建筑結構(下冊)15混合結構房屋墻、柱設 計【建筑ppt課件

1、15混合構造房屋墻、柱設計本章主要引見混合構造房屋的空間性能及靜力計算方案，墻、柱的高厚比驗算方法以及單層和多層房屋的墻體承載力計算，過梁和圈梁的設計方法，砌體構造的構造要求等內容。要求了解和建立混合構造房屋空間作用的概念，掌握混合構造房屋靜力計算方案，掌握墻柱的高厚比驗算方法，能進展剛性方案房屋墻體的計算，了解過梁與圈梁的設計方法，領會砌體構造的普通構造要求。 本章提要本 章 內 容15.1 房屋的空間任務和靜力計算方案15.2 墻、柱高厚比驗算15.3 剛性方案房屋的計算15.4 彈性及剛彈性方案房屋的計算15.5 砌體構造中的過梁與圈梁15.6 砌體構造的構造要求15.1 房屋的空間任務

2、和靜力計算方案在進展墻體的內力計算時，首先要確定計算簡圖。如圖15.1a所示的無山墻和橫墻的單層房屋，其屋蓋支承在外縱墻上。假設從兩個窗口中間截取一個單元，那么這個單元的受力形狀與整個房屋的受力形狀是一樣的?？梢杂眠@個單元的受力形狀來代表整個房屋的受力形狀，這個單元稱為計算單元，見圖15.1a、b。沿房屋縱向各個單元之間不存在相互制約的空間作用，這種房屋的計算簡圖為一單跨平面排架圖15.1d。15.1.1 房屋的空間任務假設在上述單層房屋的兩端設置山墻圖15.2a，那么屋蓋不僅與縱墻相連，而且也與山墻橫墻相連。當程度荷載作用于外縱墻面時，屋蓋構造好像程度方向的梁而彎曲，其程度位移已不是平移，而

3、是圖15.2b中所示的曲線，程度位移的大小等于山墻的側移uw和屋蓋梁程度撓度的總和。 根據實驗研討，房屋的空間剛度主要取決于屋蓋程度剛度和橫墻間距的大小。 圖15.1無山墻單層房屋在程度力作用下的變形情況 圖15.2有山墻單層房屋在程度力作用下的變形情況 ?規(guī)范?規(guī)定，在混合構造房屋內力計算中，根據房屋的空間任務性能，分為三種靜力計算方案：1 剛性方案房屋橫墻間距較小，屋樓蓋程度剛度較大時，房屋的空間剛度較大，在荷載作用下，房屋的程度位移較小，在確定房屋的計算簡圖時，可以忽略房屋程度位移，而將屋蓋或樓蓋視作墻或柱的不動鉸支承圖15.3a，這種房屋稱為剛性方案房屋。普通多層住宅、辦公樓、醫(yī)院往往

4、屬于此類方案。 15.1.2 房屋的靜力計算方案2 彈性方案 房屋橫墻間距較大，屋蓋或樓蓋的程度剛度較小時，房屋的空間任務性能較差，在荷載作用下，房屋的程度位移較大，在確定房屋的計算簡圖時，必需思索程度位移，把屋蓋或樓蓋與墻、柱的銜接處視為鉸接，并按不思索空間任務的平面排架計算圖15.3c，這種房屋稱為彈性方案房屋。普通單層廠房、倉庫、禮堂、食堂等多屬于彈性方案房屋。 3 剛彈性方案房屋的空間剛度介于剛性與彈性方案之間，在荷載作用下，房屋的程度位移較彈性方案小，但又不可忽略不計。這種房屋屬于剛彈性方案房屋，其計算簡圖可用屋蓋或樓蓋與墻、柱銜接處為具有彈性支撐的平面排架圖15.3b。在計算剛彈性

5、方案的墻、柱內力時，通常引入空間性能影響系數來反映房屋的空間作用，定義為: =us/up 在?規(guī)范?中，將房屋按屋蓋或樓蓋的剛度劃分為三種類型，并按房屋的橫墻間距S來確定其靜力計算方案，見表15.1。 作為剛性和剛彈性方案靜力計算的房屋橫墻，應具有足夠的剛度，以保證房屋的空間作用，并符合以下要求： 橫墻中開有洞口時，洞口的程度截面面積不應超越橫墻截面面積的50%； 橫墻的厚度不宜小于180mm； 單層房屋的橫墻長度不宜小于其高度，多層房屋的橫墻長度不宜小于其總高度的1/2。 圖15.3混合構造房屋的計算簡圖 a 剛性方案；b 剛彈性方案；c 彈性方案 圖15.3混合構造房屋的計算簡圖 a 剛性

6、方案；b 剛彈性方案；c 彈性方案 圖15.3混合構造房屋的計算簡圖 a 剛性方案；b 剛彈性方案；c 彈性方案 表15.1 房屋的靜力計算方案 屋蓋樓蓋類別剛性方案剛彈性方案彈性方案整體式、裝配整體式和裝配式無檁體系鋼筋混凝土屋樓蓋 S3232S72S72裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋、輕鋼屋蓋和有密鋪望板的木屋蓋或木樓蓋 S2020S48S48瓦材屋面的木屋蓋和輕鋼屋蓋 S1616S36S3615.2 墻、柱高厚比驗算混合構造房屋中的墻體是受壓構件，除滿足強度要求外，還必需有足夠的穩(wěn)定性。高厚比的驗算是保證墻體穩(wěn)定性的一項重要構造措施，以防止墻、柱在施工和運用階段因偶爾的撞擊或振動等要素而出

7、現歪斜、膨肚以致倒塌等失穩(wěn)景象的發(fā)生。高厚比系指墻、柱的計算高度H0與墻厚或柱截面邊長h的比值H0/h。 高厚比驗算主要包括兩個問題：一是允許高厚比的限值；二是墻、柱實踐高厚比確實定。允許高厚比限值是在綜合思索了以往的實際閱歷和現階段的資料質量及施工程度的根底上確定的。影響墻、柱允許高厚比的要素很多，如砂漿的強度等級、橫墻間距、砌體類型、支承條件、截面外形和承重情況等。 矩形截面墻和柱的高厚比應滿足以下條件= H0/h12其中，自承重墻允許高厚比的修正系數1，對承重墻,1=1.0；對自承重墻，1值可按以下規(guī)定采用： 當h=240mm時，1=1.2當h=90mm時，1=1.5240mmh90mm

8、時，1可按插入法取值; 15.2.1 普通墻、柱高厚比的驗算有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數2按下式確定：2=1-0.4bs/S bs在寬度S范圍內的門窗洞口寬度圖15.4；S相鄰窗間墻或壁柱間間隔 圖15.4；墻、柱的允許高厚比，見表15.2。 圖15.4 洞口寬度 表15.2 墻、柱的允許高厚比值 砂漿強度等級墻柱M2.52215M5.02416M7.5 26171 整片墻的高厚比驗算按下式進展驗算=H0/hT12確定帶壁柱墻的計算高度H0時，墻長S取相鄰橫墻的間隔 。確定截面回轉半徑i時，帶壁柱墻截面的翼緣寬度bf圖15.5a應按以下規(guī)定采用：15.2.2 帶壁柱墻和帶構造柱墻的高厚比驗

9、算15.2.2.1 帶壁柱墻 對于多層房屋，當有門窗洞口時，可取窗間墻寬度；當無門窗洞口時，每側翼墻寬度可取壁柱高度的1/3。 對于單層房屋，取bf=b+2H/3 b為壁柱寬度，H為墻高，但bf不大于相鄰窗間墻寬度和相鄰壁柱間的間隔 。2 壁柱間墻的高厚比計算H時，S取相鄰壁柱間的間隔 。不論帶壁柱墻的靜力計算采用何種方案，帶壁柱墻H的計算可一概按剛性方案思索。壁柱間墻的高厚比可按無壁柱墻公式15.1進展驗算。對于設有鋼筋混凝土圈梁的帶壁柱墻，當圈梁的寬度b與相鄰壁柱間的間隔 S之比1/30時，由于圈梁的程度剛度較大，能限制壁柱間墻體的側向變形，所以圈梁可視為壁柱間墻的不動鉸支座圖15.5b。

10、圖15.5 1 帶構造柱墻的高厚比驗算 應按附表2確定墻的計算高度H0。 按以下公式驗算帶構造柱墻體的高厚比：=H0/hc12c=1+bc/l 構造柱作為壁柱驗算構造柱間墻的高厚比時，構造柱的截面高度應不小于1/30柱高，并不小于墻厚，此時柱間墻的允許高厚比不應再思索構造柱的有利影響，柱間墻的高厚比驗算同壁柱間墻。 15.2.2.2 帶構造柱墻 2 帶構造柱墻應滿足以下要求 構造柱沿墻長方向的寬度不小于180mm，沿墻厚方向的邊長不小于墻厚利用構造柱作壁柱時該當不小于1/30柱高，主筋不少于412，混凝土等級不應低于C15； 構造柱對墻體允許高厚比的提高僅適于正常運用階段； 構造柱與墻應有可靠

11、的銜接?！纠?5.1】某辦公樓平面如圖15.6所示，采用預制鋼筋混凝土空心板，外墻厚370mm，內縱墻及橫墻厚240mm，砂漿為M5，底層墻高4.6m下端支點取根底頂面；隔墻厚120mm，高3.6m，用M2.5砂漿；縱墻上窗洞寬1800mm，門洞寬1000mm，實驗算各墻的高厚比。 【解】1.確定靜力計算方案及求允許高厚比最大橫墻間距S=3.63=10.8m，由表15.1,S32m，確定為剛性方案。由表15.2，因承重縱橫墻砂漿為M5，得=24；非承重墻砂漿為M2.5,=22，非承重墻h=120mm，用插入法得1=1.44，1=1.4422=31.68。 2.確定計算高度承重墻H=4.6m,S

12、=10.8m2H=24.6=9.2m，由附表2查得計算高度H0=1.0H=4.6m。非承重墻H=3.6m，普通是后砌在地面墊層上，上端用斜放立磚頂住樓面梁砌筑，兩側與縱墻拉結不好，故按兩側無拉結思索，那么計算高度H0=1.0H=3.6m。3.縱墻高厚比驗算1外縱墻S=3.6m,bs=1.8m2=1-0.4bs/S=0.8外縱墻高厚比=H0/h=12.42=0.824=19.2滿足要求2 內縱墻S=10.8m,bs=1.0m2=1-0.4bs/S=0.96內縱墻高厚比=H0/h=19.22=0.9624=23滿足要求4.橫墻高厚比驗算由于橫墻的厚度、砌筑砂漿、墻體高度均與內縱墻一樣，且橫墻上無洞

13、口，又比內縱墻短，計算高度也小，故不用進展驗算。5.隔墻高厚比驗算隔墻高厚比=H0/h=301=31.68滿足要求【例15.2】某單層單跨無吊車的廠房，采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋，帶壁柱磚墻承重。廠房跨度為15m，全長64=24m，如圖15.7所示。墻體采用MU10磚和M5砂漿砌筑。實驗算帶壁柱縱墻和山墻的高厚比。 【解】該房屋的屋蓋類別為1類，兩端山墻橫墻間的間隔 S=24m，由表15.1，S32m，確定為剛性方案。 1.縱墻高厚比驗算1 整片墻高厚比驗算帶壁柱截面幾何特征圖15.8截面面積 A=8.125105mm2形心位置y1=148mmy2=240+250-148=342mm慣性

14、矩I=8.86109mm4回轉半徑i104mm折算厚度hT=3.5i=364mm壁柱下端嵌固于室內地面以下0.5m處，柱高H=4.2+0.5=4.7m，S=24m2H=9.4m，由附表2查得壁柱的計算高度H0=1.0H=4.7m由表15.2，當砂漿為M5時，得=24，承重墻1=1.0，洞口寬bs=3m，壁柱間距S=6m，故思索洞口的修正系數2為：2=0.8縱墻整片墻高厚比=12.9112=1.00.824=19.2滿足要求2 壁柱間墻的高厚比驗算H=4.7mS=6m2H=9.4m，由附表2得壁柱間墻的計算高度H0=0.4S+0.2H=3.34m縱墻柱間墻的高厚比=H0/h=13.9212=19

15、.2滿足要求2.開門洞山墻的高厚比驗算1 整片墻的高厚比驗算帶壁柱截面的幾何特征圖15.9截面面積A=9.325105mm2 形心位置y1=144mm,y2=346mm慣性矩I=9.503109mm4回轉半徑i=101mm折算厚度hT=354mm計算高度H=6.37m取山墻壁柱高度S=15m32m，屬剛性方案S2H=12.7m,得H0=1.0H=6.37m思索洞口的修正系數2=0.88=H0/hT=1812=1.00.8824=21.22滿足要求2 壁柱間墻的高厚比驗算墻高取兩壁柱間山墻平均高度6.79m,S=5mH,由附表2查得壁柱間墻的計算高度H0=0.6S=0.65=3.0m思索洞口的修

16、正系數2=0.76=H0/h=12.512=1.00.7624=18.24滿足要求圖15.6 例15.1辦公樓平面圖 圖15.7例15.2單層廠房平面、側立面圖 圖15.8 帶壁柱墻截面 圖15.9 帶壁柱開門洞山墻的計算截面 15.3 剛性方案房屋的計算剛性方案的單層房屋，縱墻頂端的程度位移很小，靜力分析時可以以為程度位移為零，計算時采用以下假定圖15.10： 縱墻、柱下端在根底頂面處固結，上端與屋架或屋面梁鉸接； 屋蓋構造可作為縱墻上端的不動鉸支座。按照上述假定，每片縱墻就可以按上端支承在不動鉸支座和下端支承在固定支座上的豎向構件單獨進展計算。 15.3.1 單層剛性方案房屋承重縱墻的計算

17、1 豎向荷載作用下墻體的內力計算豎向荷載包括屋面荷載和墻體自重。屋面荷載包括屋蓋構件自重和屋面活荷載或雪荷載，這些荷載經過屋架或屋面梁作用于墻體頂部。作用于縱墻頂端的屋面荷載常用軸心壓力Nl和彎矩M=Nlel組成圖15.10b。 墻體自重作用墻體軸線上。 2 風荷載作用下墻體的內力計算風荷載包括作用于屋面上和墻面上的風荷載。屋面上包括女兒墻上的風荷載可簡化為作用于墻、柱頂端的集中力W，并經過屋蓋直接傳給橫墻經根底傳給地基，在縱墻中不引起內力。墻面上的風荷載為均布荷載，應思索兩種風向，迎風面為壓力，背風面為吸力。在均布荷載q作用下，墻體的內力見圖15.11。圖15.10 豎向荷載作用下的計算簡圖

18、 圖15.11 程度荷載作用下計算簡圖 1 計算單元的選取混合構造房屋的承重縱墻普通比較長，設計時可僅取其中有代表性的一段作為計算單元。普通說來，對有門窗的內外縱墻，取一個開間的門間墻或窗間墻為計算單元，如圖15.12中的m-m和n-n間的窗間墻，其寬度為l1+l2/2。2 豎向荷載作用下墻體的計算在豎向荷載作用下，多層房屋的墻體如豎向延續(xù)梁一樣地任務。這個延續(xù)梁以各層樓蓋為支承點，在底部以根底為支承點圖15.13b。 15.3.2 多層剛性方案房屋承重縱墻的計算墻體在根底頂面處可假定為鉸接，這樣墻、柱在每層高度范圍內被簡化為兩端鉸支的豎向構件圖15.13c，可單獨進展內力計算。 計算簡圖中的

19、構件長度為：底層，取底層層高加上室內地面至根底頂面的間隔 ；以上各層可取相應的層高。 現以圖15.13所示第一層和第二層墻體為例，闡明墻體內力的計算方法。第二層墻圖15.14a：上端-截面Nu2=Nu3+Nl3+Nw3N=Nu2+Nl2M=Nl2e2下端-截面N=N+Nw2M=0第一層墻圖15.14b:上端-截面Nu1=Nu2+Nl2+Nw2N=Nu1+Nl1M=Nl1e1-Nu1e1下端-截面N=N+Nw1M=03 程度荷載作用下墻體的計算在程度風荷載作用下，墻體將產生彎曲。這時墻體可視為一個豎向延續(xù)梁圖15.16。為了簡化計算，該延續(xù)梁的跨中和支座處的彎矩可近似地按下式計算M=1/12qH

20、i2?規(guī)范?規(guī)定，剛性方案多層房屋只需滿足以下條件，可不思索風荷載對外墻內力的影響： ?規(guī)范?規(guī)定，剛性方案多層房屋只需滿足以下條件，可不思索風荷載對外墻內力的影響： 洞口程度截面面積不超越全截面面積的2/3。 層高和總高不超越表15.3所規(guī)定的數值。 屋面自重不小于0.8kN/m2。4 豎向荷載作用下的控制截面在進展墻體承載力驗算時，必需確定需求驗算的截面。普通選用內力較大，截面尺寸較小的截面作為控制截面。 圖15.12 多層剛性方案房屋承重縱墻的計算單元 圖15.13 豎向荷載作用下的計算簡圖 a 外墻剖面；b 豎向延續(xù)梁計算圖；c 簡化后的計算圖 圖15.14 圖15.16 程度荷載作用

21、下的計算簡圖 表15.3 外墻不思索風荷載影響時的最大高度 根本風壓值kN/m2層高m總高m0.40.50.60.74.04.04.03.528241818多層剛性方案房屋中，橫墻接受兩側樓板直接傳來的均布荷載，且很少開設洞口，故可取1m寬的墻體為計算單元圖15.17。 中間橫墻接受由兩邊樓蓋傳來的豎向荷載Nl、Nl圖15.17c。 山墻的計算方法和外縱墻計算方法一樣。15.3.3 多層剛性方案房屋承重橫墻的計算【例15.3】某三層實驗樓，采用裝配式鋼筋混凝土梁板構造圖15.18，大梁截面尺寸為200mm500mm，梁端伸入墻內240mm，大梁間距3.6m。底層墻厚370mm，二、三層墻厚24

22、0mm，均雙面抹灰，采用MU10磚和M2.5混合砂漿砌筑。根本風壓為0.35kN/m2。實驗算承重縱墻的承載力。 【解】1.確定靜力計算方案根據表15.1規(guī)定，由于實驗樓為裝配式鋼筋混凝土樓蓋，而橫墻間距S=7.2m24m，故為剛性方案房屋。2.墻體的高厚比驗算從略 3.荷載資料1 屋面荷載油氈防水層六層作法0.35kN/m220mm厚水泥砂漿找平層0.0220=0.40kN/m250mm厚泡沫混凝土保溫層0.055=0.25kN/m2120mm厚空心板包括灌縫2.20kN/m220mm厚板底抹灰 0.0217=0.34kN/m2屋面恒載規(guī)范值3.54kN/m2屋面活載規(guī)范值0.50kN/m2

23、2 樓面荷載30mm厚細石混凝土面層0.75kN/m2120mm厚空心板包括灌縫2.20kN/m220mm厚板底抹灰0.34kN/m2樓面恒載規(guī)范值3.29kN/m2樓面活載規(guī)范值2.00kN/m23 進深梁自重包括15mm粉刷規(guī)范值0.20.525+0.01520.5+0.217=2.81kN/m4 墻體自重及木窗自重雙面粉刷的240mm厚磚墻自重按墻面計規(guī)范值5.24kN/m2雙面粉刷的370mm厚磚墻自重按墻面計規(guī)范值7.62kN/m2木窗自重按窗框面積計規(guī)范值0.30kN/m24.縱墻承載力驗算由于房屋的總高小于28m，層高又小于4m，根據表15.3規(guī)定可不思索風荷載作用。1 計算單元

24、取一個開間寬度的外縱墻為計算單元，其受荷面積為3.62.85=10.26m2，如圖中斜線部分所示。縱墻的承載力由外縱墻控制，內縱墻不起控制造用，可不用計算。2 控制截面每層縱墻取兩個控制截面。墻上部取梁底下的砌體截面；墻下部取梁底稍上砌體截面。其計算截面均取窗間墻截面。本例不用計算三層墻體。第二層墻的計算截面面積A2=1.80.24=0.432m2第一層墻的計算截面面積A1=1.80.37=0.666m23 荷載計算按一個計算單元，作用于縱墻上的集中荷載計算如下：屋面?zhèn)鱽淼募泻奢d包括外挑0.5m的屋檐和屋面梁規(guī)范值Nkl3=59.14kN設計值Nl3=72.66kN由MU10磚和M2.5砂漿

25、砌筑的砌體，其抗壓強度設計值f=1.3N/mm2。梁高500mm，那么梁的有效支承長度為a0=190mm240mm，取a0=0.19m屋面荷載作用于墻頂的偏心距e3=0.044m樓蓋傳來的集中荷載包括樓面梁設計值Nl2=Nl1=78.84kN三層樓面荷載作用于墻頂的偏心距e2=0.044m二層樓面荷載作用于墻頂的偏心距e1=0.109m第三層截面以上240mm厚墻體自重設計值Nw3=14.48kN第三層截面至截面之間240mm厚墻體自重設計值Nw3=57.76kN第二層截面至截面之間240mm厚墻體自重設計值Nw2=43.27kN 第一層截面至截面之間370mm厚墻體自重設計值Nw1=95.3

26、2kN第一層截面至第二層截面之間370mm厚墻體自重設計值Nw1=21.07kN各層縱墻的計算簡圖如圖15.19所示。4 控制截面的內力計算 第三層第三層截面處軸向力設計值N=Nl3+Nw3=87.14kN彎矩設計值由三層屋面荷載偏心作用產生M=Nl3e3=3.19kNm第三層截面處軸向力為上述荷載與本層墻體自重之和。軸向力設計值N=N+Nw3=144.9kN彎矩設計值M=0 第二層第二層截面處軸向力為上述荷載與本層樓蓋荷載之和。軸向力設計值N=N+Nl2=223.74kN彎矩設計值由三層樓面荷載偏心作用產生M=Nl2e2=3.46kNm第二層截面處軸向力為上述荷載與本身墻體自重之和。軸向力設

27、計值N=N+Nw2=267.01kN彎矩設計值M=0 第一層第一層截面處軸向力為上述荷載、370墻增厚部分墻體及本層樓蓋荷載之和。軸向力設計值N=N+Nw1+Nl1=366.92kN 因第一層墻截面形心與第二層墻截面形心不重合，尚應思索N產生的彎矩，得M=-8.76kNm第一層截面處軸向力為上述荷載與本層墻體自重之和。軸向力設計值N=N+Nw1=462.24kN彎矩設計值M=05 截面承載力驗算 縱向墻體計算高度H0確實定。第二、三層層高H=3.4m，橫墻間距S=7.2m2H=23.4=6.8m，由附表2查得H0=H=3.4m。第一層層高3.76m，3.76mS=7.2m2H=23.76=7.

28、52m,H0=0.4S+0.2H=0.47.2+0.23.76=3.63m。 承載力影響系數確實定。系數根據高厚比及相對偏心距e/h由附表1b查得，并列入表15.4。6 縱墻承載力驗算縱墻承載力驗算在表15.4進展。驗算結果闡明，縱墻的承載力均滿足要求。 圖15.17多層剛性方案房屋承重橫墻的計算單元和計算簡圖 圖15.18例15.3 圖15.19各層墻體的計算簡圖及彎矩圖 表15.4 15.4 彈性及剛彈性方案房屋的計算當房屋橫墻間距超越表15.1中剛彈性方案房屋橫墻間距時，即為彈性方案房屋。彈性方案及剛彈性方案房屋普通多為單層房屋。 其計算時采用以下假定： 屋架或屋面梁與墻、柱頂端為鉸接，

29、墻、柱下端那么嵌固于根底頂面； 把屋架或屋面梁視作一剛度無限大的程度桿件，在荷載作用下無軸向變形，所以排架柱受力后，一切柱頂的程度位移均相等圖15.20。 15.4.1 彈性方案房屋的計算圖15.20彈性方案房屋柱頂程度位移 在程度荷載作用下，剛彈性方案房屋墻頂也產生程度位移，其值比彈性方案按平面排架計算的小，但又不能忽略，其計算簡圖是在彈性方案房屋計算簡圖的根底上在柱頂加一彈性支座圖15.21，以思索房屋的空間任務。 設排架柱頂作用一集中力W,由于剛彈性方案房屋的空間任務的影響，其柱頂程度位移為uk=up，較平面排架柱頂減少了1-up，根據位移與內力成正比的關系，可求出彈性支座的程度反力X1

30、5.4.2 剛彈性方案房屋的計算那么X=1-W由上式可見，反力X與程度力的大小以及房屋空間任務性能影響系數有關，可由表15.5得出。根據以上分析，單層剛彈性方案房屋，在程度荷載作用下，墻、柱的內力計算步驟如下圖15.22： (1)ppuWuX1 先在排架柱柱頂加一個假設的不動鉸支座，計算出此不動鉸支座反力R，并求出這種情況下的內力圖圖15.22b、d。2 把求出的假設支座反力R乘以,將R反向作用于排架柱柱頂，再求出這種情況下的內力圖圖15.22c、e。3 將上述兩種情況的計算結果相疊加，即為剛彈性方案墻、柱的內力。圖15.21剛彈性方案房屋計算原理 表15.5房屋的空間性能影響系數 屋蓋或樓蓋

31、類別 橫墻間距 Sm 1620242832364044485256606468721 0.33 0.39 0.45 0.50 0.55 0.60 0.64 0.68 0.71 0.74 0.7720.35 0.45 0.54 0.61 0.68 0.73 0.78 0.82 30.37 0.49 0.60 0.68 0.75 0.81 圖15.22剛彈性方案房屋墻、柱內力分析步驟 15.5 砌體構造中的過梁與圈梁過梁是混合構造墻體中門窗洞上接受上部墻體和樓屋蓋傳來的荷載的構件，主要有鋼筋混凝土過梁、磚砌平拱、磚砌弧拱、鋼筋磚過梁等幾種方式圖15.23。1 磚砌平拱過梁如圖15.23c所示，采用

32、豎磚砌筑，豎磚砌筑部分的高度不應小于240mm。 15.5.1 過梁15.5.1.1 過梁的種類及構造2 磚砌弧拱過梁如圖15.23d所示，采用豎磚砌筑，豎磚砌筑高度不應小于120mm，其跨度與矢高f有關，當f=1/81/12l時，最大跨度可達3.0m；當f=1/61/5l時，最大跨度可達4m。3 鋼筋磚過梁在這類過梁中，磚塊的砌法同普通磚墻一樣，僅在過梁底部程度灰縫內配置不小于5120的縱向受力鋼筋，如圖5.23b所示。鋼筋伸入支座砌體內的長度不宜小于240mm，在過梁計算高度內的砌筑砂漿強度不低于M2.5。 4 鋼筋混凝土過梁如圖15.23a所示，同普通預制鋼筋混凝土梁。為滿足門、窗口過梁

33、的構造需求，可做矩形或帶挑口的“L形截面。這種過梁具有施工方便、跨度較大等優(yōu)點，因此在實踐砌體構造中已大量采用鋼筋混凝土過梁。 圖15.23 過梁的類型 a 鋼筋混凝土過梁；b 鋼筋磚過梁；c 磚砌平拱；d 磚砌弧拱 15.5.1.2 過梁上的荷載過梁上的荷載普通包括墻體荷載和梁、板荷載。 1 墻體荷載對磚砌體，當過梁上的墻體高度hwln/3ln為過梁的凈跨時，應按全部墻體的均布自重采用；當hwln/3時，應按高度為ln/3墻體的均布自重采用圖15.24a、b。 2 梁、板荷載對磚砌體，梁、板下的墻體高度hwln時，可按梁、板傳來的荷載采用。當梁、板下的墻體高度hwln時，可不思索梁、板荷載圖

34、15.24c。圖15.24 a、b墻體荷載；c 梁板荷載 15.5.1.3 過梁的計算1 磚砌過梁的破壞特征過梁受荷載后，和受彎構件一樣，上部受壓、下部受拉。隨著荷載的增大，當跨中正截面的拉應力或支座斜截面上的主拉應力超越砌體的抗拉強度時，跨中受拉區(qū)將出現垂直裂痕，支座附近出現45的階梯形斜裂痕。對磚砌平拱過梁下部的拉力將由兩端支座提供的推力來平衡圖15.25a；對鋼筋磚過梁下部的拉力將由鋼筋接受圖15.25b。過梁像一個三鉸拱一樣地任務，過梁能夠發(fā)生三種破壞： 過梁跨中正截面受彎承載力缺乏而破壞； 過梁支座附近斜截面受剪承載力缺乏而破壞； 過梁支座處程度灰縫因受剪缺乏而發(fā)生支座滑動破壞，可按

35、公式14.17進展驗算。 2 磚砌平拱的計算跨中正截面受彎承載力按式14.15驗算，并采用沿齒縫截面的彎曲抗拉強度設計值。支座截面受剪承載力按式14.16驗算。磚砌平拱的允許均布荷載設計值可查表15.6。3 鋼筋磚過梁的計算跨中正截面受彎承載力按下式計算：M0.85h0fyAs 4 鋼筋混凝土過梁的計算按鋼筋混凝土受彎構件計算，同時需求按式14.7驗算過梁下砌體部分受壓承載力。 【例15.4】鋼筋磚過梁凈跨ln=1.5m，墻厚為240mm,雙面粉刷，以墻面計的墻體自重規(guī)范值為5.24kN/m,墻體采用MU10燒結多孔磚，M10混合砂漿；在離窗口頂面標高600mm處有樓板傳來的均布荷載規(guī)范值gk

36、1=7.5kN/m，均布活荷載規(guī)范值qk=4kN/m。試設計該過梁。【解】1.內力計算梁板荷載位于高度hw=600mmln=1500mm處，故必需思索。那么作用在過梁上的均布荷載為gk2為過梁的自重p= 17.74kN/mM=4.98kNm V=13.31kN2.受彎承載力計算由于思索梁板荷載，故取h0=h-as=585mm；采用HPB235鋼筋，fy=210N/mm2；由公式15.7As=47.69mm2選用26As=57mm2，滿足要求。3.受剪承載力計算查表得fV=0.17N/mm2,z=400mmV=13.31fVbz=16.32kN滿足要求。 【例15.5】鋼筋混凝土過梁凈跨ln=3

37、m，支承長度0.24m，過梁上的墻體高度hw=1.5m，墻厚為240mm；接受樓板傳來的均布荷載設計值15.5kN/m；墻體采用MU10承重多孔磚，M5混合砂漿。試設計該過梁?！窘狻?.內力計算根據跨度、墻厚及荷載情況初步確定過梁截面為bh=240mm240mm。p=23.6kN/m過梁支座反力接近矩形分布，取1.1ln=3.3m，支座中心的跨度l03.24m，故取計算跨度=3.24m。M=30.97kNmV=35.4kN2.受彎承載力計算過梁選用C20混凝土，fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2；縱向受力鋼筋采用HRB335級鋼筋，fy=300N/mm2；箍筋采用HPB235級鋼筋

38、，fy=210N/mm2。as=0.319s=0.812As=628.68mm2選用318As=763mm2，滿足要求。3.受剪承載力計算0.25fcbh0=118.08kNV=35.4kN受剪截面滿足要求。0.7ftbh0=37.88kNV=35.4kN按構造配置箍筋，選配雙肢箍6200，滿足要求。 4.梁端支承處砌體部分受壓承載力驗算由表13.2查得,f=1.5N/mm2,取a0=a=240mm,=1.0,=1.25,=1.0A=a0b=240240=57600mm2Nl=38.23kNfAl=108kNNl=38.23kN滿足要求圖15.25 磚砌過梁的破壞方式 表15.6 磚砌平拱的允

39、許均布荷載設計值 墻厚mm 240370490混合砂漿強度等級 M2.5 M5 M7.5M10M2.5 M5 M7.5M10M2.5 M5 M7.5M10pkN/m 6.04 8.18 10.31 11.73 9.32 12.61 15.90 18.09 12.34 16.70 21.05 23.961 空闊的單層房屋如車間、倉庫、食堂等，應按以下規(guī)定設置圈梁： 磚砌體房屋，檐口標高為58m時，應在檐口標高處設置圈梁一道，檐口標高大于8m時，宜適當增設。 砌塊及料石砌體房屋，檐口標高為45m時，應在檐口標高處設置圈梁一道，檐口標高大于5m時，宜適當增設。15.5.2 圈梁15.5.2.1 圈梁

40、的設置 對有吊車或較大振動設備的單層工業(yè)房屋，除在檐口或窗頂標高處設置現澆鋼筋混凝土圈梁外，尚宜在吊車梁標高處或其他適當位置增設。2 多層房屋應按以下規(guī)定設置圈梁： 多層砌體民用房屋，如宿舍、辦公樓等，且層數為34層時，應在檐口標高處設置圈梁一道。當層數超越4層時，應在一切縱橫墻上隔層設置。 多層砌體工業(yè)房屋，應每層設置現澆鋼筋混凝土圈梁。 設置墻梁的多層砌體房屋應在托梁、墻梁頂面和檐口標高處設置現澆鋼筋混凝土圈梁，其他樓蓋處應在一切縱橫墻上每層設置。 采用現澆鋼筋混凝土樓屋蓋的多層砌體構造房屋，當層數超越5層時，除在檐口標高處設置圈梁一道外，可隔層設置圈梁，并與樓屋面板一同現澆。3 建筑在脆

41、弱地基或不均勻地基上的砌體房屋，除按本節(jié)規(guī)定設置圈梁外，尚應符合國家現行?建筑地基根底設計規(guī)范?的有關規(guī)定。 1 圈梁宜延續(xù)地設在同一程度面上，并構成封鎖狀。當圈梁被門窗洞截斷時，應在洞口上部增設一樣截面的附加圈梁。附加圈梁與圈梁的搭接長度不應小于其垂直間距H的2倍，且不小于1m圖15.26。2 縱橫墻交接處的圈梁應有可靠的銜接，其配筋構造如圖15.27。3 剛彈性和彈性方案房屋，圈梁應與屋架、大梁等構件可靠銜接。 15.5.2.2 圈梁的構造要求4 鋼筋混凝土圈梁的寬度普通與墻厚一樣，當墻厚240mm時，其寬度不宜小于2h/3。圈梁的高度不應小于120mm。 5 采用現澆鋼筋混凝土樓屋蓋的多

42、層砌體構造房屋的未設圈梁的樓層，其樓面板嵌入墻內的長度不應小于120mm，并在樓板內沿墻的方向配置不少于210的縱向鋼筋。6 圈梁兼作過梁時，過梁部分的縱向受力鋼筋應按計算配筋。 圖15.26 圈梁被門窗洞口截斷時的構造 圖15.27 房屋轉角處及丁字交叉處圈梁的構造 15.6 砌體構造的構造要求1 五層及五層以下房屋的墻，以及受振動或層高大于6m的墻、柱所用資料的最低強度等級，應符合以下要求：磚MU10；砌體MU7.5；石材MU30；砂漿M5。2 地面以下或防潮層以下的砌體，潮濕房間的墻，所用資料的最低強度等級應符合表15.7的要求。3 承重的獨立磚柱，截面尺寸不應小于240mm370mm。

43、 15.6.1 普通構造要求4 跨度大于6m的屋架和跨度大于以下數值的梁：對磚砌體為4.8m，對砌塊和料石砌體為4.2m，對毛石砌體為3.9m，支承面下應設置混凝土或鋼筋混凝土墊塊，墻中設有圈梁時，墊塊與圈梁宜澆成整體。5 對240mm的磚砌體墻，大梁跨度為6m，對180mm的磚砌體墻，大梁跨度為4.8m,其支承處宜加壁柱，或采取其他加強措施。6 預制鋼筋混凝土板的支承長度，在墻上不宜小于100mm，在鋼筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；預制鋼筋混凝土梁在墻上的支承長度，不宜小于240mm。 7 支承在墻、柱上的吊車梁、屋架及跨度l9m支承在磚砌體，或l7.2m支承在砌塊和料石砌體上的預制梁的端

44、部，應采用錨固件與墻、柱上的墊塊錨固圖15.28。8 骨架房屋的填充墻及維護墻，宜用鋼筋與骨架銜接。普通是在鋼筋混凝土骨架中預埋拉結筋，砌磚時嵌入墻體的程度灰縫內圖15.29。9 山墻處的壁柱宜砌至山墻頂部。風壓較大的地域，檁條與山墻錨固圖15.30，屋蓋不宜挑出山墻。 13 混凝土砌塊墻體的以下部位，如未設圈梁或混凝土墊塊，應采用不低于Cb20的混凝土將孔洞灌實： 擱柵、檁條和鋼筋混凝土樓板的支承面下，高度不應小于200mm的砌體； 屋架、梁等構件的支承面下，高度不應小于600mm，長度不應小于600mm的砌體； 挑梁支承面下，距墻中心線每邊不小于300mm，高度不應小于600mm的砌體。 10 砌塊砌體應分皮錯縫搭砌。上下皮搭砌長度不得小于90mm。當搭砌長度不滿足上述要求時，應在程度灰縫內設置不少于24的焊接鋼筋網片，網片每端均應超越該垂直縫，其長度不得小于300mm。11 砌塊墻與后砌隔墻交接處，應沿墻高每400mm在程度灰縫內設置不少于24的焊接鋼筋網片圖15.31。12 混凝土砌塊房屋，宜在縱橫墻交接處、距墻中心線每邊不小于300mm范圍內的孔洞，采用不低于Cb20的混凝土灌實，灌實高度應為墻身全高。表15.7 地面以下