4–4单层房屋墙体计算.ppt

四、单层房屋墙体计算 四、单层房屋墙体计算 1.单层刚性方案房屋承重纵墙的计算(续4) (3)作用荷载 2)竖向荷载(屋面荷载和墙体自重)： 屋面荷载：包括屋盖恒载、屋面活载或雪荷载。这些荷载通过屋架或屋面梁，以集中力形式作用于墙顶。 墙体自重：注意变截面墙柱，上阶柱自重将对下阶柱截面产生弯距。 四、单层房屋墙体计算 2.单层弹性方案房屋承重纵墙的计算 (1)基本假定与计算简图 横墙间距大，房屋空间刚度很小，故墙柱内力可按有侧移的平面排架计算。假定为： 1)屋架或屋面梁与墙柱顶端铰接，下端嵌固于基础顶面。 2)屋架或屋面梁视作刚度无限大的系杆，在轴力作用下无伸缩变形，故在荷载作用下，柱顶水平位移处处相等。 四、单层房屋墙体计算 2.单层弹性方案房屋承重纵墙的计算(续1) (2)内力计算：以单跨等截面墙的单层弹性方案房屋为例，取一个开间作为计算单元。 四、单层房屋墙体计算 2.单层弹性方案房屋承重纵墙的计算(续2) 2)水平荷载作用下的内力 内力计算分三步(称为二步迭加)。 a)在排架柱顶附加一不动铰支座，以阻止水平位移，形成无侧移的平面排架，求出不动铰支座的水平反力R和杆件内力(方法同刚性方案) 。 b)将求出的柱顶反力R反向作用于排架顶端，求出各杆内力。 c)将上述二种计算结果迭加，抵消附加的柱顶反力R，仍然形成有侧移的平面排架，即可得弹性方案房屋的内力计算结果。 四、单层房屋墙体计算 2.单层弹性方案房屋承重纵墙的计算(续4) 四、单层房屋墙体计算 2.单层弹性方案房屋承重纵墙的计算(续5) (2)控制截面： 两个控制截面：柱顶I-I截面，柱底II-II截面. 一般危险截面在柱底II-II. 柱的计算高度为1.5H. 承载力验算同刚性方案: 柱顶Ⅰ-Ⅰ截面：偏压、局压 柱底Ⅱ-Ⅱ截面：偏压 四、单层房屋墙体计算 3.单层刚弹性方案房屋承重纵墙的计算 (1) 计算简图 考虑房屋空间作用，在平面排架的柱顶上加上一个弹性支座，弹性支座的刚度用空间性能影响系数η反映。 四、单层房屋墙体计算 3.单层刚弹性方案房屋承重纵墙的计算(续1) (2)内力计算： 1)方法： 以柱顶作用一水平集中力R为例。 侧移折减为：μp-μs=(1-η)μp 设弹性支座反力为x，据内力与位移成正比的关系可得： μp:(1-η)μp=R:x 则有： R-x=ηR 或 x=(1-η)R 四、单层房屋墙体计算 3.单层刚弹性方案房屋承重纵墙的计算(续3) (2)内力计算： 2)计算步骤——两步迭加： a)在排架柱顶附加一不动铰支座，以阻止水平位移，形成无侧移的平面排架，求出不动铰支座的水平反力R和杆件内力(方法同弹性方案)。 b)将求出的柱顶反力R，以ηR反向作用于排架顶端，求出各杆内力。 c)将上述二种计算结果迭加，抵消附加的柱顶反力ηR ，仍然形成具弹性支座的平面排架，即可得刚弹性方案房屋的内力计算结果。 四、单层房屋墙体计算 3.单层刚弹性方案房屋承重纵墙的计算(续5) (3)控制截面： 两个控制截面：柱顶I-I截面，柱底II-II截面. 一般危险截面在柱底II-II. 柱的计算高度为1.2H. 承载力验算同弹性方案: 柱顶Ⅰ-Ⅰ截面：偏压、局压 柱底Ⅱ-Ⅱ截面：偏压 * * 1.单层刚性方案房屋承重纵墙的计算 (1)基本假定 静力分析时，纵墙顶端的水平位移由屋盖结构承受(不动铰支座)，其值认为为零。假定为： 1)纵墙下端在基础顶面处固接，上端与屋架或屋面梁铰接。 下端固接：单层房屋高度较大，需考虑水平风荷载的作用，墙底部截面的弯距和轴力都较大，弯距作用不可忽略。 上端铰接：反映两构件实际存在的非整体特点。 2)屋盖结构可作为纵墙上端的不动铰支座。 刚性方案房屋空间性能显著，荷载作用下排架的柱顶水平位移可以被忽略，屋盖结构可作为墙体的不动铰支座。 四、单层房屋墙体计算 1.单层刚性方案房屋承重纵墙的计算(续1) + = (2)计算简图 规范：单层房屋在荷载作用下，墙柱可视为上端不动铰支承于屋盖，下端嵌固于基础的竖向构件。 即：每片纵墙均可按上端支承在不动铰，下端支承在固定支座上的竖向构件，单独进行计算(由计算简图作简化)。 单层刚性方案纵墙计算简图 四、单层房屋墙体计算 1.单层刚性方案房屋承重纵墙的计算(续2) (3)作用荷载 1)水平荷载(风荷载)：作用于屋面上与墙面上两部分。 屋面 (包括女儿墙)上的风荷载：一般简化为作用在屋架(或屋面梁)与墙体连接处(即墙顶处)的集中力W。——屋面集中力W。 墙面 上的风荷载：均作为均布荷载，迎风面上为压力q1，背风面上为吸力q2。