砌体结构第5章混合结构房屋的墙体设计

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1、第5章混合结构房屋的墙体设计5.1混合结构房屋的承重体系及静力计算方案5.1.1混合结构房屋的墙体布置和承重体系在混合结构中，一般将平行于房屋长向的墙体称为纵墙，平行于房屋短向的墙体称为横墙，房屋四周与外界相隔的墙体称为外墙，其余称内墙。(1)横墙承重体系图5.1横墙承重体系横墙承重体系的房屋，其楼面荷载传递的主要路线是：楼面板→横墙→基础→地基横墙承重体系房屋的特点是：①横墙是主要承重墙，纵墙只承受墙体自重，并起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。②由于横墙间距较小(一般为3～4.5m之间)，又有纵墙拉结。③横墙承重体系楼盖结构简单，施工方便。(2)纵墙承重体系纵墙承

2、重体系是指纵墙直接承受楼、屋面荷载的结构布置体系。传递路线是：板→屋面大梁(或屋架)→纵墙→基础→地基图5.2纵墙承重体系纵墙承重体系的特点：①纵墙是主要承重墙，室内空间较大，有利于使用上灵活布置。②纵墙上所受荷载较大，在纵墙上设置门窗洞口时将受到一定的限制。③横墙的数量较少，房屋横向刚度较差。④与横墙承重体系相比，墙体材料用量较小，楼面材料用量较多。(3)纵横墙承重体系图5.3传递路线是纵横墙承重方案房屋的特点：①适用于多层的塔式住宅大楼，所有的墙体都承受楼面传来的荷载，且房屋在两个相互垂直的方向上刚度均较大，有较强的抗风能力；②在占地面积相同的条件下，外墙面积较少

3、；③砌体应力分布较均匀，可以减少墙厚，或墙厚相同时房屋可做得较高，且地基土压应力分布均匀。(4)内框架承重体系主要传递路线是它的特点：①墙和柱都是主要承重构件。②由于竖向承重构件的材料不同，钢筋混凝土柱和砖墙的压缩性能不一样，以及柱基础和墙基础的沉降量也不容易一致，设计时如处理不当，结构容易产生不均匀的竖向变形，使结构中产生较大的附加内力；③横墙较少，房屋的空间刚度较差，对抗震不利，在地震区应慎重使用这种结构体系。5.1.2混合结构房屋的静力计算方案根据房屋的空间工作性能，采用不同的计算模型，这就是规范规定的三种计算方案，即弹性方案、刚弹性方案和刚性方案。图5.5所示

4、为一单层房屋，两端无山墙，预制钢筋混凝土屋面板和屋面大梁，屋面大梁支承于两端外纵墙上，中间不设横墙。图5.5在这类房屋中，竖向荷载的传递路线是：屋面板→屋面大梁→外纵墙基础→地基。水平荷载的传递路线是：纵墙→纵墙基础→地基。图5.6如果将图5.5中的结构两端多加设两道山墙，如图5.6所示。在水平荷载作用下，将按如下模式传递：若us很小，接近于0，这类房屋的空间刚度很好，屋盖可以看作是墙、柱上端的不动铰支座。在荷载作用下，墙柱内力按下端固定，上端有不动铰支座的竖向构件来进行分析。以此模型计算，称为刚性方案房屋。若us≈up，这类房屋的空间刚度很小。虽然两端也设有山墙，但

5、由于山墙距离太大，或山墙本身刚度很差。屋盖的水平刚度很差，墙顶最大水平位移接近于平面受力结构。在荷载作用下，墙柱内力分析仍按不考虑空间作用的平面结构来分析。以此模型计算，称为弹性方案房屋。介于二者之间，即0＜us

6、0mm；③单层房屋的横墙长度不宜小于其高度；多层房屋的横墙长度，不宜小于其总高度的一半。当门窗洞口的水平截面面积不超过横墙截面面积的75%时，ｕmax可按下式计算。图5.7多层房屋也可仿照上述方法进行计算。按这一计算模型，由理论分析给出空间性能影响系数为：第一类屋盖k=0.03第二类屋盖k=0.05第三类屋盖k=0.0655.2墙、柱高厚比验算5.2.1允许高厚比允许高厚比的限值主要是根据实践经验规定的。它反映在一定的时期内材料的质量和施工的水平。规范中规定的验算方法，是结合我国的工程经验，综合考虑下列各种因素后拟定的：①砂浆强度等级。②砌体类型。③横墙间距。④支承条

7、件。⑤砌体截面形式。⑥构件重要性和房屋的使用情况。5.2.2高厚比验算(1)矩形截面墙、柱高厚比验算(2)带壁柱墙的高厚比验算1)整片墙的高厚比验算2)壁柱间墙高厚比验算5.2.3计算示例5.3刚性方案房屋墙体计算5.3.1单层房屋承重纵墙的计算(1)竖向荷载作用图5.11(2)风荷载作用图5.125.3.2多层房屋承重纵墙的内力计算(1)计算单元的选取图5.13(2)竖向荷载作用下纵墙的内力计算1)每层楼盖传到墙上的竖向压力为N1图5.142)上层传来的竖向压力N03)本层墙体的自重G(3)水平荷载作用下纵墙的内力计算由风荷载设计值W引起的弯矩可按