混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì).ppt

建筑結(jié)構(gòu) 項(xiàng)目五 混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì) 混合結(jié)構(gòu)房屋墻 柱設(shè)計(jì) 由鋼筋混凝土作屋 樓 蓋 用砌體材料作墻 柱所組成的房屋 工程上稱為混合結(jié)構(gòu)房屋 1混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置方案 墻體的布置是整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)布置的重要環(huán)節(jié) 墻體布置與房屋的使用功能和房間面積有關(guān) 且影響建筑物整體剛度 房屋的結(jié)構(gòu)布置可分為四種方案 由于橫墻的數(shù)量較多且間距小 同時(shí)橫墻與縱墻間有可靠的拉結(jié) 因此房屋的整體性好 空間剛度大 對(duì)抵抗作用在房屋上的風(fēng)荷載及地震力等水平荷載十分有利 1 1橫墻承重體系 橫墻承重體系的特點(diǎn) 1 橫墻是主要承重墻 此種體系對(duì)縱墻上門窗位置 大小等的限制較少 2 橫墻間距很小 一般在2 7 4 5m之間 房屋的空間剛度大 整體性好 這種體系對(duì)抵抗風(fēng) 地震等水平作用和調(diào)整地基不均勻沉降等方面 較縱墻承重體系有利得多 3 這種體系房屋的樓蓋 或屋蓋 結(jié)構(gòu)比較簡單 施工方便 材料用量較少 但墻體的材料用量較多 1 2縱墻承重體系 縱墻承重體系的特點(diǎn) 1 縱墻是房屋的主要承重墻 橫墻間距可相當(dāng)大 這種體系室內(nèi)空間較大 有利于使用上靈活隔斷和布置 2 由于縱墻承受荷載較大 故縱墻上門窗位置和大小受到一定限制 3 縱墻承重體系樓蓋 屋蓋 的材料用量較多 而墻體材料用量較少 1 3橫縱墻承重體系 當(dāng)建筑物功能要求房間的大小變化較多時(shí) 為了結(jié)構(gòu)布置的合理性 采用縱橫墻布置方案 縱橫墻承重方案 既可保證有靈活布置的房間 又具有較大的空間剛度和整體性 縱 橫兩個(gè)方向的空間剛度均比較好 便于施工 所以適用于教學(xué)樓 辦公樓 多層住宅等建筑 1 4內(nèi)框架承重體系 這種體系房屋內(nèi)部的鋼筋混凝土柱與樓蓋 或屋蓋 梁組成內(nèi)框架 與外墻共同承重 因此稱為內(nèi)框架承重體系 內(nèi)框架承重體系的特點(diǎn) 1 外墻和柱都是主要承重構(gòu)件 以柱代替承重內(nèi)墻 取得較大的室內(nèi)空間而不增加梁的跨度 2 由于主要承重構(gòu)件材料性質(zhì)不同 墻和柱的壓縮性不同 基礎(chǔ)形式不同易產(chǎn)生不均勻沉降 若設(shè)計(jì)處理不當(dāng) 會(huì)使構(gòu)件產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力 3 由于橫墻較少 房屋的空間剛度較差 因而抗震性能也較差 1 5墻體布置一般原則 2 承重墻布置力求簡單 規(guī)則 縱墻亦拉通 避免斷開和轉(zhuǎn)折 每隔一定距離設(shè)一道橫墻 將內(nèi)外縱墻拉結(jié)在一起 形成空間受力體系 增加房屋的空間剛度和增強(qiáng)調(diào)整地基不均勻沉降的能力 1 盡可能采用橫墻承重體系 盡量減少橫墻間的距離 以增加房屋的整體剛度 3 承重墻所承受的荷載力求明確 荷載傳遞的途徑應(yīng)簡捷 直接 開洞時(shí)應(yīng)使各層洞口上下對(duì)齊 4 結(jié)合樓蓋 屋蓋的布置 使墻體避免承受偏心距過大的荷載或過大的彎矩 砌體房屋的結(jié)構(gòu)計(jì)算包括兩部分內(nèi)容 內(nèi)力計(jì)算和截面承載力計(jì)算 進(jìn)行墻 柱內(nèi)力計(jì)算要確定計(jì)算簡圖 因此首先要確定房屋的靜力計(jì)算方案 即根據(jù)房屋的空間工作性能確定結(jié)構(gòu)的靜力計(jì)算簡圖 2房屋的空間剛度及靜力計(jì)算方案 A 如果從兩個(gè)窗口中間截取一個(gè)單元 則這個(gè)單元的受力狀態(tài)與整個(gè)房屋的受力狀態(tài)是一樣的 B 兩端加設(shè)山墻的單層房屋 由于山墻的約束 使得在均布水平荷載下 整個(gè)房屋墻頂?shù)乃轿灰撇辉傧嗤?距離山墻越近的墻頂受到山墻的約束越大 水平位移越小 a 剛性方案 b 彈性方案 c 剛彈性方案 2 2房屋的靜力計(jì)算方案 以上分析 房屋空間剛度不同 其靜力計(jì)算方案也不相同 而房屋的空間剛度主要取決于橫墻的剛度和間距 同時(shí)也與屋蓋 樓蓋的水平剛度有關(guān) 因此 在橫墻滿足了強(qiáng)度及穩(wěn)定要求時(shí) 可根據(jù)屋蓋及樓蓋的類別 橫墻間距 按表確定房屋的靜力計(jì)算方案 3墻 柱的高厚比 作為受壓構(gòu)件的墻 柱除滿足承載力要求外 還須滿足高厚比的要求 高厚比驗(yàn)算是保證房屋施工階段和使用階段穩(wěn)定性與剛度的重要構(gòu)造措施 高厚比 墻 柱計(jì)算高度H0與墻厚h 或與距形柱的計(jì)算高度相對(duì)應(yīng)的柱邊長 的比值 即 3 1墻 柱高厚比驗(yàn)算 墻柱高厚比應(yīng)按下式驗(yàn)算 h 墻厚或矩形柱與相對(duì)應(yīng)的邊長 式中 墻 柱的允許高厚比 按表13 2采用 H0 墻 柱的計(jì)算高度 應(yīng)按表13 3采用 自承重墻允許高厚比的修正系數(shù) 按規(guī)定采用 3 2帶壁柱墻的高厚比驗(yàn)算 3 2 1帶壁柱整片墻體高厚比的驗(yàn)算 視壁柱為墻體一部分 整片墻截面為T型截面 將T形截面墻按慣性矩和面積相等的原則換算成矩形截面 折算厚度 其高厚比驗(yàn)算公式為 3 2 2壁柱之間墻局部高厚比驗(yàn)算 驗(yàn)算壁柱之間墻體的局部高厚比時(shí) 壁柱視為墻體的側(cè)向不動(dòng)支點(diǎn) 計(jì)算H0時(shí) s取壁柱之間的距離 且不管房屋靜力計(jì)算方案采用何種方案 在確定計(jì)算高度H0時(shí) 都按剛性方案考慮 如果壁柱之間墻體的高厚比超過限制時(shí) 可在墻高范圍內(nèi)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁 設(shè)有鋼筋混凝土圈梁的帶壁柱墻或帶構(gòu)造柱墻 當(dāng)時(shí) 圈梁可視為墻的壁柱之間墻或構(gòu)造柱墻的不動(dòng)鉸支點(diǎn) b為圈梁寬度 如果不允許增加圈梁寬度 可按墻體平面外等剛度原則增加圈梁高度 以滿足壁柱之間墻體或構(gòu)造柱之間墻體不動(dòng)鉸支點(diǎn)的要求 這樣墻高就降低為基礎(chǔ)頂面 或樓層標(biāo)高 到圈梁底面的高度 3 2 2帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗(yàn)算 帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗(yàn)算包括兩部分 整片墻高厚比的驗(yàn)算和構(gòu)造柱之間墻體局部高厚比的驗(yàn)算 考慮設(shè)置構(gòu)造柱對(duì)墻體剛度的有利作用 墻體允許高厚比 可以乘以提高系數(shù) c 13 3 3 1整片墻體高厚比的驗(yàn)算 構(gòu)造柱間墻體的高厚比仍按公式 13 1 驗(yàn)算 驗(yàn)算時(shí)視構(gòu)造柱為柱間墻的不動(dòng)鉸支點(diǎn) 計(jì)算時(shí)H0取構(gòu)造柱間距 并按剛性方案考慮 3 3 2構(gòu)造柱間墻體高厚比的驗(yàn)算 4墻 柱的一般構(gòu)造要求 為了保證砌體房屋的耐久性和整體性 砌體