砌体结构4混合结构房屋墙体设计

混合结构房屋墙体设计概述引言混合结构是指将不同材料和构造方式结合起来，构建起一个更加稳固和灵活的建筑结构。

在房屋建筑中，墙体作为承重构件起着至关重要的作用。

设计墙体时，需要考虑房屋的整体结构、荷载情况以及材料的选择等方面因素。

本文将对混合结构房屋墙体设计进行概述，并介绍常用的设计方法和注意事项。

I. 混合结构房屋墙体的设计原则在混合结构房屋墙体的设计过程中，需要遵循以下原则：1.结构合理性：墙体的设计应符合房屋整体结构的要求，能够承受荷载并保持稳定性。

2.材料选择：根据房屋的功能需求和安全要求，选择合适的材料进行墙体构建。

3.施工便利性：墙体设计应考虑施工工艺和成本，尽量采用简单易行的构造方式。

4.可维护性：设计的墙体应便于维护和修复，延长房屋的使用寿命。

II. 常用的混合结构墙体设计方法1. 框架与剪力墙结合法框架结构和剪力墙结构是常用的混合结构墙体设计方法之一。

在此设计方法中，墙体作为房屋的剪力墙，承担抗震和抗侧向荷载的作用。

同时，框架结构提供了垂直荷载的承载能力。

通过将这两种结构方式结合起来，可以增加房屋的整体稳定性和抗震能力。

2. 钢筋混凝土与预制墙板结合法钢筋混凝土与预制墙板结合法是一种常见的混合结构墙体设计方法。

在该方法中，钢筋混凝土构成房屋的结构框架，而预制墙板作为墙体材料嵌入到结构框架中。

这种组合方式可以提供较好的强度和稳定性，同时减少施工时间和成本。

预制墙板通常采用轻型材料，如砖混、轻骨料混凝土等，可以根据需要进行定制。

3. 钢结构与玻璃幕墙结合法钢结构与玻璃幕墙结合法是一种现代化的混合结构墙体设计方法。

钢结构作为房屋的主要承重构件，而玻璃幕墙则作为外墙材料，增加了建筑的美观和通透性。

该设计方法适用于高层建筑以及需要大面积采光的建筑。

同时，玻璃幕墙可以有效减少墙体的自重，提高建筑的抗震能力。

III. 混合结构墙体设计的注意事项在进行混合结构墙体设计时，需要注意以下事项：1.结构计算：进行墙体设计前，需要进行详细的结构计算，包括受力分析、荷载计算和抗震设计等。

第三章 无筋砌体构件承载力的计算3.1柱截面面积A=0.37×0.49=0.1813m 2<0.3 m 2砌体强度设计值应乘以调整系数γa γa =0.7+0.1813=0.8813查表2-8得砌体抗压强度设计值1.83Mpa ，f =0.8813×1.83=1.613Mpa7.1037.06.31.10=⨯==h H βγβ 查表3.1得：ϕ= 0.8525 kN N kN N fA 1403.249103.249101813.0613.18525.036=>=⨯=⨯⨯⨯=ϕ满足要求。

3.2（1）沿截面长边方向按偏心受压验算 偏心距mm y mm N M e 1863106.06.03210350102.1136=⨯=<=⨯⨯== 0516.062032==h e 548.1362070002.10=⨯==h H βγβ 查表3.1得：ϕ= 0.6681 柱截面面积A=0.49×0.62=0.3038m 2＞0.3 m 2 γa =1.0查表2-9得砌体抗压强度设计值为2.07Mpa ， f =1.0×2.07=2.07 MpakN N kN N fA 35015.4201015.420103038.007.26681.036=>=⨯=⨯⨯⨯=ϕ满足要求。

（2）沿截面短边方向按轴心受压验算14.1749070002.10=⨯==h H βγβ 查表3-1得：φ0= 0.6915因为φ0>φ，故轴心受压满足要求。

3.3（1）截面几何特征值计算截面面积A=2×0.24+0.49×0. 5=0.725m 2＞0.3m 2，取γa =1.0 截面重心位置m y 245.0725.025.024.05.049.012.024.021=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯+⨯⨯= y 2=0.74－0.245=0.495m截面惯性矩()()232325.0495.05.049.0125.049.012.0245.024.021224.02-⨯⨯+⨯+-⨯⨯+⨯=I =0.02961m 4截面回转半径 m A I i 202.0725.002961.0=== T 形截面折算厚度h T =3.5i=3.5×0.202=0.707m（2）承载力m y m N M e 147.0245.06.06.01159.0630731=⨯=<=== 164.0707.01159.0==T h e 22.12707.02.72.10=⨯==T h H βγβ 查表3-1得：ϕ= 0.4832 查表2-7得砌体抗压强度设计值f =2.07Mpa则承载力为 kN kN N fA 63016.7251016.72510725.007.24832.036＞=⨯=⨯⨯⨯=ϕ3.4（1）查表2-8得砌体抗压强度设计值f =1.83 Mpa砌体的局部受压面积A l =0.2×0.24=0.048m 2影响砌体抗压强度的计算面积A 0=（0.2+2×0.24）×0.24=0.1632m 2（2）砌体局部抗压强度提高系数 5.1542.11048.01632.035.01135.010＞=-+=-+=l A A γ 取5.1=γ （3）砌体局部受压承载力kNN kN N fA l 13576.1311076.13110048.083.15.136=≈=⨯=⨯⨯⨯=γ%5%46.2%10076.13176.131135＜=⨯- 承载力基本满足要求。

1.房屋的整体空间作用(2)空间性能影响系数η(续1)
2)η的影响因素 a)楼屋盖的水平刚度：取决于其整体性、截面
宽度和厚度．(P87表4.1与P88表4.2，分三类)
b)横墙的刚度和间距s：μ1和μ2,max
c)房屋的跨度(经试验，可忽略) d)排架的刚度(实测表明其影响不明显) e)纵墙的刚度：提高综合剪切刚度[P87表4.1中 的η值虽用a)、b)因素反映，但其中已考虑e)]．
静力计算方案选用：横墙间距s的单位为m，当计算横墙 内力时，应将纵墙间距代替横墙间距作为划分静力计算 方案的依据；无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，按弹性 方案考虑；此外还应考虑刚性与刚弹性方案的横墙．
二、混合结构房屋的静力计算方案
2.房屋静力计算方案的划分(续1)
三种静力计算方案的确定：
• 假定屋盖和墙顶之间的节点为铰接．即不考虑墙柱对屋
结构选型是设计的基础，关系到建筑、结构、施工与 造价，应多做比较后确定。
二、混合结构房屋的静力计算方案
1.房屋的整体空间作用
(1)空间作用的基本概念
竖向荷载下，为偏压构件；
水平荷载下(如作用于纵墙)，纵墙为平 面外的受弯构件；楼屋盖为平面内弯剪构 件(深梁)；横墙为嵌固于基础的竖向悬臂 弯剪构件，且在自身平面内有很大的抗侧 刚度．
２.混合结构房屋的结构布置方案 按竖向荷载的传递路线划分为: (1)横墙承重方案(图4.1)：整体性差 (2)纵墙承重方案(图4.2)：可调整地基不均匀沉降 (3)纵横墙承重方案(图4.3)：整体性好，空间刚度大 (4)内框架承重方案(图4.4)：基础沉降不均匀 (5)底层框架承重方案(新规范不再推荐采用)
μmax= npH3(1-η)/6EI+2.5nPH(1-η)/EA

4.3 墙柱高厚比验算将一块块的砖从地面往上叠砌，当砌到一定的高为什么要验算墙、柱的高厚比？度时，即使不受外力作用这样的砖墩也将倾倒。

若砖墩的截面尺寸加大，则其不致倾倒的高度显然也要加大。

若砖墩上下或四周边的支承情况不同，则其不致倾倒的高度也将不同。

混合结构房屋中，砌体结构及其构件必须满足承载力计算的要求外，还必须保证其稳定性。

在《砌体结构设计规范》中规定，用验算墙、柱高厚比的方法来进行墙、柱稳定性的验算。

4.3 墙柱高厚比验算高厚比验算主要包括三个问题： 一是允许高厚比的限制；二是墙、柱实际高厚比的确定； 三是哪些墙需要验算高厚比。

4.3 墙柱高厚比验算4.3.1 允许高厚比及影响高厚比的因素根据工程实践经验，经过大量调查研究及理论校核得到墙、柱允许高厚比值，墙、柱允许高厚比，应按《砌体结构设计规范》表6.1.1采用表 6.1.1 墙、柱允许高厚比[b ]值这是在特定条件下规定的允许值，当实际的客观条件有所变化时，有时是有利一些，有时是不利一些，所以还应该从实际条件出发作适当的修正。

砂浆的强度等级墙柱M2.52215M5.02416≥M7.52617注：1 毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%；2 组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不得大于28；3 验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体高厚比时，允许高厚比对墙取14，对柱取11。

4.3 墙柱高厚比验算4.3.1 允许高厚比及影响高厚比的因素允许高厚比的影响因素砌筑砂浆的强度等级；拉接墙的间距；支承条件；砌体类型；砌体材料的质量和施工技术水平； 构件重要性(承重墙与非承重墙)； 砌体截面型式（如：是否开洞）； 构造柱截面及间距；房屋使用情况（有无振动荷载）。

4.3 墙柱高厚比验算表 6.1.1墙、柱允许高厚比[b ]值根据弹性稳定理论，对用同一材料制成的等高、等截面杆件，当两端支承条件相同，且仅承受自重作用时失稳的临界荷载比上端受有集中荷载的要大，所以非承重墙的允许高厚比的限值可适当放宽。