刚性、刚弹性和弹性方案

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1、砌体结构房屋的静力分析-刚性方案、刚弹性方案和弹性方案砖、石和砌块砌体房屋中承重墙体在荷载作用下的内力计算。砌体结构房屋的墙、柱等竖向承重构件采用砖、石或砌块砌体建造，楼盖和屋盖等水平承重构件采用钢筋混凝土或其他材料建造的房屋，也常称为混合结构房屋。有时这种房屋的内部柱子采用钢筋混凝土，但外墙仍采用砖、石或砌块砌体。　　承重体系　由于使用要求不同,房屋的建筑平面、剖面、内部空间、房间的布局和大小常常是多种多样的。一般多按墙、柱的承重特点分为三种体系：　　①纵墙承重体系。楼盖和屋盖的荷载主要传给纵墙，纵墙

2、是主要承重墙，横墙和山墙承受楼盖和屋盖的荷载很少。这种体系适用于使用上要求较大房间的建筑，如办公楼、图书馆、食堂、厂房和学校等建筑。由于横向承重墙间距较大，因此房屋的横向刚度较差。　　②横墙承重体系。楼盖和屋盖的荷载主要传给横墙，横墙是主要承重墙，纵墙承受楼盖和屋盖的荷载很少。墙体材料用量较多，由于横向承重墙间距很小，房屋的空间刚度很大。这种体系适用于宿舍和住宅等居住建筑。　　③内框架承重体系。外墙（有时还有少量内墙）和内部的钢筋混凝土柱共同承受楼盖和屋盖的荷载，钢筋混凝土柱和楼（屋）盖梁组成内框架。这

3、种房屋内部没有或很少布置承重墙，一般仅有钢筋混凝土柱，可以取得较大的室内空间而不增加梁的跨度，楼盖和屋盖的结构高度较小。这种体系适用于多层厂房、商店和旅馆等建筑，有时某些建筑的底层也采用。由于内部承重墙少，房屋的空间刚度较差；墙和柱材料不同，容易产生不均匀压缩；地基也容易产生不均匀沉降，设计时应特别注意。　　不同的承重体系，墙体的布置各有特点，墙体的材料用量和结构的空间刚度差别较大。在工程中采用哪一种承重体系，首先要满足使用要求和考虑建筑特点，再从材料用量、施工条件和工程造价等方面综合进行比较，力求做到

4、经济合理。　　在地震区，无论采用何种承重体系，纵横墙体的布置除应满足地震作用的强度要求外，横墙间距不得超过一定限值，以满足房屋纵横两个方向的整体刚性要求。此外，还需考虑其他抗震构造措施，如在房屋的转角及内外纵横墙交接处设置钢筋混凝土构造柱(见墙板结构)。静力分析　结构在荷载作用下的静力分析与计算简图有关，砌体结构房屋墙、柱的计算简图又与房屋的空间刚度有关。根据空间刚度的大小，有的国家将砌体结构房屋分为两类：刚性结构和弹性结构。横墙较多且间距较小，其屋盖和层间楼盖可以视作结构的横隔板，这种房屋属于刚性结构

5、；横墙很少、间距超过一定范围的则属于弹性结构。中国将砌体结构房屋根据房屋的刚度分为三种计算方案：刚性方案、弹性方案和刚弹性方案。　　①刚性方案。认为房屋的空间刚度很大，在水平荷载（包括竖向偏心荷载产生的水平力）作用下，由于结构的空间作用，墙、柱处于空间受力状态，顶点位移很小，屋盖和层间楼盖可以视作墙、柱的刚性支座。对于单层房屋，在荷载作用下，墙、柱可按上端不动铰支于屋盖，下端嵌固于基础的竖向构件计算。对于多层房屋，在竖向荷载作用下，墙、柱在每层高度范围内，可近似地按两端铰支的竖向构件计算；在水平荷载作用

6、下，墙、柱可按竖向连续梁计算。民用建筑和大多数公共建筑均属于这种方案。此时,横墙间的水平荷载由纵墙承受,并通过屋盖或楼盖传给横墙，横墙可以视作嵌固于基础的竖向悬臂梁，考虑轴向压力的作用按偏心受压和剪切计算，并应满足一定的刚度要求。　　②弹性方案。认为房屋的空间刚度很小，在水平荷载作用下,结构的空间作用很弱,墙、柱处于平面受力状态。单层厂房和仓库等建筑常属于这种方案。此时，在荷载作用下，墙、柱内力应按有侧移的平面排架或框架计算。　　③刚弹性方案。认为房屋的空间刚度介于刚性方案与弹性方案之间,在水平荷载作用

7、下,屋盖对墙、柱顶点的侧移有一定约束，可以视作墙、柱的弹性支座。单层房屋也常属于这种方案。此时，在荷载作用下，墙、柱内力可按考虑空间工作的侧移折减后的平面排架或框架计算。　　工程中绝大多数砌体结构房屋都是由纵、横承重墙和楼盖、屋盖组成，都具有一定的空间刚度，因而恰当地利用空间刚度和考虑结构的空间作用，对工程设计有实际意义。如对满足刚性方案条件的房屋，按刚性方案的计算简图，墙体的内力将比按弹性方案的计算结果小得多，从而减少材料用量，降低造价。　　为了便于应用，中国的设计规范根据楼盖或屋盖的整体性程度和材料

8、性质不同将房屋区分为整体式、装配整体式和装配式无檩体系的钢筋混凝土屋盖或楼盖；装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或楼盖；以及冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖三种类型。设计时，可按刚度符合一定要求的横墙间距确定静力计算方案。