砌体结构第五章 静力计算方案
砌体的静力计算方案(共3张PPT)
弹性方案
s>72
s>48
s>36
砌体房屋静力计算方案
3 单层房屋横墙长度不宜小于其高度,多层房屋横墙长度不宜小于其总高度的1/2。
s——该作房屋为在水平判荷载断作用方下的案真正位的移。横墙应满足如下条件:
作为判断方案的横墙应满足如下条件:
1 墙厚不1宜小墙于1厚80m不m。宜小于180mm。
刚弹性方案:房屋的空间刚度介于上述两者之间,在荷载作用下,房屋的位移不能忽略不计,在内力计算时按排架或框架计算,但要增
该梁的不动铰支座。
s——该房屋在水平荷载作用下的真正位移。
理论分析, <0.
第3页,共3页。
仍可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。 加弹性支座。
弹性方案:房屋的空间刚度比较小,在荷载作用下位移比较大,内力计算时,按屋架与墙柱铰接的排架或框架计算内力。
设s——p—该—房没屋有在横②水墙平时凡荷房载屋符作在用合水下平的第荷真载正①作位用移条下。的刚位移度;要求的一段横墙或其它结构构件
(如框架等), 刚性方案:房屋的空间刚度比较大,在也水平可荷在视作用作下刚,房性屋的或位移刚比较弹小性,在方内力案计算房时屋,可的将墙横体视墙为一。竖向的梁,楼盖和屋盖为
1/2。
1 墙厚不宜小于180mm。
应该注意: 房屋的空间刚度主要与横墙间距及楼(屋)的形式有关,还可以根据房屋横墙的间距及楼盖和屋盖的形式判断房屋的静力计算方案,如
下表
82s时—为—弹该性房方屋案在,水①0平. 当荷载横作用墙下的不真能正位同移。时符合上述要求时, 应对横墙的刚度进行
, 验算 (H为横墙总高度)时, 8刚2弹时性为方弹案性:方房案屋,的0如.空间其刚最度介大于上水述平两者位之间移,在值荷载m作a用x下≤,房H/屋4的0位0移0不能忽略不计,在内力计算时按排架或框架计算,但要增
砌体结构的静力计算方案
砌体结构的静力计算方案1. 引言砌体结构是一种常见的建筑结构形式,广泛应用于房屋、桥梁等工程中。
静力计算是设计砌体结构的重要步骤,它能够评估和验证结构的稳定性、强度和刚度等性能。
本文将介绍一种砌体结构的静力计算方案,包括结构的建模方法、荷载计算和静力分析方法等。
2. 结构建模砌体结构的建模是进行静力计算的基础。
在建模过程中,需要考虑砌体墙体的几何形状、材料特性和连接方式等。
2.1 砌体墙体的几何形状砌体墙体的几何形状可以通过对每一层墙体进行几何参数的定义来描述。
常见的几何参数包括墙体长度、高度、厚度等。
根据实际情况,可以将墙体分割为若干个单元,每个单元具有相同的几何参数。
2.2 砌体材料特性砌体材料特性的确定是进行静力计算的关键。
常见的砌体材料包括砖块、石块等。
在进行计算时,需要考虑砌体材料的强度、压缩模量、抗拉模量等力学性质。
2.3 砌体连接方式砌体墙体的连接方式对结构的强度和刚度有重要影响。
常见的连接方式包括砌缝、加强筋等。
在进行计算时,需要考虑连接方式对结构的影响,并进行相应的处理。
3. 荷载计算荷载计算是进行静力计算的前提。
在计算过程中,需要考虑各种荷载的作用,包括自重、活载和风载等。
3.1 自重自重是砌体结构本身的重量,在计算中需要考虑。
可以根据墙体材料的密度和几何参数计算出自重的大小。
3.2 活载活载包括人员活动、家具设备等对结构施加的额外荷载。
在进行计算时,需要根据实际情况估算活载的大小。
3.3 风载风载是指风对结构施加的力量。
在计算中,需要考虑风的作用方向、大小和影响范围等因素。
4. 静力分析方法静力分析是进行砌体结构计算的核心步骤。
常见的静力分析方法包括等效荷载法、刚度法和有限元法等。
4.1 等效荷载法等效荷载法是一种常用的静力分析方法。
它将各种荷载的作用效果等效为一个等效集中荷载,然后进行力学计算。
在进行等效荷载法计算时,需要将荷载分布情况、材料特性和结构几何形状等因素考虑在内。
5.3砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案-精选文档
(2) 弹性方案
房屋横墙间距较大,屋盖或楼盖的水平刚度
较小时,房屋的空间工作性能较差,在荷载作用
下,房屋的水平位移较大,在确定房屋的计算简 图时,必须考虑水平位移,把屋盖或楼盖与墙、 柱的连接处视为铰接,并按不考虑空间工作的平 面排架计算(图5.3.3(c)),这种房屋称为弹性方
案房屋。
一般单层厂房、仓库、礼堂、食堂等多属于 弹性方案房屋。
① 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% 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其总高度的1/2。
图5.3.3 混合结构房屋的计算简图
(a) 刚性方案;(b) 刚弹性方案;(c) 弹性方案
图5.3.3 混合结构房屋的计算简图
(3)
房屋的空间刚度介于刚性与弹性方案之间,在荷 载作用下,房屋的水平位移较弹性方案小,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、柱连接处为具有弹性支撑的
平面排架(图5.3.3(b)
在《规范》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5.3.1。 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,并符合下列要
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η来反映房屋的空间作用,η定义为: η=us/up
us——中间计算单元顶点水平位移
up——排架顶点水平位移
图5.3.1 无山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况
图5.3.2 有山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况
1.2 房屋的静力计算方案
刚性 方案 S<32
[教材]5.3砌体结构房屋墙、柱的静力计算计划-PPT精选文档
刚性 方案 S<32
刚弹性 方案 32≤S≤72
弹性 方案 S>72
S<20 S<16
20≤S≤48 16≤S≤36
S>48 简图 (a) 刚性方案;(b) 刚弹性方案;(c) 弹性方案
表5.3.1 房屋的静力计算方案
屋盖(楼盖)类别
整体式、装配整体式和装配 式无檩体系钢筋混凝土屋 (楼)盖 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 瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋 盖
(3) 房屋的空间刚度介于刚性与弹性方案之间,在荷载作用下, 房屋的水平位移较弹性方案小,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、柱连 接处为具有弹性支撑的平面排架(图5.3.3(b)
在《规范》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5.3.1。 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
① 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% 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 长度不宜小于其总高度的1/2。
图5.3.3 混合结构房屋的计算简图 (a) 刚性方案;(b) 刚弹性方案;(c) 弹性方案
图5.3.3 混合结构房屋的计算简图 (a) 刚性方案;(b) 刚弹性方案;(c) 弹性方案
(a) 纵墙承重方案; (b) 横墙承重方案; (c) 纵横墙承重方案; (d) 纵横墙承重方 案; (e) 内框架承重方案
结构平面布置方案
二、 房屋的静力计算方案
2.1 房屋的空间工作
l l
在进行墙体的内力计算时,首先要确定计算简图。
如图5.3.1(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。如果从两个窗口中间截取一个 单元,则这个单元的受力状态与整个房屋的受力状态 是一样的。可以用这个单元的受力状态来代表整个房 屋的受力状态,这个单元称为计算单元,见图5.3.1(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 5.3.1(d))。
砌体结构—房屋结构布置及静力计算方案
内力分析
截面尺寸
3、强度计算
截面设计 构造处理
材料选择 承载力计算
4、变形(侧移)和稳定计算
5、施工图
1、横墙承重方案
楼(屋)面板→横墙→基础→地基
横墙承重方案
2、纵墙承重方案
板外纵墙
山墙
纵墙承重方案
3、纵横墙承重方案
楼(屋)面板
梁 纵墙 横墙
→基础→地基
本节课小结:
结
横墙承重方案
构
布
纵墙承重方案
置
方
案
纵横墙承重方案
静
刚性方案
力
计
弹性方案
算
方
案
刚弹性方案
山墙
纵横墙承重方案
4、内框架承重方案
楼(屋)面板→ 梁→
外纵墙→外纵墙基础 柱 →柱基础
→地基
二、混合结构房屋的静力计算方案
问题的提出:
单个构件的承载力计算
整个房屋的分析计算?
结构计算的步骤:
结构布置
确定计算单元
简化计算简图
构造要求
承载力计算
内力分析
需要解决的问题:
不同类型的砌体房屋中计算单元的选取和计算简图
(2)横墙厚度不宜小于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);
(4)当横墙不能同时符合上述要求时,应对横墙刚度进行验算, 如其最大水平位移umax≤H/4000( H为横墙总高度)时,仍可视 为刚性或刚弹性方案房屋的横墙。符合此刚度要求的一段横 墙或其他结构构件(如框架等),也可视为刚性或刚弹性方 案房屋的横墙。
楼(屋)盖 不动铰支座 墙、柱
刚性方案
砌体结构设计第五章课后答案
砌体结构设计第五章课后答案五章材料的不同分为:砖砌体;砌块砌体和石砌体三类。
15.2砌体结构有哪些优缺点?P314答:1)砌体结构的主要优点:1.就地取材,造价低;2.运输和施工简便3.耐久性和耐火性好:4.保温思考题15.1 什么是砌体结构?砌体按所采用材料的不同可以分为哪几类答:由块体和砂浆砌筑而成的受力结构,称为砌体结构,是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。
砌体按、隔热、隔声性能好。
2)砌体结构的主要缺点:1.强度低,特别是抗拉、抗剪和抗弯强度很低;2.自重大;3.整体性差;4.抗震性能差:5.手工操作;6.采用黏土砖会侵占大量农田3)砌体结构正在向轻质高强、约束砌体、利用工业废料和工业化生产等方向发展。
15.3怎样确定块体材料和砂浆的等级?P317答:块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求,同时也要考虑因地制宜和就地取材,对建筑物的要求以及工作环境(是否处于水下或地下潮湿环境中,有无侵蚀性的液体或气体的作用)等因素:对强度《砌体规范》规定:5层或以上的房屋建筑的墙,以及受振动或高层大于6m的墙、柱所用的最低强度等级:1)砖采用MU10;2)砌体采用MU7.5;石材采用MU30;6)砂浆强度采用M5。
15.4 选用的材料应注意哪些问题?块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求15.5简述砌体受压过程及其破坏特征?P320 答:1)砌体受压的过程: 1.未裂阶段当荷载小于50%-70%破坏荷载时,压应力与压应变近似为线性关系,砌体没有裂缝;2.裂缝阶段当荷载达到了50%-70%破坏荷载时,在单个块体内出现竖向裂缝,试件就进入了裂缝阶段,这时停止加载,裂缝就停止发展。
继续加载,单块的裂缝增多,并且开始贯穿。
这时如果停止加载,裂缝仍将继续发展;3.破坏阶段当荷载增大到80%-90%破坏荷载时,砌体上已形成几条上下连续贯通的裂缝,试件就进入破坏阶段,这时的裂缝已把砌体分成1/2块体的小立柱,砌体外鼓,最后由于个别块体被压碎或小立柱失稳而破坏。
砌体房屋的静力计算方案
砌体房屋的静力计算方案1. 引言砌体房屋是一种常见的建筑结构类型,其结构稳定性是保证房屋安全的重要因素。
静力计算是评估和验证房屋结构稳定性的关键步骤。
本文将介绍砌体房屋的静力计算方案,并详细讨论其需要考虑的因素和计算方法。
2. 静力计算的基本原理静力计算是根据受力原理和结构平衡条件,通过建立房屋的受力模型,分析房屋内部力的大小和方向,以评估结构的稳定性和安全性。
静力计算的基本原理可以总结如下:•受力原理:根据牛顿第三定律,物体受到的作用力和反作用力大小相等,方向相反。
•结构平衡条件:物体处于平衡状态时,合力为零,合力矩为零。
3. 砌体房屋静力计算的考虑因素砌体房屋的静力计算需要考虑以下因素:3.1 荷载荷载是指作用在房屋结构上的外部力,包括自重、楼板荷载、风荷载和地震荷载等。
在静力计算中,需要详细考虑不同荷载的大小和作用点位置,以确定结构的受力情况。
3.2 材料强度砌体房屋的材料强度是指砖块、混凝土和钢筋等材料的抗压、抗拉、抗剪强度。
在静力计算中,需要根据相关规范和试验数据,确定材料的强度参数,以评估结构的承载能力。
3.3 结构形式砌体房屋的结构形式包括墙体结构、柱梁结构和框架结构等。
不同结构形式对受力分布和承载能力有着不同的影响。
在静力计算中,需要考虑结构形式对结构稳定性的影响,并合理选择和设计结构形式。
3.4 支撑条件支撑条件是指房屋结构与周围环境以及地基之间的相互作用关系。
支撑条件的不同会对房屋结构的受力和变形产生影响。
在静力计算中,需要考虑支撑条件对结构的影响,并合理选择和设计支撑方式。
4. 砌体房屋静力计算的方法砌体房屋的静力计算方法包括解析方法和数值计算方法。
解析方法是基于力学理论和受力分析,通过建立方程组求解结构内力和变形。
数值计算方法是基于有限元原理,将复杂结构离散为简单单元,通过数值计算得到结构内力和变形。
解析方法通常适用于简单结构,如单层砌体房屋。
其计算步骤包括:1.建立结构的受力模型,确定结构的几何形状和荷载情况。
砌体结构第五章-----静力计算方案
砌体结构
特点: 1.纵横墙均作为承重构件,使得结构受力较为均匀,避免
墙体局部承载过大; 2. 既可保证有灵活布置的房间,又具有较大的空间刚
度和整体性。
5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案
(4).内框架承重方案
梁板的荷载一部分经由外纵墙传给墙基础,一 部分经由柱子传给柱基础,既不是全框架承重, 也不是全墙承重,故称内框架承重方案。
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌体结构
5.2.3 刚性方案或刚弹性方案的横墙
《规范》:刚性方案或刚弹性方案的横墙应符合的要求: (1)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%; (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)。
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌体结构
5.2.1 混合结构房屋的空间工作
u 平面排架的位移,其大 小主要取决于纵墙本身 的刚度; p
u 空间排架的位移,其大 小则取决于纵墙本身的 刚度、 s
两山墙的距离、刚度和 屋盖的水平刚度;
山墙的距离很远:也即屋盖水平梁的跨度很大时,跨中水平 位移大。
山墙刚度差:山墙顶的水平位移大,也即屋盖水平梁的支座 位移大,因而屋盖水平梁的跨中水平位移也大。
屋盖本身刚度差:加大了屋盖水平梁的跨中水平位移。
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌体结构
5.2.1 混合结构房屋的空间工作
房 屋 空 间 作 用 的 大 小 用空 间 性 能 影 响 系 数表 示 :
墙体既是混合结构房屋的承重构件,又是围护结构,设计 时同时考虑结构和建筑两方面的要求。
建筑结构与建筑设备辅导--砌体房屋的静力计算
建筑结构与建筑设备辅导--砌体房屋的静力计算二、砌体房屋的静力计算房屋中的墙,柱等竖向构件用砌体材料,屋盖、楼盖等水平承重构件用钢筋混凝土或其他材料建造的房屋,由于采用了两种或两种以上材料,称为混合结构房屋,或称为砌体结构房屋。
(一)砌体结构房屋承重墙布置的四种方案1.横墙承重体系在多层住宅、宿舍中,横墙间距较小,可做成横墙承重体系,楼面和屋面荷载直接传至横墙和基础。
这种承重体系由于横墙间距小,因此房屋空间刚度较大,有利于抵抗水平风载和地震作用,也有利于调整房屋的不均匀沉降。
2.纵墙承重体系在食堂、礼堂、商店、单层小型厂房中,将楼、屋面板(或增设檩条)铺设在大梁 (或屋架)上,大梁(或屋架)放置在纵墙上,当进深不大时,也可将楼、屋面板直接放置在纵墙上,通过纵墙将荷载传至基础,这种体系称为纵墙承重体系。
纵墙承重体系可获得较大的使用空间,但这类房屋的横向刚度较差,应加强楼、屋盖与纵墙的连接,这种体系不宜用于多层建筑物。
3.纵横墙承重体系在教学楼、实验楼、办公楼、医院门诊楼中,部分房屋需要做成大空间,部分房间可以做成小空间,根据楼、屋面板的跨度,跨度小的可将板直接搁置在横墙上,跨度大的方向可加设大梁,板荷载传至大梁,大梁支承在纵墙上,这样设计成纵横墙同时承重,这种体系布置灵活,其空间刚度介于上述两种体系之间。
4.内框架承重体系在商场、多层厂房中,常需要较大的空间,可在房屋中部设柱,大梁一端支承在柱上,另一端支承在周边承重墙上,这样,在大梁中部形成内框架承重体系。
这种体系房屋横墙少,空间刚度差,且柱基础与基础形式不同,容易产生不均匀沉降。
(二)砌体结构房屋静力计算的三种方案砌体结构房屋,根据其横墙间距的大小、屋(楼)盖结构刚度的大小及山墙在自身平面内的刚度(即房屋空间刚度),可将房屋的静力计算分为三种方案,下面以单层房屋为例。
1.刚性方案房屋空间刚度大,在荷载作用下墙柱内力可按顶端具有不动铰支承的竖向结构计算。
砌体房屋静力计算方案
引言砌体房屋是一种常见的建筑结构形式,为了确保房屋的安全性和稳定性,在设计和施工过程中需要进行静力计算。
本文将介绍砌体房屋静力计算的方案,包括计算过程、方法和注意事项。
计算过程1. 确定荷载在进行静力计算之前,首先需要确定房屋的设计荷载。
根据设计荷载的不同,可以分为常规荷载和特殊荷载两种情况。
常规荷载包括楼层荷载、墙体荷载、屋面荷载等,而特殊荷载则包括地震荷载、风荷载等。
2. 分析结构在确定荷载之后,需要进行结构的分析,这包括整体结构的平衡和各部分结构的稳定性分析。
通过对结构进行受力分析和计算,可以确定各个构件的受力情况,以及整体结构的受力平衡情况。
3. 计算受力在完成结构分析之后,需要对各个受力构件进行计算。
根据砌体房屋的特点,主要受力构件包括墙体、梁、柱等。
通过应力分析和计算,可以确定各个构件的强度和刚度,以及是否满足设计要求。
4. 设计施工方案在完成受力计算之后,需要设计和确定具体的施工方案。
根据受力计算结果和实际的施工条件,确定砌体房屋的材料和结构要求,以保证施工的质量和效果。
计算方法1. 计算公式砌体房屋的静力计算可以使用一系列公式进行计算。
常用的计算公式包括:受力计算公式、刚度计算公式、强度计算公式等。
根据不同的受力情况和计算要求,选择合适的公式进行计算。
2. 数值模拟除了传统的计算方法外,还可以使用数值模拟方法进行砌体房屋的静力计算。
数值模拟方法包括有限元法、离散元法等。
通过建立合适的模型和输入相应的参数,可以模拟砌体房屋在受力过程中的变形和应力分布情况。
注意事项1. 材料选择在进行砌体房屋的静力计算时,需要选择合适的材料。
材料的强度、刚度和稳定性是影响房屋结构安全性的重要因素。
在选择材料时,需要根据设计荷载和受力情况,选择相应的材料规格和强度等级。
2. 结构设计砌体房屋的结构设计要合理。
要考虑到房屋的整体稳定性和受力平衡,避免应力集中和构件过于脆弱。
合理的结构设计可以提高房屋的承载能力和抗震能力。
砌体房屋静力计算方案
-楼面及屋面活荷载计算
-风荷载计算
-雪荷载计算
-地震作用计算
五、计算方法及步骤
1.结构自重计算
依据《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011),计算砌体构件自重,并结合楼板、屋面板等构件自重。
2.楼面及屋面活荷载计算
依据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012),确定楼面及屋面活荷载标准值,考虑相应的组合系数。
4.雪荷载:依据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)计算雪荷载标准值,并考虑雪荷载的相关系数。
5.地震作用:依据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)计算地震作用。
六、计算步骤
1.收集项目相关资料,包括房屋层数、高度、结构形式等。
2.确定计算依据,包括设计使用年限、抗震设防烈度、基本风压、地面粗糙度、雪荷载等。
3.计算结构自重、楼面、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、地震作用。
4.对计算结果进行组合,确定最不利组合。
5.验算砌体结构构件的承载能力、稳定性、裂缝宽度等指标。
6.根据验算结果,对不满足规范要求的部分进行调整,直至满足规范要求。
七、计算结果与分析
1.计算得出结构自重、楼面、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、地震作用等各项荷载。
九、建议
1.在施工过程中,严格按照本方案进行砌体结构施工,确保房屋质量。
2.加强施工过程质量控制,定期对砌体结构进行检测、监测,确保结构安全。
3.建议对房屋进行定期检查、维护,确保房屋在设计使用年限内安全、适用。
(全文完)
第2篇
砌体房屋静力计算方案
一、引言
本砌体房屋静力计算方案旨在确保房屋结构在设计使用年限内的安全、适用与经济。依据现行国家标准及规范,结合项目具体特点,制定以下方案。
1A411037砌体结构静力计算原理和主要构造要求
1A411037砌体结构静力计算原理和主要构造要求1A411037砌体结构静力计算原理和主要构造要求1A411037砌体结构静力计算原理和主要构造要求1a411037 砌体结构静力计算原理和主要构造要求(1)静力计算的原理砌体墙、柱静力计算的支承条件和基本计算方法是根据房屋的空间工作性能确定的。
房屋的空间工作性能与下列因素有关:屋盖或楼盖类别、横墙间距。
《砌体结构设计规范》(gb 50003-2001)对砌体房屋静力计算方案和受压构件的计算高度的规定见表1a411037-1和表1a411037-2。
砌体结构房屋的静力计算方案表la411037-1墙体作为受压构件的验算分三个方面:1)稳定性,通过高厚比验算;2)墙体极限状态承载力验算;3)受压构件在梁、柱等承压部位处的局部受压承载力验算。
1)、2)都与如何确定砌体结构受压构件的计算简图有关。
不同的静力计算方案(刚性、刚弹性或弹性方案)以及结构层数(单层或多层)决定其计算简图。
下面以常见的多层房屋刚性方案为例,说明在竖向荷载作用下的墙体验算要点。
(4)砌体局部受压承载力计算当砌体局部受压时,由于受周围非受荷砌体对其的约束作用,其局部抗压强度有所提高。
当受到均匀的局部压力时,砌体截面的局部受压承载力按下式计算:(5)砌体房屋结构的主要构造砌体结构的构造是确保房屋结构整体性和结构安全的可靠措施。
墙体的构造措施主要包括三个方面,即伸缩缝、沉降缝和圈梁。
砌体房屋伸缩缝的最大间距(m) 表1a411037-4例题:影响允许高厚比的主要因素有:()。
a、砂浆强度b、构件类型c、砌体种类d、支承约束条件e、砌块强度答案:a、b、c、d例题:下列关于砌体结构静力计算原理和主要构造要求说法正确的是()。
a、当砌体局部受压时,其局部抗压强度有所降低b、当梁端下砌体的局部受压承载力不满足要求时,常采用设置混凝土或钢筋凝土垫块的方法c、伸缩缝应设在温度变化和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝的地方。
砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案
二、 房屋的静力计算方案
在进行墙体的内力计算时,首先要确定计算简图。 如图5.3.1(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。如果从两个窗口中间截取一个单元,则这个单元的受力状态与整个房屋的受力状态是一样的。可以用这个单元的受力状态来代表整个房屋的受力状态,这个单元称为计算单元,见图5.3.1(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5.3.1(d))。
图5.3.3 混合结构房屋的计算简图
(a) 刚性方案;(b) 刚弹性方案;(c) 弹性方案
图5.3.3 混合结构房屋的计算简图
(a) 刚性方案;(b) 刚弹性方案;(c) 弹性方案
图5.3.3 混合结构房屋的计算简图
(a) 刚性方案;(b) 刚弹性方案;(c) 弹性方案
表5.3.1 房屋的静力计算方案
5.3 砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案
一、房屋的平面结构布置
按墙体的承重情况,铺板式楼盖的结构平面布置方案有以下几种: (1) 横墙承重方案 将板直接搁置在横墙上,由横墙承重。 (2) 纵墙承重方案 将板直接搁置在纵墙上或将板搁置在沿横向布置的进深梁(或屋面梁、屋架)上,进深梁(或屋面梁、屋架)则搁置在纵墙上,这种方案即为纵墙承重方案。 (3) 纵横墙承重方案 当楼板一端搁置于横墙上,另一端搭在大梁上,大梁则搭在纵墙上,这种承重方案即为纵横墙承重方案。 (4) 内框架承重方案
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
砌体房屋的静力计算方案
砌体房屋的静力计算方案
首先呢,有刚性方案。
你就想象这房子像个特别稳当的硬汉,墙啊柱啊这些竖向构件和基础、屋盖啥的连接得那叫一个结实。
屋盖的刚度特别大,就像个超级强硬的大帽子扣在房子上,房子在水平力作用下,变形特别小,就跟硬汉纹丝不动似的。
这种情况下,咱们就可以用刚性方案来计算它的静力情况。
然后呢,还有刚弹性方案。
这个呀,就好比房子有点“弹性”了,但还不是完全软趴趴的那种。
屋盖有一定的刚度,不过不像刚性方案里的那么刚硬得不得了。
在水平力作用下,房子会有一些变形,不过这个变形是在一定控制范围内的,就像一个有点柔韧性的人,能弯一点,但也不会弯得太离谱,这时候就用刚弹性方案计算。
最后就是弹性方案啦。
这房子就像个特别柔软的家伙,屋盖的刚度比较小,墙或者柱受到水平力的时候,就会比较自由地变形,像个柔软的舞者一样能大幅度摆动。
这种情况下就得用弹性方案来计算静力啦。
简单说呢,就看房子在水平力作用下的表现,硬邦邦变形小就是刚性方案,有点变形但还比较有节制就是刚弹性方案,变形比较自由那就是弹性方案咯。
建筑结构与建筑设备辅导--砌体房屋的静力计算
建筑结构与建筑设备辅导--砌体房屋的静力计算建筑结构与建筑设备辅导--砌体房屋的静力计算二、砌体房屋的静力计算房屋中的墙,柱等竖向构件用砌体材料,屋盖、楼盖等水平承重构件用钢筋混凝土或其他材料建造的房屋,由于采用了两种或两种以上材料,称为混合结构房屋,或称为砌体结构房屋。
(一)砌体结构房屋承重墙布置的四种方案1.横墙承重体系在多层住宅、宿舍中,横墙间距较小,可做成横墙承重体系,楼面和屋面荷载直接传至横墙和基础。
这种承重体系由于横墙间距小,因此房屋空间刚度较大,有利于抵抗水平风载和地震作用,也有利于调整房屋的不均匀沉降。
2.纵墙承重体系在食堂、礼堂、商店、单层小型厂房中,将楼、屋面板(或增设檩条)铺设在大梁(或屋架)上,大梁(或屋架)放置在纵墙上,当进深不大时,也可将楼、屋面板直接放置在纵墙上,通过纵墙将荷载传至基础,这种体系称为纵墙承重体系。
纵墙承重体系可获得较大的使用空间,但这类房屋的横向刚度较差,应加强楼、屋盖与纵墙的连接,这种体系不宜用于多层建筑物。
3.纵横墙承重体系在教学楼、实验楼、办公楼、医院门诊楼中,部分房屋需要做成大空间,部分房间可以做成小空间,根据楼、屋面板的跨度,跨度小的可将板直接搁置在横墙上,跨度大的方向可加设大梁,板荷载传至大梁,大梁支承在纵墙上,这样设计成纵横墙同时承重,这种体系布置灵活,其空间刚度介于上述两种体系之间。
4.内框架承重体系在商场、多层厂房中,常需要较大的空间,可在房屋中部设柱,大梁一端支承在柱上,另一端支承在周边承重墙上,这样,在大梁中部形成内框架承重体系。
这种体系房屋横墙少,空间刚度差,且柱基础与基础形式不同,容易产生不均匀沉降。
(二)砌体结构房屋静力计算的三种方案砌体结构房屋,根据其横墙间距的大小、屋(楼)盖结构刚度的大小及山墙在自身平面内的刚度(即房屋空间刚度),可将房屋的静力计算分为三种方案,下面以单层房屋为例。
1.刚性方案房屋空间刚度大,在荷载作用下墙柱内力可按顶端具有不动铰支承的竖向结构计算。
砌体结构房屋静力方案
1. 引言砌体结构是一种常见的房屋建筑结构形式,具有防火、隔音、抗震等优点。
在设计房屋的静力方案时,需要考虑结构的安全性、稳定性和经济性。
本文将介绍砌体结构房屋静力方案的设计原则和具体的构造措施。
2. 设计原则砌体结构房屋的静力方案设计应遵循以下原则:2.1 安全性原则保证房屋在正常使用和抗震情况下的安全稳定。
2.2 经济性原则合理利用材料和资源,提高房屋的经济效益。
2.3 适用性原则根据不同地区的气候、地质条件和建筑要求,选择合适的静力方案。
3. 构造措施3.1 基础设计砌体结构房屋的基础设计是保证房屋稳定性的关键。
应根据地质勘察结果确定地基稳定性,选择合适的基础形式,如扩展基础、条筋基础或板筏基础。
基础的尺寸和深度应根据建筑物的荷载和土壤的承载力来确定。
3.2 结构体设计砌体结构房屋的结构体设计主要包括墙体、柱子和梁的设计。
3.2.1 墙体设计墙体是砌体结构房屋的承重构件,承受着建筑物的自重和外部荷载。
墙体的厚度和高度应根据设计要求和施工条件来确定。
墙体的质量应保证,砌缝应严密,墙体与基础之间应有适当的伸缩缝。
3.2.2 柱子设计柱子是承受上部结构的垂直荷载的构件,应根据设计要求和荷载来确定柱子的断面尺寸和数量。
柱子的布置应合理,通常布置在墙体的交叉点或房屋的角部。
3.2.3 梁设计梁是承受上部结构的水平荷载的构件,应根据设计要求和荷载来确定梁的尺寸和数量。
梁的布置应合理,通常布置在柱子的顶部或墙体上。
3.3 结构连接设计结构连接是保证砌体结构房屋整体稳定性的重要环节。
应合理选择连接方式和连接材料,并进行可靠的连接。
常用的连接方式有榫卯连接、焊接连接和螺栓连接。
连接部位应设置适当的加强筋以增强连接的刚度和强度。
3.4 预应力设计预应力设计是提高砌体结构房屋抗震性能的有效措施。
通过设置预应力筋来抵消房屋受力产生的应力和变形,提高房屋的整体刚度和稳定性。
预应力筋的布置应根据设计要求和结构特点来确定。
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砌 体 结 构
5.2.3 刚性方案或刚弹性方案的横墙
当门窗洞口的水平截面 面积不超过横墙全截面 75 的 %时:
umax P1 H 3 nPH 3 2.5nPH H 3 EI G 6 EI EA
悬臂横墙
n P1 作 用 于 横 墙 顶 端 的 集 中 平 荷 载 , 1 P ; 水 P 2 P W R; n 与该横墙相邻的两横墙 开间数; 的 W 每开间中作用于屋架下 、由屋面风荷载(包 屋盖 弦 括 下弦以上一段女儿墙上 风荷载)产生的集中 力; 的 风 R 假定排架无侧移时,每 间柱顶反力; 开
5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案
(4).内框架承重方案
梁板的荷载一部分经由外纵墙传给墙基础,一 部分经由柱子传给柱基础,既不是全框架承重, 也不是全墙承重,故称内框架承重方案。
(4).内框架承重方案 内框架承重方案的特点 (1)墙和柱都是承重构件,由于取消了内墙由柱代替, 在使用上可以取得较大空间,而不需增加梁的跨度; (2)由于竖向承重材料不同,钢筋混凝土柱和砖的压缩
此类房屋,荷载作用下的水平侧移取决于纵墙刚度,而屋盖结 构的刚度只是保证传递水平荷载时两边纵墙的位移相等。
假定:横梁为绝对刚性,把计算单
元的纵墙比拟为排架柱、屋盖结构
比拟为横梁,把基础看作柱的固定 端支座,屋盖结构和墙的连接点看
作铰接点,计算单元为单跨平面排
架,属于平面受力体系。分析如同 结构力学平面排架。
(一)两端无山墙
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌 体 结 构
5.2.1 混合结构房屋的空间工作
纵墙基础
风荷载
纵墙
屋盖 结构
山墙
山墙 基础
地 基
由于两端山墙的约束, 传力途径发生了改变。
(二)两端设有山墙
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌 体 结 构
5.2.1 混合结构房屋的空间工作
在均匀的水平荷载作用下,整个房屋墙顶的水平位移中间大两端小。
在设计多层混合结构房屋时,不宜采用弹性方案,因 为弹性方案房屋水平位移较大,当房屋高度增加时, 会因过大位移导致房屋的倒塌,或需要过度增加纵墙 截面面积。
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌 体 结 构
5.2.3 刚性方案或刚弹性方案的横墙
静力计算方案 房屋空间刚度的大小
屋盖或楼盖的类别和房屋中横墙的 间距以及刚度的大小
砌 体 结 构
5.2.2 房屋静力计算方案的分类
按房屋空间作用大小,混合结构房屋静力计算方案分为:
3. 刚弹性方案
房屋的空间刚度介于两 者之间, us u p,纵墙顶端水平位移 0 比弹性方案小,但又不 可忽略不计,其受力状 态介于上述两种 方案之间 这时墙柱内力可按考虑 , 空间作用的平面排架或 框架计 算。
(二)两端设有山墙
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌 体 结 构
5.2.1 混合结构房屋的空间工作
u 平面排架的位移,其大 小主要取决于纵墙本身 的刚度;
p
u 空间排架的位移,其大 小则取决于纵墙本身的 刚度、
s
两山墙的距离、刚度和 屋盖的水平刚度;
山墙的距离很远:也即屋盖水平梁的跨度很大时,跨中水平 位移大。 山墙刚度差:山墙顶的水平位移大,也即屋盖水平梁的支座 位移大,因而屋盖水平梁的跨中水平位移也大。
第一类屋盖k=0.03;第二类屋盖k=0.05;第三类屋盖k=0.065;
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌 体 结 构
5.2.1 混合结构房屋的空间工作
横墙间距s是影响房屋刚度或侧移大小的重要因素; 多层房屋不仅存在沿房屋纵向各开间的相互作用,而且还存在 各层之间的相互作用,计算结果表明,多层房屋的空间性能影 响系数较表中数值偏小,《规范》取表中数值。
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌 体 结 构
5.2.2 房屋静力计算方案的分类
作用于屋盖平面内的水平力R分为两部分传递: 一部分R1通过前后纵墙与屋盖楼盖形成的平面排架作用传 至基础,R1的传力途径属平面传力体系;
另一部分R2通过屋盖以横墙为支座的水平梁作用传至横墙, 再由横墙的竖向悬臂梁作用传至基础,R2的传力途径属空 间传力体系。
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌 体 结 构
5.2.3 刚性方案或刚弹性方案的横墙
《规范》:刚性方案或刚弹性方案的横墙应符合的要求:
(1)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%;
(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)。
墙体的内力计算
墙体的截面承载力计算
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌 体 结 构
5.2.1 混合结构房屋的空间工作
内力计算首先要确定计算简图,分析如下: 风荷载 屋面ห้องสมุดไป่ตู้ 纵墙 屋面 大梁 纵墙 基础 纵墙 地 基 基础
地 基
假定:作用于房屋的 荷载是均匀分布的, 外纵墙的窗口也是有 规律均匀排列的。 (一)两端无山墙
量不同,基础形式不同,容易产生基础不均匀沉降,若设
计处理不当,会使构件产生较大附加应力。
(3)横墙较少,房屋的空间刚度差,抗震性能差。
(4)对抗震设防地区,宜采用多排柱的内框架结构体系。
砌 体 结 构
2 砌体房屋的静力计算方案 5.2.1 混合结构房屋的空间工作
混合结构为空间受力体系,承担竖向和水平向各种荷载。 墙体的计算是混合结构房屋结构设计的重要内容:
砌 体 结 构
5.2.2 房屋静力计算方案的分类
按房屋空间作用大小,混合结构房屋静力计算方案分为:
2. 弹性方案
房 屋 的 空 间 刚 度 很 小 ,s u p, 即 墙 顶 的 最 大 水 平 位 接 u 移 近于平面结构体系,这 墙柱内力可按不考虑 间作用的 时 空 平面排架或框架计算。
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
越大,表示考虑空间工 作后的排架柱顶最大水 平位移与平面
排架的柱顶位移越接近 ,房屋的空间作用越小 。
考虑空间工作后的侧移 折减系数。
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌 体 结 构
5.2.1 混合结构房屋的空间工作
《规范》采用半经验、 半理论的方法确定值,以此将屋盖系统 k 按照其刚度大小分为三 类(表5 2):
板→横墙→基础→地基
适用范围:房屋的开间 不大(3~4.5m)
将楼面(或屋面)板直 接搁臵在横墙上。
5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案
砌 体 结 构
横墙承重方案的特点 (1)横墙是主要的承重墙,纵墙为围护、隔断和将横墙
连成整体的作用。对设在纵墙上的门窗洞口大小和位臵的 限制较少。
(2)由于横墙的数量多,间距小,又有纵墙在纵向拉结, 房屋的空间刚度大、整体性好,在抵抗风荷载、地震作用 和调整地基的沉降不均匀方面比纵墙承重方案好。 (3)横墙承重方案结构跨度小、整体性好,但与纵墙承 重方案相比墙体材料用量多。
屋盖本身刚度差:加大了屋盖水平梁的跨中水平位移。
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌 体 结 构
5.2.1 混合结构房屋的空间工作
房屋空间作用的大小用 空间性能影响系数 表示:
us 1 1 1 up chks
us 考虑空间工作时,外荷 载作用下房屋排架水平 位移的最大值; u p 在外荷载作用下,平面 排架的水平位移; k 屋盖系统的弹性常数, 取决于屋盖的刚度; s 横墙的间距。
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌 体 结 构
5.2.2 房屋静力计算方案的分类
《规范》中对于刚度较 大的第一类屋盖 : 当 0.77时,按弹性方案计算 (便于安全) ; 当 0.33时,按刚性方案计算 (可使计算简化) ; 当0.33 0.77时,按刚弹性方案计算 ;
5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案
砌 体 结 构
(3).纵横墙混 合承重方案
荷载传递路径
梁 楼面(屋面)板 横墙或纵墙 纵墙 基础 地基
应用范围:建筑物的功能要求房间的大小多变,如教学
楼、办公楼、医院、图书馆等。
5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案
砌 体 结 构
特点: 1.纵横墙均作为承重构件,使得结构受力较为均匀,避免 墙体局部承载过大; 2. 既可保证有灵活布臵的房间,又具有较大的空间刚 度和整体性。
5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案
砌 体 结 构
(2).纵墙承重方案 竖向荷载主要传递路线: 板→纵墙→基础→地基;
板→梁→纵墙→基础→地基。 适用范围:要求有较大空间的 房屋(食堂、单厂、仓库等) 或隔墙位臵可能变化的房屋, 通常无内横墙或横墙间距很 大,因而由纵墙直接承受楼 面、屋面荷载。
砌体结构 block masonry structure
砌 体 结 构
§15.3.3 静力计算方案 1 砌体房屋的结构布置
混合结构房屋:主要承重构件由不同的材料组成的房屋; 如房屋的楼盖和屋盖采用钢筋混凝土结构(或木结构)
墙、柱、基础等竖向承重构件采用砌体材料;
应用范围:一般民用建筑,如住宅、宿舍、办公楼、学校、 商店、食堂、仓库等,以及中小工业建筑。 墙体既是混合结构房屋的承重构件,又是围护结构,设计 时同时考虑结构和建筑两方面的要求。
原因:水平荷载不
仅在纵墙和屋盖组 成的平面排架内传
递,也通过屋盖平
面和山墙进行传递。
(二)两端设有山墙
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌 体 结 构
5.2.1 混合结构房屋的空间工作