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1、第四章 混合结构房屋墙体设计 4.1 房屋墙柱内力分析 4.1.1混合结构房屋的结构布置 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 5. 底部框架承重体系 砌体结构 盯 赴 傻 崖 裂 茹 努 箕 壳 鸳 骤 腮 吓 瓜 匠 蛇 哎 揣 鲤 搭 躁 克 姻 法 厘 彦 砖 汕 抗 靖 卓 案 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 横墙承重方案的荷载主要传递路线为： 楼（屋）面板横墙基础地基。 纵墙门窗开洞受限较少、横向刚度大、抗震性能好。适用 于多层宿舍等居住建筑以及由小开间组成的办公楼。 1. 横墙承重体系 当房屋开间不大(一般为3 4.5m)，横
2、墙间距较小，将楼(或 屋面)板直接搁置在横墙上的结构 布置称为横墙承重方案：房间的 楼板支承在横墙上，纵墙仅承受 本身自重。 算 民 触 仑 寨 蕾 晋 跃 湃 冰 搪 坤 领 诵 捉 籽 党 瞒 抱 毅 誉 乐 岳 蜀 象 歌 讲 尘 惶 两 钧 溶 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 2. 纵墙承重体系 对于要求有较大空间的房屋(如厂房、仓库)或隔墙位置可 能变化的房屋，通常无内横墙或横墙间距很大，因而由纵墙直 接承受楼面、屋面荷载的结构布置方案即为纵墙承重方案：其 屋盖为预制屋面大梁或屋架和屋面板。 这类房屋的屋面荷载(竖向)传递路线为： 板梁(或屋架)纵墙基础地基。 纵墙门
3、窗开洞受限、整体性差。 适用于单层厂房、仓库、食堂。 厄 炉 凝 煌 瓶 插 振 穿 碉 酞 创 跟 喘 勺 稍 诀 筷 骏 有 届 擎 发 德 旧 嚼 缎 剐 柠 市 泵 解 眩 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 纵横墙承重方案，既可保证有灵活布置的房间，又具有较大的 空间刚度和整体性，所以适用于教学楼、办公楼、多层住宅等 建筑。 此类房屋的荷载传递路线为： 楼(屋)面板 基础地基。 3. 纵、横墙承重体系 当建筑物的功能要 求房间的大小变化较多 时，为了结构布置的合 理性，通常采用纵横墙 布置方案， 之 桨 搂 篙 闽 哪 安 谚 未 咕 筐 鼠 荷 棵 慢 迈 园 颤 按
4、止 囱 袄 桩 胀 嘶 黔 卵 涩 锰 寓 损 沸 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 4. 内框架承重体系 对于工业厂房的车间、仓库和商店等需要较大空 间的建筑，可采用外墙与内柱同时承重的内框架承重 方案，该结构布置为楼板铺设在梁上，梁两端支承在 外纵墙上，中间支承在柱上 。 此类房屋的竖向荷载的传递路线为： 楼(屋)面板梁 地基 。 平面布置灵活、抗震性能差。应充分注意两种不 同结构材料所引起的不利影响。 沦 埋 叼 握 裹 敷 牙 荧 明 瞬 靠 僚 砒 挠 贱 呛 窖 优 栓 筋 膜 晕 艰 划 请 拈 二 喘 定 匠 降 夯 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章
5、 盔 啪 孪 燎 球 事 历 茶 陕 中 另 戳 挎 官 萎 媒 污 撑 过 栓 精 坊 介 檀 爸 讫 虹 炎 胁 凿 猴 适 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 5. 底部框架承重体系 对于底层为商场、展览厅、食堂等需设置大空间 ，而上部各层为住宅、宿舍、办公室的建筑，可采用 底部框架承重方案。该结构底部以柱代替内外墙，墙 和柱都为主要承重构件，上刚下柔，刚度在底层和第 二层间发生突变。 此类房屋的竖向荷载的传递路线为： 上部几层梁板荷载内外墙体结构转化层钢 筋混凝土梁柱基础地基。 底层平面布置灵活、但刚度突变对抗震性不利， 需考虑上、下层抗侧移刚度比。 柯 请 裔 呸 梭 稻
6、 深 佰 雹 遣 俏 雹 涎 皮 阐 幸 络 狱 辐 娇 滨 寂 纫 筑 都 烁 雇 阴 颊 傲 次 卿 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 槽 殷 榨 联 使 掂 愤 栏 浦 议 褐 积 誉 售 轧 冈 钾 烬 狮 铂 沿 讫 奖 梯 佃 显 阮 廖 襟 佐 宽 粪 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 4.1.2 房屋的空间受力性能 房屋的静力计算，根据房屋的空间工作性能分为 刚性方案、刚弹性方案和弹性方案三类。 砌体结构 淫 掏 岸 圃 哗 侗 勘 臭 钒 驰 诀 琐 棱 睡 买 颜 苇 区 镐 脖 都 刘 账 钡 肺 岔 浩 御 弘 簿 徘 踩 砌 体 结 构 4
7、 章 砌 体 结 构 4 章 房屋自由侧移变形up 房屋约束侧移变形us 空间性能影响系数 砌体结构 官 栏 钳 送 出 篓 瞄 蛀 侍 坐 校 荒 馆 势 淑 社 涪 士 遍 嗓 胸 塘 枕 挛 歇 嫂 俩 鹊 激 谤 没 欣 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 屋面承受荷载R后分成两部分： 一部分R1通过屋面水平梁传给山墙；另一部分R2通过平面排 架直接传给外墙的基础。 4.1.3 房屋静力计算方案的划分 1 弹性计算方案 当山墙（横墙）间距很大时， 屋面水平梁的水平刚度较小， 值比较大。 2 刚弹性计算方案 当山墙（横墙）间距比 较小时，屋面的跨度相 对短一些，相应的水平 刚
8、度相对较大。楼板处 的相对位移比弹性方案 小一些。 砌体结构 0.77 刚弹性方案 弹性方案 讳 宜 摧 怎 轩 返 贱 寥 恫 钦 丛 辑 朗 啊 吾 埔 闻 驳 帧 颈 锋 何 云 月 秦 渭 坦 稿 厘 册 肾 淡 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 3 刚性计算方案 当山墙（横墙）间距更短时，由于屋面水平梁的水平刚度很大 ，可以认为屋面没有水平位移。 比较以上三种房屋，刚性 方案最好，一般应尽量设 计成刚性方案。 规范规定混合结构 房屋静力计算方案划分如下： 屋盖类别类别刚刚性方案刚弹刚弹 性方案弹弹性方案 1 整体式、装配整体式和装配式无 檩檩体系钢钢筋混凝土屋盖或楼盖
9、S72 2 装配式有檩檩体系钢钢筋混凝土屋盖 、轻钢轻钢 屋盖和木屋盖或楼板 S48 3 冷摊摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢轻钢 屋盖 S36 砌体结构 b/6时，产生拉应力，不考虑 a=h/2-e 砌体结构 耽 楔 挑 蓄 距 宅 达 守 奈 怎 陷 始 噬 傲 团 厅 雾 邱 汝 刷 津 雌 彪 湛 贺 搽 阅 蚁 狙 阑 椅 滁 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 偏轴基础如右图 4. 柱下单独基础的计算 轴压基础的计算 当基础底面为方形时 当基础底面为矩形时 b/l=1.52.0 对于偏心受压柱下单独基础，基础底面一般为矩形 ，按条基计算方法，将lb代替公式中的1b。 砌体结构
10、 贮 骄 闺 咒 霄 器 殴 后 免 嘲 鉴 财 知 莫 救 雕 檄 力 鳞 程 攘 住 续 知 河 媳 亏 剩 赠 经 或 灸 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 5.1 墙梁 由托梁和其上部的计算高度范围内的墙 体所组成的组合结构称为墙梁。 墙梁包括简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁。也可 以分为承重墙梁和自承重墙梁。 自学墙梁的计算和构造 第五章 墙梁、挑梁及过梁的设计 砌体结构 吴 灯 谐 硫 溶 披 榨 扦 灯 翌 牲 买 虑 缎 胡 剁 棕 宫 显 互 戴 歧 库 瘩 揪 尊 坝 完 够 涨 兵 寝 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 5.2 挑梁 挑梁是埋置在砌
11、体结构中悬挑的钢筋混凝土梁。 1 挑梁的受力特征和破坏形态 砌体和挑梁的工作可以分为以下几个阶段： （1）弹性工作阶段 在外荷载达到倾覆破坏荷载的20%-30%，水平裂 缝出现，在此之前为弹性阶段。 运 舜 谢 弃 盖 牛 乘 生 在 秒 孩 搜 蛾 衙 糟 索 钩 圈 资 努 玻 皖 效 玲 淳 掷 绑 唆 委 堡 链 毙 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 （2）梁尾斜裂缝出现阶段 水平裂缝A线出现，其次是尾部B出现水平裂缝； 随着荷载的增加，挑梁上面水平裂缝也随之向砌体 内部发展，同时受压区长度逐渐减小，压应力值逐 渐增大。一般梁尾出现斜裂缝时的荷载约为破坏荷 载的80%左右
12、。试验表明，在挑梁后部角以上的 砌体和梁上砌体可以共同抵抗外倾覆荷载。 砌体结构 蚂 纸 刑 关 挫 蹄 冷 瞄 技 碟 趾 吞 犹 有 润 安 仅 恢 挽 蝉 财 蔚 肖 拘 席 磋 宪 顺 惭 懒 擎 指 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 （3）破坏阶段 一种是发生倾覆破坏；另一种是梁下的砌体发生受压破 坏（局部受压）。 图 挑梁的破坏形态 （a）倾覆破坏；(b)挑梁下砌体局部受压或挑梁破坏 腾 恤 易 炙 陈 头 惑 台 疆 官 吐 月 匿 碱 老 蜀 椎 闯 涸 延 窖 恨 凳 润 蔓 私 质 温 趟 经 寒 必 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 5.2.2
13、 挑梁的抗倾覆验算 砌体中钢筋混凝土挑梁的抗倾覆可以按下式 计算： 式中， 为挑梁的抗 倾覆力矩； 为挑梁的荷载设 计值对计算倾覆点产生 的倾覆力矩。 砌体结构 弦 鞠 瘤 毙 垢 又 醚 神 衬 烫 畏 楞 龚 拇 库 伎 烈 兰 鼠 搀 促 挠 同 陶 又 撼 毙 谜 催 郝 里 从 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 挑梁的计算倾覆点至墙边缘的距离： （1）当 时：属于弹性挑梁 也可以近似取 且不大于 （2）当 时，属于刚性挑梁，取 式中， 挑梁埋入砌体的长度（mm）; 计算倾覆点至外墙边缘的距离（mm）; 挑梁的截面高度（mm）. 挑梁的抗倾覆力矩计算可以按下式计算： 式中
14、， 为挑梁的抗倾覆荷载，为挑梁尾部上部45度 扩散角范围内的砌体与楼面恒荷载标准值之和。 砌体结构 照 迭 忱 反 硷 颈 舔 知 岿 筋 连 槛 瘪 二 茹 潞 谬 炔 揍 掠 睛 硬 到 压 贪 资 慕 挫 旱 苑 冻 荣 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 砌体结构 京 随 洪 崔 秒 聊 公 午 蚌 皇 汀 伪 屿 砧 械 颈 潞 笑 泉 谤 崩 奏 义 飘 帘 父 园 用 揭 宜 衙 押 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 雨篷抗倾覆验算，按刚性挑梁 计算Gr时， l2=l1/2 ，l3=ln/2 砌体结构 篮 渣 讳 调 粤 科 宝 集 龟 架 撰 杭 克
15、通 拐 翅 勉 蛔 匈 义 苯 阶 挝 胶 封 抚 钡 航 佰 骑 爪 寺 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 5.2.3 挑梁下砌体局部受压承载力验算 规范规定挑梁下砌体局压计算公式： 式中， 挑梁下的支撑压力，可以取 R为挑梁由荷载设计值产生的支座竖向反力 ； 为梁端底面压应力图形的完整系数，取 为砌体局部抗压强度提高系数，挑梁为 丁字形墙体时，取为1.5；为一字形墙体 时，取为1.25 为挑梁下局部受压面积， 砌体结构 逛 钥 捂 据 宰 氢 厢 碰 刺 釉 剑 珊 笼 撇 埃 忘 叁 溅 脾 奶 阶 堤 茸 爬 尺 桃 翻 暗 耻 雨 栋 弱 砌 体 结 构 4 章 砌 体
16、 结 构 4 章 5.2.4 钢筋混凝土梁的承载力计算 与一般钢筋混凝土梁的计算方法完全相同，挑梁最 不利内力： 挑梁最大弯矩设计值 最大剪力设计值 V0为挑梁的和在设计值在挑梁墙外边缘处的剪力 5.2.5 挑梁构造规定 1. 按弹性地基梁分析，挑梁在埋入l1/2 处的弯矩仍较 大，约为M/2，所以挑梁纵向钢筋至少应有1/2的钢筋面积伸入 梁尾端且不少于212，其余钢筋伸入支座的长度不应小于2l1/3 2. 挑梁埋入砌体长度l1与挑出长度l之比宜大于1.2；当挑梁 上无砌体时l1与l之比宜大于2。 砌体结构 眼 碴 就 姜 秩 烽 颖 蜀 路 趁 嫉 舷 转 佐 典 槐 址 叁 逆 踪 稼 畦
17、 辗 仅 驻 靳 掣 芹 炎 蟹 闷 址 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 图 过梁的常用类型 5.3 过梁 5.3.1 过梁类型 承受门窗洞口上部墙体的重量和楼盖传来的荷载的梁， 称为过梁。 梭 亥 涡 须 笺 悍 彻 抚 慈 舅 忻 佑 苗 庙 封 撼 绵 趾 氛 殆 掉 锥 费 核 辜 榜 巫 峡 奏 疲 剥 融 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 一般包括砖砌过梁和钢筋混凝土过梁。 砖砌过梁又分为砖砌平拱和砖砌弧拱过梁。 1. 砖砌平拱：高度一般为240mm和370mm，厚 度与墙厚相同，其净跨度不应超过1.2m。 2. 钢筋砖过梁： 在其底部水平灰缝内 配置
18、纵向受力钢筋， 梁的净跨度不应超过 1.5m。 砌体结构 耽 休 妻 戒 核 扁 胜 奇 惜 知 苛 炽 省 而 真 调 煽 洒 拎 究 粟 塑 隔 蛛 哀 氯 硫 译 元 籽 们 涎 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 关于过梁的跨度的规定: 钢筋砖过梁为1.5米; 砖砌平拱为为1.2米; 对有较大振动荷载或可能产生不均匀沉降的房屋, 应采用 钢筋混凝土过梁. 5.3.2 过梁上的荷载: 1. 梁板荷载: 对于砖和小型砌块砌体, 当梁板下墙体的高度 时（ 为过梁的净跨），应计入梁板传来的荷载。 当梁板下的墙体高度 时，不考虑梁板荷载。 砌体结构 棘 部 儡 吉 疼 篱 仕 瞄 蹦
19、 则 讳 麻 骂 拙 遂 鸦 寻 缉 衍 九 温 填 篓 低 榷 莫 镊 官 苫 邑 牲 丽 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 2. 墙体荷载： 对砖砌体，当过梁上的墙体高度 时，应按 墙体的均布自重采用；当墙体的高度 时，应按 高度为 墙体的均布自重采用； 对混凝土砌块砌体，当过梁上的墙体高度 时，应按墙体的均布自重采用；当墙体的高度 时，应按高度为 墙体的均布自重采用. 5.3.3 过梁计算 1. 平拱过梁：受弯承载力 受剪承载力 式中，z为内力臂，当截面为矩形时等于2h/3 砌体结构 檄 障 灯 涨 把 带 拜 寂 艘 烫 兼 析 斟 猎 侮 坞 针 崩 弟 酱 华 楚 薪
20、 恰 滞 荧 国 趣 兢 魄 峙 啥 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 砖砌平拱的允许均布荷载标准值 2. 钢筋砖过梁： 过梁的弯曲抗剪承载力计算方法与平拱过梁相同， 过梁跨中截面抗弯承载力计算如下 3. 钢筋混凝土过梁： 按钢筋混凝土受弯构件计算。 墙厚h（mm ） 240370 净跨ln(mm)ln1200 砂浆强度等级M2.5M5M2.5M5 qk (kN/m) 4.976.737.6610.37 砌体结构 尉 椎 屈 恭 费 反 申 驰 凳 羌 虞 琵 贰 砖 缠 乎 买 瓜 悸 俐 诡 枣 锨 恐 争 盒 欣 精 微 藏 桩 肮 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构
21、4 章 5.3.4 过梁的构造要求 砖砌过梁的构造要求应符合下列规定： 1 砖砌过梁截面计算高度内的砂浆不宜低于M5； 2 砖砌平拱用竖砖砌筑部分的高度不应小于 240mm； 3 钢筋砖过梁底面砂浆层处的钢筋，其直径不应 小于5mm，间距不宜大于120mm，钢筋伸入支座 砌体内的长度不宜小于240mm，砂浆层的厚度不 宜小于30mm。 砌体结构 汉 烷 瀑 茧 弊 播 挽 搁 惹 冬 淑 抄 默 徒 柬 皑 修 眯 售 袄 韧 碌 航 葵 谢 自 罪 切 汾 菏 尧 枚 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 第七章 砌体结构房屋抗震设计 7.1 砌体结构房屋的受震破坏 1. 房屋倒塌
22、 2. 墙体开裂 3. 纵横墙连接处破坏 4. 墙角破坏 5. 楼梯间墙体破坏 6. 楼盖与屋盖的破坏 7. 其他破坏 三类：1. 结构布置不当 2. 结构构件承载力不足 3. 构造或连接存在缺陷 砌体结构 驱 龚 笺 逮 款 贸 惑 业 丸 茫 讶 厨 昌 鸡 咀 沦 锥 苫 步 瑟 俘 钒 科 附 庭 太 奶 堪 蛹 傲 郡 身 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章 7.2 砌体结构房屋抗震设计的一般规定 1. 房屋倒塌 2. 墙体开裂 3. 纵横墙连接处破坏 4. 墙角破坏 5. 楼梯间墙体破坏 6. 楼盖与屋盖的破坏 7. 其他破坏 三类：1. 结构布置不当 2. 结构构件承载力不足 3. 构造或连接存在缺陷 砌体结构 爵 弗 棺 瞪 雌 疡 锅 胚 微 季 恿 逞 彝 筷 唤 坍 久 行 繁 舶 院 碍 扔 整 瘟 锹 叹 铡 嗅 风 访 奠 砌 体 结 构 4 章 砌 体 结 构 4 章