砌体结构5-3

单层房屋承重纵墙的设计计算5.4刚性方案房屋计算第5章混合结构房屋墙体设计竖向荷载屋面荷载墙体自重恒荷载活荷载雪荷载积灰荷载荷载组合时活荷载与雪荷载不同时组合，仅取其中较大值5.4刚性方案房屋计算第5章混合结构房屋墙体设计单层房屋承重纵墙的设计计算单层房屋承重纵墙的设计计算支座反力HMR=RBA23--A点弯矩)32(2HxM=Mx=MMAB点弯矩2M=MB距离A点x处弯矩屋面荷载qH=RA83qHRB85)43(8HxxqHMx迎风面q=q1，背风面q=q2支座反力B点弯矩82qH=MB距离A点x处弯矩单层房屋承重纵墙的设计计算风荷载5.4刚性方案房屋计算墙体自重包括砌体、内外粉刷及门窗的自重，作用于墙体的轴线上。当墙柱为等截面时，自重不引起弯矩，当墙柱为变截面时，上阶柱自重G1对下阶柱各截面产生弯矩M1=G1e1(为上下阶柱轴线间距离)。因M1在施工阶段已经存在，应按悬臂柱计算第5章混合结构房屋墙体设计单层房屋承重纵墙的设计计算墙体自重5.4刚性方案房屋计算控制截面：墙柱顶端Ⅰ-Ⅰ截面(弯矩较大)墙柱底端Ⅱ-Ⅱ截面(轴力较大)风荷载作用下最大弯矩对应的Ⅲ-Ⅲ截面第5章混合结构房屋墙体设计单层房屋承重纵墙的设计计算控制截面及内力组合计算单元无门窗洞口纵墙计算单元多层房屋承重纵墙的设计计算5.4刚性方案房屋计算竖向荷载作用下的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的设计计算竖向荷载作用下的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的设计计算第二层墙上端截面下端截面luN=NNlle=NMGN=NNlu0=M竖向荷载作用下的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的设计计算底层墙上端截面下端截面luN=NNuulleNe=NM-GN=NNlu0=M竖向荷载作用下的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的设计计算04.0a=yel)(2112hheu竖向荷载作用下的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的设计计算5.4刚性方案房屋计算当楼面梁支撑于墙上时，梁端上下的墙体对梁有一定约束弯矩，使墙体产生一定的偏心距。《规范》规定，对于梁跨度大于9m的墙承重的多层房屋，应考虑梁端约束弯矩的影响，按梁两段固结计算梁端弯矩，将其乘以修正系数γ后，按墙体线刚度分配到上层墙体底部和下层墙体顶部。竖向荷载作用下的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的设计计算5.4刚性方案房屋计算ha2.0式中a—梁端的实际支承长度；h—支承墙体的厚度，当上下墙厚不同时取下部墙厚，当有壁柱时，取折算厚度hT水平荷载作用下的计算ω——沿楼层高均布风荷载设计值Hi——第i层层高风荷载可不考虑三个条件122iHM5.4刚性方案房屋计算第5章混合结构房屋墙体设计多层房屋承重纵墙的设计计算风荷载作用下的计算不考虑风荷载的情况：①屋面自重：不小于0.8kN/m2；②洞口水平截面面积：不超过全截面面积的2/3③层高和总高：不超过表5-5的规定。5.4刚性方案房屋计算第5章混合结构房屋墙体设计承重横墙计算刚性方案房屋的横墙承受屋盖和楼盖传来的均布线荷载，通常取单位宽度(b=1000mm)的横墙作为计算单元；5.4刚性方案房屋计算第5章混合结构房屋墙体设计承重横墙计算5.4刚性方案房屋计算第5章混合结构房屋墙体设计例5-3例5-1三层办公楼平面、剖面如图所示，采用钢筋混凝土装配式楼盖，底层采用MU10单排孔混凝土小型空心砌块、Mb7.5砂浆砌筑；二至三层采用MU7.5单排孔混凝土小型空心砌块、Mb7.5砂浆砌筑，墙厚度190mm，图中梁L-1截面为250mm×600mm，两端伸入墙内190mm；窗宽1800mm、高1500mm；施工质量控制等级为B级。验算各承重墙的承载力。例5-3第5章混合结构房屋墙体设计例5-3第5章混合结构房屋墙体设计1.荷载计算(1)屋面荷载屋面恒荷载标准值：4.28kN/m2屋面活荷载标准值：0.5kN/m2(不上人屋面，取屋面均布活荷载和雪荷载的较大值)，组合系数ψc=0.7(2)楼面荷载楼面恒荷载标准值：3.19kN/m2楼面活荷载标准值：2.0kN/m2，组合系数ψc=0.7例5-31.荷载计算(3)墙体荷载190mm厚混凝土小型空心砌块墙体双面水泥砂浆粉刷20mm：2.96kN/m2，铝合金窗：0.25kN/m2(4)梁L-1自重：0.25×0.6×25=3.75kN/m2.静力计算方案采用装配式钢筋混凝土屋盖，最大横墙间距s=3.6×3=10.8m32m，查表5-2，属于刚性方案房屋；例5-3且洞口水平截面积面积不超过全截面积的2/3，风荷载较小，屋面自重较大，本例外墙可不考虑风荷载的影响3.高厚比验算(例5-1)4.纵墙内力计算和截面承载力验算(1)计算单元(2)控制截面例5-3(1)计算单元例5-3例5-3第5章混合结构房屋墙体设计(2)控制截面由于一层和二、三层墙块体和砂浆的强度等级不同，需验算一层及二层墙体承载力。每层墙取两个控制截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ。例5-3第5章混合结构房屋墙体设计(2)控制截面二、三层砌体抗压强度设计值f=1.71MPa，一层砌体抗压强度设计值f=2.5MPa。每层墙计算截面的面积为：A1=A2=A3=190×1800=342000mm2(3)各层墙体内力标准值计算1)各层墙重①女儿墙及顶层梁高范围内墙重：女儿墙高度为600mm，屋面板或楼面板的厚度为120mm，梁高度为600mm，则Gk=(0.6+0.12+0.6)×3.6×2.96=14.07kN例5-3(3)各层墙体内力标准值计算1)各层墙重②二至三层墙重(从上一层梁底面到下一层梁底面)：G2k=G3k=(3.6×3.3-1.8×1.5)×2.96+1.8×1.5×0.25=27.85kN例5-3(3)各层墙体内力标准值计算1)各层墙重③底层墙重(大梁底面到基础顶面)：G1k=(3.6×3.38-1.8×1.5)×2.96+1.8×1.5×0.25=28.70kN2)屋面梁支座反力由恒载标准值传来例5-3)(35.60)3.675.33.66.328.4(213kN=Ngkl2)屋面梁支座反力由活载标准值传来例5-3)(67.53.66.35.0213kN=Nqkl有效支承长度)(190)(3.18771.1600101003mmmmfh=ac取a03=187.3(mm)3)楼面梁支座反力由恒载标准值传来例5-3由活载标准值传来)(68.223.66.30.22112kN=NNqklqkl)(99.47)3.675.33.66.319.3(2112kN=NNgklgkl3)楼面梁支座反力二层楼面梁有效支承长度a02=a03=187.3(mm)一层楼面梁有效支承长度例5-3)(154.92.50600101010mmfh=ac(4)内力组合1)二层墙Ⅰ-Ⅰ截面①第一种组合(由可变荷载效应控制的组合，γG=1.2，γQ=1.4)N2I=1.2(Gk+G3k+Nl3gk+Nl2gk)+1.4(Nl3qk+Nl2qk)=1.2×(14.07+27.85+60.35+47.99)+1.4×(5.67+22.68)=180.31+39.69=220kN例5-3(4)内力组合1)二层墙Ⅰ-Ⅰ截面①第一种组合(由可变荷载效应控制的组合，γG=1.2，γQ=1.4)Nl2=1.2Nl2gk+1.4Nl2qk=1.2×47.99+1.4×22.68=89.34kN例5-3(4)内力组合1)二层墙Ⅰ-Ⅰ截面①第一种组合(由可变荷载效应控制的组合，γG=1.2，γQ=1.4)例5-3)(1.203.1874.0954.02190022mma=el)(16.82201.2034.89222mmNeNe=Ill(4)内力组合1)二层墙Ⅰ-Ⅰ截面②第二种组合(由永久荷载效应控制的组合，γG=1.35，γQ=1.4、ψc=0.7)N2I=1.35(Gk+G3k+Nl3gk+Nl2gk)+1.4×0.7×(Nl3qk+Nl2qk)=1.35(14.07+27.85+60.35+47.99)+1.4×0.7(5.67+22.68)=202.85+27.78=230.63kN例5-3(4)内力组合1)二层墙Ⅰ-Ⅰ截面②第二种组合(由永久荷载效应控制的组合，γG=1.35，γQ=1.4、ψc=0.7)Nl2=1.35Nl2gk+1.4×0.7×Nl2qk=1.35×47.99+1.4×0.7×22.68=87.01kN例5-3(4)内力组合1)二层墙Ⅰ-Ⅰ截面①第二种组合(由永久荷载效应控制的组合，γG=1.35、γQ=1.4、ψc=0.7)例5-3)(7.58230.631.2001.87222mmNeNe=Ill(4)内力组合2)二层墙Ⅱ-Ⅱ截面①第一种组合(由可变荷载效应控制的组合，γG=1.2，γQ=1.4)N2II=1.2G2k+N2I=1.2×27.85+220=253.42kN例5-3(4)内力组合2)二层墙Ⅱ-Ⅱ截面②第二种组合(由永久荷载效应控制的组合，γG=1.35、γQ=1.4、ψc=0.7)N2II=1.35G2k+N2I=1.35×27.85+230.63=268.23kN例5-3(4)内力组合3)一层墙Ⅰ-Ⅰ截面(考虑楼面活荷载折减系数0.85)①第一种组合(由可变荷载效应控制的组合，γG=1.2，γQ=1.4)N1I=1.2(Gk+G2k+G3k+Nl3gk+Nl2gk+Nl1gk)+1.4[Nl3qk+0.85×(Nl2qk+Nl1qk)]=1.2×(14.07+27.85×2+60.35+47.99×2)+1.4×(5.67+0.85×22.68×2)=333.24kN(4)内力组合3)一层墙Ⅰ-Ⅰ截面(考虑二至三层楼面活荷载折减系数0.85)①第一种组合(由可变荷载效应控制的组合，γG=1.2，γQ=1.4)Nl1=Nl2=89.34kN例5-3)(33.049.5414.0954.02190101mma=el)(86.824.33304.3334.89111mmNeNe=Ill(4)内力组合3)一层墙Ⅰ-Ⅰ截面(考虑二至三层楼面活荷载折减系数0.85)②第二种组合(由永久荷载效应控制的组合，γG=1.35、γQ=1.4、ψc=0.7)N1I=1.35(Gk+G2k+G3k+Nl3gk+Nl2gk+Nl1gk)+1.4×0.7×[Nl3qk+0.85×(Nl2qk+Nl1qk)]=1.35(14.07+27.85×2+60.35+47.99×2)+1.4×0.7×(5.67+0.85×22.68×2)=348.58kN(4)内力组合3)一层墙Ⅰ-Ⅰ截面(考虑二至三层楼面活荷载折减系数0.85)②第二种组合(由永久荷载效应控制的组合，γG=1.35、γQ=1.4、ψc=0.7)Nl1=Nl2=87.01kN例5-3)(25.858.48304.3301.78111mmNeNe=Ill(4)内力组合4)一层墙Ⅱ-Ⅱ截面①第一种组合(由可变荷载效应控制的组合，γG=1.2，γQ=1.4)N1II=1.2G1k+N1I=1.2×28.70+333.24=367.68kN例5-3(4)内力组合4)一层墙Ⅱ-Ⅱ截面②第二种组合(由永久荷载效应控制的组合，γG=1.35、γQ=1.4、ψc=0.7)N1II=1.35G1k+N1I=1.35×28.70+348.58=387.32kN例5-3(5)截面承载力验算1)二层墙体Ⅰ-Ⅰ截面①第一种组合：A=342000mm2，f=1.71MPa，H0=3300mm例5-31.1919033001.10hH=)(57956.06.0)(16.8mmymme(5)截面承载力验算1)二层墙体Ⅰ-Ⅰ截面①第一种组合：例5-3043.019016.8he)(220)(5.32734200071.156.02kNNkNfAI查表4-1(a)，φ=0.56满足要求(5)截面承载力验算1)二层墙