第5章混合结构房屋墙体设计--砌体结构

砌体结构

Harbin Engineering University

砌体结构 (Masonry Structure)

郭庆勇 qingyongguo@ 航天与建筑工程学院

砌体结构

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5.2 混合结构房屋的静力计算方案

砌 体 结 构

5.3 墙柱高厚比验算 第5章 5.4 刚性方案房屋计算 5.5 弹性和刚弹性房屋计算 5.6 地下室墙2

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混合结构房屋的设计包括的内容:

1)结构的布置和承重墙体系的选择；2)结构的静力计算方案和计算简图的确定；

3)墙柱承载力验算和高厚比验算；4)房屋整体及各部件的构造设计。 其中内容2)、3)需着重解决.本章将对以下问 题做系统论述: (方案→简图→内力) a) 空间受力性能；b) 静力计算方案；

c) 结构计算简图；d) 内力计算方法。e)墙柱高厚比的验算方法。3

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5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 5.2 混合结构房屋的静力计算方案

砌 体 结 构

5.3 墙柱高厚比验算 第5章 5.4 刚性方案房屋计算 5.5 弹性和刚弹性房屋计算

5.6 地下室墙

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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。 砖—混凝土结构 砖—钢结构 砖—木结构 混合结构房屋的优点： 混合结构房屋的墙体既是承重结构又是围护结构； 混合结构房屋的墙体材料具有地方性，造价较低。 对混合结构房屋的要求： 混合结构房屋应具有足够的承载力、刚度、稳定性和整体性； 混合结构房屋在地震区还应有良好的抗震性； 混合结构房屋还应有良好的抵抗收缩变形、温度和不均匀沉 降的能力。 5 航天与建筑工程学院

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5.1.2 混合结构房屋的结构布置方案

结构布置方案 纵墙承重方案 横墙承重方案 纵横墙承重方案 内框架承重方案

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1.纵墙承重方案 竖向荷载主要传递路线是： 板→梁(或屋架)→纵向承重墙→基础→地基。

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外纵墙

梁

山墙

板

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。 适用：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。

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2.横墙承重方案竖向荷载主要传递路线是： 楼面(或屋面)板→

承重横墙→基础→地基。

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外纵墙

山墙

内纵墙

横 墙

板

横墙承重体系的特点： (1)横墙是主要承重墙。此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，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。 适用：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、 10 住宅等居住建筑。

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3. 纵横墙承重方案 竖向荷载的传递路线为：梁 屋(楼盖)荷载 横墙或纵墙 纵墙 基础 地基

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外纵墙 梁 内纵墙 横墙

山墙

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

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4. 内框架承重方案 竖向荷载的传递路线为：外纵墙 纵墙基础

楼面(屋面)板

梁 柱 柱基础

地基

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外纵墙

山墙砼柱

砼梁

砼板

内框架承重体系的特点： (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。适用：内框架承重体系可用于旅馆、商店和多层工业建筑，某些 14 建筑(如底层为商店的住宅)的底层也采用。 航天与建筑工程学院

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5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案 5.2 混合结构房屋的静力计算方案

砌 体 结 构

5.3 墙柱高厚比验算 第5章 5.4 刚性方案房屋计算 5.5 弹性和刚弹性房屋计算

5.6 地下室墙

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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

混合结构房屋由屋盖、楼盖与墙体的连接以及纵、 横墙的相互拉结而形成一个空间结构体系(能承受空 间力系的结构体系),此空间结构体系承受各种竖向 荷载(结构自重、屋面和楼面的活荷载)和水平荷载 (风荷载和地震荷载)。 在荷载作用下房屋的抗变形能力称为房屋的空间 刚度。16

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情况一：单层房屋，外纵墙承重，两端没有设置山墙， 屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。 竖向荷载的传递路线： 屋盖荷载 屋面大梁 纵墙 基础 水平荷载的传递路线：基础 风荷载 纵墙 屋盖结构 另一面纵墙 基础 地基

地基

地基

确定计算单元计算单元

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计算简图

q2up

up

up

up

q1

q1

q2

荷载是均匀分布，纵墙的刚度是相等的，则在水平 荷载作用下整个房屋墙顶的水平位移(up)相同。

纵墙顶的水平位移(up)主要取决于纵墙的刚度， 而屋盖结构的水平刚度只是保证传递水平荷载时两边 纵墙位移的相同。 计算单元的受力——单跨平面排架——平面受力体 18 系. 航天与建筑工程学院

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情况二：单层房屋，外纵墙承重，两端有山墙， 屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。 竖向荷载的传递路线： 屋盖荷载 屋面大梁 纵墙 水平荷载的传递路线：纵墙基础 风荷载 纵墙 屋盖结构主要

基础

地基

地基 山墙 山墙基础 地基

确定计算单元u1 u计算单元

q19

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