uAAA砌體結構混合結構屋墻柱設計

1、第五章 混合結構房屋墻柱設計第5章混合結構墻柱設計1.混合結構房屋的結構布置2.房屋靜力計算方案3.墻、柱設計計算4.混合結構房屋的構造措施5.1 概述第5章混合結構墻柱設計水平承重構件豎向承重構件屋蓋樓蓋鋼筋混凝土、木材墻、柱、基礎砌體材料砌體結構（混合結構）樓（屋）蓋的作用：1.承受豎向荷載2. 與墻體形成空間結構，共同承受水平荷載墻體的作用：1.承受樓（屋）蓋傳來的豎向荷載2. 承受各種水平荷載5.2 混合結構房屋的結構布置第5章混合結構墻柱設計墻體的分類：按作用分：按作用分：承重墻承受自重及豎向荷載承重墻承受自重及豎向荷載自承重墻承受自重自承重墻承受自重隔墻為建筑平面分割而每層單獨設置

2、的墻體隔墻為建筑平面分割而每層單獨設置的墻體按位置分：按位置分：縱墻沿房屋縱向（長方向）布置的墻體縱墻沿房屋縱向（長方向）布置的墻體橫墻沿房屋橫向（短方向）布置的墻體橫墻沿房屋橫向（短方向）布置的墻體第5章混合結構墻柱設計一、橫墻承重方案 傳力途徑：樓（屋）面板橫墻基礎地基 將樓板沿縱向僅放置于橫墻上，縱墻為自承重墻體5.2 混合結構房屋的結構布置5.2 混合結構房屋的結構布置第5章混合結構墻柱設計二、縱墻承重方案 傳力途徑：樓（屋）面板（梁） 縱墻基礎地基 將樓板沿橫向僅放置于縱墻上，或將樓板支承于橫向布置的鋼筋混凝土梁上，而梁支承于縱墻上。5.2 混合結構房屋的結構布置第5章混合結構墻柱設

3、計三、縱橫墻承重方案 傳力途徑：樓（屋）面板橫墻或縱墻基礎地基 樓板既可以放置于橫墻上，也可以放置于縱墻上5.2 混合結構房屋的結構布置第5章混合結構墻柱設計四、內框架承重方案 利用鋼筋混凝土柱代替內承重墻外縱墻外縱墻外縱墻基礎外縱墻基礎樓樓(屋屋)面板面板梁梁柱柱 柱基礎柱基礎地基地基5.2 混合結構房屋的結構布置第5章混合結構墻柱設計五、底部框架承重方案 傳力途徑：梁板荷載在上部通過內外墻體向下傳遞，在結構轉換層部位，通過鋼筋混凝土梁傳給柱，再傳給基礎 。將底層用鋼筋混凝土梁、柱同時取代內外承重墻體5.3 混合結構的靜力計算第5章混合結構墻柱設計問題的提出：5.3 混合結構的靜力計算第5章

4、混合結構墻柱設計單個構件的承載力計算整個房屋的分析計算？整個房屋的分析計算？結構計算的步驟：結構布置結構布置確定計算單元確定計算單元簡化計算簡圖簡化計算簡圖內力分析內力分析承載力計算承載力計算構造要求構造要求需要解決的問題：不同類型的砌體房屋中計算單元的選取和計算簡圖的確定5.3 混合結構的靜力計算第5章混合結構墻柱設計5.3.1 結構靜力計算方案5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計表中的剛性方案、彈性方案以及剛彈性方案表示什么意思？5.3.1 結構靜力計算方案風荷載縱墻縱墻基礎地基風荷載風荷載縱墻縱墻縱墻基礎縱墻基礎屋蓋結構屋蓋結構山墻山墻山墻基礎山墻基礎地基地基兩端無山墻（

5、平面受力體系）兩端有山墻（空間受力體系）us=u1+u2up 1.房屋的空間工作性能5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計 由于橫墻的存在，改變了水平荷載的傳遞路線，使房屋有了空間作用，而且，橫墻的距離越近，或屋蓋的水平剛度越大，房屋的空間作用越大，則水平側移us越小。 結論5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計2.房屋靜力計算方案(1)彈性方案 當房屋的剛性橫墻間距很大時，或屋面當房屋的剛性橫墻間距很大時，或屋面的水平剛度很小時，的水平剛度很小時，其屋蓋位移與其屋蓋位移與無山墻時的位移接近，即無山墻時的位移接近，即usup，此時此時房屋中各計算單元的計算簡圖可簡化

6、房屋中各計算單元的計算簡圖可簡化為為平面排架。平面排架。 彈性方案 樓樓( (屋屋) )蓋（排架梁）蓋（排架梁）墻、柱（排架柱）墻、柱（排架柱） 鉸支座5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計剛性方案 樓樓( (屋屋) )蓋蓋墻、柱墻、柱不動鉸支座(2)剛性方案 當房屋的剛性橫墻間距很小時，或屋當房屋的剛性橫墻間距很小時，或屋面的水平剛度很大時，面的水平剛度很大時，房屋的空間作用房屋的空間作用很強，可以認為屋蓋受水平荷載后沒有很強，可以認為屋蓋受水平荷載后沒有水平位移，即水平位移，即us0，此時屋面結構可以此時屋面結構可以看作是外縱墻的不動鉸支座?？醋魇峭饪v墻的不動鉸支座。 5.3

7、 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計(3)剛彈性方案 當房屋的剛性橫墻間距較大時，或屋當房屋的剛性橫墻間距較大時，或屋面的水平剛度很大時，面的水平剛度很大時，屋蓋的水平位屋蓋的水平位移移0usup, , 此時可按屋面與外縱墻鉸此時可按屋面與外縱墻鉸接并考慮空間工作性能的排架計算。接并考慮空間工作性能的排架計算。 剛彈性方案 樓樓( (屋屋) )蓋蓋墻、柱墻、柱彈性支座5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計(4)各方案的分類標準 屋蓋類型剛性方案剛彈性方案彈性方案整體式、裝配整體式和裝配式無檁體系鋼筋混凝土屋蓋或樓蓋 s32 s72 s72裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋、輕

8、鋼屋蓋和有密鋪望板的木屋蓋或樓蓋 s20 s48 s48瓦材屋面的木屋蓋和輕鋼屋蓋 s16 s36 s365.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計(5).剛性方案和剛彈性方案的橫墻1)橫墻中開有洞口時，洞口的水平截面面積不應超過橫墻截面面積的50%；2)橫墻厚度不宜小于180mm；3)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h/2（h為橫墻總高度）；4)當橫墻不能同時符合上述要求時，應對橫墻剛度進行驗算，如其最大水平位移umaxh/4000( h為橫墻總高度)時，仍可視為剛性或剛彈性方案房屋的橫墻。符合此剛度要求的一段橫墻或其他結構構件（如框架等），也可視為剛

9、性或剛彈性方案房屋的橫墻。5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計5.3.2 剛性方案多層房屋的靜力計算1）計算單元 1.縱墻內力計算 有門窗洞口有門窗洞口門窗中心線間墻寬度門窗中心線間墻寬度無門窗洞口無門窗洞口左右開間各一半左右開間各一半或相鄰壁柱間距離或相鄰壁柱間距離5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計5.3.2 剛性方案多層房屋的靜力計算2）荷載計算 恒載活載豎向荷載水平荷載風載5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計按荷載類別 按荷載來源 本層樓(屋)蓋傳來nl上部墻體傳來 nu(1)上部各層的荷載（包括墻體重、屋面及樓板重等）沿上一層墻的截面形

10、心傳至下層；5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計(3)當梁支承于墻上時，梁端支承壓力n1到墻內邊距離，對屋蓋梁應取梁端有效支承長度a0的0.33倍；對樓蓋梁應取梁端有效支承長度a0的0.4倍。 (2)在計算某層墻體彎矩時，要考慮本層梁、板支承壓力對本層墻體產生的彎矩，當本層墻與上一層墻形心不重合時，尚應考慮上部傳來的豎向荷載對本層墻體產生的彎矩；3）豎向荷載作用下的計算圖形墻、柱在每層層高范圍內被簡化為兩端鉸支的豎向偏心受壓構件 在豎向荷載作用下，多層房屋的墻體如同一豎向連續(xù)梁，屋蓋、樓蓋及基礎頂面均作為連續(xù)梁的支點。 5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計4）豎

11、向荷載作用下的最不利位置及內力計算i-i截面（樓蓋大梁底面處）-截面 （窗口上邊緣處）截面（窗口下邊緣處）-截面（下層樓蓋大梁底面處）ni=nl +numi= nl e1 + nu e2n=ni+nh3 m=mi (h1+h2)/h n=n+nh2 m=mi h1/h n= n+nh1 m= 0 5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計5）水平荷載作用下的內力計算m=hi2/12風荷載引起的彎矩按下式計算：hi 第i層墻體的高度，即第i層層高。計算單元上沿每米墻高分布的風荷載設計值，kn/m；墻體計算簡圖可簡化為一豎向多跨連續(xù)梁。5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計

12、洞口水平截面面積不超過全截面面積的2/3；可不考慮風荷載的情況屋面自重不小于0.8kn/m2；層高和總高不超過下表規(guī)定： 基本風壓值( kn/m( kn/m2 2) ) 層高（m) 總高（m) 0.4 4.0 28 0.5 4.0 24 0.6 4.0 18 0.7 3.5 185.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計2.橫墻內力計算橫墻兩側樓蓋傳來的荷載相同橫墻兩側樓蓋傳來的荷載相同軸心受壓軸心受壓驗算橫墻的底部截面驗算橫墻的底部截面驗算驗算橫墻兩側樓蓋傳來的荷載不同橫墻兩側樓蓋傳來的荷載不同偏心受壓偏心受壓橫墻的底部截面橫墻的底部截面 橫墻的上部截面橫墻的上部截面承重橫墻內力計

13、算的計算簡圖、內力分析、承載力計算等均與承重縱墻相同，但應注意以下幾點不同之處：1.計算單元：由于橫墻多數情況承受均布荷載，此時取1m寬墻段作為計算單元；2.山墻高度：對于坡屋頂建筑的山墻高度取層高加山墻尖的平均高度；3.中間橫墻荷載計算：5.3 混合結構的靜力計算方案第5章混合結構墻柱設計第5章混合結構墻柱設計 5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計 本節(jié)內容： 墻、柱的高厚比驗算 圈梁與過梁 防止砌體開裂的的措施 一般構造措施5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求5.4.1.墻柱的高厚比驗算(1)允許高厚比1)砂漿強度等級 2)橫墻間距 3)砌體截面形式 4)構件重要

14、性和房屋使用情況 5)支承條件 表表6.4第5章混合結構墻柱設計構造要求： (2)一般墻、柱的高厚比驗算=h0/h12 1 1 自承重墻允許高厚比的修正系數自承重墻允許高厚比的修正系數h=240mm 1=1.2 h=90mm 1=1.5 90mmh0.25時，取時，取bc/l=0.25，當，當bc/l0.05，時取，時取bc/l0 例6.1某三層辦公樓平面布置如下圖，采用裝配式鋼筋混凝土樓蓋，縱橫向承重墻均為190mm，采用mu7.5混凝土小型空心砌塊，雙面粉刷，二三層用m5砂漿，層高均為3.6m，窗寬均為1800mm，門寬均為1000mm。試驗算二層各墻的高厚比。 5.4 多層砌體結構房屋的

15、基本構造要求第5章混合結構墻柱設計5.4.2.圈梁的設置與構造3 分類 屋蓋圈梁 = 檐口圈梁（屋面梁及板下）樓蓋圈梁 = 腰箍（樓面梁及板下）基礎圈梁 = 地圈梁（0.000以下基礎頂面處）2 作用：增強房屋的整體性和空間剛度，防止由于地基不均勻沉降或較大振動荷載等對房屋引起的不利影響。 1 定義：砌體結構房屋中，在墻體內沿水平方向設置封閉的鋼筋混凝土梁。5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計4 構造要求 5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計(1)同一水平面，封閉 (2）縱橫墻交接處應可靠連接 (3）寬度宜與墻同寬，高度不小于120 (4）圈梁代

16、過梁時，過梁部分要計算(5)設置原則（非抗震）5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計(1)單層空曠房屋，高度小于8m，檐口設一道，否則兩道有吊車時，檐口一道，吊車梁處設一道(2）多層廠房每層均設(3）多層民用建筑，層數小于4層時檐口設一道，否則隔層設一道（所有縱橫墻） (5)設置原則(抗震)5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計（一）定義：混合結構房屋中門窗洞口上部所設置的梁。 承受門窗洞口頂面以上砌體自重以及上層樓面梁板傳來的均布荷載或集中荷載。 5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計5.4.3、過梁（二）作用:5.4 多層砌

17、體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計（三）分類磚砌過梁鋼筋磚過梁鋼筋混凝土過梁磚砌平拱磚砌弧拱根據所用材料的不同按其構造不同過梁5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計（四）計算1、過梁受力特征 5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計（四）計算2、鋼筋混凝土過梁計算=？過梁上的荷載包括過梁上部墻體的自重和梁板的荷載5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計（1）、過梁上部墻體自重計算5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計（2）、過梁上部梁板荷載計算5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱

18、設計（3）、過梁承載力計算按鋼筋混凝土簡支梁計算其承載力（一）溫度變化引起的墻體開裂5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計5.4.4 防止和減輕墻體開裂的措施 （1）開裂原因屋面和墻體存在溫差混凝土和砌體線膨脹系數不同(2)開裂表現 平屋頂下外墻的水平裂縫和包角裂縫5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計(2)開裂表現 5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計頂層墻體的八字形裂縫(2)開裂表現 5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計房屋錯層處局部垂直裂縫5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設

19、計5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計(3)防止干縮和溫度變化引起墻體開裂的措施 設溫度縫5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計頂層設圈梁屋蓋設保溫層和隔熱層屋面面層設分隔縫頂層和女兒墻砂漿強度不低于m5頂層和女兒墻設構造柱(二)地基不均勻沉降引起的裂縫（1）開裂部位5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計地基條件差的部位房屋相鄰部分高度、荷載或基礎形式有較大差異處施工時間不同(2)防止地基不均勻沉降引起墻體開裂的措施 設沉降縫設地圈梁（3）開裂表現5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計房屋中間部分沉降過大，呈現正八字形裂縫房屋一端或兩端沉降過大，呈現倒八字形裂縫(3)防止地基不均勻沉降引起墻體開裂的措施 設沉降縫5.4 多層砌體結構房屋的基本構造要求第5章混合結構墻柱設計設地圈梁屋蓋設保溫層和隔熱層屋面面層設分隔縫頂層和女兒墻砂漿強度不低于m5頂層和女兒墻設構造柱3.砌體房屋結構的其他基本構造要求(1)砌體材料的要求 砂漿m5磚mu10砌塊mu7.5石材mu30五層及五層以上房屋的墻，以及受振動或層高大于6m的墻、柱所用材料的最低強度等級應符合下列要求：(2)墻、柱最小尺寸的要求 承重獨立磚柱的截