05-砌体结构范例.ppt

1. 砌体结构按空间刚度的分类 二、砌体房屋的静力计算方案 无山墙结构： 屋盖结构比拟为横梁 计算单元墙比拟为排架柱 基础看作柱的固定端，屋盖结构和墙的连接视为铰接 无山墙结构的计算单元受力状态为平面排架 砌体结构为复杂的空间结构体系，为分析其墙柱的内力，需确定合理简便的计算方案 无山墙 当有山墙时，纵墙顶部的水平位移不仅与纵墙本身刚度有关，而且与屋盖结构水平刚度和山墙的刚度有很大的关系，因此墙顶水平位移： 有山墙 山墙顶面水平位移，取决于山墙的刚度 屋盖平面内产生的弯曲变形，取决于屋盖刚度及横（山）墙间距，屋盖刚度愈大，横（山）墙间距愈小，v 越小 Δ + υ 以上分析表明，由于山墙或横墙的存在，改变了水平荷载的传递路线，使房屋有了空间作用。而且，两端山墙距离越近、或增加越多的横墙，屋盖的水平刚度越大，房屋的空间作用也越大，即空间性能越好，则水平位移越小 将楼（屋）盖视作支承在山（横）墙上的大梁 根据横墙和楼（屋）盖对计算单元约束程度，将砌体结构静力计算方案分为刚性、刚弹性和弹性三种计算方案 刚性方案 刚弹性方案 弹性方案 空间性能影响系数 横墙间距很大 横墙间距一般 横墙间距小 — 无山墙时，屋盖/楼盖的水平侧移 屋盖或楼盖类别 刚性 方案 刚弹性 方案 弹性方案 1 整体式、装配整体和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖 s 32 32 ≤ s ≤ 72 s 72 2 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 s 20 20 ≤ s ≤ 48 s 48 3 木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖 s 16 16 ≤ s ≤ 36 s 36 S为房屋横墙间距，其长度单位为m；对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑 按照横墙间距 s 和楼屋盖类别确定砌体房屋计算方案 为保证横墙具有足够抗侧刚度，刚性和刚弹性方案的房屋横墙应同时符合下列条件： 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50% 横墙的厚度不宜小于180mm 单层房层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总高度的一半 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 要求横墙保证墙顶最大水平位移 umax ≤ H/4000（横墙总高） （1）竖向荷载作用下承重纵墙的计算 外墙计算单元及计算简图 2、刚性方案房屋承重墙体的设计计算 墙体在每层高度范围内 为两端铰支的竖向构件 墙体被削弱，偏于安全——铰接 轴力比弯矩大得多——铰接 Nl－ 本层楼盖传来的永久荷载及可变荷载 Nl 至墙内皮的距离等于0.4a0 N0 － 以上各层楼板、屋盖传来的永久荷载（包 括自重）及可变荷载，N0 作用于上层墙 截面的重心 最不利截面位置： 楼盖大梁底面——Ⅰ-Ⅰ 窗口上端——Ⅱ- Ⅱ 窗台——Ⅲ- Ⅲ 下层楼盖大梁底面——Ⅳ -Ⅳ 截面面积偏于安全均以窗间墙计算 截面承载力计算： 求出最不利截面的竖向力 N 和竖向力偏心距 e之后就可按受压构件承载力公式计算 剖面图 （2）竖向荷载作用下承重横墙的计算 取宽度为1m的横墙作为计算单元 每层横墙视为两端铰支的竖向构件 刚性方案中各层横墙可按轴心受压构件计算（因轴力大，偏心弯矩小） 山（横）墙计算单元及计算简图 刚性方案多层房屋的外墙同时符合下列要求时，可不考虑水平风荷载的影响，仅按竖向荷载计算： 洞口水平截面积不超过全截面面积的2/3 层高和总高不超过下表的规定 屋面自重不小于0.8kN/m2 基本风压值（kN/m2） 层高（m） 总高（m） 0.4 4.0 28 0.5 4.0 24 0.6 4.0 18 0.7 3.5 18 第 i 层纵墙跨中及支座的最大弯矩为： H — 楼层高度 q — 沿竖直方向每单位长度风荷载值 （3） 刚性方案多层房屋外墙在水平荷载作用下的计算 风荷载作用下产生的弯矩应与竖向荷载作用下的弯矩进行组合，风荷载取正风压（压力）还是取负风压（吸力），应以组合后弯矩的代数和增大为原则来决定 一、墙（柱）的允许高厚比 保证墙（柱）构件在施工阶段和使用期间稳定性（防止施工偏差、施工阶段和使用期间的偶然撞击和振动使墙柱丧失稳定） 构造措施，与强度计算无关 §13.10 砌体房屋的构造措施 高厚比：墙（柱）的计算高度 H0 与截面在偏心方向的截面高度 h 的比值 验算高厚比的目的 [b] — 墙柱的允许高厚比，按表取值 μ1 — 自承重墙允许高厚比的修正系数 当墙厚h = 240mm时， μ1 = 1.2 h = 90mm时， μ1 =1.