A房屋承重墙的承载力计算要点

127
112
砌体结构
三、多层刚性方案房屋承重横墙的承载力计算要点 多层刚性方案房屋承重横墙的承载力计算要点 承重横墙 一般沿横墙长度方向取1.0m宽的竖向墙体作为计 宽的竖向墙体作为计 一般沿横墙长度方向取 算单元。 算单元。 按每层横墙为两端铰支的竖向受压构件单独进行内 力计算。 力计算。 当墙体两侧的楼（ 当墙体两侧的楼（屋）盖传来的轴向力相同时，按 盖传来的轴向力相同时， 轴心受压构件验算墙底截面的承载力。 轴心受压构件验算墙底截面的承载力。 当墙体两侧的楼（ 当墙体两侧的楼（屋）盖传来的轴向力不相同时， 盖传来的轴向力不相同时， 需对该层墙顶部截面按偏心受压构件验算； 需对该层墙顶部截面按偏心受压构件验算；而对其底 截面按轴心受压构件验算。 截面按轴心受压构件验算。
′ ′′ M AΠ == M AΠ + M AΠ =
′ ′′ M B Π == M BΠ + M BΠ = −
1 5 3 FW H + q1 H 2 + q2 H 2 2 16 16
1 3 5 FW H − q1 H 2 − q 2 H 2 2 16 16
124
砌体结构
五、单层单跨刚弹性方案房屋承重纵墙的承载力计 算要点 计算特点： 计算特点：计算方法除计算简图和风荷载作用 下的内力计算与刚性方案不同外，其余均相同。 下的内力计算与刚性方案不同外，其余均相同。 1.计算简图 1.计算简图 柱顶具有弹性 支座的排架。 支座的排架。
砌体结构
一、单层单跨刚性方案房屋承重纵墙的承载力计算 单层单跨刚性方案房屋承重纵墙的承载力计算 单跨刚性方案房屋承重纵墙 1.计算单元 1.计算单元 通常沿房屋纵向选取有代表性的一个开间为计算 通常沿房屋纵向选取有代表性的一个开间为计算 有代表性 单元。 单元。 2.计算简图 2.计算简图 1）基本假定 ） 墙（柱）上端与屋面梁或屋架的连接为铰接，下端 上端与屋面梁或屋架的连接为铰接， 嵌固于基础顶面。 嵌固于基础顶面。 屋面梁或屋架被视作刚度很大的水平杆件， 屋面梁或屋架被视作刚度很大的水平杆件，其轴向 变形可忽略。 变形可忽略。
3q2 H Rb = 8
1 ′ Π = − q2 H 2 MB 8
1 M ′ Π = q1 H 2 A 8
2 ) 将反力 反向施加在可自由侧移的平面排架顶端 将反力R反向施加在可自由侧移的平面排架顶端 如图c） 用剪力分配法计算内力。 （如图 ）, 用剪力分配法计算内力。如两侧柱的抗剪 刚度相等，则每根柱的柱顶剪力为 刚度相等，
I—I截面的内力为 截面的内力为
N I = Nu + Nl
M I = N l el
Ⅱ—Ⅱ截面的内力为 Ⅱ
NⅡ = N u + N l + G
MⅡ = 0
底层墙体传到基础顶部的一般为轴心压力， 底层墙体传到基础顶部的一般为轴心压力，因 墙下基础可按轴心受压基础设计。 此，墙下基础可按轴心受压基础设计。
125
砌体结构
2.风荷载作用下的内力计算过程 2.风荷载作用下的内力计算过程 1）在排架顶端附加一个不动铰支承（如图 ），按 ），按 ）在排架顶端附加一个不动铰支承（如图b）， 单层单跨刚性方案求得墙体内力和不动铰支承的反力 R。 。 2）将反力 乘以空间性能影响系数 后，反向作用 乘以空间性能影响系数η后 ）将反力R乘以空间性能影响系数 于可自由侧移的平面排架顶端（如图c）， ），用剪力分配 于可自由侧移的平面排架顶端（如图 ），用剪力分配 法计算柱顶剪力，并求得内力。 法计算柱顶剪力，并求得内力。 3）迭加上述两步的内力计算结果，即得各柱在风 ）迭加上述两步的内力计算结果， 荷载作用下的内力。 荷载作用下的内力。
109
砌体结构
3.风荷载作用下的内力计算 3.风荷载作用下的内力计算 （1）计算简图 承受计算单元宽度范围内 风荷载的竖向连续梁。 风荷载的竖向连续梁。 （2）内力计算 ） 考虑墙体的部分连续 性，弯矩设计值按下式计 算：
wH M = 12
2 i
110
砌体结构
（3）不考虑风荷载影响的条件 ） 洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3。 洞口水平截面面积不超过全截面面积的 。 层高和总高不超过表所列规定。 层高和总高不超过表所列规定。 屋面自重不小于0.8kN/m2。 kN/m 屋面自重不小于 4.控制截面及承载力计算 4.控制截面及承载力计算 1）控制截面 ） 通常取图示Ⅰ Ⅰ 通常取图示Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ截面。 Ⅱ截面。
118
砌体结构
（2）均布风荷载 ）均布风荷载q 风荷载q产生的内力如图， 风荷载 产生的内力如图，计算公式为 产生的内力如图
3qH VI = − Ra = − 8
VΠ = R A = 5qH 8
MI = 0
MΠ
qH 2 = 8
y= 3H 处） 8
119
9qH 2 （ My = − 128
砌体结构
计算风荷载作用下墙体的内力时， 计算风荷载作用下墙体的内力时，应分别考虑 左风和右风作用的情况。 左风和右风作用的情况。 6.控制截面及承载力验算 6.控制截面及承载力验算 一般取墙、柱的顶截面Ⅰ Ⅰ和基础顶部Ⅱ Ⅱ 一般取墙、柱的顶截面Ⅰ-Ⅰ和基础顶部Ⅱ-Ⅱ为 控制截面，并按偏心受压进行承载力验算。 控制截面，并按偏心受压进行承载力验算。对Ⅰ-Ⅰ Ⅰ 截面还应进行梁端砌体局部受压承载力验算。 截面还应进行梁端砌体局部受压承载力验算。
1 VaA = R 2
1 VbB = R 2
123
砌体结构
由此得
′′ M AΠ = VaA H = 1 H R 2
′′ M BΠ = −VbB
1 H =− H R 2
3）迭加上述两步得内力，得风荷载作用下的计算 ）迭加上述两步得内力， 结果（如图d）， ），即 结果（如图 ），即 MAⅠ=MBⅠ=0 Ⅰ Ⅰ
107
砌体结构
（2）内力计算 ） 上层墙体传来的竖向 荷载N 荷载 u，作用于上层墙 体截面重心处。 体截面重心处。 计算层楼面梁或板传 来的支承压力N 来的支承压力 l ，到墙 内边的距离取0.4 a0倍。 内边的距离取 计算层墙体及窗等自 重G，作用于自身截面重 ， 心处。 心处。
108
砌体结构
117
砌体结构
弯距计算公式为
M I = M = N l el
M MΠ = 2 M y My = (2 − 3 ) 2 H
5.风荷载作用下的内力计算 5.风荷载作用下的内力计算 （1）水平集中力 w ）水平集中力F 排架顶部作用的Fw对墙体不产生内力，将通过屋 排架顶部作用的 对墙体不产生内力， 盖直接传给横墙及其下地基。 盖直接传给横墙及其下地基。
126
砌体结构
综合分析可见， 综合分析可见，单层单跨房屋在相同的
条件下，纵墙承受的弯距以刚性方案为最小， 条件下，纵墙承受的弯距以刚性方案为最小， 弹性方案为最大，而刚弹性方案则介于二者之 弹性方案为最大， 间。因此，弹性或刚弹性方案房屋墙体宜采用 因此， T形或十字形截面。 形或十字形截面。 形或十字形截面
114
砌体结构
2）计算简图 ） 无侧移的平 面排架。 面排架。
３．荷载计算 1）结构自重 ） 单元宽度范围内的墙体重等。 单元宽度范围内的墙体重等。
115
砌体结构
2）屋盖荷载 以轴向力N 和力矩M 的形式作用于墙体顶部。 以轴向力 l和力矩 = Nlel的形式作用于墙体顶部。 Nl的作用位置，对屋架和屋面梁如图 、b。 的作用位置，对屋架和屋面梁如图a、 。
111
砌体结构
2）承载力验算 ） Ⅰ-Ⅰ截面应按偏心受压验算，并对梁端砌体进 Ⅰ截面应按偏心受压验算， 行局部受压验算； 行局部受压验算； Ⅱ-Ⅱ截面应按轴心受压验算。 Ⅱ截面应按轴心受压验算。 3）计算截面面积 ）计算截面面积A 有窗洞口，取窗间墙的截面面积； 有窗洞口，取窗间墙的截面面积； 无窗洞口，取计算单元的截面面积。 无窗洞口，取计算单元的截面面积。 4）注意 ） 各层墙体的厚度和材料相同时， 各层墙体的厚度和材料相同时，可仅验算其中 最下一层墙体； 最下一层墙体； 墙厚或材料强度等级改变时， 墙厚或材料强度等级改变时，则验算改变层的 墙体。 墙体。
105
砌体结构106Fra bibliotek 砌体结构2.竖向荷载作用下的内力计算 2.竖向荷载作用下的内力计算 （1）计算简图 ） 以屋盖和每层楼盖及基础 为支点的竖向连续梁。考虑到 为支点的竖向连续梁。 支承处可传递的弯距很小， 支承处可传递的弯距很小，每 层墙体可按竖向简支受压构件 单独进行内力分析。 单独进行内力分析。
113
• 以下不讲
砌体结构
四、单层单跨弹性方案房屋承重纵墙的承载力计算要点 单层单跨弹性方案房屋承重纵墙的承载力计算要点 弹性方案 计算特点： 计算单元、荷载计算、 计算特点：①计算单元、荷载计算、控制截面以及 承载力验算方法均同单层单跨刚性方案。 承载力验算方法均同单层单跨刚性方案。 结构和竖向荷载作用对称时， ②结构和竖向荷载作用对称时，其内力计算与刚性 方案相同。 方案相同。 1.计算简图 1.计算简图 有侧移的平 面排架。 面排架。
116
砌体结构
3）风荷载 屋面上的风荷载简化为作用于墙体顶部的水平集中 力FW； 风墙面上的风荷载按均布线荷载q 迎（背）风墙面上的风荷载按均布线荷载 1（q2） 考虑。 考虑。 4.竖向荷载作用下的内力计算 4.竖向荷载作用下的内力计算 按结构力学方法计算。 按结构力学方法计算。 考虑结构和竖向荷载对称， 考虑结构和竖向荷载对称， 弯距图如图示。 弯距图如图示。
120
砌体结构
二、多层刚性方案房屋承重纵墙的 多层刚性方案房屋承重纵墙的 承重纵墙 承载力计算
1.计算单元 1.计算单元
从墙体中选取可代表该墙受力状态的一段进行计算， 从墙体中选取可代表该墙受力状态的一段进行计算， 代表该墙受力状态的一段进行计算 称为计算单元（如下图）。 称为计算单元（如下图）。 对纵墙通常取一个开间的竖向墙体作为计算单元。 纵墙通常取一个开间的竖向墙体作为计算单元。 通常取一个开间的竖向墙体作为计算单元