砌体结构第5章混合结构房屋墙体设计

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1、第5章混合结构房屋墙体设计教学提示：本章叙述了混合结构房屋的结构布置方案及特点；详细讨论了不同空间作用程度的房屋采用的静力计算方案；给出了混合结构房屋墙柱高厚比验算方法；分析了单层、多层房屋在不同静力计算方案时的计算简图，内力计算方法、控制截面的选取，以及进行墙体截面承载力的验算。教学要求：本章在让学生了解混合结构房屋的结构布置方案及特点的基础上，学会确定房屋静力计算方案，熟练掌握混合结构刚性方案房屋墙体设计计算方法、构造要求、墙柱高厚比验算。砌体结构房屋通常是指主要承重构件由不同的材料组成的房屋砌体结构房屋中水平承重结构：由板、梁、屋架等构

2、件组成的楼（屋）盖。竖向承重结构：由墙体、柱、基础组成。房屋四周与外界隔离的墙体又称为外墙，其余的墙称为内墙，内墙中仅起隔断作用而不承受楼板荷载的墙称作隔墙，其墙厚可适当减小。纵墙：沿房屋长方向布置的墙横墙：沿房屋短方向布置的墙砌体结构房屋墙体的设计主要包括结构布置方案、计算简图、荷载统计、内力计算、内力组合、构件截面承载力验算。相应的构造措施。根据竖向荷载的传递路线不同，房屋的结构布置方案可分为下列四种：1.纵墙承重方案；2.横墙承重方案；3.纵横墙混合承重方案；4.内框架承重方案。5.1.1砌体结构房屋的结构布置方案5.1混合结构房屋的结

3、构布置和静力计算方案竖向荷载传递路线为：特点：①纵墙为主要承重墙，横墙间距大，故空间较大。②纵墙荷载大，其门窗洞口大小和位置受限。③横墙间距大，横墙数量少，所以横向刚度小，整体性差。适用范围：要求大空间房屋：如：单层厂房；仓库；酒店；食堂；车间等。1.纵墙承重方案板梁（屋架）纵墙基础地基①横墙为主承重，纵墙拉结横墙形成整体，故纵墙洞口大小开设自由。②横墙多、空间小，刚度大，整体性好，抗震性好。③结构简单，施工方便，墙体用料多。④房屋大小较固定。小开间房屋如：住宅楼；宿舍楼；旅馆、招待所等。竖向荷载传递路线为：2.横墙承重方案特点：楼（屋）面板横

4、墙基础地基适用范围：①楼盖布置灵活，空间大小均衡。②空间刚度较好。③墙体用料多。教学楼；办公楼；医院楼；实验楼等。竖向荷载传递路线为：3.纵横墙混合承重方案特点：楼（屋）面板横墙或纵墙基础地基梁纵墙适用范围：①外墙和柱为竖向承重构件，空间大，平面布置灵活；②竖向承重材料不同，基础形式亦不同，施工复杂，引起基础不均匀沉降；③横墙较少，空间刚度较差。多层厂房；底层商店、上层住宅。竖向荷载传递路线为：4.内框架承重方案特点：楼（屋）面板柱柱基础梁外纵墙外纵墙基础适用范围：地基5.1.2混合结构房屋的静力计算方案确定房屋的静力计算方案，实际上就是通过对

5、房屋空间工作情况进行分析，根据房屋空间刚度的大小确定墙、柱设计时的结构计算简图。1.房屋的空间工作情况混合结构房屋中的屋盖、楼盖、墙柱和基础共同组成一个空间结构体系，承受作用在房屋上的竖向荷载和水平荷载。在水平荷载下，房屋空间整体作用的表现最为明显，故分析时常用水平荷载，现以各类单层房屋为例分析其受力特点。如图所示一单层厂房，外纵墙承重，屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖，两端没有设置山墙，中间也没设置横墙。水平风荷载传递路线是：风荷载纵墙纵墙基础地基假定外纵墙的窗口是有规律的均匀排列，则在水平均匀风荷载作用下，整个房屋的墙顶水平位移是相同的（用up表

6、示）。从其中任意两个窗口中线取出一个单元，显然这个单元的受力状态和整个房屋的受力状态相同。这个单元的受力状态来代表整个房屋的受力状态，这个单元称为计算单元。荷载作用下的顶点水平位移up主要取决于纵墙刚度，屋盖结构的刚度则保证水平荷载传递时，两侧墙体的位移相同。计算单元可按平面排架计算。纵墙比拟为排架柱，屋盖结构比拟为横梁，基础看作柱的固定支座，屋盖结构和墙顶的连接点可视为铰接。房屋两端有山墙：水平风荷载的传力途径：纵墙和屋盖组成的平面排架内传递，还通过屋盖平面和山墙平面进行传递。整个房屋墙顶的水平位移：沿房屋纵向发生变化。组成：空间受力体系。风

7、荷载的传递路线为：风荷载→纵墙→→地基纵墙顶部水平位移usus=u1+u2≤up式中u1——山墙顶面水平位移，其大小取决于山墙刚度，山墙刚度愈大，u1愈小；u2——屋盖平面内产生的弯曲变形，其大小取决于屋盖刚度及横（山）墙间距，屋盖刚度愈大，横（山）墙间距愈小，u2愈小。空间性能影响系数≤1k——弹性系数，取决于屋盖刚度，与屋（楼）盖类别有关。η又称为考虑空间作用后的位移折减系数。2.房屋的静力计算方案根据房屋空间刚度的大小分为：（1）刚性方案当横墙间距小、楼屋盖水平刚度较大时，房屋的空间刚度也较大，在水平荷载作用下，房屋的水平位移很小。在确定

8、墙柱的计算简图时，可以忽略房屋的水平位移，将楼屋盖视为墙柱的不动铰支承，则墙柱的内力可按不动铰支承的竖向构件计算。η<0.33（2）弹性方案当房屋的横