砌体结构第五章资料课件.ppt

砌体结构（Masonry Structure）,郭庆勇,航天与建筑工程学院,Harbin Engineering University,航天与建筑工程学院,2,砌体结构,5.2 混合结构房屋的静力计算方案,5.3 墙柱高厚比验算,5.4 刚性方案房屋计算,第5章,5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案,5.5 弹性和刚弹性房屋计算,5.6 地下室墙,第5章混合结构房屋墙体设计,航天与建筑工程学院,3,混合结构房屋的设计包括的内容:1)结构的布置和承重墙体系的选择；2)结构的静力计算方案和计算简图的确定；3)墙柱承载力验算和高厚比验算；4)房屋整体及各部件的构造设计。其中内容2)、3)需着重解决本章将对以下问题做系统论述:(方案简图内力)a)空间受力性能；b)静力计算方案；c)结构计算简图；d)内力计算方法。e)墙柱高厚比的验算方法。,航天与建筑工程学院,4,砌体结构,5.2 混合结构房屋的静力计算方案,5.3 墙柱高厚比验算,5.4 刚性方案房屋计算,第5章,5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案,5.5 弹性和刚弹性房屋计算,5.6 地下室墙,航天与建筑工程学院,5,5.1混合结构房屋的组成及结构布置方案,5.1.1混合结构房屋的组成,混合结构房屋：通常是指主要承重构件由不同的材料组成的房屋。,砖混凝土结构 砖钢结构 砖木结构,混合结构房屋的优点：混合结构房屋的墙体既是承重结构又是围护结构；混合结构房屋的墙体材料具有地方性，造价较低。对混合结构房屋的要求：混合结构房屋应具有足够的承载力、刚度、稳定性和整体性；混合结构房屋在地震区还应有良好的抗震性；混合结构房屋还应有良好的抵抗收缩变形、温度和不均匀沉降的能力。,航天与建筑工程学院,6,5.1.2 混合结构房屋的结构布置方案,结构布置方案纵墙承重方案横墙承重方案纵横墙承重方案内框架承重方案,航天与建筑工程学院,7,1纵墙承重方案 竖向荷载主要传递路线是：板梁（或屋架）纵向承重墙基础地基。,航天与建筑工程学院,8,纵墙承重体系的特点：(1)纵墙是房屋的主要承重墙，横墙的间距可以相当大。这种体系室内空间较大，有利于使用上灵活隔断和布置。(2)由于纵墙承受的荷载较大，因此纵墙上门窗的位置和大小要受到一定限制。(3)房屋的横向刚度较小，整体性较差。适用：纵墙承重体系适用于使用上要求有较大室内空间的房屋，或室内隔断墙位置有灵活变动要求的房屋。如教学楼、办公楼、图书馆、实验楼、食堂、中小型工业厂房等。,航天与建筑工程学院,9,2横墙承重方案,竖向荷载主要传递路线是：楼面（或屋面）板承重横墙基础地基。,航天与建筑工程学院,10,横墙承重体系的特点：(1)横墙是主要承重墙。此体系对纵墙上门窗位置、大小等的限制较少。(2)横墙间距较小(一般在34.5m之间)，房屋的空间刚度大，整体性好。这种体系对抵抗风、地震等水平作用和调整地基不均匀沉降等方面，较纵墙承重体系有利得多。(3)这种体系房屋的楼盖(或屋盖)结构比较简单，施工方便；但墙体的材料用量较多。适用：横墙承重体系由于横墙间距小，房间大小固定，故适用于宿舍、住宅等居住建筑。,航天与建筑工程学院,11,3.纵横墙承重方案竖向荷载的传递路线为：,航天与建筑工程学院,12,纵横墙承重体系的特点：房间布置灵活，房屋的空间刚度和整体性好.适用于教学楼、办公室、医院、图书馆、住宅等建筑,航天与建筑工程学院,13,4.内框架承重方案竖向荷载的传递路线为：,航天与建筑工程学院,14,内框架承重体系的特点：(1)外墙和柱都是主要承重构件，以柱代替承重内墙，取得较大的室内空间而不增加梁的跨度。(2)由于主要承重构件材料性质不同，墙和柱的压缩性不同；基础形式不同易产生不均匀沉降。若设计处理不当，会使构件产生较大的附加内力。(3)由于横墙较少，房屋的空间刚度较差，因而抗震性能也较差。适用：内框架承重体系可用于旅馆、商店和多层工业建筑，某些建筑(如底层为商店的住宅)的底层也采用。,航天与建筑工程学院,15,砌体结构,5.2 混合结构房屋的静力计算方案,5.3 墙柱高厚比验算,5.4 刚性方案房屋计算,第5章,5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案,5.5 弹性和刚弹性房屋计算,5.6 地下室墙,航天与建筑工程学院,16,5.2 混合结构房屋的静力计算方案,5.2.1 混合结构房屋的空间工作,混合结构房屋由屋盖、楼盖与墙体的连接以及纵、横墙的相互拉结而形成一个空间结构体系（能承受空间力系的结构体系），此空间结构体系承受各种竖向荷载（结构自重、屋面和楼面的活荷载）和水平荷载（风荷载和地震荷载）。在荷载作用下房屋的抗变形能力称为房屋的空间刚度。,航天与建筑工程学院,17,情况一：单层房屋，外纵墙承重，两端没有设置山墙，屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。竖向荷载的传递路线：水平荷载的传递路线：确定计算单元,航天与建筑工程学院,18,计算简图,纵墙顶的水平位移（up）主要取决于纵墙的刚度，而屋盖结构的水平刚度只是保证传递水平荷载时两边纵墙位移的相同。,计算单元的受力单跨平面排架平面受力体系.,荷载是均匀分布，纵墙的刚度是相等的，则在水平荷载作用下整个房屋墙顶的水平位移（up）相同。,航天与建筑工程学院,19,情况二：单层房屋，外纵墙承重，两端有山墙，屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。竖向荷载的传递路线：水平荷载的传递路线：确定计算单元,航天与建筑工程学院,20,有了山墙后风荷载不只是在纵墙和屋盖组成的平面排架内传递，而是在屋盖和山墙组成的空间结构中传递，结构存在空间作用。,u 山墙顶面水平位移，与山墙的刚度有关；u1 屋盖平面内产生的弯曲变形，与屋盖的刚度及横（山）墙间距有关。,航天与建筑工程学院,21,up 按平面计算模型算出的水平位移；us 实际结构中的水平位移；则由于存在空间作用，us=u1+uup，两者的差异反映了空间作用的程度。,空间性能影响系数，又可称为房屋 考虑空间工作后的侧移折减系数。,房屋的空间刚度取决于横（山）墙的刚度、横（山）墙的间距及屋（楼）盖的水平刚度（与屋盖类型有关）。越大(接近于1)说明空间作用越弱；反之说明空间作用越强。根据空间作用的强弱（即的大小）对平面排架的计算模型进行修正。,航天与建筑工程学院,22,房屋各层的空间性能影响系数i,注：i=1n，n为房屋的层数。,屋盖或楼盖类别中，1类为：整体式，装配整体式和装配式无檩体系钢 筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖，2类为：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，3类为：瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖。,航天与建筑工程学院,23,5.2.2 混合结构房屋静力计算方案的分类,确定静力计算方案的目的：确定混合结构房屋中墙、柱的计算简图（支承条件、计算长度、荷载）；混合结构房屋的静力计算方案的确定：如何考虑荷载作用下房屋的侧移？在荷载作用下，房屋的水平位移很小，可以忽略不计刚性方案；在荷载作用下，房屋的水平位移较大，不能忽略不计弹性方案；在荷载作用下，房屋的水平位移介于上述二者之间刚弹性方案；,航天与建筑工程学院,24,空间性能影响系数 在一定范围内即认为是某一种方案。例如：第一类屋盖0.77 属弹性方案；0.330.77 属刚弹性方案。,航天与建筑工程学院,25,注：表中s为房屋横墙间距，其长度单位为m;当多层房屋屋盖，楼盖类别不同或横墙间距不同时，可按本 表的规定分别确定各层(底层或顶部各层)房屋的静力计算方案；对无山墙或伸缩逢处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。,房屋的静力计算方案,航天与建筑工程学院,26,如果、条不能同时满足，要求对横墙的刚度进行验算：,单层房屋最大水平位移的计算：,多层房屋最大水平位移的计算：,符合刚度要求的一段横墙或其他结构件（如框架等）也可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。,航天与建筑工程学院,27,砌体结构,5.2 混合结构房屋的静力计算方案,5.3 墙柱高厚比验算,5.4 刚性方案房屋计算,第5章,5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案,5.5 弹性和刚弹性房屋计算,5.6 地下室墙,航天与建筑工程学院,28,5.3 墙柱高厚比验算,将一块块的砖从地面往上叠砌，当砌到一定的高度时，即使不受外力作用这样的砖墩也将倾倒。若砖墩的截面尺寸加大，则其不致倾倒的高度显然也要加大。若砖墩上下或四周边的支承情况不同，则其不致倾倒的高度也将不同。混合结构房屋中，砌体结构及其构件必须满足承载力计算的要求外，还必须保证其稳定性。在砌体结构设计规范中规定，用验算墙、柱高厚比的方法来进行墙、柱稳定性的验算。,为什么要验算墙、柱的高厚比？,航天与建筑工程学院,29,高厚比验算主要包括三个问题:一是允许高厚比的限制；二是墙、柱实际高厚比的确定;三是哪些墙需要验算高厚比。,航天与建筑工程学院,30,5.3.1 允许高厚比及影响高厚比的因素,根据工程实践经验，经过大量调查研究及理论校核得到墙、柱允许高厚比值，墙、柱允许高厚比，应按砌体结构设计规范表 5-3采用,表 5-3 墙、柱允许高厚比值,具体的影响因素：（1）-（7）自学,航天与建筑工程学院,31,H0-墙、柱的计算高度，应按表54采用；h-墙厚或矩形柱与H0相对应的边长；1-自承重墙允许高厚比的修正系数；2-有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数；-墙、柱的允许高厚比，应按表53采用。,（1）矩形截面墙、柱的高厚比验算,5.3.2 高厚比验算,1、一般墙柱的高厚比的验算（矩形截面墙、柱）,航天与建筑工程学院,32,H0受压构件的计算高度 表54,1 表中Hu为变截面柱的上段高度；H为变截面柱的下段高度；2 对于上端为自由端的构件，H0=2H；3 独立砖柱，当无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用；4 s-房屋横墙间距；5 自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉接条件确定。,航天与建筑工程学院,33,受压构件的计算高度H0，应根据房屋类别和构件支承条件等按表54采用。表中的构件高度H应按下列规定采用：1、在房屋底层，为楼板顶面到构件下端支点的距离。下端支点的位置，可取在基础顶面。当埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处；2、在房屋其他层次，为楼板或其他水平支点间的距离；3、对于无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的1/2；对于带壁柱的山墙可取壁柱处的山墙高度。,对于无壁柱的山墙，可取其下支点至山墙尖高度的1/2；,对于带壁柱山墙，可取其下端支点至壁柱顶处的山墙高度。,航天与建筑工程学院,35,自承重墙允许高厚比的修正系数m1：h240mm 的非承重墙，允许高厚修正系数应按下列规定采用：当h=240mm时，取1=1.2；当h=90mm时，取1=1.5；240mmh90mm时可按插入法取值。,当 h=120mm时，1=1.44；当 h=180mm时，1=1.32。,航天与建筑工程学院,36,有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数2：对于有门窗洞口的墙，可视为变截面柱。根据弹性稳定理论，该变截面柱的计算高度修正系数随着门窗洞口宽度的增大而逐渐增大，表明失稳临界荷载将减小，为此在设计中要用增大计算高度反映。实用时采取将墙允许高厚比减小，其道理是一样的。,应按下式计算：,注：当按上式算出的值小于0.7时，取2=0.7；当洞口高度等于或小于墙高的1/5时，取2=1.0。当洞口高度不小于墙高的4/5时，可按独立墙段验算高厚比。,bs：在宽度s 范围内的门窗洞口总宽度；s：相邻窗间墙或壁柱之间的距离。,bs,s,门窗洞口示意图,s,sw,带壁柱墙验算图,航天与建筑工程学院,38,注意几个问题1）当横墙间距较小时（），高厚比不受限制。,2)对有吊车的房屋，当荷载组合不考虑吊车作用时，变截面柱上段的计算高度可按表54规定采用；变截面柱下段的计算高度可按下列规定采用：a、当Hu/H1/3时，取无吊车房屋的H0；b、当1/3Hu/H1/2时，取无吊车房屋的H0乘以修正系数。=1.3-0.3 u/u为变截面柱上段的惯性矩，为变截面柱下段的惯性矩；c、当Hu/H1/2时，取无吊车房屋的H0。但在确定值时，应采用上柱截面。注：本条规定也适用于无吊车房屋的变截面柱。,航天与建筑工程学院,39,2、带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算,ht 带壁柱墙截面的折算厚度，hT=3.5i，i为截面的回转半径，i=(I/A)1/2；I、A 分别为带壁柱墙的截面惯性矩和面积。当确定带壁柱墙的计算高度H0时，s应取相邻横墙间的距离。带壁柱墙的计算截面翼缘宽度bf，可按下列规定采用：（1）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；（2）单层房屋，可取壁柱宽加2/3墙高，但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离；（3）计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间的距离。,（1）整片墙1）带壁柱墙,（511）,航天与建筑工程学院,40,2）带构造柱墙,当构造柱截面宽度不小于墙厚时，可按公式(57)验算带构造柱墙的高厚比，此时公式中h取墙厚；当确定墙的计算高度时，s应取相邻横墙间的距离；墙的允许高厚比可乘以提高系数c：c=1+bc/(510)（P116）式中：-系数。对细料石、半细料石砌体，=0；对混凝土砌块、粗料石、毛料石及毛石砌体，=1.0；其他砌体，=1.5；bc-构造柱沿墙长方向的宽度；-构造柱的间距。当bc/0.25时取bc/=0.25，当bc/0.05时取bc/=0。（P125）注：考虑构造柱有利作用的高厚比验算不适用于施工阶段。,航天与建筑工程学院,41,（2）壁柱间墙或构造柱间墙的高厚比,按公式(58)验算壁柱间墙或构造柱间墙的高厚比。s应取相邻壁柱间或相邻构造柱间的距离。H0一律按刚性方案考虑。,墙柱高厚比验算小结,验算局部高厚比（构造柱间墙的高厚比验算）,设有构造柱墙,验算局部高厚比（壁柱间墙的高厚比验算）,带壁柱墙,验算整体高厚比（整片墙的高厚比验算）,矩形截面墙、柱的高厚比验算,墙柱高厚比验算,验算整体高厚比（整片墙的高厚比验算）,航天与建筑工程学院,43,【例5.1】某三层办公楼平面布置如图所示，采用装配式钢筋混凝土楼盖，纵横向承重墙均为190mm，采用MU7.5混凝土小型空心砌块，双面粉刷，二三层用Mb5砂浆，二层层高为3.6m，窗宽均为1800mm，门宽均为1000mm，试验算二层各墙的高厚比。,办公楼平面图,航天与建筑工程学院,44,解（1）确定静力计算方案,最大横墙间距,查表5-2属于刚性方案,承重墙高 H=3.6m(2H=7.2m)，h=190mm,查表5-3，Mb5砂浆，=24,（2）纵墙高厚比验算,外纵墙高厚比验算,查表4.4，H0=1.0H=3.6m,承重墙,满足要求,航天与建筑工程学院,45,内纵墙高厚比验算,H0=1.0H=3.6m,承重墙,满足要求,承重横墙高厚比验算,s=6.3m,Hs2H,承重墙,横墙无门窗洞口,满足要求,航天与建筑工程学院,46,【例4.2】某单层仓库，其纵横承重墙采用Mu10砖，M7.5混合砂浆，如图所示。全长6*6=36m，宽12m，层高4.5m，装配式无檩体系屋盖。验算外纵墙和山墙高厚比。,解确定静力计算方案,该仓库为1类房屋，查表5-2，横墙间距,属刚弹性方案,壁柱下端嵌固于室内地坪以下0.5m处，墙的高度 H=4.5+0.5=5m，查表5-3，M7.5砂浆，=26,航天与建筑工程学院,47,验算外纵墙高厚比,带壁柱墙截面几何特征计算,截面面积,形心位置,惯性矩,回转半径,折算厚度,航天与建筑工程学院,48,纵墙整片墙高厚比验算,查表5-4，,承重墙,满足要求,壁柱间墙高厚比验算,承重墙,满足要求,航天与建筑工程学院,49,验算横墙高厚比,山墙整片墙高厚比验算,纵墙间距s=12m32m，属刚性方案,承重墙,满足要求,航天与建筑工程学院,50,验算山墙高厚比,构造柱间墙高厚比验算,构造柱间距,查表5-4，,承重墙,满足要求,航天与建筑工程学院,51,砌体结构,5.2 混合结构房屋的静力计算方案,5.3 墙柱高厚比验算,5.4 刚性方案房屋计算,第5章,5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案,5.5 弹性和刚弹性房屋计算,5.6 地下室墙,航天与建筑工程学院,52,5.4 刚性方案房屋墙柱计算,1、单层刚性方案承重纵墙的计算（计算模型）（1）屋面荷载作用（2）风荷载（3）墙体自重（4）控制截面及荷载组合,5.4.1 承重纵墙的计算,航天与建筑工程学院,53,刚性方案的单层房屋，纵墙顶端的水平位移很小，静力分析时可以认为水平位移为零，计算时采用下列假定：纵墙、柱下端在基础顶面处固结，上端与屋架（或屋面梁）铰接；屋盖结构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承在固定支座上的竖向构件单独进行计算。,图 竖向荷载作用下的计算简图,航天与建筑工程学院,54,(1)屋面荷载产生的内力,航天与建筑工程学院,55,水平荷载作用下计算简图,(2)风荷载产生内力,航天与建筑工程学院,56,(3)墙体自重：不等厚墙体尚应考虑上阶柱自重对下阶柱产生的弯矩M1=G1e1，且在施工阶段应按悬臂构件计算。,(4)控制截面及内力组合：荷载组合求出多种荷载作用下的内力；根据荷载规范考虑多种荷载组合，求出控制截面的内力组合；按最不利内力进行墙柱承力验算。,航天与建筑工程学院,57,控制截面-截面：墙柱的顶端截面，此截面既 有轴力又有弯矩，按偏压承载力验算，同时还应验算梁下砌体的局部受压承载力；-截面：风荷载作用下的最大弯对应 的截面，按偏心受压验算承载力；-截面：墙柱的下端截面，按偏心受 压验算承载力；,航天与建筑工程学院,58,2、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算,（1）选取计算单元 设计时取一段具有代表性的一段墙（一个开间）进行计算。计算截面宽度：有门窗洞口：取门（窗）间墙的宽度无门窗洞口：取计算单元的宽度。,航天与建筑工程学院,59,（2）竖向荷载作用下计算简图,竖向荷载作用下：两端铰支的竖向构件 在竖向荷载下轴力是主要的，弯矩较小；楼盖嵌入墙体，使墙体传递弯距的能力受到削弱。,航天与建筑工程学院,60,设计多层房屋应尽量满足刚性方案的要求。竖向荷载作用下的验算：计算截面为顶端（弯矩最大）及底端截面（轴力最大），截面面积则以窗间墙截面为准。,航天与建筑工程学院,61,对于梁跨度大于9m的墙承重的多层房屋，除按上述方法计算墙体承载力外，宜再按梁两端固结计算梁端弯矩，再按其乘以修正系数后，按墙体线刚度分到上层墙底部和下层墙顶部，修正系数可按下式计算：式中：a梁端实际支承长度；h支承墙体的厚度，当上下墙厚度不同时取下部墙厚，当有壁柱时取hT。,航天与建筑工程学院,62,当必须考虑风荷载时，风荷载引起的弯矩M，可按下式计算：(518)式中-沿楼层高均布风荷载设计值(kN/m)；Hi-层高(m)。,（3）在水平风荷载作用下,航天与建筑工程学院,63,当刚性方案多层房屋的外墙符合下列要求时，静力计算可不考虑风荷载的影响：1）洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3；2）层高和总高不超过表55的规定；3）屋面自重不小于0.8kN/m2。外墙不考虑风荷载影响时的最大高度 表55,注：对于多层砌块房屋190mm厚的外墙，当层高不大于2.8m，总高不大于19.6m，基本风压不大于0.7kN/m2时可不考虑风荷载的影响。,航天与建筑工程学院,64,5.4.2 承重横墙计算,刚性构造方案房屋由于横墙间距不大，在水平荷载作用下，纵墙传给横墙的水平力对横墙的承载力计算影响很小，因此，横墙只需计算垂直荷载作用下的承载力。1、计算单元和计算简图刚性方案的计算简图通常取1米宽的墙体作为计算单元。楼板削弱了墙体，将连接处视为铰支座。,横墙受力特点：轴心受压或偏心受压,航天与建筑工程学院,65,承载力计算,承载力验算,除山墙外，内横墙仅承受由楼面传来的竖向荷载；由于横墙承受均布荷载，可以取1米宽作为计算单元；当横墙沿房屋纵向均匀布置，且楼面的构造和使用荷载相同时，内横墙两边楼面传来的竖向荷载大小相等，作用位置对称，墙体按轴心受压计算；当两边的荷载大小不等或作用点不对称时，墙体按偏心受压计算。,航天与建筑工程学院,67,砌体结构,5.2 混合结构房屋的静力计算方案,5.3 墙柱高厚比验算,5.4 刚性方案房屋计算,第5章,5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案,5.5 弹性和刚弹性房屋计算,5.6 地下室墙,航天与建筑工程学院,68,5.5 弹性及刚弹性方案房屋计算,弹性方案及刚弹性方案房屋一般多为单层房屋。其计算时采用下列假定：屋架或屋面梁与墙、柱顶端为铰接，墙、柱下端则嵌固于基础顶面；把屋架或屋面梁视作一刚度无限大的水平杆件，在荷载作用下无轴向变形，所以排架柱受力后，所有柱顶的水平位移均相等。,5.5.1 弹性方案房屋的计算,航天与建筑工程学院,69,图弹性方案房屋柱顶水平位移,航天与建筑工程学院,70,在水平荷载作用下，刚弹性方案房屋墙顶也产生水平位移，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基础上在柱顶加一弹性支座，以考虑房屋的空间工作。,图5-25刚弹性方案房屋计算原理,5.5.2 弹性及刚弹性方案房屋的计算,航天与建筑工程学院,71,则X=(1-)R由上式可见，反力X与水平力的大小以及房屋空间工作性能影响系数有关，可由表5-1得出。根据以上分析，单层刚弹性方案房屋，在水平荷载作用下，墙、柱的内力计算步骤如下：,设排架柱顶作用一集中力R,由于刚弹性方案房屋的空间工作的影响，其柱顶水平位移为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，可求出弹性支座的水平反力X,航天与建筑工程学院,72,（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（(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（(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 刚弹性方案房屋墙、柱内力分析步骤,航天与建筑工程学院,73,砌体结构,5.2 混合结构房屋的静力计算方案,5.3 墙柱高厚比验算,5.4 刚性方案房屋计算,第5章,5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案,5.5 弹性和刚弹性房屋计算,5.6 地下室墙,航天与建筑工程学院,74,5.6 地下室墙,地下室墙体的特点：地下室墙体较厚，并且横墙布置较密，因此地下室墙体静力计算一般为刚性方案；由于墙体较厚，并层高较低，一般可不进行高厚比验算；地下室墙体计算时，作用于外墙上的荷载，顶板传来的荷载和地下室墙自重以外，还有土侧压力，水压力，有时还有室外地面荷载。,5.6.1 概述,航天与建筑工程学院,75,5.6.2 地下室墙体的荷载,地下室墙体荷载,P=10kN/m2H=p/,上部砌体传来的荷载Nu 作用于第一层墙体界面的形心上；第一层梁，板传来的轴心力Nl，作用于距墙体内侧0.4a0处；土的侧压力 当无地下水时：当有地下水时：室外地面活荷载：,航天与建筑工程学院,76,5.6.3 地下室墙体的计算简图和截面验算,地下室墙内力计算,下部铰支于底边顶面，计算高度取地下室层高。,上端铰支于地下室顶盖梁底处。,当施工期间未进行捣固，或基顶面未达到足够强度就回填土时，墙体底端铰支承应取基础地板的地面处。,下部部分固结于基础顶面（大放脚）。,航天与建筑工程学院,77,下部部分固结于基础顶面（大放脚）：当地下室墙体的厚度D与地下室墙体基础的宽度D之比D/D0.7时，由于基础的刚度较大，墙体下部支座可按部分嵌固考虑，其嵌固弯矩可按下式计算：,式中：M 0按地下室墙下支点完全固定时计算的固端弯矩（kN.m）；E砌体的弹性模量（kN/m2）；C地基刚度系数；H地下室顶盖底面至基础底面的距离（m）。,地基刚度系数C值,航天与建筑工程学院,78,地下室墙内力计算,控制截面-截面：地下室墙体上部截面，按偏心受压和局部受压分别验算承载力；-截面：跨中弯矩最大截面，按偏心受压验算承载力；-截面：地下室墙体下部截面，按轴心受压验算承载力（墙体下部支座按部分嵌固考虑时，按偏心受压验算承载力）。,航天与建筑工程学院,79,3、施工阶段的抗滑移验算 施工阶段，再回填土时，土对地下室墙体将产生侧压力。如果这时上部结构产生的轴向力还较小（上部结构未建成），则应验算基础底面的抗滑能力。,式中：Qs土侧压力的合力；Qp室外地面施工活荷载产生的侧压力的合力；N回填土时实际存在的轴向力。,Thanks for Your Attention!,