因受剪缺乏而发生支座滑动破坏，可按公式14.17进展验算。 2 砖砌平拱的计算 跨中正截面受

39、弯承载力按式14.15验算，并采用沿齿缝截面的弯曲抗拉强度设计值。 10.5 砌体构造中的过梁与圈梁支座截面受剪承载力按式14.16验算。 砖砌平拱的允许均布荷载设计值可查表10.6。3 钢筋砖过梁的计算 跨中正截面受弯承载力按下式计算： M0.85h0fyAs 4 钢筋混凝土过梁的计算 按钢筋混凝土受弯构件计算，同时需求按式14.7验算过梁下砌体部分受压承载力。表10.6 砖砌平拱的允许均布荷载设计值 墙厚（mm） 240370490混合砂浆强度等级 M2.5M5M7.5M10M2.5M5M7.5M10M2.5M5M7.5M10p(kN/m) 6.048.1810.3111.739.3212

40、.6115.9018.0912.3416.7021.0523.9610.5 砌体构造中的过梁与圈梁【例10.4】知钢筋砖过梁净跨ln=1.5m，墙厚为240mm,双面粉刷，以墙面计的墙体自重规范值为5.24kN/m,墙体采用MU10烧结多孔砖，M10混合砂浆；在离窗口顶面标高600mm处有楼板传来的均布荷载规范值gk1=7.5kN/m，均布活荷载规范值qk=4kN/m。试设计该过梁。 【解】1.内力计算 梁板荷载位于高度hw=600mmln=1500mm处，故必需思索。那么作用在过梁上的均布荷载为gk2为过梁的自重 p= 17.74 kN/mM=4.98 kNm 10.5 砌体构造中的过梁与圈

41、梁V=13.31 kN 2.受弯承载力计算 由于思索梁板荷载，故取h0=h-as=585mm；采用HPB235钢筋，fy=210N/mm2；由公式(15.7)As=47.69mm2 选用26(As=57mm2)，满足要求。 3.受剪承载力计算 查表得fV=0.17N/mm2,z=400mm V=13.31fVbz=16.32kN满足要求。 10.5 砌体构造中的过梁与圈梁【例10.5】知钢筋混凝土过梁净跨ln=3m，支承长度0.24m，过梁上的墙体高度hw=1.5m，墙厚为240mm；接受楼板传来的均布荷载设计值15.5kN/m；墙体采用MU10承重多孔砖，M5混合砂浆。试设计该过梁。 【解】

42、1.内力计算 根据跨度、墙厚及荷载情况初步确定过梁截面为bh=240mm240mm。 p=23.6 kN/m 过梁支座反力接近矩形分布，取1.1ln=3.3m，支座中心的跨度l03.24m，故取计算跨度=3.24m。 M=30.97kNm V=35.4 kN 10.5 砌体构造中的过梁与圈梁2.受弯承载力计算 过梁选用C20混凝土，fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2；纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，fy=300N/mm2；箍筋采用HPB235级钢筋，fy=210N/mm2。 as=0.319 s=0.812 As=628.68mm2 选用318As=763mm2，满足要求。 3

43、.受剪承载力计算 0.25fcbh0=118.08kNV=35.4kN 受剪截面满足要求。 0.7ftbh0=37.88kNV=35.4kN 按构造配置箍筋，选配双肢箍6200，满足要求。 10.5 砌体构造中的过梁与圈梁4.梁端支承处砌体部分受压承载力验算 由表13.2查得,f=1.5N/mm2,取a0=a=240mm,=1.0,=1.25,=1.0 A=a0b=240240=57600 mm2 Nl=38.23 kN fAl=108kNNl=38.23kN满足要求 10.5 砌体构造中的过梁与圈梁(1) 空阔的单层房屋 如车间、仓库、食堂等，应按以下规定设置圈梁： 砖砌体房屋，檐口标高为5

44、8m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于8m时，宜适当增设。 砌块及料石砌体房屋，檐口标高为45m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于5m时，宜适当增设。 二、圈梁1、 圈梁的设置10.5 砌体构造中的过梁与圈梁 对有吊车或较大振动设备的单层工业房屋，除在檐口或窗顶标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁外，尚宜在吊车梁标高处或其他适当位置增设。 2 多层房屋 应按以下规定设置圈梁： 多层砌体民用房屋，如宿舍、办公楼等，且层数为34层时，应在檐口标高处设置圈梁一道。当层数超越4层时，应在一切纵横墙上隔层设置。 多层砌体工业房屋，应每层设置现浇钢筋混凝土圈梁。 10.5 砌体构造中的过梁与圈

45、梁 设置墙梁的多层砌体房屋应在托梁、墙梁顶面和檐口标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁，其他楼盖处应在一切纵横墙上每层设置。 采用现浇钢筋混凝土楼屋盖的多层砌体构造房屋，当层数超越5层时，除在檐口标高处设置圈梁一道外，可隔层设置圈梁，并与楼屋面板一同现浇。 3 建筑在脆弱地基或不均匀地基上的砌体房屋，除按本节规定设置圈梁外，尚应符合国家现行的有关规定。 10.5 砌体构造中的过梁与圈梁1 圈梁宜延续地设在同一程度面上，并构成封锁状。当圈梁被门窗洞截断时，应在洞口上部增设一样截面的附加圈梁。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其垂直间距H的2倍，且不小于1m图10.26。2、 圈梁的构造要求图10.26 圈

46、梁被门窗洞口截断时的构造 10.5 砌体构造中的过梁与圈梁 2 纵横墙交接处的圈梁应有可靠的衔接，其配筋构造如图10.27。3 刚弹性和弹性方案房屋，圈梁应与屋架、大梁等构件可靠衔接。 图10.27 房屋转角处及丁字交叉处圈梁的构造 10.5 砌体构造中的过梁与圈梁4 钢筋混凝土圈梁的宽度普通与墙厚一样，当墙厚240mm时，其宽度不宜小于2h/3。圈梁的高度不应小于120mm。 5 采用现浇钢筋混凝土楼屋盖的多层砌体构造房屋的未设圈梁的楼层，其楼面板嵌入墙内的长度不应小于120mm，并在楼板内沿墙的方向配置不少于210的纵向钢筋。 6 圈梁兼作过梁时，过梁部分的纵向受力钢筋应按计算配筋。 10

47、.5 砌体构造中的过梁与圈梁10.6 砌体构造的构造要求1 五层及五层以下房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用资料的最低强度等级，应符合以下要求： 砖MU10；砌体MU7.5；石材MU30；砂浆M5。2 地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿房间的墙，所用资料的最低强度等级应符合规范规定的要求。3 承重的独立砖柱，截面尺寸不应小于240mm370mm。一、 普通构造要求4 跨度大于6m的屋架和跨度大于以下数值的梁：对砖砌体为4.8m，对砌块和料石砌体为4.2m，对毛石砌体为3.9m，支承面下应设置混凝土或钢筋混凝土垫块，墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。5 对240mm的砖砌体墙，大梁

48、跨度为6m，对180mm的砖砌体墙，大梁跨度为4.8m,其支承处宜加壁柱，或采取其他加强措施。6 预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜小于100mm，在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；预制钢筋混凝土梁在墙上的支承长度，不宜小于240mm。 10.6 砌体构造的构造要求7 支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度l9m支承在砖砌体，或l7.2m(支承在砌块和料石砌体上)的预制梁的端部，应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固图10.28。图10.28 屋架、吊车梁与墙衔接 10.6 砌体构造的构造要求 8 骨架房屋的填充墙及维护墙，宜用钢筋与骨架衔接。普通是在钢筋混凝土骨架中预埋拉结筋，砌砖时嵌入墙体的程度灰缝内图10.29。 9 山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部。风压较大的地域，檩条与山墙锚固图10.30，屋盖不宜挑出山墙。 图10.29 墙与骨架拉结 图10.30 山墙与檩条衔接 10.6 砌体构造的构造要求10 砌块砌体应分皮错缝搭砌。上下皮搭砌长度不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要求时，应在程度灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片，网片每端均应超越该垂直缝，其长度不得小于300mm。11 砌块墙与后砌隔墙交接处，应沿墙高每400mm在程度灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片图10.31。图10.31 砌块墙与后砌隔墙交接处钢筋网片 10.6 砌体构造的构造要求12 混凝土砌块房屋，宜