1、4.1 混合結構房屋的組成及結構布置方案 是指屋蓋、樓蓋等水平構件采用鋼筋混凝土、鋼材或木材，而墻、柱、基礎等豎向構件采用砌體材料的房屋。 磚混凝土結構 磚鋼結構 磚木結構 民用建筑住宅、宿舍、教學樓、辦公樓、商店、酒店、食堂、小 高層住宅（配筋砌體） 、小高層公寓（配筋砌體）等；工業建筑中小型廠房、車間、倉庫等。 一般情況下，混合結構房屋中的墻、柱自重約占房屋總重的60%，其費用約占總造價的40%，作好墻、柱對滿足使用要求及確保房屋的安全、可靠具有非常重要的意義。 混合結構房屋的組成第1頁/共73頁4.1 混合結構房屋的組成及結構布置方案 混合結構房屋的墻體既是承重結構又是圍護結構； 混合結

2、構房屋的墻體材料具有地方性，造價較低。 混合結構房屋應具有足夠的承載力、剛度、穩定性和整體性； 混合結構房屋在地震區還應有良好的抗震性； 混合結構房屋還應有良好的抵抗收縮變形、溫度和不均勻沉降的能力。 混合結構房屋的組成第2頁/共73頁4.1 混合結構房屋的組成及結構布置方案 基礎（墻下剛性基礎、條形基礎，筏板基礎、樁基礎）上部結構 豎向承重構件墻、柱 水平承重構件屋蓋、樓蓋（梁、板、過梁、墻梁、挑梁） 樓梯、陽臺、雨篷 圈梁、構造柱 混合結構房屋的組成第3頁/共73頁4.1 混合結構房屋的組成及結構布置方案 混合結構房屋的結構布置方案是整個結構設計的關鍵。混合結構房屋的結構布置方案應滿足：

3、建筑功能及使用（房屋平面的劃分、房間的大小）要求； 結構合理（荷載的傳遞、房屋的空間剛度）； 經濟要求。 混合結構房屋的結構布置方案混合結構房屋的墻體布置原則：承重墻均勻對稱，平面內對齊，豎向連續；總高度、層數和高寬比限值；墻體間距及局部尺寸限值；圈梁、構造柱設置。第4頁/共73頁4.1 混合結構房屋的組成及結構布置方案 混合結構房屋的結構布置方案混合結構房屋的結構布置方案： 橫墻承重方案豎向荷載的傳遞路線為：地基基礎橫墻屋（樓）蓋荷載山墻內縱墻橫墻板外縱墻優點：縱墻上開設洞口較靈活；房屋的橫向空間剛度大；結構簡單、施工方便。缺點：房間大小受限制；墻體材料用量多。第5頁/共73頁4.1 混合結

4、構房屋的組成及結構布置方案 混合結構房屋的結構布置方案混合結構房屋的結構布置方案： 縱墻承重方案豎向荷載的傳遞路線為：山墻外縱墻板梁地基基礎縱墻梁屋（樓）蓋荷載縱墻優點：大房間；建筑平面布置較靈活。缺點：縱墻上的洞口大小受限制；縱墻上洞口位置受限制；房屋的橫向剛度小。第6頁/共73頁4.1 混合結構房屋的組成及結構布置方案 混合結構房屋的結構布置方案： 縱橫墻承重方案豎向荷載的傳遞路線為： 混合結構房屋的結構布置方案內縱墻山墻橫墻梁外縱墻基礎橫墻縱墻梁屋（樓蓋）荷載地基優點：房間布置靈活；房屋有較大的空間剛度；結構簡單、施工方便。第7頁/共73頁4.1 混合結構房屋的組成及結構布置方案 混合結

5、構房屋的結構布置方案： 內框架承重方案豎向荷載的傳遞路線為： 混合結構房屋的結構布置方案砼柱砼梁山墻砼板外縱墻地基柱基礎柱縱墻基礎外縱墻梁屋（樓蓋）荷載優點：大空間；房間平面布置靈活；缺點：施工較復雜；易引起地基不均勻沉降；房屋的空間剛度較差。第8頁/共73頁4.1 混合結構房屋的組成及結構布置方案 混合結構房屋的結構布置方案： 底層框架承重方案 一般臨街的建筑，底層為大空間的商店，采用框架結構；上部則為小開間的由橫墻或縱墻承重的住宅。 底層剛度很小，往往是薄弱處，設計中需要特別注意。豎向荷載的傳遞路線為： 混合結構房屋的結構布置方案橫墻縱墻梁屋（樓蓋）荷載上層：轉換層：框架梁框架柱基礎地基橫

6、墻縱墻二層梁、柱布置二層墻體布置優點：底層為大空間。缺點：施工較復雜；底層剛度很小。第9頁/共73頁4.1 混合結構房屋的組成及結構布置方案 混合結構房屋結構布置方案 橫墻承重方案 縱墻承重方案 縱橫墻承重方案 內框架承重方案 底層框架承重方案 根據及，混合結構房屋結構布置方案可分為：第10頁/共73頁4.1 混合結構房屋的組成及結構布置方案 在實際工程中，一般情況下沒有絕對的橫墻承重體系或絕對的縱墻承重體系，當房屋的平面形狀復雜時，在不同的區段可以采用不同的承重體系，如：在辦公樓的門廳等較空曠部分采用內框架承重體系，而其他部分采用縱橫墻承重體系。 根據不同的使用要求、以及地質、材料、施工等條

7、件，按照安全可靠、技術先進、經濟合理的原則，對幾種可能的承重方案進行經濟技術比較，正確選用比較合理的承重體系。第11頁/共73頁4.2 房屋的靜力計算方案 混合結構房屋由屋蓋、樓蓋與墻體的連接以及縱、橫墻的相互拉結而形成一個空間結構體系（能承受空間力系的結構體系），此空間結構體系承受各種（結構自重、屋面和樓面的活荷載）和（風荷載和地震荷載）。 在荷載作用下房屋的抗變形能力稱為。 混合結構房屋的空間工作第12頁/共73頁4.2 房屋的靜力計算方案 混合結構房屋的空間工作單層房屋，外縱墻承重， 屋蓋為裝配式鋼筋混凝土樓蓋。豎向荷載的傳遞路線：水平荷載的傳遞路線：確定地基基礎縱墻風荷載屋蓋結構地基地

8、基基礎屋面大梁屋蓋荷載縱墻第13頁/共73頁4.2 房屋的靜力計算方案upupupup第14頁/共73頁4.2 房屋的靜力計算方案 混合結構房屋的空間工作單層房屋，外縱墻承重， 屋蓋為裝配式鋼筋混凝土樓蓋。豎向荷載的傳遞路線：水平荷載的傳遞路線：確定地基基礎屋面大梁屋蓋荷載縱墻地基縱墻基礎縱墻風荷載屋蓋結構地基第15頁/共73頁4.2 房屋的靜力計算方案 有了山墻后風荷載不只是在縱墻和屋蓋組成的平面排架內傳遞，而是在屋蓋和山墻組成的空間結構中傳遞，結構存在。山墻頂面水平位移， 與山墻的剛度有關；， 與屋蓋的剛度及橫（山）墻間距有關。第16頁/共73頁4.2 房屋的靜力計算方案按平面計算模型算出

9、的水平位移； 實際結構中的水平位移； 則由于存在空間作用， ， 兩者的差異反映了空間作用的程度。1ps第17頁/共73頁4.2 房屋的靜力計算方案第18頁/共73頁4.2 房屋的靜力計算方案 混合結構房屋靜力計算方案的分類 確定混合結構房屋中墻、柱的計算簡圖（支承條件、計算長度、荷載）；在荷載作用下，房屋的水平位移很小，可以忽略不計在荷載作用下，房屋的水平位移較大，不能忽略不計在荷載作用下，房屋的水平位移介于上述二者之間第19頁/共73頁4.2 房屋的靜力計算方案 混合結構房屋靜力計算方案的分類在一定范圍內即認為是某一種方案。例如：第一類屋蓋0.77 屬彈性方案； 0.330.77 屬剛彈性方

10、案。0ps0su10Psuu 01Psuu 第20頁/共73頁注： 表中 當多層房屋屋蓋，樓蓋類別不同或橫墻間距不同時，可按本 表的規定分別確定各層(底層或頂部各層)房屋的靜力計算方案； 對無山墻或伸縮逢處無橫墻的房屋，應按彈性方案考慮。4.2 房屋的靜力計算方案第21頁/共73頁4.2 房屋的靜力計算方案 剛性方案和剛彈性方案的橫墻 橫墻中洞口的水平截面積不超過全截面的50%； 橫墻厚度不宜小于180mm； 橫墻長度不宜小于高度（單層）或總高度的一半（多層）； 縱橫墻應同時砌筑，如不滿足應采取其他措施。第22頁/共73頁4.2 房屋的靜力計算方案 剛性方案和剛彈性方案的橫墻331max2.5

11、364000PHHnPHnPHHEIGEIEA3max112.564000mmiiiiiinnHPHPHEIEA第23頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算 將一塊塊的磚從地面往上疊砌，當砌到一定的高度時，即使不受外力作用這樣的磚墩也將傾倒。若磚墩的截面尺寸加大，則其不致傾倒的高度顯然也要加大。若磚墩上下或四周邊的支承情況不同，則其不致傾倒的高度也將不同。 混合結構房屋中，砌體結構及其構件必須滿足承載力計算的要求外，還必須保證其穩定性。在砌體結構設計規范中規定，用驗算墻、柱高厚比的方法來進行墻、柱穩定性的驗算。 第24頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算 墻柱的高厚比過大,雖然強度計算滿足要求,但可

12、能在施工砌筑階段因過度的偏差傾斜鼓肚等現象以及施工和使用過程中出現的偶然撞擊、振動等因素造成喪失穩定。同時還考慮到使用階段在荷載作用下墻柱應具有的剛度，不應發生影響正常使用的過大變形。 驗算墻、柱高厚比是保證墻、柱在使用階段和施工階段的穩定性必須采取的一項構造措施。第25頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算第26頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算允許高厚比及影響高厚比的因素 表 墻、柱允許高厚比b值 第27頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算允許高厚比及影響高厚比的因素第28頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算表 墻、柱允許高厚比b值 根據彈性穩定理論，對用同一材料制成的等高、等截面桿件，當兩端支承

13、條件相同，且僅承受自重作用時失穩的臨界荷載比上端受有集中荷載的要大，所以非承重墻的允許高厚比的限值可適當放寬。 自承重墻允許高厚比的修正系數1：第29頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算自承重墻允許高厚比的修正系數1： h240mm 的非承重墻，允許高厚修正系數應按下列規定采用： 當h=240mm時，取1=1.2； 當h=90mm時， 取1=1.5； 240mmh90mm時可按插入法取值。11.20.002(240)h當 h=120mm時， 1 =1.44；當 h=180mm時， 1=1.32。 第30頁/共73頁當h240mm時，1=？當承重墻時， 1=？4.3 墻柱高厚比驗算第31頁/共73

14、頁4.3 墻柱高厚比驗算 應按下式計算：21 0.40.7sbs 注：當按上式算出的值小于0.7時，取2 =0.7； 當洞口高度等于或小于墻高的1/5時， 取2=1.0 。 第32頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算 bs： 在寬度s 范圍內的門窗洞口總寬度； s： 相鄰窗間墻或壁柱之間的距離。21 0.40.7sbs 第33頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算 注意： 上端為自由端墻的允許高厚比，除按上述規定提高外，尚可提高30%； 對厚度小于90mm的墻，當雙面用不低于M10的水泥砂漿抹面，包括抹面層的墻厚不小于90mm時，可按墻厚等于90mm驗算高厚比（工程實踐表明，用厚度小于90mm的磚或

15、塊材砌筑的隔墻，當雙面采用較高強度的砂漿粉刷時，其穩定性滿足使用要求）。第34頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算 在砌體結構設計中，將墻、柱計算高度H0與墻厚或矩形柱截面的邊長（應取與H0相對應的邊長）的比值，稱為墻、柱的高厚比，用 b 表示。 0/Hhb 0T/Hhb第35頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算H0： 墻、柱的計算高度，按砌體結構設計規范中的表 確定； h： 墻厚或矩形截面柱與H0相對應的邊長，當軸心受壓時為 截面較小邊長；012/ Hhb b第36頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算第37頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算 H0： 墻、柱的計算高度，按砌體結構設計規范中的表 確定

16、； hT： 帶壁柱墻截面折算厚度，可近似按 3.5i 計算； i ： 截面回轉半徑； I： 帶壁柱墻截面慣性矩； A： 帶壁柱墻截面面積。0T12/ Hhb b（二）帶壁柱墻的高厚比驗算第38頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算 確定帶壁墻的計算高度H0時，s取相鄰橫墻的距離。 s第39頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算f23bbHsf23bH第40頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算012/ Hhb b 確定計算高度時墻長取壁柱間間距s，且一律按剛性方案。 h：墻厚度；s第41頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算 墻中設有鋼筋砼構造柱時可提高墻體使用階段的穩定性和剛度，由于施工過程中大多是先砌筑墻

17、體后澆注構造柱，應注意采取措施保證設構造柱墻在施工階段的穩定性。 當構造柱截面寬度不小于墻厚時，墻的允許高厚比可乘以提高系數。注：考慮構造柱有利作用的高厚比驗算不適用于施工階段。當構造柱截面寬度不小于墻厚時，墻的允許高厚比可乘以提高系數c第42頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算 h：墻厚度；012/ cHhb b 確定墻的計算高度H0時， 取相鄰橫墻的距離。 cc1/bl 對細料石、半細料石砌體，=0；對砼砌塊、粗料石、毛料石及毛石砌體，=1.0；對其他砌體，=1.5。第43頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算012/ Hhb b 確定計算高度時墻長取構造柱間間距s，且一律按剛性方案。 h：墻厚

18、度；第44頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算012/ Hhb b012/ cHhb b012/ Hhb b0T12/ Hhb b帶壁柱墻012/ Hhb b墻柱高厚比驗算第45頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算圖 5 . 2 . 2 樓 梯 平 面 圖上1下欄 桿 1圖 5.2.3 1-1剖面圖欄桿0/?Hhb第46頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算 當與墻連接的相鄰兩橫墻間的距離s太小時，墻體的高厚比可不受允許高厚比的限制，墻厚按承載力計算需要加以確定。這時橫墻間距規定為：12 sh b第47頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算012/ Hhb b第48頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算問答題

19、: 1砌體結構房屋為何要提出墻、柱的高厚比要求？怎樣驗算墻、 柱的高厚比？怎樣有代表性的驗算混合結構房屋墻體的高厚比？ 2 如何確保砌體結構房屋墻、柱的穩定性？第49頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算選擇題:1 砌體結構中對墻、柱高厚比驗算是保證： （A）砌體構件不致喪失穩定； （B）砌體構件側向不致剛度不足； （C）砌體截面不致承載不足； （D）砌體結構的剛性方案。 2 混合結構房屋中，驗算墻、柱高厚比是為了（ ）。 （A）滿足穩定性要求； （B）滿足承載力要求； （C）節省材料。3 影響砌體結構墻、柱允許高厚比值的主要因素是（ ）。 （A）塊材的強度等級； （B）砂漿的強度等級； （C）是

20、否設置有壁柱； （D）房屋的靜力計算方案。4 設計墻體時，當驗算高厚比不滿足要求時，可增加（ ）。 （A）拉接墻間距； （B）墻體高度； （C）墻體厚度； （D）建筑面積。5 砌體結構中，墻體的高厚比驗算與下列何項無關。 （A）穩定性； （B）承載大小； （C）開洞及洞口大小； （D）是否承重墻。第50頁/共73頁4.3 墻柱高厚比驗算判斷題:1 下列何項論述是不正確的？ （A）墻、柱的高厚比系指墻、柱的計算高度H0與墻厚或矩形 截面柱邊長h的比值； （B）墻、柱的允許高厚比值與墻、柱的承載力計算有關； （C）墻、柱的高厚比驗算是砌體結構設計的重要組成部分； （D）高厚比驗算是保證砌體結構構件

21、穩定性的重要構造措施之一。2 砌體結構墻、柱允許高厚比值（ ）。 （A）隨砂漿的強度等級的提高而增大； （B）隨砂漿的強度等級的提高而減小； （C）與砂漿的強度等級無關。第51頁/共73頁4.4 單層房屋墻體計算第52頁/共73頁4.4 單層房屋墻體計算第53頁/共73頁4.4 單層房屋墻體計算第54頁/共73頁4.4 單層房屋墻體計算第55頁/共73頁4.4 單層房屋墻體計算1ps第56頁/共73頁4.5 多層房屋墻體計算第57頁/共73頁第58頁/共73頁4.5 多層房屋墻體計算第59頁/共73頁4.5 多層房屋墻體計算h1NuNleua0elNw0.4a0h2uuuuw0llllNNNM

22、N eN eNNNNMNl+NuMlNw第60頁/共73頁4.5 多層房屋墻體計算0.2ah第61頁/共73頁4.5 多層房屋墻體計算n 滿足以下條件時可以不考慮風荷載的作用：n 外墻上洞口水平截面積不超過全截面積的2/3；n 層高和總高不超過表中的要求；n 屋面自重不小于0.8kN/m2。 墻體簡化為豎向連續梁計算，支座及跨中彎矩為：式中 計算單元沿墻體高度的風荷載設計值； Hi第i層層高。2/12iMH 2/12iH第62頁/共73頁4.5 多層房屋墻體計算第63頁/共73頁4.6 地下室墻u 地下室墻體較厚，并且橫墻布置較密，因此地下室墻體靜力計算一般為剛性方案；u由于墻體較厚，并層高較低，一般可不進行高厚比驗算；u地下室墻體計算時，作用于外墻上的荷載，頂板傳來的荷載和地下室墻自重以外，還有，有時還有第64頁/共73頁4.6 地下室墻地下室墻體荷載2ptan452qBH22s