《墙体材料应用统一技术规范》GB50574-2010学习交流
砌体结构房屋设计及墙体裂缝控制
中建七局总承包公司 訾建涛
2012年8月
1、规范介绍
本规范共分10章。主要内容包括:总则、术语和符号、墙体材料构构件
3
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普通房屋和构筑物
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标志性建筑和特别重要的建筑结构
(1)砌体房屋的结构布置方案
●设计砌体结构房屋时应根据使用要求,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,正确选用比较合理的结方案。不同使用要求的砌体结构房屋,由于房间布局和大小的不同,它们在建筑平面和剖面上可能是多种多样的。但是从结构的承重方案来看,按其荷载传递路线的不同,可以概括为四种不同类型:纵墙承重方案(图1a)、横墙承重方案(图1b)、纵横墙承重方案(图1c)和内框架承重方案(图1d)。
图1(a)纵墙承重方案
图1(b)横墙承重方案
图1(c)纵横墙承重方案
图1(d)内框架承重方案
◆纵墙承重方案适用于使用上要求有较大空间的房屋,如食堂、仓库或中小型工业厂房等。但由于其横墙数量较少,房屋的横向刚度较小、整体性较差,抗震性能也较差。
◆横墙承重方案的横墙数量较多、间距较小,一般每一开间就有一道横墙,又有纵墙在纵向拉结,因此房屋的空间刚度大、整体性好,在抵抗风荷载、地震作用和调整地基的不均匀沉降方面比纵墙承重方案较为有利。
◆当建筑物的功能要求房间的大小变化较多时,通常采用纵横墙承重方案。纵横墙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,适用于教学楼、办公楼、医院、图书馆等建筑。
◆对于工业厂房的车间、底层为商店上部为住宅的建筑,采用外墙与内柱同时承重的方案,称为内框架承重方案。内框架方案横墙较少,房屋的空间刚度较差;并由于竖向承重材料不同,钢筋混凝土柱和砖墙的压缩量可能不一样,外墙和柱的基础形式也可能不同,基础沉降量也不容易一致,设计时如处理不当,结构容易产生不均匀的竖向变形,使结构产生较大的附加内力。
●《墙体材料应用统一技术规范》规定,砌体结构房屋宜采用横墙承重体系或纵横墙混合承重体系,横墙平面内布置宜均匀、对称,沿平面内外宜对齐,沿竖向应上下连续贯通,且应保持墙段截面相近,其目的主要是增加房屋的整体刚度,提高其抗震能力。而纵墙承重体系和内框架承重体系房屋的横向刚度较小、整体性较差,且基础容易产生沉降,采用时应慎重,并应采取措施尽量克服其缺点。
(2)砌体房屋的静力计算方案
●影响砌体结构房屋空间作用的主要因素是横墙间距和屋盖的刚度,横墙间距小、屋盖刚度大,房屋的空间作用大;反之横墙间距大、屋盖刚度小,房屋的空间作用就小。《墙体材料应用统一技术规范》和《砌体结构设计规范》根据砌体结构房屋横墙间距的大小和屋盖的类,将砌体结构房屋的静力计算方案划分为刚性方案、弹性方案和刚弹性方案三种,如表3所示。
●刚性方案房屋的空间刚度很大,在水平风荷载作用下屋盖可视为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。弹性方案房屋的空间刚度很小,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,墙柱内力按不考虑空间作用的平面排架或框架计算。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方案要小,但又不可忽略不计,其受力状态介于刚性方案和刚弹性方案之间,墙柱内力按考虑空间作用的平面排架或框架计算。
表3 房屋的静力计算方案
屋盖或楼盖类别
刚性方案
刚弹性方案
弹性方案
1
整体式、装配整体和装配式无檩体系
钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖
s<32m
32m≤s≤72m
s>72m
2
整配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻
钢屋盖和密铺望板的木屋盖或木楼盖
s<20m
20m≤s≤48m
s>48m
3
瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖
s<16m
16m≤s≤36m
s>36m
●由于刚性方案房屋的横墙间距较小,屋盖刚度较大,房屋的整体性及抗震性能均较好,《墙体材料应用统一技术规范》规定各类砌体结构房屋宜采用刚性方案,其计算简图见图2。
(a)竖向荷载作用
(b)水平荷载作用
图2 刚性方案房屋计算简图
◆在多层房屋中,当下面各层作为办公室、宿舍、住宅时,横墙间距较小;而当顶层作为会议室、俱乐部等用房时,横墙间距较大。如果房屋顶层横墙的间距超过刚性方案的限值,而下面各层的横墙均符合刚性方案的要求,这类房屋称为上柔下刚的多层房屋。计算上柔下刚多层房屋时,下面各层按刚性方案计算,顶层可根据横墙间距和屋盖类别按刚弹性方案或弹性方案的单层房屋计算。
◆当底层用作商店
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