混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)

混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)第1頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日混合結(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。第2頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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。第3頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日由于橫墻的數(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

第4頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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。第5頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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。

第6頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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。

第7頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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。

第8頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日內(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。第9頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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。第10頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日砌體房屋的結(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)算方案第11頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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。第12頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日第13頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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。第14頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日

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

第15頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日以上分析：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。屋蓋或樓蓋類別剛性方案彈性方案剛彈性方案1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s＜3232≤s≤72s＞322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樓蓋s＜2020≤s≤48s＞483瓦材屋面的木屋蓋和輕鋼屋蓋s＜1616≤s≤36s＞36第16頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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β: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。第17頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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[β]—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；μ—自承重墻允許高厚比的修正系數(shù)，按規(guī)定采用第18頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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—帶壁柱墻截面折算厚度，式中i—帶壁柱墻截面的回轉(zhuǎn)半徑，I—帶壁柱墻截面的慣性矩；A—帶壁柱墻截面的面積；T形截面的翼緣寬度，可按規(guī)定采用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：第19頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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。第20頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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?？紤]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[β]可以乘以提高系數(shù)μc：13.3.3.1整片墻體高厚比的驗(yàn)算μc—帶構(gòu)造柱墻允許高厚比[β]的提高系數(shù)，可按下式計(jì)算：γ—系數(shù)。對(duì)細(xì)料石、半細(xì)料石砌體，γ=0；對(duì)混凝土砌塊、粗料石及毛石砌體，γ

=1.0；其他砌體，γ=1.5；bc—構(gòu)造柱沿墻長方向的寬度；l—構(gòu)造柱間距。第21頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日構(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

第22頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日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，砌體結(jié)構(gòu)