墙体建筑构造的设计原则

2016年⼀建建筑实务（新教材）建筑结构⼯程的可靠性掌握建筑结构⼯程的安全性⼀、结构的功能要求(1)安全性：正常使⽤条件下不发⽣破坏；在偶然事件发⽣后整体稳定性。

不倒塌。

(2)适⽤性：变形过⼤，裂缝、振幅。

(3)耐久性：⽼化、腐蚀或锈蚀安全性、适⽤性和耐久性概括称为结构的可靠性。

⼆、两种极限状态承载能⼒极限状态包括结构破坏，失去平衡(如倾覆、滑移)，疲劳破坏等。

正常使⽤极限状态是产⽣过⼤的变形，过早产⽣裂缝，和过⼤的振幅。

三、掌握杆件的受⼒形式杆件的受⼒形式：拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。

梁承受弯曲与剪⼒；柱⼦受到压⼒与弯矩。

四、材料强度的基本概念材料有抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等五、杆件稳定的基本概念压杆临界⼒的计算公式为： P ij =π2EIl02不同⽀座情况的计算长度：⼀端固定⼀端⾃由两端铰⽀⼀端固定⼀端铰⽀两端固定 L 0=2LL 0=L L 0=0.7L L 0=0.5L熟悉建筑结构⼯程的适⽤性⼀、建筑结构的适⽤性限制过⼤变形的要求即为刚度要求。

梁的变形主要是弯矩所引起的，叫弯曲变形。

悬臂梁端部的最⼤位移为：f =ql48EI矩形截⾯梁，其截⾯惯性矩I Z =bh312三、混凝⼟结构的裂缝控制裂缝控制主要针对混凝⼟梁(受弯构件)及受拉构件。

裂缝控制分为三个等级： (1)构件不出现拉应⼒；(2)构件虽有拉应⼒，但不超过混凝⼟的抗拉强度； (3)允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值。

熟悉建筑结构⼯程的耐久性⼀、建筑结构耐久性的含义四、混凝⼟结构耐久性的要求预应⼒混凝⼟构件的混凝⼟最低强度等级不应低于C40。

型钢混凝⼟组合结构的混凝⼟强度等级不得低于C30 混凝⼟构件强度等级不低于C25 剩下所有混凝⼟强度都是C20先张法构件中预应⼒钢筋在全预应⼒状态下的保护层厚度可与普通钢筋相同，否则应⽐普通钢筋增加l0mm 。

直径⼤于l6mm的热轧预应⼒钢筋保护层厚度可与普通钢筋相同。

1A411020建筑结构平衡的技术1A411021结构平衡的条件⼀、⼒的基本性质集中荷载作⽤下弯矩为斜线，剪⼒为直线；均布荷载作⽤下，弯矩为曲线，剪⼒为斜线1A411023荷载对结构的影响⼀、荷载的分类(⼀)按随时间的变异分类1.永久作⽤(永久荷载或恒载)：在设计基准期内，其值不随时间变化；或其变化可以忽略不计。

构造柱的设置原则构造柱的设置原则:1)应根据砌体结构体系.砌体类型.结构或构件的受力或稳定要求,以及其他功能或构造要求,在墙体中的规定部位设置现浇混凝土构造柱;2)对于大开间荷载较大或层高较高以及层数大于等于8层的砌体结构房屋宜按下列要求设置构造柱(1)墙体的两端,(2)较大洞口的两侧,(3)房屋纵横墙交界处,(4)构造柱的间距,当按组合墙考虑构造柱受力时,或考虑构造柱提高墙体的稳定性时,其间距不宜大于4M,其他情况不宜大于墙高的1,5--2倍及6M,或按有关的规范执行,(5)构造柱应与圈梁有可靠的连接;3)下列情况宜设构造柱(1)受力或稳定性不足的小墙垛,(2)跨度较大的梁下墙体的厚度受限制时,于梁下设置,(3)墙体的高厚比较大如自承重墙或风荷载较大时,可在墙的适当部位设置构造柱,以形成带壁柱的墙体满足高厚比和承载力的要求,此时构造柱的间距不宜大于4M,构造柱沿高度横向支点的距离与此同时与构造柱截面宽度之比不宜大于30,构造柱的配筋应满足水平受力的要求.--------------------------------------------------------------------------------------------1、构造柱能够提高砌体的受剪承载力10%~30%左右，提高幅度与墙体高宽比、竖向压力和开洞情况有关；2、构造柱主要是对砌体起约束作用，使之有较高的变形能力；3、构造柱应当设置在震害较重、连接构造比较薄弱和易于应力集中的部位。

由于钢筋混凝土构造柱的作用主要在于对墙体的约束，构造上的截面不必很大，但需与各层纵横墙的圈梁或现浇板连接，才能发挥作用。

为保证钢筋混凝土的构造柱的施工质量，构造柱需有外露面。

一般利用马牙茬外露即可--------------------------------------------------------------------------------------------国家标准图集-03G363，专门关于构造柱的图集，里面对构造柱的构造有比较详细的一些说法和画法。

墙体的类型及构造要求墙体是建筑物的重要组成部分。

它的作用是承重、围护或分隔空间。

墙体构造取决于选用的结构形式及它所处的位置。

墙体在设计时要注意以下几个方面的因素。

1）具有足够的轻度和稳定性。

在多层砖混结构当中，砖墙承受自重外还要承受屋顶和楼板的荷载，并将其垂直荷载传至基础和地基。

在地震区，墙体还要考虑在发生地震时所引起的水平力作用的影响。

所以，设计墙体时要根据荷载及所用材料的性能和情况，通过计算确定墙体的厚度和所具备的支承强度。

在使用中，一般砖墙的强度与所采用的砖、砂浆的强度等级及施工技术有密切关系。

墙的稳定性与墙的高度、长度、高度、承受的荷载等有很大关系，而且墙本身必须具有抵抗风侧压力的能力。

当墙身较高而长，并缺少横向墙体联系时，则需要考虑加厚墙身，提高砂浆强度等级、或采取加墙墩、墙内加筋等相关技术措施。

2）具有保温、隔热性能墙体作为围护结构应具有保温、隔热的性能，以满足建筑热工要求，如寒冷地区冬季室内温度高于室外，热量易从高温一侧向低温一侧传递，因此围护结构需采取保温措施以减少室内热损失，同时还应防止在围护结构内表面和保温材料内部出现冷凝水及空气渗透的现象。

构造上要在热桥部位采取局部保温措施。

炎热地区和长江中下游及过渡地区夏季太阳辐射强烈，室外热量通过外围护结构传入室内，使室内温度升高。

另外，过渡地区不但夏季炎热，而且冬季也非常寒冷，影响了人们的工作、生活。

问了改善住宅的居住环境，外墙还应具有一定的隔热性能并采取隔热措施。

墙体材料一般都不够密实，有较多微小的孔洞，墙上安装门窗构件时，因安装不严密或者材料收缩，会产生贯通性的缝隙，在冬季室外冷风的作用下，冷空气会进入室内，为了防止这种空气渗透产生，一般采用密实度高的墙体材料，墙内外加抹灰层，构件与墙洞口连接处用密封胶密封处理。

3）隔声性能为了保证室内有良好的工作、生活环境，墙体必须具有足够的隔声能力，以避免噪声对室内环境的干扰，在构造设计当中，要用不同的材料和技术手段使不同性质的建筑满足建筑隔声标准的要求。

一、建筑结构工程的可靠性1、可靠性2、两种极限状态我国的设计就是基于极限状态的设计1结构构件或连接因强度超过而破坏；结构或其一部分作为刚体而失去平衡；在反复荷载下构件或连接发生疲劳破坏。

2构件在正常使用条件下产生过度变形，导致影响正常使用或建筑外观；构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽；在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅。

3、结构工程适用性限制变形过大的要求即为刚度要求，或称为正常使用下的极限状态要求1）悬臂梁端部的最大位移公式f=ql4/8EI四因素影响构件的位移：荷载、材料性能、杆件截面、杆件跨度。

2）混凝土结构的裂缝控制裂缝控制4、结构工程耐久性1）耐久性的定义2）结构的使用年限临时性建筑-------5年易于替换的结构构件-----25年普通房屋和构筑物---------50年3）混凝土结构耐久性的环境类别按照混凝土结构所处环境对钢筋和混凝土材料腐蚀机理分类I 一般环境保护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀II 冻融环境反复冻融导致混凝土损伤III 海洋氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀IV 其他氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀V 化学腐蚀环境硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀4）混凝土结构耐久性的要求（1）混凝土最低强度等级50年普通建筑，对应的环境类别I—A、I—B、I—C，所用的混凝土最低强度等级分别为C25、C30、C35。

（2）一般环境中混凝土材料和钢筋最小保护层土强度等级可低于标准要求，但降低幅度不应超过两个强度等级，且设计使用年限为100年和50年的构件，强度等级不应低于C25和C20；50年普通建筑，对应的环境类别I—A、I—B、I—C，所对应的钢筋最小保护层厚度为20mm、25mm、40mm；当采用的混凝土强度比标准值低一个等级时，混凝土保护层厚度应增加5mm；当低两个等级时，混凝土保护层厚度应增加10mm；具有连续密封套管的后张预应力钢筋，其混凝土保护层可与普通钢筋相同且不应小于孔道直径的1/2；否则应比普通钢筋增加10mm；先张法构件中预应力钢筋在全预应力状态下的保护层厚度可与普通钢筋相同，否则应比普通钢筋增加10mm；直径大于16mm的热轧预应力钢筋保护层厚度可与普通钢筋相同。

剪力墙结构设计原则剪力墙是一种常用的结构形式，用于提供建筑物的纵向和横向稳定性。

剪力墙结构设计的原则主要包括以下几个方面：1.剪力墙的合理布置：剪力墙应尽可能均匀、合理地布置在建筑物的平面布局中，以确保整个结构能够受力平衡。

应避免将剪力墙过度集中在其中一区域，以免引起局部应力过大的问题。

2.剪力墙的适当高度和宽度：剪力墙的高度和宽度应适当，通常以墙高与墙宽之比不大于3-5为宜。

这样可以保证剪力墙具有足够的强度和刚度，能够有效地抵抗地震和风荷载。

3.剪力墙的合理厚度：剪力墙的厚度应根据结构的受力状况和地震作用等因素进行合理确定。

一般情况下，剪力墙的厚度可根据设计要求以及现有的墙体材料进行选择。

同时要考虑墙体的抗剪强度，以确保其能够承受荷载并保持结构的稳定。

4.剪力墙与周边结构的连接：剪力墙与周边结构的连接是设计中非常关键的一环。

剪力墙与楼板、柱子等构件的连接应具有足够的刚度和强度，以确保整个结构的协同工作。

常用的连接方式包括焊接、螺栓连接和预应力锚固等。

5.剪力墙的开孔和墙柱相互交叉的处理：在实际建筑设计中，剪力墙常常需要开设门窗等开孔，以满足使用需求。

在开设剪力墙开孔时，应合理确定开孔位置和尺寸，并采取相应的加固措施，以保证开孔对结构整体稳定性的影响最小化。

同时，在剪力墙与墙柱相互交叉的地方，应合理配置钢筋，以确保结构的连续性和整体性。

6.剪力墙的荷载传递：剪力墙在受到地震或风荷载作用时，需要将荷载传递到地基上。

因此，在设计中需要合理确定剪力墙的地基承载能力，以及地基与墙体的连接形式。

一般采用钢筋混凝土地梁或承台等形式，通过墙柱与地梁或承台的连接，将荷载平稳地传递到地基上。

7.剪力墙的构造细节和施工工艺：剪力墙的构造细节和施工工艺对结构的性能和稳定性有着重要的影响。

在设计中需要合理安排剪力墙的墙纹和钢筋等细节，以及采取合理的施工工艺，确保墙体施工的质量和工艺的可行性。

总之，剪力墙结构的设计原则包括布置合理、高度和宽度适当、厚度合理、连接可靠、开孔和墙柱交叉处理合理、荷载传递合理以及构造细节和施工工艺可行等。