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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,
2、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,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
3、结构构件在同一位置的总侧移。 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
4、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,（10-2）,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
5、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240mm370mm。 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）、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
6、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，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） （整体式或装配整体式钢筋混凝土结构，
7、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23道焊接钢筋网片或26钢筋，
8、并应伸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
9、筋网片或26钢筋，并应伸入两边窗间墙内不少于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400500mm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、
10、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
11、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h240mm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
12、，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 托梁的混凝土强度等级不应低于C25。 纵向钢筋宜采用HRB335、HRB400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，对混凝土砌块砌体不应小于1
13、90mm。 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13lo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hb500mm时，应沿
14、梁高设置通长水平腰筋，直径不应小于12mm，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12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。,
