7.4 墙、柱的高宽比（课件）-高一《建筑结构》（高教版 第4版）

7砌体材料及混合结构房屋 第四节 墙、柱的高厚比验算 一、高厚比的概念及验算目的 1.高厚比验算的目的 混合结构房屋的墙柱除承载力必须满足要求外，还必须保证其稳定性。《砌体结构设计规范》规定用验算高厚比的方法来进行墙柱的稳定性验算，其目的是：⑴防止墙柱在施工期间出现的轴线偏差过大，从而保证施工安全；⑵防止墙柱在使用期间出现的侧向挠曲变形过大，从而保证结构具有足够的刚度。 2.高厚比β 高厚比是指墙、柱的计算高度H。与墙厚（或矩形柱边长）h的比值，用β表示，即有：β= )。 高厚比β与受压构件长细比λ有类似的物理概念。墙、柱的高厚比越大，其稳定性就越差，就越容易在砌筑时因墙身略有歪斜或受到偶然的撞击等影响而产生倒塌。 3.允许高厚比［β］ 允许高厚比即高厚比的限值。目前规范采用的［β］主要根据实践经验确定。允许高厚比［β］的大小与砂浆的强度等级、构件类型和砌体种类等因素有关。 4、影响墙柱稳定性的因素 ⑴ 砂浆强度等级 砂浆强度等级愈高，允许高厚比［β］相应增大，则砌体构件的侧向刚度和稳定性愈好。 ⑵ 静力计算方案 刚性方案房屋的刚性好，稳定性好；而刚弹性和弹性方案房屋的稳定性较差。 ⑶ 墙体门窗洞口 门窗洞口对墙体削弱得愈多，对墙体的稳定和侧向刚性愈不利。 ⑷ 砌体截面厚度 砌体截面厚度愈厚，砌体构件的稳定性和侧向刚度愈好。 ⑸ 横墙间距 相邻横墙距离愈近，墙体的稳定性和侧向刚度愈好 ⑹ 砌体类型 毛石墙比一般砌体墙允许高厚比低，刚度差；而组合砌体的刚度好。 ⑺构造柱间距及截面 构造柱间距愈小，截面愈大，对墙体的约束愈大，因此，墙体的稳定性愈好。 ⑻构件的重要性 自承重构件是房屋的次要构件，允许高厚比可适当放宽。 二、一般墙、柱高厚比验算 1．一般墙、柱高厚比验算的含义及公式 高厚比β应小于允许高厚比［β］与有关修正系数μ1、μ2之积。用下面公式 表示： β≤μ1μ2[β] 式中 H0———— 墙、柱的计算高度； h ————墙厚或矩形柱与H0 相对应的边长，在进行柱高厚比验算时，矩形柱用短边边长； μ1————自承重墙修正系数 （承重墙μ1=1） μ2————门窗洞口修正系数 构件高度H示意图 受压构件的计算高度H0 建筑物类别 柱 带壁柱墙或周边拉结墙 排架方向 垂直排架方向 S>2H 2H≥S>H S≤H 无吊车的房屋 单跨弹性方案 1.50H 1.0H 1.50H 单跨刚弹性方案 1.20H 1.0H 1.20H 多跨弹性方案 1.25H 1.0H 1.25H 多跨刚弹性方案 1.10H 1.0H 1.10H 刚性方案 1.0H 1.0H 1.0H 0.4S+0.2H 0.6S 注:1.表中符号含义:H—构件高度在房屋底层为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；在房屋的其他层次，为楼板或其他水平支点间的距离；对于山墙，可取层高加山墙尖高度的一半；对于山墙壁柱，可取壁柱处的山墙高度。S—房屋相邻横墙的距离。 2.对于上端为自由端的构件H0=2H。 3.对于独立砖柱,当无柱间支撑时,柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用。 2.若高厚比不满足要求即β＞μ1μ2 ［β］时应采取的措施 ⑴ 降低墙体、柱的高度。 ⑵ 提高砌筑砂浆的强度等级。 ⑶ 减小洞口宽度。 ⑷ 增大墙厚（或柱截面尺寸）h。 ⑸ 采用带壁柱墙（如实际工程中的围墙，带壁柱的厂房等）或带构造柱墙。 ⑹ 采用组合砖砌体（β可提高20%）。 三、带壁柱墙高厚比验算 带壁柱墙一般采用T形截面或十字形截面，其高厚比验算分两步进行： 图带壁柱墙 1.整片墙高厚比验算 为保证两横墙之间的整体墙身稳定，在高厚比验算时，以横墙作为不动支点，墙身长度S就是相邻横墙间的距离，按公式计算： β= ≤ μ1μ2[β] （7-1） 式中hT是带壁柱墙的折算厚度，hT=3.5i=3.5 ，I是截面惯性矩，A是截面面积，其余符号意义同前。 (a) T形截面带壁柱墙 (b)十字形截面带壁柱墙 (c) 折算为矩形截面 带壁柱墙的折算厚度 2.壁柱间墙高厚比验算 为保证两壁柱之间的墙身稳定，在高厚比验算时，以壁柱作为不动支点，这时墙为矩形截面，墙厚是h，按式