砌體結(jié)構(gòu)房屋墻、柱的靜力計算方案.ppt

5.3 砌體結(jié)構(gòu)房屋墻、柱的靜力計算方案,一、房屋的平面結(jié)構(gòu)布置,按墻體的承重情況，鋪板式樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置方案有以下幾種： (1) 橫墻承重方案 將板直接擱置在橫墻上，由橫墻承重。 (2) 縱墻承重方案 將板直接擱置在縱墻上或?qū)鍞R置在沿橫向布置的進深梁（或屋面梁、屋架）上，進深梁（或屋面梁、屋架）則擱置在縱墻上，這種方案即為縱墻承重方案。 (3) 縱橫墻承重方案 當樓板一端擱置于橫墻上，另一端搭在大梁上，大梁則搭在縱墻上，這種承重方案即為縱橫墻承重方案。 (4) 內(nèi)框架承重方案,結(jié)構(gòu)平面布置方案,(a) 縱墻承重方案； (b) 橫墻承重方案; (c) 縱橫墻承重方案； (d) 縱橫墻承重方案； (e) 內(nèi)框架承重方案,二、 房屋的靜力計算方案,在進行墻體的內(nèi)力計算時，首先要確定計算簡圖。 如圖5.3.1(a)所示的無山墻和橫墻的單層房屋，其屋蓋支承在外縱墻上。如果從兩個窗口中間截取一個單元，則這個單元的受力狀態(tài)與整個房屋的受力狀態(tài)是一樣的?？梢杂眠@個單元的受力狀態(tài)來代表整個房屋的受力狀態(tài)，這個單元稱為計算單元，見圖5.3.1(a)、(b)。沿房屋縱向各個單元之間不存在相互制約的空間作用，這種房屋的計算簡圖為一單跨平面排架（圖5.3.1（d）。,2.1 房屋的空間工作,若在上述單層房屋的兩端設(shè)置山墻（圖5.3.2（a），則屋蓋不僅與縱墻相連，而且也與山墻（橫墻）相連。當水平荷載作用于外縱墻面時，屋蓋結(jié)構(gòu)如同水平方向的梁而彎曲，其水平位移已不是平移，而是圖5.3.2(b)中所示的曲線，水平位移的大小等于山墻的側(cè)移uw和屋蓋梁水平撓度的總和。 根據(jù)試驗研究，房屋的空間剛度主要取決于屋蓋水平剛度和橫墻間距的大小。, 在計算剛彈性方案的墻、柱內(nèi)力時，通常引入空間性能影響系數(shù)來反映房屋的空間作用，定義為: =us/up us中間計算單元頂點水平位移 up排架頂點水平位移,圖5.3.1 無山墻單層房屋在水平力作用下的變形情況,圖5.3.2 有山墻單層房屋在水平力作用下的變形情況,規(guī)范規(guī)定，在混合結(jié)構(gòu)房屋內(nèi)力計算中，根據(jù)房屋的空間工作性能，分為三種靜力計算方案： （1） 剛性方案 房屋橫墻間距較小，屋（樓）蓋水平剛度較大時，房屋的空間剛度較大，在荷載作用下，房屋的水平位移較小，在確定房屋的計算簡圖時，可以忽略房屋水平位移，而將屋蓋或樓蓋視作墻或柱的不動鉸支承（圖5.3.3（a），這種房屋稱為剛性方案房屋。 一般多層住宅、辦公樓、醫(yī)院往往屬于此類方案。,1.2 房屋的靜力計算方案,（2） 彈性方案 房屋橫墻間距較大，屋蓋或樓蓋的水平剛度較小時，房屋的空間工作性能較差，在荷載作用下，房屋的水平位移較大，在確定房屋的計算簡圖時，必須考慮水平位移，把屋蓋或樓蓋與墻、柱的連接處視為鉸接，并按不考慮空間工作的平面排架計算（圖5.3.3(c)），這種房屋稱為彈性方案房屋。 一般單層廠房、倉庫、禮堂、食堂等多屬于彈性方案房屋。,（3） 剛彈性方案 房屋的空間剛度介于剛性與彈性方案之間，在荷載作用下，房屋的水平位移較彈性方案小，但又不可忽略不計。這種房屋屬于剛彈性方案房屋，其計算簡圖可用屋蓋或樓蓋與墻、柱連接處為具有彈性支撐的平面排架（圖5.3.3(b)）。,在規(guī)范中，將房屋按屋蓋或樓蓋的剛度劃分為三種類型，并按房屋的橫墻間距S來確定其靜力計算方案，見表5.3.1。 作為剛性和剛彈性方案靜力計算的房屋橫墻，應(yīng)具有足夠的剛度，以保證房屋的空間作用，并符合下列要求： 橫墻中開有洞口時，洞口的水平截面面積不應(yīng)超過橫墻截面面積的50%； 橫墻的厚度不宜小于180mm； 單層房屋的橫墻長度不宜小于其高度，多層房屋的橫墻長度不宜小于其總高度的1/2。,圖5.3.3 混合結(jié)構(gòu)房屋的計算簡圖,(a) 剛性方案；(b) 剛彈性方案；(c) 彈性方案,圖5.3.3 混合結(jié)構(gòu)房屋的計算簡圖,(a) 剛性方案