砌体结构房屋墙体设计.ppt

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
墙柱高厚比验算
单层房屋的墙体计算
多层房屋的墙体计算
地下室墙的计算
本章内容
混合结构房屋组成及结构布置
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、基础等竖向承重构件采用砌体(砖、石、砌块)材料。
一般情况下,混合结构房屋的墙、柱占房屋总重的60%左右,其造价约占40%。由于混合结构房屋的墙体材料通常就地取材,因此混合结构房屋具有造价低的优点,被广泛应用于多层住宅、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了粘土实心砖的使用,主要采用粘土空心砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖等墙体材料。
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、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纵墙;平行于房屋短向布置的墙体称为横墙;房屋四周与外界隔离的墙体称外墙;外横墙又称为山墙;其余墙体称为内墙。
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和荷载的传递路线,房屋的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直接承受屋面、楼面荷载的结构方案。对于要求有较大空间的房屋(如单层工业厂房、仓库等)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荷载,从而形成纵墙承重方案()。这种方案房屋的竖向荷载的主要传递路线为:板→梁(屋架)→纵向承重墙→基础→地基。
纵墙承重方案
纵墙承重体系的特点如下:
(1) 纵墙是主要的承重墙。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。
(2) 由于纵墙承受的荷载较大,在纵墙上设置的门、窗洞口的大小及位置都受到一定的限制。
(3) 纵墙间距一般比较大,横墙数量相对较少,房屋的空间刚度不如横墙承重体系。
(4) 与横墙承重体系相比,楼盖材料用量相对较多,墙体的材料用量较少。
纵墙承重方案适用于使用上要求有较大空间的房屋(如教学楼、图书馆)以及常见的单层及多层空旷砌体结构房屋(如食堂、俱乐部、中小型工业厂房)等。纵墙承重的多层房屋,特别是空旷的多层房屋,层数不宜过多,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。
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
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
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。板传来的竖向荷载全部由横墙承受,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()。这种方案房屋的竖向荷载的主要传递路线为:楼(屋)面板→横墙→基础→地基。
横墙承重方案
横墙承重方案的特点如下:
(1) 横墙是主要的承重墙。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
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3~,同时又有纵向拉结,形成良好的空
间受力体系,刚度大,整体性好。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。
(3) 由于在横墙上放置预制楼板,结构简单,施工方便,楼盖的材料用量
较少,但墙体的用料较多。
横墙承重方案适用于宿舍、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
求,故可建造较高层的房屋。
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