溷合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì).ppt

1、砌體結(jié)構(gòu),第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,本章重點(diǎn)：房屋的靜力計(jì)算方案、墻柱高厚比驗(yàn)算、多層房屋墻體計(jì)算 6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置 6.1.1 概述 砌體結(jié)構(gòu)房屋的組成： 房屋中墻、柱等豎向承重構(gòu)件用塊體和砂漿砌筑而成的砌體材料，屋蓋、樓蓋等水平承重構(gòu)件用鋼筋混凝土、輕鋼或其他材料建造的房屋稱為砌體結(jié)構(gòu)，也可稱為混合結(jié)構(gòu)。,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,6.1.2 墻體承重體系 1. 橫墻承重體系 當(dāng)房屋開間不大(一般為34.5m)，橫墻間距較小，將樓(或屋面)板直接擱置在橫墻上的結(jié)構(gòu)布置稱為橫墻

2、承重方案：房間的樓板支承在橫墻上，縱墻僅承受本身自重。 橫墻承重方案的荷載主要傳遞路線為： 樓（屋）面板橫墻基礎(chǔ)地基。 縱墻門窗開洞受限較少、橫向剛度大、抗震性能好。適用于多層宿舍等居住建筑以及由小開間組成的辦公樓。,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,2. 縱墻承重體系 對于要求有較大空間的房屋(如廠房、倉庫)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、屋面荷載的結(jié)構(gòu)布置方案即為縱墻承重方案：其屋蓋為預(yù)制屋面大梁或屋架和屋面板。 這類房屋的屋面荷載(豎向)傳遞路線為： 板

3、梁(或屋架)縱墻基礎(chǔ)地基。 縱墻門窗開洞受限、整體性差。 適用于單層廠房、倉庫、食堂。,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,3. 縱、橫墻承重體系 當(dāng)建筑物的功能要求房間的大小變化較多時，為了結(jié)構(gòu)布置的合理性，通常采用縱橫墻布置方案，縱橫墻承重方案，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、多層住宅等建筑。 此類房屋的荷載傳遞路線為： 樓(屋)面板 基礎(chǔ)地基。,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)

4、房屋的結(jié)構(gòu)布置,4. 內(nèi)框架承重體系 對于工業(yè)廠房的車間、倉庫和商店等需要較大空間的建筑，可采用外墻與內(nèi)柱同時承重的內(nèi)框架承重方案，該結(jié)構(gòu)布置為樓板鋪設(shè)在梁上，梁兩端支承在外縱墻上，中間支承在柱上 。 此類房屋的豎向荷載的傳遞路線為： 樓(屋)面板梁 地基。 平面布置靈活、抗震性能差。應(yīng)充分注意兩種不同結(jié)構(gòu)材料所引起的不利影響。,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,5. 底部框架承重體系 對于底層為商場、展覽廳、食堂等需設(shè)置大空間，而上部各層為住宅、宿舍、辦公室的建筑，可采用底部框架承重方案。該結(jié)構(gòu)底部以柱

5、代替內(nèi)外墻，墻和柱都為主要承重構(gòu)件，上剛下柔，剛度在底層和第二層間發(fā)生突變。 此類房屋的豎向荷載的傳遞路線為： 上部幾層梁板荷載內(nèi)外墻體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化層鋼筋混凝土梁柱基礎(chǔ)地基。 底層平面布置靈活、但剛度突變對抗震性不利，需考慮上、下層抗側(cè)移剛度比。,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,6.1.3 變形縫設(shè)置和承重墻體布置的一般原則 1. 變形縫 伸縮縫：防止墻體產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力而產(chǎn)生豎向裂縫。設(shè)置在平面轉(zhuǎn)折和體形變化處，房屋中部以及錯層處。 沉降縫：消除地基過大的不均勻沉降而造成的危害。設(shè)置在建筑平面

6、轉(zhuǎn)折處；地基壓縮性有顯著差異處；房屋高度或荷載差異較大處；分期建造房屋的交界處；建筑結(jié)構(gòu)、地基或基礎(chǔ)類型不同的交界處。沉降縫將建筑物從屋蓋到基礎(chǔ)全部斷開。 防震縫：防止地震時相鄰單元相互碰撞。房屋立面高差在6m以上；房屋有錯層，且樓板高差較大；各部分結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量截然不同時需設(shè)置防震縫。,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,防震縫縫寬應(yīng)根據(jù)地震設(shè)防烈度和結(jié)構(gòu)相鄰部分可能產(chǎn)生的位移（房屋高度）確定，可采用50-100mm。 地震區(qū)的房屋，其伸縮縫和沉降縫的寬度均應(yīng)符合防震縫要求。,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì)

7、,6.1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置,2. 墻體布置一般原則 1）盡可能采用橫墻承重體系，盡量減少橫墻間的距離，以增加房屋的整體剛度。 2）承重墻布置力求簡單、規(guī)則，縱墻亦拉通，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)在一起，形成空間受力體系，增加房屋的空間剛度和增強(qiáng)調(diào)整地基不均勻沉降的能力。 3）承重墻所承受的荷載力求明確，荷載傳遞的途徑應(yīng)簡捷、直接。開洞時應(yīng)使各層洞口上下對齊。 4）結(jié)合樓蓋、屋蓋的布置，使墻體避免承受偏心距過大的荷載或過大的彎矩。,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.2 混合結(jié)構(gòu)房屋空間剛度和靜力計(jì)算方案,6.2 混合結(jié)構(gòu)房屋空間剛度和靜力計(jì)算方案 6.2.1 房

8、屋的受力分析與空間剛度 砌體結(jié)構(gòu)房屋由屋蓋、樓蓋、墻、柱、基礎(chǔ)等主要承重構(gòu)件組成空間受力體系，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、樓面和屋面的活荷載)、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)算為本節(jié)的主要內(nèi)容。墻體計(jì)算主要包括內(nèi)力計(jì)算和截面承載力計(jì)算。 計(jì)算墻體內(nèi)力首先要確定其計(jì)算簡圖。計(jì)算簡圖既要盡量符合結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況，又要使計(jì)算盡可能簡單，現(xiàn)以受風(fēng)作用的單層房屋為例分析其受力特點(diǎn)。,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),風(fēng)荷載縱墻縱墻基礎(chǔ)地基。 計(jì)算單元單跨平面排架,第一種情況： 圖6-7是一單層房屋，外縱墻承重，屋蓋為裝配式鋼筋混凝土樓蓋，兩端沒有

9、設(shè)置山墻。 房屋的水平風(fēng)荷載傳遞路線：,6.2 混合結(jié)構(gòu)房屋空間剛度和靜力計(jì)算方案,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),第二種情況： 如圖6-8所示兩端有山墻的單層房屋，因山墻的約束，其傳力途徑發(fā)生了變化。整個房屋墻頂?shù)乃轿灰撇辉傧嗤＞嗌綁嚯x愈遠(yuǎn)的墻頂水平位移愈大，距山墻距離愈近的墻頂水平位移愈小。 房屋的水平風(fēng)荷載傳遞路線： 風(fēng)荷載縱墻 地基。,6.2 混合結(jié)構(gòu)房屋空間剛度和靜力計(jì)算方案,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),圖6-8 兩端有山墻的單層房屋,6.2 混合結(jié)構(gòu)房屋空間剛度和靜力計(jì)算方案,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),墻頂水平最大側(cè)移可表示為 ： 式中 山墻頂面水平位移 ，取決于山墻的

10、剛度，山墻剛度大， ?。?屋蓋平面內(nèi)產(chǎn)生的彎曲變形，取決 于屋蓋剛度及橫(山)墻間距，屋蓋 剛度愈大，橫(山)墻間距愈小， 愈小。 考慮空間工作時，外荷載作用下房 屋排架水平位移的最大值； 在外荷載作用下，平面排架的水平 位移；,6.2 混合結(jié)構(gòu)房屋空間剛度和靜力計(jì)算方案,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),房屋空間作用的大小可以用空間性能影響系數(shù) 表示。一般通過實(shí)測確定。 值愈大，表示整體房屋的水平側(cè)移與平面排架的側(cè)移愈接近，即房屋空間作用愈小。反之愈小，房屋的水平側(cè)移愈小，房屋的空間作用愈大。因此， 又稱為考慮空間工作后的側(cè)移折減系數(shù)，可以用彈性地基上的剪切深梁模型來計(jì)算。 橫墻間距s是影響房屋

11、剛度或側(cè)移大小的重要因素。不同橫墻間距的房屋各層的空間性能影響系數(shù)可按表6-3查用(屋蓋類別見表6-4)。,6.2 混合結(jié)構(gòu)房屋空間剛度和靜力計(jì)算方案,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.2 混合結(jié)構(gòu)房屋空間剛度和靜力計(jì)算方案,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.2 混合結(jié)構(gòu)房屋空間剛度和靜力計(jì)算方案,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.2 混合結(jié)構(gòu)房屋空間剛度和靜力計(jì)算方案,6.2.2 房屋的靜力計(jì)算方案 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范考慮屋蓋剛度和橫墻間距兩個主要因素的影響，按房屋空間剛度(作用)大小，將混合結(jié)構(gòu)房屋靜力計(jì)算方案分為三種(見表6-4)： 1. 剛性方案 房屋的空間剛度大。在荷載作用下，墻、柱頂端的相對位移很小，可視墻、柱頂端水平位移等于零。這類房屋稱為剛性方案房屋，其靜力計(jì)算簡圖將承重墻視為一根豎向構(gòu)件，屋蓋或桂蓋作為墻體的不動鉸支座。 0.33時可按剛性方案計(jì)算。,第6章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì),6.2 混合結(jié)構(gòu)房屋空間剛度和靜力計(jì)算方案,2. 彈性方案 房屋的空間剛度較差，在荷載作用下，墻頂?shù)淖畲笏轿灰平咏谄矫娼Y(jié)構(gòu)體系，其墻柱內(nèi)力計(jì)算應(yīng)按不考慮空間作用的平面排架或框架計(jì)算。 0.77時可按彈性方案計(jì)算