《混合结构房屋》PPT课件

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1、第 十 章 混 合 结 构 房 屋苏 州 科 技 学 院 土 木 工 程 学 院唐 兴 荣 博 士 教 授二 一 二 年 五 月 混 合 结 构 房 屋 的 组 成 墙 、 柱 、 基 础 等 竖 向 构 件 砌 体 材 料 楼 盖 、 屋 盖 等 水 平 构 件 钢 筋 混 凝 土 材 料 （ 或 轻 型 钢 结 构 、 木 材 ） 适 用 范 围 低 层 、 多 层 民 用 建 筑 第 一 节 房 屋 结 构 布 置 和 静 力 计 算 方 案一 、 房 屋 的 结 构 布 置 方 案 （ 根 据 承 重 墙 体 和 柱 的 位 置 分 类 ）1、 纵 墙 承 重 方 案 由 纵 墙 直

2、接 承 受 楼 面 、 屋 面 荷 载 （ 无 内 横 墙 或 横 墙 间 距 很 大 ） 荷 载 传 递 途 径 屋 （ 楼 ） 面 荷 载 横 向 梁 纵 墙 基 础 地 基 图 10-1 纵 墙 承 重 方 案 2、 横 墙 承 重 方 案 横 墙 直 接 承 受 楼 、 屋 面 荷 载 横 墙 为 主 要 承 重 墙 荷 载 主 要 传 递 途 径 屋 （ 楼 ） 面 荷 载 横 墙 基 础 地 基 图 10-2 横 墙 承 重 方 案 3、 纵 横 墙 混 合 承 重 方 案 纵 横 墙 直 接 承 受 楼 、 屋 面 荷 载 纵 墙 、 横 墙 为 主 要 承 重 墙 荷 载 主

3、要 传 递 途 径 屋 （ 楼 ） 面 荷 载 纵 墙 或 横 墙 相 应 的 基 础 地 基 图 10-3 纵 横 墙 混 合 承 重 方 案 4、 内 框 架 承 重 方 案 房 屋 内 部 的 钢 筋 混 凝 土 框 架 和 外 部 墙 体 、 附 壁 柱 构 成 的 结 构 布 置 方 案 荷 载 主 要 传 递 途 径 楼 屋 面 荷 载 外 墙 /框 架 柱 基 础 地 基 图 10-4 内 框 架 承 重 方 案 方 案 平 面 布 置 刚 度 材 料 适 用 范 围纵 墙 方 案 室 内 空 间较 大 ， 使 用布 置 灵 活 横 向 刚 度 较差 楼 、 屋 盖 用 材料 多

4、 ， 墙 使 用 材料 少 要 求 空 间 大 的 房 屋（ 如 厂 房 、 仓 库 等 ）横 墙 方 案 横 墙 较 密 ，布 置 受 限 制 横 向 刚 度 好 墙 体 用 材 料 多 ，楼 、 屋 盖 用 材 料少 横 墙 间 距 较 密 的 房屋 （ 如 住 宅 、 宿 舍 、旅 馆 、 招 待 所 等 ）纵 横 墙 混合 方 案 布 置 比 较灵 活 两 个 方 向 刚度 均 较 好 介 于 纵 墙 承 重和 横 墙 承 重 之 间 较 大 空 间 的 房 屋（ 如 教 室 、 办 公 楼 或塔 式 建 筑 ）内 框 架 方案 布 置 灵 活 、易 满 足 使 用要 求 空 间 刚

5、度 较差 与 全 框 架 相 比节 省 钢 材 、 水 泥等 多 层 工 业 厂 房 （ 仓库 、 商 店 等 ）表 10-1 承 重 方 案 的 比 较 二 、 房 屋 的 静 力 计 算 方 案1、 混 合 结 构 房 屋 的 空 间 工 作竖 向 承 重 构 件 和 水 平 承 重 构 件 形 成 空 间 体 系 ， 共 同 承 受 外 荷 载 两 端 无 山 墙 单 层 房 屋 两 端 有 山 墙 单 层 房 屋 空 间 性 能 影 响 系 数 h=us/up (10-1) us直 接 受 荷 的 结 构 构 件 某 点 的 总 侧 移 ； up相 同 平 面 结 构 构 件 在 同

6、一 位 置 的 总 侧 移 。 h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 ； h值 愈 小 ， 房 屋 的 水 平 侧 移 愈 小 ， 房 屋 的 空 间 作 用 愈 大 。 横 墙 间 距 是 影 响 房 屋 刚 度 或 侧 移 大 小 的 重 要 因 素 二 、 静 力 计 算 方 案 考 虑 屋 盖 刚 度 和 横 墙 间 距 两 个 主 要 因 素 的 影 响 ， 按 房 屋 空 间 刚 度 大小 ， 将 混 合 结 构 房 屋 静 力 计 算 方 案 分 为 三 种 ： 刚 性 方

7、案 刚 弹 性 方 案 弹 性 方 案 刚 性 方 案 和 刚 弹 性 方 案 的 横 墙 应 符 合 下 列 要 求 ： 洞 口 面 积 横 墙 中 开 有 洞 口 ， 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 横 墙 厚 度 不 宜 小 于 180mm。 横 墙 高 度 单 层 房 屋 的 横 墙 高 度 H 不 宜 大 于 横 墙 的 长 度 ； 多 层 房 屋 的 横 墙 高 度 H 不宜 大 于 横 墙 长 度 的 2倍 。 第 二 节 墙 、 柱 的 高 厚 比 验 算 和 一 般 构 造 要 求一 、 墙 、 柱 的

8、 允 许 高 厚 比 和 高 厚 比 验 算保 证 墙 、 柱 的 稳 定 性1、 允 许 高 厚 比 b取 决 于 砂 浆 强 度 等 级 、 墙 上 是 否 开 洞 及 洞 口 尺 寸 、 是 否 承 重 、 支 承 条 件 以 及施 工 质 量 等 因 素 2、 墙 、 柱 高 厚 比 验 算 210 hH （ 10-2） ssbsbs图 10-6 门 窗 洞 口 宽 度 二 、 一 般 构 造 要 求 墙 、 柱 构 造 上 除 满 足 高 厚 比 要 求 外 ， 还 需 注 意 满 足 其 它 一 些 构 造 要 求 ，保 证 房 屋 工 作 的 整 体 性 和 可 靠 性 。1 材

9、 料 的 最 低 强 度 要 求 五 层 及 五 层 以 上 房 屋 的 外 墙 、 潮 湿 房 间 的 墙 、 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 为 ： 砖 MU10； 砌 块 MU7.5； 石 材 MU30； 砂 浆 M5 对 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 ， 即 砖 MU15； 砌 块 MU10； 石 材 MU40； 砂 浆 M7.5 在 室 内 地 面 以 下 ， 室 外 散 水

10、坡 顶 面 以 上 的 砌 体 内 ， 应 铺 设 防 潮 层 。 防 潮 层 材 料 一 般 情 况 下 采 用 防 水 水 泥 砂 浆 。 地 面 以 下 或 防 潮 层 以 下 的 砌体 ， 所 用 的 材 料 的 最 低 强 度 等 级 应 符 合 表 10-5的 要 求 。 2 截 面 尺 寸 承 重 的 独 立 砖 柱 截 面 尺 寸 不 应 小 于 240mm 370mm。 毛 石 墙 的 厚 度 不 宜 小 于 350mm 毛 料 石 柱 较 小 边 长 不 宜 小 于 300mm 3、 垫 块 设 置 跨 度 大 于 6m的 屋 架 跨 度 大 于 4.8m（ 砖 砌 体 ）

11、 、 3.9m（ 对 毛 石 砌 体 ） 、 4.2m（ 对 砌 块 砌体 或 料 石 砌 体 ） 的 梁支 承 面 下 的 砌 体 应 设 置 混 凝 土 或 钢 筋 混 凝 土 垫 块4、 壁 柱 设 置 当 梁 的 跨 度 大 于 或 等 于 下 列 数 值 时 ， 其 支 承 处 宜 加 设 壁 柱 或 采 取 其 他加 强 措 施 ： /6m （ 240mm厚 的 砖 墙 ） /4.8m (180mm厚 的 砖 墙 ) /4.8m (砌 块 、 料 石 墙 )5、 预 制 构 件 的 支 承 预 制 钢 筋 混 凝 土 板 的 支 承 长 度 在 墙 上 不 宜 小 于 100mm，

12、 在 圈 梁 上 不宜 小 于 80mm。 支 承 在 砖 砌 体 上 的 吊 车 梁 、 屋 架 ， 及 跨 度 9m的 预 制 梁 的 端 部 ， 应 采 用 锚 固 件 与 墙 柱 上 的 垫 块 锚 固 。 三 、 防 止 或 减 轻 墙 体 开 裂 的 主 要 措 施1、 防 止 温 差 和 墙 体 干 缩 引 起 的 裂 缝 为 防 止 或 减 轻 房 屋 在 正 常 使 用 条 件 下 ， 由 温 差 和 砌 体 干 缩 变 形 引 起 的 墙 体 竖向 裂 缝 ， 应 在 墙 体 中 设 置 伸 缩 缝 。 砌 体 房 屋 伸 缩 缝 的 最 大 间 距 （ 表 10-6） （

13、 整 体 式 或 装 配 整 体 式 钢 筋 混 凝 土 结 构 ， 有 保 温 层 或 隔 热 层 的 屋 盖 、 楼 盖 ，最 大 间 距 50m； 无 保 温 层 或 隔 热 层 的 屋 盖 ， 最 大 间 距 40m）2、 防 止 或 减 轻 房 屋 顶 层 墙 体 裂 缝 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 层 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

14、 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 。 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 顶 层 墙 体 的 门 窗 洞 口 处 ， 在 过 梁 上 的 水 平 灰 缝 内 设 置 2 3道 焊 接钢 筋 网 片 或 26钢 筋 ， 并 应 伸

15、 入 过 梁 两 端 墙 内 不 少 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 。 3、 为 防 止 或 减 轻 房 屋 底 层 墙 体 裂 缝 的 措 施 房 屋 的 长 高 比 不 宜 过 大 。 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

16、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 宜 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 最 为 有 效 。 必 要 时 应增 大 基 础 圈 梁 的 刚 度 。 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 ， 并应 伸 入 两 边 窗 间 墙 内 不

17、少 于 600mm。 采 用 钢 筋 混 凝 土 窗 台 板 ， 窗 台 板 嵌 入 窗 间 墙 内 不 少 于 600mm。4、 墙 体 转 角 处 和 纵 横 墙 交 接 处 宜 沿 竖 向 每 隔 400 500mm设 拉 结 钢 筋 ，其 数 量 为 每 120mm墙 厚 不 少 于 16钢 筋 或 焊 接 钢 筋 网 片 ， 埋 入 长 度 从墙 的 转 角 或 交 接 处 算 起 ， 每 边 不 小 于 600mm。 5、 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

18、 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 。 1、 过 梁 过 梁 的 分 类 及 应 用 范 围 钢 筋 混 凝 土 过 梁 （ 有 较 大 振 动 荷 载 或 可 能 产 生 不 均 匀 沉 降 的 房 屋 ） 第 三 节 过 梁 、 圈 梁 、 墙 梁 、 悬 挑 构 件 砖 砌 过 梁 钢 筋 砖 过 梁 （ 跨 度 不 应 超 过 1.5m） 砖 砌 平 拱 （ 跨 度 不 应 超 过 1.2m） 砖 砌 过 梁

19、的 构 造 要 求 砖 砌 过 梁 截 面 计 算 高 度 内 的 砂 浆 不 宜 低 于 M5； 砖 砌 平 拱 用 竖 砖 砌 筑 部 分 的 高 度 不 应 小 于 240mm； 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。 2、 圈 梁（ 1） 圈 梁 的 设 置 圈 梁 砌 体 房 屋 结 构 中 ， 在 墙 体 内 水 平 方 向 设 置 封 闭 的 钢 筋 混 凝 土

20、 梁（ 2） 圈 梁 的 作 用 增 强 房 屋 的 整 体 性 和 空 间 刚 度 ； 防 止 由 于 地 基 不 均 匀 沉 降 或 较 大 振 动 荷 载 等 对 房 屋 引 起 的 不 利 影 响 。 设 置 在 基 础 顶 面 部 位 和 檐 口 部 位 的 圈 梁 对 抵 抗 不 均 匀 沉 降 作 用 最 为 有效 。 当 房 屋 中 部 沉 降 较 两 端 为 大 时 ， 位 于 基 础 顶 面 部 位 的 圈 梁 作 用 较 大 ；当 房 屋 两 端 沉 降 较 中 部 为 大 时 ， 檐 口 部 位 的 圈 梁 作 用 较 大 。（ 3） 圈 梁 构 造 圈 梁 宜 连 续

21、 地 设 在 同 一 水 平 面 上 ， 并 形 成 封 闭 状 。 纵 横 墙 交 接 处 的 圈 梁 应 有 可 靠 的 连 接 。 刚 弹 性 和 弹 性 方 案 房 屋 ， 圈 梁应 与 屋 架 、 大 梁 等 构 件 可 靠 连 接 。 钢 筋 混 凝 土 圈 梁 的 宽 度 宜 与 墙 厚 相 同 ， 当 墙 厚 h 240mm时 ， 其 宽 度不 宜 小 于 2h/3。 圈 梁 高 度 不 应 小 于 120mm。 纵 向 钢 筋 不 宜 少 于 4f10 ，绑 扎 接 头 的 搭 接 长 度 按 受 拉 钢 筋 考 虑 ， 箍 筋 间 距 不 应 大 于 300mm。 圈 梁

22、兼 作 过 梁 时 ， 过 梁 部 分 的 钢 筋 应 按 计 算 用 量 另 行 增 配 。 3、 墙 梁 墙 体 不 仅 作 为 荷 载 作 用 在 托 梁 上 ， 而 且 作 为 结 构 的 一 部 分 与 托 梁 共 同工 作 ， 这 种 由 钢 筋 混 凝 土 托 梁 和 梁 上 计 算 高 度 范 围 内 的 砌 体 墙 组 成 的组 合 构 件 墙 梁（ 1） 分 类 按 承 受 荷 载 分 类 ： 承 重 墙 梁 、 自 承 重 墙 梁 按 支 承 条 件 分 类 ： 简 支 墙 梁 、 连 续 墙 梁 、 框 支 墙 梁 （ 2） 墙 梁 的 构 造 要 求 材 料 托 梁

23、的 混 凝 土 强 度 等 级 不 应 低 于 C25。 纵 向 钢 筋 宜 采 用 H RB335、 H RB400或 RRB400级 钢 筋 。 承 重 墙 梁 的 块 材 强 度 等 级 不 应 低 于 MU10， 计 算 高 度 范 围 内 墙 体 的 砂 浆强 度 等 级 不 应 低 于 M7.5。 墙 体 框 支 墙 梁 的 上 部 砌 体 房 屋 ， 以 及 设 有 简 支 墙 梁 或 连 续 墙 梁 的 房 屋 ， 应满 足 刚 性 方 案 房 屋 的 要 求 。 墙 梁 计 算 高 度 范 围 内 的 墙 体 厚 度 ， 对 砖 砌 体 不 应 小 于 240mm， 对 混

24、凝土 砌 块 砌 体 不 应 小 于 190mm。 墙 梁 洞 口 上 方 应 设 置 混 凝 土 过 梁 ， 其 支 承 长 度 不 应 小 于 40mm； 洞 口 范围 内 不 应 施 加 集 中 荷 载 。 承 重 墙 梁 的 支 座 处 应 设 置 落 地 翼 墙 。 当 墙 梁 墙 体 在 靠 近 支 座 1 3lo范 围 内 开 洞 时 ， 支 座 处 应 设 置 落 地 且 上 下 贯 通 的 构 造 柱 ， 并 应 与 每 层 圈 梁 连 接 。 墙 梁 计 算 高 度 范 围 内 的 墙 体 ， 每 天 可 砌 高 度 不 应 超 过 1.5m， 否 则 应 加设 临 时 支

25、 撑 。 托 梁 有 墙 梁 的 房 屋 的 托 梁 两 边 各 一 个 开 间 及 相 邻 开 间 处 应 采 用 现 浇 混 凝 土楼 盖 。 托 梁 每 跨 底 部 的 纵 向 受 力 钢 筋 应 通 长 设 置 ， 不 得 在 跨 中 段 弯 起 或 截 断 。 墙 梁 的 托 梁 跨 中 截 面 纵 向 受 力 钢 筋 总 配 筋 率 不 应 小 于 0.6%。 承 重 墙 梁 的 托 梁 在 砌 体 墙 柱 上 的 支 承 长 度 不 应 小 于 350mm。 当 托 梁 高 度 hb 500mm时 ， 应 沿 梁 高 设 置 通 长 水 平 腰 筋 ， 直 径 不 应 小于 12

26、mm， 间 距 不 应 大 于 200mm。 墙 梁 边 开 洞 口 和 两 侧 各 一 个 梁 高 hb范 围 内 直 至 靠 近 洞 口 的 支 座 边 的 托梁 箍 筋 直 径 不 宜 小 于 8mm， 间 距 不 应 大 于 100mm。 4、 悬 挑 构 件 一 端 嵌 入 墙 内 ， 一 端 挑 出 的 梁 或 板 ， 称 为 悬 挑 构 件（ 1） 悬 挑 构 件 的 受 力 性 能 埋 置 于 砌 体 中 的 悬 挑 构 件 是 与 砌 体 共 同 工 作 的 。 在 悬 挑 端 集 中 力 F及砌 体 上 荷 载 作 用 下 ， 挑 梁 经 历 了 弹 性 、 界 面 水 平

27、 裂 缝 发 展 及 破 坏 三 个受 力 阶 段 。 (2) 挑 梁 的 三 种 破 坏 形 态 抗 倾 覆 力 矩 小 于 倾 覆 力 矩 而 使 挑 梁 围 绕 倾 覆 点 O发 生 倾 覆 破 坏 。 挑 梁 下 砌 体 局 部 受 压 破 坏 。 挑 梁 倾 覆 点 附 近 正 截 面 受 弯 破 坏 或 斜 截 面 受 剪 破 坏 。 (3) 挑 梁 的 构 造 要 求 纵 向 受 力 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 。 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/l之 比 宜 大 于 2。