《建筑结构设计》第六章砌体结构课件.ppt

1、第6 章 砌体结构6.2 砌体结构分析砌体结构分析6.3 砌体房屋墙体设计砌体房屋墙体设计6.4 砌体房屋水平构件设计砌体房屋水平构件设计6.5 砌体房屋的构造措施砌体房屋的构造措施6.1 砌体结构种类及布置砌体结构种类及布置建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴6.1.1 砌体结构种类6.1.1 结构种类结构种类砌体结构6.1 结构布置结构布置6.1 砌体结构种类及布置横墙承重体系横墙承重体系竖向荷载的传递路线为：竖向荷载的传递路线为：板板横墙横墙基础基础地基地基纵墙承重体系纵墙承重体系竖向荷载的传递路线为：竖向荷载的传递路线为：板板梁梁纵墙纵墙基

2、础基础地基地基外纵墙楼板内纵墙横墙山墙山墙外纵墙板梁建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴3内纵墙山墙横墙梁外纵墙纵横墙承重体系纵横墙承重体系砼柱砼梁山墙砼板外纵墙内框架承重体系内框架承重体系板板梁梁横横 墙墙纵墙纵墙基础基础地基地基板板梁梁柱柱外纵墙外纵墙墙基墙基地基地基柱基柱基建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴4二层梁、柱布置二层墙体布置底部框架上部砌体承重体系底部框架上部砌体承重体系竖向复合结构竖向复合结构6.1.1 结构种类结构种类砌体结构6.1 结构布置结构布置建筑结构设计建筑结构设计课件课件

3、20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴56.1.2 砌体结构的组成上部结构上部结构竖向承重构件竖向承重构件（墙、柱）（墙、柱）水平构件水平构件圈梁、构造柱圈梁、构造柱过梁过梁墙梁墙梁挑梁挑梁6.1.1 结构种类砌体结构6.1 结构布置结构布置6.1.2 组成组成基础基础（墙下刚性基础、条形基础，筏形基础、桩基础）建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴678如何区分框架结构和砌体结构？96.1.3 砌体结构布置的一般要求承重墙均匀对称，平面内对齐，竖向连续；承重墙均匀对称，平面内对齐，竖向连续；总高度、层数和高宽比限值；总高度、层数和高宽比

4、限值；墙体间距及局部尺寸限值；墙体间距及局部尺寸限值；圈梁、构造柱设置。圈梁、构造柱设置。6.1.1 结构种类砌体结构6.1 结构布置结构布置6.1.2 组成组成建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴6.2.1 静力计算模型一、平面计算模型竖向荷载传递：竖向荷载传递：纵墙纵墙屋盖屋盖另一侧纵墙另一侧纵墙基础基础地基地基屋面板屋面板屋面大梁屋面大梁纵墙纵墙基础基础地基地基水平荷载传递：水平荷载传递：基础基础6.2 砌体结构分析计算单元计算单元计算单元计算单元计算简图计算简图6.2.1 静力计算模型静力计算模型砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析结构

5、分析upupupup建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴二、房屋的空间作用如果房屋两端存在山墙则水平荷载传递：如果房屋两端存在山墙则水平荷载传递：有了山墙后风荷载不只是在纵墙和屋盖组成的平面排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架内传递,而是在屋盖和山墙组成的空间结构中传递，而是在屋盖和山墙组成的空间结构中传递，结构存在结构存在空间作用空间作用。地基纵墙基础山墙基础山墙屋盖纵墙风荷载主要 maxmaxf横墙间距建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴 如果用如果用P表示按平面计算表示按平面

6、计算模型模型算出的水平位移，用算出的水平位移，用 s 表示实际表示实际结构中的水平位移，则由于存在空间作用，结构中的水平位移，则由于存在空间作用，s p ，两者的差异两者的差异反映了空间作用的程度。反映了空间作用的程度。越大越大(接近于接近于1)1)说明空间作用越弱；反之说明空间作用越强。根说明空间作用越弱；反之说明空间作用越强。根据空间作用的强弱据空间作用的强弱(即即的大小的大小)对平面排架的计算模型进行修正。对平面排架的计算模型进行修正。令令 为空间性能影响系数。它与下列因素有关：为空间性能影响系数。它与下列因素有关：1ps屋（楼）盖的刚度（与屋盖类型有关）屋（楼）盖的刚度（与屋盖类型有关

7、）；横（山）墙的间距；横（山）墙的间距；山墙刚度。山墙刚度。6.2.1 静力计算模型静力计算模型砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析结构分析建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴三、静力计算方案0ps刚性方案刚性方案刚性方案 弹性方案0su，弹性方案弹性方案1Psuu，刚弹性方案刚刚弹性方案弹性方案10Psuu 0，实用中，实用中，在一定范围内即认为是某一种方案。例如第一类屋盖在一定范围内即认为是某一种方案。例如第一类屋盖 0.77 0.77 属弹性方案属弹性方案 0.330.33 0.77 属刚弹性方案属刚弹性方案6.2.1 静力计算模型静力计

8、算模型砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析结构分析建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴四、按刚性方案和刚弹性方案计算时对横墙的要求楼盖类型一定后房屋的空间刚度主要取决于横墙。按刚性方案和刚楼盖类型一定后房屋的空间刚度主要取决于横墙。按刚性方案和刚弹性方案计算时对房屋的整体空间刚度有要求，弹性方案计算时对房屋的整体空间刚度有要求，因而对横墙因而对横墙有要求有要求横墙中洞口的水平截面积不超过全截面的横墙中洞口的水平截面积不超过全截面的50%50%；横墙厚度不宜小于横墙厚度不宜小于180180mmmm；横墙长度不宜小于高度（单层）或总高度的一半（多层

9、）；横墙长度不宜小于高度（单层）或总高度的一半（多层）；纵横墙应同时砌筑，如不满足应采取纵横墙应同时砌筑，如不满足应采取其他措施其他措施。4000maxHu如如1 1、2 2、3 3条不能同时满足，要求对横墙的刚度进行验算：条不能同时满足，要求对横墙的刚度进行验算：6.2.1 静力计算模型静力计算模型砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析结构分析建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴F1HF1Hx如果墙顶作用如果墙顶作用F F1 1，则，则GAHFEIHFu131max3截面剪应力不均匀系数，截面剪应力不均匀系数，对于弹性材料的矩形截面为对于弹性材

10、料的矩形截面为1.2，此，此处取处取2.0；G砌体剪切模量，可近似取砌体剪切模量，可近似取G=E/2。多层房屋的总侧移可逐层计算多层房屋的总侧移可逐层计算)(21WRnF横墙承受的水平荷载横墙承受的水平荷载n1个开间n2个开间6.2.1 静力计算模型静力计算模型砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析结构分析 某一开间Wq1q2q1q2WR(6.2.1)建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴6.2.2 刚性方案房屋的内力计算一、承重纵墙的计算p 单层单层风载（风载（q1、q2、W）屋面荷载屋面荷载NP（屋盖自重、活载、雪载）屋盖自重、活载、雪载）对墙

11、体可能有偏心矩对墙体可能有偏心矩eP，因而产生偏心力矩，因而产生偏心力矩MP=NPeP墙体墙体及门窗及门窗自重（如果是变截面，自重（如果是变截面，上阶部分自重对下上阶部分自重对下阶轴线将产阶轴线将产生偏心力矩。生偏心力矩。荷载荷载计算简图计算简图6.2.1 静力计算模型砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析结构分析6.2.2 刚性方案分析刚性方案分析NPq1q2NPNPePNPePHW建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴p 多多层层计算简图计算简图水平载下进一步简化的考虑：对多层来讲，弯矩相对轴力较小。水平载下进一步简化的考虑：对多层来讲，弯矩相

12、对轴力较小。竖载下水平载下在竖向荷载下轴力是主要的，弯矩较小；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。楼盖嵌入墙体，使墙体传递弯距的能力受到削弱。竖向荷载下进一步简化的考虑：竖向荷载下进一步简化的考虑：6.2.1 静力计算模型砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析结构分析6.2.2 刚性方案分析刚性方案分析建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴内力计算内力计算竖向荷载下竖向荷载下2)()4.02(1202hhNahNeNeNMNNNuPuuPPIuPI水平荷载下水平荷载下按连续梁计算，也可按连续梁计算，也可近

13、似取近似取M=wHi2/12多层刚性房屋满足以下三个条件可不考虑风荷载多层刚性房屋满足以下三个条件可不考虑风荷载：洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3；层高和总高不超过表6-3的规定；屋面自重不小于0.8kN/m2。NuNPeua00.4a0NMNdh2h1ePNII=NI+NdMII=0建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴二、承重横墙的计算纵墙间距一般较小，满足刚性方案的要求，纵墙间距一般较小，满足刚性方案的要求，楼盖是横墙的固定铰支座；对于多层，可近楼盖是横墙的固定铰支座；对于多层，可近似假定墙体在楼盖处铰接；似假定墙体在楼盖处铰接；由于横

14、墙承受均布荷载，可以取由于横墙承受均布荷载，可以取1 1米宽作为计算单元；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，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。偏心受压计算。除山墙外，内横墙仅承受由楼面传来的竖向荷载；除山墙外，内横墙仅承受由楼面传来的竖向荷载；1m建筑结构设计建筑结构设计课件课件201220

15、12版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴6.2.3 弹性和刚弹性方案房屋的内力计算计算步骤：计算步骤：首先在柱顶或楼层处加上固定铰支座求出截面内力和固定铰支座首先在柱顶或楼层处加上固定铰支座求出截面内力和固定铰支座的反力的反力R Ri i；将反力将反力R Ri i 反方向作用于排架，求出其内力；反方向作用于排架，求出其内力；将上面两种情况的内力叠加，即得到刚弹性方案的内力。将上面两种情况的内力叠加，即得到刚弹性方案的内力。6.2.1 静力计算模型砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析结构分析6.2.2 刚性方案分析6.2.3 弹性和刚弹性方案分析弹性和刚弹性方案分析RnRiR1nRniRi1R

16、16.2.4 其他多层房屋的内力分析要点顶层不符合刚性方案要求，顶层不符合刚性方案要求，下面各下面各层符合刚性方案要求的房屋层符合刚性方案要求的房屋。6.2.1 静力计算模型砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析结构分析6.2.2 刚性方案分析6.2.3 弹性和刚弹性方案分析6.2.4 其他多层房屋其他多层房屋一、上柔下刚多层房屋一、上柔下刚多层房屋RnnRn建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴二、内框架砌体房屋二、内框架砌体房屋砼水平构件与墙体铰接，与砼柱一般刚接，为刚砼水平构件与墙体铰接，与砼柱一般刚接，为刚排架结构；排架结构；竖向静力荷载下

17、可将墙体简化为竖向固定铰支座；竖向静力荷载下可将墙体简化为竖向固定铰支座；水平静力荷载作用下，当满足刚性方案要求时，可认为楼层处无水平静力荷载作用下，当满足刚性方案要求时，可认为楼层处无侧移，纵墙的计算简图为一竖向连续构件；当为柔性方案时，可按侧移，纵墙的计算简图为一竖向连续构件；当为柔性方案时，可按刚刚排架进行分析，为简化，也可不考虑墙体的抗侧刚度，假定水排架进行分析，为简化，也可不考虑墙体的抗侧刚度，假定水平荷载完全由刚架柱承担。平荷载完全由刚架柱承担。建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴三、底部框架砌体房屋上部砌体部分的计算方法同一般多层砌体

18、房屋；上部砌体部分的计算方法同一般多层砌体房屋；框架部分需承受上部各层的竖向荷载和水平荷载；框架部分需承受上部各层的竖向荷载和水平荷载；水平荷载可以等效成作用在框架顶部的集中水平力和倾覆力矩。水平荷载可以等效成作用在框架顶部的集中水平力和倾覆力矩。楼板纵墙横墙框架梁框架柱Wq、gMW6.2.5 砌体房屋的抗震分析要点(自学）建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴24 砌体结构的墙、柱一般仅进行承载能力极限状态砌体结构的墙、柱一般仅进行承载能力极限状态的计算，包括的计算，包括承载力和稳定承载力和稳定，其中墙、柱的稳定是，其中墙、柱的稳定是通过高厚比限制

19、来满足的。通过高厚比限制来满足的。6.3 砌体房屋墙体设计uNPNdNIIII规范规定：计算截面一律取窗间墙面积。于是只需规范规定：计算截面一律取窗间墙面积。于是只需取取-、-截面作为计算截面。截面作为计算截面。6.3.1 墙、柱的受压承载力计算一、控制截面的选择 -、-截面由于开有窗洞而受到削弱；截面由于开有窗洞而受到削弱；-截面在截面在N NP P作用下局部受压，且作用下局部受压，且M M最大；最大；-截面轴力最大，且窗下砌体抗剪能力较弱，压应截面轴力最大，且窗下砌体抗剪能力较弱，压应力分布不均匀。这四个截面都是控制截面。力分布不均匀。这四个截面都是控制截面。砌体结构6.1 结构布置6.2

20、 结构分析6.3.1 受压承载力受压承载力6.3 墙体设计墙体设计建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴25 截面按截面按Mmin、Nmax进行偏压计算进行偏压计算-二、承载力计算内容二、承载力计算内容三、荷载效应组合三、荷载效应组合1.21.2永久荷载的内力标准值永久荷载的内力标准值+1.4+1.4 其中一项可变荷载的内力标其中一项可变荷载的内力标准值准值+其余可变荷载的内力组合值其余可变荷载的内力组合值；1.351.35永久荷载的内力标准值永久荷载的内力标准值+1.4+1.4所有可变荷载内力组合值。所有可变荷载内力组合值。砌体结构6.1 结构布置

21、6.2 结构分析6.3.1 受压承载力受压承载力6.3 墙体设计墙体设计按按Mmax、Nmin进行偏压计算进行偏压计算按按Nu、NP进行局部受压计算进行局部受压计算1.21.2重力荷载内力标准值重力荷载内力标准值+1.3+1.3地震作用内力标准值。地震作用内力标准值。抗震设防区：抗震设防区：266.3.2 墙、柱的高厚比验算210ThH一、一、高厚比验算公式高厚比验算公式H H0 0墙、柱的计算高度，墙、柱的计算高度，按按附表附表C.3.9C.3.9确定；确定；（6.3.1）砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.3.1 受压承载力6.3 墙体设计墙体设计6.3.2 高厚比验算高厚比验算建

22、筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴27砌体墙、柱的计算高度砌体墙、柱的计算高度对于对于无吊车荷载无吊车荷载的弹性方案房屋，不考虑房屋的空间作用，但考的弹性方案房屋，不考虑房屋的空间作用，但考虑同一平面排架中其余柱对它的水平约束作用。虑同一平面排架中其余柱对它的水平约束作用。H对于单跨排架，对于单跨排架，k=3EI/H3，=3；对于双跨排架；对于双跨排架k=23EI/H3 ，=；可分别求得；可分别求得=1.43和和=1.18。为便于记忆，为便于记忆，规范规范分别取分别取l0=1.5H和和l0=1.25H。28当垂直方向有46个开间时，HH)83.09

23、4.0(0规范取HH 029有吊车荷载有吊车荷载时，考虑房屋的空间作用，即不仅考虑同一排架内各时，考虑房屋的空间作用，即不仅考虑同一排架内各柱参加工作；而且还考虑相邻排架的协同工作。因此，可将上端近柱参加工作；而且还考虑相邻排架的协同工作。因此，可将上端近似简化为固定铰支座。似简化为固定铰支座。当 ，时，。uuHHHH)7.07.0(0lHH03/ulHHlHH 0HuHlH变截面上段：变截面下段：)tan(3，33ulluHHII12.0/ulII30垂直排架方向，除了将柱顶作为不动铰支座外，假定变截面处也存在不动铰支座。根据这一模型，上、下柱计算长度分别为：，uHH25.10lHH8.00

24、对于刚弹性方案，考虑到房屋的空间刚度较好，柱在排架方向的计算高度适当减小；而在垂直排架方向与弹性方案取值相同。316.3.2 墙、柱的高厚比验算210ThH一、一、高厚比验算公式高厚比验算公式AIhT12H H0 0墙、柱的计算高度，墙、柱的计算高度，按按附表附表C.3.9C.3.9确定；确定；h hT T墙、柱的折算厚度，墙、柱的折算厚度，（对于矩形截面（对于矩形截面h hT Th h)允许高厚比，见表允许高厚比，见表6-6，与砂浆强度有关；，与砂浆强度有关；（6.3.1）砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.3.1 受压承载力6.3 墙体设计墙体设计6.3.2 高厚比验算高厚比验算建

25、筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴32墙、柱的允许高厚比 为满足稳定性，要求所受最大荷载为满足稳定性，要求所受最大荷载N不超过临界荷载不超过临界荷载Nl 。将承载力计算时的极限承载力（。将承载力计算时的极限承载力（N=fA）作为最大）作为最大荷载。考虑到矩形截面荷载。考虑到矩形截面I=bh3/12，则稳定要求，则稳定要求 NNl 可转可转化为：化为：fEhH1220 由于高厚比控制是由稳定计算转化而来，许多影响稳定由于高厚比控制是由稳定计算转化而来，许多影响稳定性的因素，如材料性能、荷载作用方式、截面形式等都将性的因素，如材料性能、荷载作用方式、截

26、面形式等都将影响允许高厚比的取值。影响允许高厚比的取值。fAHEINl202fbhHEbh20321233力学性能力学性能:砂浆强度高，砌体的弹性模量大。因此，砂砂浆强度高，砌体的弹性模量大。因此，砂浆强度高时，墙、柱的允许高厚比相应提高。浆强度高时，墙、柱的允许高厚比相应提高。砌体类型：毛石砌体与实心砌体相比，刚度差，所以高砌体类型：毛石砌体与实心砌体相比，刚度差，所以高厚比的控制应严些；相反，组合砌体的允许高厚比可提高厚比的控制应严些；相反，组合砌体的允许高厚比可提高（表（表6.66.6附注）；混凝土构造柱可以提高稳定性。附注）；混凝土构造柱可以提高稳定性。砌体截面形式砌体截面形式:墙上开

27、洞会降低稳定性。用墙上开洞会降低稳定性。用 2 2修正。修正。荷载作用方式荷载作用方式:对于非承重墙，荷载沿墙体高度线性分对于非承重墙，荷载沿墙体高度线性分布，与墙顶受荷的承重墙相比，稳定性高。用布，与墙顶受荷的承重墙相比，稳定性高。用 1 1修正。修正。346.3.2 墙、柱的高厚比验算210ThH一、一、高厚比验算公式高厚比验算公式AIhT12H H0 0墙、柱的计算高度，墙、柱的计算高度，按按附表附表C.3.9C.3.9确定；确定；h hT T墙、柱的折算厚度，墙、柱的折算厚度，（对于矩形截面（对于矩形截面h hT Th h)允许高厚比，见表允许高厚比，见表6-6，与砂浆强度有关；，与砂

28、浆强度有关；1 1非承重墙非承重墙的修正系数（对承重墙的修正系数（对承重墙 1 1=1)=1)；开洞修正系数。开洞修正系数。（6.3.1）砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.3.1 受压承载力6.3 墙体设计墙体设计6.3.2 高厚比验算高厚比验算建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴35二、验算内容整片墙整片墙Ws 确定计算高度时墙长取相确定计算高度时墙长取相邻横墙间距邻横墙间距s sW W。fbfb翼缘宽度翼缘宽度:多层多层有门窗洞有门窗洞无门窗洞无门窗洞单层单层Hb32fbs砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.3.1 受压承载力

29、6.3 墙体设计墙体设计6.3.2 高厚比验算高厚比验算s36壁柱间墙壁柱间墙 确定计算高度时墙长取确定计算高度时墙长取壁柱间间距壁柱间间距s s，且一律按刚，且一律按刚性方案。性方案。砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.3.1 受压承载力6.3 墙体设计墙体设计6.3.2 高厚比验算高厚比验算slbc带混凝土构造柱墙带混凝土构造柱墙允许高厚比乘以提高系数：允许高厚比乘以提高系数：c=1+bc/l 与砌体材料有关的与砌体材料有关的系数系数6.3.3 墙体抗震承载力验算建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴376.4.1 过梁的计算与构造6.4

30、 砌体房屋水平构件设计一、种类与构造钢筋砼过梁240砖砌弧拱过梁钢筋砖过梁240mln2砖砌平拱过梁240mln8.1砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.4.1 过梁过梁6.3 墙体设计6.4 水平构件设计水平构件设计建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴38nlwh二、截面计算1.1.受力特点受力特点 砖砌过梁受载后，在跨中上部受压，下砖砌过梁受载后，在跨中上部受压，下部受拉。当跨中竖向截面或支座斜截面的部受拉。当跨中竖向截面或支座斜截面的拉应变达到砌体的极限拉应变时，将出现拉应变达到砌体的极限拉应变时，将出现竖向裂缝和阶梯形斜裂缝。竖向裂

31、缝和阶梯形斜裂缝。对钢筋砖过梁，过梁下部的拉力将由钢筋承受；对砖砌平拱过梁，对钢筋砖过梁，过梁下部的拉力将由钢筋承受；对砖砌平拱过梁，下部的拉力将由两端砌体提供的推力来平衡。下部的拉力将由两端砌体提供的推力来平衡。过梁跨中截面受弯承载力不足而破坏；过梁跨中截面受弯承载力不足而破坏；过梁支座附近斜截面受剪承载力不足而破坏；过梁支座附近斜截面受剪承载力不足而破坏；过梁支座边沿水平灰缝发生破坏过梁支座边沿水平灰缝发生破坏(钢筋砖过梁不会发生钢筋砖过梁不会发生)。最后可能有三种破坏形式：最后可能有三种破坏形式：建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴392.荷

32、载荷载砖砖(砌块砌块)自重：自重：hwln/3(2)，按实际高度计算，按实际高度计算(即墙体面积即墙体面积ln hw)梁板传来的荷载：梁板传来的荷载：hwln全部考虑；全部考虑；hwln不考虑不考虑3.计算公式计算公式砖砌平拱过梁砖砌平拱过梁 不考虑水平推力对抗弯承载力的提高，而仅将砌体抗拉强度取为不考虑水平推力对抗弯承载力的提高，而仅将砌体抗拉强度取为沿齿缝的强度；略去支座边沿水平灰缝破坏的验算。沿齿缝的强度；略去支座边沿水平灰缝破坏的验算。hw ln/3(2)，只考虑，只考虑ln/3(2)高度的墙体重量高度的墙体重量正截面承载力：正截面承载力：MftmW (6.4.1)斜截面承载力：斜截面

33、承载力：V fvbz (6.4.2)截面计算高度：截面计算高度：hwln，取，取h=ln/3hwln/3，取，取h=hwln/3 hw0.4，砌体强度，砌体强度较高）较高）砌体沿主压应力方向压碎、砌体沿主压应力方向压碎、剥落。剥落。wh0lwh0l建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴46局部受压破坏局部受压破坏（hw/l0 0.75，砌体强度较低）砌体强度较低）wh0lwh0l斜拉破坏斜拉破坏（hw/l0较小，较小，0.4，砂浆强度较低）墙体沿灰缝的阶梯，砂浆强度较低）墙体沿灰缝的阶梯形裂缝而破坏。形裂缝而破坏。建筑结构设计建筑结构设计课件课件20

34、122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴47三、墙梁的设计要点（以简支墙梁为例）三、墙梁的设计要点（以简支墙梁为例）使用阶段：正截面抗弯；斜截面抗剪；使用阶段：正截面抗弯；斜截面抗剪；托梁支座上部砌体局部托梁支座上部砌体局部受压受压施工阶段：托梁抗弯、抗剪承载力验算（不考虑砌体作用）。施工阶段：托梁抗弯、抗剪承载力验算（不考虑砌体作用）。hw取托梁顶面的一层墙高，取托梁顶面的一层墙高，且且l01.计算简图计算简图墙梁计算高度：H0=hw+hb/2翼墙计算宽度翼墙计算宽度bf：取窗间墙宽度或横取窗间墙宽度或横墙间距的墙间距的2/3，且每边，且每边 3.5h和和 l0/6；墙梁计算跨度墙梁计

35、算跨度 l0：1.1ln和和lc中的较小值；中的较小值；荷载荷载：作用在托梁顶面作用在托梁顶面Q1、F1 ；作用在墙梁顶面作用在墙梁顶面 Q2l0lna1a2Q2F1Q1abhhhAAhfh3.5hl0/6bfAAhbhwH0ht建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴48M1：Q1、F1在在-截面产生的弯距。截面产生的弯距。2Ma2MbtN0H0Hg1M1M2.正截面承载力计算正截面承载力计算M2：Q2在在-截面产生的弯距；截面产生的弯距；由由M2=M2+NbtH0，可得到托梁拉力：，可得到托梁拉力：02)1(HMNbtga规范采用下列公式计算托梁内

36、力：规范采用下列公式计算托梁内力：21MMMMba(6.4.4)02/HMNNb(6.4.5)托梁正截面按偏心受拉构件进行计算。托梁正截面按偏心受拉构件进行计算。M：托梁的跨中弯矩系数；托梁的跨中弯矩系数；N托梁的跨中轴力系数。托梁的跨中轴力系数。对于连续和框支墙梁，尚需对托梁的支座截面按受弯构对于连续和框支墙梁，尚需对托梁的支座截面按受弯构件进行正截面计算。件进行正截面计算。49(斜拉破坏通过构造措施避免斜拉破坏通过构造措施避免hw/l0 0.4）3 斜截面承载力计算斜截面承载力计算 墙体墙体fhhlhlhVwtb)/2.0(00212V2：Q2作用下支座边缘的剪力设计值；作用下支座边缘的剪

37、力设计值；（6.4.10)：翼墙或构造柱影响系数；：翼墙或构造柱影响系数；：洞口影响系数：洞口影响系数;托梁（按受弯构件计算斜截面承载力）托梁（按受弯构件计算斜截面承载力）托梁的剪力设计值按下式确定：托梁的剪力设计值按下式确定：21VVVVbV1：Q1、F1作用下按简支梁、连续梁或框架梁分析得到的托梁支座作用下按简支梁、连续梁或框架梁分析得到的托梁支座截面的剪力设计值；截面的剪力设计值；V:托梁剪力系数。托梁剪力系数。（6.4.11）hb：托梁截面高度；：托梁截面高度；ht：墙梁顶面圈梁截面高度。：墙梁顶面圈梁截面高度。建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大

38、学邱洪兴504.托梁上部砌体局部承压托梁上部砌体局部承压Q2fh (6.4.12a)5.托梁在施工阶段的验算托梁在施工阶段的验算施工阶段砌体中砂浆尚未硬化，不考虑共同工作，托梁按受弯构件施工阶段砌体中砂浆尚未硬化，不考虑共同工作，托梁按受弯构件进行正截面、斜截面计算。进行正截面、斜截面计算。荷载包括：荷载包括：托梁自重及本层楼盖的自重；托梁自重及本层楼盖的自重；本层楼盖的施工荷载；本层楼盖的施工荷载；墙体自重（可取高度为墙体自重（可取高度为1/3跨度的墙体重量）。跨度的墙体重量）。砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.4.1 过梁6.3 墙体设计6.4 水平构件设计水平构件设计6.4.2

39、 墙梁墙梁=0.25+0.08bf/h 0.81 (6.4.12b)建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴516.4.3 悬挑构件一、受力特点一、受力特点F00F0 x1.1.应力分布应力分布3.3.破坏形态破坏形态:饶饶o o点倾覆破坏（刚体失稳）点倾覆破坏（刚体失稳）;挑梁下砌体局部受压破坏挑梁下砌体局部受压破坏;挑梁正截面或斜截面破坏挑梁正截面或斜截面破坏。二、二、计算要点计算要点Mr抗倾覆力矩设计值，不考虑活荷载，墙体面积可考虑抗倾覆力矩设计值，不考虑活荷载，墙体面积可考虑45扩散角，扩散角，Mr=0.8Gr(l2-x0)1.1.抗倾覆验算抗

40、倾覆验算Mov倾覆力矩，注意倾覆点不在墙边。倾覆力矩，注意倾覆点不在墙边。M0vMr (6.4.13a)砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.4.1 过梁6.3 墙体设计6.4 水平构件设计水平构件设计6.4.2 墙梁6.4.3 挑梁挑梁2.2.裂缝发展裂缝发展建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴52Nl挑梁下支承压力，取挑梁下支承压力，取Nl=2R，R为挑梁的倾为挑梁的倾覆荷载设计值覆荷载设计值；2.2.挑梁下墙体的局部受压验算挑梁下墙体的局部受压验算llfANg应力图形丰满系数，可取应力图形丰满系数，可取0.7；局部局部受压强度提高系数受

41、压强度提高系数，取，取1.25（一字墙）（一字墙）或或1.5（丁字墙）；（丁字墙）；Al=1.2bhb为挑梁下砌体局部受压面积。为挑梁下砌体局部受压面积。3.挑梁自身承载力计算挑梁自身承载力计算（按受弯构件计算）（按受弯构件计算）最大剪力在墙边，但最大弯矩在接近最大剪力在墙边，但最大弯矩在接近x0处，近似取处，近似取 Mmax=MovF0 xmaxMmaxV0M0V(6.4.14)砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.4.1 过梁6.3 墙体设计6.4 水平构件设计水平构件设计6.4.2 墙梁6.4.3 挑梁挑梁建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学

42、邱洪兴53 6.5 砌体房屋构造6.5.1 墙体开裂及其防止措施一、一、防止温度和收缩变形引起的墙体裂缝防止温度和收缩变形引起的墙体裂缝起因起因 由于各种材料的温度膨胀系数不同由于各种材料的温度膨胀系数不同，而房屋中的各部分构件相互而房屋中的各部分构件相互联结成为一个空间整体，当温度变化时，各部分必然会因相互制约联结成为一个空间整体，当温度变化时，各部分必然会因相互制约而产生附加内力。如果构件中产生的拉而产生附加内力。如果构件中产生的拉应变应变超过砼或砌体的超过砼或砌体的极限极限拉拉应变应变，就会出现裂缝。，就会出现裂缝。a砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.5.1 开裂及措施开裂及措

43、施6.3 墙体设计6.4 水平构件设计6.5 砌体构造砌体构造建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴54砼的收缩值比砌体砼的收缩值比砌体大得多，收缩值的大得多，收缩值的不一致也会产生附不一致也会产生附加内力。加内力。cdeb建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴5556575859措施：设置伸缩缝措施：设置伸缩缝为了防止或减轻顶层墙体裂缝，可以采取以下措施：为了防止或减轻顶层墙体裂缝，可以采取以下措施：屋面设置有效的保温、隔热层；屋面设置有效的保温、隔热层；保温、隔热层或屋面刚性面层及找平层应设置分隔缝保温

44、、隔热层或屋面刚性面层及找平层应设置分隔缝；采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖；采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖；7 7度及度及7 7度以下抗震设防区，在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的度以下抗震设防区，在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层接触面处设置水平滑动层；砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.5.1 开裂及措施开裂及措施6.3 墙体设计6.4 水平构件设计6.5 砌体构造砌体构造建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴60顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通；顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，

45、并沿内外墙拉通；顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3 3道焊接钢筋网片或道焊接钢筋网片或2 26 6拉结筋拉结筋顶层墙体门窗洞口，在过梁上的水平灰缝内设置顶层墙体门窗洞口，在过梁上的水平灰缝内设置2323道焊接钢筋道焊接钢筋网片或网片或2 2 6 6拉结筋；拉结筋；顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M5 M5；女儿墙宜设置构造柱；女儿墙宜设置构造柱；房屋顶层端部墙体内适当增设构造柱。房屋顶层端部墙体内适当增设构造柱。砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.5.1 开裂及措施开裂及措施6.3 墙体设计6.4 水平构件设计6.5 砌体构造砌体构造

46、建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴61二、二、防止防止地基不均匀沉降地基不均匀沉降引起的墙体裂缝引起的墙体裂缝起因起因当地基不均匀沉降时，整个房屋就象梁一样受弯、受剪，因而在墙当地基不均匀沉降时，整个房屋就象梁一样受弯、受剪，因而在墙体内将引起较大的附加应力，当产生的拉体内将引起较大的附加应力，当产生的拉应变应变超过砌体的超过砌体的极限极限拉拉应应变变时，墙体就会出现裂缝。时，墙体就会出现裂缝。砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.5.1 开裂及措施开裂及措施6.3 墙体设计6.4 水平构件设计6.5 砌体构造砌体构造fgh建筑结构设计建筑

47、结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴626364656667686970717273747576防止措施防止措施设置沉降缝设置沉降缝 下列情况设置沉降缝：下列情况设置沉降缝：在地基土质有显著差异处；在地基土质有显著差异处；在房屋的相邻部分高差较大或荷载、结构刚度、地基处理方法在房屋的相邻部分高差较大或荷载、结构刚度、地基处理方法和基础类型有显著差异处；和基础类型有显著差异处；在平面形状复杂的房屋转角处和过长房屋的适当部位；在平面形状复杂的房屋转角处和过长房屋的适当部位；在分期建造的房屋交接处。在分期建造的房屋交接处。砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.5.

48、1 开裂及措施开裂及措施6.3 墙体设计6.4 水平构件设计6.5 砌体构造砌体构造建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴77采用合理的建筑体型和结构形式采用合理的建筑体型和结构形式软土地区房屋的体型应力求简单，尽量避免立面高低起伏和平面软土地区房屋的体型应力求简单，尽量避免立面高低起伏和平面凹凸曲折；凹凸曲折；房屋的长高比不宜过大；房屋的长高比不宜过大；邻近建筑物或地面荷载引起的地基附加变形对建筑物的影响应予邻近建筑物或地面荷载引起的地基附加变形对建筑物的影响应予考虑。考虑。加强房屋的整体刚度和强度加强房屋的整体刚度和强度合理布置承重墙合理布置承重

49、墙,设计时应尽量将纵墙拉通设计时应尽量将纵墙拉通，避免断开和转折；避免断开和转折；设置圈梁；设置圈梁；不宜在墙体上开过大的洞。不宜在墙体上开过大的洞。砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.5.1 开裂及措施开裂及措施6.3 墙体设计6.4 水平构件设计6.5 砌体构造砌体构造建筑结构设计建筑结构设计课件课件20122012版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴786.5.2 圈梁的构造要求圈梁宜连续设置在同一水平面上，并尽可能形成封闭圈梁宜连续设置在同一水平面上，并尽可能形成封闭；纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接。刚弹性和弹性方案房屋，纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接。刚弹性和弹性方案房屋，

50、圈梁应与屋架、大梁等构件可靠连接。横墙为墙梁时，墙梁顶面圈梁应与屋架、大梁等构件可靠连接。横墙为墙梁时，墙梁顶面应设置贯通圈梁；应设置贯通圈梁；钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同，当墙厚钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同，当墙厚240240mmmm时，不宜时，不宜小于小于2/32/3墙厚。圈梁高度不应小于墙厚。圈梁高度不应小于120120mmmm。纵向钢筋不宜小于纵向钢筋不宜小于4 41010，箍筋间距不宜大于箍筋间距不宜大于300300mmmm；圈梁兼作过梁时，过梁部分的钢筋应按计算单独配置。圈梁兼作过梁时，过梁部分的钢筋应按计算单独配置。砌体结构6.1 结构布置6.2 结构分析6.5.1 开裂