两层房屋墙面宽度（多层房屋墙体计算）

对多层民用房屋，如住宅、宿舍、教学楼、办公楼等，由于横墙间距较小，一般属于刚性方案房屋。设计时，既需验算墙体的高厚比，又要验算承重墙的承载力。

1.计算单元的选取

图4.5.1 多层刚性方案计算单元

混合结构房屋纵墙一般较长，可取一段有代表性的墙柱作为计算单元。有门窗洞口时，内外纵墙的计算截面宽度 B一般取一个开间的门间墙或窗间墙；无门窗洞口时，计算截面宽度 B 取(l1 l2)/2，如图4.5.1所示；当壁柱间的距离较大且层高较小时，B可按下式取用。

式中：b为壁柱宽度。

2.竖向荷载作用下的计算

图4.5.2 竖向荷载作用下计算简图

在竖向荷载作用下，刚性方案多层房屋的墙体在每层高度范围内，均可简化为两端铰接的竖向构件（简支梁）进行计算，如图4.5.2所示。

在计算某层墙体时，以上各层荷载传至该层墙体顶端支承截面处的弯矩为零；而所计算层墙体顶端截面处，由楼盖传来的竖向力则应考虑其偏心距。

（1）等厚度的情况（标准层墙体）

对第二层墙体，其受力情况如图4.5.3（a）所示，图4.5.3（b）为该层梁端支承处受力示意图。

图4.5.3 竖向荷载作用下第二层墙体受力分析示意图

上端截面Ⅰ-Ⅰ：

下端截面Ⅱ-Ⅱ：

式中：Nu是由上层墙体传来的荷载；

Nl为本层墙顶楼（屋）盖的梁或板传来的荷载，即支承压力；

NG为本层墙体（柱）自重，包括内外粉刷、门窗自重等；

e1为Nl对本层墙体截面形心轴线的偏心距，

Nl的作用点到墙体内边缘的距离 取梁端有效支承长度a0的0.4倍，则e1=y-0.4a0;

y为墙体截面形心到受压较大边缘的距离，对矩形截面墙体，y=h/2；

h为墙体的厚度；

a0为楼（屋）盖梁或板的有效支承长度。

（2）变截面的情况（底层墙体）

对底层墙体，其受力情况如图4.5.4所示。

上端截面Ⅰ-Ⅰ：

下端截面Ⅱ-Ⅱ：

式中：eu是由上下层墙体轴线间的距离，eu=( h2 - h1 ) / 2；

h1、h2为上、下层墙体的厚度。

图4.5.4 竖向荷载作用下底层墙体受力分析示意图

3.风荷载作用下的计算

由于风荷载对外墙面相当于横向力作用，所以在水平风荷载作用下，计算简图为竖向连续梁，屋盖、楼盖为连续梁的支承，并假定沿墙高承受均布线荷载ω（如图4.5.5），其引起的弯矩可近似按下式计算。

M=1/12ωHi2

图4.5.5 风荷载作用下计算简图

计算时应考虑左右风，使得与风荷载作用下计算的弯矩组合值绝对值最大。

对于刚性方案多层房屋外墙，当符合下列要求时，静力计算可不考虑风荷载的影响。

(1)洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3。

(2)层高和总高不超过下表4.5.1的规定。

(3)屋面自重不小于0.8kN/m2。

表4.5.1 外墙不考虑风荷载影响的最大高度

基本风压值（KN/m2）层高（m）总高（m）0.44.0280.54.0240.64.0180.73.518

4.选择控制截面进行承载力计算

每层墙取两个控制截面，上截面可取墙体顶部位于大梁(或板)底的砌体截面Ⅰ－Ⅰ，该截面承受弯矩MⅠ和轴力NⅠ，因此需进行偏心受压承载力和梁下局部受压承载力验算。

下截面可取墙体下部位于大梁(或板)底稍上的砌体截面Ⅱ－Ⅱ，底层墙则取基础顶面，该截面轴力NⅡ最大，仅考虑竖向荷载时弯矩为零按轴向受压计算。若需考虑风荷载，则该截面弯矩M=1/12ωHi2因此需按偏心受压进行承载力验算。

课题二 多层刚性方案房屋承重横墙的计算

在以横墙承重的房屋中，横墙间距较小，纵墙间距(房间的进深)亦不大，一般情况均属于刚性方案房屋。承载力计算按下列方法进行。

1.计算单元和计算简图

刚性方案房屋的横墙承受屋盖和楼盖传来的均布线荷载，通常取单位宽度(b=1000mm)的横墙作为计算单元（如图4.5.6所示）；计算简图仍可简化为两端不动铰接的竖向构件，构件的高度一般取为层高。但对于底层，取基础顶面至楼板顶面的距离，基础埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处；对于顶层为坡屋顶时，则取层高加上山墙高度的一半。

图4.5.6 横墙计算简图

2.控制截面的承载力验算

横墙承受的荷载也和纵墙一样，但对中间墙则承受两边楼盖传来的竖向力，当横墙两边的恒载和活载引起的竖向力相同时，沿整个横墙高度都承受轴心压力，横墙的控制截面应取该层墙体的底部。否则，应按偏心受压验算横墙顶部的承载力。

当横墙上有洞口时应考虑洞口削弱的影响。对直接承受风荷载的山墙，其计算方法与纵墙相同。

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