砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理

一、以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法二、砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值確定第三章砌體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算指標(biāo)內(nèi)容提要：第一頁，共五十三頁。一、以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法

根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068—2001)，砌體結(jié)構(gòu)采用：（1）采用近似的概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，（2）采用可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度，（3）采用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算；（4）設(shè)計(jì)使用年限同樣按照國家《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》確定（5）建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)的劃分與混凝土類似為了更好地掌握砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，先介紹極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法的有關(guān)基本概念。第二頁，共五十三頁。（一）結(jié)構(gòu)的可靠度：

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本任務(wù)：解決好在結(jié)構(gòu)和構(gòu)件上，由荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力之間的關(guān)系，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)達(dá)到既安全可靠又經(jīng)濟(jì)適用的目的。

結(jié)構(gòu)的可靠性：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力

結(jié)構(gòu)的可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。第三頁，共五十三頁。（二）、結(jié)構(gòu)的合理使用年限結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限第四頁，共五十三頁。（三）、結(jié)構(gòu)的功能:

結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)應(yīng)滿足的各種要求，稱為結(jié)構(gòu)的功能。

結(jié)構(gòu)的功能包括以下3個(gè)方面。(1)安全性。

結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用時(shí)能夠承受可能出現(xiàn)的各種作用，以及在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件(如強(qiáng)烈地震、爆炸等)發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。(2)適用性。

結(jié)構(gòu)在正常使用時(shí)具有良好的工作性能，不出現(xiàn)影響正常使用的過大變形和過寬裂縫。(3)耐久性。結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能，不發(fā)生影響結(jié)構(gòu)使用壽命的凍融、侵蝕破壞等現(xiàn)象。

安全性、適用性和耐久性總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。

第五頁，共五十三頁。（四）、極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法：結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可分為如下兩類。1)承載能力極限狀態(tài)：當(dāng)結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達(dá)到最大承載力，或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形時(shí)，稱該結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達(dá)到承載能力極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，就認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)。(1)結(jié)構(gòu)發(fā)生滑移、傾覆或漂浮等不穩(wěn)定情況。(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件因材料強(qiáng)度(包括疲勞強(qiáng)度)不足而發(fā)生破壞。(3)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件因產(chǎn)生過大的塑性變形而不適用于繼續(xù)承載。(4)結(jié)構(gòu)形成機(jī)動(dòng)體系而喪失承載能力。(5)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定。第六頁，共五十三頁。2)正常使用極限狀態(tài)當(dāng)結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值時(shí)，稱該結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達(dá)到正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，就認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)。(1)變形過大，影響正常使用和外觀。(2)裂縫較寬，影響耐久性或使人心理上產(chǎn)生不可接受的感覺。(3)振動(dòng)過大，影響正常使用。第七頁，共五十三頁。3）.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求，分別進(jìn)行下列計(jì)算和驗(yàn)算。(1)對(duì)所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件均應(yīng)進(jìn)行承載力計(jì)算，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的滑移、傾覆或漂浮驗(yàn)算。(2)對(duì)使用上需要控制變形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行變形驗(yàn)算。(3)對(duì)使用上要求不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行抗裂驗(yàn)算；對(duì)使用上允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。

第八頁，共五十三頁。4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般程序：是先按承載能力極限狀態(tài)的要求設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，然后再按正常使用極限狀態(tài)的要求進(jìn)行驗(yàn)算。考慮砌體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，僅按承載能力極限狀態(tài)的要求設(shè)計(jì)。

其正常使用極限狀態(tài)的要求，在一般情況下，可由相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施保證。第九頁，共五十三頁。

(1)砌體結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按下列公式中的最不利組合進(jìn)行計(jì)算。（五）承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)

砌體與混凝土結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)對(duì)比第十頁，共五十三頁。式中：SGK——永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。SQ1K——在基本組合中起控制作用的一個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。SQiK——第i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。R()——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力函數(shù)?！趇個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)。一般情況下，取1.4；當(dāng)樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2時(shí)，取1.3。ψci——第i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù)。一般情況下應(yīng)取0.7；對(duì)書庫、檔案庫、儲(chǔ)藏庫或通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房應(yīng)取0.9。f——砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。ak——幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。第十一頁，共五十三頁。(2)當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)作為一個(gè)剛體，需驗(yàn)算整體穩(wěn)定性，例如傾覆、滑移、漂浮等時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行驗(yàn)算。第十二頁，共五十三頁。二、砌體的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值砌體的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值砌體的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取具有95%保證率的強(qiáng)度值，即按下式計(jì)算。fk=fm－1.645σf

式中：fk——砌體的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。fm——砌體的強(qiáng)度平均值。σf——砌體強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差。根據(jù)我國所取得的大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)分析，得到了砌體抗壓、砌體軸心抗拉、砌體彎曲抗拉及抗剪等強(qiáng)度平均值fm的計(jì)算公式以及砌體強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差σf。由此得出的各類砌體的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值見《規(guī)范》。第十三頁，共五十三頁。

砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是在承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)采用的強(qiáng)度值，可按下式計(jì)算。

式中：f——砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。——砌體結(jié)構(gòu)的材料分項(xiàng)性能系數(shù)，一般情況下，宜按施工控制等級(jí)為B級(jí)考慮，取=1.6；當(dāng)為C級(jí)時(shí)，取=1.8。施工質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)、齡期為28d、以毛截面計(jì)算的各類砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可查表當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)為C級(jí)時(shí)，表中數(shù)值應(yīng)乘以1.6/1.8=0.89的系數(shù)；當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)為A級(jí)時(shí)，可將表中數(shù)值乘以1.05的系數(shù)。2）砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的確定第十四頁，共五十三頁。

考慮實(shí)際工程中各種可能的不利因素，各類砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，當(dāng)符合表3-12所列使用情況時(shí)，應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)。3）砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值調(diào)整系數(shù)

表3-12砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整系數(shù)注：①表中構(gòu)件截面面積A以m2計(jì)。②當(dāng)砌體同時(shí)符合表中所列幾種使用情況時(shí)，應(yīng)將砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值連續(xù)乘以調(diào)整系數(shù)。。第十五頁，共五十三頁。1）施工質(zhì)量控制等級(jí)：

《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50203－2002)依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量管理、砂漿和混凝土強(qiáng)度、砌筑工人技術(shù)等級(jí)綜合水平，從宏觀上將砌體工程施工質(zhì)量控制等級(jí)分為A、B、C三級(jí)，將直接影響到砌體強(qiáng)度的取值。

砌體施工質(zhì)量控制等級(jí)第十六頁，共五十三頁。表3-5燒結(jié)普通磚和燒結(jié)多孔磚砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)第十七頁，共五十三頁。表3-6蒸壓灰砂磚和粉煤灰磚砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)第十八頁，共五十三頁。注：①對(duì)錯(cuò)孔砌筑的砌體，應(yīng)按表中數(shù)值乘以0.8。②對(duì)獨(dú)立柱或厚度為雙排組砌的砌塊砌體，應(yīng)按表中數(shù)值乘以0.7。③對(duì)T形截面砌體，應(yīng)按表中數(shù)值乘以0.85。④表中輕骨料混凝土砌塊為煤矸石和水泥煤渣混凝土砌塊。表3-7單排孔混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)第十九頁，共五十三頁。注：①表中的砌塊為火山渣、浮石和陶粒輕骨料混凝土砌塊。②本表用于孔洞率不大于35%的雙排孔或多排孔輕骨料混凝土砌塊砌體。③對(duì)厚度方向?yàn)殡p排組砌的輕骨料混凝土砌塊砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，應(yīng)按表中數(shù)值乘以0.8。表3-8輕骨料混凝土砌塊砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)第二十頁，共五十三頁。注：對(duì)下列各類料石砌體，應(yīng)按表中數(shù)值分別乘以如下系數(shù)。細(xì)料石砌體為1.5；半細(xì)料石砌體為1.3；粗料石砌體為1.2；干砌勾縫石砌體為0.8。表3-9毛料石砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)第二十一頁，共五十三頁。表3-10毛石砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)第二十二頁，共五十三頁。表3-11砌體沿灰縫截面破壞時(shí)的軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)砌體的軸心抗拉、彎曲抗拉、抗剪設(shè)計(jì)值第二十三頁，共五十三頁。注：①對(duì)于用形狀規(guī)則的塊體砌筑的砌體，當(dāng)搭接長度與塊體高度的比值小于1時(shí)，其軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表中數(shù)值乘以搭接長度與塊體高度比值后采用。②對(duì)孔洞率不大于35%的雙排孔或多排孔輕骨料混凝土砌塊砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可按表中混凝土砌塊砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以1.1。③對(duì)蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體，當(dāng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，表中強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，允許作適當(dāng)調(diào)整。④對(duì)燒結(jié)頁巖磚、燒結(jié)煤矸石磚、燒結(jié)粉煤灰磚砌體，當(dāng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，表中強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，允許作適當(dāng)調(diào)整。第二十四頁，共五十三頁。

單排孔混凝土砌塊對(duì)孔砌筑時(shí)，灌孔砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值分別按下式計(jì)算。3）單排孔混凝土砌塊對(duì)孔砌筑時(shí)，灌孔砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvg第二十五頁，共五十三頁。

式中：fg——灌孔砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，不應(yīng)大于未灌孔砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的2倍。f——未灌孔砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按表3-7采用。fc——灌孔混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?！鰤K砌體中灌孔混凝土面積與砌體毛面積的比值，。δ——混凝土砌塊的孔洞率。ρ——混凝土砌塊砌體的灌孔率，為截面灌孔混凝土面積和截面孔洞面積的比值，ρ不應(yīng)小于33%。fvg——灌孔砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。灌孔混凝土的強(qiáng)度等級(jí)用符號(hào)Cb××表示，其強(qiáng)度指標(biāo)等同于對(duì)應(yīng)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)C××。砌塊砌體中灌孔混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于Cb20，也不宜低于兩倍的塊體強(qiáng)度等級(jí)。第二十六頁，共五十三頁。(一)、砌體房屋結(jié)構(gòu)布置方案:

1、橫墻承重方案

房屋的每個(gè)開間都設(shè)置橫墻，樓板和屋面板沿房屋縱向擱置在墻上。板傳來的豎向荷載全部由橫墻承受，并由橫墻傳至基礎(chǔ)和地基，縱墻僅承受墻體自重。

這種方案房屋的豎向荷載的主要傳遞路線為：樓(屋)面板→橫墻→基礎(chǔ)→地基四、混合房屋的砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第二十七頁，共五十三頁。橫墻承重方案的特點(diǎn)如下：(1)縱墻立面處理靈活。此時(shí)，縱墻只承受自重，主要是圍護(hù)、隔斷以及與橫墻拉結(jié)在一起，保證橫墻的側(cè)向穩(wěn)定。因此在縱墻上設(shè)置門、窗洞口的限制較少，外縱墻的立面處理比較靈活。(2)側(cè)向剛度大，整體性好。橫墻間距較小，一般為3～4.5m，數(shù)量多，同時(shí)又有縱向拉結(jié)，形成良好的空間受力體系，剛度大，整體性好。對(duì)抵抗沿橫墻方向作用的風(fēng)力、水平地震作用以及調(diào)整地基的不均勻沉降等較為有利。(3)樓蓋經(jīng)濟(jì)、施工方便。由于在橫墻上放置預(yù)制樓板，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，樓蓋的材料用量較少，但墻體的用料較多。第二十八頁，共五十三頁。橫墻承重方案的適用范圍：橫墻承重方案適用于房間大小固定、橫墻較小的多層宿舍、住宅、旅館、小房間辦公樓等。1、優(yōu)點(diǎn)：整體剛性和抗震性能好；外縱墻的立面處理比較靈活。2、缺點(diǎn)：建筑布置不靈活，材料用量大。第二十九頁，共五十三頁?？v墻承重方案是指縱墻直接承受屋面、樓面荷載的結(jié)構(gòu)方案。對(duì)于要求有較大空間的房屋(如單層工業(yè)廠房、倉庫等)或隔墻位置可能變化的房屋，通常無內(nèi)橫墻或橫墻間距很大，因而由縱墻直接承受樓面或屋面荷載，從而形成縱墻承重方案(如圖4.1所示)。這種方案房屋的豎向荷載的主要傳遞路線為：板→梁(屋架)→縱向承重墻→基礎(chǔ)→地基。2、縱墻承重方案

第三十頁，共五十三頁。縱墻承重體系的特點(diǎn)如下：橫墻的布置較靈活縱墻是主要的承重墻。橫墻的設(shè)置主要是為了滿足房間的使用要求，保證縱墻的側(cè)向穩(wěn)定和房屋的整體剛度，因而房屋的劃分比較靈活。(2)縱墻上門窗洞口受到限制由于縱墻承受的荷載較大，在縱墻上設(shè)置的門、窗洞口的大小及位置都受到一定的限制。

(3)房屋的側(cè)向剛度差

縱墻間距一般比較大，橫墻數(shù)量相對(duì)較少，房屋的空間剛度不如橫墻承重體系。

第三十一頁，共五十三頁?？v墻承重方案適用范圍：（1）使用上要求有較大空間的房屋(如教學(xué)樓、圖書館)以及常見的單層及多層空曠砌體結(jié)構(gòu)房屋(如食堂、俱樂部、中小型工業(yè)廠房)等。（2）縱墻承重的多層房屋，特別是空曠的多層房屋，層數(shù)不宜過多，因縱墻承受的豎向荷載較大，若層數(shù)較多，需顯著增加縱墻厚度或采用大截面尺寸的壁柱，這從經(jīng)濟(jì)上或適用性上都不合理。

因此，當(dāng)層數(shù)較多、樓面荷載較大時(shí)，宜選用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。第三十二頁，共五十三頁。3、混合承重方案：

當(dāng)建筑物的功能要求房間的大小變化較多時(shí)，為了結(jié)構(gòu)布置的合理性，通常采用縱橫墻混合承重方案。

這種方案房屋的豎向荷載的主要傳遞路線為：梁→縱墻樓(屋)面板→→基礎(chǔ)→地基橫墻或縱墻第三十三頁，共五十三頁。縱橫墻混合承重方案的特點(diǎn)如下：平面布置比較靈活，結(jié)構(gòu)受力均勻

(2)兼有縱、橫墻承重的優(yōu)點(diǎn)，整體性較好、其側(cè)向剛度和抗震性能比縱向承重要好。

縱橫墻混合承重方案適用范圍：既可保證有靈活布置的房間，又具有較大的空間剛度和整體性，所以適用于教學(xué)樓、辦公樓、醫(yī)院等建筑。第三十四頁，共五十三頁。4、內(nèi)框架承重方案：

當(dāng)房屋需要較大空間，且允許中間設(shè)柱時(shí)，可取消房屋的內(nèi)承重墻而用鋼筋混凝土柱代替，由鋼筋混凝土柱及樓蓋組成鋼筋混凝土內(nèi)框架。樓蓋及屋蓋梁在外墻處仍然支承在砌體墻或壁柱上。這種由內(nèi)框架柱和外承重墻共同承擔(dān)豎向荷載的承重體系稱為內(nèi)框架承重體系這種方案房屋的豎向荷載的主要傳遞路線為：外縱墻→外縱墻基礎(chǔ)板→梁→→地基柱→柱基礎(chǔ)第三十五頁，共五十三頁。內(nèi)框架承重方案的特點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)部空間大，平面布置靈活。外墻和柱為豎向承重構(gòu)件，內(nèi)墻可取消，因此可形成大的空間，布置特別靈活；(2)缺點(diǎn)：橫墻較少，房屋的空間剛度較差。易引起地基不均勻沉降、施工較復(fù)雜，

第三十六頁，共五十三頁。

內(nèi)框架承重方案適用范圍：（1）一般用于多層工業(yè)車間、商店等建筑。（2）某些建筑的底層為了獲得較大的使用空間，有時(shí)也采用這種承重方案。必須指出，對(duì)內(nèi)框架承重房屋應(yīng)充分注意兩種不同結(jié)構(gòu)材料所引起的不利影響，并在設(shè)計(jì)中選擇符合實(shí)際受力情況的計(jì)算簡圖，精心地進(jìn)行承重墻、柱的設(shè)計(jì)。第三十七頁，共五十三頁。5、底部框架砌體結(jié)構(gòu)承重方案當(dāng)沿街住宅底部為公共房時(shí)，在底部也可以用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)同時(shí)取代內(nèi)外承重墻體，相關(guān)部位形成結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，成為底部框架承重方案。此時(shí)，梁板荷載在上部幾層通過內(nèi)外墻體向下傳遞，在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層部位，通過鋼筋混凝土梁傳給柱，再傳給基礎(chǔ)。第三十八頁，共五十三頁。在混合房屋設(shè)計(jì)中，承重墻布置方案宜遵循的原則：1）盡可能采用橫墻承重方案2）承重方案的布置力求簡單、規(guī)則，縱墻宜拉通，避免斷開和轉(zhuǎn)折，每隔一定距離設(shè)一道橫墻，將內(nèi)外縱墻拉結(jié)起來，以增加房屋的空間剛度，并增強(qiáng)房屋地基不均勻沉降的能力3)墻上的門窗等洞口應(yīng)上下對(duì)齊4）墻體布置時(shí)，應(yīng)注意與樓屋蓋結(jié)構(gòu)布置相配合，盡量避免承重偏心距過大的豎向偏心荷載。以上是從大量工程實(shí)踐中概括出來的幾種承重方案。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的使用要求，以及地質(zhì)、材料、施工等條件，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的原則，正確選用比較合理的承重方案。第三十九頁，共五十三頁。底部框架承重方案的特點(diǎn)如下：墻和柱都是主要承重構(gòu)件。以柱代替內(nèi)外墻體，在使用上可獲得較大的使用空間。(2)由于底部結(jié)構(gòu)形式的變化，其抗側(cè)剛度發(fā)生了明顯的變化，成為上部剛度較大，底部剛度較小的上剛下柔結(jié)構(gòu)房屋。以上是從大量工程實(shí)踐中概括出來的幾種承重方案。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的使用要求，以及地質(zhì)、材料、施工等條件，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的原則，正確選用比較合理的承重方案。第四十頁，共五十三頁。（二）砌體結(jié)構(gòu)房屋的靜力計(jì)算方案1）房屋的空間工作性能：

砌體結(jié)構(gòu)房屋是由屋蓋、樓蓋、墻、柱、基礎(chǔ)等主要承重構(gòu)件組成的空間受力體系，共同承擔(dān)作用在房屋上的各種豎向荷載(結(jié)構(gòu)的自重、屋面、樓面的活荷載)、水平風(fēng)荷載和地震作用。砌體結(jié)構(gòu)房屋中僅墻、柱為砌體材料，因此墻、柱設(shè)計(jì)計(jì)算即成為本章的兩個(gè)主要方面的內(nèi)容。

第四十一頁，共五十三頁。（二）砌體結(jié)構(gòu)房屋的靜力計(jì)算方案

墻體計(jì)算：主要包括墻體內(nèi)力計(jì)算和截面承載力計(jì)算(或驗(yàn)算)。（1）確定其計(jì)算簡圖

計(jì)算墻體內(nèi)力首先要確定符合受力情況的計(jì)算簡圖，也就是如何確定房屋的靜力計(jì)算方案的問題。

水平荷載作用下的受力機(jī)理分析：第四十二頁，共五十三頁。情況一：（平面結(jié)構(gòu)工作）如圖所示為兩端沒有設(shè)置山墻的單層房屋，外縱墻承重，屋蓋為裝配式鋼筋混凝土樓蓋。該房屋的水平風(fēng)荷載傳遞路線是風(fēng)荷載→縱墻→縱墻基礎(chǔ)→地基；

豎向荷載的傳遞路線是屋面板→屋面梁→縱墻→縱墻基礎(chǔ)→地基

第四十三頁，共五十三頁。計(jì)算單元的選?。?/p>

假定作用于房屋的荷載是均勻分布的，外縱墻的剛度是相等的，因此在水平荷載作用下整個(gè)房屋墻頂?shù)乃轿灰剖窍嗤摹Ｈ绻麖钠渲腥我馊〕鲆粏卧?，則這個(gè)單元的受力狀態(tài)將和整個(gè)房屋的受力狀態(tài)一樣。因此，可以用這個(gè)單元的受力狀態(tài)來代表整個(gè)房屋的受力狀態(tài)，這個(gè)單元稱為計(jì)算單元。墻頂位移：主要取決于縱墻的剛度這種房屋的屋蓋結(jié)構(gòu)的剛度：只是保證傳遞水平荷載時(shí)兩邊縱墻位移相同。

如果把計(jì)算單元的縱墻看作排架柱、屋蓋結(jié)構(gòu)看作橫梁，把基礎(chǔ)看作柱的固定支座，屋蓋結(jié)構(gòu)和墻的連接點(diǎn)看作鉸結(jié)點(diǎn)，則計(jì)算單元的受力狀態(tài)就如同一個(gè)單跨平面排架，屬于平面受力體系，其靜力分析可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的分析方法。第四十四頁，共五十三頁。第四十五頁，共五十三頁。情況二：(空間結(jié)構(gòu)工作)如圖所示為兩端設(shè)置山墻的單層房屋。

在水平荷載作用下，屋蓋的水平位移受到山墻的約束，水平荷載的傳遞路線發(fā)生了變化。屋蓋可以看作是水平方向的梁(跨度為房屋長度，梁高為屋蓋結(jié)構(gòu)沿房屋橫向的跨度)，兩端彈性支承在山墻上，而山墻可以看作豎向懸臂梁支承在基礎(chǔ)上。

因此，該房屋的水平風(fēng)荷載傳遞路線是：縱墻基礎(chǔ)風(fēng)荷載→縱墻→→地基屋蓋結(jié)構(gòu)→山墻→山墻基礎(chǔ)

第四十六頁，共五十三頁。

從上面的分析可以清楚地看出，這類房屋，風(fēng)荷載的傳遞體系已經(jīng)不是平面受力體系，而是空間受力體系。此時(shí)，墻體頂部的水平位移不僅與縱墻自身剛度有關(guān)，而且與屋蓋結(jié)構(gòu)水平剛度和山墻有關(guān)第四十七頁，共五十三頁。房屋自由側(cè)移變形up房屋約束側(cè)移變形us空間性能影響系數(shù)屋面承受荷載R后分成兩部分：一部分R1通過屋面水平梁傳給山墻；另一部分R2通過平面排架直接傳給外墻的基礎(chǔ)。第四十八頁，共五十三頁?！兑?guī)范規(guī)定》混合結(jié)構(gòu)房屋靜力計(jì)算方案劃分如下：注：1.表中S為房屋的橫墻間距，其長度單位為米2.對(duì)無山墻或伸縮縫處無橫墻的房屋，應(yīng)按彈性方案考慮

影響房屋空間性能的因素很多，除上述的屋蓋剛度和橫墻間距外，還有屋架的跨度、排架的剛度、荷載類型及多層房屋層與層之間的相互作用等?！兑?guī)范》為方便計(jì)算，僅考慮屋蓋剛度和橫墻間距兩個(gè)主要因素的影響，按房屋空間剛度(作用)大小，將砌體結(jié)構(gòu)房屋靜