当前位置:
文档之家› 第五章 多层建筑结构(砖混)
第五章 多层建筑结构(砖混)
4.为了提高砌体结构的安全性,常常从砌体构件的自身加固和构件间 的整体性连接加固两个方面下手,试分别加以分析。
5.请认真总结砌体结构设计中的结构布置的关键技术要求都包括哪些?
纵横墙联合承重体系——纵横墙体系 荷载传递路径: 竖向荷载:板横墙、纵墙基础地基; 水平荷载:外墙楼板横墙、纵墙基础地基
楼板
纵墙
横墙 兼有纵墙横墙承重的优点,但墙体用量多,施工相对困难。
内框架结构特点
在仓库、商场及一些工业 建筑中,或在希望空间能 任意分割的民用建筑中, 可将内部墙体全部用内柱 框架代替,如图11-1-8所 示。这种内框架承重体系 在空间布置上具有很大的 灵活性,中间柱的存在减 轻了纵墙的负担;但中间 柱下基础的沉降量与纵墙 基础的沉降量有可能差别 较大,将引起主梁弯矩的 变化,这在软土地基上是 不利的。
• 内框架承重体系——纵横墙体系;
• 墙柱共同承担荷载,没有内墙,内部空间灵活;墙与柱材料、 基础均不同,易产生不均匀变形;空间刚度相对差。
楼板纵墙ຫໍສະໝຸດ 内框架横横
墙
墙
纵墙
沿街的住宅,底层一般都要布置商场,亦即需要在底层具有大空间。 为了满足这种要求,结构布置时一般可将上部布置成为混合结构体系, 将底层改为框架承重,即成为底层框架砌体结构。这种房屋底层为框 架承重、属柔性结构,上部为墙体承重、属刚性结构,由于上下两部 分的抗侧刚度相差悬殊,对结构抗震是不利的。
筋混凝土楼板的经济跨度在3米左右,最大不得超过4米。 承重墙的间距应当尽量相等一致,上下应当对齐、连续。
架设主梁时的承重墙的间距取决于梁的经济跨度,常取6 米左右,最大不得超过8米。梁架设在承重墙上时,梁下 方的墙体应当设计壁柱。
2.结构构件尺度选定
对于砖混结构而言,承重墙除了受压外,还承受 弯矩和剪力,另外还有稳定性问题。
也较差,且楼屋面需加大梁而增加用料,故高烈度地震区
不太合适,一般多用于公共建筑及中小型工业厂房。
• 以纵墙为主的承重体系——纵墙体系;
• 荷载传递路径: • 竖向荷载:板纵墙基础地基; • 水平荷载:侧墙楼板山墙基础地基
楼板
纵墙
横墙
特点:纵墙承重,横墙可以开大洞;横向刚度差,抗震效果相对不好;横墙少, 空间布置灵活,可以形成大空间;山墙格外重要
最后,我们帮助大家总结一下砌体结构设计问题重要环节 和关键点:
1.承重方案的选择:横墙承重、纵墙承重和纵横墙承重三 选一。
2.结构布置:承重墙间距合理,上下对齐,前后贯通。
3.结构构件尺度选定:无梁承重240,有梁承重370;少层 240,多层370;普通梁宽240。
4.结构特殊技术问题处理:撤墙换梁壁柱370;地震区必 加圈梁构造柱240。
在结构布置中,应优先选用横墙承重或纵横墙承重的方案。由于砌体 结构的抗震性能较差,故对多层砌体房屋的总高度和层数应予限制, 如表11-1-3所示。为限制门窗开得过宽削弱了墙体的抗震能力,墙体 的局部尺寸不能太小,如表11-I-4所示。
(2)结构布置 承重墙的间距:承重墙的间距取决于楼板的经济跨度,钢
(6)拱结构的实际应用:建筑中多用于大跨度建筑的屋 面结构。
(7)拱结构的布置:并列拱、交叉拱、旋转拱
5.1 多层砌体与混合结构 5.2 多层框架结构 5.3 框架结构的受力特点
11.1 多层砌体结构
砌体是把砖块、石块、混凝土块等砌块材料用某种灰浆 砌筑而成的竖向建筑构件。故砌体是砖砌体、石砌体和 砌块砌体的统称。
砌体结构的定义为:由砌块和砂浆砌筑而成的墙、柱砌 体作为建筑物主要竖向承重构件的结构。其水平承重构 件有木楼板,但现今主要为钢筋混凝土楼板。砌体结构 是砖砌体、石砌体和砌块砌体结构的统称。
故砌体结构也常常被称作砖混结构。“砖”指砖墙柱, “混”指其他材料楼板与砖墙柱混合而建。
砌体结构在我国有着非常悠久的历史,所谓“秦砖汉瓦” 之说已有两千年之久,并有着非常广阔的应用区域,工 程建设量独占鳌头,与城乡老百姓息息相关。
殊技术问题。必须要强调的是,墙上放梁和墙上 放板是截然不同的承重问题。单层墙上放板时, 墙厚只需240mm,但当墙上放梁时,厚度240mm是绝 然不行的。处理的技术方案是:要么变墙厚,要 么设壁柱,尺寸最少370mm×370mm。
(2)设置圈梁和构造柱问题
这是建筑抗震和抗沉降带来全新的技术问题,建 筑方案设计中表现的比较少,这里就不再多讲了。 有关内容在构造课程已经有介绍,请同学课下看 看构造课的内容。不过请大家记住:地震烈度到8 度,增设圈梁构造柱,高度不得超6层。
综合考虑和计算后,得到如下设计应用结论:
承重墙的厚度不得小于240mm,当层数超过四层后, 上面的三层墙厚240mm,下边几层的厚度应为370mm, 再高的话,底下的应增加到490mm。
1.承重方案的选择和结构布置
3.结构特殊技术问题处理 (1)墙上承梁问题 当房间必须设置大梁时,就会出现墙上承梁的特
240 240
240
横梁
250×500×6300
结构布置案例:下图为某办公楼建筑平面图,由建筑图可知8个小房间为 3600×6300,四个大房间为两间通间和三间通间,尺寸分别为7200×6300 和10800×6300,走廊宽为200。基于如上资料,结构布置方案设计为:(1) 采用纵横墙承重方案,8间小房间横墙承重,三间大房间纵墙称重走廊纵墙承 重;(2)承重墙间距3600,墙梁间距3600,横梁长6300,截面为 250×500 ;(3)所有纵横墙厚度均为240;(4)大房间中凡是横梁和纵墙 的交接处,设置壁柱,截面为370×370。
纵横墙承重结构的特点
图11-1-7为纵横墙承重的 平面结构布置。除纵墙承 担楼面大梁传来的荷载外, 横墙也承担了楼、屋面传 来的部分荷载,其开间比 横墙承重体系大,但空间 布置不如纵墙承重体系灵 活,刚度和抗震性能也介 于两者之间,墙体材料、 自重、楼面材料用量也介 于两者之间,多用于教学 楼和办公楼中。
1.承重体系的选择和结构布置
(1)承重体系的选择
多层混合结构房屋根据承重墙的布置方式的不同,有以下 四种方案可供选择:
1)横墙承重体系; 2)纵墙承重体系; 3)纵横墙承重体系; 4)内框架承重体系。
1)横墙承重体系的特点
图11-1-6为横墙承重的平面结 构布置。
横墙承担楼板、屋面板传来的 荷载,因此不能随意拆除,空 间布置没有纵墙承重体系那样 灵活,但刚度大,抗震性能较 好。横墙承重体系墙体多,自 重大,楼面材料较节省,具有 结构简单,施工方便的优点, 多用于小面积居住建筑和小开 间办公楼中。
(3)受力特点:拱身截面弯矩剪力均很小,轴力大,合 理拱轴为一抛物线,存在较大的水平推力。
(4)水平推力四种平衡方式:拉杆承担,刚性水平结构 “承担” ,竖向承重结构承担,基础承担上。
(5)拱结构的支撑系统:为了保证拱在轴线平面外的受 压稳定性,须设置横向支撑,为了传递作用于山墙上的风 荷载,还应设置纵向支撑。
现今流行的多种砌块形式
砖混结构墙体楼板搭接示意 砖混结构墙体交接示意
加气混凝土砌块隔墙与框架柱的拉结处理
陕西米脂县姜家窑洞庭院全景雄姿
陕西米脂县姜家窑洞庭院一角
城镇百姓渴望安居的集合式砖混住宅
历史上曾经尝试建设而问世的配筋砌体结构建筑
11.1 砌体结构的特点
同其他建筑材料相比,砌体材料具有良好的耐火、保温、 隔声和抗腐蚀性能,且具有较好的大气稳定性。它还可以 就地取材,生产和施工工艺简单,工程造价低廉。但由于 砌体结构力学性能不佳,因此造成这种结构建筑自重大、 强度低、整体性差、抗震性能低劣。
2.改良砌体与楼板的连接。砌体性能提升技术
3.改良结构抗震适应性。结构系统加固技术。
我国已经在三方面做了许多大胆的探索实践,也取得巨大 成功。下面就以砌体改造加固和抗震加固两方面略加说明:
1.砌体的配筋加固:
我国五层砖混结构房屋用砖的强度等级为10号和15号,二 砂浆的强度等级强度等级仅为5号和7.5号,说明砂浆的性 能低于砌块的强度,因此由水桶原理可知,砌体的强度就 取决于砂浆的强度。配筋砌体就是在灰缝中植入钢筋起到 抗裂和抗剪加固作用。
梁架
以横墙为主的承重体系——横墙体系;
荷载传递路径: 竖向荷载:板横墙基础地基; 水平荷载:侧墙楼板横墙基础地基
楼板
横墙
特点:横墙承重,纵墙可以开大窗;横向刚度大,抗震效果好;楼板布 置简单,易施工;横墙多,空间相对小;纵墙不能充分利用。
2)纵墙承重体系的特点
图11-1-5为某多层房屋的平面结构布置图。楼板及屋面板 放置在楼面和屋面大梁上,楼面和屋面大梁放在带壁柱的 纵墙上,荷载由纵墙承担,形成纵墙承重体系。 由于横墙是非承重墙,因而可以任意设置或连续多开间不 设置,从而给建筑上提供了灵活的空间。与横墙承重体系 相比,纵墙承重体系墙少,自重轻,刚度较差,抗震性能
仅由砌块和砂浆构成的砌体属于无筋砌体。无筋砌体房屋 的抗震很差。若在砌体中配置钢筋后就称为配筋砌体,配 筋砌体可以增强砌体的强度和变形能力。图11-1-3a)为在 砌体竖缝中放置竖向钢筋;图11-1-3b)为在空心砖、空心
砌块内放置竖向钢筋,并用流动性较大的混凝土浇灌。
配置钢筋网片
配筋砌体的形象示意图
第3单元 第5章
——多层砌体结构和框架结构
第四章教学内容复习
(1)拱的定义:拱是一种轴线是曲线杆件、梁柱归一、 轴向受压的弧形结构,并且在竖向荷载作用下,会产生水 平推力的结构。
水平推力
水平推力
曲线杆件
拱结构
梁柱归一 水平推力
轴向受压
(2)按结构支承方式分类:按照支座条件:三铰拱、两 铰拱和无铰拱三种;按材料种类:有钢筋混凝土结构、钢 结构、胶合木结构、砖石砌体结构;按照拱身形态:有格 构式和实腹式,还有等截面式和变截面式。
论证作业5(每10人一份)