混合结构墙体设计.ppt
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1、,19-1墙体设计的基本原则 19-2刚性方案房屋 19-3弹性和刚性方案房屋,第19章混合结构房屋墙体设计,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。,19-1墙体设计的基本原则,19章,混合结构房屋墙体的结构布置按其竖向荷载传递路线不同,大致分为以下几种类型: 1)横墙承重方案 2)纵墙承重方案 3)纵横墙承重方案 4)内框架承重方案,一、结构的组成及承重墙体的布置,19章,横墙承重方案,竖向荷载主要传递路线是:板横墙基础地基。 特点: (1)横墙是主要承重墙。此种体系对纵墙上门窗位置、大小等的限制较少
2、。 (2)横墙间距很小(一般在2.74.5m之间),房屋的空间刚度大,整体性好。这种体系对抵抗风、地震等水平作用和调整地基不均匀沉降等方面,较纵墙承重体系有利得多。 (3)这种体系房屋的楼盖(或屋盖)结构比较简单,施工方便,材料用量较少;但墙体的材料用量较多。 横墙承重体系由于横墙间距小,房间大小固定,故适用于宿舍、住宅等居住建筑。,纵墙承重方案,竖向荷载主要传递路线是:板纵墙基础地基;板梁纵墙基础地基。 特点: (1)纵墙是房屋的主要承重墙,横墙的间距可以相当大。这种体系室内空间较大,有利于使用上灵活隔断和布置。 (2)由于纵墙承受的荷载较大,因此纵墙上门窗的位置和大小要受到一定限制。 (3
3、)纵墙承重体系楼盖(屋盖)的材料用量较多,而墙体材料用量较少。 纵墙承重体系适用于使用上要求有较大室内空间的房屋,或室内隔断墙位置有灵活变动要求的房屋。如教学楼、办公楼、图书馆、实验楼、食堂、中小型工业厂房等。,纵横墙承重方案,即可保证灵活的房间布置,又具有较大的空间刚度整体性,其荷载传力途径为 梁纵墙纵墙基础 楼屋面板 横墙横墙基础 特点:适用于房间的大小变化较大,平面布置灵活的房屋。,基础,内框架承重方案,房屋内部的钢筋混凝土柱与楼盖(或屋盖)梁组成内框架,与外墙共同承重,因此称为内框架承重体系。 竖向荷载的主要传递路线是:板梁外纵墙外纵墙基础地基;板梁柱柱基础地基。 特点: (1)外墙和
4、柱都是主要承重构件,以柱代替承重内墙,取得较大的室内空间而不增加梁的跨度。 (2)由于主要承重构件材料性质不同,墙和柱的压缩性不同;基础形式不同易产生不均匀沉降。若设计处理不当,会使构件产生较大的附加内力。 (3)由于横墙较少,房屋的空间刚度较差,因而抗震性能也较差。 内框架承重体系可用于旅馆、商店和多层工业建筑,某些建筑(如底层为商店的住宅)的底层也采用。,19章,二、混合结构房屋的静力计算方案,(一)混合结构房屋的空间工作 混合结构房屋中搞体计算主要包括内力计算和截面承载力计算。进行墒体内力分析首先要确定其计算简图。 图135为一混合结构的单层房屋,外纵墙承重,屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖,
5、因作用于房屋的风荷载为均匀分布,则可在其中任意取出一个单元,这个单元受力状态和整个房屋的受力状态一样,这个单元称为计算单元。 图135(a)两端没有设置山墙,荷载作用下的墙顶位移主要取决于纵墒的刚度,而屋盖结构的刚度只是保证传递水平荷载时两边纵墙位移相同。 图135(b)两端设有山墙,纵搞顶部的水平位移不仅与纵墙刚度有关,而民与屋盖结构水平刚度、山墙的刚度有很大关系。出于山墙(横墙)的存在,改变了水平荷载的传递路线,使房屋有了空间作用。,19章,19章,(a)弹性方案 (b)刚弹性方案(01.0) (c)刚性方案,(二)静力计算方案 混合结构房屋的静力计算,按照作用于屋盖(楼盖)平面内的水平荷
6、载传力途径的不同,可划分为弹性方案、刚性方案和刚弹性方案。,19章,(a)刚性方案,如横墙刚度很大(墙顶位移很小),且间距L不大; 屋盖(楼盖)在自身平面内具有足够刚度(水平挠度f 很小); 在这种情况下屋盖(楼盖)的总水平位移(+f )很小,可忽略不计,使得R10,R2R,屋盖(楼盖)处水平力R的绝大部分将通过R2传至基础,属空间传力体系,称为刚性方案。,静力计算时,墙、柱可作为以屋盖(楼盖)为不动铰支座的竖向构件计算。,19章,(b) 弹性方案,当无横墙或横墙有很大开洞,其自身平面内刚度很小(墙顶位移较大);或横墙间距L很大; 屋盖(楼盖)刚度很差(如木屋盖),屋盖(楼盖)作为水平梁的挠度
7、f 很大; 在这种情况下屋盖(楼盖)的总水平位移(+f )很大,使得R1R,R20,屋盖(楼盖)处水平力R的绝大部分将通过R1传至基础,属平面传力体系,称为弹性方案。,静力计算时不考虑空间作用,按平面排架分析。,19章,(c) 刚弹性方案,介于以上两种情况之间的为刚弹性方案,R1与R2均不容忽略,静力计算时按考虑空间工作的平面排架分析; 设R1=R,R2=(1-)R,称为房屋的空间性能影响系数。 值越大,房屋的空间刚度越小,通过平面传力体系传至基础的水平力R1就越大; 值越小,房屋的空间刚度越大,通过空间传力体系传至基础的水平力R2就越大。,可按屋盖(楼盖)与墙(柱)为铰接的考虑空间工作的平面
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