第三章混合结构房屋墙体设计

砌体结构MasonryStructure第一章砌体结构的发展及材料性能第二章无筋砌体结构构件的承载力第三章混合结构房屋墙体设计第四章墙梁挑梁过梁的设计第五章配筋砌体结构设计第六章砌体结构的抗震设计•混合结构房屋的组成–定义：砌体墙、柱和其他材料楼屋盖组成的房屋常称为“混合结构”房屋。（砖混结构房屋、砖木结构房屋）–房屋的构件：屋盖、楼盖、纵墙、横墙、柱、基础、楼梯三、混合结构房屋墙体设计砌体结构房屋设计方法步骤一、选择承重方案，合理布置墙体二、根据房屋空间刚度的大小确定房屋静力计算方案三、进行墙、柱内力分析四、采取相应的构造措施三、混合结构房屋墙体设计计算简图的确定墙柱承载力验算（第二章内容）高厚比验算；(1)横墙承重方案：整体性差(2)纵墙承重方案：可调整地基不均匀沉降(3)纵横墙承重方案：整体性好，空间刚度大(4)内框架承重方案：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。•3.1墙体结构布置方案横墙承重方案•竖向荷载传力路线：屋（楼）面荷载→横墙→基础→地基横墙为承重墙，间距较小（3～4.5m），结构整体性好，空间刚度大，有利于抵抗水平作用和调整地基的不均匀沉降纵墙作为围护、隔断墙，其设置门窗洞口的限制较少，纵墙立面处理比较灵活。楼盖的材料用量较少，但墙体的用料较多，施工方便纵墙承重方案•竖向荷载传递方式：屋（楼）面荷载→屋架（梁）→纵墙→基础→地基纵墙为承重墙，横墙数量相对较少，承重墙间距一般较大，房屋的空间刚度比横墙承重体系小；纵墙上门窗洞口的大小和位置受到限制。横墙为自承重墙，房屋的划分比较灵活。楼盖的材料用量较多，墙体的材料用量较少纵横墙承重方案•竖向荷载传力路线：屋（楼）面荷载↗纵墙↘基础→地基↘横墙↗双向板引起的纵横墙承重特点：兼有横墙和纵墙承重体系的特点，房屋平面布置比较灵活，空间刚度较好。内框架承重方案•竖向荷载传力路线屋（楼）面荷载↗梁→外墙↘基础→地基↘梁→框架柱↗室内空间较大，平面布置灵活由于横墙少，房屋的空间刚度和整体性较差由于钢筋混凝土柱和砖墙的压缩性能不同，结构易产生不均匀的竖向变形框架和墙的变形性能相差较大，在地震时易由于变形不协调而破坏3.2.1、房屋静力计算方案的分类•刚性方案•弹性方案•刚弹性方案33.077.077.033.0实际上，房屋静力计算方案的划分可依据屋盖、楼盖类型，按横墙间距来划分（P58表3.2）混合结构房屋的空间工作•空间性能影响系数•通过试验并结合经验得出不同屋盖形式、不同横墙间距下的空间性能影响系数psuu3.2.2墙、柱内力分析两端无山墙的单层房屋（按弹性方案考虑）一、计算简图的确定两端无山墙的单层房屋—平面排架顶点的水平位移变形特点：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．两端有山墙的单层房屋μs≤μpμ2,maxμ1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．具弹性支座的平面排架两端有山墙的单层房屋(两端有山墙，但相距甚远)μ２μ2，max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两端有山墙的单层房屋2)山墙相距较近或横墙承重•两端有山墙的单层房屋21uuus1u2u—山墙顶水平位移—屋盖平面内产生的弯曲变形psuu—平面排架顶点的水平位移—中间计算单元墙、柱顶点的水平位移psuu混合结构房屋的空间工作•空间性能影响系数•通过试验并结合经验得出不同屋盖形式、不同横墙间距下的空间性能影响系数psuu3.2.1、房屋静力计算方案的分类•刚性方案•弹性方案•刚弹性方案33.077.077.033.0实际上，房屋静力计算方案的划分可依据屋盖、楼盖类型，按横墙间距来划分（P58表3.2）•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3.2.3、刚性方案房屋、刚弹性方案房屋对于横墙的要求•横墙的厚度不宜小于180mm•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%•单层房层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横墙总高度的一半（H/2)。•当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚度进行验算。3.2.4.墙、柱的计算高度表3-3受压构件的计算高度H0(P59)