混合结构房屋墙柱设计2

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1、混合结构房屋墙、柱设计主要介绍混合结构房屋的空间性能及静力计算方案，墙、柱的高厚比验算方法以及单层和多层房屋的墙体承载力计算，过梁和圈梁的设计方法，砌体结构的构造要求等内容。要求了解和建立混合结构房屋空间作用的概念，掌握混合结构房屋静力计算方案，掌握墙柱的高厚比验算方法，能进行刚性方案房屋墙体的计算，了解过梁与圈梁的设计方法，领会砌体结构的一般构造要求。内容提要前言：混合结构房屋——楼盖和屋盖等水平承重构件采用钢筋混凝土、木材或钢材，而内外墙、柱和基础等竖向承重构件采用砌体结构建造的房屋。特点:节省钢材、施工简便、造价较低等常用于：住

2、宅、办公楼、教学楼、商店、厂房、仓库、食堂、剧场等。承重墙——承受自重的同时还要承受楼盖和屋盖传来的荷载。非承重墙——主要起维护和分隔的作用。混合结构房屋设计的重要任务——墙体设计墙体设计包括：承重墙体的布置、房屋的静力计算方案的确定、墙柱高厚比验算、墙柱内力计算及截面承载力计算一、承重墙体的布置1、纵墙承重体系纵墙是主要承重墙，横墙的设置主要是为了满足建筑物空间刚度和整体性的要求间距可根据使用要求决定。适用于有较大室内空间要求的房屋，如仓库、食堂和中小型工业厂房。特点：空间布置灵活、纵墙上门窗布置受影响、与横墙承重体系比较，楼（屋）

3、盖的材料用量比较多，墙体材料用量较少，横墙数量少，房屋横向刚度相对较差。2、横墙承重方案横墙是主要承重构件，纵墙起维护和分割作用。房屋的空间刚度大，整体性好。屋盖结构简单，施工方便。与纵墙承重结构相比，材料使用量少。3、纵横墙承重方案其平面布置较灵活，适用于住宅楼、教学楼等。4、内框架承重方案房屋的使用空间大，平面布置较灵活；空间刚度小，建筑物抗震能力差；内框架结构一般用于商店、旅馆、多层工业厂房等。二、房屋的空间工作和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.1(a)所示的无山墙和横墙的单层房屋，其屋盖支承在外纵

4、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.1（d））。房屋的空间工作若在上述单层房屋的两端设置山墙（图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2(b)中所示的曲线，水平位移的大小等于山墙的侧移和屋盖梁水平挠

5、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。图1无山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况图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，分为三种静力计算方案：（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。房屋的静力计

6、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）刚弹性方案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

7、3(b)）。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/up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，并符合下列要求：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其总高度的1/2。图3混合结构房屋的计算简图(a

8、)刚性方案；(b)刚弹性方案；(c)弹性方案表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