第十章 混合结构房屋备课讲稿.doc

第十章 混合结构房屋备课讲稿 第十章混合结构房屋土木工程学院王广林xx.8章第十章混合结构房屋第一节房屋的结构布置和静力计算方案第二节墙、柱的高厚比验算和一般构造要求第三节刚性方案房屋的墙体计算第四节圈梁、过梁和挑梁混合结构房屋通常是指主要承重构件由不同的材料组成的房屋。 如房屋的楼（屋）盖采用钢筋混凝土结构、轻钢结构或木结构，而墙体、柱、基础等承重构件采用砌体（砖、石、砌块）材料。 应用如在一般民用建筑中，可用作多层住宅、宿舍、办公室、中小学教学楼、商店、酒店、食堂等，若采用配筋砌体，还可用于小高层住宅、公寓；在工业建筑中，可用于中小型单层及多层工业厂房、仓库等。 混合结构房屋中，由板、梁、屋架等构件组成的楼（屋）盖是混合结构的水平承重结构；墙、柱和基础组成了混合结构的竖向承重结构。 章第十章混合结构房屋混合结构房屋的结构布置是指墙体、柱（含构造柱）、梁、楼梯、雨蓬、圈梁、过梁等结构构件的平面布置。 结构布置是在建筑平、立、剖面基础上进行的，与建筑设计紧密相关，混合结构房屋的结构布置方案大致有以下四种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第一节房屋的结构布置和静力计算方案 一、房屋的结构布置方案1.纵墙承重方案荷载（竖向）传递路线为屋面（楼面）板梁（或屋架）纵墙基础地基 一、房屋的结构布置方案荷载主要传递路线为楼（屋）面板横墙基础地基2.横墙承重方案 一、房屋的结构布置方案横墙承重方案的特点是 （1）横墙是主要承重墙。 纵墙主要起围护、隔断作用，因此其上开设门窗洞口所受限制较少。 （2）横墙数量多、间距小，又有纵墙拉结，因此房屋的横向空间刚度大，整体性好，有良好的抗风、抗震性能及调整地基不均匀沉降的能力。 （3）横墙承重方案结构较简单、施工方便，但墙体材料用量较多。 （4）房间大小较固定，因而一般适用于宿舍、住宅、寓所类建筑。 2.横墙承重方案 一、房屋的结构布置方案其荷载传递路线为3.纵横墙承重方案 一、房屋的结构布置方案其荷载传递路线为3.纵横墙承重方案 一、房屋的结构布置方案纵横墙承重方案，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、医院等建筑。 3.纵横墙承重方案 一、房屋的结构布置方案竖向荷载的传递路线为外纵墙外纵墙基础楼（屋）面板梁地基柱柱基础4.内框架承重方案 一、房屋的结构布置方案内框架承重方案特点为 （1）外墙和柱为竖向承重构件，内墙可取消，因此有较大的使用空间，平面布置灵活； （2）由于竖向承重构件材料不同，基础形式亦不同，因此施工较复杂，易引起地基不均匀沉降； （3）横墙较少，房屋的空间刚度较差。 4.内框架承重方案 一、房屋的结构布置方案混合结构房屋的静力计算方案，是指通过对房屋空间受力性能的分析，根据房屋空间刚度的大小确定墙、柱设计时的结构计算简图。 计算简图不仅要尽量符合结构实际受力情况，还要使计算尽可能简单。 影响房屋空间受力性能的因素不仅有房屋刚度和横墙间距，还有屋架的跨度、排架的刚度、荷载的类型及多层房屋层与层之间的相互作用等。 但砌体结构设计规范为简化计算，忽略其它因素影响，仅按屋（楼）盖刚度和横墙间距两个主要因素，将混合结构房屋静力计算方案分为三种。 二、房屋的静力计算方案 二、房屋的静力计算方案1.房屋的空间工作性能砌体结构房屋是由屋盖、楼盖、墙、柱、基础等主要承重构件组成的空间受力体系，共同承担作用在房屋上的各种竖向荷载(结构的自重、屋面、楼面的活荷载)、水平风荷载和地震作用。 砌体结构房屋中仅墙、柱为砌体材料，因此墙、柱设计计算即成为砌体结构设计的两个主要方面的内容。 墙体计算主要包括内力计算和截面承载力计算(或验算)。 计算墙体内力首先要确定其计算简图，也就是如何确定房屋的静力计算方案的问题。 计算简图既要尽量符合结构实际受力情况，又要使计算尽可能简单。 现以单层房屋为例，说明在竖向荷载(屋盖自重)和水平荷载(风荷载)作用下，房屋的静力计算是如何随房屋空间刚度不同而变化的。 二、房屋的静力计算方案1.房屋的空间工作性能情况一，如图所示为两端没有设置山墙的单层房屋，外纵墙承重，屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。 该房屋的水平风荷载传递路线是风荷载纵墙纵墙基础地基；竖向荷载的传递路线是屋面板屋面梁纵墙纵墙基础地基 二、房屋的静力计算方案1.房屋的空间工作性能假定作用于房屋的荷载是均匀分布的，外纵墙的刚度是相等的，因此在水平荷载作用下整个房屋墙顶的水平位移是相同的。 如果从其中任意取出一单元，则这个单元的受力状态将和整个房屋的受力状态一样。 因此，可以用这个单元的受力状态来代表整个房屋的受力状态，这个单元称为计算单元。 二、房屋的静力计算方案1.房屋的空间工作性能这类房屋中，荷载作用下的墙顶位移主要取决于纵墙的刚度，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。 如果把计算单元的纵墙看作排架柱、屋盖结构看作横梁，把基础看作柱的固定支座，屋盖结构和墙的连接点看作铰结点，则计算单元的受力状态就如同一个单跨平面排架，属于平面受力体系，其静力分析可采用结构力学的分析方法。 二、房屋的静力计算方案1.房屋的空间工作性能情况二如图所示为两端设置山墙的单层房屋。 在水平荷载作用下，屋盖的水平位移受到山墙的约束，水平荷载的传递路线发生了变化。 屋盖可以看作是水平方向的梁，两端弹性支承在山墙上，而山墙可以看作竖向悬臂梁支承在基础上。 二、房屋的静力计算方案1.房屋的空间工作性能在水平荷载作用下，将按如下模式传递 二、房屋的静力计算方案1.房屋的空间工作性能从上面的分析可以清楚地看出，这类带山墙的房屋，风荷载的传递体系已经不是平面受力体系，而是空间受力体系。 此时，墙体顶部的水平位移不仅与纵墙自身刚度有关，而且与屋盖结构水平刚度和山墙顶部水平方向的位移有关。 可以用空间性能影响系数来表示房屋空间作用的大小。 假定屋盖在水平面内是支承于横墙上的剪切型弹性地基梁，纵墙(柱)为弹性地基，由理论分析可以得到空间性能影响系数为sp?s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。 p外荷载作用下，平面排架的水平位移值。 二、房屋的静力计算方案1.房屋的空间工作性能值愈大，房屋空间受力性能越差；值愈小，房屋空间受力性能越好，房屋的空间受力性能主要取决于楼盖或屋盖的水平刚度和横墙间距，可按下表查用。 屋盖或楼盖类别横墙间距s(m)16202428323640444852566064687210.330.390.450.500.550.600.640.680.710.740.7720.350.450.540.610.680.730.780.8230.370.490.600.680.750.81 二、房屋的静力计算方案2.房屋的静力计算方案分类若u s很小，接近于0，这类房屋的空间刚度很好，屋盖可以看作是墙、柱上端的不动铰支座。 在荷载作用下，墙柱内力按下端固定，上端有不动铰支座的竖向构件来进行分析。 以此模型计算，称为刚性方案房屋。 若u su p，接近于1，这类房屋的空间刚度很小。 虽然两端也设有山墙，但由于山墙距离太大，或山墙本身刚度很差。 屋盖的水平刚度很差，墙顶最大水平位移接近于平面受力结构。 在荷载作用下，墙柱内力分析仍按不考虑空间作用的平面结构来分析。 以此模型计算，称为弹性方案房屋。 若介于二者之间，即0u s 称为刚弹性方案。 二、房屋的静力计算方案2.房屋的静力计算方案分类规范规定，刚性和刚弹性方案房屋的横墙应符合下列要求横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%。 横墙厚度不宜小于180。 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H/2（H为横墙总高度）。 此外，横墙应与纵墙同时砌筑，如不能同时砌筑时，应采取其他措施以保证房屋的整体刚度。 二、房屋的静力计算方案2.房屋的静力计算方案分类第二节墙、柱的高厚比验算和一般构造要求砌体结构除了承受荷载以外，还要承受因温度变化、砌体的收缩变形、地基的不均匀沉降等非荷载作用带来的应力和变形，这种情况在结构和构件的承载力计算中并没有考虑进来，因此为了保证房屋具有良好的工作性能和足够的耐久性，以及考虑其它非荷载因素对结构和构件造成的影响，规范规定砌体结构除了要进行承载力计算以外，还要满足构造要求。 砌体结构的构造措施主要包括三个方面 （1）墙、柱高厚比的要求。 （2）墙、柱的一般构造要求。 （3）防止或减轻墙体开裂的主要措施。 一、墙、柱高厚比验算高厚比的概念墙、柱高厚比是指墙、柱某一方向的计算高度与相应方向边长的比值。 设计要求砌体结构设计规范中规定用验算墙、柱高厚比的方法进行墙、柱稳定性的验算，即使所设计墙、柱的高厚比小于等于允许高厚比，这是保证砌体结构在施工阶段和使用阶段稳定性的一项重要构造措施。 分类墙、柱高厚比的验算根据截面形状不同分为矩形截面墙、柱高厚比的验算，带壁柱墙高厚比验算，带构造柱墙的高厚比验算三种情况。 第二节墙、柱的高厚比验算和一般构造要求式中H0墙、柱计算高度，见前述章节表格；h墙厚或矩形柱与相对应的边长；?210?h H 一、墙、柱高厚比验算1矩形截面墙、柱高厚比的验算1自承重墙允许高厚比的修正系数，可按下列规定采用h=2401=1.2h901=1.590h2401可按插入法取值上端为自由端墙的允许高厚比，除按上述规定提高外，尚可提高30%，工程实践表明，对于厚度小于90的墙，当双面用不低于M10的水泥砂浆抹面，包括抹面层的墙厚不小于90时，可按墙厚等于90验算高厚比。 1矩形截面墙、柱高厚比的验算 一、墙、柱高厚比验算2有门窗洞口墙允许高厚比修正系数，可按下式计算式中b s在宽度范围内的门窗洞口总宽度；s相邻窗间墙、壁柱之间或构造柱之间的距离。 当按上式算得的值小于0.7时，应采用0.7；当洞口高度等于或小于墙高的1/5时，可取2=1.0。 当与墙连接的相邻两横墙的距离s12h时，墙的高度可不受上式限制。 一、墙、柱高厚比验算2.带壁柱墙的高厚比验算1)整片墙高厚比验算。 式中带壁柱墙截面的折算厚度，=3.5i；i带壁柱墙截面的回转半径，i=；I、A分别为带壁柱墙截面的惯性矩和截面面积。 ?012THh?Th/I AThH0带壁柱墙的计算高度，取相邻横墙间的距离。 一、墙、柱高厚比验算2.带壁柱墙的高厚比验算2)壁柱间墙的高厚比验算壁柱间墙的高厚比可按无壁柱墙公式进行验算。 此时可将壁柱视为壁柱间墙的不动铰支座。 因此计算H0时，s应取相邻壁柱间距离，而且不论带壁柱墙体的房屋的静力计算采用何种计算方案，H0一律按表中的刚性方案取用。 一、墙、柱高厚比验算3.带构造柱墙高厚比验算墙中设钢筋混凝土构造柱时，可提高墙体使用阶段的稳定性和刚度，高厚比验算时可考虑构造柱的有利作用。 可采用统一公式验算。 计算H0时，s应取横墙间距。 h取墙的厚度。 墙的允许高厚比可以乘以提高系数c。 =H0/h12c 一、墙、柱高厚比验算lb ?1式中系数，对细料石、半细料石砌体，=0；对混凝土砌块、粗料石、毛料石及毛砌体，=1.0；其他砌体，=1.5；b c构造柱沿墙长方向的宽度；l构造柱间距，此时取相邻构造柱间距。 当b c/l0.25时，取b c/l=0.25；当b c/l0.05时，取b c/l=0。 3.带构造柱墙高厚比验算 一、墙、柱高厚比验算规范中给出的允许高厚比限值主要是根据实践经验和一定时期内材料的质量和施工技术水平综合研究确定的。 一、墙、柱高厚比验算【例10-1】某四层教学楼，平面布置如图所示，采用装配式钢筋混凝土梁板结构，屋面和楼面构造如图8.46所示，梁截面尺寸为，梁端伸入墙内240mm，外墙厚370mm，内墙厚240mm，在开间3.3m范围内设置铝合金窗，其尺寸为，层高3.6m，采用MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌筑，施工质量等级为B级，试验算该楼墙体。 mm mm600250?mm mm21001800? 一、墙、柱高厚比验算图1结构布置及剖面图 一、墙、柱高厚比验算图2纵墙剖面图及计算简图 一、墙、柱高厚比验算【解】1确定房屋的静力计算方案最大横墙间距，查表10-3，属刚性方案。 2外纵墙高厚比验算查表10-4，取D轴横墙间距最大的一段外纵墙计算查表9-5，m m s329.933.3?24?,2.829.9m Hm s?m HH1.40.10?7.078.03.38.14.014.012?sbs? 一、墙、柱高厚比验算满足要求3.内纵墙高厚比验算取C轴上横墙间距最大的一段验算高厚比满足要求?72.182478.008.1137.01.420?hH87.092.09.9124.014.012?sbs? 一、墙、柱高厚比验算4.内横墙高厚比验算满足要求。 ms6?H s H2?m HsH22.31.42.064.02.04.00?24240.142.1324.022.320?hH 一、墙、柱高厚比验算设计砌体结构房屋时，除进行墙、柱的承载力计算和高厚比的验算外，尚应满足下列墙、柱的一般构造要求。 1）五层及五层以上房屋的墙体以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级，应符合下列要求砖采用MU10，砌块采用MU7.5，石材采用MU30，砂浆采用M5。 对于安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，墙、柱所用材料的最低强度等级应至少提高一级。 二、墙、柱的一般构造要求2）地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿房间的墙，所用材料的最低强度等级应符合表10-5的要求。 二、墙、柱的一般构造要求3）承重的独立砖柱截面尺寸不应小于240370。 毛石墙的厚度不宜小于350，毛石料柱较小边长不宜小于400。 注意，当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体。 4）跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁，对砖砌体为4.8m，对砌块和料石砌体为4.2m，对毛石砌体为3.9m，应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块，当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。 5)当梁跨度大于或等于下列数值时，对240厚的砖墙为6m，对180厚的砖墙为4.8m，对砌块、料石墙为4.8m，其支承处宜加设壁柱或采取其他加强措施。 6)预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜小于100，钢筋混凝土圈梁上不宜小于80，当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝时，其支承长度可为40，但板端缝宽不宜小于80，灌缝混凝土强度等级不宜低于C20。 二、墙、柱的一般构造要求7)支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度9m（支承在砖砌体）或7.2m（支承在砌块和料石砌体上）的预制梁的端部，应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固。 8)填充墙、隔墙应分别采取措施与周边构件可靠连接。 山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部，屋面构件应与山墙可靠拉接。 9)砌块砌体应分皮错缝搭砌。 上下皮搭砌长度不得小于90。 当搭砌长度不满足上述要求时，应在水平灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片（横向钢筋的间距不宜大于200）。 网片每端均应超过该垂直缝，其长度不得小于300。 ? 二、墙、柱的一般构造要求10)砌块墙与后砌隔墙交接处，应沿墙高每400在水平灰缝内设置不少于24，横筋间距不大于200的焊接钢筋网片。 11)混凝土砌块房屋，宜将纵横墙交接处，距墙中心线每边不小于300范围内的孔洞，采用不低于Cb20的灌孔混凝土灌实，灌实高度为墙身全高。 ? 二、墙、柱的一般构造要求图后砌隔墙与砌块墙的连接12)混凝土砌块墙体的下列部位，如未设圈梁或混凝土垫块，应采用不低于Cb20的灌孔混凝土将孔洞灌实搁栅、檩条和钢筋混凝土楼板的支承面下，高度不小于200的砌体。 屋架、梁等构件的支承面下，高度不小于600，长度不应小于600的砌体挑梁的支承面下，距墙中心线每边不应小于300，高度不应小于600的砌体。 二、墙、柱的一般构造要求13)在砌体中留槽洞或埋设管道时，应符合下列规定不应在截面长边小于500的承重墙体、独立柱内埋设管线。 墙体中避免穿行暗线或预留、开凿沟槽，无法避免时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力。 14)夹心墙中混凝土砌块的强度等级不应低于MU10，夹心墙的夹层厚度不宜大于100，夹心墙外叶墙的最大横向支承间距不宜大于9m。 二、墙、柱的一般构造要求15)夹心墙叶墙间的连接应符合下列规定叶墙应用经防腐处理的拉结件或钢筋网片连接。 当采用环形拉结件时，钢筋直径不小于4，当采用Z形拉结件时，钢筋直径不小于6。 拉结件应沿竖向梅花型布置，拉结件的水平和竖向最大间距，分别不宜大于800和600，有振动或有抗震设防要求时，其水平和竖向最大间距分别不宜大于800和400。 当采用钢筋网片作拉结件时，网片横向钢筋的直径不小于4，其间距不大于400。 网片的竖向间距不大于600，对有振动或有抗震设防要求时，不宜大于400。 拉接件在叶墙上的搁置长度，不小于叶墙厚度的2/3，并不小于60。 门窗洞口周边300范围内应附加间距不大于600的拉结件。 对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，夹心墙叶墙间宜采用不锈钢连接件。 二、墙、柱的一般构造要求 三、防止或减轻墙体开裂的措施1.墙体开裂的原因一种是因温度变化和砌体干缩变形引起的，另一种是地基产生过大的不均匀沉降造成的。 （1）因温度变化和砌体干缩变形引起的墙体裂缝1）温度裂缝形态有水平裂缝、八字裂缝两种。 水平裂缝多发生在女儿墙根部、屋面板底部、圈梁底部附近以及比较空旷高大房间的顶层外墙门窗洞口上下水平位置处；八字裂缝多发生在房屋顶层墙体的两端，且多数出现在门窗洞口上下，呈八字形。 2）干缩裂缝形态有垂直贯通裂缝、局部垂直裂缝两种。 图温度变化和砌体干缩变形引起的墙体裂缝 三、防止或减轻墙体开裂的措施 （2）因地基发生过大的不均匀沉降而产生的裂缝（a）正八字形裂缝（b）倒八字形裂缝（c）（d）斜向裂缝图因地基不均匀沉降而引起的裂缝 三、防止或减轻墙体开裂的措施2.防止墙体开裂的措施 (1)为防止或减轻房屋在正常使用条件下，由温差和砌体干缩引起的墙体竖向裂缝，应在墙体中设置伸缩缝。 伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。 三、防止或减轻墙体开裂的措施 (2)为防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝，可根据具体情况采取下列相应措施屋面应设置有效的保温、隔热层。 屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平面应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并应与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm。 采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖。 在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层，滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等做法，对于长纵墙，可只在其两端的23个开间内设置，对于横墙可只在两端各l/4范围内设置（l为横墙长度）。 三、防止或减轻墙体开裂的措施2.防止墙体开裂的措施顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当增设水平筋。 顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片（纵向钢筋不宜小于24，横向钢筋间距不宜大于200mm）或26拉结筋,钢筋网片或拉结筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小于1m（下图所示）。 顶层墙体的门窗洞口处，在过梁上的水平灰缝内设置23道焊接钢筋网片或26钢筋，并应伸入过梁两端墙内不小于600mm。 顶层墙体及女儿墙砂浆强度等级不低于M5。 房屋顶层端部墙体内增设构造柱。 女儿墙应设构造柱，构造柱间距不大于4m，构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇钢筋混凝土压顶整浇在一起。 ? 三、防止或减轻墙体开裂的措施2.防止墙体开裂的措施图顶层挑梁末端钢筋网片或钢筋 三、防止或减轻墙体开裂的措施2.防止墙体开裂的措施 (3)为防止或减轻房屋底层墙体的裂缝，可根据具体情况采取下列措施房屋的长高比不宜过大，当房屋建造在软弱地基上时，对于三层及三层以上的房屋，其长高比宜小于或等于2.5。 当房屋的长高比为时，应做到纵墙不转折或少转折，内横墙间距不宜过大。 必要时适当增加基础的刚度和强度。 在房屋建筑平面的转折部位，高度差异或荷载差异处，地基土的压缩性有显著差异处，建筑结构（或基础）类型不同处，分期建造房屋的交界处设置沉降缝。 设置钢筋混凝土圈梁是增强房屋整体刚度的有效措施，特别是基础圈梁和屋顶檐口部位的圈梁对抵抗不均匀沉降作用。 3/5.2?H l 三、防止或减轻墙体开裂的措施2.防止墙体开裂的措施在房屋底层的窗台下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片或26钢筋，并伸入两边窗间墙内不小于600mm。 采用钢筋混凝土窗台板，窗台板嵌入窗间墙内不小于600mm。 ? 三、防止或减轻墙体开裂的措施2.防止墙体开裂的措施 (4)墙体转角处和纵横墙交接处宜沿竖向每隔400500设拉结钢筋，其数值为每120mm墙厚不少于16或焊接网片，埋入长度从墙的转角或交接处算起，每边不小于600mm。 (5)蒸压灰砂砖、混凝土砌块和其他非烧结砖砌体的干缩变形较大，当实体墙超过5m时，往往在墙体中部出现两端小、中间大的竖向收缩裂缝。 为防止和减轻这类裂缝的出现，对灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结砖，宜在各层门、窗过梁上方的水平灰缝内及窗台下第一第二道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或26钢筋，焊接钢筋网片或钢筋应伸入两边窗间墙内不小于600mm。 当灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结砖实体墙长大于5m时，宜在每层墙高度中部设置23道焊接钢筋网片或的36通常水平钢筋，竖向间距宜为500mm。 ? 三、防止或减轻墙体开裂的措施2.防止墙体开裂的措施 (6)灰砂砖、粉煤灰砖、砌体宜采用粘结性好的砂浆砌筑。 混凝土砌块砌体宜采用砌块专用砂浆。 (7)为防止或减轻混凝土砌块房屋顶层两端和底层第 一、二开间窗洞处的裂缝，可采取下列措施在门窗洞口两侧不少于一个孔洞中设置不小于112的钢筋，钢筋应在楼层圈梁或基础锚固,并采用不低于C b20灌孔混凝土灌实。 在门窗洞口两侧墙体的水平灰缝中，设置长度不小于900mm，竖向间距为400mm的24焊接钢筋网片。 在顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁，窗台梁的高度宜为块高的模数，纵筋不少于 410、箍筋6200，混凝土强度等级C b20。 (8)当房屋刚度较大时，可在窗台下或窗台角处墙体内设置竖向控制缝。 在墙体高度或厚度突然变化处也宜设置竖向控制缝或采取其他可靠的防裂措施。 竖向控制缝的构造和嵌缝材料应能满足墙体平面外传力和防护的要求。 ? 三、防止或减轻墙体开裂的措施第三节刚性方案房屋的墙体计算 一、多层房屋承重纵墙对多层民用房屋，如住宅、宿舍、教学楼、办公楼等，由于横墙间距较小，一般属于刚性方案房屋。 设计时，既需验算墙体的高厚比，又要验算承重墙的承载力。 一、多层房屋承重纵墙1选取计算单元混合结构房屋纵墙一般较长，设计时选取一段有代表性的墙、柱或荷载较大以及截面较弱的部位（一个开间）作为计算单元。 计算单元的受荷宽度为一个开间，对有门窗洞口的墙体，计算截面宽度取窗间墙宽度，对无门窗洞口的墙体，计算截面宽度取。 对无门窗洞口且受均布荷载的墙体，取1m宽的墙体计算。 2)(21l l?2)(21l l?2.在竖向荷载作用下的计算竖向荷载作用下墙体计算简图 一、多层房屋承重纵墙计算简图上端-截面内力（偏压）下端-截面内力（轴压）l uN NN?l leN M?G NN Nlu?0?M2.在竖向荷载作用下的计算 一、多层房屋承重纵墙计算方法式中本层墙顶楼盖的梁或板传来的荷载即支承力；由上层墙传来的荷载；对本层墙体截面形心线的偏心矩；G本层墙体自重（包括内外粉刷，门窗自重等）。 lNuNle2.在竖向荷载作用下的计算 一、多层房屋承重纵墙计算方法2.在竖向荷载作用下的计算按下面方式确定当梁、板支承在墙体上时，有效支承长度为，由于上部墙体压在梁或板上面阻止其端部上翘，使作用点内移。 规范规定这时取作用是在距墙体内边缘处0.4，因此对墙体截面产生的偏心矩为式中y墙截面形心到受压最大边缘的距离，对矩形截面墙体，h为墙厚；梁、板有效支承长度。 le0a0ale04.0a yel?2hy? 一、多层房屋承重纵墙计算方法0a对刚性方案多层房屋外墙，当符合下列要求时，静力计算可不考虑风荷载的影响。 洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3；层高和总高不超过下表的规定；屋面自重不小于0.8kN/m2。 3.风荷载作用下的计算 一、多层房屋承重纵墙风荷载作用下的计算简图由于风荷载对外墙面相当于横向力作用，所以在水平风荷载作用下，计算简图仍为一竖向连续梁，屋盖、楼盖为连续梁的支承，并假定沿墙高承受均布线荷载（如图），其引起的弯矩可近似按下式计算式中第i层墙高，即第i层层高。 计算时应考虑左右风，使与风荷载作用下计算的弯矩组合值绝对值最大。 iH2121iwH M?3.风荷载作用下的计算 一、多层房屋承重纵墙选择控制截面每层墙取两个控制截面上截面可取墙体顶部位于梁（或板）底的砌体截面-，该截面承受弯矩M和轴力N，因此需要进行偏心受压承载力和梁下局部受压承载力验算；下截面可取墙体下部位于梁（或板）底部的砌体截面-；底层墙则取基础截面，该截面轴力N最大，仅考虑竖向荷载时弯矩为零按轴向受压计算；需考虑风荷载，则该截面弯矩，因此需按偏心受压进行承载力计算。 若每层墙体的截面及材料强度相等，则只需验算最下一层即可。 2121iqH M?3.风荷载作用下的计算 一、多层房屋承重纵墙当楼面梁支承于墙上时，梁端上下的墙体对梁端转动有一定的约束作用，因而梁端也有一定的约束弯矩。 当梁的跨度较小时，约束弯矩可以忽略；但当梁的跨度较大时，约束弯矩不可忽略，约束弯矩将在梁端上下墙体内产生弯矩，使墙体偏心矩增大。 为防止这种情况，对于梁跨度大于9m的墙承重的多层房屋，除按上述方法计算墙体承载力外，宜再按梁两端固结计算梁端弯矩，再将其乘以修正系数后，按墙体线性刚度分到上层墙底部和下层墙顶部，修正系数可按下列公式计算ha2.0?3.风荷载作用下的计算 一、多层房屋承重纵墙式中a梁端实际支承长度；h支承墙体的厚度，当上下墙厚不同时取下部墙厚。 此时-截面的弯矩不为零，不考虑风荷载时也应按偏心受压计算。 3.风荷载作用下的计算 一、多层房屋承重纵墙刚性方案的横墙承重房屋，其计算原理与纵墙承重方案的外纵墙相同。 图多层刚性方案房屋承重横墙的计算简图 二、多层房屋承重横墙1选取计算单元和计算简图通常取宽度1m的横墙作为计算单元，计算简图为每层横墙视为两端不动铰接的竖向构件，构件的高度为层高。 但当顶层为坡屋顶时，则取层高加上山尖高度的一半。 横墙承受的荷载也和纵墙一样，但对中间墙则承受两边楼盖传来的竖向力。 二、多层房屋承重横墙2控制截面的承载力验算当N l1=N l2时，沿整个横墙高度承受轴心压力，横墙的控制截面取该层墙体的底部-截面，此处轴力最大。 当N l1N l2时，顶部截面-将产生弯矩，则需验算-截面的偏心受压承载力。 当墙体支承梁时，还须验算砌体局部受压承载力。 当横墙上有洞口时应考虑洞口削弱的情况。 对直接承受风荷载的山墙，其计算方法同纵墙。 二、多层房屋承重横墙【例10-2】某四层教学楼，平面布置如图所示，采用装配式钢筋混凝土梁板结构，屋面和楼面构造如图8.46所示，梁截面尺寸为，梁端伸入墙内240mm，外墙厚370mm，内墙厚240mm，在开间3.3m范围内设置铝合金窗，其尺寸为，层高3.6m，采用MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌筑，施工质量等级为B级，试验算该楼墙体。 mm mm600250?mm mm21001800?图结构布置及剖面图图纵墙剖面图及计算简图【解】1.荷载计算 (1)屋面恒载标准值高聚物改性沥青防水卷材0.3520厚水泥砂浆找平层0.0220=0.4水泥膨胀珍珠岩平均厚度1000.110=1120厚空心板（包括灌缝）2.220厚混合砂浆板底抹灰0.0217=0.34合计4.29屋面活荷载标准值0.7（大于雪荷载0.5）mmmmmmmm2/m KN2/m KN2/m KN2/m KN2/m KN2/m KN2/m KN2/m KN (2)楼面恒荷载标准值陶瓷地砖面层0.7120厚空心板（包括灌缝）2.220厚混合砂浆板底抹灰0.0217=0.34合计3.24楼面活荷载标准值2.0 (3)墙体荷载标准值370普通砖双面粉刷7.8 (4)铝合金窗自重标准值0.4 (5)梁自重标准值4.1mmmm2/m KN2/m KN2/m KN2/m KN2/m KNmm2/m KN2/m KN2/m KN2静力计算方案根据楼盖（屋盖）类型及横墙间距，查表知该房屋属于刚性方案房屋；又根据砌体结构设计规范相关规定，可不考虑风荷载影响，承载力验算只考虑竖向荷载。 3高厚比验算详见例10-14纵墙承载力验算外纵墙上窗洞口较大，故承载力最小；横墙承受荷载较小，不必再验算。 故只需验算外纵墙的承载力。 (1)选取计算单元外纵墙厚度相同，材料强度等级不变，所以外纵墙仅需验算底层墙体的承载力。 选取计算截面为底层顶部截面-和底层底部界面-，取一个开间为计算单元，图中阴影部分为纵墙计算单元的受荷面积，窗间墙为计算截面。 底层墙的计算截面面积为2555.05001370m A?23.0m? (2)荷载计算顶层梁传来的集中恒荷载标准值4.293.33+4.13=54.771KN顶层梁传来的集中活荷载标准值0.73.33=6.93KN每一层楼面梁传来的集中恒荷载标准值3.243.33+4.13=44.376KN每一层楼面梁传来的集中活荷载标准值23.33=19.8KN24层每层外纵墙自重标准值底层外纵墙自重标准值?KN692.644.01.28.18.71.28.16.33.3?KN77.5624.01.28.18.71.28.11.43.3? (3)内力计算1）该建筑安全等级为二级，根据建筑结构荷载规范相关规定，各楼层活荷载总和的折减系数为0.85。 考虑以可变荷载效应控制组合时，取，底层墙的内力设计值为一层墙顶处由二层墙传来的轴向压力一层墙顶处楼盖传来的支承压力设计值2.1G?4.1Q?0.1C?KNNu93.461)85.028.1993.6(0.14.1)3692.642376.44771.54(2.1?KN NL81.7685.08.190.14.1376.442,1?梁端有效支撑长度楼盖传来支承压力的偏心距一层墙重设计值为底层墙体控制截面的内力是墙顶-截面墙底-截面mmfhaxx.160010100?mm ahe105xx.023704.020?KN NG07.93562.772.1?KN NN Nlu74.53881.7693.461?m kNe NM?07.810581.7608.63107.9374.538?MKN NN NG2）考虑以永久荷载效应控制组合时，取，底层墙的内力设计值为一层墙顶处由二层墙传来的轴向压力一层墙顶处楼盖传来的支承压力设计值一层墙重设计值为35.1G?4.1Q?0.7C?KNNu54.495)85.028.1993.6(7.04.1)3692.642376.44771.54(35.1?KN NL4.7685.08.197.04.1376.4435.1?KN NG7.104562.7735.1?底层墙体控制截面的内力是墙顶-截面墙底-截面 (4)截面承载力验算取永久荷载效应控制组合计算出的内力进行承载力验算。 KN NN Nlu94.5714.7654.495?m kNe NM?02.81054.76064.6767.10494.571?MKN NN NG1）一层墙体截面查表满足要求。 MPa f5.1?mm HH00140.10?.1137041000.10?hHB?0378.037094.57102.8?hN Mhe78.0?KN NKN Af94.57135.6495.110555.078.06?2）一层墙体截面()由，查表满足要求。 (5)梁端支承处砌体局部受压承载力验算略。 0?e1.11?84.0?KN NKN Af64.6763.699.110555.084.06?某6层砖混结构教学楼，其平面和剖面图如图所示。 外墙厚490mm，内墙厚均为240mm，墙体拟采用MU10实心砖，13层采用M10混合砂浆砌筑，46层采用M7.5混合砂浆砌筑，墙面及梁侧抹灰均为20mm，试验算外纵墙的强度。 (提示楼面活荷载标准值为2KN/m2，屋面活荷载为0.5KN/m2，基本风压0.45KN/m2)大作业大作业大作业第四节圈梁、过梁和挑梁 一、圈梁混合结构房屋中，在墙体内连续设置并形成水平封闭状的钢筋混凝土梁或钢筋砖梁，称为圈梁。 (1)圈梁的主要功能1）增加砌体结构房屋的空间整体性和刚度。 2）建筑在软弱地基或地基承载力不均匀的砌体房屋，可能会因地基的不均匀沉降而在墙体中出现裂缝，设置圈梁后，可抑制墙体开裂的宽度或延迟开裂的时间，还可有效地消除或减弱较大振动荷载对墙体产生的不利影响。 3）跨越门窗洞口的圈梁，配筋若不少于过梁的配筋时，可兼作过梁。 (2)圈梁的布置对空旷的单层房屋，如车间、仓库、食堂等1）砖砌体房屋，檐口标高为58m，应设置圈梁一道，檐口标高大于时，应增加设置数量。 2）砌块或石砌体房屋，檐口标高为时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于5m，应增加设置数量。 对有电动桥式吊车或较大振动设备的单层工业房屋，除在檐口或窗顶标高处设置钢筋混凝土圈梁外，尚宜在吊车梁标高处或其它适当位置增设。 一、圈梁 (2)圈梁的布置对多层砖砌体民用房屋，如住宅、办公楼等，当墙厚240mm，且层数为层时宜设置檐口圈梁一道；当层数超过4层时,应在所有纵横墙上隔层设置圈梁或适当增设。 多层砌体工业房屋，应每层设置钢筋混凝土圈梁。 设置墙梁的多层砌体房屋应在托梁、墙梁顶面及檐口标高处设置现浇的钢筋混凝土圈梁，其他楼层处应在所有纵横墙上每层设置。 采用现浇钢筋混凝土楼（屋）盖的多层砌体房屋，当层数超过5层时，除在檐口标高处设置一道圈梁外，可隔层设置圈梁，并与楼（屋）盖面板一起浇注。 一、圈梁 (2)圈梁的布置根据建筑地基基础设计规范，建筑在软弱地基或不均匀地基上的砌体房屋，应按下列规定设计圈梁1）在多层房屋的基础和顶层檐口处各设置一道圈梁，其他各层可隔层设置。 必要时也可层层设置。 2）圈梁应设置在外墙、内纵墙和主要内横墙上。 3）单层工业厂房、仓库等，可结合基础量、过梁等酌情设置。 4）在墙体上开洞过大时，宜在开洞部位适当配筋和采用构造柱和圈梁加强。 一、圈梁 (3)圈梁的种类钢筋混凝土圈梁钢筋混凝土圈梁梁高不宜小于120mm，常取180mm。 当墙厚h240mm时，圈梁的宽度b=h，当h240mm时，取b2/3h或b=h。 钢筋砖圈梁钢筋砖圈梁采用不低于M5的砂浆砌筑。 圈梁高度一般为皮砖；钢筋不少于66，水平间距不大于120mm。 并分上、下两层设在圈梁顶部和底部。 一、圈梁? (4)圈梁的构造圈梁宜连续地设在同一水平面上，并形成封闭形状。 当圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。 附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其垂直间距的倍，且不小于1.0m；纵筋宜选用410或412，搭接长度按受拉钢筋考虑，箍筋间距不宜大于300mm。 一、圈梁? (4)圈梁的构造在刚弹性和弹性方案房屋中，檐口圈梁与屋架或屋面大梁等构件应可靠连结。 圈梁兼作过梁时，在过梁范围内的配筋应按过梁计算确定。 内框架房屋，宜每层设置圈梁。 采用现浇的钢筋混凝土屋盖和楼盖时，当层数超过5层时，除在檐口标高处设置一道圈梁外，可隔层设置圈梁，并与楼板一起现浇，未设置圈梁的露面板嵌入墙内的长度不应小于120mm，并沿墙长配置不少于210的纵向钢筋。 一、圈梁? 二、过梁1.过梁的种类及构造 （1）砖砌平拱过梁 （2）钢筋砖过梁 （3）钢筋混凝土过梁 (1)砖砌平拱过梁将砖块竖放立砌或对称斜砌，宽度与墙厚相同，用竖砖砌筑部分的高度不应小于240，过梁的跨度不应超过1.2m，砖砌过梁截面计算高度内砂浆强度等级不宜低于M5。 砖砌平拱过梁 二、过梁 (2)钢筋砖过梁砖块的砌筑方法与墙体相同，只是在过梁底部设置砂浆层，砂浆内设置受拉钢筋，钢筋直径不应小于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。 钢筋砖过梁跨度不应超过1.5m，截面计算高度内砂浆强度等级不宜低于M5。 钢筋砖过梁 二、过梁 (3)钢筋混凝土过梁在实际工程中大量采用，形式多种，一般为预制，目前各地市均编制有相应标准图集供设计者选用。 钢筋混凝土过梁 二、过梁（ （1）墙体荷载1）对于砖砌墙体，当过梁上的墙体高度h w 当过梁上的墙体高度h wl n/3时，应按高度l n/3的墙体自重作为均布荷载考虑。 2.过梁上的荷载 二、过梁（ （1）墙体荷载2）对于混凝土砌块砌体，当过梁上的墙体高度h w 当过梁上的墙体高度h wl n/2时时，应按高度l n/2的