混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計.ppt

建筑結(jié)構(gòu),項目五：混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計,混合結(jié)構(gòu)房屋墻、柱設(shè)計,由鋼筋混凝土作屋（樓）蓋，用砌體材料作墻、柱所組成的房屋，工程上稱為混合結(jié)構(gòu)房屋。,1 混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置方案,墻體的布置是整個房屋結(jié)構(gòu)布置的重要環(huán)節(jié)。 墻體布置與房屋的使用功能和房間面積有關(guān)，且影響建筑物整體剛度。房屋的結(jié)構(gòu)布置可分為四種方案。,由于橫墻的數(shù)量較多且間距小，同時橫墻與縱墻間有可靠的拉結(jié)，因此房屋的整體性好，空間剛度大，對抵抗作用在房屋上的風荷載及地震力等水平荷載十分有利。,1.1 橫墻承重體系,橫墻承重體系的特點：,(1)橫墻是主要承重墻。此種體系對縱墻上門窗位置、大小等 的限制較少。,(2)橫墻間距很小(一般在2.74.5m之間)，房屋的空間剛度大，整體性好。這種體系對抵抗風、地震等水平作用和調(diào)整地基不均勻沉降等方面，較縱墻承重體系有利得多。,(3)這種體系房屋的樓蓋(或屋蓋)結(jié)構(gòu)比較簡單，施工方便，材料用量較少；但墻體的材料用量較多。,1.2 縱墻承重體系,縱墻承重體系的特點,(1)縱墻是房屋的主要承重墻，橫墻間距可相當大。這種體系室內(nèi)空間較大，有利于使用上靈活隔斷和布置。,(2)由于縱墻承受荷載較大，故縱墻上門窗位置和大小受到一定限制。,(3)縱墻承重體系樓蓋(屋蓋)的材料用量較多，而墻體材料用量較少。,1.3 橫縱墻承重體系,當建筑物功能要求房間的大小變化較多時，為了結(jié)構(gòu)布置的合理性，采用縱橫墻布置方案，縱橫墻承重方案，既可保證有靈活布置的房間，又具有較大的空間剛度和整體性，縱、橫兩個方向的空間剛度均比較好，便于施工，所以適用于教學樓、辦公樓、多層住宅等建筑。,1.4 內(nèi)框架承重體系,這種體系房屋內(nèi)部的鋼筋混凝土柱與樓蓋(或屋蓋)梁組成內(nèi)框架，與外墻共同承重，因此稱為內(nèi)框架承重體系。,內(nèi)框架承重體系的特點：,(1)外墻和柱都是主要承重構(gòu)件，以柱代替承重內(nèi)墻，取得較大的室內(nèi)空間而不增加梁的跨度。,(2)由于主要承重構(gòu)件材料性質(zhì)不同，墻和柱的壓縮性不同；基礎(chǔ)形式不同易產(chǎn)生不均勻沉降。若設(shè)計處理不當，會使構(gòu)件產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力。,(3)由于橫墻較少，房屋的空間剛度較差，因而抗震性能也較差。,1.5 墻體布置一般原則,2. 承重墻布置力求簡單、規(guī)則，縱墻亦拉通，避免斷開和轉(zhuǎn)折，每隔一定距離設(shè)一道橫墻，將內(nèi)外縱墻拉結(jié)在一起，形成空間受力體系，增加房屋的空間剛度和增強調(diào)整地基不均勻沉降的能力。,1. 盡可能采用橫墻承重體系，盡量減少橫墻間的距離，以增加房屋的整體剛度。,3. 承重墻所承受的荷載力求明確，荷載傳遞的途徑應(yīng)簡捷、直接。開洞時應(yīng)使各層洞口上下對齊。,4. 結(jié)合樓蓋、屋蓋的布置，使墻體避免承受偏心距過大的荷載或過大的彎矩。,砌體房屋的結(jié)構(gòu)計算包括兩部分內(nèi)容：內(nèi)力計算和截面承載力計算。 進行墻、柱內(nèi)力計算要確定計算簡圖，因此首先要確定房屋的靜力計算方案，即根據(jù)房屋的空間工作性能確定結(jié)構(gòu)的靜力計算簡圖。,2 房屋的空間剛度及靜力計算方案,A.如果從兩個窗口中間截取一個單元，則這個單元的受力狀態(tài)與整個房屋的受力狀態(tài)是一樣的。,B.兩端加設(shè)山墻的單層房屋，由于山墻的約束，使得在均布水平荷載下，整個房屋墻頂?shù)乃轿灰撇辉傧嗤?，距離山墻越近的墻頂受到山墻的約束越大，水平位移越小。,a) 剛性方案,(b) 彈性方案,(c) 剛彈性方案,2.2 房屋的靜力計算方案,以上分析：房屋空間剛度不同，其靜力計算方案也不相同。 而房屋的空間剛度主要取決于橫墻的剛度和間距，同時也與屋蓋、樓蓋的水平剛度有關(guān)。 因此，在橫墻滿足了強度及穩(wěn)定要求時，可根據(jù)屋蓋及樓蓋的類別、橫墻間距，按表確定房屋的靜力計算方案。,3 墻、柱的高厚比,作為受壓構(gòu)件的墻、柱除滿足承載力要求外，還須滿足高厚比的要求。 高厚比驗算是保證房屋施工階段和使用階段穩(wěn)定性與剛度的重要構(gòu)造措施,高厚比:墻、柱計算高度H0與墻厚h（或與距形柱的計算高度相對應(yīng)的柱 邊長）的比值，即 。,3.1墻、柱高厚比驗算,墻柱高厚比應(yīng)按下式驗算：,h墻厚或矩形柱與相對應(yīng)的邊長,式中 墻、柱的允許高厚比，按表13.2采用。,H0墻、柱的計算高度，應(yīng)按表13.3采用；,自承重墻允許高厚比的修正系數(shù)，按規(guī)定采用,3.2帶壁柱墻的高厚比驗算,3.2.1帶壁柱整片墻體高厚比的驗算,視壁柱為墻體一部分，整片墻截面為T型截面，將T形截面墻按慣性矩和面積相等的原則換算成矩形截面，折算厚度 ，其高厚比驗算公式為：,3.2.2壁柱之間墻局部高厚比驗算,驗算壁柱之間墻體的局部高厚比時，壁柱視為墻體的側(cè)向不動支點，計算H0時，s取壁柱之間的距離，且不管房屋靜力計算方案采用何種方案，在確定計算高度H0時，都按剛性方案考慮。,如果壁柱之間墻體的高厚比超過限制時，可在墻高范圍內(nèi)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁。設(shè)有鋼筋混凝土圈梁的帶壁柱墻或帶構(gòu)造柱墻，當 時，圈梁可視為墻的壁柱之間墻或構(gòu)造柱墻的不動鉸支點（b為圈梁寬度）。如果不允許增加圈梁寬度，可按墻體平面外等剛度原則增加圈梁高度，以滿足壁柱之間墻體或構(gòu)造柱之間墻體不動鉸支點的要求。這樣墻高就降低為基礎(chǔ)頂面（或樓層標高）到圈梁底面的高度。,3.2.2帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗算,帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗算包括兩部分：整片墻高厚比的驗算和構(gòu)造柱之間墻體局部高厚比的驗算。,考慮設(shè)置構(gòu)造柱對墻體剛度的有利作用，墻體允許高厚比可以乘以提高系數(shù)c：,13.3.3.1 整片墻體高厚比的驗算,構(gòu)造柱間墻體的高厚比仍按公式（131）驗算，驗算時視構(gòu)造柱為柱間墻的不動鉸支點，計算時H0取構(gòu)造柱間距，并按剛性方案考慮。,3.3.2 構(gòu)造柱間墻體高厚比的驗算,4 墻、柱的一般構(gòu)造要求,為了保證砌體房屋的耐久性和整體性，砌體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在設(shè)計使用年限內(nèi)(通常按50年考慮)和正常維護下，必須滿足砌體結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)的要求，一般可由相應(yīng)的構(gòu)造措施來保證。,4.1材料的最低強度等級 4.2截面最小尺寸,墻與骨架拉結(jié),山墻與檁條連接,砌塊墻與后砌隔墻交接處鋼筋網(wǎng)片,