工程結(jié)構(gòu)-6.3 砌體結(jié)構(gòu)型式及靜力計算課件

1、混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第三節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 6.3 砌體建筑結(jié)構(gòu)型式 橫墻承重體系縱墻承重體系縱橫墻承重體系內(nèi)框架承重體系底部框架承重體系砌體墻、柱承重結(jié)構(gòu)體系混合承重結(jié)構(gòu)體系定義、荷載傳遞路線、特點、應(yīng)用 一、房屋的平面結(jié)構(gòu)布置按豎向荷載傳遞路線的不同，可分為：混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第三節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 按承重方案山墻內(nèi)縱墻橫墻板外縱墻 橫墻承重豎向荷載的傳遞路線為：板橫墻基礎(chǔ)地基橫墻承重體系特點：1.橫墻為主要承重墻，間距較小（34.5m），結(jié)構(gòu)整體性好，空間剛度大，有利于抵抗水平作用和調(diào)整地基的不均勻沉降。2.縱墻作為圍護、隔斷墻，其設(shè)置門窗洞口的限制較少，縱墻立面處理比較靈活，可保證橫墻的側(cè)向穩(wěn)定

2、。3. 墻體的用料較多 ，空間布置靈活性小。適用于宿舍、住宅、旅館等居住建筑和由小房間組成的辦公樓等山墻梁外縱墻板 縱墻承重豎向荷載的傳遞路線為：板梁縱墻基礎(chǔ)地基縱墻承重體系特點：1.縱墻為主要承重墻，橫墻數(shù)量相對較少，承重墻間距一般較大，房屋的空間剛度比橫墻承重體系??；縱墻上門窗洞口的大小和位置受到限制。2.橫墻為自承重墻，可保證縱墻的側(cè)向穩(wěn)定和房屋的整體剛度，房屋的劃分比較靈活。3.樓蓋的材料用量較多，墻體的材料用量較少,剛度較差，抗震性能較差。適用于教學樓、圖書館、食堂、俱樂部、中小型工業(yè)廠房等單層和多層空曠房屋。 內(nèi)框架承重砼柱砼梁山墻砼板外縱墻豎向荷載的傳遞路線為：內(nèi)框架承重體系特點

3、：1.室內(nèi)空間較大，梁的跨度并不相應(yīng)增大。2.由于橫墻少，房屋的空間剛度和整體性較差。3.由于鋼筋混凝土柱和磚墻的壓縮性能不同，結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生不均勻的豎向變形。4.框架和墻的變形性能相差較大，在地震時易由于變形不協(xié)調(diào)而破壞。目前已經(jīng)禁止使用。 底層框架砌體房屋豎向荷載傳力路線：屋（樓）面荷載 上層墻體 墻梁 框架柱 基礎(chǔ) 地基底層框架承重體系特點：1.底層使用空間較大，梁的尺度并不相應(yīng)增大。2.由于底層墻體較少，沿房屋高度方向，結(jié)構(gòu)空間剛度將發(fā)生變化。3.經(jīng)過合理設(shè)計，可獲得使用和抗震性能較好的底層框架結(jié)構(gòu)體系，實現(xiàn)強柱弱梁的目標。適用于上部住宅底層商店或車庫類房屋。6.3 防止或減輕墻體開裂的主

4、要措施砌體房屋常見裂縫形態(tài) 裂縫對房屋性能的影響： 外觀 防水、防滲、保溫性能 整體性、承載能力、耐久性和抗震性能裂縫形成原因 設(shè)計 施工 材料 干縮裂縫 環(huán)境溫度變化 溫度裂縫 地基不均勻沉降 沉降裂縫一、防止溫度和收縮變形引起的墻體裂縫.起因由于各種材料的溫度膨脹系數(shù)不同，而房屋中的各部分構(gòu)件相互聯(lián)結(jié)成為一個空間整體，當溫度變化時，各部分必然會因相互制約而產(chǎn)生附加內(nèi)力。如果構(gòu)件中產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過砼或砌體的抗拉強度，就會出現(xiàn)裂縫。a砼的收縮值比砌體大得多，收縮值的不一致也會產(chǎn)生附加內(nèi)力。cdebfgh混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 6.4.1 房屋的靜力計算方案6.4 砌體結(jié)構(gòu)的靜力計

5、算混合結(jié)構(gòu)設(shè)計屋蓋或樓蓋類別剛性方案剛彈性方案彈性方案1整體式、裝配整體和裝配式無檁體系鋼筋混凝土屋蓋或鋼筋混凝土樓蓋s3232s72s722裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋、輕鋼屋蓋和有密鋪望板的木屋蓋或木樓蓋s2020s48s483瓦材屋面的木屋蓋和輕鋼屋蓋s1616s36s36房屋的靜力計算方案表6.3.1 注：表中s為房屋橫墻間距，其長度單位為m； 對無山墻或伸縮縫處無橫墻的房屋，應(yīng)按彈性方案考慮。 上柔下剛多層房屋的頂層可按單層房屋確定計算方案。第三節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 剛性（和剛彈性）方案房屋的橫墻： 1、橫墻中開有洞口時，洞口的水平截面面積不超過

6、橫墻截面面積的50%；2、橫墻高厚度不宜小于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 、橫墻應(yīng)于縱墻同時砌筑，否則應(yīng)采取措施加強房屋的整體剛度。混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第三節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 6.5 砌體墻、柱高厚比驗算(1) 驗算目的(1) 高厚比定義砌體墻、柱的計算高度H0與墻的厚度或矩形柱截面的邊長（應(yīng)取與H0對應(yīng)的邊長）的比值稱為高厚比。即 。 保證構(gòu)件不致因過于細長而在荷載作用下喪失穩(wěn)定，在滿足強度要求的同時具有足夠的穩(wěn)定性； 通過高厚比控制，使墻、柱有足夠剛度，避免出現(xiàn)過大的側(cè)向變形； 保證施工中安全。墻、柱的高厚比驗算1高厚比

7、驗算公式墻、柱的計算高度，按表5-13確定；墻、柱的折算厚度，（對于矩形截面=h）允許高厚比，見表13-4，與砂漿強度有關(guān)；非承重墻的修正系數(shù)（對承重墻 =1)；開洞修正系數(shù)。混合結(jié)構(gòu)設(shè)計 （3）砌體墻、柱高厚比驗算 砌體房屋結(jié)構(gòu)中，需進行高厚比驗算的構(gòu)件包括承重的柱、無壁柱墻、帶壁柱墻、帶構(gòu)造柱墻以及非承重墻等。1、無壁柱墻或矩形截面柱:混合結(jié)構(gòu)設(shè)計2、帶壁柱的墻（T形或十字形截面）、帶構(gòu)造柱的墻:可分為兩部分：即把帶壁柱墻視為厚度為hT3.5i的一片墻的整體驗算和和壁柱之間墻面的局部高厚比驗算。帶壁柱整片墻的高厚比驗算：將壁柱視為墻的一部分，即墻截面為T形，按慣性矩和面積均相等的原則，換算

8、成矩形截面，其折算墻厚為hT3.5i， i為截面的回轉(zhuǎn)半徑。確定計算高度H0時，S取相鄰橫墻間的距離。T形截面的計算冀緣寬度bf可按下列規(guī)定確定：多層房屋中有門窗洞口時取窗間墻寬度，無門窗洞口時每側(cè)翼緣可取壁柱高度的13；單層房屋中可取壁柱寬加23墻高，但不大于窗間墻寬度和相鄰壁柱間距離。混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 4、帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗算：當壁柱間的墻較薄、較高時以至超過高厚比限值時，可在墻高范圍內(nèi)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁?；旌辖Y(jié)構(gòu)設(shè)計 表中構(gòu)件高度H的取值規(guī)定是：房屋底層為樓頂面到墻、柱下端的距離，下端支點的位置可取在基礎(chǔ)頂面，當基礎(chǔ)埋置較深且有剛性地面時可取室外地面以下500 mm

9、；房屋其他層次為樓板或其他水平支點間的距離；無壁柱的山墻可取層高加山墻尖高度的12，帶壁柱山墻可取壁柱處的山墻高度?；旌辖Y(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 注：1、毛石墻、柱允許高厚比應(yīng)按表中數(shù)值降低20%；2、組合磚砌體構(gòu)件的允許高厚比，可按表中數(shù)值提高20%，但不得大于28；3、驗算施工階段砂漿尚未硬化的新砌砌體高厚比時，允許高厚比對墻取14，對柱取11。砂漿強度等級墻柱M2.52215M5.02416M7.52617墻、柱允許高厚比 表6.4.2混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 剛性房屋頂層承重山墻混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計

10、第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 相鄰窗間距混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 縱墻間距混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 3.6m0.002混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 作業(yè)：P259：6-1，6-2混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 6.6 墻、柱承載力的驗算 一）剛性方案豎向荷載（屋蓋荷載及墻體自重）水平荷載（風荷載） 計算簡圖：h屋面支承在砌體上，砌體對屋面結(jié)構(gòu)的約束作用很小，上端與屋面鉸接 ；下端與基礎(chǔ)固接1、單層砌體結(jié)構(gòu)房屋（縱墻承重）由于剛性方案無側(cè)向位移，因此將同一方向的墻分別按單片墻計算?；旌辖Y(jié)

11、構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 豎向荷載作用下內(nèi)力：混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 水平荷載作用下內(nèi)力：混合結(jié)構(gòu)設(shè)計2、多層混合結(jié)構(gòu)房屋 （縱墻承重）豎向荷載（樓、屋蓋荷載及墻體自重）水平荷載（風荷載） 1）計算單元：第三節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 多層房屋縱墻長度較大，取有代表性的一段作為計算單元如圖；b為壁柱寬度，H為層高，S1、S2 為相鄰開間寬度混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 2）豎向荷載作用下的計算簡圖：樓、屋面及基礎(chǔ)支承處均簡化為鉸接； 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 屋蓋和樓蓋為縱墻不動鉸，底層與基礎(chǔ)鉸接樓蓋處墻被削弱，忽略內(nèi)側(cè)受彎抗拉承載力；基礎(chǔ)頂面軸力效應(yīng)比彎矩大

12、得多，忽略彎矩，簡化為鉸?；旌辖Y(jié)構(gòu)設(shè)計3）水平荷載作用下的內(nèi)力計算：下端與基礎(chǔ)鉸接，上端為豎向連續(xù)梁。 第三節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 樓蓋支承截面外側(cè)產(chǎn)生受拉彎矩，則簡化為連續(xù)梁簡支座；式中q為沿樓層高均布風荷載設(shè)計值Hi為層高混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 最不利截面：門窗洞口-截面計算混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 基本風壓值（kN/m2）層 高（m）總 高（m）0.44.0280.54.0240.64.0180.73.518外墻不考慮風荷載影響時的最大高度 表6.3.2 P.229 對于剛性多層砌體結(jié)構(gòu)，當滿足下列條件時，一般可不考慮風荷載：（1）洞口水平截面面積不超過全截面面積的2/3； （2）層高和總高不超過表6.3.2的規(guī)定； （3）屋面自重不小于0.8kN/m2。混合結(jié)構(gòu)設(shè)計第五節(jié) 混合結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 3、多層砌體結(jié)構(gòu)房屋 （橫墻承重）樓（屋）蓋視為橫墻的不動鉸支座，計算簡圖與剛性方案承重縱墻相同。橫墻一般只需計算豎向荷載作用下的承載力，除山墻外，其它橫墻均可近似按軸心受壓構(gòu)件計算。橫墻長度取1m作為計算單元 各層層高的取值和縱墻相同，但對坡屋頂?shù)捻攲?，層高取至山墻山尖高度一?/p>