《混合結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)》

§19-1墻體設(shè)計(jì)的基本原則§19-2剛性方案房屋§19-3彈性和剛性方案房屋混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì)整理課件墻、柱等豎向承重構(gòu)件采用磚、石、砌塊砌體建造，樓蓋(屋蓋)等水平承重構(gòu)件采用鋼筋混凝土或木材等其它材料建造的房屋稱為混合結(jié)構(gòu)房屋。§19-1墻體設(shè)計(jì)的基本原則19章整理課件

混合結(jié)構(gòu)房屋墻體的結(jié)構(gòu)布置按其豎向荷載傳遞路線不同，大致分為以下幾種類型：

1）橫墻承重方案

2）縱墻承重方案

3）縱橫墻承重方案

4）內(nèi)框架承重方案

一、結(jié)構(gòu)的組成及承重墻體的布置19章整理課件橫墻承重方案

豎向荷載主要傳遞路線是：板→橫墻→基礎(chǔ)→地基。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。橫墻承重體系由于橫墻間距小，房間大小固定，故適用于宿舍、住宅等居住建筑。

整理課件縱墻承重方案

豎向荷載主要傳遞路線是：板→縱墻→基礎(chǔ)→地基；板→梁→縱墻→基礎(chǔ)→地基。特點(diǎn)：

(1)縱墻是房屋的主要承重墻，橫墻的間距可以相當(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)由于縱墻承受的荷載較大，因此縱墻上門窗的位置和大小要受到一定限制。

(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?？v墻承重體系適用于使用上要求有較大室內(nèi)空間的房屋，或室內(nèi)隔斷墻位置有靈活變動(dòng)要求的房屋。如教學(xué)樓、辦公樓、圖書館、實(shí)驗(yàn)樓、食堂、中小型工業(yè)廠房等。

整理課件縱橫墻承重方案

即可保證靈活的房間布置,又具有較大的空間剛度整體性,其荷載傳力途徑為梁→縱墻→縱墻基礎(chǔ)樓屋面板橫墻→橫墻基礎(chǔ)特點(diǎn)：適用于房間的大小變化較大，平面布置靈活的房屋?；A(chǔ)整理課件內(nèi)框架承重方案房屋內(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。豎向荷載的主要傳遞路線是：板→梁→外縱墻→外縱墻基礎(chǔ)→地基；板→梁→柱→柱基礎(chǔ)→地基。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。

內(nèi)框架承重體系可用于旅館、商店和多層工業(yè)建筑，某些建筑(如底層為商店的住宅)的底層也采用。19章整理課件二、混合結(jié)構(gòu)房屋的靜力計(jì)算方案(一)混合結(jié)構(gòu)房屋的空間工作混合結(jié)構(gòu)房屋中搞體計(jì)算主要包括內(nèi)力計(jì)算和截面承載力計(jì)算。進(jìn)行墑體內(nèi)力分析．首先要確定其計(jì)算簡圖。圖13—5為一混合結(jié)構(gòu)的單層房屋，外縱墻承重，屋蓋為裝配式鋼筋混凝土樓蓋，因作用于房屋的風(fēng)荷載為均勻分布，則可在其中任意取出一個(gè)單元，這個(gè)單元受力狀態(tài)和整個(gè)房屋的受力狀態(tài)一樣，這個(gè)單元稱為計(jì)算單元。圖13—5(a)兩端沒有設(shè)置山墻，荷載作用下的墻頂位移主要取決于縱墑的剛度，而屋蓋結(jié)構(gòu)的剛度只是保證傳遞水平荷載時(shí)兩邊縱墻位移相同。圖13—5(b)兩端設(shè)有山墻，縱搞頂部的水平位移不僅與縱墻剛度有關(guān)，而民與屋蓋結(jié)構(gòu)水平剛度、山墻的剛度有很大關(guān)系。出于山墻(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。19章整理課件19章整理課件(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案 (b)剛彈性方案（0<η<1.0） (c)剛性方案（二）靜力計(jì)算方案混合結(jié)構(gòu)房屋的靜力計(jì)算，按照作用于屋蓋(樓蓋)平面內(nèi)的水平荷載傳力途徑的不同，可劃分為彈性方案、剛性方案和剛彈性方案。19章整理課件（a）剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案①如橫墻剛度很大(墻頂位移△很小)，且間距L不大；

②屋蓋(樓蓋)在自身平面內(nèi)具有足夠剛度(水平撓度f很小)；

③在這種情況下屋蓋(樓蓋)的總水平位移(△+f)很小，可忽略不計(jì)，使得R1≈0，R2≈R，屋蓋(樓蓋)處水平力R的絕大部分將通過R2傳至基礎(chǔ)，屬空間傳力體系，稱為剛性方案。靜力計(jì)算時(shí)，墻、柱可作為以屋蓋(樓蓋)為不動(dòng)鉸支座的豎向構(gòu)件計(jì)算。19章整理課件(b)彈性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案①當(dāng)無橫墻或橫墻有很大開洞，其自身平面內(nèi)剛度很小(墻頂位移△較大)；或橫墻間距L很大；

②屋蓋(樓蓋)剛度很差(如木屋蓋)，屋蓋(樓蓋)作為水平梁的撓度f很大；

③在這種情況下屋蓋(樓蓋)的總水平位移(△+f)很大，使得R1≈R，R2≈0，屋蓋(樓蓋)處水平力R的絕大部分將通過R1傳至基礎(chǔ)，屬平面?zhèn)髁w系，稱為彈性方案。靜力計(jì)算時(shí)不考慮空間作用，按平面排架分析。

19章整理課件(c)剛彈性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案(a)彈性方案(b)剛彈性方案（0<η<1.0）(c)剛性方案①介于以上兩種情況之間的為剛彈性方案，R1與R2均不容忽略，靜力計(jì)算時(shí)按考慮空間工作的平面排架分析；

②設(shè)R1=ηR，R2=(1-η)R，η稱為房屋的空間性能影響系數(shù)。η值越大，房屋的空間剛度越小，通過平面?zhèn)髁w系傳至基礎(chǔ)的水平力R1就越大；

η值越小，房屋的空間剛度越大，通過空間傳力體系傳至基礎(chǔ)的水平力R2就越大?？砂次萆w(樓蓋)與墻(柱)為鉸接的考慮空間工作的平面排架或框架計(jì)算。19章整理課件定義：墻、柱的計(jì)算高度H0和墻厚h（或柱邊長）的比值高厚比驗(yàn)算目的

①保證構(gòu)件不致因過于細(xì)長而在荷載作用下喪失穩(wěn)定，在滿足強(qiáng)度要求的同時(shí)具有足夠的穩(wěn)定性；

②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；

③保證施工中安全。1)允許高厚比三、墻、柱高厚比驗(yàn)算19章整理課件砌體受壓構(gòu)件的計(jì)算高度 房屋類別柱帶壁柱墻或周邊拉結(jié)的墻排架方向垂直排架方向s>2H2H≥s>Hs≤H有吊車的單層房屋變截面柱上段彈性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu剛性方案彈性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu變截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl無吊車的單層和多層房屋單跨彈性方案1.5H1.0H1.5H剛彈性方案1.2H1.0H1.2H兩跨或多跨彈性方案1.25H1.0H1.25H剛彈性方案1.10H1.0H1.1H剛性方案1.0H1.0H1.0H0.4s+0.2H0.6s19章整理課件表中H為受壓構(gòu)件高度，底層為樓板底到基礎(chǔ)頂面(當(dāng)埋置較深時(shí)，取至室內(nèi)地面或室外地面下300～500mm處)的距離；其他層次為樓板(或其他水平支點(diǎn))間的距離。s為壁柱或周邊拉結(jié)墻的間距。對(duì)上端為自由端的構(gòu)件，取H0=2H；獨(dú)立磚柱(無柱間支撐)，柱在垂直排架方向的H0應(yīng)取表中數(shù)值乘以1.25后采用

19章整理課件2）無壁柱墻和矩形柱截面高厚比驗(yàn)算式中H0 ——墻、柱的計(jì)算高度；

h ——墻厚或矩形柱與H0相對(duì)應(yīng)的邊長；

μ1

——非承重墻允許高厚比的修正系數(shù)，根據(jù)墻厚按下列數(shù)值采用：

h=240mm，μ1=1.2；h=90mm，μ1=1.5；240mm>h>90mm，μ1可按插入法取值。(對(duì)上端為自由端墻的允許高厚比，除按上述規(guī)定提高外，尚可提高30％)

μ2 ——有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數(shù)，可按下式計(jì)算μ2=1-0.4bs/s

若算得的μ2值小于0.7時(shí)，應(yīng)采用0.7。當(dāng)洞口高度等于或小于墻高的1/5時(shí)，可取μ2=1.0。

bs ——在寬度s范圍內(nèi)的門窗洞口寬度；

s ——相鄰窗間墻或壁柱之間的距離。

當(dāng)墻高H大于或等于相鄰橫墻或壁柱間的距離s時(shí)，應(yīng)按計(jì)算高度H0=0.6s驗(yàn)算高厚比；當(dāng)與墻連接的相鄰兩橫墻間的距離s≤μ1μ2[β]h時(shí)，墻的高度可不受高厚比驗(yàn)算式限制。19章整理課件3）帶壁柱墻高厚比驗(yàn)算（整體）T形截面的計(jì)算翼緣寬度bf：

①多層有門窗洞口墻段取窗間墻寬度；

②多層無門窗洞口每側(cè)翼緣可取壁柱高度的1/3；

③單層房屋中可取壁柱寬加2/3墻高，且不大于窗間墻寬度和相鄰壁柱間距離；帶壁柱墻的計(jì)算高度H0應(yīng)取s為相鄰橫墻間的距離；19章整理課件3）帶壁柱墻高厚比驗(yàn)算（局部）此時(shí)壁柱間墻的計(jì)算高度H0取法可查表，其中s應(yīng)取相鄰壁柱間的距離。如高厚比驗(yàn)算不能滿足要求時(shí)，可在墻中設(shè)置鋼筋混凝土圈梁。對(duì)于設(shè)有鋼筋混凝土圈梁的帶壁柱墻，當(dāng)b/s≥1/30時(shí)，圈梁可視作壁柱間墻的不動(dòng)鉸支點(diǎn)(b為圈梁寬度)。如相鄰壁柱間的距離s極大，圈梁寬度b=s/30>墻厚h，不允許增加圈梁寬度時(shí)，可按等剛度原則(墻體平面外剛度相等)增加圈梁高度，以滿足壁柱間墻不動(dòng)鉸支點(diǎn)的要求。

19章整理課件4）設(shè)構(gòu)造柱墻高厚比驗(yàn)算確定設(shè)構(gòu)造柱墻的計(jì)算高度H0，應(yīng)取s為相鄰橫墻間的距離；考慮設(shè)構(gòu)造柱的有利作用，允許高厚比可提高，乘提高系數(shù)19章整理課件§19-2剛性方案房屋

一、剛性方案房屋承重縱墻計(jì)算

計(jì)算內(nèi)容有：(1)驗(yàn)算墻體的高厚比；(2)逐層選取對(duì)承載力可能起控制作用的截面對(duì)墻體按受壓構(gòu)件公式進(jìn)行驗(yàn)算；(3)逐層驗(yàn)算大梁支座下的砌體局部受壓強(qiáng)度。

19章整理課件單層剛性方案房屋承重縱墻的計(jì)算剛性方案的單層房屋，其縱墻頂端的水平位移很小，在靜力分析時(shí)可以按下列假定進(jìn)行內(nèi)力分析；

(1)墻、柱上端與屋架(屋面梁)鉸接，視為不動(dòng)鉸支座；

(2)墻、柱下端在基礎(chǔ)頂面處固接。根據(jù)上述假定，單層剛性方案房屋的承重縱墻可按上端支承在個(gè)動(dòng)鉸支座和下端支承在固定支座上的豎向構(gòu)件計(jì)算，如圖13—8(a)所示。19章整理課件作用于縱墻上的荷載及內(nèi)力計(jì)算

A．屋面荷載包括屋蓋恒載、屋面活荷載或雪荷載。這些荷載通過屋架或屋面梁以集中力形式作用于墻體頂部。由于屋架支承反力在墻頂常為偏心作用，所以墻體頂端的屋面荷載由軸心壓力N和彎矩組成，其內(nèi)力見圖13—8(b)。

B．風(fēng)荷載包括作用于屋面上和墑面上的風(fēng)荷載。屋面上的風(fēng)荷載簡化為作用于墻、柱頂?shù)募辛υu(píng)，通過屋蓋傳給橫墑再經(jīng)基礎(chǔ)傳至地基；墑面風(fēng)荷載為均布荷載，按迎風(fēng)面(壓力)、背風(fēng)面(吸力)分別考慮，其內(nèi)力見圖13—8(c)。19章整理課件

19章整理課件二、剛性方案房屋承重橫墻計(jì)算

（一）計(jì)算簡圖1.不計(jì)算風(fēng)荷載2.上部豎向荷載Nu作用于截面重心處本層豎向荷載N作用于離墻邊0.4a0處；由于偏心較小,可按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算。（二）最不利截面位置及內(nèi)力計(jì)算1.最不利截面位置：在每層根部。2.內(nèi)力計(jì)算：僅豎向荷載。（三）截面位置承載力計(jì)算：1.受壓強(qiáng)度2.局部受壓強(qiáng)度19章整理課件剛性方案多層房屋承重橫墻計(jì)算簡圖整理課件一、單層彈性方案房屋

單層排架結(jié)構(gòu)：計(jì)算同單層工業(yè)廠房，墻柱為鉸接排架柱。

1）計(jì)算簡圖§19-3彈性和剛彈性方案房屋