[建筑]砌体结构第四章混合结构房屋墙体设计课件.ppt
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- 建筑 结构 第四 混合结构 房屋 墙体 设计 课件
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1、4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案4.3 墙柱高厚比验算墙柱高厚比验算4.4 单层房屋墙体计算单层房屋墙体计算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及结构布置方案4.5 多层房屋墙体计算多层房屋墙体计算4.6 地下室墙地下室墙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及结构布置方案 是指屋盖、楼盖等水平构件采用钢筋混凝土、是指屋盖、楼盖等水平构件采用钢筋混凝土、钢材或木材,而墙、柱、基础等竖向构件采用砌体材料的房屋。钢材或木材,而墙、柱、基础等竖向构件采用砌体材料的房屋。砖砖混凝土结构混凝土结构 砖砖钢结构钢结构 砖砖木结构木结构 民用建筑民用建筑
2、住宅、宿舍、教学楼、办公楼、商店、酒店、食堂、小住宅、宿舍、教学楼、办公楼、商店、酒店、食堂、小 高层住宅(配筋砌体)高层住宅(配筋砌体)、小高层公寓(配筋砌体)等;、小高层公寓(配筋砌体)等;工业建筑工业建筑中小型厂房、车间、仓库等。中小型厂房、车间、仓库等。一般情况下,混合结构房屋中的墙、柱自重约占房屋总重的一般情况下,混合结构房屋中的墙、柱自重约占房屋总重的60%,其费用约占总造价的其费用约占总造价的40%,作好墙、柱对满足使用要求及确保房屋的,作好墙、柱对满足使用要求及确保房屋的安全、可靠具有非常重要的意义。安全、可靠具有非常重要的意义。4.1.1 混合结构房屋的组成混合结构房屋的组成
3、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及结构布置方案 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。混合结构房屋的墙体材料具有地方性,造价较低。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。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。4.1.1 混合结构房屋的组成混合结构
4、房屋的组成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及结构布置方案 基础基础(墙下刚性基础、条形基础,筏板基础、桩基础)(墙下刚性基础、条形基础,筏板基础、桩基础)上部结构上部结构 竖向承重构件竖向承重构件墙、柱墙、柱 水平承重构件水平承重构件屋盖、楼盖(梁、板、过梁、墙梁、挑梁)屋盖、楼盖(梁、板、过梁、墙梁、挑梁)楼梯、阳台、雨篷楼梯、阳台、雨篷 圈梁、构造柱圈梁、构造柱4.1.1 混合结构房屋的组成混合结构房屋的组成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及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案是整个结构设计的关键。混合结构房屋的结构布置方案是整个结构
5、设计的关键。混合结构房屋的结构布置方案应满足混合结构房屋的结构布置方案应满足:建筑功能及使用(房屋平面的划分、房间的大小)要求;建筑功能及使用(房屋平面的划分、房间的大小)要求;结构合理(荷载的传递、房屋的空间刚度);结构合理(荷载的传递、房屋的空间刚度);经济要求。经济要求。4.1.2 混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的墙体布置原则:混合结构房屋的墙体布置原则:承重墙均匀对称,平面内对齐,竖向连续;承重墙均匀对称,平面内对齐,竖向连续;总高度、层数和高宽比限值;总高度、层数和高宽比限值;墙体间距及局部尺寸限值;墙体间距及局部尺寸限值;圈梁、构造柱设置。圈梁、构
6、造柱设置。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及结构布置方案 4.1.2 混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的结构布置方案:混合结构房屋的结构布置方案:横墙承重方案横墙承重方案竖向荷载的传递路线为:竖向荷载的传递路线为:地基地基基础基础横墙横墙屋(楼)盖荷载屋(楼)盖荷载山墙山墙内纵墙内纵墙横横墙墙板板外纵墙外纵墙优点:优点:纵墙上开设洞口较灵活;纵墙上开设洞口较灵活;房屋的横向空间刚度大;房屋的横向空间刚度大;结构简单、施工方便。结构简单、施工方便。缺点:缺点:房间大小受限制;房间大小受限制;墙体材料用量多。墙体材料用量多。4.1 混合结构
7、房屋的组成及结构布置方案混合结构房屋的组成及结构布置方案 4.1.2 混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的结构布置方案:混合结构房屋的结构布置方案:纵墙承重方案纵墙承重方案竖向荷载的传递路线为:竖向荷载的传递路线为:山墙山墙外纵墙外纵墙板板梁梁地基地基基础基础纵墙纵墙梁梁屋(楼)盖荷载屋(楼)盖荷载纵墙纵墙优点:优点:大房间;大房间;建筑平面布置较灵活。建筑平面布置较灵活。缺点:缺点:纵墙上的洞口大小受限制;纵墙上的洞口大小受限制;纵墙上洞口位置受限制;纵墙上洞口位置受限制;房屋的横向刚度小。房屋的横向刚度小。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
8、组成及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案:混合结构房屋的结构布置方案:纵横墙承重方案纵横墙承重方案竖向荷载的传递路线为:竖向荷载的传递路线为:4.1.2 混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的结构布置方案内纵墙内纵墙山墙山墙横墙横墙梁梁外纵墙外纵墙基础基础横墙横墙纵墙纵墙梁梁屋(楼盖)荷载屋(楼盖)荷载地基地基优点:优点:房间布置灵活;房间布置灵活;房屋有较大的空间刚度;房屋有较大的空间刚度;结构简单、施工方便。结构简单、施工方便。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及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案:混合结构房屋的结构布置方案:内框架承重方案内框架承重方
9、案竖向荷载的传递路线为:竖向荷载的传递路线为:4.1.2 混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的结构布置方案砼柱砼柱砼梁砼梁山墙山墙砼板砼板外纵墙外纵墙地基地基柱基础柱基础柱柱纵墙基础纵墙基础外纵墙外纵墙梁梁屋(楼盖)荷载屋(楼盖)荷载优点:优点:大空间;大空间;房间平面布置灵活;房间平面布置灵活;缺点:缺点:施工较复杂;施工较复杂;易引起地基不均匀沉降;易引起地基不均匀沉降;房屋的空间刚度较差。房屋的空间刚度较差。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及结构布置方案 混合结构房屋的结构布置方案:混合结构房屋的结构布置方案:底层框架承重方案底层框架承重方案 一般临街的建筑
10、,底层为大空间的商店,采用框架结构;一般临街的建筑,底层为大空间的商店,采用框架结构;上部则为小开间的由横墙或纵墙承重的住宅。上部则为小开间的由横墙或纵墙承重的住宅。底层刚度很小,往往是薄弱处,设计中需要特别注意。底层刚度很小,往往是薄弱处,设计中需要特别注意。竖向荷载的传递路线为:竖向荷载的传递路线为:4.1.2 混合结构房屋的结构布置方案混合结构房屋的结构布置方案横墙横墙纵墙纵墙梁梁屋(楼盖)荷载屋(楼盖)荷载上层:上层:转换层转换层:框架梁框架梁框架柱框架柱基础基础地基地基横墙横墙纵墙纵墙二层梁、柱布置二层梁、柱布置二层墙体布置二层墙体布置优点:优点:底层为大空间。底层为大空间。缺点:缺
11、点:施工较复杂;施工较复杂;底层刚度很小。底层刚度很小。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及结构布置方案 混合结构混合结构房屋结构房屋结构布置方案布置方案 横墙承重方案横墙承重方案 纵墙承重方案纵墙承重方案 纵横墙承重方案纵横墙承重方案 内框架承重方案内框架承重方案 底层框架承重方案底层框架承重方案 根据根据及及,混合结构房屋,混合结构房屋结构布置方案可分为:结构布置方案可分为: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及结构布置方案 在实际工程中,一般情况下没有绝对的横墙承重体系或绝对在实际工程中,一般情况下没有绝对的横墙承重体系或绝对的纵墙承重体系,
12、当房屋的平面形状复杂时,在不同的区段可以的纵墙承重体系,当房屋的平面形状复杂时,在不同的区段可以采用不同的承重体系,如:在办公楼的门厅等较空旷部分采用内采用不同的承重体系,如:在办公楼的门厅等较空旷部分采用内框架承重体系,而其他部分采用纵横墙承重体系框架承重体系,而其他部分采用纵横墙承重体系。根据不同的使用要求、以及地质、材料、施工等条件,按照根据不同的使用要求、以及地质、材料、施工等条件,按照安全可靠、技术先进、经济合理的原则,对几种可能的承重方案安全可靠、技术先进、经济合理的原则,对几种可能的承重方案进行经济技术比较,正确选用比较合理的承重体系。进行经济技术比较,正确选用比较合理的承重体系
13、。4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案 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结而形成一个空间结构体系空间结构体系(能承受(能承受空间力系空间力系的结构体系),此空间的结构体系),此空间结构体系承受各种结构体系承受各种(结构自重、屋面和楼面的活荷载)和(结构自重、屋面和楼面的活荷载)和(风荷载和地震荷载)。(风荷载和地震荷载)。在荷载作用下房屋的抗变形能力称为在荷载作用下房屋的抗变形能力称为。4.2.1 混合结构房屋的空间工作混合结构房屋的空间工作4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案4.2.1
14、 混合结构房屋的空间工作混合结构房屋的空间工作单层房屋,外纵墙承重,单层房屋,外纵墙承重,屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。竖向荷载的传递路线:竖向荷载的传递路线:水平荷载的传递路线:水平荷载的传递路线:确定确定地基地基基础基础纵墙纵墙风荷载风荷载屋盖结构屋盖结构地基地基地基地基基础基础屋面大梁屋面大梁屋盖荷载屋盖荷载纵墙纵墙4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案upupupup4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案4.2.1 混合结构房屋的空间工作混合结构房屋的空间工作单层房屋,外纵墙承重,单层房屋,外纵墙承重,屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。屋盖为装配式钢筋混
15、凝土楼盖。竖向荷载的传递路线:竖向荷载的传递路线:水平荷载的传递路线:水平荷载的传递路线:确定确定地基地基基础基础屋面大梁屋面大梁屋盖荷载屋盖荷载纵墙纵墙地基地基纵墙基础纵墙基础纵墙纵墙风荷载风荷载屋盖结构屋盖结构地基地基4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案 有了山墙后风荷载不只是在纵墙和屋盖组成的平面排架内传递,有了山墙后风荷载不只是在纵墙和屋盖组成的平面排架内传递,而是在屋盖和山墙组成的空间结构中传递,结构存在而是在屋盖和山墙组成的空间结构中传递,结构存在。山墙顶面水平位移,山墙顶面水平位移,与山墙的刚度有关;与山墙的刚度有关;,与屋盖的刚度及横(山)墙间距有关。与屋盖的刚度及横(
16、山)墙间距有关。4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案按平面计算按平面计算模型模型算出的水平位移算出的水平位移;实际结构中的水平位移实际结构中的水平位移;则由于存在空间作用,则由于存在空间作用,两者的差异反映了空间作用的程度。两者的差异反映了空间作用的程度。1ps4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案4.2.2 混合结构房屋静力计算方案的分类混合结构房屋静力计算方案的分类 确定混合结构房屋中墙、柱的计算简图(支承条件、计算长度、确定混合结构房屋中墙、柱的计算简图(支承条件、计算长度、荷载);荷载);在荷载作用下,房屋的水平位移很小,可以忽
17、略不计在荷载作用下,房屋的水平位移很小,可以忽略不计在荷载作用下,房屋的水平位移较大,不能忽略不计在荷载作用下,房屋的水平位移较大,不能忽略不计在荷载作用下,房屋的水平位移介于上述二者之间在荷载作用下,房屋的水平位移介于上述二者之间4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案4.2.2 混合结构房屋静力计算方案的分类混合结构房屋静力计算方案的分类在一定范围内即认为是某一种方案。在一定范围内即认为是某一种方案。例如:第一类屋盖例如:第一类屋盖0.77 属弹性方案属弹性方案;0.330.77 属刚弹性方案属刚弹性方案。0ps0su10Psuu 01Psuu 注:注:表中表中 当多层房屋屋盖,楼盖类
18、别不同或横墙间距不同时,可按本当多层房屋屋盖,楼盖类别不同或横墙间距不同时,可按本 表的规定分别确定各层表的规定分别确定各层(底层或顶部各层底层或顶部各层)房屋的静力计算方案;房屋的静力计算方案;对无山墙或伸缩逢处无横墙的房屋,应按弹性方案考虑。对无山墙或伸缩逢处无横墙的房屋,应按弹性方案考虑。4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案4.2.3 刚性方案和刚弹性方案的横墙刚性方案和刚弹性方案的横墙 横墙中洞口的水平截面积不超过全截面的横墙中洞口的水平截面积不超过全截面的50%;横墙厚度不宜小于横墙厚度不宜小于180mm;横墙长度不宜小于高度(单层
19、)或总高度的一半(多层);横墙长度不宜小于高度(单层)或总高度的一半(多层);纵横墙应同时砌筑,如不满足应采取其他措施。纵横墙应同时砌筑,如不满足应采取其他措施。4.2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案4.2.3 刚性方案和刚弹性方案的横墙刚性方案和刚弹性方案的横墙331max2.5364000PHHnPHnPHHEIGEIEA3max112.564000mmiiiiiinnHPHPHEIEA4.3 墙柱高厚比验算墙柱高厚比验算 将一块块的砖从地面往上叠砌,当砌到一定的高将一块块的砖从地面往上叠砌,当砌到一定的高度时,即使不受外力作用这样的砖墩也将倾倒。若砖度时,即使不受外力作用这样的砖墩
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