第5章混合结构房屋墙体设计学生用

混合结构房屋墙、柱设计

混合结构房屋墙、柱设计1. 引言混合结构房屋是指在建筑中采用不同材料的结构设计，既包括钢结构，也包括混凝土结构。

在混合结构中，墙体和柱是承担主要荷载的构件之一。

本文将介绍混合结构房屋墙体和柱的设计原则以及相关考虑因素。

2. 混合结构房屋墙体设计2.1 墙体类型选择在混合结构中，常见的墙体材料包括混凝土墙和钢筋混凝土墙。

墙体的选择应根据建筑需要、荷载要求、施工条件等因素综合考虑。

2.2 墙体承载能力计算墙体的承载能力计算需要考虑墙体的几何形状、材料强度、纵向配筋等因素。

根据墙体所受荷载和边界条件，可以采用弯曲计算、轴心受压计算等方法进行墙体承载能力的计算。

2.3 墙体稳定性设计墙体的稳定性设计包括水平稳定和垂直稳定两个方面。

水平稳定主要考虑墙体的抗风稳定能力，而垂直稳定则包括墙体的抗地震稳定能力。

在设计过程中，需要根据建筑的地理位置、设防烈度、建筑高度等因素来确定相应的稳定性要求。

3. 混合结构房屋柱设计3.1 柱形状和尺寸设计柱的形状和尺寸设计需要满足建筑荷载和结构要求。

根据柱的受力情况，可以选择矩形柱、圆形柱或其他形状的柱。

柱的截面尺寸需要通过强度计算和稳定性计算来确定，确保柱在承受荷载时不会发生破坏或过度变形。

3.2 柱的承载能力计算柱的承载能力计算需要考虑柱的几何形状、材料强度和配筋等因素。

常用的计算方法包括受压构件承载能力计算和弯曲构件承载能力计算。

同时，地震作用下的柱的承载能力也需要进行相应的计算。

3.3 柱的连接设计柱的连接设计主要涉及柱与梁、柱与地基的连接。

连接的设计需要满足强度和刚度要求，确保连接不会成为结构的弱点。

常见的连接方式有焊接连接、螺栓连接和榫卯连接等。

4. 结论本文介绍了混合结构房屋墙体和柱的设计原则和相关考虑因素。

墙体的设计应根据荷载要求和稳定性要求选择合适的墙体类型，并进行承载能力和稳定性的计算。

柱的设计需要注意柱的形状和尺寸选择、承载能力计算以及连接设计。

混合结构房屋墙体和柱的设计关系到房屋的安全和稳定性，因此设计过程中需要严格遵循相关的规范和要求。

混合结构房屋墙和柱的设计.pptx

(二)混合结构房屋的静力计算方案
1．三种静力计算方案 (1)弹性方案 (2)刚性方案 (3)刚弹性方案
(a)弹性方案(b)刚弹性方案（0<η<1.0）(c)刚性方案
2．混合结构房屋静力计算方案的确定
砌体规范按照屋盖(楼盖)类别的不同给出了划分三种静力计算方案的横墙间距，并规定了刚性和刚弹性方案房屋的横墙应符合的要求。
3．过梁的计算 (1)砖砌平拱过梁的计算
(2)钢筋砖过梁计算 (3)钢筋混凝土过梁的计算
(二)墙梁的设计
由支承墙体的钢筋混凝土梁托梁及其以上计算高度范围内的墙体所组成的组合构件，称为墙梁。按承重情况的不同，划分为非承重墙梁和承重墙梁。非承重墙梁仅承受墙梁自重(即托梁自重及墙体自重)；承重墙梁除承受自重外，还承受楼(屋)盖或其他结构传来的荷载。两者都可以做成无洞口墙梁和有洞口墙梁。
1．墙梁的受力机构与破坏形态
(1)无洞口墙梁的受力机构 (2)无洞口墙梁破坏形态
(a)受弯破坏 (b)斜拉破坏 (c)斜压破坏 (d)劈裂破坏 (e)局压破坏
2．墙梁的计算简图
3．墙梁的荷载
4．墙梁承载力计算 (1)墙梁使用阶段正截面受弯承载力计算
(2)墙梁使用阶段斜截面受剪承载力计算 (a)墙体斜截面承载力计算
Thank You...
You made my day!
---敢为天下先，勇争第一
混合结构房屋墙和柱的设计
墙、柱等竖向承重构件采用砖、石、砌块砌体建造，楼盖(屋盖)等水平承重构件采用钢筋混凝土或木材等其它材料建造的房屋称为混合结构房屋。
（一)混合结构房屋墙体的三种基本承重体系
1．纵墙承重体系 2．横墙承重体系
3．内框架承重体系

混合结构房屋墙体设计概述

混合结构房屋墙体设计概述引言混合结构是指将不同材料和构造方式结合起来，构建起一个更加稳固和灵活的建筑结构。

在房屋建筑中，墙体作为承重构件起着至关重要的作用。

设计墙体时，需要考虑房屋的整体结构、荷载情况以及材料的选择等方面因素。

本文将对混合结构房屋墙体设计进行概述，并介绍常用的设计方法和注意事项。

I. 混合结构房屋墙体的设计原则在混合结构房屋墙体的设计过程中，需要遵循以下原则：1.结构合理性：墙体的设计应符合房屋整体结构的要求，能够承受荷载并保持稳定性。

2.材料选择：根据房屋的功能需求和安全要求，选择合适的材料进行墙体构建。

3.施工便利性：墙体设计应考虑施工工艺和成本，尽量采用简单易行的构造方式。

4.可维护性：设计的墙体应便于维护和修复，延长房屋的使用寿命。

II. 常用的混合结构墙体设计方法1. 框架与剪力墙结合法框架结构和剪力墙结构是常用的混合结构墙体设计方法之一。

在此设计方法中，墙体作为房屋的剪力墙，承担抗震和抗侧向荷载的作用。

同时，框架结构提供了垂直荷载的承载能力。

通过将这两种结构方式结合起来，可以增加房屋的整体稳定性和抗震能力。

2. 钢筋混凝土与预制墙板结合法钢筋混凝土与预制墙板结合法是一种常见的混合结构墙体设计方法。

在该方法中，钢筋混凝土构成房屋的结构框架，而预制墙板作为墙体材料嵌入到结构框架中。

这种组合方式可以提供较好的强度和稳定性，同时减少施工时间和成本。

预制墙板通常采用轻型材料，如砖混、轻骨料混凝土等，可以根据需要进行定制。

3. 钢结构与玻璃幕墙结合法钢结构与玻璃幕墙结合法是一种现代化的混合结构墙体设计方法。

钢结构作为房屋的主要承重构件，而玻璃幕墙则作为外墙材料，增加了建筑的美观和通透性。

该设计方法适用于高层建筑以及需要大面积采光的建筑。

同时，玻璃幕墙可以有效减少墙体的自重，提高建筑的抗震能力。

III. 混合结构墙体设计的注意事项在进行混合结构墙体设计时，需要注意以下事项：1.结构计算：进行墙体设计前，需要进行详细的结构计算，包括受力分析、荷载计算和抗震设计等。

混合结构房屋墙

β=H0/hT=18＜μ1μ2［β］=1.0×0.88×24=21.22满足要求壁柱间墙的高厚比验算墙高取两壁柱间山墙平均高度6.79m,S=5m＜H,由附表2查得壁柱间墙的计算高度 H0=0.6S=0.6×5=3.0m ［β］考虑洞口的修正系数 μ2=0.76 β=H0/h=12.5＜μ1μ2［β］=1.0×0.76×24=18.24满足要求
图15.5
(1) 带构造柱墙的高厚比验算
2.2.2 带构造柱墙
应按附表2确定墙的计算高度H0。按下列公式验算带构造柱墙体的高厚比： β=H0/h≤μcμ1μ2［β］ μc=1+γbc/l 构造柱作为壁柱验算构造柱间墙的高厚比时，构造柱的截面高度应不小于1/30柱高，并不小于墙厚，此时柱间墙的允许高厚比不应再考虑构造柱的有利影响，柱间墙的高厚比验算同壁柱间墙。
混合结构房屋中的墙体是受压构件，除满足强度要求外，还必须有足够的稳定性。高厚比的验算是保证墙体稳定性的一项重要构造措施，以避免墙、柱在施工和使用阶段因偶然的撞击或振动等因素而出现歪斜、膨肚以致倒塌等失稳现象的发生。高厚比系指墙、柱的计算高度H0与墙厚或柱截面边长h的比值H0/h。
高厚比验算主要包括两个问题：一是允许高厚比的限值；二是墙、柱实际高厚比的确定。允许高厚比限值是在综合考虑了以往的实践经验和现阶段的材料质量及施工水平的基础上确定的。影响墙、柱容许高厚比的因素很多，如砂浆的强度等级、横墙间距、砌体类型、支承条件、截面形状和承重情况等。
形心位置 y1=148mm y2=240+250-148=342mm 惯性矩
A=8.125×105mm2
回转半径 i≈104mm 折算厚度 hT=3.5i=364mm
I=8.86×109mm4

建筑结构——混合结构房屋的墙、柱

（3）特点
a．横墙是主要的承重墙。外纵墙的立面处理比较灵活。
b．横墙间距较小，刚度大，整体性好。
c．在横墙上放置预制楼板，结构简单，施工方
便，楼盖材料用量较少，但墙体用料较。
（4）适用
宿舍、住宅、旅馆等居住建筑和由小房间组成的办公楼等，较高层的房屋。
4．纵横墙承重方案
（1）定义由纵墙、横墙混合承受屋盖、楼盖竖向荷载的结构布置方案(图15-3)。
（2）抗震区
多层砖房楼（屋）盖的连接应符合下列要求：
a．当圈梁未设在预制板的同一标高时，板端伸进外墙的长度不应小于 120mm，伸进内墙的长度不宜小于100mm，且不应小于80mm，在梁上不应小于80mm； b．当板的跨度大于4.8m，并与外墙平行时，靠外墙的预制板侧边与墙或圈梁拉结，板缝用C20细石混凝土填实。 c．房屋端部大房间的楼盖，8度时房屋的屋盖和9度时房屋的楼、屋盖，当圈梁设在板底时，预制板应相互拉结，并应与梁、墙或圈梁拉
结（图15-11）。图15-11中(b)、（d）、（f）的构造用于7、8度区；图15-11（c）、（e）、（g）用于9度区。
1B2.1.2. 装配式楼盖布置 1.概述
进行楼盖结构布置和预制构件的选型，处理好预制构件间的连接以及预制构件和墙、柱的连接。
（1）装配式楼盖
主要有铺板式、密肋式和无梁式等，
（2）铺板式楼盖设计步骤
a.根据建筑平面图、墙、柱位置，确定楼盖结构布置方案，排列预制板、梁。
b.选择预制板、梁的型号，并对个别非标准构件进行设计或局部采用现浇处理。
c.绘制施工图，处理好楼盖构件的连接构造。
2.预制板的型式
有空心板，正（倒）槽形板，平板和夹心板等。（1）实心平板（2）空心板（3）槽形板

砌体结构混合结构房屋墙柱有效设计

横墙两侧楼盖传来的荷载不同
横墙的上部截面偏心受压验算
横墙的底部截面
28
第5章混合结构墙柱设计
5.4 多层砌体结构房屋的基本构造要求
29
第5章混合结构墙柱设计
本节内容：
墙、柱的高厚比验算圈梁与过梁防止砌体开裂的的措施一般构造措施
30
第5章
5.4 多层砌体结构房屋的基本构造要求
混合结构墙柱设计
混合结构墙柱设计
关于计算高度H0的确定：
在查表确定计算方案及H0时，S=L
L
l
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第5章
5.4 多层砌体结构房屋的基本构造要求
混合结构墙柱设计
②壁柱间墙的高厚比验算
β=H0/h≤μ1μ2[β]
注意事项： 1. 墙厚为h 2. 横墙间距为l 3. 计算方案为刚性方案
L
l
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第5章
5.4 多层砌体结构房屋的基本构造要求
A
I、A —— 分别为带壁柱墙截面的惯性矩和截面面积
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第5章
5.4 多层砌体结构房屋的基本构造要求
混合结构墙柱设计
带壁柱墙的计算截面翼缘宽度bf 的确定：
当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无门窗洞口时，可取壁柱宽加2/3墙高，但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离
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第5章
5.4 多层砌体结构房屋的基本构造要求
传力途径：楼（屋）面板→（梁） →纵墙→基础→地基
6
第5章混合结构墙柱设计
5.2 混合结构房屋的结构布置
三、纵横墙承重方案
楼板既可以放置于横墙上，也可以放置于纵墙上
传力途径：楼（屋）面板→横墙或纵墙→基础→地基
7
第5章混合结构墙柱设计

砌体结构第五章PPT课件

（四）、内力计算
1、纵墙内力
I-I截面（楼盖大梁底面处）
①轴力
Ⅱ-Ⅱ截面（窗口上边缘处） Ⅲ－Ⅲ截面（窗口下边缘处）
Ⅳ-Ⅳ截面（下层楼盖大梁底面处）
N =N +N Il u
N =N +N Ⅱ I h3
N =N +N Ⅲ Ⅱ h2
N = N +N Ⅳ Ⅲ h1
N —— 上部各层传来的竖向荷载。其中包括截面I-I以上全部墙重和上面各层楼面和屋面上的恒载和活载 u
刚性方案
当房屋的空间刚度很大时，在水平荷载
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座支承的竖向构件进行计算，这类房屋称为刚性方案房屋。
弹性方案
若房屋的空间刚度很小，在水平荷载作
用下us≈ up ，这时墙柱内力可按不考虑空间
作用的平面排架或框架计算，这类房屋称为弹性方案房屋。
以第二层墙为例
上端截面： NI Nu Nl
M II Nlel
下端截面： y-0.4a0 NII Nu Nl G
MII 0
以底层墙为例(假定墙体在一侧加厚)
上端截面：
NI Nu Nl
M II Nlel Nueu
下端截面：
(h2-h1)/2
NII Nu Nl G
MII 0
－－－－ 0.33 0.39 0.45 0.50 0.55 0.60 0.64 0.68 0.71 0.74 0.77
2
－ 0.35 0.45 0.54 0.61 0.68 0.73 0.78 0.82 －－－－－－
3 0.37 0.49 0.60 0.68 0.75 0.81 －－－－－－－－－

混合结构房屋墙、柱的设计

特点：
内框架承重
一、混合结构房屋的结构布置
第六节混合结构房屋墙柱的设计
房屋内部钢筋混凝土框架和外部的砖墙、砖柱组成
荷载的主要传递路线
楼面荷载→梁→外墙及框架柱→基础→地基
内框架承重适合多层工业厂房、仓库和商店等建筑
特点：
混合结构房屋的静力计算方案
第六节混合结构房屋墙柱的设计
混合结构房屋是指墙、柱、基础等竖向承重构件采用砌体材料，楼盖、屋盖等水平构件采用钢筋混凝土材料建造的房屋。
混合结构房屋墙体的设计主要包括：
结构布置方案
计算简图
荷载统计
内力计算
内力组合
构件截面承载力验算
”
4
一、混合结构房屋的结构布置
第六节混合结构房屋墙柱的设计
04
确定计算单元
01
02
03
04
05
06
07
”
4
计算单元与计算简图
刚性方案房屋墙体的设计计算
第六节混合结构房屋墙柱的设计
3、多层刚性方案房屋承重横墙的计算
计算要点
四、刚性方案房屋墙体的设计计算
取1m宽横墙作为计算单元
每层墙视为两端铰接的竖向构件
顶层为坡屋顶时高度取层高加山尖高的平均值
横墙两侧楼盖传来的荷载相同时为轴心受压不同时横墙为偏心受压
第六节混合结构房屋墙柱的设计
带壁柱墙高厚比验算
墙柱高厚比验算
整片墙高厚比验算
壁柱间墙高厚比验算
01
墙柱高厚比验算
02
第六节混合结构房屋墙柱的设计
03
带构造柱墙高厚比验算
04
整片墙高厚比验算