5.3砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案

5.3砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案一、房屋的平面结构布置按墙体的承重情况，铺板式楼盖的结构平面布置方案(1)横墙承重方案将板直接搁置在横墙上，由横墙承重。(2)将板直接搁置在纵墙上或将板搁置在沿横向布置的进深梁（或屋面梁、屋架）上，进深梁（或屋面梁、屋架）则搁置在纵墙上，这种方案即为纵墙承重方案。(3)纵横墙承重方案当楼板一端搁置于横墙上，另一端搭在大梁上，大梁则搭在纵墙上，这种承重方案即为纵横墙承重方案。(4)内框架承重方案结构平面布置方案(a)纵墙承重方案；(b)横墙承重方案;(c)纵横墙承重方案；(d)纵横墙承重方案；(e)内框架承重方案二、房屋的静力计算方案在进行墙体的内力计算时，首先要确定计算简图。如图5.3.1(a)所示的无山墙和横墙的单层房屋，其屋盖支承在外纵墙上。如果从两个窗口中间截取一个单元，则这个单元的受力状态与整个房屋的受力状态是一样的。可以用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，见图5.3.1(a)、(b)。沿房屋纵向各个单元之间不存在相互制约的空间作用，这种房屋的计算简图为一单跨平面排架（图5.3.1（d））。2.1房屋的空间工作若在上述单层房屋的两端设置山墙（图5.3.2（a）），则屋盖不仅与纵墙相连，而且也与山墙（横墙）相连。当水平荷载作用于外纵墙面时，屋盖结构如同水平方向的梁而弯曲，其水平位移已不是平移，而是图5.3.2(b)中所示的曲线，水平位移的大小等于山墙的侧移uw和屋盖梁水平挠度的总和。根据试验研究，房屋的空间刚度主要取决于屋盖水平刚度和横墙间距的大小。在计算刚弹性方案的墙、柱内力时，通常引入空间性能影响系数η来反映房屋的空间作用，η定义为:η=us/upus——中间计算单元顶点水平位移up——排架顶点水平位移图5.3.1无山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况图5.3.2有山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况《规范》规定，在混合结构房屋内力计算中，根据房屋的空间工作性能，（1）刚性方案房屋横墙间距较小，屋（楼）盖水平刚度较大时，房屋的空间刚度较大，在荷载作用下，房屋的水平位移较小，在确定房屋的计算简图时，可以忽略房屋水平位移，而将屋盖或楼盖视作墙或柱的不动铰支承（图5.3.3（a）），这种房屋称为刚性方案房屋。一般多层住宅、办公楼、医院往往属于此类方案。1.2房屋的静力计算方案（2）弹性方案房屋横墙间距较大，屋盖或楼盖的水平刚度较小时，房屋的空间工作性能较差，在荷载作用下，房屋的水平位移较大，在确定房屋的计算简图时，必须考虑水平位移，把屋盖或楼盖与墙、柱的连接处视为铰接，并按不考虑空间工作的平面排架计算（图5.3.3(c)），这种房屋称为弹性方案房屋。一般单层厂房、仓库、礼堂、食堂等多属于弹性方案房屋。（3）房屋的空间刚度介于刚性与弹性方案之间，在荷载作用下，房屋的水平位移较弹性方案小，但又不可忽略不计。这种房屋属于刚弹性方案房屋，其计算简图可用屋盖或楼盖与墙、柱连接处为具有弹性支撑的平面排架（图5.3.3(b)在《规范》中，将房屋按屋盖或楼盖的刚度划分为三种类型，并按房屋的横墙间距S来确定其静力计算方案，见表5.3.1。作为刚性和刚弹性方案静力计算的房屋横墙，应具有足够的刚度，以保证房屋的空间作用，并符合下列要①横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%②横墙的厚度不宜小于180mm③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1/2。图5.3.3混合结构房屋的计算简图(a)刚性方案；(b)刚弹性方案；(c)弹性方案图5.3.3混合结构房屋的计算简图(a)刚性方案；(b)刚弹性方案；(c)弹性方案图5.3.3混合结构房屋的计算简图(a)刚性方案；(b)刚弹性方案；(c)弹性方案表5.3.1房屋的静力计算方案屋盖（楼盖）类别刚性方案刚弹性方案弹性方案整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋混凝土屋（楼）盖S＜3232≤S≤72S＞72装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖S＜2020≤S≤48S＞48瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖S＜1616≤S≤36S＞36