混合结构房屋墙体设计概述

纵横墙承重体系的特点：
房间布置灵活，房屋的空间刚度和整体性好，适用 于教学楼、办公室、医院、图书馆、住宅等建筑。
4．内框架承重体系
这种体系房屋内部的钢筋混凝土柱与
楼盖(或屋盖)梁组成内框架，与外墙共
同承重，因此称为内框架承重体系。 竖向荷载的主要传递路线是：
板→梁→外纵墙→外纵墙基础→地基；
板→梁→柱→柱基础→地基。 内框架承重体系的特点：
2、墙、柱的允许高厚比[β]值
砂浆强度等级
墙
≥ M7.5
26
M5.0
24
表5－4
柱 17 16
M2.5
22
15
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。
整体性好。这种体系对抵抗风、地震等水平作用和调整地 基不均匀沉降等方面，较纵墙承重体系有利得多。 (3)这种体系房屋的楼盖(或屋盖)结构比较简单，施工方便； 但墙体的材料用量较多。
横墙承重体系由于横墙间距小，房间大小固定，故适用 于宿舍、住宅等居住建筑。
3、纵横墙承重方案
竖向荷载主要传递路线是： 板→（梁）→纵墙（横墙） →基础→地基。
纵墙承重体系适用于使用上要求有较大室内空间的房屋， 或室内隔断墙位置有灵活变动要求的房屋。如教学楼、办 公楼、图书馆、实验楼、食堂、中小型工业厂房等。
2．横墙承重方案
竖向荷载主要传递路线是： 板→横墙→基础→地基。 横墙承重体系的特点： (1)横墙是主要承重墙。此种 体系对纵墙上门窗位置、大 小等的限制较少。 (2)横墙间距较小(一般在3～4.5m之间)，房屋的空间刚度大，
1、上端为自由端墙的允许高厚比，除按上述规定提高外， 尚可提高30%；
2、对厚度小于90mm的墙，当双面用不低于M10的水泥 砂浆抹面，包括抹面层的墙厚不小于90mm时，可按墙 厚等于90mm验算高厚比。
• 允许高厚比修正系数μ2应按下式计算：应按下式计算：
μ2=1-0.4bs/s
பைடு நூலகம்(5－5)
式中
bs-s------相-在邻宽窗度间s范墙围或内壁的柱门之窗间洞的口距总离宽。度； 当当洞按口公高式度(5等－于5或)算小得于μ2墙的高值的小1于/50时.7，时可，取应μ采2等用于0.17.。0。
非承重墙H=3.6m，一般是后砌在地面垫层上，上端用斜 放立砖顶住楼面梁砌筑，两侧与纵墙拉结不好，故按两侧 无拉结考虑，则计算高度H0=1.0H=3.6m。 3.纵墙高厚比验算
（1）外纵墙（h=370）
S=3.6m，bs=1.8m
μ2=1-0.4bs/S=0.8 外纵墙高厚比
β=H0/h=4.6/0.37=12.4＜ μ1 μ2［β］ =1.0×0.8×24=19.2满足要求。
(1)外墙和柱都是主要承重构件，以柱代
替承重内墙，取得较大的室内空间而不增加梁的跨度。
(2)由于主要承重构件材料性质不同，墙和柱的压缩性不同；基础形 式不同易产生不均匀沉降。若设计处理不当，会使构件产生较大 的附加内力。
(3)由于横墙较少，房屋的空间刚度较差，因而抗震性能也较差。 内框架承重体系可用于旅馆、商店和多层工业建筑，某些建筑 (如底层为商店的住宅)的底层也采用。
5.3.2 高厚比的验算
1、一般墙柱的高厚比的验算 对于矩形截面墙、柱的高厚比应符合下列要求：
式中
H0 h
12[ ]
H0----墙、柱的计算高度，应按表5－4采用； h ----墙厚或矩形柱与H0相对应的边长； μ1----自承重墙允许高厚比的修正系数；
μ2----有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数；
5.2.3 刚性方案和刚弹性方案房屋的横墙应满足下列要求:
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H/2(H为横墙总高度)
注： 1、当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚度进行
5.1.2 混合结构房屋的结构布置方案
1．纵墙承重方案 竖向荷载主要传递路线是： 板→梁→纵墙→基础→地基。 纵墙承重体系的特点： (1)纵墙是房屋的主要承重墙， 横墙的间距可以相当大。这种 体系室内空间较大，有利于使用上灵活隔断和布置。 (2)由于纵墙承受的荷载较大，因此纵墙上门窗的位置和大小
要受到一定限制。 (3)房屋的横向刚度较小，整体性较差。
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
5.2.1 混合结构房屋的空间工作
房屋空间作用的大小可以用空间性能影响系数 表
示。一般通过实测确定。
us 1
up
us ——考虑空间工作时，外荷载作用下房屋排架水平位移
的最大值；
up ——在外荷载作用下，平面排架的水平位移；
值愈大，表示整体房屋的水平侧移与平面排架的
20<S<48 16<S<36
S>48 S>36
注：
1 、表中s为房屋横墙间距，其长度单位为m； 2 、当屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时，可按第4.2.7条的规定 确定房屋的静力计算方案；
3 、对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。 第4.2.7条 计算上柔下刚多层房屋时，顶层可按单层房屋计算，其空 间性能影响系数可根据屋盖类别按表5－1采用。
5.2.2 房屋静力计算方案的分类
1、刚性方案 当山墙（横墙）间距更短时，由于房屋的空间刚度很大，可以认
为屋面没有水平位移。 us 0 0.33
2、弹性方案 当山墙（横墙）间距很大时，房屋的空间刚度刚度较小，属平面 传力体系 。可按屋架或大梁与墙(柱)为铰接的、不考虑空间工作的
平面排架或框架计算。 us up 0.77
柱
带壁柱墙或周边拉结的墙
房屋类别
排架 垂直排 s＞2H 2H≥s＞H s≤H 方向 架方向
有吊 变截 弹性方案 车的 面柱 刚性、刚弹 单层 上段 性方案 房屋
变截面柱下段
2.5Hu 1.25Hu 2.0Hu 1.25Hu
1.0Hι 0.8Hι
2.5Hu 2. 0Hu
1.0Hι
无吊 单跨 弹性方案
车的
（2） 内纵墙（h=240） S=10.8m，bs=1.0m μ2=1-0.4bs/S=0.96
内纵墙高厚比 β=H0/h=4.6/0.24=19.2＜ μ1 μ2［β］=1.0×0.96×24=23
满足要求。 4.横墙高厚比验算
由于横墙的厚度、砌筑砂浆、墙体高度均与内纵墙相同， 且横墙上无洞口，又比内纵墙短，计算高度也小，故不必 进行验算。
第5章 混合结构房屋墙体设计
5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 5.1.1 混合结构房屋的组成
混合结构房屋通常是指主要承重构件由不同的材料组成的房 屋。
墙、柱等竖向承重构件采用砖、石、砌块砌体建造，楼盖 (屋盖)等水平承重构件采用钢筋混凝土或木材等其它材料建造 的房屋称为混合结构房屋。
混合结构房屋的优点：取材容易，造价低，应用范围广泛。 混合结构房屋的缺点：抗震性能差，高度（层数）受限制。 墙体砌块材料的问题：粘土砖建设部已下文禁止使用。应尽 量采用其他的墙体材料。
μ=1.3-0.3 Ⅰ u /Ⅰ ι Ⅰ的u为惯变性截矩面；柱上段的惯性矩， Ⅰι为变截面柱下段
定3、β值当时Hu，/H应≥1采/2用时上，柱取截无面吊。车房屋的H0。但在确 注：本条规定也适用于无吊车房屋的变截面柱。
• 自承重墙（非承重墙）允许高厚比的修正系数μ1应按下 列规定采用：
1 、h=240mm μ1=1.2； 2 、h=90mm μ1=1.5； 3 、240mm＞h＞90mm μ1可按插入法取值。 注：（承重墙的μ1=1.0）
验算。如其最大水平位移值umax≤H/4000时，仍可视作刚
性或刚弹性方案房屋的横墙； 2、凡符合注1刚度要求的一段横墙或其他结构构件(如框架
等)，也可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。
5.3 墙柱的高厚比验算
墙柱的计算高度与厚度之比称为高厚比。在进行墙体设 计时除了满足承载力（强度）要求外，还必须限制其高厚 比，保证墙体的稳定性。 5.3.1 允许高厚比及影响高厚比的主要因素： 1、影响高厚比的主要因素为： • 砂浆的强度等级； • 砌体的类型； • 横墙的间距； • 构造支承条件。如刚性方案允许高厚比可以大一些，弹性 和刚弹性方案可以小一些； • 砌体的截面形式；墙体有门窗洞口时。 • 构件的重要性和房屋的使用条件； • 构造柱的间距。
最大横墙间距S=3.6×3=10.8m，由表5-2，S＜32m，确 定为刚性方案。
由表5-3，因承重纵横墙砂浆为M5，得［β］=24；非承 重墙砂浆为M2.5，［β］=22；非承重墙h=120mm，用插 入法得μ1=1.44；承重横μ1=1.0。
办公楼平面图
2.确定计算高度
承重墙H=4.6m，S=10.8m＞2H=2×4.6=9.2m，由表5-4查 得计算高度H0=1.0H=4.6m。
3、 刚弹性方案
当山墙（横墙）间距比较小时，屋面的跨度相对短一 些，相应的水平刚度相对较大。楼板处的相对位移比弹性 方案小一些。 0 us up 可按屋架、大梁与墙(柱)铰接并 考虑空间工作的平面排架或框架计算。房屋各层的空间性 能影响系数见P121表5－1。
0.33 0.77
比较以上三种房屋，刚性方案最好，一般应尽量设计成 刚性方案，不宜采用弹性方案。
【例15.1】某办公楼平面如图所示，采用预制钢筋 混凝土空心板，外墙厚370mm，内纵墙及横墙厚 240mm，砂浆为M5，底层墙高4.6m（下端支点取 基础顶面）；隔墙厚120mm，高3.6m，用M2.5砂 浆；纵墙上窗洞宽1800mm，门洞宽1000mm，试 验算各墙的高厚比。
【解】1.确定静力计算方案及允许高厚比
刚弹性方案
单层 和多
多跨
弹性方案
层房
刚弹性方案
屋
刚性方案
1.5H 1.2H 1.25H 1.10H 1.0H
1.0H 1.0H 1.0H 1.0H 1.0H
1.0H
1.5H 1.2H 1.25H 1.1H 0.4s+0.2H 0.6s
1 表中Hu为变截面柱的上段高度；Hι为变截面柱的下段高度； 2 对于上端为自由端的构件，H0=2H； 3 独立砖柱，当无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用； 4 s--房屋横墙间距； 5 自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉接条件确定。
[β]----墙、柱的允许高厚比，应按表5－3采用。
注：1、当与墙连接的相邻两横墙间的距离s≤μ1μ2[β]h时，墙 的高度可不受本条限制；
2、变截面柱的高厚比可按上、下截面分别验算，其计算高 度可按表5－4的规定采用。验算上柱的高厚比时，墙、柱 的允许高厚比可按表表5－3的数值乘以1.3后采用。
H0－受压构件的计算高度 表5－4
房屋静力计算方案确定
《规范规定》混合结构房屋静力计算方案划分如下：
屋盖类别
刚性方案 刚弹性方案 弹性方案
1 整体式、装配整体式和装配式无檩
体系钢筋砼屋盖或钢筋砼楼盖
2 装配式有檩体系钢筋砼屋盖、轻钢屋
盖和有密铺望板的木屋盖或木楼板
3 瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖
S<32 S<20 S<16
32<S<72 S>72
3 、对于无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的 1/2；对于带壁柱的山墙可取壁柱处的山墙高度。
第5.1.4条
• 对有吊车的房屋，当荷载组合不考虑吊车作用时， 变截面柱上段的计算高度可按表5－4规定采用； 变截面柱下段的计算高度可按下列规定采用： 以12修、、正当 当系H1/u3数/H＜μ≤H。1u/3/H时＜，1取/2时无，吊取车无房吊屋车的房H0屋；的H0乘
侧移愈接近，即房屋空间作用愈小。反之愈小，房屋的水
平侧移愈小，房屋的空间作用愈大。因此， 又称为考虑空
间工作后的侧移折减系数，可以用弹性地基上的剪切深梁 模型来计算。
横墙间距s是影响房屋刚度或侧移大小的重要因素。不 同横墙间距的房屋各层的空间性能影响系数可按表5-1查用。
与横墙间距s和屋（楼）盖类别有关。
受压构件的计算高度H0，应根据房屋类别和构件 支承条件等按表5－4采用。表中的构件高度H应 按下列规定采用：
1 、在房屋底层，为楼板顶面到构件下端支点的距 离。下端支点的位置，可取在基础顶面。当埋置 较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处；
2 、在房屋其他层次，为楼板或其他水平支点间的 距离；