第 32 章墙体的设计计算

第32章墙体的设计计算 32.2 墙体的计算 • 32.2.1 单层房屋墙体验算 • 一、刚性方案 • 1、计算简图

2、荷载及内力 • （1）、竖向荷载 • 较小，一般不控制截面的破坏，往往还起到有利的作用 • 主要有屋盖自重、屋面活荷载（或雪载）、墙柱自重。 • 屋面荷载由Nl和Ml组成 • 墙柱自重作用于墙柱截面的形心轴 • 在Nl和Ml作用下

（2）、风荷载 • 屋面风荷载以集中力的形式通过屋架传递给墙体 • 墙面风荷载q

3、控制截面和承载力 • 控制截面：一般取墙柱底部 • 荷载组合：风荷载取的方向应以组合后弯矩的代数和增大确定

二、弹性方案 • 1、计算简图 • 单跨铰接排架 • 2、荷载及内力 • （1）竖向荷载 • 结构及屋盖荷载一般反对称，柱顶无侧移 • 按柱顶无侧移的单跨铰接排架考虑

（2）风荷载 • 按平面排架计算，荷载为柱顶风荷载和柱间风荷载 • 3、控制截面和承载力 • 同刚性方案

三、刚弹性方案 • 1、计算简图 • 类似于弹性方案，但上端为弹性支承 • 2、荷载及内力 • （1）竖向荷载 • 结构及屋盖荷载一般反对称，柱顶无侧移 • 按柱顶无侧移的单跨铰接排架考虑 • （2）风荷载 • 按上端带弹性支承平面排架计算，荷载为柱顶风荷载和柱间风荷载 • 计算方法类似于弹性方案 • 3、控制截面和承载力 • 同刚性方案

房屋各层的空间性能影响系数ηi 注：i取1～n，n为房屋层数

32.2.2 多层刚性方案房屋墙体计算 • 一、竖向荷载作用下 • 1、计算简图 • 计算单元：取一个开间的窗洞中线间距内的竖向墙带 • 荷载：墙体自重、屋盖（楼盖）传来的永久荷载和可变荷载 • Nl作用点位置 • Nu作用点位置

屋盖、楼盖可视做墙体的不动铰支点，竖向墙带为竖向连续梁屋盖、楼盖可视做墙体的不动铰支点，竖向墙带为竖向连续梁 • 偏于安全将梁支承处和底端视为铰接 • 墙体在每层高度范围内就成了两端铰支的竖向构件

2、荷载 • （1）Nl，i+1，el，i+1 • （2）Ni+1 ，ei+1 • （3）Nwi＝ Nwi +Nwi +Nwi • N顶＝ Nl，i+1+Ni+1 • M顶＝ Nl，i+1el，i+1 +Ni+1 ei+1 • N底＝ N顶+Nw I • M底＝ 0

3、控制截面及内力 • 从M看：应为Ⅰ-Ⅰ；从N看，应为Ⅳ-Ⅳ；从墙体截面看，应为Ⅱ-Ⅱ， Ⅲ-Ⅲ • 截面均按窗间墙截面计算，故控制截面为Ⅰ-Ⅰ、Ⅳ-Ⅳ • Ⅰ-Ⅰ有N、M，Ⅳ-Ⅳ有N • 内力按受压构件计算

外墙不考虑风荷载影响时的最大高度 • 二、风荷载作用下 • 1、可不验算的情况 • 外墙上洞口水平截面积不超过全截面面积的2/3；屋面自重不小于0.8kN/m2，层高、总高符合规定注：对多层砌块房屋190mm厚的外墙，当层高不大于2.8m，总高不大于19.6m，基本风压不大于0.7 kN/m3时可不考虑风荷载的影响。

2、验算的情况 • 按竖向连续梁计算内力 • 近似取跨中和支座弯矩为（1/12）qH2 • 应考虑压力和吸力两种情况，与竖向荷载组合后，按最不利情况进行验算

32.3 墙体的构造措施 • 构造：对不能计算或不能准确计算内力的工程解决方法 • 如材料收缩、温度变化、地基不均匀沉降等

32.3.1 材料收缩和温度变化 • 线膨胀系数 • 烧结粘土砖：5×10-6/℃ • 混凝土： 10×10-6/℃ • 收缩率 • 烧结粘土砖：-0.1mm/m • 混凝土： -0.2～0.4mm/m

一、可能产生的裂缝 • 屋盖、楼盖与墙体温度变形差异 • 混凝土构件与墙体温度和收缩变形差异

二、措施 • 1、伸缩缝 • （1）最大间距 • 注：按本表设置的伸缩缝，一般不能同时防止由于钢筋混凝土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体局部裂缝

（2）位置：平、立面变化处 • （3）构造：最小缝宽30mm。应与结构的其他变形缝相重合，在进行立面处理时，必须保证缝隙的伸缩作用

2、控制缝 • 主要针对高收缩率的材料，如非烧结砖和混凝土砌块

32.3.2 地基不均匀沉降 • 一、裂缝形态 • 二、特点 • 倾斜状，纵墙多，刚度削弱的部位多

三、措施 • 1、控制长高比 • 2、合理布置承重墙体 • 3、设置圈梁（ring beam） • 在房屋的檐口、窗顶、楼层、吊车梁顶或基础顶面标高处，沿砌体墙水平方向设置封闭状的按构造配筋的混凝土梁式构件。 • 目的：增强房屋整体刚度，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响

圈梁设置要求 • （1）车间、仓库、食堂等空旷的单层砖砌体房屋檐口标高为5～8m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于8m时，应增加设置数量 • 对有吊车或较大振动设备的单层工业房屋，除在檐口或窗顶标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁外，尚应增加设置数量 • （2）宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋，且层数为3～4层时，应在檐口标高处设置圈梁一道。当层数超过4层时，应在所有纵横墙上隔层设置 • （3）软弱地基上，在多层房屋的基础和顶层处宜各设置一道，其他各层可隔层设置，必要时也可层层设置。单层工业厂房、仓库，可结合基础梁、连系梁、过梁等酌情设置 • 圈梁应在平面内封闭

4、设置沉降缝 • （1）做法

（2）设置部位 • 平面的转折部位 • 高度差异或荷载差异处 • 长高比过大的砌体承重结构或钢筋混凝土框架结构的适当部位 • 地基土的压缩性有显著差异处 • 建筑结构或基础类型不同处 • 分期建造房屋的交界处 • （3）宽度

32.3.3 其他构造要求 • 一、材料 • 1、五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级，应符合下列要求： • 砖采用MU10 • 砌块采用MU7.5 • 石材采用MU30 • 砂浆采用M5 • 对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，墙、柱所用材料的最低强度等级应至少提高一级。

2、地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿房间的墙，所用材料的最低强度等级2、地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿房间的墙，所用材料的最低强度等级 • 3、对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，表中材料强度等级应至少提高一级。 • 4、在冻胀地区，地面以下或防潮层以下的砌体，不宜采用多孔砖，如采用时，其孔洞应用水泥砂浆灌实。当采用混凝土砌块砌体时，其孔洞应采用强度等级不低于Cb20的混凝土灌实；

二、墙体布置 • 1、要符合块体材料的模数 • 2、承重的独立砖柱截面尺寸不应小于240mm×370mm。当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体 • 3、不应在截面长边小于500mm的承重墙体、独立柱内埋设管线；不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽 • 4、转角墙和纵横墙交接宜设拉结筋

三、板、梁与墙体连接 • 1、预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜小于100mm；在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm • 2、梁支承长度宜≥240mm • 支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于或等于下列数值的预制梁的端部，应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固（1）对砖砌体为9m （2）对砌块和料石砌体为7.2m

3、跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁，应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块；当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。（1） 对砖砌体为4.8m （2）对砌块和料石砌体为4.2m • 4、当梁跨度大于或等于下列数值时，其支承处宜加设壁柱，或采取其他加强措施：（1）对240mm厚的砖墙为6m，对180mm厚的砖墙为4.8m （2）对砌块、料石墙为4.8m

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