混合结构房屋的静力计算方案和结构设计

1、http:/2022年年3月月29日星期二日星期二0时时07分分50秒秒1第一章第一章 绪论绪论本章内容结构布置和静力计算方案结构布置和静力计算方案墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算单层混合结构房屋的墙体设计单层混合结构房屋的墙体设计1.45.4多层混合结构房屋的墙体设计多层混合结构房屋的墙体设计第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计第一章第一章 绪论绪论混合结构房屋地下室墙的计算混合结构房屋地下室墙的计算多层混合结构房屋刚性基础设计多层混合结构房屋刚性基础设计 墙体的构造要求和防止墙体墙体的构造要求和防止墙

2、体开裂的措施开裂的措施 1.4 本本章小结章小结http:/ 混合结构房屋混合结构房屋是指主要承重构件由不同材料组成承重构件由不同材料组成的房屋。砌体结构房屋中的屋盖、楼盖的梁板是水平承重结构构件，内外纵墙、横墙、柱和基础等是主要竖向承重构件，它们互相连接，共同构成承重体系。 混合结构房屋混合结构房屋应具有足够的承载力足够的承载力、刚度、稳定性和耐久性刚度、稳定性和耐久性，能较好地适适应温度、收缩变形、地基不均匀沉降应温度、收缩变形、地基不均匀沉降的作用，在地震区时还应有良好的抗震性能抗震性能。结构布置和静力计算方案结构布置和静力计算方案5.15 5.1.1 .1.1 混合结构房屋的结构布置混

3、合结构房屋的结构布置 混合结构房屋的结构布置一般分为五种：纵墙承重方案、横墙承重方案、纵墙承重方案、横墙承重方案、纵横墙承重方案、内框架承重方案、底部框架承重方案纵横墙承重方案、内框架承重方案、底部框架承重方案。（1 1）纵墙承重方案）纵墙承重方案 无内横墙或横墙间距很大,由纵墙直接承受楼面、屋面荷载，或通过纵 墙支承进深梁承受楼面荷载（图5.1）。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计1 1、混合结构房屋墙体承重方案混合结构房屋墙体承重方案http:/ 竖向荷载传递路线：屋（楼）面荷载纵墙基础地基。 特点：平面布置灵活，室内空间较大； 纵墙承重

4、，纵墙门窗洞口的宽度和位置受到限制；由于横墙较少且不承重，横向刚度差； 楼面材料用料多，墙体材料用量少。 适用：使用上要求有较大空间教学楼、图书馆及单层及多层空旷房屋如 食堂、俱乐部、中小型厂房)等。层数较多、楼面荷载大时，宜选用钢筋 混凝土框架结构。 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计图5.1 纵墙承重结构平面图(a)楼板直接搁置于纵墙(b)进深梁搁置于纵墙http:/ (2)(2)横墙承重方案横墙承重方案 房屋开间不大，横墙间距较小，楼屋面板直接搁置在横墙上的结构布置（图5.2）。 竖向荷载传递路线：屋（楼）面荷载横墙基础地基。 特点：纵

5、墙因不承重其门窗洞口布置、立面处理较灵活； 承重横墙数量多间距小，房屋横向刚度及整体性好，抗震及调整地基不均匀沉降能力强；屋、楼盖结构简单，结构布置经济，施工方便；楼面结构材料用料少而墙体材料用量多。 适用：宿舍、住宅、旅馆等居住建筑、由小 房间组成的办公楼等。可建造较高层房屋。 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计图5.2 横墙承重结构平面图http:/ (3)(3)纵横墙承重方案纵横墙承重方案 房屋纵、横向两种承重墙体兼而有之的承重布置方案（图5.3）。 竖向荷载传递路线: 屋（楼）面板或梁荷载纵横墙基础地基。 特点：纵横墙体承重，房屋纵横

6、刚度均较大，抗风和抗震能力好；砌体内应力均匀，可充分利用材料，基础底面应力分布均匀。平面布置比横墙承重灵活，房屋的整体性和空间刚度比纵墙承重更好，兼有前述两种方案优点。 适用：教学楼、办公楼及医院等对空间布置 要求灵活的建筑。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计图5.3 纵横墙承重结构平面图http:/(4)内框架承重方案内框架承重方案 房屋的内承重墙用钢筋混凝土柱代替，楼屋盖梁在外墙处仍然支承在砌体墙或壁柱上，这种由内框架柱和外承重墙共同承担竖向荷载的承重体系称为内框架承重方案（图5.4）。 竖向荷载传递路线: 板梁外纵墙（柱）外纵墙基础、（

7、 柱基础）地基。 特点：外墙、柱为承重构件，内部空间大，布置灵活，空间刚度差；由于外墙内柱材料及基础形式不同，施工复杂，易引起地基不均匀沉降，结构中附加应力大，抗震能力差。 适用：多层工业车间、商店等建筑；某些建筑的底层为了获得较大的使用空 间，有时也采用这种承重方案。必须指出， 计算简图应考虑结构材料及地基沉降差异。 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计图5.4 内框架承重结构平面图http:/(5)(5)底部框架承重方案底部框架承重方案 底部一或两层用钢筋混凝土框架结构同时取代内外承重墙体，上部仍然为普通砖房，底部框架与上部砖房过渡的楼层采

8、取加强措施后成为结构转换层（图5.5）。 荷载传递路线:梁板荷载内外墙体结构转换层钢筋混凝土框架梁柱（墙）基础。 特点：墙和柱都是主要承重构件。底部空间灵活；房屋上刚下柔，抗震能力差。 适用：临街底部对空间布置灵活性有较高要求的住宅建筑或公共建筑。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计图5.5 底层框架-上部砖房承重结构平、剖面图http:/混合结构房屋结构承重方案的选择：混合结构房屋结构承重方案的选择：l在设计工作中，应根据建筑功能，符合现行设计规范和国家政策要求；l结合气象、地质、材料供应和施工各方面的具体条件；l按照安全可靠、技术先进、经济

9、合理的原则来考虑；l必要时应进行多方案技术经济比较，择优选用结构承重方案。2 2、房屋变形缝及墙体布置原则、房屋变形缝及墙体布置原则 混合结构房屋的结构布置中，经常要考虑三种变形缝：伸缩缝、沉降缝、防震伸缩缝、沉降缝、防震缝缝。此外，还应遵循墙体结构布置的原则。(1)(1)变形缝变形缝伸缩缝：防止墙体产生过大的温度应力和收缩应力而产生竖向裂缝。沉降缝：消除地基过大的不均匀沉降而造成的危害。防震缝：防止地震时相邻单元相互碰撞。 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计http:/1）伸缩缝： 设置在平面转折和体形变化处，房屋中部以及错层处。伸缩缝的间

10、距可按表5.1设置。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计http:/l 对烧结普通砖、烧结多孔砖、配筋砌块砌体房屋，取表中数值；对石砌体、蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖、混凝土砌块、混凝土普通砖和混凝土多孔砖房屋，取表中数值乘以0.8的系数，当墙体有可靠外保温措施时，其间距可取表中数值；对在钢筋混凝土屋面上挂瓦的屋盖应按钢筋混凝土屋盖采用。l 对层高大于5m的烧结普通砖、烧结多孔砖，配筋砌块砌体结构单层房屋，其伸缩缝间距可按表中数值乘以1.3；对温差较大且变化频繁地区和严寒地区不采暖的房屋及构筑物墙体的伸缩缝的最大间距，应按表中数值予以适当减

11、小。2）沉降缝： 设置在建筑平面转折处；地基压缩性有显著差异处；房屋高度或荷载差异较大处；分期建造房屋的交界处；建筑结构、地基或基础类型不同的交界处。 沉降缝将建筑物从屋盖到基础全部断开从屋盖到基础全部断开。沉降缝宽度可按房屋层数来确定，房屋层数为23层时，沉降缝宽度为5080 mm；房屋层数为45层时，沉降缝宽度 为80120 mm；房屋层数为 5层以上时， 沉降缝宽度为80120 mm。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计http:/3）防震缝 房屋高差6m以上；错层且楼板高差大；各部分结构刚度、质量差异大时设置防震缝。 防震缝缝宽应根据地

12、震设防烈度和结构相邻部分可能产生的位移（房屋高度）确定，可采用50100mm。 尽量三缝合一三缝合一设置，宽度均应符合防震缝要求，立面处理时，应保证缝隙的变形。(2)(2)墙体布置原则墙体布置原则1）尽可能采用横墙承重体系，尽量减少横墙间的距离，以增加房屋的整体刚度。2）承重墙布置力求简单、规则，纵墙亦拉通，避免断开和转折，每隔一定距离设一道横墙，将内外纵墙拉结在一起，形成空间受力体系，增加房屋的空间刚度和增强调整地基不均匀沉降的能力。3）承重墙所承受的荷载力求明确，荷载传递的途径应简捷、直接。开洞时应使各层洞口上下对齐。 4）结合楼、屋盖的布置，使墙体避免承受 偏心距过大的荷载或过大的弯矩。

13、第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计http:/ 墙体计算主要包括内力计算和截面承载力计算(验算)，内力计算首先要考虑如何按房屋空间刚度确定房屋的静力计算方案。1 1、房屋的空间刚度、房屋的空间刚度 图5.6(a)无山墙荷载传递路线：风荷载纵墙纵墙基础地基。 图5.6(b)是有山墙，荷载传递路线：风荷载纵墙（山墙） 纵墙基础（山墙基础） 地基。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计5 2 房屋的空间刚度及静力计算方案房屋的空间刚度及静力计算方案 图5.6单层房屋在风荷载作用下受力分

14、析（a）无山墙 （b）有山墙http:/ 图5.6(a)无山墙，横向水平风荷载作用下，纵墙顶部沿房屋横向侧移处处相等，其计算单元按单跨平面排架分析，基础与墙固定端连接，墙与屋盖铰接。 图5.6(b)有山墙，横向水平风荷载作用下，屋盖的水平位移受到山墙的约束，屋盖可以看作两端弹性支承在山墙上的水平方向的梁，该梁跨度为房屋长度, 梁高为屋盖结构沿房屋横向的跨度,而山墙可以看作竖向悬臂梁支承在基础，整个房屋墙顶的水平位移不再相等。距山墙距离愈远的墙顶水平位移愈大，距山墙距离愈近的墙顶水平位移愈小。 上述考虑空间效应的墙顶水平最大侧移可表示为 ： （5.15.1） 式中 山墙顶面水平位移 ，取决于山墙

15、的刚度，山墙刚度大， 小： 屋盖平面内产生的弯曲变形，取决于屋盖刚度及横(山)墙间距，屋盖刚度愈大，横(山)墙间距愈小， 愈小。 考虑空间工作时，外荷载作用下房屋排架水平位移的最大值； 在外荷载作用下，平面排架的水平位移； 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计12spuuuu=+1u1u2u2usupuhttp:/ 房屋空间作用的大小可以用空间性能影响系数 表示。一般通过实测确定。 （5.25.2） 值愈大，表示整体房屋的水平侧移与平面排架的侧移愈接近，即房屋空间作用愈小。 值愈小，房屋水平侧移愈小，房屋的空间作用愈大。 又称为考虑空间工作后的

16、侧移折减系数，可按表5.2确定。可以用弹性地基上的剪切深梁模型来计算 。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计hhhh1spuuh=http:/2 2、房屋的静力计算方案、房屋的静力计算方案 房屋的静力计算，根据房屋的空间工作性能分为刚性方案、刚弹性方案和弹性刚性方案、刚弹性方案和弹性方案方案。设计时，可按表5.3确定静力计算方案。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计http:/(1)(1)刚性静力计算方案刚性静力计算方案 房屋的空间刚度很大，在水平风荷载或不对称的竖向荷载作用下，墙、柱顶端的相对

17、位移 ( 为纵墙高度)， ，这时墙柱内力计算墙柱内力可按上端有不动铰支承的竖向构件进行计算，这类房屋称为刚性方案房屋，计算简图如图5.7（a）。(2)(2)弹性静力计算方案弹性静力计算方案 房屋的空间刚度很小，在水平风荷载或不对称的竖向荷载作用下墙顶的最大水平位移 接近于平面结构体系的位移 ， ，这时墙柱内力计算可按屋架或大梁与墙(柱)为铰接的、不考虑空间工作的平面排架或框架计算，这类房屋称为弹性方案房屋，计算简图如图5.7（b）。(3)(3)刚弹性静力计算方案刚弹性静力计算方案 房屋的空间刚度介于上述两种方案之间，在水平风荷载或不对称的竖向荷载作用下，纵墙顶端水平位移 比弹性方案 要小、但又

18、不可忽略不计，其受力状态介于刚性方案和弹性方案之间， ，这时墙柱内力计算应按屋架、大梁与墙(柱)铰接，考虑空间作用的平面排架或框架计算，这类房屋称为刚弹性方案房屋，计算简图如图 5.7（c）。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计sm/0shmh0.33hpm0.h 77smpm0.330.h77http:/第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计图5.7砌体房屋的计算简图(a)刚性方案；(b)弹性方案；(c)刚弹性方案 3 3、刚性方案和刚、刚性方案和刚弹性方案房屋的横墙弹性方案房屋的横墙 房屋的静

19、力计算方案是根据房屋空间刚度房屋空间刚度的大小确定的，而房屋的空间刚度则由两个主要因素确定，一是房屋中屋屋( (楼楼) )盖的类别盖的类别，二是房屋中横墙间距及其横墙间距及其刚度刚度的大小。因此作为刚性和刚弹性方案房屋的横墙，规范规定应符合下列要求： http:/(1)(1)墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙水平全截面面积的墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙水平全截面面积的50%50%。 (2)(2)横墙的厚度不宜小于横墙的厚度不宜小于 180mm180mm。 (3)(3)单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度不宜小于单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层

20、房屋的横墙长度不宜小于 ( ( 为为横墙总高度横墙总高度) )。 当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚度进行验算。如其最大水平位移值 ( 为横墙总高度)时，仍可视作刚性和刚弹性方案房屋的横墙；凡符合此刚度要求的一段横墙或其他结构构件(如框架等)，也可以视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计/2HH图5.8 单层房屋的横墙计算简图max1Hm /4000Hhttp:/ 对于单层混合结构房屋在水平风荷载作用下，横墙顶部最大水平位移 由墙体整体弯曲变形和剪切变形两部分叠加所得，当门窗洞口的水平面积不超过横墙截面面

21、积（不包括翼缘面积）的75%时，可按悬臂墙用材料力学公式进行计算： （5.35.3） 横墙计算截面的惯性距，为简化计算，可近似取横墙的毛截面进行计算；当横墙与纵墙相连时，内横墙可按工字型I计算，山墙可按槽型计算，工字型或槽型的翼缘宽度可从横墙中心线算起，每侧近似取 ，且两侧之和不大于窗间墙宽度； 横墙计算截面毛面积，不考虑与横墙相交的纵墙翼缘部分。 剪应力分布不均匀系数，近似取， 以考虑洞口对剪切变形的不利影响。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计33311max2.5=360.86FHFHnFHnFHnFHnFHEIGAEIEAEIEAxxm

22、+=+=+112=)F nFnn/2 （/2+=wF RF+I=0.3sHxAmaxmhttp:/ 对于多层混合结构房屋，在水平风荷载作用下，横墙顶部最大水平位移 仍按上述原理进行计算，此时横墙承受各层楼盖及屋盖传来的集中风荷载，按下述公式计算： （5.45.4） 式中： 房屋总层数； 假定每开间框架各层均为不动铰支座时，第 层的支座反力； 第 层楼面至基础上顶面的高度。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计maxm3max2.5=6mmiiiiiinnFHFHEIEAm+邋miFiiHihttp:/第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构

23、设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算5.2 混合结构房屋中的砌体墙或柱，除了应满足承载力承载力要求以外，砌体结构设计规范还规定采用验算砌体结构墙、柱的高厚比验算砌体结构墙、柱的高厚比的方法来保证保证其在施工阶段施工阶段和试用阶段的稳定性和试用阶段的稳定性。 墙、柱的高厚比包括两方面：l墙柱实际高厚比的确定；l墙柱的允许高厚比；1 1、墙柱的高厚比墙柱的高厚比 墙柱的高厚比 ，可按下式来计算： （5.55.5） （5.65.6）5 5. .2 2.1 .1 墙柱的高厚比、允许高厚比及其影响因素墙柱的高厚比、允许高厚比及其影响因素 0=/Hh0=/THhht

24、tp:/式中： 墙、柱的计算高度； 墙厚或矩形柱与相对应的边长。 带壁柱墙截面的折算厚度。高厚比验算时，夹心墙的有效厚度，按下式计算： (5.7)(5.7)式中： 夹心复合墙的有效厚度； 分别为内、外叶墙的厚度。(1)(1)墙柱的计算高度墙柱的计算高度 混合结构墙、柱做为受压构件，其实际支承情况远比理想的支承情况复杂，往往介于完全铰接与完全固定之间。为简化起见，根据弹性稳定理论分析和实际工程经验来确定墙柱的计算高度。l 在计算无吊车荷载的弹性方案房屋的墙柱临界荷载时，在排架方向和垂直排架方向墙、柱均按平面排架来分析，此时考虑其余各柱、墙对此平面排架柱、墙的弹 性支承作用；第五章第五章 混合结构

25、房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计0HhTh2212lhhhlh12hh、0Hhttp:/l 在计算有吊车荷载的刚性方案的房屋墙柱临界荷载时，承受最大吊车荷载的某柱在排架方向失稳时，由于房屋的空间工作，房屋的其余各柱都会对该柱起到支撑作用，该柱上端可按不动铰支座考虑，在计算垂直于排架方向的纵向弯曲的临界荷载时，由于柱间支撑及联系梁的设置，柱顶及变截面处墙可按不动铰支座考虑；l 对刚性方案房屋，在计算带壁柱墙或周边拉结的墙，可按弹性薄板稳定理论分析，墙体两侧拉结墙、柱的间距越小，稳定性越好，计算高度越小。实际设计中，应根据房屋类别和构件支承条件，按表5.4偏于安全地

26、确定墙柱的计算高度。 对有吊车的房屋或无吊车房屋的变截面柱的高厚比，可按上、下截面分别计算，当荷载组合不考虑吊车作用时，变截面柱上段的计算高度可按表5.4规定采用；变截面柱下段的计算高度，可按下列规定采用：1)当 时，取无吊车房屋的 ；2)当 时，取无吊车房屋的乘以修正系数 ， ，式中 为变截面柱上段的惯性矩， 为变截面柱下段的惯性矩。 3)当 时 ，取无吊车房屋的 ， 但确定值 时，应采用上柱截面。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计1/3uHH/0H1/21/3uHH/ =1.30.3/ulIIuIlI1/2uHH/0Hhttp:/第五章第

27、五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计http:/(2)(2)墙柱的实际高度墙柱的实际高度 表5.4中的构件实际高度 ，应按下列规定采用：1)在房屋底层，为楼板顶面到构件下端支点的距离。下端支点的位置，可取在基础顶面。当埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处；2) 在房屋其他层，为楼板或其他水平支点间的距离；3)对于无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的1/2；对于带壁柱的山墙可取壁柱处的山墙高度。2 2、墙柱的允许高厚比及其影响因素、墙柱的允许高厚比及其影响因素（1 1）墙柱的允许高厚比）墙柱的允许高厚比 根据工程经验，墙、柱的允许高厚比限值

28、与施工水平、一定时期的内材料质量有关，砌体规范给出了不同砌体类别和砂浆砌筑的砌体墙、柱的允许高厚比限值，可按表5.5查取。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计HHhttp:/(2)(2)影响高厚比的因素影响高厚比的因素 影响墙、柱允许高厚比的因素比较复杂，难以用理论推导的公式来计算， 规范规定的限值是综合考虑以下各种因素确定的。 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计http:/1)砌体类型：砌体类型：毛石墙墙刚度差，允许高厚比要降低，组合砌体刚度好，允许高厚比可提高。2)砂浆强度等级：砂浆强度等

29、级：砂浆强度直接影响砌体的弹性模量，而砌体弹性模量的大小又直接影响砌体的刚度。砂浆强度愈高，允许高厚比亦相应增大。 3)砌体截面刚度：砌体截面刚度：砌体截面惯性矩较大，稳定性则好。当墙上门窗洞口削弱较多时，允许高厚比值降低，可以通过有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数来考虑此项影响。 4)横墙间距：横墙间距：横墙间距愈小，墙体稳定性和刚度愈好；横墙间距愈大，墙体稳定性和刚度愈差。高厚比验算时用改变墙体的计算高度来考虑这一因素，柱子没有横墙联系，其允许高厚比应比墙小些。这一因素，在计算高度和相应高厚比的计算中应考虑。 5)构造柱间距及截面：构造柱间距及截面：构造柱间距愈小，截面愈大，对墙体的约束愈大

30、，因此墙体稳定性愈好，允许高厚比可提高。通过修正系数来考虑。 6)6)支承条件：支承条件：刚性方案房屋的墙柱在屋盖和楼盖支承处假定为不动铰支座，刚性好；而弹性和刚弹性房屋墙柱在屋(楼)盖处侧移较大，稳定性差。验算改变其计算高度来考虑此因素。 7)7)构件重要性和房屋使用情况：构件重要性和房屋使用情况：对次要构件，如自承重墙允许高厚比可以增大，通过修正系 数考虑；对于使用时有振动的房屋则应酌 情降低。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计http:/1 1、一般墙、柱的高厚比验算：、一般墙、柱的高厚比验算： （5.85.8） （5.95.9） 自承

31、重墙允许高厚比的修正系数； 有门窗洞口墙允许高厚比修正系数； 在宽度为的范围内的门窗洞口总宽度（图5.9）； 相邻窗间墙、壁柱之间或构造柱之间的距离（图5.9）； 墙、柱的允许高厚比，应按表5.6采用。高厚比计算时，墙、柱的计算高度 应按表5.4确定； 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计5 5. .2 2. .2 2 高厚比验算高厚比验算 012=/Hh 122=1 0.4sbs-图5.9 门窗洞口宽度示意图sbs 0Hhttp:/l 对有吊车的房屋或无吊车房屋的变截面柱的高厚比，可按上、下截面分别计算。验算上柱的高厚比时，墙、柱的允许高厚比

32、可按表5.5的数值乘以1.3后采用。当与墙连接的相邻两墙间距离 时，相邻两横墙之间的墙体因受到了横墙的很大约束，而沿竖向不会丧失稳定，故此时墙的高度 不受公式(5.8）的限制。l 对于厚度不大于240mm的自承重墙, 当墙厚为240mm时， 取1.2；墙厚为90mm时， 取1.5；当墙厚小于24Omm且大于90mm时， 按插入法取值。自承重墙上端自由时的允许高厚比,除按上述规定提高外，尚可提高30%；对厚度小于90mm的自承重墙，当双面采用不低于M1O的水泥砂浆抹面,包括抹面层的墙厚不小于90mm时，可按墙厚等于90mm验算高厚比。l 当按公式(5.9)计算的的值 小于0.7时， 取0.7；当

33、洞口高度等于或小于墙高的1/5时， 取1.0。l 当洞口高度大于或等于墙高的4/5时，可按独 立墙段验算高厚比。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计111222H12 sh http:/2 2、带壁柱墙的高厚比验算：、带壁柱墙的高厚比验算： 带壁柱墙的高厚比验算包括两个方面：横（纵）墙之间的整片墙的高厚比整片墙的高厚比验算和壁柱之间的墙的高厚比壁柱之间的墙的高厚比验算。(1)(1)带壁柱横（纵）墙整片墙的高厚比验算：带壁柱横（纵）墙整片墙的高厚比验算： （5.105.10）式中 带壁柱墙截面的折算厚度。 （5.115.11）式中 带壁柱墙形截面

34、的截面回转半径；带壁柱墙形截面惯性矩；带壁柱墙形截面面积。 确定带壁柱墙计算高度 时， 应取与之相交相邻墙之间的距离 （图5.10） 计算带壁柱墙截面的折算厚度 ，在确定截面回转半径 时，带壁柱墙 形 截面翼缘宽度 ，如图5.11(a)所示,按下列规定采用（ 形截面局部 墙折算厚度稍小于整片墙折算厚度）：第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计 012=/THh =3.53.5TIhiAThiIA图5.10 带壁柱墙平面示意0HswsThiTTfbhttp:/1）多层房屋,当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度(层

35、高)的1/3，但不应大于相邻壁柱间的距离；2）单层房屋可取壁柱宽加23墙高，但不应大于窗间墙宽度和相邻壁柱间的距离；3) 计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间的距离。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计图5.11 带壁柱高厚比验算示意图（a）带壁柱墙的翼缘宽度（b）圈梁可做为壁柱间墙的不动铰支点http:/ (2)(2)壁柱间墙的高厚比验算：壁柱间墙的高厚比验算： 按一般墙的高厚比进行验算，即按公式(5.8)验算。计算壁柱间墙的 时, 无论房屋属于何种静力计算方案，一律按刚性方案考虑，此时应取相邻壁柱间的距离（图5.10），壁柱可以视为壁柱

36、间墙的侧向不动铰支座。 设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙或带构造柱墙，当 时，圈梁可视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支点( 为圈梁宽度)。当不满足上述条件且不允许增加圈梁宽度时，可按墙体平面外等刚度原则增加圈梁高度，此时，圈梁仍可视为壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支点，如图5.11(b)所示，此时墙高应取侧向不动铰支承之间的距离（楼盖至圈梁之间的高度）。3 3、带构造柱墙的高厚比验算：、带构造柱墙的高厚比验算：(1)(1)带构造柱横（纵）墙整片墙的高厚比验算：带构造柱横（纵）墙整片墙的高厚比验算： 为了考虑构造柱有利作用（不适用于施工阶段），当构造柱截面宽度不小于墙厚时，墙的允许高厚比 可乘以 ，即

37、： （5.125.12） （5.135.13）第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计0Hs/1 / 30bs b c 012=/cHh =1+ccblhttp:/式中： 系数（对细料石砌体， ；对混凝土砌块、混凝土多孔砖、粗料石、毛料石及毛石砌体， ；其他砌体， ）； 构造柱沿墙长力方向的宽度； 构造柱的间距。当 时取 ，当 时取 。式（5.11）中，可取墙厚 ，确定 时， 应取与之相交相邻墙之间的距离 （图5.12）。(2)(2)构造柱间墙的高厚比验算：构造柱间墙的高厚比验算： 按一般墙的高厚比进行验算，即按公式(58)验算。计算构造柱间墙的

38、时 ,无论房屋属于何种静力计算方案，一律按刚性方案考虑，此时 应取 相邻构造柱间的距离 （图5.12），构造柱 可以视为构造柱间墙的侧向不动铰支座。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计=0=1.0=1.5cblcbl / 0.25=cbl /0.25cbl / 0.05=cbl /0h0Hsws图5.12 带构造柱墙平面示意0Hshttp:/第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计4 4、构造柱间墙的高厚比验算：、构造柱间墙的高厚比验算：http:/解：解：(1)(1)确定静力计算方案确定静力计算方

39、案 屋盖类别为一类，最大横墙间距 ，查表5.3,由 ，确定该房屋为刚性静力计算方案。(2)(2)确定各墙的允许高厚比确定各墙的允许高厚比 由表5.5，因承重纵横墙砂浆为M7.5混合砂浆，得 ；自非承重墙砂浆M5混合砂浆，得 ，自承重隔墙厚120mm，插入法得 ， (3)(3)确定各墙的计算高度确定各墙的计算高度 承重纵墙 , ，由表5.4查得承重纵墙计算高度 。 承重横墙 , ，由表5.4查得承重横墙计算高度 。 非承重墙，一般是后砌在地面垫层上，上端用斜放立砖顶住楼面梁砌筑，两侧 与纵墙拉结不好，可故按两侧无拉结考虑（即 ），则计算高 度 。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计

40、混合结构房屋的静力计算方案和结构设计 =3.63=10.8sm=10.832smm =26 =241=1.44 1=1.44 24=34.56 0H=4.6Hm10.8224.69.2smHm0= 6.60.2 4.63.56HsHm0=1.04.6HHm=4.6Hm29.2smHmsmHm，2sH0=1.03.6HHmhttp:/(4)(4)纵墙高厚比验算：纵墙高厚比验算：1）外纵墙： ， ， ，满足要求。2） 内纵墙： ， ， ，满足要求。(5)(5)横墙高厚比验算：横墙高厚比验算：1）外横墙： ， ， ，满足要求。2） 内横墙： ， ， ，满足要求。

41、第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计10.8sm1=1.0，21.8 3=1 0.4=1 0.4=1 0.2=0.80.710.8sbs- 012=/ =4.6/0.37=12 4=1.0 0.8 26=20.8Hh .10.8sm21.0=1 0.4=1 0.4=1 0.04=0.960.710.8sbs-1=1.0， 012=/ =4.6/0.24=19 2=1.0 0.96 26=25.0Hh .6.6sm1=1.0，2=1.0 012=/ =4.6/0.37=12 4=1.0 1.0 26=26Hh .6.6sm1=1.0，2=1.0

42、012=/ =4.6/0.24=19 2=1.0 1.0 26=26Hh .http:/ 由于横墙的厚度、砌筑砂浆、墙体高度均与内纵墙相同，且横墙上无洞口，又比内纵墙短，计算高度也小，只要纵墙高厚比验算满足要求，横墙高厚比验算一定能满足要求，故也可不必验算横墙高厚比。(6)隔墙高厚比验算 ， 满足要求 例例5-25-2 某单层单跨无吊车的厂房，采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖，带壁柱砖墙承重,自室内地坪算起墙高4.2 m ,山墙自室内地坪算起最低处墙高4.2 m，最高处7.2m,厂房跨度为15m，全长64=24m，如图5.14所示。墙体采用MU10机砖和M5混合砂浆砌筑。试验算带壁柱纵墙和山墙

43、的高厚比。 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计 012=/ =3.6/0.12=30=1.44 1.0 24=34.56Hh http:/解：解：(1) (1) 确定静力计算方案确定静力计算方案 屋盖类别为1类，端山墙（横墙）间的距离 ，由表5.3， ，因此该厂房为刚性静力计算方案。 (2)(2)带壁柱纵墙高厚比验算带壁柱纵墙高厚比验算 1）整片墙高厚比验算第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计图5.14 某单层厂房平、立面面图24sm=2432smmhttp:/ 带壁柱纵墙下端嵌固于室内地面以

44、下0.5m处，墙高 ， 带壁柱截面宽度 （窗间墙宽） ，故取 ，可按图5.15(a)确定，计算其几何特征： 截面面积： 形心位置： ； 惯性矩 ：第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计Hm22=37047003503300033fbbHmmmm=3000fbmm23000240370250812500Amm13000240 120370250 (125240)147.93000240370250ymm2=240+250 147.9=342.1ymm32324941/12 30002403000240 (147.9 120) +1

45、/12 370250 +370250 (125+240 147.9) 8857973958=8.86 10Immmm 图5.15 带壁柱纵墙、山墙计算截面（a）带壁柱纵墙http:/ 回转半径 ， 带壁柱截面宽度折算厚度 带壁柱墙高 ， ，由5.5表,查得带壁柱墙计算高度 , 由表5.6，当 M5混合砂浆时，得 ，承重墙 窗洞口宽 ，壁柱间距 ， 带壁柱整片墙高厚比： ， 满足要求。 2） 壁柱间墙的高厚比验算 ，由5.4表得壁柱间墙的计算高度 ， 壁柱间墙的高厚比： ，满足要求。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计98.86 10104.48

46、12500IimmA=3.53.5 104.4=364Thimm4.7Hm2422 4.79.4smHm01.0=4.7HHm =241=1.0，=3 0sbm.=6.0sm23 0=1 0.4=1 0.4=1 0.2=sbs.- 012=/=4700/364=12 91 0 0.8 24=19.2THh . .4.7622 4.79.4HmsmHmm00.40.2=0.4 60.2 4.73.34HsHm 012=/ =3.34/0.24=13.92=1.0 0.8 24=19.2Hh http:/(3)(3)开门洞山墙的高厚比验算开门洞山墙的高厚比验算1）整片墙的高厚比验

47、算 带壁柱山墙下端嵌固于室内地面以下0.5m处，最低处墙高 ，最高处墙高 ，壁柱处墙高 带壁柱山墙截面宽度可按壁柱宽度两侧各取1/3 ，且不能超出洞口边缘，可按图5.15(b)确定单元宽度，计算其截面几何特征：截面面积形心位置：形心位置：惯性矩：回转半径： 带壁柱截面宽度折算厚度：第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计HmHm54.7+7.24.7 =6.37152Hm（）H图5.15 带壁柱纵墙、山墙计算截面（b）带壁柱山墙23500240370250932500Amm13500 240 120370 250

48、 (125240)144.33500 240370 250ymm2=240+250 144.3=345.7ymm3334941/3 3500 144.31/33500370(240 144.3) +1/3 370 345.7 9515317758=9.52 10Immmm（） 99.52 10101932500IimmA=3.53.5 101=353.5Thimmhttp:/带壁柱山墙高度 (取山墙处壁柱高度) 屋盖类别为1类，纵墙间的距离 ，由表5.4， ，属刚性方案。查表5.5， ，得 ， 由表5.5，当 M5混合砂浆时，得 ，承重墙 计算单元内门洞口宽 ，壁柱间距 ， 带壁柱整片墙高厚比

49、： ，满足要求。2）山墙壁柱间墙的高厚比验算 墙高取两壁柱间山墙平均高度 ,壁柱间距 ,查表5.4，得， ； 由表5.5，当 M5混合砂浆时，得 ，承重墙 计算 单元内门洞口宽 ，壁柱间距 ， 壁柱间墙的高厚比： ，满足要求。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计6.37Hm15sm=1532smm1522 6.3712.74smHm0=1.06.37HHm =241=1.0，=1 5sbm.=5.0sm21 5=1 0.4=1 0.4=1 0.12=0.880.75.0sbs.- 012=/=6370/353.5=18 021 0 0.88 2

50、4=21.12THh . .7.26.3726.79Hm（）=5.0smH0=0.60.6 53.0Hsm =241=1.0，=3.0sbm=5.0sm23.0=1 0.4=1 0.4=1 0.24=0.760.75.0sbs- 012=/=6370/353.5=18 021 0 0.88 24=21.12THh . .http:/l 单层混合结构房屋的静力计算方案有刚性、弹性、刚弹性刚性、弹性、刚弹性三种。l 它们的墙体设计包括承重纵墙、山墙的内力分析与承载力计算承重纵墙、山墙的内力分析与承载力计算。l 这三种方案在计算承重纵墙时，计算单元一般取一个开间。l 计算单元上的荷载一般有屋面恒、活

51、荷载，屋面风荷载（集中作用于墙顶、墙面均布风荷载），墙柱的自重等。对于有吊车的厂房，还需考虑吊车荷载。 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计单层混合结构房屋的墙体设计单层混合结构房屋的墙体设计 5.35 5. .3 3.1 .1 刚性方案单层房屋的承重纵墙计算刚性方案单层房屋的承重纵墙计算 1 1、计算简图、计算简图 刚性方案的单层房屋，纵墙顶端的水平位移很小，静力分析时可以认为水平位移为零，计算时采用下列假定（图5.16）： (1)(1)纵墙、柱下端在基础顶面处固结，上端与屋架（或屋面梁）铰接；纵墙、柱下端在基础顶面处固结，上端与屋架（或屋面

52、梁）铰接； (2) (2)屋盖结构可作为纵墙上端的不动铰支座。屋盖结构可作为纵墙上端的不动铰支座。http:/ 按此假定，每片纵墙就可按上端不动铰支座下端固定支座的竖向构件单独进行计算，计算时，为便于内力组合，可将竖向荷载与水平风荷载分开计算竖向荷载与水平风荷载分开计算（图5.17）。 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计图5.16 单层刚性方案房屋纵墙计算简图图5.17 AB纵墙在屋面荷载及风荷载作用下的计算简图http:/2 2、内力分析、内力分析(1)(1)屋面荷载作用屋面荷载作用 屋面荷载作用包括屋盖恒载（屋面防水层、保温层等构造层及屋

53、面板、屋架等结构构件的自重）、屋面活荷载或雪荷载、积灰荷载 。 墙顶的屋盖荷载由轴向压力 、弯矩 组成，由此可以计算出竖向荷载及偏心距作用下计算单元单片墙的内力如图5.17（b）图所示，内力为： （5.145.14） 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计lNllMN e32 / 2232ABABxMRRHMMMMMxMH 图5.17（b) AB纵墙在屋面荷载作用下的计算简图http:/(2)(2)风荷载作用风荷载作用 在墙面均布风荷载 作用下，计算单元纵墙 的内力如图5.17（c）： （5.155.15）第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案

54、和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计风荷载屋顶风荷载墙面风荷载墙顶部屋架端部墙面、女儿墙风荷载 坡屋面的风荷载 简化为作用于墙、柱顶部的集中力 W可不考虑迎风面的风压力 背风面的风吸力 1q2q计算单元沿墙高的均布荷载，应分别考虑 qAB23858 8348ABBxqRHqRHqMHqHxMxH 38xH2max9128qHM 图5.17（c) AB纵墙在风荷载作用下的计算简图http:/ (3)(3)墙体自重荷载作用墙体自重荷载作用 墙体自重包括砌体墙自重、内外粉刷及门窗自重。l 当墙体、柱为等截面时，自重不引起弯矩；l 当墙柱为变截面时，上阶柱自重 对下阶柱各截面均产生弯矩 （

55、为上阶柱中心线与下阶柱中心线的距离）。 1 1、计算简图、计算简图 弹性方案的单层房屋，在水平风荷载作用下，纵墙顶端的水平位移较大，静力分析时必须考虑，计算时采用下列假定（图5.18）：(1)(1)屋架或屋面梁与墙、柱顶端为铰接，墙、柱下端则嵌固于基础顶面；屋架或屋面梁与墙、柱顶端为铰接，墙、柱下端则嵌固于基础顶面；(2)(2)把屋架或屋面梁视作一刚度无限大的水平杆件，在荷载作用下无轴向变形，所以把屋架或屋面梁视作一刚度无限大的水平杆件，在荷载作用下无轴向变形，所以 排架柱受力后，所有柱顶的水平位移均相等。排架柱受力后，所有柱顶的水平位移均相等。第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设

56、计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计sGsssMG ese5 5. .3 3.2 .2 弹弹性方案单层房屋的承重纵墙计算性方案单层房屋的承重纵墙计算 http:/ 弹性方案单层房屋在风荷载作用下，如图5.18所示，内力计算步骤如下：l 首先在平面排架顶部增设一个不动的水平铰支座，形成无侧移的平面排架，它的内力分析与刚性方案相同，这时可求出该支座反力及排架内力；l 其次再把已求出的支座反力反向作用于排架的顶端（相当于撤除该支座），求出排架内力；l 最后将上述两种情况下的排架内力相叠加，则得到弹性方案房屋在水平风荷载作 用下内力。 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的

57、静力计算方案和结构设计图5.18弹性方案单层房屋在风荷载作用下计算简图http:/2 2、内力分析、内力分析(1)(1)屋面荷载及墙体自重作用屋面荷载及墙体自重作用荷载对称分布，排架无侧移，内力分析与刚性方案相同，计算简图如图5.19所示。 （5.165.16）(2)(2)风荷载作用风荷载作用1)首先在平面排架顶部增设一个不动的水平铰支座，形成无侧移的平面排架，内力分析与刚性方案相同。如图5.18（b）所示。 （5.175.17）第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计/ 2232ACBDxMMMMMMMxMH 图5.19弹性方案单层房屋在屋面荷载

58、作用下计算简图1221223()8 88B bD bRWqq HqMHqMH （ ）（ ）图5.18（b)弹性方案单层房屋在风荷载作用下计算简图http:/ 2)把已求出的支座反力反向作用于排架的顶端（相当于撤除该支座），如图5.18（c）。 （5.185.18）3)将两种情况下的排架内力即图5.18（b）、图5.18（c）的内力相叠加，则可得到弹性方案房屋在水平风荷载作用下的内力： （5.195.19）第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计1221221213()2283() 216113()2216B cD cHMRHWqq HWHqq HM

59、RHWHqq H （ ）（ ）221222125321616 3521616BB bB cDD bD cqqWHMMMHHqqWHMMMHH （ ）（ ）（ ）（ ）图5.18（c)弹性方案单层房屋在风荷载作用下计算简图http:/1 1、计算简图、计算简图 在水平荷载作用下，墙顶水平位移小于弹性方案，可在弹性方案计算简图上在柱顶加一弹性支座（图5.20），以考虑房屋的空间工作。l 平面排架顶部增设一个不动的水平铰支座求得的支座反力 ，可由刚性方案求得；l 将 反方向作用于排架柱顶，由产生的排架柱顶侧移（弹性方案柱顶侧移） ；l 刚弹性房屋空间工作影响下柱顶水平位移为 ，较弹性方案侧移减少了

60、；由于位移与内力成正比由于位移与内力成正比 ： （5.20) 可求出弹性支座的水平反力 第五章第五章 混合结构房屋的静力计算方案和结构设计混合结构房屋的静力计算方案和结构设计5 5. .3 3.3 .3 刚弹刚弹性方案单层房屋的承重纵墙计算性方案单层房屋的承重纵墙计算 图5.20 刚弹性方案单层房屋在风荷载作用下计算原理简图RRpp(1)p :(1)ppRx (1)xRhttp:/2 2、内力分析、内力分析(1)(1)屋面荷载及墙体自重作用屋面荷载及墙体自重作用 屋面荷载及墙体自重作用下排架内力分析完全同刚性方案的计算方法。(2)(2)风荷载作用风荷载作用 刚弹性方案单层房屋在风荷载作用下，如