文档介绍：第十章 混合结构房屋
房屋的空间工作和静力计算方案
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墙、柱高厚比验算
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刚性方案房屋的计算
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弹性及刚弹性方案房屋的计算
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砌体结构中的过梁与圈梁
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砌体结构的构造要求
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第十章混合结构房屋
本章内容提要
本章主要介绍混合结构房屋的空间性能及静力计算方案,墙、柱的高厚比验算方法以及单层和多层房屋的墙体承载力计算,过梁和圈梁的设计方法,砌体结构的构造要求等内容。要求了解和建立混合结构房屋空间作用的概念,掌握混合结构房屋静力计算方案,掌握墙柱的高厚比验算方法,能进行刚性方案房屋墙体的计算,了解过梁与圈梁的设计方法,领会砌体结构的一般构造要求。
第十章混合结构房屋
房屋的空间工作和静力计算方案
在进行墙体的内力计算时,首先要确定计算简图。
(a)所示的无山墙和横墙的单层房屋,其屋盖支承在外纵墙上。如果从两个窗口中间截取一个单元,则这个单元的受力状态与整个房屋的受力状态是一样的。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,见图(a)、(b)。沿房屋纵向各个单元之间不存在相互制约的空间作用,这种房屋的计算简图为一单跨平面排架(图(d))。
一、房屋的空间工作
无山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况
若在上述单层房屋的两端设置山墙((a)),则屋盖不仅与纵墙相连,而且也与山墙(横墙)相连。当水平荷载作用于外纵墙面时,屋盖结构如同水平方向的梁而弯曲,其水平位移已不是平移,(b)中所示的曲线,水平位移的大小等于山墙的侧移uw和屋盖梁水平挠度的总和。
根据试验研究,房屋的空间刚度主要取决于屋盖水平刚度和横墙间距的大小。
有山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况
房屋的空间工作和静力计算方案
《规范》规定,在混合结构房屋内力计算中,根据房屋的空间工作性能,分为三种静力计算方案:
(1) 刚性方案
房屋横墙间距较小,屋(楼)盖水平刚度较大时,房屋的空间刚度较大,在荷载作用下,房屋的水平位移较小,在确定房屋的计算简图时,可以忽略房屋水平位移,而将屋盖或楼盖视作墙或柱的不动铰支承(图10 .3(a)),这种房屋称为刚性方案房屋。一般多层住宅、办公楼、医院往往属于此类方案。
二、房屋的静力计算方案
混合结构房屋的计算简图(a) 刚性方案;(b) 刚弹性方案;(c) 弹性方案
房屋的空间工作和静力计算方案
(2) 弹性方案
房屋横墙间距较大,屋盖或楼盖的水平刚度较小时,房屋的空间工作性能较差,在荷载作用下,房屋的水平位移较大,在确定房屋的计算简图时,必须考虑水平位移,把屋盖或楼盖与墙、柱的连接处视为铰接,并按不考虑空间工作的平面排架计算((c)),这种房屋称为弹性方案房屋。一般单层厂房、仓库、礼堂、食堂等多属于弹性方案房屋。
混合结构房屋的计算简图(a) 刚性方案;(b) 刚弹性方案;(c) 弹性方案
房屋的空间工作和静力计算方案
(3) 刚弹性方案
房屋的空间刚度介于刚性与弹性方案之间,在荷载作用下,房屋的水平位移较弹性方案小,但又不可忽略不计。这种房屋属于刚弹性方案房屋,其计算简图可用屋盖或楼盖与墙、柱连接处为具有弹性支撑的平面排架((b))。
混合结构房屋的计算简图(a) 刚性方案;(b) 刚弹性方案;(c) 弹性方案
房屋的空间工作和静力计算方案
在计算刚弹性方案的墙、柱内力时,通常引入空间性能影响系数η来反映房屋的空间作用,η定义为: η=us/up
在《规范》中,将房屋按屋盖或楼盖的刚度划分为三种类型,并按房屋的横墙间距S来确定其静力计算方案,。
房屋的静力计算方案
房屋的空间工作和静力计算方案
作为刚性和刚弹性方案静力计算的房屋横墙,应具有足够的刚度,以保证房屋的空间作用,并符合下列要求:
①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%;
②横墙的厚度不宜小于180mm;
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其总高度的1/2。
房屋的空间工作和静力计算方案