混合结构房屋墙体设计.ppt

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1、第四章混合结构房屋墙体设计混合结构房屋的设计包括的内容:1)结构的布置和承重墙体系的选择；2)结构的静力计算方案和计算简图的确定；3)墙柱承载力验算和高厚比验算；4)房屋整体及各部件的构造设计。其中内容2)、3)需着重解决．本章将对以下问题做系统论述:(η→方案→简图→内力)a)空间受力性能；b)静力计算方案；c)结构计算简图；d)内力计算方法。e)墙柱高厚比的验算方法。一、混合结构房屋的组成及结构布置方案1.混合结构房屋的组成混合结构：砌体；钢筋混凝土．墙体：承重与非承重；纵横墙；内外墙．承重体系：水平承重构件(楼屋盖)与竖向承重构件(墙柱)+地基基础+附加

2、构件(楼梯等)．空间结构：含建筑、结构功能及经济要求．一、混合结构房屋的组成及结构布置方案(续1)２.混合结构房屋的结构布置方案按竖向荷载的传递路线划分为:(1)横墙承重方案(图4.1)：整体性差(2)纵墙承重方案(图4.2)：可调整地基不均匀沉降(3)纵横墙承重方案(图4.3)：整体性好，空间刚度大(4)内框架承重方案(图4.4)：基础沉降不均匀(5)底层框架承重方案(新规范不再推荐采用)结构选型是设计的基础，关系到建筑、结构、施工与造价，应多做比较后确定。二、混合结构房屋的静力计算方案1.房屋的整体空间作用(1)空间作用的基本概念竖向荷载下，为偏压构件；水

3、平荷载下(如作用于纵墙)，纵墙为平面外的受弯构件；楼屋盖为平面内弯剪构件(深梁)；横墙为嵌固于基础的竖向悬臂弯剪构件，且在自身平面内有很大的抗侧刚度．横墙承重体系水平荷载主要由楼屋盖传递给横墙承担，纵墙四边具有可靠的支承，故弯距甚小；而纵墙承重体系水平荷载则主要由纵墙承担，底层纵墙底部的弯距甚大．空间整体受力荷载传递路线二、混合结构房屋的静力计算方案1.房屋的整体空间作用(1)基本概念(续1)μpμp1)两端没有山墙变形特点：由于没有山墙，单元之间没有相互制约作用，每开间受力相同，墙顶水平位移与房屋长度无关，沿纵向处处相等．传力路径：风载→纵墙→纵墙基础→地基

4、计算简图：纵墙排架柱上端与屋盖梁铰接，下端嵌固于基础的平面排架．平面排架二、混合结构房屋的静力计算方案1.房屋的整体空间作用(1)基本概念(续2)μs≤μpμ2,maxμ12)两端有山墙，但相距甚远变形特点：纵墙顶端的水平位移与屋盖的刚度、长度，以及山墙的刚度密切相关，其大小等于山墙的侧移μ1和屋盖梁水平挠度μ2的总和，且中间计算单元最大，近山墙处最小．μs，max＝μ1＋μ2,max≤μp传力路径：风载→纵墙→［纵墙基础］［屋盖梁→山墙→山墙基础］→地基计算简图：具空间工作特征，计算单元可视作具弹性支柱的平面排架．弹性支柱的刚度反映了房屋的空间刚度．具弹性支

5、座的平面排架二、混合结构房屋的静力计算方案1.房屋的整体空间作用(1)基本概念(续3)μ２μ2，max3)山墙相距较近或横墙承重变形特点：横墙较多，屋盖梁跨度甚小，虽有变形但其值很小，可假定横墙的侧移μ1=0，且屋盖梁的变形值μ2,max甚小．传力路径：风载→纵墙→［纵墙基础］［屋盖梁→横墙→横墙基础］→地基计算简图：可视作上端为不动铰支承，下端嵌固于基础的竖向构件．具不动铰支承的平面排架二、混合结构房屋的静力计算方案1.房屋的整体空间作用(2)房屋的空间性能影响系数η1)物理意义η=μs,max/μp≤1反映房屋结构的空间作用，实现将空间结构转化为平面结构的

6、计算．η↗，房屋结构的空间作用↘．μs,max=ημp反映房屋结构考虑空间工作后的侧移折减．二、混合结构房屋的静力计算方案1.房屋的整体空间作用(2)空间性能影响系数η(续1)2)η的影响因素a)楼屋盖的水平刚度：取决于其整体性、截面宽度和厚度．(P87表4.1与P88表4.2，分三类)b)横墙的刚度和间距s：μ1和μ2,maxc)房屋的跨度(经试验，可忽略)d)排架的刚度(实测表明其影响不明显)e)纵墙的刚度：提高综合剪切刚度[P87表4.1中的η值虽用a)、b)因素反映，但其中已考虑e)]．二、混合结构房屋的静力计算方案1.房屋的整体空间作用(3)多层砌体

7、房屋结构的空间性能影响系数ηim21R1m22R2m11R1m12R2V21V22V11V12多层房屋的空间作用强于单层房屋，其空间作用除同层相互作用外还存在层间相互作用，可用主副空间系数加以考虑，但用于计算将非常复杂，故偏于结构安全和计算方便，作了两项简化：a)不考虑层间相互作用；b)第i层的ηi取对应单层房屋相同的η值．多层砌体房屋结构的空间作用Ｒ2Ｒ1二、混合结构房屋的静力计算方案2.房屋静力计算方案的划分三种静力计算方案及其计算简图弹性方案不考虑空间工作的平面排架μp刚弹性方案具弹性支座的平面排架μs＝ημp刚性方案具不动铰支承的平面排架二、混合结构房

8、屋的静力计算方案2.房屋静力计算方案的