因为横墙是房屋空间工作的稳定结构，在其自身平面内必须具有一定的水平刚度，因而作为刚性方案、刚弹性方案房屋的横墙，应符合《砌体结构设计规范》下列要求：

4.2.2 刚性和刚弹性方案房屋的横墙，应符合下列规定：

1 横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%；

2 横墙的厚度不宜小于180mm；

3 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）。

注：1.当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚度进行验算。如其最大水平位移值时，仍可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙；

2.凡符合注1刚度要求的一段横墙或其他结构构件（如框架等），也可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。

当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚度进行验算。

因横墙的水平截面高度很大，计算横墙在水平荷载作用下的最大水平位移u_qmax时，由剪切变形产生的水平位移不应忽略，墙顶最大水平位移由弯曲变形和剪切变形两部分组成。

（一）单层房屋的横墙验算

计算横墙的水平位移时，可将其视作竖向悬臂梁，如图2.2.7所示。

1.最大水平位移计算公式

单层房屋的横墙在水平风荷载作用下，u_qmax可按下式计算：

式中，F为作用于横墙顶端的水平集中力，，P=W+R；P为假定排架无侧移时，每开间柱顶反力（包括作用于屋架下弦的集中风荷载产生的反力）；n为与验算横墙相邻的两侧横墙间的开间数（图2.2.7中，工形截面为验算横墙时，n=n₁+n₂）；W（kN）为每开间中作用于屋架下弦（排架柱顶），由屋面风荷载产生的集中风力；R（kN）为假定排架无侧移时，由作用于外墙面的风荷载算得的每开间柱顶反力，验算横墙水平位移时，此反力应作用在横墙顶端；H为横墙计算高度；E为砌体的弹性模量；I为横墙计算截面的惯性矩；ζ为考虑墙体剪应力分布不均匀以及和墙体洞口影响的折减系数；G为砌体的剪变模量，G=0.4E；A为横墙计算截面面积。

图 2.2.7

2.计算时应注意的问题

（1）在计算横墙的截面面积和惯性矩时，可考虑部分纵墙截面与横墙共同工作，将纵墙视为横墙的翼缘，山墙的计算截面取为形，内横墙取为Ⅰ形。每侧翼缘长度取，且两侧之和不大于窗间墙的宽度。

（2）为了计算简便，当横墙洞口的水平截面面积不大于横墙截面面积的75%时，横墙计算截面的面积A和截面惯性矩I可近似按毛截面计算；考虑洞口对剪切变形的不利影响以及剪应力分布不均匀系数，取ζ=0.5，因此得：

（3）当没有纵墙参与横墙共同工作时，如果门窗洞口较大，墙体截面削弱过多，对横墙变形将有较大的影响。计算u_qmax时，横墙截面应按实际截面采用。

（二）多层房屋的横墙验算

对于多层房屋的横墙，仍按上述原理计算u_qmax，此时横墙承受各层楼盖及屋盖传来的集中风荷载，近似按下述公式计算：

式中，m为房屋总层数；P_i为假定每开间框架各层均为不动铰支座时，第i层的支座反力；H_i为第i层楼面至基础上顶面的高度。

【2.2.7】 某单层建筑物（图2.2.8），总长30m，跨度6m，墙高6.5m，屋面为钢筋混凝土平屋顶，墙体用MU10黏土砖、M2.5混合砂浆砌筑，（f=1.3MPa），该地区基本风压w₀=0.6kN/m²。试确定其静力计算方案。

提示：仅验算有洞口的山墙（图2.2.8b），并考虑外纵墙的共同工作的作用，横墙的截面面积为形，其翼缘长度。

图2.2.8 单层房屋平面图及山墙平面图、侧面图

a）平面图 b）山墙平面图 c）山墙侧面图

【解答】

（1）确定静力计算方案

根据《砌体结构设计规范》第4.2.1条，屋面为钢筋混凝土平屋顶，没有檩条，屋盖类别为1类，横墙间距30m小于32m，所以静力计算方案为刚性方案。

（2）验算横墙刚度条件

1）洞口面积与横墙面积的比值，满足《砌体结构设计规范》4.2.2条1款要求。

2）横墙墙厚

h=240mm〉180mm，满足《砌体结构设计规范》4.2.2条2款要求。

3）横墙长度

l=6.24-0.24=6m〈H=6.5m，不满足《砌体结构设计规范》4.2.2条3款要求。

因此按《砌体结构设计规范》第4.2.2条注1对横墙刚度进行验算。(www.daowen.com)

（3）横墙刚度验算

1）求该房面承受的风荷载产生的水平力P

根据《建筑结构荷载规范》第7.1.1条：

w₀=0.6kN/m²，β_z=1，μ_z=1，μ_s1=0.8（迎风），μ_s2=0.5（背风）

W_k=β_zμ_sμzw₀

W_k1=1.0×0.8×1.0×0.6=0.48kN/m²

W_k2=1.0×0.5×1×0.6=0.30kN/m²

取一个开间计算，墙面所受的均布荷载

q₁=0.48×6=2.88kN/m

q₂=0.3×6=1.80kN/m

根据结构力学教材可知

2）求横墙的最大水平位移

根据《砌体结构设计规范》表3.2.1⁃1和表3.2.5⁃1：

f=1.3MPa，E=1390f=1390×1.3=1807MPa

仅验算有洞口的山墙，并考虑外纵墙的共同工作的作用，横墙的截面面积为形，其翼缘长度。

①截面惯性矩。因为洞口面积只占横墙总面积的42%，为简化计算，在求I、A时可按毛面积近似计算，可看成一个整个矩形截面的惯性矩和面积，减去两个没有墙体洞口的截面惯性和面积。

A=（2166×6240）-（2166-240）×（6240-2×240）=2.422×10⁶mm²

开间数5个。

②最大的水平位移，由式（2.2.3）：

符合《砌体结构设计规范》第4.2.2条注1要求，横墙刚度满足要求，所以房屋的静力计算方案仍可按刚性方案计算。

真题 【2.2.8】 （2001年二级考题，原题为连锁题中的一道子题，现改写为一道独立题）

某建筑物如图2.2.9所示。墙体采用MU10普通机砖、M5混合砂浆砌筑，纵墙厚度为370mm。山墙及底层每隔三开间有道横墙。厚度240mm，二层为全空旷房间（无内横墙及内纵墙）。屋面采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖系统，楼面采用装配式梁板结构。

图 2.2.9

假定在二层山墙处开设窗洞，如图2.2.10所示。

下列关于该山墙是否符合刚性和刚弹性方案房屋横墙条件的几种判断，其中何项判断是不正确的？

（A）当B=2000mm时，符合条件。

（B）当B=2500mm时，符合条件。

（C）当B=3000mm时，不符合条件。

（D）当B=3000mm时，有可能符合条件。

【答案】 （C）

【解答】 山墙厚度h=240mm，符合《砌体结构设计规范》4.2.2条2款。

图 2.2.10

山墙长度为12000mm，大于层高5300mm，符合《砌体结构设计规范》4.2.2条第3款。

横墙开洞的水平截面面积不应超过横墙面积的50%。

横墙允许开洞的水平面积