第四章墙体设计要点解析.ppt

第四章 墙体设计 河北建筑工程学院 土木系 周占学 主要内容 结构布置 * 墙、柱的设计计算及构造 （高厚比）* 刚性基础计算 结构布置 横墙承重 纵墙承重 纵、横墙承重 内框架承重 底框架承重 横墙承重 楼（屋）面板→横墙→基础→地基 纵墙承重 板→梁（或屋架）→纵墙→基础→地基 底框架承重 底层为商场、餐厅，上部为住宅 框架 砌体结构 墙和柱都是主要承重构件。以柱代替内外墙体，在使用上可以取得较大的使用空间。 由于底部结构型式的变化，其抗侧刚度发生了明显的变化，成为上部刚度较大，底部刚度较小的上刚下柔结构房屋。 抗震能力差 刚性、刚弹性房屋的横墙要求 洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%； 横墙厚度不宜小于180mm； 单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度，不宜小于H/2（H为横墙总高度）； 当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙刚度进行验算，如其最大水平位移umax≤H/4000( H为横墙总高度)时，仍可视为刚性或 刚弹性方案房屋的横墙。符合此刚度要求的一段横墙或其他结构构件（如框架等），也可视为刚性或刚弹性方案房屋的横墙。 构件高度(H) 房屋底层：楼板顶面到构件下端支点的距离。下端支点的位置可取在基础顶面；当埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处。 房屋其他层：楼板或其他水平支点间的距离。 无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的1/2；带壁柱的山墙，可取壁柱处的山墙高度。 有吊车的房屋当荷载组合不考虑吊车作用时变截面柱上段的计算高度可按教材表4.3规定采用。变截面柱下段的计算高度可按教材所述有关规定采用。 墙、柱计算高度 高厚比 墙柱的计算高度与墙的厚度（折算厚度）或矩形柱截面的边长（应取与计算高度对应方向的边长）的比值 保证砌体房屋在施工阶段和使用阶段的稳定性与刚度，满足正常使用极限状态要求 一项重要的构造措施 例4.3-1 例4.3-2 例4.3-3 例4.3-4 圈梁的设置及其构造 圈梁的作用：增强整体刚度 一般位置： 檐口，窗顶，楼层；基础顶面 吊车梁顶面 特别位置要求： 空旷单层房屋：檐口（增设） 多层民用砌体房屋：3～4层的底层、檐口 超过4层，所有纵墙 圈梁的基本构造要求： 处于同一水平面上，必须封闭（搭接） 纵横墙交接处，圈梁应可靠连接 宽度与墙厚相同；高度≮120mm 纵向钢筋：4根Ⅰ级钢，最小直径10mm 箍筋间距：300mm 减轻墙体开裂的主要措施 设置伸缩缝 设置保温层 增大基础圈梁的刚度 设置拉结筋 设置沉降缝 刚性方案—地下室墙体 土压力 地下水压力 刚性基础(自学) 风荷载作用 刚性方案-多层房屋承重纵墙 每层视为两端铰支的竖向构件 竖向连续梁 内力分析 上下墙体重心轴线距离 轴压 偏压 局压 墙体变厚度 墙体厚度不变 可不考虑风荷载 4-6 刚性方案-承重横墙 * * 混合结构的设计计算步骤 1、结构布置（承重墙体） 2、确定计算方案（静力） 5、强度计算（截面尺寸，材料；承载力验算） 3、墙柱高厚比验算 6、构造处理 4、墙柱内力分析 混合结构 （砌体结构） 竖向承重构件 水平承重构件 墙、柱、基础 砌体、混凝土材料 屋盖 楼盖 混凝土、木材、钢 横墙承重方案 房屋的横向刚度较大，但横墙较密，布置受限制 ； 外纵墙不承重，门窗布置灵活； 横墙较密，布局不灵活； 适用于横墙间距较密的房屋，如住宅、宿舍、旅馆等 纵墙承重方案 横墙少，布局灵活，横向刚度较差； 门窗布置受影响； 楼盖、屋盖用材较多，适用于空间要求较大的房屋，如厂房、仓库等 纵、横墙承重 纵横墙承重方案 →基础→地基 梁→纵墙 横墙 板→梁（或屋架）→ 纵横向刚度均较大； 占地面积相同，外墙面积少 内框架承重 →地基 楼(屋)面板→梁→ 外纵墙→基础 柱 →基础 内框架承重方案 空间大，布置灵活； 外墙承重，节约材料； 横墙少，空间刚度较差； 抗震及抵抗地基不均匀沉降内力差 商场、餐厅、厂房 房屋的空间受力性能 纵向刚度很小 空间性能影响系数 房屋静力计算方案 刚性方案 横墙间距很小→房屋空间刚度很大时， 在水平荷载下看成有不动铰支座的结构 刚性方案 弹性方案 横墙间距很大→空间刚度很差， 在水平荷载下近似与平面受力状态（无支承） 弹性方案 刚弹性方案 介于两者之间，水平荷载下， 屋面可看成是墙体的弹性支座 刚弹性方案 房屋静力计算方案的确定方法 计算单元与荷载