5 砌体结构房屋墙体设计

第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.1混合结构房屋的组成及结构布置方案混合结构房屋的组成及结构布置方案混合结构房屋的静力计算方案混合结构房屋的静力计算方案墙柱高厚比验算墙柱高厚比验算单层房屋的墙体计算单层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算多层房屋的墙体计算地下室墙的计算地下室墙的计算本章内容本章内容第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.25.1 混合结构房屋组成及结构布置混合结构房屋组成及结构布置混合结构房屋通常是指混合结构房屋通常是指主要承重构件由不同的材料组成主要承重构件由不同的材料组成的房屋。的房屋。如房屋的楼如房屋的楼(屋屋)盖采用钢筋混凝土结构、轻钢结构或木结构，而墙体、盖采用钢筋混凝土结构、轻钢结构或木结构，而墙体、柱、基础等竖向承重构件采用砌体（柱、基础等竖向承重构件采用砌体（砖、石、砌块）砖、石、砌块）材料。材料。一般情况下，混合结构房屋的墙、柱占房屋总重的一般情况下，混合结构房屋的墙、柱占房屋总重的60%左右，其左右，其造价约占造价约占40%。由于混合结构房屋的墙体材料通常就地取材，因此由于混合结构房屋的墙体材料通常就地取材，因此混合结构房屋具有混合结构房屋具有造价低造价低的优点，被的优点，被广泛应用广泛应用于多层住宅、宿舍、于多层住宅、宿舍、办公楼、中小学教学楼、商店、酒店、食堂等民用建筑中；同时还办公楼、中小学教学楼、商店、酒店、食堂等民用建筑中；同时还大量应用于中小型单层及多层工业厂房、仓库等工业建筑中。大量应用于中小型单层及多层工业厂房、仓库等工业建筑中。过去我国混合结构房屋的墙体材料大多数采用粘土砖，由于粘土过去我国混合结构房屋的墙体材料大多数采用粘土砖，由于粘土砖的烧制要占用大量农田，破坏环境资源，近年来国家已经砖的烧制要占用大量农田，破坏环境资源，近年来国家已经限制限制了了粘土实心砖的使用粘土实心砖的使用，主要采用粘土空心砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤，主要采用粘土空心砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖等墙体材料。灰砖等墙体材料。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.3 在砌体结构房屋的设计中，承重墙、柱的布置十分重要。因为承重墙、在砌体结构房屋的设计中，承重墙、柱的布置十分重要。因为承重墙、柱的布置直接影响到房屋的平面划分、空间大小，荷载传递，结构强度、柱的布置直接影响到房屋的平面划分、空间大小，荷载传递，结构强度、刚度、稳定、造价及施工的难易。通常将平行于房屋长向布置的墙体称刚度、稳定、造价及施工的难易。通常将平行于房屋长向布置的墙体称为为纵墙纵墙；平行于房屋短向布置的墙体称为；平行于房屋短向布置的墙体称为横墙横墙；房屋四周与外界隔离的；房屋四周与外界隔离的墙体称墙体称外墙外墙；外横墙又称为；外横墙又称为山墙山墙；其余墙体称为；其余墙体称为内墙内墙。砌体结构房屋中的屋盖、楼盖、内外纵墙、横墙、柱和基础等是主要砌体结构房屋中的屋盖、楼盖、内外纵墙、横墙、柱和基础等是主要承重构件，它们互相连接，共同构成承重体系。根据结构的承重构件，它们互相连接，共同构成承重体系。根据结构的承重体系承重体系和和荷载的传递路线荷载的传递路线，房屋的，房屋的结构布置可分为以下几种方案结构布置可分为以下几种方案:一、纵墙承重方案 纵墙承重方案是指纵墙承重方案是指纵墙直接承受屋面、楼面荷载纵墙直接承受屋面、楼面荷载的结构方案。对于要的结构方案。对于要求有较大空间的房屋求有较大空间的房屋(如单层工业厂房、仓库等如单层工业厂房、仓库等)或隔墙位置可能变化的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或屋面房屋，通常无内横墙或横墙间距很大，因而由纵墙直接承受楼面或屋面荷载，从而形成纵墙承重方案荷载，从而形成纵墙承重方案(如图如图5.1所示所示)。这种方案房屋的。这种方案房屋的竖向荷载竖向荷载的主要传递路线的主要传递路线为：板为：板梁梁(屋架屋架)纵向承重墙纵向承重墙基础基础地基。地基。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.4图图5.1 5.1 纵墙承重方案纵墙承重方案 纵墙承重体系的纵墙承重体系的特点特点如下：如下：(1)纵墙是主要的纵墙是主要的承重墙承重墙。横墙的设置主要是为了满足房间的使用要求，。横墙的设置主要是为了满足房间的使用要求，保证纵墙的侧向稳定和房屋的整体刚度，因而房屋的划分比较灵活。保证纵墙的侧向稳定和房屋的整体刚度，因而房屋的划分比较灵活。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.5(2)由于纵墙承受的荷载较大，在纵墙上设置的由于纵墙承受的荷载较大，在纵墙上设置的门、窗洞口的大小及位门、窗洞口的大小及位置置都都受到一定的限制受到一定的限制。(3)纵墙间距一般比较大，横墙数量相对较少，房屋的纵墙间距一般比较大，横墙数量相对较少，房屋的空间刚度空间刚度不如横不如横墙承重体系。墙承重体系。(4)与横墙承重体系相比，楼盖与横墙承重体系相比，楼盖材料材料用量相对较多，墙体的材料用量较用量相对较多，墙体的材料用量较少。少。纵墙承重方案纵墙承重方案适用于适用于使用上要求有使用上要求有较大空间的房屋较大空间的房屋(如教学楼、图书如教学楼、图书馆馆)以及常见的单层及多层空旷砌体结构房屋以及常见的单层及多层空旷砌体结构房屋(如食堂、俱乐部、中小型如食堂、俱乐部、中小型工业厂房工业厂房)等。纵墙承重的多层房屋，特别是空旷的多层房屋，等。纵墙承重的多层房屋，特别是空旷的多层房屋，层数不层数不宜过多宜过多，因纵墙承受的竖向荷载较大，若层数较多，需显著增加纵墙，因纵墙承受的竖向荷载较大，若层数较多，需显著增加纵墙厚度或采用大截面尺寸的壁柱，这从经济上或适用性上都不合理。因厚度或采用大截面尺寸的壁柱，这从经济上或适用性上都不合理。因此，当层数较多、楼面荷载较大时，宜选用钢筋混凝土框架结构。此，当层数较多、楼面荷载较大时，宜选用钢筋混凝土框架结构。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.6 2.点一面接触单元用于某一点和任意形状的面的接触 可使用多个点面接触单元模拟棱边和面的接触；不必事先知道接触的准确位置；两个面可以具有不同的网格；支持大的相对滑动；支持大应变和大转动。例：点面接触可以模拟棱边和面之间的接触第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.7 3.点点接触单元用于模拟单点和另一个确定点之间的接触。建立模型时必须事先知道确切的接触位置；多个点点接触单元可以模拟两个具有多个单元表面间的接触；每个表面的网格必须是相同的；相对滑动必须很小；只对小的转动响应有效。例如:点一点接触可以模拟一些面的接触。如地基和土壤的接触第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.8二、横墙承重方案房屋的每个开间都设置横墙，楼板和屋面板沿房屋纵向搁置在墙上。房屋的每个开间都设置横墙，楼板和屋面板沿房屋纵向搁置在墙上。板传来的板传来的竖向荷载全部由横墙承受竖向荷载全部由横墙承受，并由横墙传至基础和地基，纵墙，并由横墙传至基础和地基，纵墙仅承受墙体自重。因此这类房屋称为横墙承重方案仅承受墙体自重。因此这类房屋称为横墙承重方案(如图如图5.2所示所示)。这。这种方案房屋的种方案房屋的竖向荷载的主要传递路线竖向荷载的主要传递路线为：楼为：楼(屋屋)面板面板横墙横墙基础基础地基。地基。图图5.2 5.2 横墙承重方案横墙承重方案第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.9横墙承重方案的横墙承重方案的特点特点如下：如下：(1)横墙是主要的横墙是主要的承重墙承重墙。纵墙的作用主要是围护、隔断以及与横墙拉结。纵墙的作用主要是围护、隔断以及与横墙拉结在一起，保证横墙的侧向稳定。由于纵墙是非承重墙，对纵墙上设置在一起，保证横墙的侧向稳定。由于纵墙是非承重墙，对纵墙上设置门、窗洞口的限制较少，外纵墙的立面处理比较灵活。门、窗洞口的限制较少，外纵墙的立面处理比较灵活。(2)横墙间距较小，一般为横墙间距较小，一般为34.5m，同时又有纵向拉结，形成良好的空，同时又有纵向拉结，形成良好的空间受力体系，间受力体系，刚度刚度大，大，整体性整体性好。对抵抗沿横墙方向作用的风力、地震好。对抵抗沿横墙方向作用的风力、地震作用以及调整地基的不均匀沉降等较为有利。作用以及调整地基的不均匀沉降等较为有利。(3)由于在横墙上放置预制楼板，结构简单，施工方便，楼盖的由于在横墙上放置预制楼板，结构简单，施工方便，楼盖的材料材料用量用量较少，但墙体的用料较多。较少，但墙体的用料较多。横墙承重方案横墙承重方案适用于适用于宿舍、住宅、旅馆等居住建筑和由小房间组成的办宿舍、住宅、旅馆等居住建筑和由小房间组成的办公楼等。横墙承重方案中，横墙较多，承载力及刚度比较容易满足要公楼等。横墙承重方案中，横墙较多，承载力及刚度比较容易满足要求，故可建造较高层的房屋。求，故可建造较高层的房屋。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.10三、纵横墙混合承重方案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，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，通常采用纵横墙混合承重方案通常采用纵横墙混合承重方案(如图如图5.3所示所示)。这种方案房屋的。这种方案房屋的竖向荷载竖向荷载的主要传递路线的主要传递路线为：为：梁梁纵墙纵墙楼楼(屋屋)面板面板 基础基础地基地基 横墙或纵墙横墙或纵墙纵横墙混合承重方案的纵横墙混合承重方案的特点特点如下：如下：(1)纵横墙均作为纵横墙均作为承重构件承重构件，使得结构受力较为均匀，能避免局部墙体，使得结构受力较为均匀，能避免局部墙体承载过大。承载过大。(2)由于钢筋混凝土楼板由于钢筋混凝土楼板(及屋面板及屋面板)可以依据建筑设计的可以依据建筑设计的使用功能使用功能灵活灵活布置，较好的满足使用要求，结构的布置，较好的满足使用要求，结构的整体性整体性较好。较好。(3)在占地面积相同的条件下，在占地面积相同的条件下，外墙面积外墙面积较小。较小。纵横墙混合承重方案，既可保证有灵活布置的房间，又具有较大的空间纵横墙混合承重方案，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，所以刚度和整体性，所以适用于适用于教学楼、办公楼、医院等建筑。教学楼、办公楼、医院等建筑。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.11图图5.3 纵横墙混合承重方案纵横墙混合承重方案第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.12四、内框架承重方案当房屋需要较大空间，且允许当房屋需要较大空间，且允许中间设柱中间设柱时，可取消房屋的内承重墙而用时，可取消房屋的内承重墙而用钢筋混凝土柱代替，由钢筋混凝土柱及楼盖组成钢筋混凝土内框架。楼钢筋混凝土柱代替，由钢筋混凝土柱及楼盖组成钢筋混凝土内框架。楼盖及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盖及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体系承重墙共同承担竖向荷载的承重体系称为内框架承重体系(如图如图5.4)。这。这种方案房屋的种方案房屋的竖向荷载的主要传递路线竖向荷载的主要传递路线为：为：外纵墙外纵墙外纵墙基础外纵墙基础板板梁梁 地基地基 柱柱柱基础柱基础内框架承重方案的内框架承重方案的特点特点如下：如下：(1)外墙和柱为竖向外墙和柱为竖向承重构件承重构件，内墙可取消，因此有较大的使用空间，平，内墙可取消，因此有较大的使用空间，平面布置灵活。面布置灵活。(2)由于竖向承重构件由于竖向承重构件材料不同材料不同，基础形式亦不同，因此施工较复杂，易，基础形式亦不同，因此施工较复杂，易引起地基不均匀沉降。引起地基不均匀沉降。(3)横墙较少，房屋的空间横墙较少，房屋的空间刚度刚度较差。较差。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.13图图5.4 内框架承重方案内框架承重方案第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.14内框架承重方案一般内框架承重方案一般适用于适用于多层工业车间、商店等建筑。此外，某些建筑的底层多层工业车间、商店等建筑。此外，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，对内框架承重房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，对内框架承重房屋应充分注意两种不同结构材料所引起的不利影响，并在设计中选择符合实际受力屋应充分注意两种不同结构材料所引起的不利影响，并在设计中选择符合实际受力情况的计算简图，精心地进行承重墙、柱的设计。情况的计算简图，精心地进行承重墙、柱的设计。五、底部框架承重方案当沿街住宅底部为公共房时，在底部也可以当沿街住宅底部为公共房时，在底部也可以用钢筋混凝土框架结构同时取代内外承用钢筋混凝土框架结构同时取代内外承重墙体重墙体，相关部位形成结构转换层，成为底部框架承重方案。此时，梁板荷载在上部，相关部位形成结构转换层，成为底部框架承重方案。此时，梁板荷载在上部几层通过内外墙体向下传递，在结构转换层部位，通过钢筋混凝土梁传给柱，再传给几层通过内外墙体向下传递，在结构转换层部位，通过钢筋混凝土梁传给柱，再传给基础基础(如图如图5.4a所示所示)。底部框架承重方案的底部框架承重方案的特点特点如下：如下：(1)墙和柱都是主要墙和柱都是主要承重构件承重构件。以柱代替内外墙体，在使用上可获得较大的使用空间。以柱代替内外墙体，在使用上可获得较大的使用空间。(2)由于底部结构形式的变化，其抗侧刚度发生了明显的变化，成为上部刚度较大，底由于底部结构形式的变化，其抗侧刚度发生了明显的变化，成为上部刚度较大，底部刚度较小的部刚度较小的上刚下柔上刚下柔结构房屋。结构房屋。以上是从大量工程实践中概括出来的几种承重方案。设计时，应根据不同的使用要以上是从大量工程实践中概括出来的几种承重方案。设计时，应根据不同的使用要求，以及地质、材料、施工等条件，按照安全可靠、技术先进、经济合理的原则，正求，以及地质、材料、施工等条件，按照安全可靠、技术先进、经济合理的原则，正确选用比较合理的承重方案。确选用比较合理的承重方案。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.15图图5.4a 底部框架承重方案底部框架承重方案第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.165.2 砌体结构房屋的静力计算方案砌体结构房屋的静力计算方案一、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、楼面的活荷载结构的自重、屋面、楼面的活荷载)、水平风荷载和地震、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、柱设计计算即成为本章的两个主要方作用。砌体结构房屋中仅墙、柱为砌体材料，因此墙、柱设计计算即成为本章的两个主要方面的内容。面的内容。墙体计算主要包括内力计算和截面承载力计算墙体计算主要包括内力计算和截面承载力计算(或验算或验算)。计算墙体内力首先要确定其计算墙体内力首先要确定其计算简图计算简图，也就是如何确定房屋的静力计算方案的问题。计算，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，说明在竖向荷载竖向荷载(屋盖自重屋盖自重)和水平荷载和水平荷载(风荷载风荷载)作用下，作用下，房屋的静力计算是如何随房屋空间刚度不同房屋的静力计算是如何随房屋空间刚度不同而变化而变化的。的。情况一情况一，如图，如图5.5所示为所示为两端没有设置山墙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纵墙基础纵墙基础地基；竖向荷载的传地基；竖向荷载的传递路线是屋面板递路线是屋面板屋面梁屋面梁纵墙纵墙纵墙基础纵墙基础地基地基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，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，这个单元称为这个单元称为计算单元计算单元。在这类房屋中，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在这类房屋中，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就如同一个单跨平面排架单跨平面排架，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。，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。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.17图图5.5 无山墙单跨房屋的受力状态及计算简图无山墙单跨房屋的受力状态及计算简图第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.18情况二情况二,如图如图5.6所示为所示为两端设置山墙两端设置山墙的单层房屋。在水平荷载作用下，屋盖的的单层房屋。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水平方向的梁(跨度为房屋长度，梁高为屋盖结构沿房屋横向的跨度跨度为房屋长度，梁高为屋盖结构沿房屋横向的跨度)，两端弹，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。因此，该房屋的性支承在山墙上，而山墙可以看作竖向悬臂梁支承在基础上。因此，该房屋的水平风荷载传递路线是：水平风荷载传递路线是：纵墙基础纵墙基础风荷载风荷载纵墙纵墙 地基地基 屋盖结构屋盖结构山墙山墙山墙基础山墙基础从上面的分析可以清楚地看出，这类房屋，风荷载的传递体系已经不是平面从上面的分析可以清楚地看出，这类房屋，风荷载的传递体系已经不是平面受力体系，而是受力体系，而是空间受力体系空间受力体系。此时，墙体顶部的水平位移不仅与纵墙自身刚。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。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。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.19图图5.6 有山墙单跨房屋在水平力作用下的变形情况有山墙单跨房屋在水平力作用下的变形情况第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.20可以用可以用空间性能影响系数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，纵墙内是支承于横墙上的剪切型弹性地基梁，纵墙(柱柱)为弹性地基，由理论分析为弹性地基，由理论分析可以得到空间性能影响系数为：可以得到空间性能影响系数为：sp111chks(5.1(5.1)式中：式中：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。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。外荷载作用下，平面排架的水平位移值。外荷载作用下，平面排架的水平位移值。k屋盖系统的弹性系数，取决于屋盖的刚度。屋盖系统的弹性系数，取决于屋盖的刚度。s横墙的间距。横墙的间距。值越大，表明考虑空间作用后的排架柱顶最大水平位移与平面排架的柱顶值越大，表明考虑空间作用后的排架柱顶最大水平位移与平面排架的柱顶位移越接近，房屋的空间作用越小；位移越接近，房屋的空间作用越小；值越小，则表明房屋的空间作用越大。值越小，则表明房屋的空间作用越大。因此，因此，又称为考虑空间作用后的侧移折减系数又称为考虑空间作用后的侧移折减系数。由于按照相关理论来计算。由于按照相关理论来计算弹性系数弹性系数k是比较困难的，为此，是比较困难的，为此，规范规范采用半经验、半理论的方法来确采用半经验、半理论的方法来确定定弹性系数弹性系数k：对于第一类屋盖，：对于第一类屋盖，k=0.03；第二类屋盖，；第二类屋盖，k=0.05；第三类屋盖，；第三类屋盖，k=0.065。sp第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.21横墙的间距横墙的间距s是影响房屋刚度和侧移大小的重要因素，不同横墙间距房屋的是影响房屋刚度和侧移大小的重要因素，不同横墙间距房屋的各层空间工作性能影响系数各层空间工作性能影响系数i可按表可按表5-1查得。查得。此外，为了简便计算，此外，为了简便计算，规范规范偏于安全的取多层房屋的空间性能影响系偏于安全的取多层房屋的空间性能影响系数数i与单层房屋相同的数值，即按表与单层房屋相同的数值，即按表5-1取用。取用。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表表5-1 5-1 房屋各层的空间性能影响系数房屋各层的空间性能影响系数ii注：注：i i 取取1 1n n，n n为房屋的层数。为房屋的层数。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.22二、房屋的静力计算方案影响房屋空间性能的因素很多，除上述的屋盖刚度和横墙间距外，还有屋架的影响房屋空间性能的因素很多，除上述的屋盖刚度和横墙间距外，还有屋架的跨度、排架的刚度、荷载类型及多层房屋层与层之间的相互作用等。跨度、排架的刚度、荷载类型及多层房屋层与层之间的相互作用等。规范规范为方便计算，为方便计算，仅考虑屋盖刚度和横墙间距两个主要因素的影响仅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，按房屋空间刚度度(作用作用)大小，将砌体结构房屋静力计算方案分为三种大小，将砌体结构房屋静力计算方案分为三种(如表如表5-2所示所示)。表表5-2 5-2 房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案注：注：表中表中s s为房屋横墙间距，其长度单位为为房屋横墙间距，其长度单位为m m。当多层房屋的屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时，可按本表规定分别确定各层当多层房屋的屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时，可按本表规定分别确定各层(底层或顶底层或顶 部各层部各层)房屋房屋 的静力计算方案。的静力计算方案。对无山墙或伸缩缝无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。对无山墙或伸缩缝无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.231.刚性方案刚性方案房屋的空间刚度很大，在水平风荷载作用下，墙、柱顶端的相对位移房屋的空间刚度很大，在水平风荷载作用下，墙、柱顶端的相对位移us/H0(H为纵墙高度为纵墙高度)。此时屋盖可看成纵向墙体上端的不动铰支座，墙柱内力可按上端有不动铰支承的竖向构件进此时屋盖可看成纵向墙体上端的不动铰支座，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。行计算，这类房屋称为刚性方案房屋。2.弹性方案弹性方案房屋的空间刚度很小，即在水平风荷载作用下房屋的空间刚度很小，即在水平风荷载作用下，墙顶的最大水平位移接近于平面结构体系，墙顶的最大水平位移接近于平面结构体系，其墙柱内力计算应按不考虑空间作用的平面排架或框架计算，这类房屋称为弹性方案房屋。其墙柱内力计算应按不考虑空间作用的平面排架或框架计算，这类房屋称为弹性方案房屋。3.刚弹性方案刚弹性方案房屋的空间刚度介于上述两种方案之间，在水平风荷载作用下，纵墙顶端水平位移比弹性房屋的空间刚度介于上述两种方案之间，在水平风荷载作用下，纵墙顶端水平位移比弹性方案要小、但又不可忽略不计，其受力状态介于刚性方案和弹性方案之间，这时墙柱内力计方案要小、但又不可忽略不计，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。算应按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。有关计算表明，当房屋的空间性能影响系数有关计算表明，当房屋的空间性能影响系数0.33时，可以近似按时，可以近似按刚性刚性方案计算；当方案计算；当0.77时，按时，按弹性弹性方案计算是偏于安全的；当方案计算是偏于安全的；当0.330.77时，可按时，可按刚弹性刚弹性方案计算。在设计方案计算。在设计多层砌体结构房屋时，不宜采用弹性方案，否则会造成房屋的水平位移较大，当房屋高度增多层砌体结构房屋时，不宜采用弹性方案，否则会造成房屋的水平位移较大，当房屋高度增大时，可能会因为房屋的位移过大而影响结构的安全。大时，可能会因为房屋的位移过大而影响结构的安全。三、规范对横墙的要求由上面的分析可知，房屋墙、柱的静力计算方案是根据房屋空间刚度的大小确定的，而房由上面的分析可知，房屋墙、柱的静力计算方案是根据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，一是房屋中屋屋的空间刚度则由两个主要因素确定，一是房屋中屋(楼楼)盖的类别，二是房屋中横墙间距及盖的类别，二是房屋中横墙间距及其刚度的大小。因此作为刚性和刚弹性方案房屋的横墙，其刚度的大小。因此作为刚性和刚弹性方案房屋的横墙，规范规范规定应符合下列要求规定应符合下列要求:第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.24(1)横墙中开有横墙中开有洞口洞口时，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%。(2)横墙的横墙的厚度厚度不宜小于不宜小于180mm。(3)单层房屋的横墙单层房屋的横墙长度长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度不宜小于不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度不宜小于H/2(H为为横墙总高度横墙总高度)。当横墙当横墙不能同时符合上述要求时不能同时符合上述要求时，应，应对横墙的刚度进行验算对横墙的刚度进行验算。如其。如其最大水平位移最大水平位移值值 max H/4000(H为横墙总高度为横墙总高度)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符合此刚度要求的一段横墙或其他结构构件(如框架等如框架等)，也可以视作刚性或刚弹性，也可以视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。方案房屋的横墙。横墙在水平集中力横墙在水平集中力 作用下产生剪切变形作用下产生剪切变形(p )和弯曲变形和弯曲变形(s )，故总水平位移，故总水平位移由两部分组成。对于单层单跨房屋，如纵墙受均布风荷载作用，且当横墙上门窗洞由两部分组成。对于单层单跨房屋，如纵墙受均布风荷载作用，且当横墙上门窗洞口的水平截面面积不超过其水平全截面面积的口的水平截面面积不超过其水平全截面面积的75%时，横墙顶点最大水平位移时，横墙顶点最大水平位移max可按下式计算可按下式计算(如图如图5.7所示所示)：maxuvubumaxu图图5.7 5.7 单层房屋横墙简单层房屋横墙简图图第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.25331maxvb2.536P HnPHnPHuuuHEIGEIEA(5.2(5.2)式中：式中：作用于横墙顶端的水平集中荷载，作用于横墙顶端的水平集中荷载，=nP/2，且，且P=W+R n 与该横墙相邻的两横墙间的开间数与该横墙相邻的两横墙间的开间数 W 由屋面风荷载折算为每个开间柱顶处的水平集中风荷载由屋面风荷载折算为每个开间柱顶处的水平集中风荷载 R 假定排架无侧移时作用在纵墙上均布风荷载所求出的每个开间柱顶的反力假定排架无侧移时作用在纵墙上均布风荷载所求出的每个开间柱顶的反力 H 横墙总高度横墙总高度 E 砌体的弹性模量砌体的弹性模量 I 横墙的惯性矩，考虑转角处有纵墙共同工作时按横墙的惯性矩，考虑转角处有纵墙共同工作时按I型或型或型截面计算，但从横墙中心线算起的型截面计算，但从横墙中心线算起的翼翼 缘宽度每边取缘宽度每边取 横墙水平截面上的剪应力，横墙水平截面上的剪应力，剪应力分布不均匀和墙体洞口影响的折算系数，近似取剪应力分布不均匀和墙体洞口影响的折算系数，近似取0.5 A 横墙毛截面面积横墙毛截面面积 G 砌体的剪变模量，砌体的剪变模量，1Pf0.3bH1PPA0.42(1)EGE12nPP=第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.26式中：式中：m房屋总层数房屋总层数 Pi假定每开间框架各层均为不动铰支座时，第假定每开间框架各层均为不动铰支座时，第i层的支座反力层的支座反力 Hi第第i层楼面至基础上顶面的高度层楼面至基础上顶面的高度多层房屋也可以仿照上述方法按下式进行计算：多层房屋也可以仿照上述方法按下式进行计算：3maxvbiiii112.56mmiinnuuuPHPHEIEA(5.3)第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.275.3 墙、柱的高厚比验算墙、柱的高厚比验算砌体结构房屋中的墙、柱均是受压构件，除了应满足承载力的要求外，还必须保证其稳定砌体结构房屋中的墙、柱均是受压构件，除了应满足承载力的要求外，还必须保证其稳定性，性，规范规范规定：规定：用验算墙、柱高厚比的方法来保证墙、柱的稳定性用验算墙、柱高厚比的方法来保证墙、柱的稳定性。一、墙、柱的计算高度一、墙、柱的计算高度对墙、柱进行对墙、柱进行承载力计算或验算高厚比时所采用的高度承载力计算或验算高厚比时所采用的高度，称为计算高度。它是由墙、柱的，称为计算高度。它是由墙、柱的实际高度实际高度H，并根据房屋类别和构件两端的约束条件来确定的。按照弹性稳定理论分析结果，并根据房屋类别和构件两端的约束条件来确定的。按照弹性稳定理论分析结果，并为了偏于安全，并为了偏于安全，规范规范规定，受压构件的计算高度规定，受压构件的计算高度H0可按表可按表5-4采用。采用。房屋类型柱带壁柱墙或周边拉结的墙排架方向垂直排架方向s2H2HsHsH有吊车的单层房屋变截面柱上段弹性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu刚性、刚弹性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu变截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl无吊车的单层房屋和多层房屋单跨弹性方案1.5H1.0H1.5H刚弹性方案1.2H1.0H1.2H多跨弹性方案1.25H1.0H1.25H刚弹性方案1.10H1.0H1.10H刚性方案1.0H1.0H1.0H0.4s+0.2H0.6s表表5-4 5-4 受压构件的计算高度受压构件的计算高度H H0 0 第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.28注：注：表中表中Hu Hu 为为变截面柱变截面柱的上段高度；的上段高度；H Hl l为变截面柱的下段高度。为变截面柱的下段高度。对于上端为对于上端为自由端自由端的构件，的构件，H H0 0=2=2H H。对对独立柱独立柱，当无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的，当无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的H H0 0应按表中数值乘以应按表中数值乘以1.251.25后采用。后采用。s s房屋横房屋横墙间距墙间距。自承重墙自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉接条件确定。的计算高度应根据周边支承或拉接条件确定。表中的表中的构件高度构件高度H H 应按下列规定采用：在房屋应按下列规定采用：在房屋底层底层，为楼板顶面到构件下端支点的距离，下端支，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500mm500mm处；在房屋的处；在房屋的其他层其他层，为，为楼板或其他水平支点间的距离；楼板或其他水平支点间的距离；对于对于无壁柱无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的的山墙，可取层高加山墙尖高度的1/21/2；对于；对于带壁柱带壁柱山墙可取壁柱处山墙的高度。山墙可取壁柱处山墙的高度。对有吊车的房屋，当荷载组合不考虑吊车作用时，变截面柱上段的计算高对有吊车的房屋，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度可按表5-3规定采用；变截面柱下段的计算高度应按下列规定采用规定采用；变截面柱下段的计算高度应按下列规定采用(本规定也本规定也适用于无吊车房屋的变截面柱适用于无吊车房屋的变截面柱)。(1)当当 时，取无吊车房屋的时，取无吊车房屋的H0。(2)当当 时，取无吊车房屋的时，取无吊车房屋的H0乘以修正系数乘以修正系数；其中；其中 ，Iu为变截面柱上段的惯性矩，为变截面柱上段的惯性矩，Il为变截面柱下段的惯性矩。为变截面柱下段的惯性矩。(3)当当 时，取无吊车房屋的时，取无吊车房屋的H0；但在确定；但在确定 值时，应采用值时，应采用上柱截面。上柱截面。u/1/3HH u1/3/1/2HHul1.30.3/IIu/1/2HH 第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.29 影响墙、柱影响墙、柱允许高厚比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，的因素比较复杂，难以用理论推导的公式来计算，规范规范规定的限值是综合考虑以下各种因素确定的：规定的限值是综合考虑以下各种因素确定的：1)砂浆砂浆强度等级强度等级 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。所以砂浆强度是影响允许高厚比的重要因素。砂浆强度愈高，允许高厚的刚度。所以砂浆强度是影响允许高厚比的重要因素。砂浆强度愈高，允许高厚比亦相应增大。比亦相应增大。2)砌体砌体类型类型 毛石墙比一般砌体墙刚度差，允许高厚比要降低，而组合砌体由于钢筋混凝毛石墙比一般砌体墙刚度差，允许高厚比要降低，而组合砌体由于钢筋混凝土的刚度好，允许高厚比可提高。土的刚度好，允许高厚比可提高。3)横横墙间距墙间距 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，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考虑。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考虑。二、高厚比的影响因素二、高厚比的影响因素 第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.304)砌体砌体截面截面刚度刚度 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。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。5)构造柱构造柱间距及截面间距及截面 构造柱间距愈小，截面愈大，对墙体的约束愈大，因此墙体稳定性愈好，允构造柱间距愈小，截面愈大，对墙体的约束愈大，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。许高厚比可提高。通过修正系数来考虑。6)支承支承条件条件 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的墙柱在屋性和刚弹性房屋的墙柱在屋(楼楼)盖处侧移较大，稳定性差。验算时用改变其计算盖处侧移较大，稳定性差。验算时用改变其计算高度来考虑这一因素。高度来考虑这一因素。7)构件重要性和房屋构件重要性和房屋使用使用情况情况 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。用时有振动的房屋则应酌情降低。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.31 墙、柱高厚比的允许极限值称允许高厚比，用墙、柱高厚比的允许极限值称允许高厚比，用 表示，可按表表示，可按表5-3采用。采用。需要指出，需要指出，值与墙、柱砌体材料的质量和施工技术水平等因素有关，随着科值与墙、柱砌体材料的质量和施工技术水平等因素有关，随着科学技术的进步，在材料强度日益增高，砌体质量不断提高的情况下，学技术的进步，在材料强度日益增高，砌体质量不断提高的情况下，值将有值将有所增大。所增大。三、允许高厚比及其修正三、允许高厚比及其修正砂浆强度等级墙柱M2.52215M5.02416M7.52617表5-3 墙、柱允许高厚比 值注：注：毛石毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%。组合砖砌体组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不得大于，但不得大于28。验算验算施工阶段施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，允许高厚比对墙取砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，允许高厚比对墙取14，对柱取，对柱取11。第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.32 自承重墙是房屋中的次要构件，且仅有自重作用。根据弹性稳定理论，对用同自承重墙是房屋中的次要构件，且仅有自重作用。根据弹性稳定理论，对用同一材料制成的等高、等截面杆件，当两端支承条件相同，且仅受自重作用时失稳的一材料制成的等高、等截面杆件，当两端支承条件相同，且仅受自重作用时失稳的临界荷载比上端受有集中荷载的要大，所以自承重墙的允许高厚比的限值可适当放临界荷载比上端受有集中荷载的要大，所以自承重墙的允许高厚比的限值可适当放宽，即宽，即 可乘以一个大于可乘以一个大于1的修正系数的修正系数。对于。对于厚度厚度h240mm的自承重墙的自承重墙，的取的取值分别为：值分别为：当当h=240mm时，时，=1.2。当当h=180mm时，时，=1.32。当当h=120mm时，时，=1.44。当当h=90mm时，时，=1.5。上端为自由端墙的允许高厚比，除按上述规定提高外，尚可再提高上端为自由端墙的允许高厚比，除按上述规定提高外，尚可再提高30%；对；对厚厚度小于度小于90mm的墙的墙，当双面用不低于，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的水泥砂浆抹面，包括抹面层的墙厚不小于于90mm时，可按墙厚等于时，可按墙厚等于90mm验算高厚比。验算高厚比。对对有门窗洞口的墙有门窗洞口的墙，允许高厚比，允许高厚比 ，按表，按表5-3所列数值乘以修正系数所列数值乘以修正系数，可按可按下式计算：下式计算：11111第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.33 式中式中 在宽度在宽度s范围内的门窗洞口总宽度范围内的门窗洞口总宽度(如图如图5.8所示所示)。s相邻窗间墙或壁柱之间的距离。相邻窗间墙或壁柱之间的距离。当按当按(5.5)式计算的式计算的 值小于值小于0.7时，应采用时，应采用0.7；当洞口高度等于或小于墙；当洞口高度等于或小于墙高的高的1/5时，取时，取 =1.0。s210.4bs sb22图5.8 门窗洞口宽度示意图（5.5）第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.341.一般墙、柱高厚比验算一般墙、柱高厚比验算 (5.4)式中：式中：墙、柱的计算高度，按表墙、柱的计算高度，按表5-4取用取用 h墙厚或矩形柱与墙厚或矩形柱与 相对应的边长相对应的边长 自承重墙允许高厚比的修正系数，按前述规定采用自承重墙允许高厚比的修正系数，按前述规定采用 有门窗洞口的墙允许高厚比修正系数，按前述规定采用有门窗洞口的墙允许高厚比修正系数，按前述规定采用 墙、柱允许高厚比，按表墙、柱允许高厚比，按表5-3取用取用2.带壁柱墙的高厚比验算带壁柱墙的高厚比验算 1)整片墙整片墙高厚比验算高厚比验算 (5.7)式中：式中：带壁柱墙截面的折算厚度，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，带壁柱墙截面的回转半径，i=；I、A分别为带壁柱分别为带壁柱墙截面的惯性矩和截面面积墙截面的惯性矩和截面面积四、墙、柱高厚比验算四、墙、柱高厚比验算 012Hh 0H120H 012THh ThTh/I A第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.35 规范规范规定，当确定带壁柱墙的计算高度规定，当确定带壁柱墙的计算高度 时，时，s应取相邻横墙间距。应取相邻横墙间距。在确定截面回转半径在确定截面回转半径i时，带壁柱墙的计算截面时，带壁柱墙的计算截面翼缘宽度翼缘宽度 可按下列规定采用可按下列规定采用(取小值取小值)。(1)多层多层房屋，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的侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/3。(2)单层单层房屋，可取壁柱宽加房屋，可取壁柱宽加2/3墙高，但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间墙高，但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离。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。计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间的距离。2)壁柱间墙壁柱间墙的高厚比验算的高厚比验算 壁柱间墙的高厚比可按无壁柱墙壁柱间墙的高厚比可按无壁柱墙公式公式(5.4)进行验算。此时可将壁柱视为壁进行验算。此时可将壁柱视为壁柱间墙的不动铰支座。因此计算柱间墙的不动铰支座。因此计算 时，时，s应取相邻壁柱间距离，而且应取相邻壁柱间距离，而且不论不论带壁带壁柱墙体的房屋的静力计算柱墙体的房屋的静力计算采用何种计算方案，采用何种计算方案，一律按表一律按表5-4中的刚性方案取用中的刚性方案取用。3.带构造柱墙高厚比验算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。但由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。但由于在施工过程中大多数是先砌墙后浇筑构造柱，所以应采取措施，保证构造柱于在施工过程中大多数是先砌墙后浇筑构造柱，所以应采取措施，保证构造柱墙在施工阶段的稳定性。墙在施工阶段的稳定性。fb0H0H0H第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.361)整片墙整片墙高厚比验算高厚比验算 (5.4a)式中：式中：带构造柱墙在使用阶段的允许高厚比提高系数，按下式计带构造柱墙在使用阶段的允许高厚比提高系数，按下式计算算:(5.6)式中：式中：系数。对细料石、半细料石砌体，系数。对细料石、半细料石砌体，=0；对混凝土砌块、；对混凝土砌块、粗料石、毛料石及毛石砌体，粗料石、毛料石及毛石砌体，=1.0；其他砌体，；其他砌体，=1.5 构造柱沿墙长方向的宽度构造柱沿墙长方向的宽度 l构造柱间距构造柱间距 当确定当确定H0时，时，取相邻横墙间距。取相邻横墙间距。为与组合砖墙承载力计算相协调，规定：当为与组合砖墙承载力计算相协调，规定：当 时取时取 ；当；当 时取时取 。表明构造柱间距过大，对提高墙体稳定性和刚度的作用。表明构造柱间距过大，对提高墙体稳定性和刚度的作用已很小，考虑构造柱有利作用的高厚比验算不适用于施工阶段，此时，对施工已很小，考虑构造柱有利作用的高厚比验算不适用于施工阶段，此时，对施工阶段直接取阶段直接取 =1.0。012cTHh cc1bl ccbc/0.25b lc/0.25b lc/0.05b lc/0bl c第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.372)构造柱间墙构造柱间墙的高厚比验算的高厚比验算 构造柱间墙的高厚比可按构造柱间墙的高厚比可按公式公式(5.4)进行验算。此时可将构造柱视为壁柱进行验算。此时可将构造柱视为壁柱间墙的不动铰支座。因此计算间墙的不动铰支座。因此计算H0时，时，s应取相邻构造柱间距离，而且应取相邻构造柱间距离，而且不论不论带带壁柱墙体的房屋的静力计算壁柱墙体的房屋的静力计算采用何种计算方案，采用何种计算方案，H0 一律按表一律按表5-4中的刚性方中的刚性方案取用。案取用。规范规范规定规定设有钢筋混凝土圈梁设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙或带构造柱墙，当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时，圈梁可视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支点(b为圈梁宽度为圈梁宽度)。这是。这是由于圈梁的水平刚度较大，能够限制壁柱间墙体或构造柱间墙的侧向变形的由于圈梁的水平刚度较大，能够限制壁柱间墙体或构造柱间墙的侧向变形的缘故。如果墙体条件不允许增加圈梁的宽度，可按墙体平面外等刚度原则增缘故。如果墙体条件不允许增加圈梁的宽度，可按墙体平面外等刚度原则增加圈梁高度，以满足壁柱间墙或构造柱间墙不动铰支点的要求。加圈梁高度，以满足壁柱间墙或构造柱间墙不动铰支点的要求。/1/30b s第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.38【例【例1】某无吊车的单层仓库，某无吊车的单层仓库，平面尺寸、山墙立面尺寸、壁平面尺寸、山墙立面尺寸、壁柱墙截面尺寸如图柱墙截面尺寸如图1所示，层所示，层高高4.2m，采用，采用M2.5砂浆砌筑，砂浆砌筑，装配式无檩体系钢筋混凝土屋装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖，试验算纵墙与山墙的盖，试验算纵墙与山墙的高厚比。高厚比。图图1 单层仓库尺寸图单层仓库尺寸图第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.39解：解：1.静力计算方案的确定静力计算方案的确定 根据装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖，查表根据装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖，查表5-2得得s32m时属刚性方案房屋，时属刚性方案房屋，本题山墙间距本题山墙间距s=24m32m，故为刚性方案。，故为刚性方案。2.纵墙高厚比验算纵墙高厚比验算 (1)求带壁柱墙截面几何特征求带壁柱墙截面几何特征 (2)纵墙整片墙高厚比验算纵墙整片墙高厚比验算 壁柱高度壁柱高度H=4.2+0.5=4.7m(0.5m是室内地面至基础顶面的距离是室内地面至基础顶面的距离)查表知：壁柱的计算高度查表知：壁柱的计算高度 ；=22；5224030003702508.13 10 mmA 513000240120250370(240250/2)/(8.1310)=147.8mmy 3331/33000147.81/3370(250240147.8)+1/3(3000370)(240147.8)I 948.86 10 mm958.86 10104.39mm8.13 10IiAT3.53.5104.39365.37mmhi=24m2H=24.7=9.4ms01.04.7mHH11.0s2300010.410.40.86000bs 第第5章章 混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计 4.40(3)纵墙壁柱间墙高厚比验算纵墙壁柱间墙高厚比验算 查表得查表得 所以纵墙满足稳定性要求。所以纵墙满足稳定性要求。3.山墙高厚比验算山墙高厚比验算(1)求带壁柱开门洞山墙截面的几何特征求带壁柱开门洞山墙截面的几何特征 3012T4.7 1012.86 1.00.82217.6365.37Hh =4.7m=60m 21 2.7 4 msH01.06.37mHH13012T6.371018.011.00.922220.24353.64Hh 5m6.79msH00.60.653.0mHs1s2300010.410.40.765000bs 72.162276.00.15.12240100.32130hH第第5章章 混合结