混合结构房屋墙柱设计课件.ppt
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- 混合结构 房屋 设计 课件
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1、.1 第五章第五章 混合结构房屋墙、柱设计混合结构房屋墙、柱设计.2一、混合结构一、混合结构5-1 概述概述墙墙砌体砌体屋盖、楼盖、板屋盖、楼盖、板钢砼钢砼二、传力路径二、传力路径竖向荷载竖向荷载屋盖、楼盖屋盖、楼盖墙体墙体墙下基础墙下基础水平荷载水平荷载墙体墙体基础基础三、墙体分类三、墙体分类承重墙承重墙自承重墙自承重墙非承重墙非承重墙横墙横墙纵墙纵墙.3 一、横墙承重方案一、横墙承重方案5-2 结构布置结构布置荷载荷载板板横墙横墙基础基础横墙承重体系特点:横墙承重体系特点:1、房屋刚度较大房屋刚度较大,整体性较好;整体性较好;2、外纵墙维护、隔断、外纵墙维护、隔断,便于设置门、窗;便于设置
2、门、窗;3、楼盖结构较简单楼盖结构较简单,但墙体用料较多、间距受限。但墙体用料较多、间距受限。.4 二、纵墙承重方案二、纵墙承重方案荷载荷载板板梁梁纵墙纵墙基础基础 纵墙承重体系特点:纵墙承重体系特点:1、建筑平面布置较灵活;建筑平面布置较灵活;2、纵墙承受荷载较大纵墙承受荷载较大,通通 常设扶壁柱、常设扶壁柱、门窗大小、门窗大小、位置受限;位置受限;3、房屋横向刚度较横墙承房屋横向刚度较横墙承 重体系差。重体系差。.国家安全生产监督管理总局化学品登记中心国家安全生产监督管理总局化学品登记中心应急预案的编制步骤应急预案的编制步骤1.编制准备:编制准备:成立编写小组成立编写小组选择预案编制小组成
3、员应考虑如下因选择预案编制小组成员应考虑如下因素:素:必须具有相应的工作能力、奉献必须具有相应的工作能力、奉献精神和权力;精神和权力;必须具备必要的专业技术知识;必须具备必要的专业技术知识;必须是预案编制过程各相关方的代必须是预案编制过程各相关方的代表;表;各成员必须目标一致、相互合作。各成员必须目标一致、相互合作。预案编制小组代表可来自以下职能部门:预案编制小组代表可来自以下职能部门:安全、环保、操作和生产、保卫安全、环保、操作和生产、保卫、工程、技术服务、维修保养、医疗、工程、技术服务、维修保养、医疗、环境、人事以及相关政府部门的代、环境、人事以及相关政府部门的代表。表。.国家安全生产监督
4、管理总局化学品登记中心国家安全生产监督管理总局化学品登记中心危险辨识和风险评价危险辨识和风险评价 危险辨识:识别和描述危险源及其特点的过程,其要素包括:危险辨识:识别和描述危险源及其特点的过程,其要素包括:源、事件、后果、概率源、事件、后果、概率 原则:横向到边、纵向到底、不留死角原则:横向到边、纵向到底、不留死角 危险辨识的关键任务:危险辨识的关键任务:识别可能引发事故的材料、系统、生产过程或场所的特征;识别可能引发事故的材料、系统、生产过程或场所的特征;辨识可能出现的事故后果。辨识可能出现的事故后果。危险辨识方法:危险辨识方法:材料性质分析:毒性、燃烧性、爆炸性、稳定性以及活性反材料性质分
5、析:毒性、燃烧性、爆炸性、稳定性以及活性反应性。应性。生产工艺和条件生产工艺和条件 安全评价和分析方法安全评价和分析方法 重大危险源辨识重大危险源辨识 利用经验利用经验.国家安全生产监督管理总局化学品登记中心国家安全生产监督管理总局化学品登记中心危险辨识内容包括以下几个方面:危险辨识内容包括以下几个方面:厂址和环境条件厂址和环境条件 厂区平面布置厂区平面布置 功能分区(生产、管理、辅助生产、生活区)布置;功能分区(生产、管理、辅助生产、生活区)布置;高温有害物质、噪声、辐射、易燃、易爆、危险品设施高温有害物质、噪声、辐射、易燃、易爆、危险品设施布置;工艺流程布置;建筑物布置;风向、安全距离、布
6、置;工艺流程布置;建筑物布置;风向、安全距离、卫生防护距离等;卫生防护距离等;建(构)筑物建(构)筑物 辨识和分析建筑物的结构、防火、防爆、朝向、采光、辨识和分析建筑物的结构、防火、防爆、朝向、采光、运输通道以及生产辅助设施;运输通道以及生产辅助设施;.8 三、纵横墙承重方案三、纵横墙承重方案纵横墙混合承重体系荷载荷载板板横、纵墙横、纵墙基础基础纵横墙承重体系特点:纵横墙承重体系特点:1、能适应房屋平面布置的多种变化能适应房屋平面布置的多种变化,更为满足更为满足 建筑功能要求;建筑功能要求;2、纵、横两个方向的空间刚度均比较好。纵、横两个方向的空间刚度均比较好。.9 四、内框架承重方案四、内框
7、架承重方案图7-4 内框架承重体系荷载荷载柱柱柱下基础柱下基础内框架承重体系特点:内框架承重体系特点:1、开间大开间大,平面布置灵活;平面布置灵活;2、与全框架比与全框架比,可利用外墙承重可利用外墙承重,节约材料;节约材料;3、横墙较少横墙较少,房屋空间刚度较差;房屋空间刚度较差;4、房屋由两种性能不同材料组成房屋由两种性能不同材料组成,荷载作用下荷载作用下 产生不同压缩变形产生不同压缩变形,引起较大附加内力。引起较大附加内力。荷载荷载外纵墙外纵墙基础基础.10 五、底部框架承重方案五、底部框架承重方案荷载荷载上部内、外墙上部内、外墙钢砼梁、柱钢砼梁、柱基础基础底部框架承重体系特点:底部框架承
8、重体系特点:1、纵向刚度变化大;纵向刚度变化大;2、底部内力变形较大。底部内力变形较大。注:注:从结构出发,设计时优先从结构出发,设计时优先选用横墙承重体系和纵横选用横墙承重体系和纵横墙混合承重体系墙混合承重体系.11一、单层、单跨、外纵墙承重厂房:一、单层、单跨、外纵墙承重厂房:5-3 按空间刚度分类按空间刚度分类水平荷载作用下:水平荷载作用下:1 1、无山墙:、无山墙:计算单元计算单元:窗洞中线间距内墙带窗洞中线间距内墙带y.12计算简图计算简图:钢砼屋盖:钢砼屋盖:梁梁砖墙:砖墙:柱柱节点:节点:铰结铰结柱端:柱端:固定端固定端平面排架平面排架 2 2、有山墙:、有山墙:R传力路径传力路
9、径:荷载荷载外墙外墙外墙基础外墙基础R2荷载荷载屋盖屋盖山墙山墙 山墙基础山墙基础R1RR1 R2空间工作状态空间工作状态 山墙山墙屋面水平梁屋面水平梁v.13 二、构造方案二、构造方案 1 1、弹性构造方案:、弹性构造方案:试验分析发现,房屋空间工作性能的主要影响因素试验分析发现,房屋空间工作性能的主要影响因素为楼盖(屋盖)水平刚度和横墙间距大小。为楼盖(屋盖)水平刚度和横墙间距大小。房屋静力计算根据房屋空间工作性能分为刚性方案、房屋静力计算根据房屋空间工作性能分为刚性方案、弹性方案、刚弹性方案。弹性方案、刚弹性方案。房屋横墙间距较大、楼盖(屋盖)水平刚度较房屋横墙间距较大、楼盖(屋盖)水平
10、刚度较 小时,房屋空间刚度较小;小时,房屋空间刚度较小;荷载作用下房屋水平位移中荷载作用下房屋水平位移中v 较大,确定计算较大,确定计算 简图时不能忽略水平位移影响简图时不能忽略水平位移影响(vy);可不考虑空间工作性能可不考虑空间工作性能(RR2);一般单层厂房、仓库、礼堂多属此种方案;一般单层厂房、仓库、礼堂多属此种方案;.14 可按屋架(大梁)与墙(柱)可按屋架(大梁)与墙(柱)铰接铰接、不考虑不考虑 空间工作性能的空间工作性能的平面排架平面排架或框架计算;或框架计算;2 2、刚弹性构造方案:、刚弹性构造方案:房屋横墙间距较小、楼盖(屋盖)水平刚度加房屋横墙间距较小、楼盖(屋盖)水平刚度
11、加 大,房屋空间刚度加大;大,房屋空间刚度加大;荷载作用下房屋水平位移中荷载作用下房屋水平位移中v 减小,屋盖的总减小,屋盖的总 侧移侧移v y;可考虑空间工作性能可考虑空间工作性能(R2 R)且且R2R;:空间性能影响系数:空间性能影响系数 (v)/y按在墙、柱有弹性支座(考虑空间工作性能)按在墙、柱有弹性支座(考虑空间工作性能)的平面排架或框架计算的平面排架或框架计算.15 弹性方案弹性方案 刚弹性方案刚弹性方案 3 3、刚性构造方案:、刚性构造方案:房屋横墙间距更小、楼盖(屋盖)水平刚度更房屋横墙间距更小、楼盖(屋盖)水平刚度更 大时,房屋空间刚度大;大时,房屋空间刚度大;荷载作用下房屋
12、水平位移很小,可视墙、柱顶荷载作用下房屋水平位移很小,可视墙、柱顶 端水平位移为端水平位移为0;将楼盖或屋盖视为墙、柱的将楼盖或屋盖视为墙、柱的水平不动铰支座水平不动铰支座,墙、柱内力按不动铰支承的竖向构件计算;墙、柱内力按不动铰支承的竖向构件计算;一般多层砌体房屋属此种方案;一般多层砌体房屋属此种方案;刚性方案刚性方案.16屋盖或楼盖的类别屋盖或楼盖的类别刚性刚性方案方案刚弹性刚弹性方案方案弹性弹性方案方案1 1整体式、装配整体式和整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢砼屋装配式无檩体系钢砼屋盖或钢砼楼盖盖或钢砼楼盖S722 2装配式有檩体系钢砼屋装配式有檩体系钢砼屋盖、轻钢屋盖和有密铺盖、轻
13、钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖望板的木屋盖或木楼盖瓦材屋面的木屋盖和轻瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖钢屋盖S483 3S36静力计算方案静力计算方案.17一、一、刚性刚性构造方案房屋、构造方案房屋、承重纵墙承重纵墙计算:计算:5-4 砌体房屋墙柱计算砌体房屋墙柱计算 1 1、多层、竖向荷载作用下:、多层、竖向荷载作用下:计算单元计算单元:一个开间窗洞中线间距内竖向墙带一个开间窗洞中线间距内竖向墙带竖向荷载竖向荷载:NlNu0.4a0 Nu:上层楼盖、屋盖传来的恒、活载,墙自重;上层楼盖、屋盖传来的恒、活载,墙自重;Nu作用点:上层楼层墙、柱截面中心作用点:上层楼层墙、柱截面中心Nl:本层楼盖传
14、来恒、活载本层楼盖传来恒、活载 Nl作用点:作用点:距内墙面距内墙面0.4a0.18计算简图计算简图:梁、板深入到墙体内,使墙体受到削弱,梁、板深入到墙体内,使墙体受到削弱,不能承担弯矩,简化为铰;不能承担弯矩,简化为铰;下端轴力较大,弯矩小,也可简化为铰。下端轴力较大,弯矩小,也可简化为铰。梁底梁底梁顶梁顶最不利截面及最不利截面及 内力计算内力计算:本层楼盖底面本层楼盖底面-窗口上边缘窗口上边缘-窗口下边缘窗口下边缘-下层楼盖顶面下层楼盖顶面-.19-截面:截面:21eNeNMulIe1h/20.4a0e2:上下截面形心间距上下截面形心间距ulINNN-、-截面:截面:-截面:截面:NNNh
15、3Nh3:h3范围内范围内自重设计值自重设计值NNNh2Nh2:h2范围内范围内自重设计值自重设计值M0NNNh1按偏压构件计算按偏压构件计算:AfN.20 2 2、多层、水平荷载作用下:、多层、水平荷载作用下:计算简图计算简图:两端铰支的竖向连续梁两端铰支的竖向连续梁计算截面计算截面:跨中、支座跨中、支座内力计算内力计算:122iwHM W沿楼层高均布风荷载设计值沿楼层高均布风荷载设计值 Hi层高层高 可不考虑水平荷载作用的情况可不考虑水平荷载作用的情况:洞口水平截面积不超过全截面积的洞口水平截面积不超过全截面积的2/3层高、总高满足限值要求层高、总高满足限值要求屋面自重屋面自重 0.8KN
16、/m2.21 3 3、单层房屋(竖向、水平荷载):、单层房屋(竖向、水平荷载):计算单元计算单元:取一个开间墙体作为计算单元;取一个开间墙体作为计算单元;取取1m长墙体作为计算单元长墙体作为计算单元 计算简图计算简图:墙、柱视为墙、柱视为上端不动铰上端不动铰支承于屋盖,支承于屋盖,下端嵌固下端嵌固于基础于基础计算荷载计算荷载:1)屋面荷载:包括屋盖自重、屋面活荷载屋面荷载:包括屋盖自重、屋面活荷载(或雪荷载或雪荷载)荷载以集中力荷载以集中力Nl形式通过屋架或屋面梁作用于墙体顶端;形式通过屋架或屋面梁作用于墙体顶端;Nl到墙内边取到墙内边取0.4a0,简图上轴向力,简图上轴向力Nl和弯矩和弯矩M
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