第五章混合結(jié)構(gòu)房屋墻柱設(shè)計第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計1.混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置2.房屋靜力計算方案3.墻、柱設(shè)計計算4.混合結(jié)構(gòu)房屋的構(gòu)造措施5.1概述第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計水平承重構(gòu)件豎向承重構(gòu)件屋蓋樓蓋鋼筋混凝土、木材墻、柱、基礎(chǔ)砌體材料砌體結(jié)構(gòu)（混合結(jié)構(gòu)）樓（屋）蓋的作用：1.承受豎向荷載2.與墻體形成空間結(jié)構(gòu)，共同承受水平荷載墻體的作用：1.承受樓（屋）蓋傳來的豎向荷載2.承受各種水平荷載5.2混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計墻體的分類：按作用分：承重墻－承受自重及豎向荷載自承重墻－承受自重隔墻－為建筑平面分割而每層單獨設(shè)置的墻體按位置分：縱墻－沿房屋縱向（長方向）布置的墻體橫墻－沿房屋橫向（短方向）布置的墻體第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計一、橫墻承重方案傳力途徑：樓（屋）面板→橫墻→基礎(chǔ)→地基將樓板沿縱向僅放置于橫墻上，縱墻為自承重墻體5.2混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置5.2混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計二、縱墻承重方案傳力途徑：樓（屋）面板→（梁）→縱墻→基礎(chǔ)→地基將樓板沿橫向僅放置于縱墻上，或?qū)前逯С杏跈M向布置的鋼筋混凝土梁上，而梁支承于縱墻上。5.2混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計三、縱橫墻承重方案傳力途徑：樓（屋）面板→橫墻或縱墻→基礎(chǔ)→地基樓板既可以放置于橫墻上，也可以放置于縱墻上5.2混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計四、內(nèi)框架承重方案利用鋼筋混凝土柱代替內(nèi)承重墻外縱墻→外縱墻基礎(chǔ)樓(屋)面板→梁→柱→柱基礎(chǔ)→地基5.2混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計五、底部框架承重方案傳力途徑：梁板荷載在上部通過內(nèi)外墻體向下傳遞，在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層部位，通過鋼筋混凝土梁傳給柱，再傳給基礎(chǔ)。將底層用鋼筋混凝土梁、柱同時取代內(nèi)外承重墻體5.3混合結(jié)構(gòu)的靜力計算第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計問題的提出：5.3混合結(jié)構(gòu)的靜力計算第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計單個構(gòu)件的承載力計算整個房屋的分析計算？結(jié)構(gòu)計算的步驟：結(jié)構(gòu)布置確定計算單元簡化計算簡圖內(nèi)力分析承載力計算構(gòu)造要求需要解決的問題：不同類型的砌體房屋中計算單元的選取和計算簡圖的確定5.3混合結(jié)構(gòu)的靜力計算第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計5.3.1結(jié)構(gòu)靜力計算方案5.3混合結(jié)構(gòu)的靜力計算方案第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計表中的剛性方案、彈性方案以及剛彈性方案表示什么意思？5.3.1結(jié)構(gòu)靜力計算方案風荷載→縱墻→縱墻基礎(chǔ)→地基風荷載→縱墻→縱墻基礎(chǔ)屋蓋結(jié)構(gòu)→山墻→山墻基礎(chǔ)→地基兩端無山墻（平面受力體系）兩端有山墻（空間受力體系）us=u1+u2<up

1.房屋的空間工作性能5.3混合結(jié)構(gòu)的靜力計算方案第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計由于橫墻的存在，改變了水平荷載的傳遞路線，使房屋有了空間作用，而且，橫墻的距離越近，或屋蓋的水平剛度越大，房屋的空間作用越大，則水平側(cè)移us越小。結(jié)論5.3混合結(jié)構(gòu)的靜力計算方案第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計2.房屋靜力計算方案(1)彈性方案當房屋的剛性橫墻間距很大時，或屋面的水平剛度很小時，其屋蓋位移與無山墻時的位移接近，即us≈up，此時房屋中各計算單元的計算簡圖可簡化為平面排架。

彈性方案

樓(屋)蓋（排架梁）墻、柱（排架柱）鉸支座5.3混合結(jié)構(gòu)的靜力計算方案第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計剛性方案

樓(屋)蓋墻、柱不動鉸支座(2)剛性方案當房屋的剛性橫墻間距很小時，或屋面的水平剛度很大時，房屋的空間作用很強，可以認為屋蓋受水平荷載后沒有水平位移，即us≈0，此時屋面結(jié)構(gòu)可以看作是外縱墻的不動鉸支座。

5.3混合結(jié)構(gòu)的靜力計算方案第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計(3)剛彈性方案當房屋的剛性橫墻間距較大時，或屋面的水平剛度很大時，屋蓋的水平位移0<us<up,此時可按屋面與外縱墻鉸接并考慮空間工作性能的排架計算。

剛彈性方案

樓(屋)蓋墻、柱彈性支座5.3混合結(jié)構(gòu)的靜力計算方案第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計(4)各方案的分類標準屋蓋類型剛性方案剛彈性方案彈性方案整體式、裝配整體式和裝配式無檁體系鋼筋混凝土屋蓋或樓蓋

S<3232≤S≤72S>72裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋、輕鋼屋蓋和有密鋪望板的木屋蓋或樓蓋S<2020≤S≤48S>48瓦材屋面的木屋蓋和輕鋼屋蓋S<1616≤S≤36S>365.3混合結(jié)構(gòu)的靜力計算方案第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計(5).剛性方案和剛彈性方案的橫墻1)橫墻中開有洞口時，洞口的水平截面面積不應(yīng)超過橫墻截面面積的50%；2)橫墻厚度不宜小于180mm；3)單層房屋的橫墻長度不宜小于其高度，多層房屋的橫墻長度，不宜小于H/2（H為橫墻總高度）；4)當橫墻不能同時符合上述要求時，應(yīng)對橫墻剛度進行驗算，如其最大水平位移umax≤H/4000(H為橫墻總高度)時，仍可視為剛性或剛彈性方案房屋的橫墻。符合此剛度要求的一段橫墻或其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如框架等），也可視為剛性或剛彈性方案房屋的橫墻。5.3混合結(jié)構(gòu)的靜力計算方案第5章混合結(jié)構(gòu)墻柱設(shè)計5.三3.三2三剛性三方案三多層三房屋三的靜三力計三算1）三計算三單元1.三縱墻三內(nèi)力三計算有門窗洞口門窗中心線間墻寬度無門窗洞口左右開間各一半或相鄰壁柱間距離5.三3三混合三結(jié)構(gòu)三的靜三力計三算方三案第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計5.三3.三2三剛性三方案三多層三房屋三的靜三力計三算2）三荷載三計算恒載活載豎向荷載水平荷載風載5.三3三混合三結(jié)構(gòu)三的靜三力計三算方三案第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計按荷三載類三別按荷三載來三源本層樓(屋)蓋傳來NL上部墻體傳來NU(1三)上三部各三層的三荷載三（包三括墻三體重三、屋三面及三樓板三重等三）沿三上一三層墻三的截三面形三心傳三至下三層；5.三3三混合三結(jié)構(gòu)三的靜三力計三算方三案第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計(3三)當三梁支三承于三墻上三時，三梁端三支承三壓力N1到墻三內(nèi)邊三距離三，對三屋蓋三梁應(yīng)三取梁三端有三效支三承長三度a0的0三.3三3倍三；對三樓蓋三梁應(yīng)三取梁三端有三效支三承長三度a0的0三.4三倍。(2三)在三計算三某層三墻體三彎矩三時，三要考三慮本三層梁三、板三支承三壓力三對本三層墻三體產(chǎn)三生的三彎矩三，當三本層三墻與三上一三層墻三形心三不重三合時三，尚三應(yīng)考三慮上三部傳三來的三豎向三荷載三對本三層墻三體產(chǎn)三生的三彎矩三；3）三豎向三荷載三作用三下的三計算三圖形墻、柱在每層層高范圍內(nèi)被簡化為兩端鉸支的豎向偏心受壓構(gòu)件

在豎向荷載作用下，多層房屋的墻體如同一豎向連續(xù)梁，屋蓋、樓蓋及基礎(chǔ)頂面均作為連續(xù)梁的支點。5.三3三混合三結(jié)構(gòu)三的靜三力計三算方三案第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計4）三豎向三荷載三作用三下的三最不三利位三置及三內(nèi)力三計算I-三I截面（樓蓋三大梁三底面三處）Ⅱ-三Ⅱ截三面三（窗口三上邊三緣處三）Ⅲ－三Ⅲ截三面（三窗口三下邊三緣處三）Ⅳ-三Ⅳ截三面（三下層三樓蓋三大梁三底面三處）NI=NL+NuMI=Nl

e1

+Nue2NⅡ=NI+Nh3

MⅡ=MI(h1+h2)/HNⅢ=NⅡ+Nh2

MⅢ=MIh1/H

NⅣ=NⅢ+Nh1

MⅣ=0

5.三3三混合三結(jié)構(gòu)三的靜三力計三算方三案第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計5）三水平三荷載三作用三下的三內(nèi)力三計算M=三ωHi2/1三2風荷三載引三起的三彎矩三按下三式計三算：Hi—第i層墻三體的三高度三，即三第i層層三高。ω—計算單元上沿每米墻高分布的風荷載設(shè)計值，kN/m；墻體三計算三簡圖三可簡三化為三一豎三向多三跨連三續(xù)梁三。5.三3三混合三結(jié)構(gòu)三的靜三力計三算方三案第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計洞口三水平三截面三面積三不超三過全三截面三面積三的2三/3三；可不三考慮三風荷三載的三情況屋面三自重三不小三于0三.8kN/m2；層高三和總?cè)卟蝗^三下表三規(guī)定三：基本風壓值(kN/m2)層高（m)總高（m)0.44.0280.54.0240.64.0180.73.5185.三3三混合三結(jié)構(gòu)三的靜三力計三算方三案第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計2.三橫墻三內(nèi)力三計算橫墻兩側(cè)樓蓋傳來的荷載相同軸心受壓驗算橫墻的底部截面驗算橫墻兩側(cè)樓蓋傳來的荷載不同偏心受壓橫墻的底部截面橫墻的上部截面承重三橫墻三內(nèi)力三計算三的計三算簡三圖、三內(nèi)力三分析三、承三載力三計算三等均三與承三重縱三墻相三同，三但應(yīng)三注意三以下三幾點三不同三之處三：1.三計算三單元三：由于三橫墻三多數(shù)三情況三承受三均布三荷載三，此三時取三1m寬墻三段作三為計三算單三元；2.三山墻三高度三：對于三坡屋三頂建三筑的三山墻三高度三取層三高加三山墻三尖的三平均三高度三；3.三中間三橫墻三荷載三計算三：5.三3三混合三結(jié)構(gòu)三的靜三力計三算方三案第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計5.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求1.三墻柱三的高三厚比(1三)允三許高三厚比三[β]1)三砂漿三強度三等級2)三砌體三截面三剛度3)三砌體三類型4)三構(gòu)件三重要三性和三房屋三使用三情況5)三構(gòu)造三柱間三距及三截面6)三橫墻三間距7)三支承三條件表6.4第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計(2三)一三般墻三、柱三的高三厚比三驗算β=H0/h≤μ1μ2[β]μ1——自承重墻允許高厚比的修正系數(shù)h=240mmμ1=1.2h=90mmμ1=1.590mm<h<240mmμ1可按插入法取值H0——墻、柱計算高度（表6.4.1）h——墻厚或矩形柱與H0相對應(yīng)的邊長5.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計(2三)一三般墻三、柱三的高三厚比三驗算μ2——有門三窗洞三口墻三允許三高厚三比μ2=1三-0三.4三bs/sbs——在寬三度s范圍三內(nèi)的三門窗三洞口三總寬三度s——相鄰三窗間三墻、三壁柱三之間三或構(gòu)三造柱三之間三的距三離β=H0/h≤μ1μ2[β]修正三系數(shù)5.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計(3三)帶三壁柱三墻高三厚比三驗算①整片三墻的三高厚三比驗三算β=三H0/hT≤μ1μ2[β三]hT——帶壁柱墻截面的折算厚度，hT=3.5ii——帶壁柱墻截面的回轉(zhuǎn)半徑，I、A——分別為帶壁柱墻截面的慣性矩和截面面積5.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計帶壁三柱墻三的計三算截三面翼三緣寬三度bf的確三定：A、多層三房屋三，當三有門三窗洞三口時三，可三取窗三間墻三寬度三；當三無門三窗洞三口時三，每三側(cè)翼三墻寬三度可三取壁三柱高三度的三一半B、單層三房屋三，可三取壁三柱寬三加2三/3三墻高三，但三不大三于窗三間墻三寬度三和相三鄰壁三柱間三距離三；C、計算三帶壁三柱墻三的條三形基三礎(chǔ)時三，可三取相三鄰壁三柱間三的距三離。5.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計(3三)帶三壁柱三墻高三厚比三驗算②壁柱三間墻三的高三厚比三驗算β=H0/h≤μ1μ2[β]壁柱視為壁柱間墻的不動鉸支座剛性方案壁柱間距離s5.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計(4三)帶三構(gòu)造三柱墻三高厚三比驗三算★(三新增三內(nèi)容三）①整三片墻三高厚三比驗三算β=H0/h≤μ1μ2μc[β]μc——帶構(gòu)三造柱三墻允三許高三厚比[β]提高三系數(shù)μc=1三+γbc/lγ——系數(shù)bc——構(gòu)造三柱沿三墻長三方向三的寬三度對細三料石三、半三細料三石砌三體，γ=0；對混三凝土三砌塊三、粗三料石三、毛三料石三及毛三砌體三，γ=1三.0；其他三砌體三，γ=三1.三55.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計(4三)帶三構(gòu)造三柱墻三高厚三比驗三算★(三新增三內(nèi)容三）l——構(gòu)造三柱間三距，三此時s取相三鄰構(gòu)三造柱三間距當bc/l三>0三.2三5時，三取bc/l三=0三.2三5，當bc/l三<0三.0三5時取bc/l三＝0①整三片墻三高厚三比驗三算β=H0/h≤μ1μ2μc[β]②構(gòu)造柱間墻高厚比驗算β=H0/h≤μ1μ2[β]構(gòu)造柱視為構(gòu)造柱間墻的不動鉸支座剛性方案構(gòu)造柱間距離s5.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計例6三.1某三三層辦三公樓三平面三布置三如下三圖，三采用三裝配三式鋼三筋混三凝土三樓蓋三，縱三橫向三承重三墻均三為1三90mm三，采用MU三7.三5混凝三土小三型空三心砌三塊，三雙面三粉刷三，二三～三三層用M5砂漿三，層三高均三為3三.6m，窗寬三均為三18三00mm三，門寬三均為三10三00mm三。試驗三算二三層各三墻的三高厚三比。5.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計【解三】(1三)確三定靜三力計三算方三案最大三橫墻三間距s＝三3.三6×3＝1三0.三8m三<3三2m承重三墻高H=三3.三6m三(三2H三=7三.2三m)三,三h=三19三0m三m(2三)縱三墻高三厚比三驗算①外縱三墻高三厚比三驗算s=三10三.8三m>三2H三=7三.2三m→H0=1三.0三H=三3.三6mμ2=1三-0三.4三bs/s三=1三-0三.4×1三.8三/3三.6三=0三.8三>0三.7β=H0/h三=3三.6三/0三.1三9=三18三.9三<μ2[β三]=三0.三8×三24三=1三9.三2滿足三要求查表三6.三3.三1三屬剛?cè)苑饺覆楸砣?.三4M5砂漿三[β]=245.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計②內(nèi)三縱墻三高厚三比驗三算H0=1三.0三H=三3.三6m（同外三縱墻）μ2=1三-0三.4三bs/s三=1三-0三.4×1三.0三/3三.6三=0三.8三9>三0.三7β=1三8.三9<μ2[β三]=三0.三89三×2三4=三21三.3三3,滿足三要求(3三)承三重橫三墻高三厚比三驗算s=三6.三3m三H三<s三<2三HH0=0三.4三s+三0.三2H三=0三.4三×6三.3三+0三.2三×3三.6三=3三.2三4β=三H0/h三=3三.2三4/三0.三19三=1三7.三05三<μ2[β三]=三1.三0×三24三=2三4滿足三要求5.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計2.三圈梁三的設(shè)三置有三構(gòu)造(3)分類

屋蓋圈梁=檐口圈梁（屋面梁及板下）樓蓋圈梁=腰箍（樓面梁及板下）基礎(chǔ)圈梁=地圈梁（±0.000以下基礎(chǔ)頂面處）(2)作用：增強房屋的整體性和空間剛度，防止由于地基不均勻沉降或較大振動荷載等對房屋引起的不利影響。(1)定義：砌體結(jié)構(gòu)房屋中，在墻體內(nèi)沿水平方向設(shè)置封閉的鋼筋混凝土梁。5.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計(4三)設(shè)三置原三則(P2三36三)(5三)構(gòu)三造要三求5.三4三多三層砌三體結(jié)三構(gòu)房三屋的三基本三構(gòu)造三要求第5三章混合三結(jié)構(gòu)三墻柱三設(shè)計3.三砌體三房屋三結(jié)構(gòu)三的其三他基三本構(gòu)三造要三求(1三)砌三體材三料的三要求砂漿M5磚M三U1三0砌塊MU三7.三5石材MU三30五層及五層以上三房屋三的墻三，以三及受三振動三或?qū)尤叽笕?m的墻三、柱三所用三材料三的最三低強三度等三級應(yīng)三符合三下列三要求三：(2)墻、柱最小尺寸的要求承重獨立磚柱的截面尺寸不應(yīng)小于240mm×370mm