05砌体构件房屋的墙、柱设计

3.5
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
2、纵墙是非承重墙，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，可保证横墙的侧向稳定。 3、由于在横墙上放置预制楼板，结构简单， 施工方便，楼盖的材料用量较少，但墙体的用 料较多。 横墙承重方案适用于宿舍、住宅、旅馆等 居住建筑和由小房间组成的办公楼等
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
3.1
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
5.1 房屋的结构布置和承重体系
砌体结构 房屋的承 重体系按 结构布置 方式的不 同分为： 横墙承重体系 纵墙承重体系 纵横墙承重体系 内框架或底层框架承重体系
3.2
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计

s
up
1
chks
第一类屋盖 第二类屋盖 第三类屋盖
3.46
k=0.03 k=0.05 k=0.065
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
房屋各层的空间性能影响系数η
以上同样适用于横墙的静力计算方案确定，计算横墙时则为 纵墙间距
3.47
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
5.3 砌体房屋墙、柱设计
3.11
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
三.纵横墙承重体系
当屋、楼盖上的荷载一部分传给房屋横 墙，另一部分传给房屋纵墙，即房屋的 承重墙既有横墙也有纵墙
竖向荷载传力路线：
↗ 屋（楼）面荷载→板（梁） ↘ 纵墙 横墙 ↘ ↗ 基础 → 地基
3.12
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
纵横墙承重体系
3.13
3.22
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竖向荷载传力路线：
上部砌体结构的墙体重量和屋（楼） 面荷载 → 框架梁 →框架柱→ 基础 → 地基
3.23
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3.24
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底层框架承重体系特点： 1.底层使用空间较大，梁的尺度并不相应增大 2.由于底层墙体较少，沿房屋高度方向，结构 空间刚度将发生变化； 3.经过合理设计，可获得使用和抗震性能较好 的底层框架结构体系，实现强柱弱梁的目标。
3.33
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工程设计中，这种情况仍然化为平面问题 处理，按前述方法取一计算单元，但应考虑 房屋空间受力的影响。 房屋空间受力对平面计算单元的影响称为 房屋的空间作用。房屋的空间作用在下面两 种情况下都是存在的：房屋的横向刚度沿纵 向变化；房屋的荷载沿纵向变化。
3.34
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
3.41
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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 凡刚度符合umax≤H/4000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。
可以用空间性能影响系数η来表示房屋空间 作用的大小： 计算单元顶点侧移
us up
显然η值在0-1之间
3.35
无山墙房屋顶点侧 移
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
η=1时，房屋无空间作用，计算单元的计算 简图按平面排架计算，这种计算方法称为按 弹性方案的计算方法或称弹性方案，当η接 近1时，即侧移很大时，也按弹性方案计算
3.28
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
受水平荷载作用，由于外纵墙的刚度是 相等的，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，等与up。 这种房屋，其纵墙计算可简化为平面问 题来处理。 一般取一个开间作为计算单元，则这个 单元的受力状态将和整个房屋的受力状态 一样。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。
3.42
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单层房屋横墙在水平集中力p1作用下的最大位 移umax，由弯曲变形和剪切变形两部分组成。 当门窗洞口的水平截面面积不超过横墙全截面 面积的75%时，umax可按下式计算：
u max
P1 H nPH 2nPH H 3EI G 6 EI EA
3 3
s>72 s>48 s>36
3 冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖
备 S为房屋横墙间距，其长度单位为m；对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应 注 按弹性方案考虑。
3.39
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注： ① 表中s为房屋横墙间距，其长度单位为m。 ② 当多层房屋的屋盖、楼盖类别不同或横墙间 距不同时，可按本表规定分别确定各层(底层或 顶 部各层)房屋的静力计算方案。 ③ 对无山墙或伸缩缝无横墙的房屋，应按弹性 方案考虑。
外纵墙
↘ ↗
屋（楼）→ 内框架梁 → 内框架柱 面荷载
3.16
基础
→ 地基
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3.17
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图7-4 内框架承重体系
3.18
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内框架承重体系特点：
1.室内空间较大，梁的跨度并不相应增大 2.由于横墙少，房屋的空间刚度和整体性较差 3.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 4.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
3.31
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
3.32
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水平风荷载传递路线是 纵墙基础 风荷载→纵墙→ 屋盖结构→山墙→山墙基础
→地基
这类房屋，风荷载的传递体系已经不是平 面受力体系，而是空间受力体系。此时，墙体 顶部的水平位移不仅与纵墙自身刚度有关，而 且与屋盖结构水平刚度和山墙顶部水平方向的 位移有关。
3.36
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η=0时，计算单元无顶点侧移，房屋的空间 作用很大，计算单元的计算简图比拟为顶点 加水平限侧连杆的平面排架，这种计算称为 刚性方案。工程设计上，当η很小时，即侧 移很小时，也按刚性方案计算。
3.37
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当η介于0-1之间时，房屋的作用也介于弹 性和刚性之间，计算单元的计算简图比拟为顶 点加一水平弹簧的平面排架，这种计算称为刚 弹性方案。
3.26
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一、房屋静力计算简图
计算简图既要尽量符合结构实际受力情况， 又要使计算尽可能简单。抓影响结构受力的 主要因素，是确定计算简图的原则。 以单层房屋为例，说明计算简图的确定 方法；为说明问题，假设单层房屋两端没有 山墙，中间也不设横墙。
3.27
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3.6
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二.纵墙承重体系
当屋、楼盖上的荷载绝大部分传给纵 墙，即房屋承重墙是纵墙时，相应的承 重体系称为纵墙承重体系 竖向荷载传力路线：
板 屋（楼）面荷载 → → 纵墙 → 基础 → 地基 板→梁
3.7
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纵墙承重体系
3.8
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
3.19
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内框架承重方案一般用于多层工业车间、 商店等建筑。此外，某些建筑的底层为了 获得较大的使用空间，有时也采用这种承 重方案。
3.20
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内框架承重体系与其他体系相结合就成为混合承 重体系
3.21
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2、 底层框架承重体系 对于商住楼等建筑，使用上要求底层采用 大空间的框架结构，上部则采用砌体结构， 形成下部一层或两层混凝土框架承托上部多 层砌体结构，这样的承重体系称为底层框架 承重体系
3.9
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3.10
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纵墙承重体系特点：
1、房屋横墙间距大，数量少。间距大房屋 可以有大空间，平面布置灵活；横墙少，房 屋的横向刚度相对较弱； 2、纵墙为承重墙 ，纵墙上门窗洞口的大小和 位置受到限制； 3、楼盖的材料用量较多，墙体的材料用量较 少。 适用于教学楼、图书馆、食堂、俱乐部、 中小型工业厂房等单层和多层空旷房屋。
3.38
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
表5.1 房屋静力计算方案的确定
屋盖或楼盖类别 1 2 整体式、装配整体和装配式无檩体系钢 筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖 装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢 屋盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖
刚性方案 刚弹性方案
弹性方案
s<32 s<20 s<16
32≤s≤72 20≤s≤48 16≤s≤36
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
纵横墙承重体系特点：
1、房屋空间介于前述两种体系之间；
2、房屋纵横两向都有承重墙，当房屋纵横 两向墙体数量及平面尺寸接近时，房屋两个 方向的刚度接近，有利于抗震、抗风； 3、与上述两种体系比，纵横墙均承重，墙 体材料利用率高，墙体应力也比较均匀；
3.14
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
一、横墙承重体系
当屋、楼盖上的荷载绝大部分传给横 墙，即房屋承重墙是横墙时，相应的承 重体系称为横墙承重体系
竖向荷载传力路线： 楼(屋)面荷载→板→横墙→横墙基础→地基
3.3
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
横墙承重体系
3.4
第五章 砌体构件房屋的墙、柱设计
横墙承重体系特点： 1、横墙为承重墙，数量多，间距较小（3～ 4.5m），结构整体性好，横向空间刚度大，抵 抗沿横墙方向作用的风力、地震作用以及调整 地基的不均匀沉降等较为有利。 。
纵横墙混合承重方案，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，所以适用于教学楼、办公楼、医 院等建筑。