15.5混合结构设计讲解

混合结构设计一、结构布置横墙承重体系纵墙承重体系纵横墙承重体系内框架承重体系底部框架承重体系第五节混合结构房屋的砌体结构设计P.350混合结构设计山墙横墙内纵墙(a)外纵墙板(b)屋面板山墙屋面大梁外纵墙(c)内纵墙山墙板梁横墙外纵墙(d)外纵墙大梁柱板P.351混合结构设计二、房屋的静力计算方案P.353当房屋结构受到局部荷载作用时，不仅直接承受荷载的构件承担外力，非直接受荷构件也将不同程度地参与工作，从而使直接受荷构件的内力和侧移减小。这种直接受荷构件与非直接受荷构件间，相互支承且共同承担荷载的协同工作，即房屋的空间工作性能。混合结构设计混合结构设计图15-31混合结构设计房屋的空间工作用空间性能影响系数η表示：psuu/us：有山墙房屋侧移；up：无山墙房屋侧移.η愈小，房屋空间刚度愈好。P.354混合结构设计此时墙顶的水平位移取决于纵墙的刚度，侧移大小取决于纵墙本身的刚度。1）房屋中间无横墙，两端也无山墙（弹性方案）风荷载的传递路线是：风载→纵墙→纵墙基础;屋盖→横（山）墙→横墙基础;假设由于楼盖本身刚度不足在跨度中点产生水平位移为v，由于山墙墙顶产生水平位移为⊿，则纵墙中点的总侧移为v+⊿。混合结构设计P.355P.355混合结构设计2）房屋有较小间距的横墙和山墙（刚性方案）风荷载→纵墙屋盖结构→山墙→山墙基础纵墙基础P.355混合结构设计3）房屋有较大间距的横墙和山墙（刚弹性方案）房屋纵墙顶部的最大水平位移在中间排架，楼盖平面内产生弯曲变形。侧移大小除与纵墙本身的刚度有关，还与屋盖刚度、山墙间距离和刚度有关。风荷载→纵墙屋盖结构→山墙→山墙基础纵墙基础屋盖刚度越大，两山墙的距离越近，山墙刚度越大，房屋的空间刚度越大。混合结构设计混合结构设计P.355混合结构设计屋盖或楼盖类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖s＜3232≤s≤72s＞722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＞483瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖s＜1616≤s≤36s＞36房屋的静力计算方案表15-8注：①表中s为房屋横墙间距，其长度单位为m；②对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。P.355混合结构设计刚性和刚弹性方案房屋的横墙：1、横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不超过横墙截面面积的50%；2、横墙厚度不宜小于180mm；3、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H/2（H为横墙总高度）。第十五章砌体结构第四节砌体结构构件设计计算三、砌体墙、柱高厚比验算砌体结构房屋中的受压构件墙、柱，必须具有足够的稳定性和刚度，以避免构件承压过程中发生失稳破坏或出现过大的侧向挠曲。进行墙、柱高厚比验算正是基于此目的。墙、柱高厚比的定义为构件的计算高度H0与截面在偏心方向的构件高度h的比值，即hH/0。第十五章砌体结构第四节砌体结构构件设计计算墙柱的计算高度由于砌体结构墙、柱的实际支承情况较复杂，既非理想的铰支也非理想的固端，故受压构件高厚比验算中确定墙柱的计算高度时，即要考虑构件两端的约束程度（即墙、柱两端的支承条件和其两侧的约束条件），还要考虑砌体结构的构造特点，表15–10（P.357）为受压构件计算高度H0的取值。。第十五章砌体结构注：1、毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%；2、组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不得大于28；3、验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，允许高厚比对墙取14，对柱取11。砂浆强度等级墙柱M2.52215M5.02416≥M7.52617墙、柱允许高厚比[β]第十五章砌体结构砌体墙、柱高厚比验算P.356砌体结构房屋中的受压构件墙、柱，必须具有足够的稳定性和刚度。hH0矩形截面μ1：自承重墙允许高厚比的修正系数；当h=240mm时，μ1=1.2；当h=90mm时，μ1=1.5；当240mm＞h＞90mm时，μ1采用线形插入。上端为自由端的墙体值除按上述规定提高外，尚可提高30%。第十五章砌体结构μ2：有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数7.04.012sbsbssbss当洞口高度等于或小于墙高的1/5时，可取μ2=1.0。第十五章砌体结构bssbss对带壁柱的墙，应分别按折算厚度和实际厚度进行验算。（1）采用折算厚度的高厚比验算][/210ThHT形截面的折算厚度hT，可近似取hT=3.5i确定计算高度H0时，S取相邻横墙间的距离。第十五章砌体结构bssbss（2）实际厚度的高厚比验算确定计算高度H0时，S取相邻壁柱间或相邻构造柱间的距离。][/210hH第十五章砌体结构对带构造柱墙][/210chHlbcc1μc：提高系数（施工阶段验算时不能提高）γ：系数，细料石、半细料石砌体，γ=0；混凝土砌块、粗料石、毛料石及毛石砌体，γ=1.0；其它砌体γ=1.5。bc—构造柱沿墙长方向的宽度；l—构造柱的间距。当bc/l＞0.25时，取bc/l＝0.25；bc/l0.05时，取bc/l=0无论是确定带壁柱墙或是带构造柱墙计算高度H0时，S均取相邻横墙间的距离。