第二节混合结构房屋的承重体系与静力计算方案

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 特点：空间布置灵活、纵墙上门 要求的房屋，如仓库、 窗布置受影响、与横墙承重体系 食堂和中小型工业厂房。
比较，楼（屋）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。
稳现象的发生。
高厚比系指墙、柱的计算高度H0与墙厚或柱截 面边长h的比值H0/h。
高厚比验算主要包括两个问题：一是允许高厚 比的限值；二是墙、柱实际高厚比的确定。
允许高厚比限值是在综合考虑了以往的实践经 验和现阶段的材料质量及施工水平的基础上确定的。 影响墙、柱容许高厚比的因素很多，如砂浆的 强度等级、横墙间距、砌体类型、支承条件、截面 形状和承重情况等。
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、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 房屋的空间工作
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=usFra Baidu bibliotekup
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%；
常用于：住宅、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
一般墙、柱高厚比的验算
矩形截面墙和柱的高厚比应满足下列条件
β= H0/h≤μ1μ2［β］ 其中，自承重墙允许高厚比的修正系数μ1，对承 重墙,μ1=1.0；对自承重墙，μ1值可按下列规定采用： 当h=240mm时，μ1=1.2
当h=90mm时，μ1=1.5
240mm＞h＞90mm时，μ1可按插入法取值;
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
房屋的静力计算方案
《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。
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。
一般多层住宅、办公楼、医院往往属于此类方案。
（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)），
整体式、装配整体式和装配式无 檩体系钢筋混凝土屋（楼）盖
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 瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖
S＜20
S＜16
20≤S≤48
16≤S≤36
S＞48
S＞36
第三节、墙、柱高厚比验算
混合结构房屋中的墙体是受压构件，除满足强
度要求外，还必须有足够的稳定性。 高厚比的验算是保证墙体稳定性的一项重要构 造措施，以避免墙、柱在施工和使用阶段因偶然的 撞击或振动等因素而出现歪斜、膨肚以致倒塌等失
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) 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 S＜32 刚弹性方案 32≤S≤72 弹性方案 S＞72
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3(b)）。
第二节混合结构房屋的承重体 系与静力计算方案
内容提要 主要介绍混合结构房屋的混合结构的承重 体系包括纵墙承重体系、横墙承重体系内 框架承重体系。房屋静力计算方案包括 刚 性方案、弹性方案 、刚弹性方案。
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
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））。