二、砌體房屋的靜力計(jì)算
房屋中的墻、柱等豎向構(gòu)件用砌體材料,屋蓋、樓蓋等水平承重構(gòu)件用鋼筋混凝土或其他材料建造的房屋,由于采用了兩種或兩種以上材料,稱為混合結(jié)構(gòu)房屋,或稱為砌體結(jié)構(gòu)房屋。
注:①對于用形狀規(guī)則的塊體砌筑的砌體,當(dāng)搭接長度與塊體高度的比值小于1時(shí),其軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft和彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftm應(yīng)按表中數(shù)值乘以搭接長度與塊體高度比值后采用;
②對孔洞率不大于35%的雙排孔或多排孔輕骨料混凝土砌塊砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,可按表中混凝土砌塊砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以1.1;
③對蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體,當(dāng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),表中強(qiáng)度設(shè)計(jì)值允許作適當(dāng)調(diào)整;
④對燒結(jié)頁巖磚、燒結(jié)煤矸石磚、燒結(jié)粉煤灰磚砌體,當(dāng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),表中強(qiáng)度設(shè)計(jì)值允許作適當(dāng)調(diào)整。
(一)砌體結(jié)構(gòu)房屋承重墻布置的四種方案
1.橫墻承重體系
在多層住宅、宿舍中,橫墻間距較小,可做成橫墻承重體系,樓面和屋面荷載直接傳至橫墻和基礎(chǔ)。這種承重體系由于橫墻間距小,因此房屋空間剛度較大,有利于抵抗水平風(fēng)載和地震作用,也有利于調(diào)整房屋的不均勻沉降。
2.縱墻承重體系
在食堂、禮堂、商店、單層小型廠房中,將樓、屋面板(或增設(shè)檁條)鋪設(shè)在大梁 (或屋架)上,大梁(或屋架)放置在縱墻上,當(dāng)進(jìn)深不大時(shí),也可將樓、屋面板直接放置在縱墻上,通過縱墻將荷載傳至基礎(chǔ),這種體系稱為縱墻承重體系。
縱墻承重體系可獲得較大的使用空間,但這類房屋的橫向剛度較差,應(yīng)加強(qiáng)樓、屋蓋與縱墻的連接,這種體系不宜用于多層建筑物。
3.縱橫墻承重體系
在教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、辦公樓、醫(yī)院門診樓中,部分房屋需要做成大空間,部分房間可以做成小空間,根據(jù)樓、屋面板的跨度,跨度小的町將板直接擱置在橫墻上,跨度大的方向可加設(shè)大梁,板荷載傳至大梁,大梁支承在縱墻廠,這樣設(shè)汁成縱橫墻同時(shí)承重,這種體系布置靈活,其空間剛度介于上述兩種體系之間。
4.內(nèi)框架承重體系
在商場、多層廠房中,常需要較大的空間,可在房屋中部設(shè)柱,大梁一端支承在柱上,另一端支承在周邊承重墻上,這樣,在大梁中部形成內(nèi)框架承重體系。這種體系房屋橫墻少,空間剛度差,且柱基礎(chǔ)與基礎(chǔ)型式不同,容易產(chǎn)生不均勻沉降。
(二)砌體結(jié)構(gòu)房屋的空間工作
砌體結(jié)構(gòu)房屋是由墻、柱、樓(屋蓋)、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的空間工作體系。豎向 荷載的傳遞路線是:樓(屋)面板一樓(屋)而梁—墻(柱)一基礎(chǔ)一地基;水平荷載(風(fēng)載、地震作用和豎向偏心荷載引起的水平力)的傳遞路線與房屋的空間剛度有關(guān)。
為從外墻上截取的典型計(jì)算單元(一般可取典型開間的窗中至窗中的距離),其上作用有風(fēng)壓力。外縱墻計(jì)算單元可看作是下端支承在基礎(chǔ),上端支承在屋面上的豎向柱子,屋面結(jié)構(gòu)可看作是一根水平方向的梁,兩端支承在山墻上,跨度為屋面長度S,山墻可看作是豎向懸臂柱支承在基礎(chǔ)上。屋面梁承受部分風(fēng)載R后,分為兩部分:
一部分Rl通過屋面梁的平面彎曲傳至山墻,冉傳至基礎(chǔ);另—部分R2通過平面排架直接傳至外縱墻基礎(chǔ)。
可看出,縱墻頂點(diǎn)水平位移在房屋中間部位,在山墻處最小,其包括兩部分:—部分是屋蓋水平梁中間部位的值;另—部分為山墻頂點(diǎn)的水平位移Δ,則
式中ymax——縱墻中間部分計(jì)算單元墻頂?shù)乃轿灰疲?BR> Δ——山墻頂點(diǎn)的水平位移;
u——屋蓋沿水平梁的水平位移;
ν——在考慮山墻影響時(shí),在水平荷載作用下按平面排架計(jì)算的水平位移。
顯然,ymax的大小與屋蓋水平梁在自身平面內(nèi)的剛度、山墻間距以及山墻在自身平面內(nèi)的剛度有關(guān)
房屋中的墻、柱等豎向構(gòu)件用砌體材料,屋蓋、樓蓋等水平承重構(gòu)件用鋼筋混凝土或其他材料建造的房屋,由于采用了兩種或兩種以上材料,稱為混合結(jié)構(gòu)房屋,或稱為砌體結(jié)構(gòu)房屋。
注:①對于用形狀規(guī)則的塊體砌筑的砌體,當(dāng)搭接長度與塊體高度的比值小于1時(shí),其軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft和彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftm應(yīng)按表中數(shù)值乘以搭接長度與塊體高度比值后采用;
②對孔洞率不大于35%的雙排孔或多排孔輕骨料混凝土砌塊砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,可按表中混凝土砌塊砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以1.1;
③對蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體,當(dāng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),表中強(qiáng)度設(shè)計(jì)值允許作適當(dāng)調(diào)整;
④對燒結(jié)頁巖磚、燒結(jié)煤矸石磚、燒結(jié)粉煤灰磚砌體,當(dāng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),表中強(qiáng)度設(shè)計(jì)值允許作適當(dāng)調(diào)整。
(一)砌體結(jié)構(gòu)房屋承重墻布置的四種方案
1.橫墻承重體系
在多層住宅、宿舍中,橫墻間距較小,可做成橫墻承重體系,樓面和屋面荷載直接傳至橫墻和基礎(chǔ)。這種承重體系由于橫墻間距小,因此房屋空間剛度較大,有利于抵抗水平風(fēng)載和地震作用,也有利于調(diào)整房屋的不均勻沉降。
2.縱墻承重體系
在食堂、禮堂、商店、單層小型廠房中,將樓、屋面板(或增設(shè)檁條)鋪設(shè)在大梁 (或屋架)上,大梁(或屋架)放置在縱墻上,當(dāng)進(jìn)深不大時(shí),也可將樓、屋面板直接放置在縱墻上,通過縱墻將荷載傳至基礎(chǔ),這種體系稱為縱墻承重體系。
縱墻承重體系可獲得較大的使用空間,但這類房屋的橫向剛度較差,應(yīng)加強(qiáng)樓、屋蓋與縱墻的連接,這種體系不宜用于多層建筑物。
3.縱橫墻承重體系
在教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、辦公樓、醫(yī)院門診樓中,部分房屋需要做成大空間,部分房間可以做成小空間,根據(jù)樓、屋面板的跨度,跨度小的町將板直接擱置在橫墻上,跨度大的方向可加設(shè)大梁,板荷載傳至大梁,大梁支承在縱墻廠,這樣設(shè)汁成縱橫墻同時(shí)承重,這種體系布置靈活,其空間剛度介于上述兩種體系之間。
4.內(nèi)框架承重體系
在商場、多層廠房中,常需要較大的空間,可在房屋中部設(shè)柱,大梁一端支承在柱上,另一端支承在周邊承重墻上,這樣,在大梁中部形成內(nèi)框架承重體系。這種體系房屋橫墻少,空間剛度差,且柱基礎(chǔ)與基礎(chǔ)型式不同,容易產(chǎn)生不均勻沉降。
(二)砌體結(jié)構(gòu)房屋的空間工作
砌體結(jié)構(gòu)房屋是由墻、柱、樓(屋蓋)、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的空間工作體系。豎向 荷載的傳遞路線是:樓(屋)面板一樓(屋)而梁—墻(柱)一基礎(chǔ)一地基;水平荷載(風(fēng)載、地震作用和豎向偏心荷載引起的水平力)的傳遞路線與房屋的空間剛度有關(guān)。
為從外墻上截取的典型計(jì)算單元(一般可取典型開間的窗中至窗中的距離),其上作用有風(fēng)壓力。外縱墻計(jì)算單元可看作是下端支承在基礎(chǔ),上端支承在屋面上的豎向柱子,屋面結(jié)構(gòu)可看作是一根水平方向的梁,兩端支承在山墻上,跨度為屋面長度S,山墻可看作是豎向懸臂柱支承在基礎(chǔ)上。屋面梁承受部分風(fēng)載R后,分為兩部分:
一部分Rl通過屋面梁的平面彎曲傳至山墻,冉傳至基礎(chǔ);另—部分R2通過平面排架直接傳至外縱墻基礎(chǔ)。
可看出,縱墻頂點(diǎn)水平位移在房屋中間部位,在山墻處最小,其包括兩部分:—部分是屋蓋水平梁中間部位的值;另—部分為山墻頂點(diǎn)的水平位移Δ,則
式中ymax——縱墻中間部分計(jì)算單元墻頂?shù)乃轿灰疲?BR> Δ——山墻頂點(diǎn)的水平位移;
u——屋蓋沿水平梁的水平位移;
ν——在考慮山墻影響時(shí),在水平荷載作用下按平面排架計(jì)算的水平位移。
顯然,ymax的大小與屋蓋水平梁在自身平面內(nèi)的剛度、山墻間距以及山墻在自身平面內(nèi)的剛度有關(guān)

