第 32 章 墙体的设计计算

第第 3232 章 墙体的设计计算章 墙体的设计计算

32.2.1 32.2.1 单层房屋墙体验算单层房屋墙体验算一、刚性方案一、刚性方案11 、计算简图、计算简图

32.2 32.2 墙体的计算墙体的计算

22 、荷载及内力、荷载及内力 （（ 11 ）、竖向荷载）、竖向荷载 较小，一般不控制截面的破坏，往往还起到有利的较小，一般不控制截面的破坏，往往还起到有利的

作用作用 主要有屋盖自重、屋面活荷载（或雪载）、墙柱自主要有屋盖自重、屋面活荷载（或雪载）、墙柱自

重。重。 屋面荷载由屋面荷载由 NNll 和和 MMll 组成组成 墙柱自重作用于墙柱截面的形心轴墙柱自重作用于墙柱截面的形心轴 在在 NNll 和和 MMll 作用下作用下

H

MRR l

BA 2

3

lA MM

lB MM2

1

（（ 22 ）、风荷载）、风荷载 屋面风荷载以集中力的形式通过屋架传递给墙体屋面风荷载以集中力的形式通过屋架传递给墙体 墙面风荷载墙面风荷载 qq

qHRA 8

3＝

2

8

1qHM B

qHRB 8

5＝

)43(8

1

H

xqHM xx

2max 128

9:

8

3qHMHx

33 、控制截面和承载力、控制截面和承载力控制截面：一般取墙柱底部控制截面：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数和增大确定

二、弹性方案二、弹性方案 11 、计算简图、计算简图单跨铰接排架单跨铰接排架 22 、荷载及内力、荷载及内力 （（ 11 ）竖向荷载）竖向荷载 结构及屋盖荷载一般结构及屋盖荷载一般反对称反对称，，柱顶无侧移柱顶无侧移 按柱顶无侧移的单跨铰接排架考虑按柱顶无侧移的单跨铰接排架考虑

lDC MMM ＝

lBA MMM2

1＝

（（ 22 ）风荷载）风荷载 按按平面排架平面排架计算，荷载为柱顶风荷载计算，荷载为柱顶风荷载

和柱间风荷载和柱间风荷载 33 、控制截面和承载力、控制截面和承载力 同刚性方案同刚性方案

三、刚弹性方案三、刚弹性方案 11 、计算简图、计算简图 类似于弹性方案，但上端为弹性支承类似于弹性方案，但上端为弹性支承 22 、荷载及内力、荷载及内力 （（ 11 ）竖向荷载）竖向荷载 结构及屋盖荷载一般反对称，柱顶无结构及屋盖荷载一般反对称，柱顶无

侧移侧移 按柱顶无侧移的单跨铰接排架考虑按柱顶无侧移的单跨铰接排架考虑 （（ 22 ）风荷载）风荷载 按上端带弹性支承平面排架计算，荷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载为柱顶风荷载和柱间风荷载 计算方法类似于弹性方案计算方法类似于弹性方案 33 、控制截面和承载力、控制截面和承载力 同刚性方案同刚性方案

房屋各层的空间性能影响系数房屋各层的空间性能影响系数 ηηii

屋盖屋盖或楼或楼盖类盖类别别

横墙间距横墙间距

1616 2020 2424 2828 3232 3636 4040 4444 4848 5252 5656 6060 6464 6868 7272

11 -- -- -- -- 0.330.33 0.390.39 0.450.45 0.500.50 0.550.55 0.600.60 0.640.64 0.680.68 0.710.71 0.740.74 0.770.77

22 -- 0.350.35 0.450.45 0.540.54 0.610.61 0.680.68 0.730.73 0.780.78 0.820.82 -- -- -- -- -- --

33 0.370.37 0.490.49 0.600.60 0.680.68 0.750.75 0.810.81 -- -- -- -- -- -- -- -- --

注： i 取 1 ～ n ， n 为房屋层数

32.2.2 32.2.2 多层刚性方案房屋墙体计算多层刚性方案房屋墙体计算 一、竖向荷载作用下一、竖向荷载作用下 11 、计算简图、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：墙体自重、屋盖（楼盖）传来的永久荷载和可变

荷载荷载 NNll 作用点位置作用点位置 NNuu 作用点位置作用点位置

屋盖、楼盖可视做屋盖、楼盖可视做墙体的不动铰支点，墙体的不动铰支点，竖向墙带为竖向连竖向墙带为竖向连续梁续梁

偏于安全将梁支承偏于安全将梁支承处和底端视为铰接处和底端视为铰接

墙体在每层高度范墙体在每层高度范围内就成了围内就成了两端铰两端铰支的竖向构件支的竖向构件

22 、荷载、荷载 （（ 11 ）） NNll ，， i+1i+1 ，， eell ，， i+1i+1

（（ 22 ）） NNi+1 i+1 ，， eei+1i+1

（（ 33 ）） NNwwii ＝ ＝ NNwwi i ++

NNwwi i +N+Nwwii

NN 顶顶＝ ＝ NNll ，， i+1i+1 ++ NNi+1 i+1

MM 顶顶＝ ＝ NNll ，， i+1i+1 eell ，， i+1 i+1 ++

NNi+1 i+1 eei+1i+1

NN 底底＝ ＝ NN 顶顶 +N+Nww I I

MM 底底＝ ＝ 00

33 、控制截面及内力、控制截面及内力 从从 MM 看：应为看：应为ⅠⅠ -Ⅰ-Ⅰ ；从；从 NN 看，应为看，应为ⅣⅣ -Ⅳ-Ⅳ ；从墙体截；从墙体截

面看，应为面看，应为ⅡⅡ -Ⅱ-Ⅱ ， Ⅲ ， Ⅲ -Ⅲ-Ⅲ 截面均按窗间墙截面计算，故控制截面为截面均按窗间墙截面计算，故控制截面为ⅠⅠ -Ⅰ-Ⅰ 、、ⅣⅣ -Ⅳ-Ⅳ ⅠⅠ-Ⅰ-Ⅰ 有有 NN 、、 MM ，，ⅣⅣ -Ⅳ-Ⅳ 有有 NN 内力按受压构件计算内力按受压构件计算

二、风荷载作用下二、风荷载作用下 11、可不验算的情况、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外墙上洞口水平截面积不超过全截面面积的 2/32/3；屋面自重不小；屋面自重不小

于于 0.8kN/m0.8kN/m22，层高、总高符合规定，层高、总高符合规定

外墙不考虑风荷载影响时的最大高度外墙不考虑风荷载影响时的最大高度

基本风压值基本风压值（（ kN/mkN/m22 ）） 层高层高 (m)(m) 总高总高 (m)(m)

0.40.4 4.04.0 2828

0.50.5 4.04.0 2424

0.60.6 4.04.0 1818

0.70.7 3.53.5 1818

注：对多层砌块房屋注：对多层砌块房屋 190mm190mm厚的外墙，当层高不大于厚的外墙，当层高不大于 2.8m2.8m，，总高不大于总高不大于 19.6m19.6m ，基本风压不大于，基本风压不大于 0.7 kN/m0.7 kN/m33 时可不考虑风时可不考虑风荷载的影响。荷载的影响。

22 、验算的情况、验算的情况按竖向连续梁计算内力按竖向连续梁计算内力近似取跨中和支座弯矩为近似取跨中和支座弯矩为

（（ 1/121/12 ）） qHqH22

应考虑压力和吸力两种情况，应考虑压力和吸力两种情况，与竖向荷载组合后，按最不与竖向荷载组合后，按最不利情况进行验算利情况进行验算

32.3 32.3 墙体的构造措施墙体的构造措施

构造：对不能计算或不能准确计算构造：对不能计算或不能准确计算内力内力的工程解的工程解决方法决方法

如材料收缩、温度变化、地基不均匀沉降等如材料收缩、温度变化、地基不均匀沉降等

32.3.1 32.3.1 材料收缩和温度变化材料收缩和温度变化线膨胀系数线膨胀系数烧结粘土砖：烧结粘土砖： 5×105×10-6-6/℃/℃混凝土： 混凝土： 10×1010×10-6-6/℃/℃收缩率收缩率烧结粘土砖：烧结粘土砖： -0.1mm/m-0.1mm/m混凝土： 混凝土： -0.2-0.2 ～～ 0.4mm/m0.4mm/m

一、可能产生的裂缝一、可能产生的裂缝 屋盖、楼盖与墙体温度变形差异屋盖、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混凝土构件与墙体温度和收缩变形差异

二、措施二、措施 11 、伸缩缝、伸缩缝 （（ 11 ）最大间距）最大间距

屋盖或楼盖类别屋盖或楼盖类别 间距间距整体式或装配整体式整体式或装配整体式钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构

有保温层或隔热层的屋盖、楼盖有保温层或隔热层的屋盖、楼盖 5050

无保温层或隔热层的屋盖、楼盖无保温层或隔热层的屋盖、楼盖 4040

装配式无檩体系钢筋装配式无檩体系钢筋混凝土结构混凝土结构

有保温层或隔热层的屋盖、楼盖有保温层或隔热层的屋盖、楼盖 6060

无保温层或隔热层的屋盖、楼盖无保温层或隔热层的屋盖、楼盖 5050

装配式有檩体系钢筋装配式有檩体系钢筋混凝土结构混凝土结构

有保温层或隔热层的屋盖有保温层或隔热层的屋盖 7575

无保温层或隔热层的屋盖无保温层或隔热层的屋盖 6060

瓦材屋盖、木屋盖或楼盖、轻钢屋盖瓦材屋盖、木屋盖或楼盖、轻钢屋盖 100100

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盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体局部裂缝

（（ 22 ）位置：平、立面变化处）位置：平、立面变化处 （（ 33 ）构造：最小缝宽）构造：最小缝宽 30mm30mm 。应与结构的其他变形缝。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相重合，在进行立面处理时，必须保证缝隙的伸缩作用

22 、控制缝、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 32.3.2 地基不均匀沉降地基不均匀沉降 一、裂缝形态一、裂缝形态

二、特点二、特点倾斜状，纵墙多，刚度削弱的部位多倾斜状，纵墙多，刚度削弱的部位多

三、措施三、措施 11 、控制长高比、控制长高比 22 、合理布置承重墙体、合理布置承重墙体 33 、设置圈梁（、设置圈梁（ ring beamring beam ）） 在房屋的檐口、窗顶、楼层、吊车梁顶或基础顶面标高处，沿在房屋的檐口、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。 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：增强房屋目的：增强房屋整体刚度，防止整体刚度，防止由于地基不均匀由于地基不均匀沉降或较大振动沉降或较大振动荷载等对房屋引荷载等对房屋引起的不利影响起的不利影响

圈梁设置要求圈梁设置要求    （（ 11）车间、仓库、食堂等空旷的单层砖砌体房屋檐）车间、仓库、食堂等空旷的单层砖砌体房屋檐口标高为口标高为 55 ～～ 8m8m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于檐口标高大于 8m8m时，应增加设置数量时，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，尚应增加设置数量置数量

      （（ 22）宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋，且层数）宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋，且层数为为 33 ～～ 44层时，应在檐口标高处设置圈梁一道。当层数层时，应在檐口标高处设置圈梁一道。当层数超过超过 44层时，应在所有纵横墙上隔层设置层时，应在所有纵横墙上隔层设置

      （（ 33）软弱地基上，在多层房屋的基础和顶层处宜）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、过梁等酌情设置梁等酌情设置

     圈梁应在平面内封闭圈梁应在平面内封闭

44、设置沉降缝、设置沉降缝    （（ 11）做法）做法

（（ 22）设置部位）设置部位    平面的转折部位平面的转折部位高度差异或荷载差异处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当部位

地基土的压缩性有显著差异处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建筑结构或基础类型不同处分期建造房屋的交界处分期建造房屋的交界处 （（ 33）宽度）宽度

房屋层数房屋层数 沉降缝宽度沉降缝宽度 (mm)(mm)

二～三二～三 50-8050-80

四～五四～五 80-12080-120

五层以上五层以上 不小于不小于 120120

32.3.3 32.3.3 其他构造要求其他构造要求一、材料一、材料 11、五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于、五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于

6m6m的墙、柱所用材料的最低强度等级，应符合下列要的墙、柱所用材料的最低强度等级，应符合下列要求：求：

砖采用砖采用MU10MU10    砌块采用砌块采用MU7.5MU7.5石材采用石材采用MU30MU30    砂浆采用砂浆采用M5M5对安全等级为一级或设计使用年限大于对安全等级为一级或设计使用年限大于 5050年的房屋，年的房屋，墙、柱所用材料的最低强度等级应至少提高一级。墙、柱所用材料的最低强度等级应至少提高一级。

22、地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿房间的墙，所、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用材料的最低强度等级

基土的潮湿基土的潮湿程度程度

烧结普通砖、蒸压烧结普通砖、蒸压灰砂砖灰砂砖

混凝土混凝土砌块砌块

石材石材 水泥水泥砂浆砂浆

严寒地区严寒地区 一般地区一般地区

稍潮湿的稍潮湿的 MU10MU10 MU10MU10 MU7.5MU7.5 MU30MU30 M5M5

很潮湿的很潮湿的 MU15MU15 MU10MU10 MU7.5MU7.5 MU30MU30 M7.5M7.5

含水饱和的含水饱和的 MU20MU20 MU15MU15 MU10MU10 MU40MU40 M10M10 33、对安全等级为一级或设计使用年限大于、对安全等级为一级或设计使用年限大于 5050年的房屋，表中材料强度等级应年的房屋，表中材料强度等级应至少提高一级。至少提高一级。

44、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，、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不低于 Cb20Cb20的混凝土灌实；的混凝土灌实；

二、墙体布置二、墙体布置11 、要符合块体材料的模数、要符合块体材料的模数22 、承重的独立砖柱截面尺寸不应小于、承重的独立砖柱截面尺寸不应小于

240mm×370mm240mm×370mm 。。    当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体

33 、不应在截面长边小于、不应在截面长边小于 500mm500mm 的承重墙体、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、开凿沟槽留、开凿沟槽

44 、转角墙和纵横墙交接宜设拉结筋、转角墙和纵横墙交接宜设拉结筋

三、板、梁与墙体连接三、板、梁与墙体连接11 、预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜、预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜小于小于 100mm100mm ；在钢筋混凝土圈梁上不宜小于；在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm80mm

22 、梁支承长度宜≥、梁支承长度宜≥ 240mm240mm支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于或等支承在墙、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、于下列数值的预制梁的端部，应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固柱上的垫块锚固  （  （ 11 ） 对砖砌体为） 对砖砌体为 9m9m     （（ 22 ） 对砌块和料石砌体为） 对砌块和料石砌体为 7.2m7.2m

33 、跨度大于、跨度大于 6m6m 的屋架和跨度大于下列数值的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垫块；当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。体。  （  （ 11 ） 对砖砌体为） 对砖砌体为 4.8m4.8m     （（ 22 ） 对砌块和料石砌体为） 对砌块和料石砌体为 4.2m4.2m

  44 、当梁跨度大于或等于下列数值时，其支承处、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：宜加设壁柱，或采取其他加强措施：  （  （ 11 ） 对） 对 240mm240mm 厚的砖墙为厚的砖墙为 6m6m ，对，对180mm180mm 厚的砖墙为厚的砖墙为 4.8m4.8m     （（ 22 ） 对砌块、料石墙为） 对砌块、料石墙为 4.8m4.8m