砌体房屋结构的形式和内力分析

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1、第五章砌体房屋结构形式和内力分析彭述权1“混合结构”房屋定义：由砌体墙、柱和其他材料楼屋盖组成的房屋常称为“混合结构”房屋。（砖混结构房屋、砖木结构房屋）1.基本概念：“混合结构”房屋定义房屋构件：墙－砌体柱－砌体、钢筋混凝土楼盖、屋盖－钢筋混凝土楼板、木楼盖；外墙，内墙，横墙，纵墙和山墙，承重墙，自承重墙22.砌体结构的布置A.横墙承重体系B.纵墙承重体系C.纵横墙承重体系D.内框架承重体系F.底层框架承重体系3A横墙承重体系竖向荷载传力路线：屋（楼）面荷载→横墙→基础→地基横墙承重体系4横墙承重体系特点：1.横墙为承重墙，间距较小（3～4.5m），结构整体性好，空间刚度大，有利于抵

2、抗水平作用和调整地基的不均匀沉降。2.纵墙作为围护、隔断墙，其设置门窗洞口的限制较少，纵墙立面处理比较灵活，可保证横墙的侧向稳定。3.楼盖的材料用量较少，但墙体的用料较多，施工方便。――适用于宿舍、住宅、旅馆等居住建筑和由小房间组成的办公楼等5B纵墙承重体系竖向荷载传力路线：屋（楼）面荷载→屋架（梁）→纵墙→基础→地基纵墙承重体系6纵墙承重体系特点：1.纵墙为承重墙，横墙数量相对较少，承重墙间距一般较大，房屋的空间刚度比横墙承重体系小；纵墙上门窗洞口的大小和位置受到限制。2.横墙为自承重墙，可保证纵墙的侧向稳定和房屋的整体刚度，房屋的划分比较灵活。3.楼盖的材料用量较多，墙体的材料用量

3、较少。――适用于教学楼、图书馆、食堂、俱乐部、中小型工业厂房等单层和多层空旷房屋。7纵横墙承重体系C纵横墙承重体系8竖向荷载传力路线：屋（楼）面荷载↗纵墙↘基础→地基↘横墙↗纵横墙承重体系特点：兼有横墙和纵横墙承重体系的特点，房屋平面布置比较灵活，空间刚度较好。――适用于住宅、教学楼、办公楼及医院等建筑。9内框架承重体系竖向荷载传力路线：屋（楼）面荷载↗梁→外墙↘基础→地基↘梁→框架柱↗D框架承重体系10内框架承重体系特点：1.室内空间较大，梁的跨度并不相应增大2.由于横墙少，房屋的空间刚度和整体性较差3.由于钢筋混凝土柱和砖墙的压缩性能不同，结构易产生不均匀的竖向变形4.框架和墙的变

4、形性能相差较大，在地震时易由于变形不协调而破坏11内框架承重体系与其他体系相结合就成为混合承重体系混合承重体系12E底层框架承重体系竖向荷载传力路线：屋（楼）面荷载→上层墙体→墙梁→框架柱→基础→地基13底层框架承重体系特点：1.底层使用空间较大，梁的尺度并不相应增大2.由于底层墙体较少，沿房屋高度方向，结构空间刚度将发生变化；3.经过合理设计，可获得使用和抗震性能较好的底层框架结构体系，实现强柱弱梁的目标。――适用于上部住宅底层商店或车库类房屋。14楼面竖向荷载的传递梁端竖向荷载的传递3荷载的传递15梁下加垫块时的反力分布梁端有效支承长度16水平荷载的传递侧向力传递横向水平荷载（风、

5、地震）的传力路径：外墙上水平荷载↗相邻的楼屋盖→横墙↘基础→地基↘外墙↗173砌体结构的计算简图与水平荷载的传递根据砌体受压构件的M-N相关曲线，考虑到砌体受压构件以“小偏心”受压为主，轴力和弯矩都是越大越不利。故实际设计时，一般情况下应对控制截面取尽可能大的轴力和弯矩进行荷载效应组合；对组合砖砌体和构造柱组合墙应分别以最大弯矩、最小弯矩、最大轴力、最小轴力为目标进行组合。截面受压破坏时的M-N相关曲线最不利荷载效应组合18《砌体结构设计规范》根据横墙和楼盖对计算单元约束程度，将砌体结构静力计算方案分为刚性、刚弹性和弹性三种计算方案。19刚性方案刚弹性方案计算简图弹性方案计算简图20砌

6、体房屋空间性能影响系数η21根据房屋空间性能影响系数，为简化房屋内力计算，《砌体结构设计规范》GB50003－2001，按照横墙间距S和楼屋盖类别确定了砌体房屋计算方案。屋盖或楼盖类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖s<3232≤s≤72s>722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木楼盖s<2020≤s≤48s>483冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖s<1616≤s≤36s>36备注S为房屋横墙间距，其长度单位为m；对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。22为保证横墙具有足够抗侧刚度，确定刚

7、性和刚弹性方案的房屋时横墙应同时符合下列条件：①横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%；②横墙的厚度不宜小于180mm；③单层房层的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度不宜小于横墙总高度的一半。――当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚度进行验算。要求横墙保证墙顶最大水平位移23刚性方案结构的计算墙体计算单元：无洞墙段（单位宽）有洞墙段（窗间墙之间墙段长度）（荷载较大而截面较小的墙段）较薄弱的单元承受集中荷载