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版权说明：本课件仅供用于非赢利教育目的 6 墙体的设计计算 PPT: soilfoundation@163.com (password:foundation) 周葆春 土木工程学院 Email：zhoubcxynu@163.com 1 6 墙体的设计计算 6.1 刚性方案房屋的墙体设计计算 6.2 弹性、刚弹性房屋的墙体设计计算 6.3 墙体设计计算例题 2 6.1 刚性方案房屋的墙体设计计算 单层刚性方案房屋墙体承载力验算 一、计算单元 计算截面宽度:取窗间墙宽度 二、计算简图 墙的上端为不动铰支承于屋盖，下端 嵌固于基础顶面的竖向构件 三、荷载计算 1、屋面荷载 屋面恒载 屋面活载或雪荷载 集中力N l作用于墙顶面 集中力W作用于纵墙顶面 2、风荷载 沿高度均匀分布的线荷载q 1（q2 ）作用于迎（背）风墙面 3 3、墙体自重 4 四、内力计算 竖向荷载作用下： RA=-RB=-3M/2H VA=VB=-3M/2H MBA=-M/2 MAB=M Mx=(2-3x/H)M/2 （任意截面处） 风荷载作用下： R B=5qH/8 V B=5qH/8 M BA=qH2/8 R A =3qH/8 VA =-3qH/8 M x=-(3-4x/H)qHx/8 （任意截面处） 当x=3H/8时， Mmax=-9qH2/128 5 五、控制截面与内力组合 承重墙、柱设计步骤： ①求出多种荷载作用下的内力； ②根据荷载规范考虑多种荷载组合； ③找出墙柱的控制截面； ④求出控制截面的内力组合； ⑤选出各控制截面的最不利内力组合进行墙柱的承载力验算。 控制截面为： ①墙柱顶端Ⅰ-Ⅰ截面（既有Ｎ又有Ｍ，按偏心受压承载力验算； 同时还需验算梁下砌体局部受压承截力）。 ②风荷载作用下的Mmax对应的Ⅱ-Ⅱ截面（偏心受压）。 ③墙柱下端Ⅲ-Ⅲ截面（偏心受压）。 6 多层刚性方案房屋墙体承载力的验算 一、计算单元 有门窗洞口（如纵墙）： 左右开间各一半 无门窗洞口（如受均布荷载的横墙和山墙）： 取1m长的墙体 二、荷载计算 恒载 竖向荷载 活载 水平荷载 风载 7 三、计算简图 1、在竖向荷载作用下，多层房屋的墙体如同一竖向连 续梁，屋盖、楼盖及基础顶面均作为连续梁的支点。 墙、柱在每层层高范围内被简化 为两端铰支的竖向偏心受压构件 计算原则： 1) 上部各层的荷载（包括墙体重、屋面及楼板重等） 沿上一层墙的截面形心传至下层； 2) 在计算某层墙体弯矩时，要考虑本层梁、板支承 压力对本层墙体产生的弯矩，当本层墙与上一层墙 形心不重合时，尚应考虑上部传来的竖向荷载对本 层墙体产生的弯矩； 3) 每层墙体的弯矩图按三角形变化，上端弯矩最 大，下端为零： 4) 当梁支承于墙上时，梁端支承压力Nl到墙内边 距离应取梁端有效支承长度a0的0.4倍。 8 ? 多层 水平载下 计算简图 竖向荷载进一步 简化的考虑： 竖载下 ①在竖向荷载下轴力是主要的，弯矩较小； ②楼盖嵌入墙体，使墙体传递弯矩的能力受到削弱。 9 2、水平荷载作用下，墙体计算简图可简 化为一竖向多跨连续梁。 风荷载引起的弯矩按下式计算： M=wH 2/12 i w — 计算单元上沿每米墙高分布的风荷 载设计值，kN/m； Hi — 第i层墙体的高度，即第i层层高。 三个条件 风荷载 可不考虑 10 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 ）层高和总高不超过下表的规定； 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 基本风压值(kN/m2) 层高(m) 总高（m） 0.4 4.0 28 0.5 4.0 24 0.6 4.0 18 0.7 3.5 18 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。 11 四、内力计算 1、纵墙内力 ①轴力 N I l u =N +N I-I截面（楼盖大梁底面处） N Ⅱ-Ⅱ截面 （窗口上边缘处） Ⅲ－Ⅲ截面（窗口下边缘处） N =N +N 3 Ⅲ=NⅡ+Nh2 Ⅳ-Ⅳ截面（下层楼盖大梁底面处）NⅣ= NⅢ+Nh1 Nu— 上部各层传来的竖向荷载。其中包括截面I-I以上全部墙重和上面各 层楼面和屋面上的恒载和活载 Nl—本层梁端支承反力 N h3— 高为h3宽为b的墙体自重 Nh2 —— 高为h2宽为b1的墙体自重 N h1 —— 高为h1宽为b1的墙体自重 12 四、内力计算 1、纵墙内力 I-I截面（楼盖大梁底面处） Ⅱ-Ⅱ截面 （窗口上边缘处） MI= Nl e1 + Nu e2 M =M (