砌体结构设计3精品PPT课件

68 2．横墙承重方案
当房屋的开间不大(一般为 3～4.5m)，楼面或屋面板直接搁置在横墙上的结构 布置称为横墙承重方案。横墙承重方案荷载的主要传递路线是
楼面或屋面板→承重横墙→基础→地基 横墙承重方案的特点是 (l)横墙是主要的承重墙，纵墙主要起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。 因此对设在纵墙上门窗洞口大小和位置的限制较少； (2)由于横墙的数量较多，间距较小，又有纵墙在纵向拉结，因此房屋的空间 刚度大、整体性好,在抵抗风荷载、地震作用性能好，能调整地基的不均匀沉 降； (3)横墙承重方案结构较简单，施工方便。 横墙承重方案适用住宅楼、办公楼等建筑。 3.纵横墙承重方案 当建筑物的功能要求房间的大小和变化较多时，通常采用纵横墙承重方案。
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4 混合结构房屋墙体设计
4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 4.1.1 混合结构房屋的组成 混合结构房屋： 房屋的楼盖和屋盖采用钢筋混凝土结构(或木结构)，而墙、柱和基 础等竖向承重构件采用砌体(砖、石、砌块)材料。 北京市已禁止使用粘土实心砖，墙体材料主要采用实心或多孔烧结 页岩砖、烧结页岩煤矸砖、蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖、混凝土小型 空心砌块、轻集料混凝土砌块等。 墙体设计必须同时考虑结构和建筑两方面的要求，承重墙体的布置 是混合结构房屋设计的重要环节。 4.1.2 混合结构房屋的结构布置方案 1．纵墙承重方案 纵墙承重方案通常无内横墙或横墙间距很大，由纵墙直接承受楼 面、屋面荷载。竖向荷载的主要传递路线是
板→梁(或屋架)→纵向承重墙→基础→地基
67 纵墙承重方案的特点
(1) 空间较大，布置灵活； (2) 在纵墙上门窗洞口的大小和位置受到一定限制； (3) 房屋的横向刚度较小，整体性较差，抗震性能较差。 适用于使用上要求有较大空间的房屋，如食堂、仓库或中小型工业厂房 等。
图 4.1 纵墙承重方案
图 4.2 横墙承重方案
楼面或屋面板→梁→纵墙→基础→地基 横墙或纵墙→基础→地基
纵横墙承重方案的特点是 纵横墙承重方案既可保证有灵活布置的房间，又具有较大的空间刚度和整体 性，地震作用性较好。 适用于教学楼、办公楼、医院、图书馆等建筑。
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图 4.3 纵横墙承重方案
图 4.4 内框架承重方案
4.内框架承重方案
对于工业厂房的车间和底层为商店上部为住宅的建筑，可采用外墙与内柱同时承重的方
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4.2.2 房屋静力计算方案的分类 按照房屋空间作用的大小，混合结构房屋静力计算方案可划分为 三种。 1．刚性方案 若房屋的空间刚度很大，在水平风荷载作用下 us =0，这时屋盖可 视为纵向墙体上端的不动铰支座，墙柱内力可按上端有不动铰支承 的竖向构件进行计算。 2.弹性方案 若房屋的空间刚度很小，在水平风荷载作用下 us =u p ，即墙顶的最 大水平位移接近于平面结构体系，这时墙柱内力可按不考虑空间作 用的平面排架计算。 3.刚弹性方案 若房屋的空间刚度介于上述两种方案之间，在水平风荷载作用下 0＜ us ＜ u p ，这时墙柱内力可按考虑空间作用的平面排架计算。
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77 表 4.2 房屋的静力计算方案
砌体结构构件的计算高度可按表 4.3 确定。
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4.2.3 刚性方案或刚弹性方案的横墙 房屋的静力计算方案是根据房屋空间刚度的大小确定的， 而房屋空间刚度取决于楼屋盖类别和横墙间距及刚度。作为 刚性方案或刚弹性方案的横墙，应必须符合《规范》的要 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 B 不宜小于其高度 H(H 为横墙总 高度)，多层房屋的横墙长度 B 不宜小于 H/2。 当横墙不能同时符含上述要求时，应对横墙刚度进行验 算。如其最大水平位移不超过限值时，仍可视作刚性或刚弹 性方案房屋的横墙。
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图 4.5 无山墙单层房屋计算单元与计算简图
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2．空间排架（两端有山墙的单层房屋） 为两端有山墙的房屋，由于两端山墙的约束，其传力途径 发生了变化。在均匀的水平荷载作用下，整个房屋墙顶的水 平位移不再相同。 屋盖水平梁的跨中水平位移，除了取决于纵墙本身的刚度 外，还取决于两山墙的间距、山墙的刚度和屋盖的水平梁刚 度。 山墙的间距大、刚度差、楼屋盖水平梁刚度差，将使得楼 屋盖跨中水平位移增大。
纵墙→基础→地基 1．平面排架（两端没有山墙的单层房屋） 假定作用于房屋的荷载是均匀分布的，外纵墙的窗口也是有规律均匀 排列的，因此在水平荷载作用下，整个房屋墙顶的水平位移是相同的。 如果从其中任意两个窗口中线截取一个单元，这个单元的受力状态就与 整个房屋的受力状态是一样的。因此，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。
内框架承重方案一般用于多层工业车间、商店、旅馆等建筑。可取得较大的使用空间。
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4.2 混合结构房屋的静力计算方案 4.2.1 混合结构房屋的整体空间作用 第一种情况：两端没有山墙的单层房屋，外纵墙承重，屋盖为预制钢 筋混凝土屋面板和屋面大梁。 竖向荷载的传递路线是
屋面板→屋面大梁→纵墙→基础→地基 水平风荷载的传递路线是
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图 4.6 排架整体空间作用
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3．房屋的空间作用性能影响系数
房屋空间作用的大小可以用空间性能影响系数表示，由理论分析可以
得到“空间性能影响系数”为
us 1 1 1.0
up
ch(k s)
式中 u s ——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；
u p ——不考虑空间工作时，在外荷载作用下，平面排架的水平 位移；
k ——屋盖系统的弹性常数，取决于屋盖的刚度；
s ——横墙的间距。
值大，表示房屋的空间作用小，空间排架柱顶最大水平位移与平面
排架的柱顶位移接近； 值小，则表示房屋的空间作用越大。因此，
又称为“考虑空间工作的侧移折减系数”。
75 表 4.1 房屋各层的空间性能影响系数
《规范》规定，对于刚度较大的第一类屋盖，当 ＞O.77 时，按弹性 方案计算。这一规定是偏于安全的。当 ＜O.33 时，按刚性方案计算， 此时按刚弹性方案计算与按刚性方案计算所要求的截面尺寸的差别不显 著，但按刚性方案计算可使计算大大简化。只有 0.33＜ ＜0.77 时，才 按刚弹性方案计算。
案。其荷载传递路线为
楼面或屋面板→承重墙和柱→基础→地基
内框架承重方案的特点是
(1)墙和柱都是主要承重构件，取得较大空间；
(2)由于竖向承重材料不同，钢筋混凝土柱和砖墙的受压变形可能不一样，外墙和柱的基
础形式也可能不同，基础沉降量也不易相同,使结构产生较大的附加内力；
(3)横墙较少，房屋的空间刚度较小，地震作用性能较差。