砌体第4章墙体设计教程.ppt

第4章 墙体的设计 谢 谢 4.5 弹性和刚弹性方案房屋墙、柱的计算 4.5.1 弹性方案房屋墙、柱的计算 单层弹性方案房屋按屋架或屋面大梁与墙柱为铰接且 不考虑空间工作的平面排架确定墙、柱的内力； 单层弹性方案房屋的控制截面：柱顶、 柱底截面 多层混合结构房屋应避免设计成弹性方案的房屋。因为梁 与墙柱连接处不能形成类似钢筋混凝土框架结构的节点。而且 这类房屋刚度差，容易引起倒塌。 4.5.2 单层刚弹性方案房屋墙、柱的计算 刚弹性方案房屋在水平荷载作用下产生的位移介于刚性和弹性之间 → 应考虑房屋的空间作用 → 计算简图为： 平面排架（弹性方案）+ 柱顶一个弹性支座 支座刚度用空间性能影响系数η来反映 在柱顶作用有集中力时，因空间作用的影响 其水平位移 (弹性方案) 则其差值为 求弹性支座反力，由位移与内力成正比关系得： 则其计算步骤如下： （1）先在柱顶加一个不动铰支座,并求出内力及R。 2）.把R反向作用于排架顶 并与 迭加（注意方向）得ηR 作用于排架顶 方向与R相反 求其内力 （3）把（1）+（2）迭加即为结果。 4.5.3 多层刚弹性方案房屋墙、柱的计算 1.一般房屋: 应考虑： 沿纵向各开间的空间作用 各层间的相互约束 → 空间作用 在风载作用下，其墙柱的内力分析，取一个开间为计算单元，作为平面排架的计算简图，仿单层刚弹性方案房屋，并考虑空间性能影响系数η。 具体步骤： ① 在各层楼（屋）盖处加设一个水平铰支杆 → 计算在“→“下的排架内力及Ri ② 将Ri×η反向施加在相应节点上，并求其内力 ③ 把 ① + ②迭加 4.5.4 上柔下刚多层房屋墙、柱的计算 → 工程实例：下部为小开间房间，如办公、宿舍、住宅等。顶部为俱乐部、会议室、食堂等大空间 → 横墙间距往往超过刚性方案房屋的限值 上柔下刚的多层房屋 分析：顶层 → 近似于单层计算， η仍取单层的空间性能影响系数 下面各层则按刚性方案房屋 4.5.5 上刚下柔多层房屋墙、柱的计算 上面为小开间 下面（底层）为大开间 → 商店、食堂、娱乐室， 横墙间距 限值（刚性） 上刚下柔多层房屋。 在水平力作用下，按下述两步计算 ① 在各结点处加一个水平铰支杆，计算其内力及 Ri (b) ② 将上部刚性方案房屋简化为一个刚度无穷大的刚性连杆并铰支于下层的柱顶。取1类屋盖房屋的η× 反向加于一层柱顶，并求附加力矩 （c） ③ 将 ①+② 结果 * 4.4 刚性方案房屋墙、柱的计算 4.4.1 单层房屋承重墙的计算 一、计算单元与荷载 1．计算单元：计算承重纵墙时，一般 取一个开间作为计算单元（有门窗洞口） 取1m长墙体作为计算单元（无门窗洞口） 2. 荷载 屋面竖向荷载 屋架或大梁 承重墙顶部 恒载 活载或雪荷载 以集中荷载 风荷载 屋面上风荷载 作用在纵墙顶面 的集中荷载， 由不动铰支座承受（此集中力直接经横墙 横墙基础 地基；对纵墙不产生内力，故在纵墙计算中不考虑。） 纵墙墙面上风荷载 按均布荷载考虑 简化为 纵墙墙体自重（包括女儿墙）和门窗重 作用于墙体截面的形心处 二、计算简图 基本假定（同单层钢筋混凝土厂房）： 纵墙（柱）下端固定于基础顶面，上端与屋面 横梁铰接； 不考虑屋面横梁的轴向变形（刚度无穷大）。 由计算单元两侧的纵墙（柱）和屋面横梁组成铰接排架受力体系，根据静力计算方案，计算简图分为：刚性方案、弹性方案、刚弹性方案。 三、内力分析（以均布风荷载为例） 刚性方案 计算简图按下端为固定，上端为不动铰支座的独立杆件进行计算。可查一次超静定的图表直接求解。 弹性方案 等高时，用剪力分配法进行计算（同单层厂房等高排架计算）； 不等高时，用力法计算。 刚弹性方案 由于空间工作的影响，考虑空间性能影