砌體結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計PPT

1、 1. 掌握單、多層剛性方案房屋計算方法；2.了解過梁的類型和構(gòu)造； 3.了解墻梁的受力特點和破壞形態(tài)，墻梁的構(gòu)造； 4.掌握挑梁與雨棚的受力特點和構(gòu)造要求。教學(xué)目標(biāo)： 第四講單層剛性方案房屋計算1單層房屋承重縱墻的計算（1）靜力計算假定1） 縱墻、柱下端與基礎(chǔ)固結(jié)，上端與大梁（屋架） 鉸接；2） 屋蓋剛度等于無限大，可視為墻、柱的水平方向 不動鉸支座。剛性方案房屋計算（2）計算單元計算單層房屋承重縱墻時，一般選擇有代表性的一段或荷載較大以及截面較弱的部位作為計算單元。有門窗洞口的外縱墻，取一個開間為計算單元，無門窗洞口的縱墻，取1m長的墻體為計算單元。其受荷寬度為該墻左右各1/2的開間寬度。

2、（3）計算簡圖單層剛性方案房屋計算的計算簡圖下圖 1）屋面荷載：由軸向力（Nl）和彎矩（ ）組成。對屋架，作用點一般距墻體中心線150mm，對屋面梁， Nl距墻體邊緣的距離為0.4a0，則其偏心距 。 2）風(fēng)荷載：包括作用于屋面上和墻面上的風(fēng)荷載，屋面上（包括女兒墻上）的風(fēng)荷載可簡化為作用于墻、柱頂部的集 中荷載的W，作用于墻面上的風(fēng)荷載為均布荷載w。 3）墻體荷載：墻體荷載（NG）作用于墻體軸線上。（4）縱墻、柱的荷載 （5）內(nèi)力計算 1） 在屋蓋荷載作用下的內(nèi)力計算 在屋蓋荷載作用下，該結(jié)構(gòu)可按一次超靜定結(jié)構(gòu)計算內(nèi)力，其計算結(jié)果為： 2）風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算 計算時只考慮墻面風(fēng)荷載。在離

3、上端x處彎矩：對迎風(fēng)面， ，對背風(fēng)面， （6）墻、柱控制截面與內(nèi)力組合 控制截面為內(nèi)力組合最不利處，一般指梁的底面、窗頂面和窗臺處，其組合有： 1）Mmax與相應(yīng)的N和V； 2）Mmin與相應(yīng)的N和V； 3）Nmax與相應(yīng)的M和V； 4）Nmin與相應(yīng)的M和V。多層剛性方案房屋計算1多層房屋承重縱墻的計算（1）計算單元選擇有代表性的一段或荷載較大以及截面較弱的部位作為計算單元。計算單元的受荷寬度為(l1+l2)/2，如圖10.2.5所示。一般情況下，對有門窗洞口的墻體，計算截面寬度取窗間墻寬度，對無門窗洞口的墻體，計算截面寬度取(l1+l2)/2。對無門窗洞口且受均布荷載的墻體，取1m寬的墻體

4、計算。（2）計算簡圖1）豎向荷載作用下墻體的計算簡圖以樓蓋和基礎(chǔ)為鉸支的多跨簡支梁。計算每層內(nèi)力時，分層按簡支梁分析墻體內(nèi)力，其計算高度等于每層層高，底層計算高度要算至基礎(chǔ)頂面。 豎向荷載作用下多層剛性方案房屋的計算原則： 上部各層荷載沿上一層墻體的截面形心傳至下層； 在計算某層墻體彎矩時，要考慮梁、板支承壓力對本層墻體產(chǎn)生的彎矩，當(dāng)本層墻體與上層墻體形心不重合時，要考慮上層墻體傳來的荷載對本層墻體產(chǎn)生的彎矩，其荷載作用點如圖所示。 2）水平荷載作用下墻體的計算簡圖 在水平風(fēng)載作用下，縱墻可按連續(xù)梁分析其內(nèi)力，其計算簡圖。 由風(fēng)荷載引起的縱墻的彎矩可近似按下式計算： 式中w計算單元內(nèi)，沿每米墻

5、高的風(fēng)荷載設(shè)計值； Hi第i層墻高。 在迎風(fēng)面，風(fēng)荷載表現(xiàn)為壓力，在背風(fēng)面，風(fēng)荷載表現(xiàn)為吸力。規(guī)范規(guī)定：剛性方案多層房屋的外墻符合下列要求時，靜力計算可不考慮風(fēng)荷載的影響： 洞口水平截面面積不超過全截面面積的23； 層高和總高度不超過規(guī)范的規(guī)定； 屋面自重不小于0.8kN/m2。 （3）控制截面的與截面承載力驗算 對于多層砌體房屋，如果每一層墻體的截面與材料強(qiáng)度都相同，則只需驗算底層墻體承載力，如有截面或材料強(qiáng)度的變化，則還需要驗算變截面處墻體的承載力。對于梁下支承處，尚應(yīng)進(jìn)行局部受壓承載力驗算。 求出墻體最不利截面的內(nèi)力后，按受壓構(gòu)件承載力計算公式進(jìn)行截面承載力驗算。 每層墻體的控制截面有：

6、樓蓋大梁底面處、窗口上邊緣處、窗口下邊緣處、下層樓蓋大梁底面處。2多層剛性方案房屋承重橫墻的計算 房屋的樓蓋和屋蓋均可視為橫墻的不動鉸支座。（1）計算單元與計算簡圖 一般沿墻長取1m寬為計算單元。每層橫墻視為兩端為不動鉸接的豎向構(gòu)件，構(gòu)件高度為每層層高，頂層若為坡屋頂，則構(gòu)件高度取頂層層高加上山尖高度h的平均值，底層算至基礎(chǔ)頂面或室外地面以下500mm處。（2）內(nèi)力分析要點作用在橫墻上的本層樓蓋荷載或屋蓋荷載的作用點均作用于距墻邊處。如果橫墻兩側(cè)開間相差不大，則視橫墻為軸心受壓構(gòu)件，如果相差懸殊或只是一側(cè)承受樓蓋傳來的荷載，則橫墻為偏心受壓構(gòu)件。承重橫墻的控制截面一般取該層墻體截面，如圖所示，

7、此處的軸向力最大。 過 梁1過梁的種類與構(gòu)造（1）磚砌平拱過梁（2）磚砌弧拱過梁（3）鋼筋磚過梁（4）鋼筋混凝土過梁磚砌平拱過梁磚砌弧拱過梁鋼筋磚過梁鋼筋混凝土過梁 砌有一定高度的墻的鋼筋混凝土過梁為一個偏心受拉構(gòu)件， 過梁上的墻體形成的內(nèi)拱將產(chǎn)生卸載作用。2過梁的受力特點（1）過梁的受力（2）過梁上的荷載 墻體荷載：對于磚砌墻體，當(dāng)過梁上的墻體高度hwln/3時，應(yīng)按全部墻體的自重作為均布荷載考慮。當(dāng)過梁上的墻體高度hw ln /3時，應(yīng)按高度ln /3的墻體自重作為均布荷載考慮。對于混凝土砌塊砌體，當(dāng)過梁上的墻體高度hw ln /2時,應(yīng)按全部墻體的自重作為均布荷載考慮。3鋼筋混凝土過梁通

8、用圖集 現(xiàn)以全國標(biāo)準(zhǔn)圖集鋼筋混凝土過梁圖集03G3221、2、3為例： 當(dāng)過梁上的墻體高度hw ln/2時，應(yīng)按高度ln /2的墻體自重作為均布荷載考慮。 梁板荷載：當(dāng)梁、板下的墻體高度hw 500mm時，應(yīng)沿梁高設(shè)置通長水平腰筋，直徑不得小于12mm，間距不應(yīng)大于200mm；7）墻梁偏開通口的寬度及兩側(cè)各一個梁高范圍內(nèi)直至靠近洞口支座邊的托梁箍筋直徑不宜小于8mm，間距不應(yīng)大于100mm（圖10.4.7）。挑 梁 1挑梁的受力特點 挑梁在懸挑端集中力、墻體自重以及上部荷載作用下，共經(jīng)歷三個工作階段 彈性工作階段：挑梁在未受外荷載之前，墻體自重及其上部荷載在挑梁埋入墻體部分的上、下界面產(chǎn)生初始

9、壓應(yīng)力，當(dāng)挑梁端部施加外荷載后，挑梁與墻體的上、下界面的豎向壓應(yīng)力如圖。隨著的增加，將首先達(dá)到墻體通縫截面的抗拉強(qiáng)度而出現(xiàn)水平裂縫，如圖 ，出現(xiàn)水平裂縫時的荷載約為傾覆時的外荷載的2030，此為第一階段。 帶裂縫工作階段：隨著外荷載的繼續(xù)增加，最開始出現(xiàn)的水平裂縫將不斷向內(nèi)發(fā)展，同時挑梁埋入端下界面出現(xiàn)水平裂縫并向前發(fā)展。隨著上下界面的水平裂縫的不斷發(fā)展，挑梁埋入端上界面受壓區(qū)和墻邊下界面受壓區(qū)也不斷減小，從而在挑梁埋入端上角砌體處產(chǎn)生裂縫。隨著外荷載的增加，此裂縫將沿砌體灰縫向后上方發(fā)展為階梯型裂縫，此時的荷載約為傾覆時外荷載的80。斜裂縫的出現(xiàn)預(yù)示著挑梁進(jìn)入傾覆破壞階段，在此過程中，也可能

10、出現(xiàn)局部受壓裂縫。 破壞階段：挑梁可能發(fā)生的破壞形態(tài)有以下三種（圖）：1）挑梁傾覆破壞：挑梁傾覆力矩大于抗傾覆力矩，挑梁尾端墻體斜裂縫不斷開展，挑梁繞傾覆點發(fā)生傾覆破壞；2）梁下砌體局部受壓破壞：當(dāng)挑梁埋入墻體較深、梁上墻體高度較大時，挑梁下靠近墻邊小部分砌體由于壓應(yīng)力過大發(fā)生局部受壓破壞；3）挑梁彎曲破壞或剪切破壞。 2挑梁的構(gòu)造要求挑梁設(shè)計除應(yīng)滿足現(xiàn)行國家規(guī)范混凝土規(guī)范的有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)滿足下列要求：（1）縱向受力鋼筋至少應(yīng)有12的鋼筋面積伸入梁尾端，且不少于212。其余鋼筋伸入支座的長度不應(yīng)小于2l13；（2）挑梁埋入砌體長度l1與挑出長度l之比宜大于1.2；當(dāng)挑梁上無砌體時，l1與l之比宜大于2。雨 篷 1雨篷的種類及受力特點 （1）雨篷的分類 按施工方法，雨篷分為現(xiàn)澆雨篷和預(yù)制雨篷； 按支承條件分為板式雨篷和梁式雨篷； 按材料分為鋼筋混凝土雨篷和鋼結(jié)構(gòu)雨篷。 （2）雨篷的受力特點 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式雨篷由雨篷板和雨篷梁組成。 雨篷板是一個受彎構(gòu)件，雨篷梁是一個彎剪扭構(gòu)件。（3）現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式雨篷的三種破壞形態(tài)： 沿雨篷板根部斷裂 雨篷梁受彎剪扭破壞 雨篷傾覆 （2）雨篷板受力鋼筋按計算求得，但不得小于6200(As=141mm2/m)；且深入墻內(nèi)的錨固長度?。槭芾摻铄^