1、第4章 混合结构房屋墙体设计,混合结构房屋的组成及结构布置方案 房屋的静力计算方案 墙柱高厚比验算 单层房屋墙体计算 多层房屋墙体计算 地下室墙体,4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案,混合结构房屋的组成 定义：砌体墙、柱和其他材料楼屋盖组成的房屋常称为“混合结构”房屋。（砖混结构房屋、砖木结构房屋） 房屋的构件 ：屋盖、楼盖、纵墙、横墙、柱、基础、楼梯,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,混合结构房屋的组成及结构布置方案,纵墙承重方案,竖向荷载传递方式：屋（楼）面荷载 屋架（梁） 纵墙 基础 地基,纵墙承重方案,特点 纵墙为承重墙，横墙数量相对较少，
2、承重墙间距一般较大，房屋的空间刚度比横墙承重体系小；纵墙上门窗洞口的大小和位置受到限制。 横墙为自承重墙，房屋的划分比较灵活。 楼盖的材料用量较多，墙体的材料用量较少,横墙承重方案,竖向荷载传力路线 ：屋（楼）面荷载 横墙 基础 地基,横墙承重方案,特点 横墙为承重墙，间距较小（34.5m），结构整体性好，空间刚度大，有利于抵抗水平作用和调整地基的不均匀沉降 纵墙作为围护、隔断墙，其设置门窗洞口的限制较少，纵墙立面处理比较灵活。 楼盖的材料用量较少，但墙体的用料较多 ，施工方便,纵横墙承重方案,竖向荷载传力路线 ：,双向板引起的纵横墙承重,纵横墙承重方案,特点：兼有横墙和纵墙承重体系的特点，房
3、屋平面布置比较灵活，空间刚度较好。,内框架承重方案,竖向荷载传力路线,内框架承重方案,特点 室内空间较大，平面布置灵活 由于横墙少，房屋的空间刚度和整体性较差 由于钢筋混凝土柱和砖墙的压缩性能不同，结构易产生不均匀的竖向变形 框架和墙的变形性能相差较大，在地震时易由于变形不协调而破坏,4.2 房屋的静力计算方案,混合结构房屋的空间工作 空间受力体系 墙、柱设计 墙、柱内力计算 墙、柱承载力计算 计算简图的确定,水平荷载传递路径,两端无山墙的单层房屋：水平荷载 纵墙 纵墙基础 地基两端有山墙的单层房屋：水平荷载 纵墙,纵墙基础,屋盖结构 山墙 山墙基础,地基,计算简图的确定,两端无山墙的单层房屋
4、,平面排架,计算简图的确定,两端有山墙的单层房屋,山墙顶水平位移,屋盖平面内产生的弯曲变形,混合结构房屋的空间工作,空间性能影响系数通过试验并结合经验得出不同屋盖形式、不同横墙间距下的空间性能影响系数，见P59表4.1,房屋静力计算方案的分类,刚性方案弹性方案刚弹性方案,实际上，房屋静力计算方案的划分可依据屋盖、楼盖类型，按横墙间距来划分P60表4.2,刚性方案房屋、刚弹性方案房屋对于横墙的要求,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% 横墙的厚度不宜小于180mm 单层房层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横墙总高度的一半。 当横墙不能同时符合上述要
5、求时，应对横墙的刚度进行验算。要求横墙保证墙顶最大水平位移,横墙顶部位移计算示意图,每个开间内作用于柱顶的水平力,4.3 墙柱高厚比验算,一.墙柱高厚比验算的目的(保证墙柱的稳定性） 二.影响受压砌体稳定性的因素 砂浆强度等级 砌体截面刚度 砌体类型 构件的重要性及房屋的使用情况 构造柱间距及截面 横墙间距 支承条件,三.允许高厚比,墙柱高厚比验算,四.墙、柱的计算高厚比,墙柱高厚比验算,表4.4 受压构件的计算高度H0,五.一般墙柱高厚比验算,墙、柱的计算高厚比,自承重墙允许高厚比修正系数,有门窗洞口墙允许高厚比修正系数,墙柱高厚比验算,注意几个问题 （1）当洞口高度小于墙高1/5时，不考虑
6、洞口作用，即（2）当横墙间距较小时（ ），高厚比不受限制。,墙柱高厚比验算,(3)变截面柱的高厚比可按上下截面分别验算。有吊车作用房屋，当荷载作用组合不考虑吊车作用时，变截面柱上段的计算高度可按表4.4的规定采用；变截面柱下段的计算高度依照下列三种情况取不同的值P63：,墙柱高厚比验算,六.带壁柱墙的高厚比验算 1.整片墙体高厚比验算,A.多层房屋，有洞和无洞,B.单层房屋,C.带壁柱墙的条形基础,计算截面翼缘宽度确定P63：,墙柱高厚比验算,2.壁柱间墙体高厚比验算,无论房屋属何种方案，确定H0时一律按刚性方案考虑,墙柱高厚比验算,七.带构造柱墙高厚比验算,构造柱允许高厚比提高系数,注意 的
7、取值P64,1.整片墙高厚比验算,墙柱高厚比验算,2.构造柱间墙高厚比验算,同壁柱间墙体高厚比验算（刚性方案、以构造柱距离作为s）,墙柱高厚比验算,s,【例4.1】某三层办公楼平面布置如图所示，采用装配式钢筋混凝土楼盖，纵横向承重墙均为190mm，采用MU7.5混凝土小型空心砌块，双面粉刷，二三层用Mb5砂浆，层高均为3.6m，窗宽均为1800mm，门宽均为1000mm，试验算二层各墙的高厚比。,办公楼二层平面图,解 （1）确定静力计算方案,最大横墙间距,查表4.2属于刚性方案,承重墙高 H=3.6m (2H=7.2m)，h=190mm,查表4.3，Mb5砂浆， =24,（2）纵墙高厚比验算,
8、外纵墙高厚比验算,查表4.4，H0=1.0H=3.6m,承重墙,满足要求,内纵墙高厚比验算,H0=1.0H=3.6m,承重墙,满足要求,承重横墙高厚比验算,s=6.3m,Hs2H,承重墙,横墙无门窗洞口,满足要求,【例4.2】某单层仓库，其纵横承重墙采用Mu10砖，M7.5混合砂浆，如图所示。全长6*6=36m，宽12m，层高4.5m，装配式无檩体系屋盖。验算外纵墙和山墙高厚比。,解确定静力计算方案,该仓库为1类房屋，查表4.2，横墙间距,属刚弹性方案,壁柱下端嵌固于室内地坪以下0.5m处，墙的高度 H=4.5+0.5=5m，查表4.3，M7.5砂浆，=26,验算外纵墙高厚比,带壁柱墙截面几何
9、特征计算,截面面积,形心位置,惯性矩,回转半径,折算厚度,纵墙整片墙高厚比验算,查表4.4，,承重墙,满足要求,壁柱间墙高厚比验算,承重墙,满足要求,验算山墙高厚比,山墙整片墙高厚比验算,纵墙间距s=12m32m，属刚性方案,承重墙,满足要求,验算山墙高厚比,构造柱间墙高厚比验算,构造柱间距,查表4.4，,承重墙,满足要求,4.4 单层房屋墙体的计算,单层刚性方案房屋承重纵墙计算 单层弹性方案房屋承重纵墙计算 单层刚弹性房屋承重纵墙计算,单层刚性方案房屋承重纵墙计算,单层刚性方案房屋承重纵墙计算,(1)屋面荷载产生的内力,单层刚性方案房屋承重纵墙计算,(2)风荷载产生内力,单层刚性方案房屋承重
10、纵墙计算,(3)墙体自重：不等厚墙体尚应考虑上阶柱自重对下阶柱产生的弯矩M1=G1e1，且在施工阶段应按悬臂构件计算。,单层刚性方案房屋承重纵墙计算,内力组合:按荷载规范规定考虑多种组合，并取最不利组合进行验算,单层刚性方案房屋承重纵墙计算,控制截面：柱顶I-I、风荷载产生最大弯矩对应的截面II-II、柱底截面III-III,单层弹性方案房屋承重纵墙计算,0.77,单层弹性方案房屋承重纵墙计算,(1)屋面荷载产生的内力,(2)风荷载产生内力,单层弹性方案房屋承重纵墙计算,单层刚弹性方案房屋承重纵墙计算,0330.77,4.5 多层房屋墙体计算,多层刚性方案房屋承重纵墙的计算 多层刚性方案房屋承
11、重横墙的计算,多层刚性方案房屋承重纵墙的计算,计算单元选取,取有代表性的一段,多层刚性方案房屋承重纵墙的计算,多层刚性方案房屋承重纵墙的计算,1计算单元选取,多层刚性方案房屋承重纵墙的计算,2竖向荷载作用下计算简图,多层刚性方案房屋承重纵墙的计算,3.竖向荷载下的内力计算示例,多层刚性方案房屋承重纵墙的计算,4.水平荷载下计算简图及内力计算 不考虑风荷载的条件（同时满足） 洞口水平面积不超过全截面面积的2/3 层高和总高不超限P73表4.5 屋盖自重不小于0.8kN/m2,多层刚性方案房屋承重纵墙的计算,5.控制截面选取 每层取两个截面进行验算（I-I、II-II) n层墙体截面和材料均相同，
12、取底层的两个截面进行验算,多层刚性方案房屋承重纵墙的计算,注意！ 对于跨度大于9m的房屋，尚应考虑砌体的嵌固作用产生的梁端弯矩，按下式计算,多层刚性方案房屋承重横墙的计算,计算单元和计算简图,多层刚性方案房屋承重横墙的计算,计算单元和计算简图,多层刚性方案房屋承重横墙的计算,控制截面选取及承载力计算,横墙受力特点：轴心受压或偏心受压,4.6 地下室墙体,地下室墙体的计算特点 静力计算方案刚性方案 可不进行高厚比验算 地下室墙体所受荷载与一般墙体不同,地下室墙体,1.地下室墙体的荷载：N0、Nl、土侧压力q,2.计算简图及截面验算,一般情况下按上下铰支的竖向构件计算,取三个截面进行验算,地下室墙体,当D/D0.7时,3.对地下室墙厚相对地基宽度较小的情况，墙体下部支座按部分嵌固作用考虑,地基刚度系数,见P82表4.6,地下室墙体,
