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建筑结构
(64学时)
参考教材
普通高等教育“十一五” 国家级 规划教材
建筑结构
第三版
熊丹安主编
华南理工大学出版社
第10章混合结构房屋 2
建筑结构
课程主要内容
第1章 绪论 第2章 建筑结构的设计标准和设计方法 第3章结构材料的力学性能及选用 第4章 钢筋混凝土轴心受拉构件 钢筋混凝土结构 第5章 钢筋混凝土受弯构件 第6章 钢筋混凝土受压构件 第7章 钢筋混凝土受扭构件
第10章混合结构房屋 3
建筑结构
课程主要内容
第8章 预应力混凝土结构一般知识 第9章 砌体和砌体结构 第10章混合结构房屋 第11章 钢结构 第12章 钢筋混凝土梁板结构 第13章 多层钢筋混凝土框架结构 第14章 建筑地基基础 第15章地震作用和结构的抗震验算
第10章混合结构房屋 4
第10章 混合结构房屋
本章主要内容 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 房屋的结构布置和静力计算方案 墙、柱高厚比验算 刚性方案房屋墙、柱的计算 圈梁、过梁和挑梁 砌体结构的构造要求
第10章混合结构房屋
5
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
1.混合结构房屋的结构布置 (1)承重方案 1)横墙承重方案 a)特点 ▲横墙是主要承重墙。纵墙起承担墙体自重和维 护、隔断及与横墙连结成整体的作用。故在一般情 况下，纵墙的承载力是有富余的，在其上开设洞口 较灵活，为墙面的装饰也容易。
第10章混合结构房屋 6
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
▲由于横墙数量多，又有纵墙拉结，故房屋的横向刚 度大，整体性好，对抵抗风力、地震的作用和调整 地基不均匀沉降都较纵墙承重方案有利。 ▲横墙承重方案的屋盖、楼盖结构比较简单，施工方 便。与纵墙比较，楼面结构材料用量较少，而墙体 材料用量较多。因 此，横墙承重方案 多用于住宅。
第10章混合结构房屋
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10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
2)荷载主要传递路线 屋（楼）面荷载 横墙 基础 地基 （2）纵墙承重方案 1)特点 ▲纵墙是主要承重墙，但为满足房屋空间刚度要 求，应设置一定数量的横墙，横墙间距可以加大， 使室内形成 较大的空间， 有利于使用 上的灵活布 置。
第10章混合结构房屋 8
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
▲由于纵墙承受主要荷载，故一般纵墙上荷载比较 大，当纵墙开设洞口时，洞口的位置大小都受到一 定限制。 ▲横墙数量少，房屋横向刚度较差。 ▲与横墙承重方案比较，屋盖楼盖构件所用材料较 多而墙体材料 用量较少。 因此，纵墙承 重方案多用于 办公楼、教学 楼。
第10章混合结构房屋 9
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
2)荷载主要传递路线 屋（楼）面荷载 纵墙
基础
地基
第10
章混合结构房屋
10
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
（3）纵横墙混合承重方案 结构布置灵活，但墙体材料用量较多。多用 于多功能的建筑。 屋（楼）面荷载 纵墙 基础 地基 横墙
第10章混合结构房屋
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10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
2.楼盖布置 砌体结构房屋一般采用钢筋混凝土楼盖。 （1）现浇楼盖 整体性、耐久性、抗震性均好，且灵活性大， 能适应不同的平面形式。 （2）装配式楼盖 施工进度快，造价低，质量稳定，有利于于建 筑工业化。
第10章混合结构房屋
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10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
3.房屋的刚度及静力计算方案 （1） 房屋的刚度 混合结构房屋由屋盖、楼盖、纵墙、横墙和基础 组成，它们互相连接，形成整体，共同承担荷载。 在水平荷载作用下，房屋的纵墙、横墙和楼 （屋）盖都要发生变形。由于纵墙的刚度和楼（屋） 盖的纵向抗弯刚度都很大，所以砌体结构纵向的变形 很小。在横向，横墙对纵墙和楼（屋）盖起着支撑作 用，对作用于纵墙上的水平荷载和楼（屋）盖上的水 平荷载，大部分是通过横墙传给基础的。
第10章混合结构房屋 13
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
所以在水平荷载作用下，横墙要产生水平位移△1， 如图b，楼（屋）盖就犹如以横墙为支点的水平梁一 样，也将产生水平挠度f，如图a，则楼（屋）盖在 横向水平总位移为△， △= △1 +f，如图c。房屋 的水平位移与横墙的刚度、横墙的间距及楼（屋） 盖的刚度有关。而房屋的水平位移反映着房屋的空 间刚度大小。
第10章混合结构房屋
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10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
（2） 混合结构房屋的静力计算方案 1）刚性方案：横墙间距小，楼屋盖刚度大，房屋 的水平位移△= 0，则为刚性方案房屋。 2）弹性方案：对于横墙间距较大的单层厂房、食 堂、仓库等，房屋的水平位移较大，比能忽略，则 为弹性方案房屋。 3）刚弹性方案：对水平荷载作用下，其水平位移 不太大但又不能忽略时，其空间刚度介于刚性方案 与弹性方案房屋之间，可视为刚弹性方案。
第10章混合结构房屋 15
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
混合结构房屋墙、柱的内力计算与房屋的静力计 算方案有很大关系，房屋的空间刚度不同，其静力计 算方案也不同。而房屋的空间刚度取决横墙的刚度和 间距，同时也与屋盖、楼盖的水平刚度有关。房屋的 静力计算方案按表确定。
第10章混合结构房屋
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10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
为保证横墙具有足够的刚度，刚性和刚弹性方案 的房屋的横墙应符合下列要求： ▲ 横墙中开有洞口时，洞口的水平截
面面积不应超 过横墙截面面积的50%； ▲ 横墙的厚度不宜小于180mm； ▲ 单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋 的横墙长度不宜小于H/2（H为横墙总高度）。 当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚 度进行验算，如其最大水平位移小于等于H/400时， 仍可视为刚性或刚弹性方案房屋。
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10.2 墙、柱高厚比验算
1. 墙、柱高厚比验算基本公式 为了保证墙、柱本身具有足够的稳定性，提高房 屋的空间刚度和整体工作性能，墙、柱的高厚比不能 太大，应按下式验算
H0 β= ≤ μ1μ 2 [ β ] h 式中H 0 ——墙柱的计算高度, 按下表采用；
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10.2 墙、柱高厚比验算
H0 β= ≤ μ1μ 2 [ β ] h 式中H 0 ——墙柱的计算高度, 按下表采用；
h − −墙厚或矩形柱与 H 0 相对应的边长 ;
μ 1 − −自承重墙允许高厚比的 修正系数 .对于 h ≤ 240 mm 的非承重墙 : h = 240 mm μ 1 = 1.2 h = 90 mm μ 1 = 1.5h介于 240 mm 和90 mm 之间 μ 1按直线插入法取值 . μ 2 − −有门窗洞口墙允许高厚 比修正系数 .
第10章混合结构房屋 19
10.2 墙、柱高厚比验算
第10章混合结构房屋
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10.2 墙、柱高厚比验算
bs μ 2 = 1 − 0.4 s 其中 s为相邻窗间墙或壁柱之间的距离 , bs 为在 s范围内门窗洞口宽度如图；
[ β ] − −墙柱允许高厚比按下表采用。
第10章混合结构房屋 21
10.2 墙、柱高厚比验算
2.影响允许高厚比的因素： 砂浆强度等级、横墙间距、构造的支承条件、 砌体截面型式、构件重要性、房屋使用情况。
第10章混合结构房屋 22
10.2 墙、柱高厚比验算
3.带壁柱墙的高厚比验算 为了满足构造要求和稳定的要求，墙上通常加设 构造柱或壁柱。带构造柱或壁柱墙可能整片墙失稳， 也可能沿构造柱或壁柱间的墙失去稳定性。所以带构 造柱和壁柱的墙体高厚比验算应包括整片 墙的验算和壁柱间墙体的验算。 1）带壁柱整片墙的高厚比验算 此时截面为T形，墙厚应 改为折算厚度 hT = 3.5i 。
第10章混合结构房屋 23
10.2 墙、柱高厚比验算
在确定回转半径时，截面的翼缘宽度按下列规定采 用： a)多层房屋，当有门窗洞口时，其翼缘宽度可取窗间 墙宽度；当无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高 度的1/3； b)单层房屋，可取壁柱宽加2/3墙高，但不大于窗间 墙宽度和相邻壁柱间的距离； c)计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间的距 离。 在确定带壁柱墙计算高度时s应取相邻横墙间距。
第10章混合结构房屋 24
10.2 墙、柱高厚比验算
当构造柱截面宽度不小于墙厚时，可按前面公 式验算带构造柱的高厚比。此时公式中 h 取墙 厚；当确定墙的计算高度时， s应
取相邻横墙间距 离；墙的允许高厚比可乘以提高系数
bc μc = 1+ γ l 式中 γ − − 系数 ; b c − − 构造柱沿长方向的宽度 l − − 构造柱间距 . ;
当 bc l ＞ 0.25时，取 bc l = 0.25，当 bc l ＜ 0.05时，取 bc l =0。
第10章混合结构房屋 25
10.2 墙、柱高厚比验算
2）壁柱间墙的高厚比验算 壁柱间墙和构造柱间墙的高厚比验算，此时 s 应取相邻壁柱间或相邻构造柱间的距离。设有钢筋 混凝土圈梁的带壁柱间墙和构造柱墙，当 b s ≥ 1 / 30 时，圈梁可视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支 点（ b 为圈梁的宽度）。 【例10-1】验算多层教学楼底层各类墙的高厚比。 砂浆强度等级M5，楼盖为钢筋混凝土装配式楼盖。
第10章混合结构房屋 26
10.2 墙、柱高厚比验算
第10章混合结构房屋
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10.2 墙、柱高厚比验算
[解]1）确定房屋静力计算方案 最大横墙间距s=10.80 m ,钢筋混凝土楼盖，刚性 方案。 2）外纵墙高厚比验算 由s=10.80 m > 2H = 2×4.4 = 8.8 m 查表得H0 = H =4.4m，砂浆M5，查表得 [ β ]＝24
bs 1.8 μ2 = 1 − 0.4 = 1 − 0.4 × = 0.8 s 3.6 μ1 = 1.0 H 0 4400 β= = = 11.9
第10章混合结构房屋
满足要求
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10.2 墙、柱高厚比验算
第10章混合结构房屋
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10.2 墙、柱高厚比验算
3）内纵墙高厚比验算
μ2 = 1 − 0.4 μ1 = 1.0
H 0 4400 = = 18.3
满足要求
4）内横墙高厚比验算 H = 4.4m
H 0 = 0.4 s + 0.2 H = 0.4 × 6.3 + 0.2 × 4.4 = 3.4m
μ1 = 1.0
μ2 = 1.0
H 0 3400 β= = = 14.2
第10章混合结构房屋 30
10.2 墙、柱高厚比验算
5）隔墙高厚比验算 隔墙顶端视为铰支，按两侧无拉结考虑。
H 0 = H = 3.4m
h = 120mm
μ1 = 1.44
H 0 3400 β= = = 28.3
满足要求
第10章混合结构房屋 31
10.2 墙、柱高厚比验算
【例10-2】某单层厂房吊车的车间如图，层高2.4m， 壁柱尺寸见图，采用M5砂浆砌筑，装配式无檩条体系 屋盖。试验算纵墙和山墙高厚比。
第10章混合结构房屋
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10.2 墙、柱高厚比验算
[解]1类屋面，s=24m
= 148mm 8.125 × 105 3 3 3 − − 3000 370 240 148 )( ) 3000 × 148 370 × 342 ( + + I= 3 3 3 = 8.86 × 109 mm 4 y1 = 3000 × 240 × 120 + 250 × 370 × ( 240 + 250 / 2 )
i= I/A = 8.86 × 109 / 8.125 × 105 = 104mm
hT = 3.5i = 3.5 × 104 = 364mm
33
第10章混合结构房屋
10.2 墙、柱高厚比验算
由M5，查表 [ β ] = 24
H = 4.2 + 0.5 = 4.7mm
s = 24m > 2 H = 9.4m, H 0 = H = 4.7m bs 3 μ1 = 1.0, μ2 = 1 − 0.4 = 1 − 0.4 × = 0.8 s 6 β = H 0 / h =
4.7 / 0.364 = 12.9
2）纵墙壁柱间墙的高厚比验算
满足要求
H = 4.7m
β =H 0 / h = 3.34 / 0.24 = 13.9
第10章混合结构房屋
H 0 = 0.4 s + 0.2 H = 0.4 × 6 + 0.2 × 4.7 = 3.34m
满足要求
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10.2 墙、柱高厚比验算
3）山墙的高厚比验算
A = 240 × 5000 + 250 × 370 = 1.29 ×106 mm2 y1 = I= 5000 × 240 ×120 + 250 × 370 × ( 240 + 250/ 2) 1.29 ×10
6
= 138mm
3
5000 ×1383 + 370 × 3523 + (5000 − 370) × ( 240 − 138) 3
= 1.14 ×1010 mm4
i = I / A = 1.14 ×1010 /1.29 ×106 = 94mm
H = 6.37m, s = 15m > 2 H = 9.4m, H 0 = H = 6.37m
hT = 3.5i = 3.5 × 94 = 329mm
β =H0 / hT = 6.37/ 0.329 = 19.36
第10章混合结构房屋
满足要求
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10.2 墙、柱高厚比验算
壁柱间墙 H = 6.37m
β =H 0 / h = 3.274 / 0.24 = 13.64
H 0 = 0.4 s + 0.2 H = 0.4 × 5 + 0.2 × 6.37 = 3.274m
有门洞的山墙
A = 240 × 3500 + 250 × 370 = 932500mm2 y1 = I= 3500 × 240 ×120 + 250 × 370 × ( 240 + 250/ 2) 1.29 ×10
6
= 144mm
3
3500 ×1443 + 370 × 3463 + (3500 − 370) × ( 240 − 144) 3
第10章混合结构房屋
= 9.5 ×108 mm4
i = I / A = 9.5 ×108 /932500 = 101mm
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10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
1 单层房屋承重墙的计算 如果单层房屋属于刚性方 案，一般取一个开间为计 算单元。在荷载作用下， 墙可视为上端不动铰支承 于屋盖，下端嵌固于基础 的竖向构件，其计算简图 如图，由于无侧移，两墙、 柱可独立进行计算。
第10章混合结构房屋 37
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
（1）屋面荷载作用时 屋面荷载包括屋面恒荷载和屋面活荷载或雪荷载 以集中力的形式通过屋架或屋面梁作用于墙体顶部。 轴向力 N l 的作用点对墙体中心线存在偏心距，对屋 架，N l 的作用点常位于 b) 屋架下弦端部节点中心 处，一般距定位轴线 150mm，如图a；对屋面， N l 至墙内边缘的距离取 0.33a 0 ，如图b。
第10章混合结构房屋 38
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
图中墙、柱内力按一次超静定梁求解，竖向荷 载作用下的内力图如图所示。
第10章混合结构房屋
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10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
（2）风荷载作用 风荷载由作用于屋面和墙 面的两部分组成，屋面风荷载 常简化为作用于墙、柱顶端的 集中力。它直接通过屋盖传至 横墙，再传给基础和地基，在 纵墙内不产生内力。迎风墙面 风荷载均化为沿高度均匀分布 的线荷载。墙、柱内力图如 图。
第10章混合结构房屋 40
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
（3）墙体自重 墙体的自重作用在截面的重心，对等截面墙、 柱，不引起截面内力的附加弯矩；对阶梯墙，上阶柱 自重对下阶柱各截面产生偏心力矩。在施工阶段应对 其底端固
定、上端自由进行承载力计算。 （4）控制截面与内力组合 承载力计算时，墙的截面宽度 取窗间墙宽度。需复核的截面有柱 的上端截面I-I、柱下端截面IIIIII和在水平均布荷载作用下的最 大弯矩截面II-II。
第10章混合结构房屋 41
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
截面I-I除竖向力，还有弯矩作用，故既要验算 偏心受压承载力，还要验算梁下砌体的局部受压承 载力。截面III-III受有最大的轴向力和弯矩需按偏 心受压进行承载力验 算。截面II-II需按相 应的弯矩和轴力按偏 心受压进行承载力验 算。
第10章混合结构房屋 42
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
2 多层房屋承重纵墙的计算 对于多层房屋，由于横墙既多又密，它与屋 盖、楼盖、纵墙等构件组成空间受力体系，房屋的 空间刚度很大，属于刚性方案。设计时，除验算房 屋的高厚比为，还要验算承重墙、柱在控制截面处 的承载力。 （1）选取计算单元 通常在纵墙中截取一段有代表性的、宽度等于 一个开间的竖条墙、柱为计算单元，如图。
第10章混合结构房屋 43
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
多层房屋刚性方案计算简图
第10章混合结构房屋 44
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
受荷范围取相邻两个开间的平均宽度。计算截 面应按：有窗洞口时，取窗间墙宽度乘以墙厚；无 窗窗洞口时，取一个开间宽度内的墙截面面积。对 于带壁柱的墙，当壁柱间隔较大而层高较小时，计 算截面宽度应按下式计算：
s = b + 2 H / 3 ≤ ( s1 + s2 ) / 2 式中s1 , s2 − −相邻两开间的宽度; b − −壁柱宽度; H − −层高.
第10章混合结构房屋 45
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
（2）确定计算简图 1）计算简图 在垂直荷载作用下，上述计算单元 如同一竖向连续梁，屋盖、楼盖及基础顶面作为连续 梁的支点。由于屋盖、楼盖中的梁或板伸入墙内搁 置，致使墙的连续性受到削弱，截面能传递的弯矩很 小，因此为简化计算，假定连续梁在屋盖、楼盖处为 铰支承。墙、柱在每层层高范围内被简化为两端铰支 的竖向构件，如图，即可单独进行内力分析。各层高 度可取相应的层高，但多层房屋的底层应取底层层高 加上室内地面至基础顶面的高度。
第10章混合结构房屋 46
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
第10章混合结构房屋
47
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
2）构件承受的垂直荷载有： ▲上面各层楼盖屋盖传来的横荷载、活荷载和墙体自 重，作用在上一层墙柱截面的重心处。当上下层墙厚 不同时，上层荷载对本层墙柱产生偏心。 ▲本层楼盖传来的垂直荷载，其作用点 由实际情况而定。当楼盖梁搁置在砖墙 上时，其作用点的
位置应距墙内边缘为 0.4a 0 ，如图。 ▲本层墙体自重（包括窗自重）， 作用在本层墙体截面重心上。
第10章混合结构房屋 48
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
3）构件承受的水平荷载 通常为风荷载。规范规定：刚性方案多层房屋 只要满足以下要求时，可不考虑风荷载对墙柱内力 的影响。 ▲洞口水平截面面积不超过全 基本风 2 层高 总高 m m 压kN/m 截面面积的2/3； 28 4 ▲层高和总高不超过表所规定 0.4 25 4 0.5 的数值； 18 4 0.6 18 3.5 ▲屋面自重不小于0.8kN/m2 。 0.7
第10章混合结构房屋 49
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
当考虑风荷载时，计算简图为一竖向连续梁， 屋盖、楼盖为连续梁的支承，并沿着墙高承受均布 荷载，如图。 （3）垂直荷载作用下的控制截面 控制截面也称危险截面，它 一般指内力较大截面承载力较小， 有可能比其它截面先发生破坏的 截面。只要危险截面的承载力满 足要求，整个房屋墙体的承载力 也必定得到保证。
第10章混合结构房屋 50
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
通常每层墙体的控制截面为 I-I、II-II截面如图。截面I-I 位 于墙顶部大梁或板底面，承受 梁传来的支座反力此截面弯矩 最大，应按偏心受压计算承载 力，并验算梁底部的局部受压 承载力。截面II-II位于墙底面 其弯矩为零，但轴力相对最 大，应按轴心受压计算承载力
第10章混合结构房屋 51
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
3 多层房屋承重横墙的计算 在横墙承重的刚性方案房屋中，其间距一般不 大，空间刚度大。横墙除应满足高厚比要求为，还应 按下列方法进行承载力计算。 （1）选取计算单元和计算简图 刚性方案房屋中，横墙一般承受屋盖楼盖直接传 来的均布荷载，且很少开设洞口，通常可取1m的横墙 作为计算单元，每层横墙视为两端铰支的竖向构件， 如图，构件高度等于层高。但当顶层为坡顶时，顶层 层高算至山墙尖高的1/2。底层算至基础顶面或等于 一层层高加上300mm～500mm。
第10章混合结构房屋 52
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
横墙计算单元承受荷载的范围宽度取1m，纵向取相 邻两侧各1/2开间。其上的荷载包括：上层传来的轴 向力，作用于上层横墙截面形心处；本层左右相邻 两楼层传来的轴向 力，作用在离墙为 边缘 0.4a 0 处；本 层墙体的自重， 作用在本层墙体截 面重心处，如图。
第10章混合结构房屋 53
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
（2）控制截面的承载力计算 多承重横墙的控制截面，一般应取该层墙体的 底部截面II-II，如图，此处轴向力最大。若左右两 开间不等或荷载不相同时，顶部截面I-I将产生弯 矩，则需要验算此截面的偏心受
压承载力。当为支 承梁时，还须验算砌体的局部受压承载力。 在多层房屋中，当横墙的砌体材料和墙的厚度相同 时，可只验算最底层截面II-II的承载力。当横墙的 砌体材料和墙的厚度改变时，则应对改变处截面进 行承载力验算。
第10章混合结构房屋 54
10.4 圈梁、过梁和挑梁
10.4.1 圈梁 在墙体内沿水平方向同一标高设置的封闭的 钢筋混凝土梁或钢筋砖带称为圈梁。 1.圈梁作用 ① 增强房屋的整体性和空间刚度； ② 防止地基不均匀沉降而使墙体开裂； ③ 减少振动作用对房屋产生的不利影响； ④ 与构造柱配合有助于提高砌体结构的抗震性 能。
第10章混合结构房屋 55
10.4 圈梁、过梁和挑梁
2.圈梁的布置 按照房屋类型、砌体材料、有无吊车及振动设备 以及有无抗震要求等情况，圈梁应按下列规定(未包 括地震区)设置。 (1)宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋，且层数为 3～4层时，应在檐口标高处设置圈梁一道；当层数超 过4层时，应在所有纵横墙卜隔层设置。 多层砌体工业房屋，每层应设置钢筋混凝土现浇 圈梁。
第10章混合结构房屋 56
10.4 圈梁、过梁和挑梁
(2)车间、仓库、食堂等空旷的单层房屋，应按 如下规定设置圈梁： ①对砖砌体房屋，檐口标高为5～8m时，应在 檐口设置一道幽梁；檐口标高大于8m时，宜适当增 设； ②对有电动桥式吊车或较大振动设备的单层工 业房屋，除在檐口或窗顶标高处设置钢筋混凝土圈 梁外，并宜在吊车梁标高处或其他适当位置增设。
第10章混合结构房屋 57
10.4 圈梁、过梁和挑梁
(3)对软弱地基(如淤泥、淤质泥土、冲填土、杂 质土或其他高压缩性土层构成的地基)上的砌体承重 结构房屋，圈梁应按下列要求设置： ①在多层房屋的基础和顶层处宜各设置一道，其 他各层可隔层设置，必要时也可层层设 置。单层工业厂房、仓库、食堂等，可结合基础梁、 联系梁、过梁等酌情设置； ②圈梁应设置在外墙、内纵墙和主要内横墙上， 并在平面内联成封闭系统。
第10章混合结构房屋 58
10.4 圈梁、过梁和挑梁
3.钢筋混凝土圈梁的构造 (1)圈梁的宽度宜与墙厚相同，当墙厚h≥240mm 时其宽度不宜小于2h／3；圈梁高度不应小于 120mm。 (2)圈梁的纵向钢筋不宜少于4φ10，箍筋直径一 般为φ6，间距不宜大于300mm。纵向钢筋扎接头的 搭接长度按受拉钢筋考虑。 (3)圈梁宜连续地设在同一水平面上并形成封闭 状当圈梁被洞口截断时，应在洞口上部增设相同
第10章混合结构房屋 59
10.4 圈梁、过梁和挑梁
截面的附加圈梁。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应 小于1m，且不应小于其垂直间距的2倍。
附加圈梁与圈梁的搭接
第10章混合结
构房屋 60
10.4 圈梁、过梁和挑梁
(4)纵横墙交接处的圈梁应有可靠连接。在有屋 架和大梁的弹性或刚弹性房屋中，圈梁应与屋架、 大梁等构件可靠连接。
现浇圈梁连接构造
第10章混合结构房屋 61
10.4 圈梁、过梁和挑梁
（5）采用现浇钢筋混凝土楼(屋)盖的多层砌体房 屋当层数超过5层时，除在檐口标高处设置一道圈梁 外，可隔层设置圈梁，并与楼(屋)板一起现浇。未设 置圈梁的楼面板嵌入墙内的长度不应小于120mm， 并沿墙长配置不少于2扎0的纵向钢筋。 （6）圈梁兼作过梁时，过梁部分的钢筋应按计 算用量单独配置。
第10章混合结构房屋
62
10.4 圈梁、过梁和挑梁
10.4.2 过梁 1.过梁分类： （1）钢筋混凝土过梁 （2）砖砌过梁： 钢筋直径＞5mm，间距 120mm，根数＞2，砂浆层厚 度≥30mm ① 钢筋砖过梁 ② 砖砌平拱过梁：砂浆≥M5 ③ 砖砌弧拱过梁
第10章混合结构房屋
a.钢筋混凝土过梁
63
10.4 圈梁、过梁和挑梁
b.钢筋砖过梁
d.砖砌弧拱过梁
c.砖砌平拱过梁
第10章混合结构房屋 64
10.4 圈梁、过梁和挑梁
2.过梁的受力特性 砖砌过梁：受弯构件（墙体上部受压、下部受拉） 钢筋砖过梁：三铰拱（钢筋受拉，上部墙体受压） 3.过梁的破坏形态
a.砖砌平拱
b.钢筋砖过梁
第10章混合结构房屋 65
10.4 圈梁、过梁和挑梁
4.过梁三种破坏形式 ¾ 跨中截面受弯破坏 (竖向裂缝) ¾ 支座附近受剪破坏 （阶梯形斜裂缝） ¾ 过梁支座滑动破坏 （在墙端水平裂缝） 5.过梁荷载的取值 (1)梁、板荷载； 对砖和砌块砌体，当梁、板下的墙体高度hw＜ ln时（ln为过梁的净跨），应计入梁、板传来的荷 载；当梁、板下的墙体高度hw≥ln时，可不考虑 梁、板荷载。
第10章混合结构房屋 66
10.4 圈梁、过梁和挑梁
第10章混合结构房屋
67
10.4 圈梁、过梁和挑梁
(2)墙体荷载 对砖砌体，当过梁上的墙体高度hw＜ln/3时，应 按墙体的均布自重计算；当hw≥ln/3时, 应按高度为 ln/3墙体的均布自重计算； 对砌块砌体，当过梁上的墙体高度hw＜ln/2时， 应按墙体的均布自重计算；当hw≥ln/2时, 应按高度 为ln/2墙体的均布自重计算。 10.4.3 挑梁
第10章混合结构房屋 68
10.4 圈梁、过梁和挑梁
1. 挑粱的受力 一端挑出另一端嵌固于墙体 内的钢筋混凝土梁称为挑梁。挑 梁与墙体共同工作。 在悬挑力和墙体荷载作用下， 挑梁可能发生如下三种形态的破坏：一是倾覆破坏 (挑梁上部砌体被斜向拉开，挑梁丧失平衡而倾覆)； 二是挑梁下砌体被局部压坏；三是挑梁本身承载力 不足而导致正截面破坏或斜截面破坏。挑梁的计算 就是针对上述三种破坏形态而进行的。
第10章混合结构房屋 69
10.4 圈梁、
过梁和挑梁
2. 挑梁的抗倾覆验算 （1）倾覆力矩 Mov 倾覆力矩 Mov是挑梁上的荷载设计值对计算倾算 点产生的力矩。计算倾覆点至墙外边缘的距离x0可 按下列规定采用： x0 = 0.3hb 且不大于0.13l1 ； 1)当 l1 ≥ 2.2hb 时， x0 = 0.13l1 。 2)当 l1 > 2.2hb 时， 式中 l1 — 挑梁埋人砌体的长度； hb — 挑梁的截面高度。
第10章混合结构房屋 70
10.4 圈梁、过梁和挑梁
（2）抗倾覆力矩设计值 Mr
M r = 0.8Gr ( l2 − x0 ) 式中Gr－挑梁的抗倾覆荷载，取挑梁尾端上部45o 扩散角范围 (其水平长度为l3）内的砌体与楼面恒载标准值之和如图； l2 − Gr 作用点至墙体边缘的距离。
第10章混合结构房屋
71
10.4 圈梁、过梁和挑梁
（3）抗倾覆验算公式
M r ≥ M ov
第10章混合结构房屋 72
10.4 圈梁、过梁和挑梁
（4）雨蓬的抗倾覆验算 雨蓬的抗倾覆验算可按上式验算，其抗倾覆荷 载按图示采用。 取
l3 = ln / 2, l2 = l1 / 2
显然，增加雨蓬 的支承长度可使 抗倾覆荷载增大。
第10章混合结构房屋
73
10.4 圈梁、过梁和挑梁
3. 挑梁下砌体的局部受压承载力验算 N l ≤ ηγ fAl
式中N l－挑梁下的支承压力，取N l = 2 R, R为挑梁的 倾覆荷载设计值；
η－梁端底面压力图形不完整系数，取η＝0.7； γ －砌体局部抗压强度提高系数，当十字交叉的
翼墙时取1.5，没有翼墙时取1.25； Al－砌体局部受压面积，取Al = 1.2bhb , b和hb 分 别为挑梁的截面宽度和高度。
第10章混合结构房屋 74
10.4 圈梁、过梁和挑梁
4. 挑梁的承载力计算 挑梁应进行正截面受弯承载力和斜截面受剪承 载力计算。
M max = M ov Vmax = V0 式中V0－挑梁荷载设计值在挑梁墙外边缘处截面产生的剪力。
5.挑梁构造
（）挑梁埋入砌体长度 l1与挑出长度l之比宜大于 1 1.2，若挑梁上 无砌体时，宜大于2； （2）挑梁纵向受力钢筋至少应用1/2伸入梁尾端并不少于2根 直径12mm；其它钢筋伸入支座不应小于2l1 /3。
第10章混合结构房屋 75
10.4砌体结构的构造要求
1.一般构造要求 （1）砌块和砂浆的强度等级 1）一幢建筑物所用的砖，其强度等级应一致。 每层墙体所用的砂浆的强度等级应相同。 2 ）五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层 高大于 6m 的墙、柱所用材料的最低强度等级：①砖 采用MU10；②砌块采用 MU7.5；③石材采用MU30; ④砂浆采用M5。 3）地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿房间的 墙 所用材料的最低强度等级应符合下表的要求。
第10章混合结构房屋 76
10.4砌体结构的构造要求
地面以下所用材料最低强度等级
4)室内地面以下，室外散水坡顶面以上的砌体 内，应铺设防潮层。勒脚部位应采用水泥砂浆粉刷。 5)混凝土砌块墙体的下列部位，如未
设圈梁或混 凝土垫块，应采用不低于 Cb20 灌孔混凝土将孔洞灌 实：
第10章混合结构房屋 77
10.4砌体结构的构造要求
① 搁栅、擦条和钢筋混凝土楼板的支承面下，高度 不应小于200mm的砌体。 ② 屋架、梁等构件支承面下，高度不小于600mm, 长度不应小于600mm的砌体。 ③ 挑梁的支承面下，距墙中心线每边不应小于 300mm, 高度不应小于600mm的砌体。 （2）墙体的联结和尺寸 1) 填充墙隔墙应分别采取措施与周边构件可靠连接 2) 山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部，屋面构件应与山 墙可靠拉结。
第10章混合结构房屋 78
10.4砌体结构的构造要求
3) 砌块砌体应分皮错缝搭砌，上下皮搭砌长度 不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要求时，应 在水平灰缝内设置不少于 2 根直径 4mm的焊接钢筋 网片。（横向钢筋的间距不宜大于200mm), 网片每端 均应超过该垂直缝，其长度不得小于300mm。 4）砌块墙与后砌隔墙交 接处，应沿墙高每隔400mm 在水平灰缝内设置不少于2根 直径4mm，横向间距不大于 200mm的焊接钢筋网，如图。
第10章混合结构房屋 79
10.4砌体结构的构造要求
5）混凝土砌块房屋，宜将纵横墙交接处、距 墙中心处每边不小于 300mm 范围内的孔洞，采用 不低于 Cb20 灌孔混凝土灌实，灌实高度应为墙身 全高。 6）承重墙的独立砖柱截面尺寸不应小于 240mm×370mm。毛石墙的厚度，不宜小于 350mm。毛料石柱截面较小边长不宜小于 400mm。当有振动荷载时，墙柱不宜采用毛石砌 筑。
第10章混合结构房屋 80
10.4砌体结构的构造要求
7）在砌体中留槽洞及埋设管道时，应注意： ①不应在截面长边小于500mm 的承重墙体、独 立柱内埋设管线。 ②不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽， 无法避免时，应采取必要的措施或按削弱后的截面验 算墙体的承载力。对受力较小或未灌孔的砌块砌体， 允许在墙体的竖向孔洞中 设置管线。 （3）墙体和屋盖、楼盖的联结 1)跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁， 应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块；
第10章混合结构房屋 81
10.4砌体结构的构造要求
当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。 ①对砖砌体为4.8m。 ②对砌块和料石砌体为4.2m。 ③对毛石砌体为3.9m。 2)当梁跨度大于或等于下列数值时，其支承处 宜加设壁柱，或采取其他加强措施： ①对240mm厚的砖墙为 6m，对 180m 厚的砖 墙为 4.8m 。 ②对砌块、料石墙为 4.8m。
第10章混合结构房屋 82
10.4砌体结构的构造要求
3) 预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜 小于 1 00mm; 在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm; 当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝时 , 其支承长 度可为 40mm, 但
板端缝宽不小于80mm, 灌缝混凝土 不宜低于 C20 。 4) 支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于或 等于下列数值的预制梁的端部。应采用锚固件与墙、 柱上的垫块锚固。 ①对砖砌体为 9m。 ②对砌块和料石砌体为 7.2m。
第10章混合结构房屋 83
10.4砌体结构的构造要求
2.防止或减轻墙体开裂的主要措施 （1）开裂部位 经常发生在房屋的高度、重量、刚度有较大变 化处；地质条件剧变处；基础底面或埋深变化处； 房屋平面形状复杂的转角处；整体式屋盖或装配式 屋盖房屋顶层的 墙体，见图；其 中尤以纵墙的两 端和楼梯间为甚。
第10章混合结构房屋 84
10.4砌体结构的构造要求
（2）开裂原因 开裂原因有二：一是由于温度变化引起的，钢 筋混凝土线膨胀系数α=1.0×105 ，砖墙线膨胀系数 α=0.5 ×105 ；二是由于地基不均匀沉降引起的。 （3）防止墙体开裂的主要措施 1)为了防止或减轻房屋在正常使用条件下，由 温差和砌体干缩引起的墙体竖向裂缝，应在墙体中 设置伸缩缝。伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能 引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。 伸缩缝的间距可按表采用。
第10章混合结构房屋 85
10.4砌体结构的构造要求
2)为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝，可根据情 况采取下列措施。 ①屋面应设置保温层、隔热层。 ②屋面保温(隔热)层或屋面刚性面层及砂浆找平层 应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m, 并与女儿 墙隔开，其缝宽不小于30mm。
第10章混合结构房屋
86
10.4砌体结构的构造要求
砌体房屋伸缩缝的最大间距
第10章混合结构房屋
87
10.4砌体结构的构造要求
③采用装配式有模体系钢筋混凝土屋盖和瓦材 屋盖。 ④在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处 设置水平滑动层，滑动层可采用两层油毡夹滑石粉 或橡胶片等；对于长纵墙，可只在其两端2～3 个开 间内设置，对于横墙可只在其两端各L/4 范围内设 置 (L为横墙长度 ) 。 ⑤顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并 沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设 置水平钢筋。
第10章混合结构房屋 88
10.4砌体结构的构造要求
⑤顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿 内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水 平钢筋。 ⑥顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置 3 道焊接钢 筋网片 ( 纵向钢筋不宜少于2￠4 横筋间距不宜大于200mm)或 2￠6 钢筋，钢筋网片或钢筋应自挑梁末 端伸入两边墙体不小于1m，见图。
第10章混合结构房屋
89
10.4砌体结构的构造要求
⑦顶层墙体有门窗洞口时，在 过梁上的水平灰 缝内设置 2～3道焊接钢筋网片或 2￠6钢筋，并应伸 入过
梁两端墙内不小于600mm。 ⑧顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于 M5。 ⑨女儿墙应设置构造柱，构造柱间距不宜大于 4m构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇钢筋混凝土压顶 整浇在一起。 ⑩房屋顶层端部墙体内适当增设构造柱。
第10章混合结构房屋 90
10.4砌体结构的构造要求
3) 为防止或减轻房屋底层墙体裂缝，可根据情 况采取下列措施。 ①增大基础圈梁的刚度。 ②在底层的窗台下墙体灰缝内设置 3 道焊接钢 筋网片或 2￠6钢筋，并伸入两边窗间墙内不小于 600mm。 ③采用钢筋混凝土窗台板，窗台板嵌入窗间墙 内不小于600mm。
第10章混合结构房屋 91
10.4砌体结构的构造要求
4) 墙体转角处和纵横墙交接处宜沿竖向每隔 400～500mm设拉结钢筋，其数量为每120mm墙厚不少 于1￠6 或焊接钢筋网片，埋入长度从墙的转角或交 接处算起，每边不小于600mm，见图。 5) 对灰砂砖、粉煤灰砖、 混凝土砌块或其他非烧结砖， 宜在各层门、窗过梁上方的 水 平灰缝内及窗台下第一和 第二道水平灰缝内设置焊接 钢筋网片或 2 ￠6钢筋；
第10章混合结构房屋 92
10.4砌体结构的构造要求
焊接钢筋网片或 钢筋应伸入两边窗间墙内不小于 600mm。 当灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结 砖实体墙长大于5m 时，宜在每层墙高度中部设置 2～3 道焊接钢筋网片或3￠6的通长水平钢筋，竖向 间距宜为500mm。 6) 为防止或减轻混凝土砌块房屋顶层两端和底 层第一、第二开间门窗洞处的裂缝，采取下列措施。 ①在门窗洞口两侧不少于一个孔洞中设置不小于时 1￠12 钢筋，钢筋应在楼层圈梁或基础锚固，并采用 不低于 Cb20 灌孔混凝土灌实。
第10章混合结构房屋 93
10.4砌体结构的构造要求
②在门窗洞口两边的墙体的水平灰缝中，设置长度不 小于900mm、竖向间距为400mm的2￠4焊接钢筋网片。 ③在顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁，窗台梁 的高度宜为块高的模数，纵筋不少于4￠10、箍筋 ￠6@200，Cb20 混凝土。 7)当房屋刚度较大时，可在窗台下或窗台角处墙 体内设置竖向控制缝，在墙体高度或厚度突然变化处 也宜设置竖向控制缝，或采取其他可靠的防裂措施。 竖向控制缝的构造和嵌缝材料应能满足墙体平面外传 力和防护的要求。 8)灰砂砖、粉煤灰砖砌体宜采用粘结性好的砂浆 砌筑 ，混凝土砌块砌体应采用砌块专用砂浆砌柱。
第10章混合结构房屋 94
本章小结
1.混合结构房屋的墙体布置，可分为纵墙承重、 横墙承重、纵横墙混合承重、内框架承重等四种布置 方案。根据房屋的空间受力性能(主要是抗侧移刚度 的大小)，可分为三种静力计算方案：刚性方案、刚 弹性方案、弹性方案。
其划分主要依据是刚性横墙的 间距及楼盖屋盖的类型，大量的多层民用建筑一般都 属于刚性方案。 2.墙、柱应进行高厚比验算，其刚度是保证使用 阶段和施工阶段的稳定性。对于带壁柱的墙，除进行 整片墙的高厚比验算外，还应进行壁柱间墙的验算。
第10章混合结构房屋 95
本章小结
3.圈梁、过梁和挑梁是混合结构房屋中经常遇 到的构件。圈梁应按规定设置； 4.过梁上的荷载与过梁上的砌体高度有关，当 超过一定高度时，由于拱的卸荷作用，上部的荷载 可直接传到支座或洞口两侧的墙体上； 5.挑梁的抗倾覆验算，关键在于确定倾覆点位 置和抗倾覆力矩，在设计中应予重视。 6.刚性方案房屋的墙体、柱的计算实际上是受 压构件的计算。
第10章混合结构房屋 96
本章小结
7.在竖向荷载作用下，各层墙体可视为上部偏 心受压(有梁或为山墙时)、下部轴心受压的构件， 荷载由上向下传递。在风荷载作用下，满足一定的 条件时可不考虑其影响。 8.墙体开裂是混合结构房屋中常见的现象，其 原因是多方面的。除在结构设计中进行计算外，考 虑构造上的要求采取适当的措施是不可缺少的，设 计和施工中都应重视。
第10章混合结构房屋 97
思考题
10-1 10-2 求？ 10-3 10-4 10-5 10-6 如何确定房屋静力计算方案？ 刚性和刚弹性方案房屋的横墙应符合那些要 为什么验算墙柱的高厚比？ 如何确定砖墙洞口过梁上的荷载？ 圈梁有哪些作用？应如何布置？ 如何进行悬挑构件的抗倾覆验算？
第10章混合结构房屋
98
习题
10-7某刚性方案多层砖混住宅楼，底层承重横墙 （无洞口）采用MU10等级烧结普通砖M5砂浆砌 筑，墙厚370mm。H＝3.9m，相邻纵墙之间距 离6m试验算该墙高厚比。 10-8某刚性方案砖混结构办公楼，首层有一个三 开间的会议室，开间尺寸3.6m，每一开间有一 宽度1.5m的窗户，承重外墙厚370mm,H=3.8m, 砂浆强度等级M5，验算此墙高厚比。
第10章混合结构房屋 99
第10章混合结构房屋
100
远程教育学院
建筑结构
(64学时)
参考教材
普通高等教育“十一五” 国家级 规划教材
建筑结构
第三版
熊丹安主编
华南理工大学出版社
第10章混合结构房屋 2
建筑结构
课程主要内容
第1章 绪论 第2章 建筑结构的设计标准和设计方法 第3章结构材料的力学性能及选用 第4章 钢筋混凝土轴心受拉构件 钢筋混凝土结构 第5章 钢筋混凝土受弯构件 第6章 钢筋混凝土受压构件 第7章 钢筋混凝土受扭构件
第10章混合结构房屋 3
建筑结构
课程主要内容
第8章 预应力混凝土结构一般知识 第9章 砌体和砌体结构 第10章混合结构房屋 第11章 钢结构 第12章 钢筋混凝土梁板结构 第13章 多层钢筋混凝土框架结构 第14章 建筑地基基础 第15章地震作用和结构的抗震验算
第10章混合结构房屋 4
第10章 混合结构房屋
本章主要内容 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 房屋的结构布置和静力计算方案 墙、柱高厚比验算 刚性方案房屋墙、柱的计算 圈梁、过梁和挑梁 砌体结构的构造要求
第10章混合结构房屋
5
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
1.混合结构房屋的结构布置 (1)承重方案 1)横墙承重方案 a)特点 ▲横墙是主要承重墙。纵墙起承担墙体自重和维 护、隔断及与横墙连结成整体的作用。故在一般情 况下，纵墙的承载力是有富余的，在其上开设洞口 较灵活，为墙面的装饰也容易。
第10章混合结构房屋 6
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
▲由于横墙数量多，又有纵墙拉结，故房屋的横向刚 度大，整体性好，对抵抗风力、地震的作用和调整 地基不均匀沉降都较纵墙承重方案有利。 ▲横墙承重方案的屋盖、楼盖结构比较简单，施工方 便。与纵墙比较，楼面结构材料用量较少，而墙体 材料用量较多。因 此，横墙承重方案 多用于住宅。
第10章混合结构房屋
7
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
2)荷载主要传递路线 屋（楼）面荷载 横墙 基础 地基 （2）纵墙承重方案 1)特点 ▲纵墙是主要承重墙，但为满足房屋空间刚度要 求，应设置一定数量的横墙，横墙间距可以加大， 使室内形成 较大的空间， 有利于使用 上的灵活布 置。
第10章混合结构房屋 8
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
▲由于纵墙承受主要荷载，故一般纵墙上荷载比较 大，当纵墙开设洞口时，洞口的位置大小都受到一 定限制。 ▲横墙数量少，房屋横向刚度较差。 ▲与横墙承重方案比较，屋盖楼盖构件所用材料较 多而墙体材料 用量较少。 因此，纵墙承 重方案多用于 办公楼、教学 楼。
第10章混合结构房屋 9
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
2)荷载主要传递路线 屋（楼）面荷载 纵墙
基础
地基
第10
章混合结构房屋
10
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
（3）纵横墙混合承重方案 结构布置灵活，但墙体材料用量较多。多用 于多功能的建筑。 屋（楼）面荷载 纵墙 基础 地基 横墙
第10章混合结构房屋
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10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
2.楼盖布置 砌体结构房屋一般采用钢筋混凝土楼盖。 （1）现浇楼盖 整体性、耐久性、抗震性均好，且灵活性大， 能适应不同的平面形式。 （2）装配式楼盖 施工进度快，造价低，质量稳定，有利于于建 筑工业化。
第10章混合结构房屋
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10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
3.房屋的刚度及静力计算方案 （1） 房屋的刚度 混合结构房屋由屋盖、楼盖、纵墙、横墙和基础 组成，它们互相连接，形成整体，共同承担荷载。 在水平荷载作用下，房屋的纵墙、横墙和楼 （屋）盖都要发生变形。由于纵墙的刚度和楼（屋） 盖的纵向抗弯刚度都很大，所以砌体结构纵向的变形 很小。在横向，横墙对纵墙和楼（屋）盖起着支撑作 用，对作用于纵墙上的水平荷载和楼（屋）盖上的水 平荷载，大部分是通过横墙传给基础的。
第10章混合结构房屋 13
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
所以在水平荷载作用下，横墙要产生水平位移△1， 如图b，楼（屋）盖就犹如以横墙为支点的水平梁一 样，也将产生水平挠度f，如图a，则楼（屋）盖在 横向水平总位移为△， △= △1 +f，如图c。房屋 的水平位移与横墙的刚度、横墙的间距及楼（屋） 盖的刚度有关。而房屋的水平位移反映着房屋的空 间刚度大小。
第10章混合结构房屋
14
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
（2） 混合结构房屋的静力计算方案 1）刚性方案：横墙间距小，楼屋盖刚度大，房屋 的水平位移△= 0，则为刚性方案房屋。 2）弹性方案：对于横墙间距较大的单层厂房、食 堂、仓库等，房屋的水平位移较大，比能忽略，则 为弹性方案房屋。 3）刚弹性方案：对水平荷载作用下，其水平位移 不太大但又不能忽略时，其空间刚度介于刚性方案 与弹性方案房屋之间，可视为刚弹性方案。
第10章混合结构房屋 15
10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
混合结构房屋墙、柱的内力计算与房屋的静力计 算方案有很大关系，房屋的空间刚度不同，其静力计 算方案也不同。而房屋的空间刚度取决横墙的刚度和 间距，同时也与屋盖、楼盖的水平刚度有关。房屋的 静力计算方案按表确定。
第10章混合结构房屋
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10.1 房屋的结构布置和静力计算方案
为保证横墙具有足够的刚度，刚性和刚弹性方案 的房屋的横墙应符合下列要求： ▲ 横墙中开有洞口时，洞口的水平截
面面积不应超 过横墙截面面积的50%； ▲ 横墙的厚度不宜小于180mm； ▲ 单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋 的横墙长度不宜小于H/2（H为横墙总高度）。 当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚 度进行验算，如其最大水平位移小于等于H/400时， 仍可视为刚性或刚弹性方案房屋。
第10章混合结构房屋 17
10.2 墙、柱高厚比验算
1. 墙、柱高厚比验算基本公式 为了保证墙、柱本身具有足够的稳定性，提高房 屋的空间刚度和整体工作性能，墙、柱的高厚比不能 太大，应按下式验算
H0 β= ≤ μ1μ 2 [ β ] h 式中H 0 ——墙柱的计算高度, 按下表采用；
第10章混合结构房屋 18
10.2 墙、柱高厚比验算
H0 β= ≤ μ1μ 2 [ β ] h 式中H 0 ——墙柱的计算高度, 按下表采用；
h − −墙厚或矩形柱与 H 0 相对应的边长 ;
μ 1 − −自承重墙允许高厚比的 修正系数 .对于 h ≤ 240 mm 的非承重墙 : h = 240 mm μ 1 = 1.2 h = 90 mm μ 1 = 1.5h介于 240 mm 和90 mm 之间 μ 1按直线插入法取值 . μ 2 − −有门窗洞口墙允许高厚 比修正系数 .
第10章混合结构房屋 19
10.2 墙、柱高厚比验算
第10章混合结构房屋
20
10.2 墙、柱高厚比验算
bs μ 2 = 1 − 0.4 s 其中 s为相邻窗间墙或壁柱之间的距离 , bs 为在 s范围内门窗洞口宽度如图；
[ β ] − −墙柱允许高厚比按下表采用。
第10章混合结构房屋 21
10.2 墙、柱高厚比验算
2.影响允许高厚比的因素： 砂浆强度等级、横墙间距、构造的支承条件、 砌体截面型式、构件重要性、房屋使用情况。
第10章混合结构房屋 22
10.2 墙、柱高厚比验算
3.带壁柱墙的高厚比验算 为了满足构造要求和稳定的要求，墙上通常加设 构造柱或壁柱。带构造柱或壁柱墙可能整片墙失稳， 也可能沿构造柱或壁柱间的墙失去稳定性。所以带构 造柱和壁柱的墙体高厚比验算应包括整片 墙的验算和壁柱间墙体的验算。 1）带壁柱整片墙的高厚比验算 此时截面为T形，墙厚应 改为折算厚度 hT = 3.5i 。
第10章混合结构房屋 23
10.2 墙、柱高厚比验算
在确定回转半径时，截面的翼缘宽度按下列规定采 用： a)多层房屋，当有门窗洞口时，其翼缘宽度可取窗间 墙宽度；当无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高 度的1/3； b)单层房屋，可取壁柱宽加2/3墙高，但不大于窗间 墙宽度和相邻壁柱间的距离； c)计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间的距 离。 在确定带壁柱墙计算高度时s应取相邻横墙间距。
第10章混合结构房屋 24
10.2 墙、柱高厚比验算
当构造柱截面宽度不小于墙厚时，可按前面公 式验算带构造柱的高厚比。此时公式中 h 取墙 厚；当确定墙的计算高度时， s应
取相邻横墙间距 离；墙的允许高厚比可乘以提高系数
bc μc = 1+ γ l 式中 γ − − 系数 ; b c − − 构造柱沿长方向的宽度 l − − 构造柱间距 . ;
当 bc l ＞ 0.25时，取 bc l = 0.25，当 bc l ＜ 0.05时，取 bc l =0。
第10章混合结构房屋 25
10.2 墙、柱高厚比验算
2）壁柱间墙的高厚比验算 壁柱间墙和构造柱间墙的高厚比验算，此时 s 应取相邻壁柱间或相邻构造柱间的距离。设有钢筋 混凝土圈梁的带壁柱间墙和构造柱墙，当 b s ≥ 1 / 30 时，圈梁可视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支 点（ b 为圈梁的宽度）。 【例10-1】验算多层教学楼底层各类墙的高厚比。 砂浆强度等级M5，楼盖为钢筋混凝土装配式楼盖。
第10章混合结构房屋 26
10.2 墙、柱高厚比验算
第10章混合结构房屋
27
10.2 墙、柱高厚比验算
[解]1）确定房屋静力计算方案 最大横墙间距s=10.80 m ,钢筋混凝土楼盖，刚性 方案。 2）外纵墙高厚比验算 由s=10.80 m > 2H = 2×4.4 = 8.8 m 查表得H0 = H =4.4m，砂浆M5，查表得 [ β ]＝24
bs 1.8 μ2 = 1 − 0.4 = 1 − 0.4 × = 0.8 s 3.6 μ1 = 1.0 H 0 4400 β= = = 11.9
第10章混合结构房屋
满足要求
28
10.2 墙、柱高厚比验算
第10章混合结构房屋
29
10.2 墙、柱高厚比验算
3）内纵墙高厚比验算
μ2 = 1 − 0.4 μ1 = 1.0
H 0 4400 = = 18.3
满足要求
4）内横墙高厚比验算 H = 4.4m
H 0 = 0.4 s + 0.2 H = 0.4 × 6.3 + 0.2 × 4.4 = 3.4m
μ1 = 1.0
μ2 = 1.0
H 0 3400 β= = = 14.2
第10章混合结构房屋 30
10.2 墙、柱高厚比验算
5）隔墙高厚比验算 隔墙顶端视为铰支，按两侧无拉结考虑。
H 0 = H = 3.4m
h = 120mm
μ1 = 1.44
H 0 3400 β= = = 28.3
满足要求
第10章混合结构房屋 31
10.2 墙、柱高厚比验算
【例10-2】某单层厂房吊车的车间如图，层高2.4m， 壁柱尺寸见图，采用M5砂浆砌筑，装配式无檩条体系 屋盖。试验算纵墙和山墙高厚比。
第10章混合结构房屋
32
10.2 墙、柱高厚比验算
[解]1类屋面，s=24m
= 148mm 8.125 × 105 3 3 3 − − 3000 370 240 148 )( ) 3000 × 148 370 × 342 ( + + I= 3 3 3 = 8.86 × 109 mm 4 y1 = 3000 × 240 × 120 + 250 × 370 × ( 240 + 250 / 2 )
i= I/A = 8.86 × 109 / 8.125 × 105 = 104mm
hT = 3.5i = 3.5 × 104 = 364mm
33
第10章混合结构房屋
10.2 墙、柱高厚比验算
由M5，查表 [ β ] = 24
H = 4.2 + 0.5 = 4.7mm
s = 24m > 2 H = 9.4m, H 0 = H = 4.7m bs 3 μ1 = 1.0, μ2 = 1 − 0.4 = 1 − 0.4 × = 0.8 s 6 β = H 0 / h =
4.7 / 0.364 = 12.9
2）纵墙壁柱间墙的高厚比验算
满足要求
H = 4.7m
β =H 0 / h = 3.34 / 0.24 = 13.9
第10章混合结构房屋
H 0 = 0.4 s + 0.2 H = 0.4 × 6 + 0.2 × 4.7 = 3.34m
满足要求
34
10.2 墙、柱高厚比验算
3）山墙的高厚比验算
A = 240 × 5000 + 250 × 370 = 1.29 ×106 mm2 y1 = I= 5000 × 240 ×120 + 250 × 370 × ( 240 + 250/ 2) 1.29 ×10
6
= 138mm
3
5000 ×1383 + 370 × 3523 + (5000 − 370) × ( 240 − 138) 3
= 1.14 ×1010 mm4
i = I / A = 1.14 ×1010 /1.29 ×106 = 94mm
H = 6.37m, s = 15m > 2 H = 9.4m, H 0 = H = 6.37m
hT = 3.5i = 3.5 × 94 = 329mm
β =H0 / hT = 6.37/ 0.329 = 19.36
第10章混合结构房屋
满足要求
35
10.2 墙、柱高厚比验算
壁柱间墙 H = 6.37m
β =H 0 / h = 3.274 / 0.24 = 13.64
H 0 = 0.4 s + 0.2 H = 0.4 × 5 + 0.2 × 6.37 = 3.274m
有门洞的山墙
A = 240 × 3500 + 250 × 370 = 932500mm2 y1 = I= 3500 × 240 ×120 + 250 × 370 × ( 240 + 250/ 2) 1.29 ×10
6
= 144mm
3
3500 ×1443 + 370 × 3463 + (3500 − 370) × ( 240 − 144) 3
第10章混合结构房屋
= 9.5 ×108 mm4
i = I / A = 9.5 ×108 /932500 = 101mm
36
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
1 单层房屋承重墙的计算 如果单层房屋属于刚性方 案，一般取一个开间为计 算单元。在荷载作用下， 墙可视为上端不动铰支承 于屋盖，下端嵌固于基础 的竖向构件，其计算简图 如图，由于无侧移，两墙、 柱可独立进行计算。
第10章混合结构房屋 37
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
（1）屋面荷载作用时 屋面荷载包括屋面恒荷载和屋面活荷载或雪荷载 以集中力的形式通过屋架或屋面梁作用于墙体顶部。 轴向力 N l 的作用点对墙体中心线存在偏心距，对屋 架，N l 的作用点常位于 b) 屋架下弦端部节点中心 处，一般距定位轴线 150mm，如图a；对屋面， N l 至墙内边缘的距离取 0.33a 0 ，如图b。
第10章混合结构房屋 38
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
图中墙、柱内力按一次超静定梁求解，竖向荷 载作用下的内力图如图所示。
第10章混合结构房屋
39
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
（2）风荷载作用 风荷载由作用于屋面和墙 面的两部分组成，屋面风荷载 常简化为作用于墙、柱顶端的 集中力。它直接通过屋盖传至 横墙，再传给基础和地基，在 纵墙内不产生内力。迎风墙面 风荷载均化为沿高度均匀分布 的线荷载。墙、柱内力图如 图。
第10章混合结构房屋 40
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
（3）墙体自重 墙体的自重作用在截面的重心，对等截面墙、 柱，不引起截面内力的附加弯矩；对阶梯墙，上阶柱 自重对下阶柱各截面产生偏心力矩。在施工阶段应对 其底端固
定、上端自由进行承载力计算。 （4）控制截面与内力组合 承载力计算时，墙的截面宽度 取窗间墙宽度。需复核的截面有柱 的上端截面I-I、柱下端截面IIIIII和在水平均布荷载作用下的最 大弯矩截面II-II。
第10章混合结构房屋 41
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
截面I-I除竖向力，还有弯矩作用，故既要验算 偏心受压承载力，还要验算梁下砌体的局部受压承 载力。截面III-III受有最大的轴向力和弯矩需按偏 心受压进行承载力验 算。截面II-II需按相 应的弯矩和轴力按偏 心受压进行承载力验 算。
第10章混合结构房屋 42
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
2 多层房屋承重纵墙的计算 对于多层房屋，由于横墙既多又密，它与屋 盖、楼盖、纵墙等构件组成空间受力体系，房屋的 空间刚度很大，属于刚性方案。设计时，除验算房 屋的高厚比为，还要验算承重墙、柱在控制截面处 的承载力。 （1）选取计算单元 通常在纵墙中截取一段有代表性的、宽度等于 一个开间的竖条墙、柱为计算单元，如图。
第10章混合结构房屋 43
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
多层房屋刚性方案计算简图
第10章混合结构房屋 44
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
受荷范围取相邻两个开间的平均宽度。计算截 面应按：有窗洞口时，取窗间墙宽度乘以墙厚；无 窗窗洞口时，取一个开间宽度内的墙截面面积。对 于带壁柱的墙，当壁柱间隔较大而层高较小时，计 算截面宽度应按下式计算：
s = b + 2 H / 3 ≤ ( s1 + s2 ) / 2 式中s1 , s2 − −相邻两开间的宽度; b − −壁柱宽度; H − −层高.
第10章混合结构房屋 45
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
（2）确定计算简图 1）计算简图 在垂直荷载作用下，上述计算单元 如同一竖向连续梁，屋盖、楼盖及基础顶面作为连续 梁的支点。由于屋盖、楼盖中的梁或板伸入墙内搁 置，致使墙的连续性受到削弱，截面能传递的弯矩很 小，因此为简化计算，假定连续梁在屋盖、楼盖处为 铰支承。墙、柱在每层层高范围内被简化为两端铰支 的竖向构件，如图，即可单独进行内力分析。各层高 度可取相应的层高，但多层房屋的底层应取底层层高 加上室内地面至基础顶面的高度。
第10章混合结构房屋 46
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
第10章混合结构房屋
47
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
2）构件承受的垂直荷载有： ▲上面各层楼盖屋盖传来的横荷载、活荷载和墙体自 重，作用在上一层墙柱截面的重心处。当上下层墙厚 不同时，上层荷载对本层墙柱产生偏心。 ▲本层楼盖传来的垂直荷载，其作用点 由实际情况而定。当楼盖梁搁置在砖墙 上时，其作用点的
位置应距墙内边缘为 0.4a 0 ，如图。 ▲本层墙体自重（包括窗自重）， 作用在本层墙体截面重心上。
第10章混合结构房屋 48
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
3）构件承受的水平荷载 通常为风荷载。规范规定：刚性方案多层房屋 只要满足以下要求时，可不考虑风荷载对墙柱内力 的影响。 ▲洞口水平截面面积不超过全 基本风 2 层高 总高 m m 压kN/m 截面面积的2/3； 28 4 ▲层高和总高不超过表所规定 0.4 25 4 0.5 的数值； 18 4 0.6 18 3.5 ▲屋面自重不小于0.8kN/m2 。 0.7
第10章混合结构房屋 49
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
当考虑风荷载时，计算简图为一竖向连续梁， 屋盖、楼盖为连续梁的支承，并沿着墙高承受均布 荷载，如图。 （3）垂直荷载作用下的控制截面 控制截面也称危险截面，它 一般指内力较大截面承载力较小， 有可能比其它截面先发生破坏的 截面。只要危险截面的承载力满 足要求，整个房屋墙体的承载力 也必定得到保证。
第10章混合结构房屋 50
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
通常每层墙体的控制截面为 I-I、II-II截面如图。截面I-I 位 于墙顶部大梁或板底面，承受 梁传来的支座反力此截面弯矩 最大，应按偏心受压计算承载 力，并验算梁底部的局部受压 承载力。截面II-II位于墙底面 其弯矩为零，但轴力相对最 大，应按轴心受压计算承载力
第10章混合结构房屋 51
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
3 多层房屋承重横墙的计算 在横墙承重的刚性方案房屋中，其间距一般不 大，空间刚度大。横墙除应满足高厚比要求为，还应 按下列方法进行承载力计算。 （1）选取计算单元和计算简图 刚性方案房屋中，横墙一般承受屋盖楼盖直接传 来的均布荷载，且很少开设洞口，通常可取1m的横墙 作为计算单元，每层横墙视为两端铰支的竖向构件， 如图，构件高度等于层高。但当顶层为坡顶时，顶层 层高算至山墙尖高的1/2。底层算至基础顶面或等于 一层层高加上300mm～500mm。
第10章混合结构房屋 52
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
横墙计算单元承受荷载的范围宽度取1m，纵向取相 邻两侧各1/2开间。其上的荷载包括：上层传来的轴 向力，作用于上层横墙截面形心处；本层左右相邻 两楼层传来的轴向 力，作用在离墙为 边缘 0.4a 0 处；本 层墙体的自重， 作用在本层墙体截 面重心处，如图。
第10章混合结构房屋 53
10.3 刚性方案房屋墙、柱的计算
（2）控制截面的承载力计算 多承重横墙的控制截面，一般应取该层墙体的 底部截面II-II，如图，此处轴向力最大。若左右两 开间不等或荷载不相同时，顶部截面I-I将产生弯 矩，则需要验算此截面的偏心受
压承载力。当为支 承梁时，还须验算砌体的局部受压承载力。 在多层房屋中，当横墙的砌体材料和墙的厚度相同 时，可只验算最底层截面II-II的承载力。当横墙的 砌体材料和墙的厚度改变时，则应对改变处截面进 行承载力验算。
第10章混合结构房屋 54
10.4 圈梁、过梁和挑梁
10.4.1 圈梁 在墙体内沿水平方向同一标高设置的封闭的 钢筋混凝土梁或钢筋砖带称为圈梁。 1.圈梁作用 ① 增强房屋的整体性和空间刚度； ② 防止地基不均匀沉降而使墙体开裂； ③ 减少振动作用对房屋产生的不利影响； ④ 与构造柱配合有助于提高砌体结构的抗震性 能。
第10章混合结构房屋 55
10.4 圈梁、过梁和挑梁
2.圈梁的布置 按照房屋类型、砌体材料、有无吊车及振动设备 以及有无抗震要求等情况，圈梁应按下列规定(未包 括地震区)设置。 (1)宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋，且层数为 3～4层时，应在檐口标高处设置圈梁一道；当层数超 过4层时，应在所有纵横墙卜隔层设置。 多层砌体工业房屋，每层应设置钢筋混凝土现浇 圈梁。
第10章混合结构房屋 56
10.4 圈梁、过梁和挑梁
(2)车间、仓库、食堂等空旷的单层房屋，应按 如下规定设置圈梁： ①对砖砌体房屋，檐口标高为5～8m时，应在 檐口设置一道幽梁；檐口标高大于8m时，宜适当增 设； ②对有电动桥式吊车或较大振动设备的单层工 业房屋，除在檐口或窗顶标高处设置钢筋混凝土圈 梁外，并宜在吊车梁标高处或其他适当位置增设。
第10章混合结构房屋 57
10.4 圈梁、过梁和挑梁
(3)对软弱地基(如淤泥、淤质泥土、冲填土、杂 质土或其他高压缩性土层构成的地基)上的砌体承重 结构房屋，圈梁应按下列要求设置： ①在多层房屋的基础和顶层处宜各设置一道，其 他各层可隔层设置，必要时也可层层设 置。单层工业厂房、仓库、食堂等，可结合基础梁、 联系梁、过梁等酌情设置； ②圈梁应设置在外墙、内纵墙和主要内横墙上， 并在平面内联成封闭系统。
第10章混合结构房屋 58
10.4 圈梁、过梁和挑梁
3.钢筋混凝土圈梁的构造 (1)圈梁的宽度宜与墙厚相同，当墙厚h≥240mm 时其宽度不宜小于2h／3；圈梁高度不应小于 120mm。 (2)圈梁的纵向钢筋不宜少于4φ10，箍筋直径一 般为φ6，间距不宜大于300mm。纵向钢筋扎接头的 搭接长度按受拉钢筋考虑。 (3)圈梁宜连续地设在同一水平面上并形成封闭 状当圈梁被洞口截断时，应在洞口上部增设相同
第10章混合结构房屋 59
10.4 圈梁、过梁和挑梁
截面的附加圈梁。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应 小于1m，且不应小于其垂直间距的2倍。
附加圈梁与圈梁的搭接
第10章混合结
构房屋 60
10.4 圈梁、过梁和挑梁
(4)纵横墙交接处的圈梁应有可靠连接。在有屋 架和大梁的弹性或刚弹性房屋中，圈梁应与屋架、 大梁等构件可靠连接。
现浇圈梁连接构造
第10章混合结构房屋 61
10.4 圈梁、过梁和挑梁
（5）采用现浇钢筋混凝土楼(屋)盖的多层砌体房 屋当层数超过5层时，除在檐口标高处设置一道圈梁 外，可隔层设置圈梁，并与楼(屋)板一起现浇。未设 置圈梁的楼面板嵌入墙内的长度不应小于120mm， 并沿墙长配置不少于2扎0的纵向钢筋。 （6）圈梁兼作过梁时，过梁部分的钢筋应按计 算用量单独配置。
第10章混合结构房屋
62
10.4 圈梁、过梁和挑梁
10.4.2 过梁 1.过梁分类： （1）钢筋混凝土过梁 （2）砖砌过梁： 钢筋直径＞5mm，间距 120mm，根数＞2，砂浆层厚 度≥30mm ① 钢筋砖过梁 ② 砖砌平拱过梁：砂浆≥M5 ③ 砖砌弧拱过梁
第10章混合结构房屋
a.钢筋混凝土过梁
63
10.4 圈梁、过梁和挑梁
b.钢筋砖过梁
d.砖砌弧拱过梁
c.砖砌平拱过梁
第10章混合结构房屋 64
10.4 圈梁、过梁和挑梁
2.过梁的受力特性 砖砌过梁：受弯构件（墙体上部受压、下部受拉） 钢筋砖过梁：三铰拱（钢筋受拉，上部墙体受压） 3.过梁的破坏形态
a.砖砌平拱
b.钢筋砖过梁
第10章混合结构房屋 65
10.4 圈梁、过梁和挑梁
4.过梁三种破坏形式 ¾ 跨中截面受弯破坏 (竖向裂缝) ¾ 支座附近受剪破坏 （阶梯形斜裂缝） ¾ 过梁支座滑动破坏 （在墙端水平裂缝） 5.过梁荷载的取值 (1)梁、板荷载； 对砖和砌块砌体，当梁、板下的墙体高度hw＜ ln时（ln为过梁的净跨），应计入梁、板传来的荷 载；当梁、板下的墙体高度hw≥ln时，可不考虑 梁、板荷载。
第10章混合结构房屋 66
10.4 圈梁、过梁和挑梁
第10章混合结构房屋
67
10.4 圈梁、过梁和挑梁
(2)墙体荷载 对砖砌体，当过梁上的墙体高度hw＜ln/3时，应 按墙体的均布自重计算；当hw≥ln/3时, 应按高度为 ln/3墙体的均布自重计算； 对砌块砌体，当过梁上的墙体高度hw＜ln/2时， 应按墙体的均布自重计算；当hw≥ln/2时, 应按高度 为ln/2墙体的均布自重计算。 10.4.3 挑梁
第10章混合结构房屋 68
10.4 圈梁、过梁和挑梁
1. 挑粱的受力 一端挑出另一端嵌固于墙体 内的钢筋混凝土梁称为挑梁。挑 梁与墙体共同工作。 在悬挑力和墙体荷载作用下， 挑梁可能发生如下三种形态的破坏：一是倾覆破坏 (挑梁上部砌体被斜向拉开，挑梁丧失平衡而倾覆)； 二是挑梁下砌体被局部压坏；三是挑梁本身承载力 不足而导致正截面破坏或斜截面破坏。挑梁的计算 就是针对上述三种破坏形态而进行的。
第10章混合结构房屋 69
10.4 圈梁、
过梁和挑梁
2. 挑梁的抗倾覆验算 （1）倾覆力矩 Mov 倾覆力矩 Mov是挑梁上的荷载设计值对计算倾算 点产生的力矩。计算倾覆点至墙外边缘的距离x0可 按下列规定采用： x0 = 0.3hb 且不大于0.13l1 ； 1)当 l1 ≥ 2.2hb 时， x0 = 0.13l1 。 2)当 l1 > 2.2hb 时， 式中 l1 — 挑梁埋人砌体的长度； hb — 挑梁的截面高度。
第10章混合结构房屋 70
10.4 圈梁、过梁和挑梁
（2）抗倾覆力矩设计值 Mr
M r = 0.8Gr ( l2 − x0 ) 式中Gr－挑梁的抗倾覆荷载，取挑梁尾端上部45o 扩散角范围 (其水平长度为l3）内的砌体与楼面恒载标准值之和如图； l2 − Gr 作用点至墙体边缘的距离。
第10章混合结构房屋
71
10.4 圈梁、过梁和挑梁
（3）抗倾覆验算公式
M r ≥ M ov
第10章混合结构房屋 72
10.4 圈梁、过梁和挑梁
（4）雨蓬的抗倾覆验算 雨蓬的抗倾覆验算可按上式验算，其抗倾覆荷 载按图示采用。 取
l3 = ln / 2, l2 = l1 / 2
显然，增加雨蓬 的支承长度可使 抗倾覆荷载增大。
第10章混合结构房屋
73
10.4 圈梁、过梁和挑梁
3. 挑梁下砌体的局部受压承载力验算 N l ≤ ηγ fAl
式中N l－挑梁下的支承压力，取N l = 2 R, R为挑梁的 倾覆荷载设计值；
η－梁端底面压力图形不完整系数，取η＝0.7； γ －砌体局部抗压强度提高系数，当十字交叉的
翼墙时取1.5，没有翼墙时取1.25； Al－砌体局部受压面积，取Al = 1.2bhb , b和hb 分 别为挑梁的截面宽度和高度。
第10章混合结构房屋 74
10.4 圈梁、过梁和挑梁
4. 挑梁的承载力计算 挑梁应进行正截面受弯承载力和斜截面受剪承 载力计算。
M max = M ov Vmax = V0 式中V0－挑梁荷载设计值在挑梁墙外边缘处截面产生的剪力。
5.挑梁构造
（）挑梁埋入砌体长度 l1与挑出长度l之比宜大于 1 1.2，若挑梁上 无砌体时，宜大于2； （2）挑梁纵向受力钢筋至少应用1/2伸入梁尾端并不少于2根 直径12mm；其它钢筋伸入支座不应小于2l1 /3。
第10章混合结构房屋 75
10.4砌体结构的构造要求
1.一般构造要求 （1）砌块和砂浆的强度等级 1）一幢建筑物所用的砖，其强度等级应一致。 每层墙体所用的砂浆的强度等级应相同。 2 ）五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层 高大于 6m 的墙、柱所用材料的最低强度等级：①砖 采用MU10；②砌块采用 MU7.5；③石材采用MU30; ④砂浆采用M5。 3）地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿房间的 墙 所用材料的最低强度等级应符合下表的要求。
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10.4砌体结构的构造要求
地面以下所用材料最低强度等级
4)室内地面以下，室外散水坡顶面以上的砌体 内，应铺设防潮层。勒脚部位应采用水泥砂浆粉刷。 5)混凝土砌块墙体的下列部位，如未
设圈梁或混 凝土垫块，应采用不低于 Cb20 灌孔混凝土将孔洞灌 实：
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10.4砌体结构的构造要求
① 搁栅、擦条和钢筋混凝土楼板的支承面下，高度 不应小于200mm的砌体。 ② 屋架、梁等构件支承面下，高度不小于600mm, 长度不应小于600mm的砌体。 ③ 挑梁的支承面下，距墙中心线每边不应小于 300mm, 高度不应小于600mm的砌体。 （2）墙体的联结和尺寸 1) 填充墙隔墙应分别采取措施与周边构件可靠连接 2) 山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部，屋面构件应与山 墙可靠拉结。
第10章混合结构房屋 78
10.4砌体结构的构造要求
3) 砌块砌体应分皮错缝搭砌，上下皮搭砌长度 不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要求时，应 在水平灰缝内设置不少于 2 根直径 4mm的焊接钢筋 网片。（横向钢筋的间距不宜大于200mm), 网片每端 均应超过该垂直缝，其长度不得小于300mm。 4）砌块墙与后砌隔墙交 接处，应沿墙高每隔400mm 在水平灰缝内设置不少于2根 直径4mm，横向间距不大于 200mm的焊接钢筋网，如图。
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10.4砌体结构的构造要求
5）混凝土砌块房屋，宜将纵横墙交接处、距 墙中心处每边不小于 300mm 范围内的孔洞，采用 不低于 Cb20 灌孔混凝土灌实，灌实高度应为墙身 全高。 6）承重墙的独立砖柱截面尺寸不应小于 240mm×370mm。毛石墙的厚度，不宜小于 350mm。毛料石柱截面较小边长不宜小于 400mm。当有振动荷载时，墙柱不宜采用毛石砌 筑。
第10章混合结构房屋 80
10.4砌体结构的构造要求
7）在砌体中留槽洞及埋设管道时，应注意： ①不应在截面长边小于500mm 的承重墙体、独 立柱内埋设管线。 ②不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽， 无法避免时，应采取必要的措施或按削弱后的截面验 算墙体的承载力。对受力较小或未灌孔的砌块砌体， 允许在墙体的竖向孔洞中 设置管线。 （3）墙体和屋盖、楼盖的联结 1)跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁， 应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块；
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10.4砌体结构的构造要求
当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。 ①对砖砌体为4.8m。 ②对砌块和料石砌体为4.2m。 ③对毛石砌体为3.9m。 2)当梁跨度大于或等于下列数值时，其支承处 宜加设壁柱，或采取其他加强措施： ①对240mm厚的砖墙为 6m，对 180m 厚的砖 墙为 4.8m 。 ②对砌块、料石墙为 4.8m。
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10.4砌体结构的构造要求
3) 预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜 小于 1 00mm; 在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm; 当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝时 , 其支承长 度可为 40mm, 但
板端缝宽不小于80mm, 灌缝混凝土 不宜低于 C20 。 4) 支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于或 等于下列数值的预制梁的端部。应采用锚固件与墙、 柱上的垫块锚固。 ①对砖砌体为 9m。 ②对砌块和料石砌体为 7.2m。
第10章混合结构房屋 83
10.4砌体结构的构造要求
2.防止或减轻墙体开裂的主要措施 （1）开裂部位 经常发生在房屋的高度、重量、刚度有较大变 化处；地质条件剧变处；基础底面或埋深变化处； 房屋平面形状复杂的转角处；整体式屋盖或装配式 屋盖房屋顶层的 墙体，见图；其 中尤以纵墙的两 端和楼梯间为甚。
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10.4砌体结构的构造要求
（2）开裂原因 开裂原因有二：一是由于温度变化引起的，钢 筋混凝土线膨胀系数α=1.0×105 ，砖墙线膨胀系数 α=0.5 ×105 ；二是由于地基不均匀沉降引起的。 （3）防止墙体开裂的主要措施 1)为了防止或减轻房屋在正常使用条件下，由 温差和砌体干缩引起的墙体竖向裂缝，应在墙体中 设置伸缩缝。伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能 引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。 伸缩缝的间距可按表采用。
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10.4砌体结构的构造要求
2)为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝，可根据情 况采取下列措施。 ①屋面应设置保温层、隔热层。 ②屋面保温(隔热)层或屋面刚性面层及砂浆找平层 应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m, 并与女儿 墙隔开，其缝宽不小于30mm。
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10.4砌体结构的构造要求
砌体房屋伸缩缝的最大间距
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10.4砌体结构的构造要求
③采用装配式有模体系钢筋混凝土屋盖和瓦材 屋盖。 ④在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处 设置水平滑动层，滑动层可采用两层油毡夹滑石粉 或橡胶片等；对于长纵墙，可只在其两端2～3 个开 间内设置，对于横墙可只在其两端各L/4 范围内设 置 (L为横墙长度 ) 。 ⑤顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并 沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设 置水平钢筋。
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10.4砌体结构的构造要求
⑤顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿 内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水 平钢筋。 ⑥顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置 3 道焊接钢 筋网片 ( 纵向钢筋不宜少于2￠4 横筋间距不宜大于200mm)或 2￠6 钢筋，钢筋网片或钢筋应自挑梁末 端伸入两边墙体不小于1m，见图。
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10.4砌体结构的构造要求
⑦顶层墙体有门窗洞口时，在 过梁上的水平灰 缝内设置 2～3道焊接钢筋网片或 2￠6钢筋，并应伸 入过
梁两端墙内不小于600mm。 ⑧顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于 M5。 ⑨女儿墙应设置构造柱，构造柱间距不宜大于 4m构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇钢筋混凝土压顶 整浇在一起。 ⑩房屋顶层端部墙体内适当增设构造柱。
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10.4砌体结构的构造要求
3) 为防止或减轻房屋底层墙体裂缝，可根据情 况采取下列措施。 ①增大基础圈梁的刚度。 ②在底层的窗台下墙体灰缝内设置 3 道焊接钢 筋网片或 2￠6钢筋，并伸入两边窗间墙内不小于 600mm。 ③采用钢筋混凝土窗台板，窗台板嵌入窗间墙 内不小于600mm。
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10.4砌体结构的构造要求
4) 墙体转角处和纵横墙交接处宜沿竖向每隔 400～500mm设拉结钢筋，其数量为每120mm墙厚不少 于1￠6 或焊接钢筋网片，埋入长度从墙的转角或交 接处算起，每边不小于600mm，见图。 5) 对灰砂砖、粉煤灰砖、 混凝土砌块或其他非烧结砖， 宜在各层门、窗过梁上方的 水 平灰缝内及窗台下第一和 第二道水平灰缝内设置焊接 钢筋网片或 2 ￠6钢筋；
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10.4砌体结构的构造要求
焊接钢筋网片或 钢筋应伸入两边窗间墙内不小于 600mm。 当灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结 砖实体墙长大于5m 时，宜在每层墙高度中部设置 2～3 道焊接钢筋网片或3￠6的通长水平钢筋，竖向 间距宜为500mm。 6) 为防止或减轻混凝土砌块房屋顶层两端和底 层第一、第二开间门窗洞处的裂缝，采取下列措施。 ①在门窗洞口两侧不少于一个孔洞中设置不小于时 1￠12 钢筋，钢筋应在楼层圈梁或基础锚固，并采用 不低于 Cb20 灌孔混凝土灌实。
第10章混合结构房屋 93
10.4砌体结构的构造要求
②在门窗洞口两边的墙体的水平灰缝中，设置长度不 小于900mm、竖向间距为400mm的2￠4焊接钢筋网片。 ③在顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁，窗台梁 的高度宜为块高的模数，纵筋不少于4￠10、箍筋 ￠6@200，Cb20 混凝土。 7)当房屋刚度较大时，可在窗台下或窗台角处墙 体内设置竖向控制缝，在墙体高度或厚度突然变化处 也宜设置竖向控制缝，或采取其他可靠的防裂措施。 竖向控制缝的构造和嵌缝材料应能满足墙体平面外传 力和防护的要求。 8)灰砂砖、粉煤灰砖砌体宜采用粘结性好的砂浆 砌筑 ，混凝土砌块砌体应采用砌块专用砂浆砌柱。
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本章小结
1.混合结构房屋的墙体布置，可分为纵墙承重、 横墙承重、纵横墙混合承重、内框架承重等四种布置 方案。根据房屋的空间受力性能(主要是抗侧移刚度 的大小)，可分为三种静力计算方案：刚性方案、刚 弹性方案、弹性方案。
其划分主要依据是刚性横墙的 间距及楼盖屋盖的类型，大量的多层民用建筑一般都 属于刚性方案。 2.墙、柱应进行高厚比验算，其刚度是保证使用 阶段和施工阶段的稳定性。对于带壁柱的墙，除进行 整片墙的高厚比验算外，还应进行壁柱间墙的验算。
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本章小结
3.圈梁、过梁和挑梁是混合结构房屋中经常遇 到的构件。圈梁应按规定设置； 4.过梁上的荷载与过梁上的砌体高度有关，当 超过一定高度时，由于拱的卸荷作用，上部的荷载 可直接传到支座或洞口两侧的墙体上； 5.挑梁的抗倾覆验算，关键在于确定倾覆点位 置和抗倾覆力矩，在设计中应予重视。 6.刚性方案房屋的墙体、柱的计算实际上是受 压构件的计算。
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本章小结
7.在竖向荷载作用下，各层墙体可视为上部偏 心受压(有梁或为山墙时)、下部轴心受压的构件， 荷载由上向下传递。在风荷载作用下，满足一定的 条件时可不考虑其影响。 8.墙体开裂是混合结构房屋中常见的现象，其 原因是多方面的。除在结构设计中进行计算外，考 虑构造上的要求采取适当的措施是不可缺少的，设 计和施工中都应重视。
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思考题
10-1 10-2 求？ 10-3 10-4 10-5 10-6 如何确定房屋静力计算方案？ 刚性和刚弹性方案房屋的横墙应符合那些要 为什么验算墙柱的高厚比？ 如何确定砖墙洞口过梁上的荷载？ 圈梁有哪些作用？应如何布置？ 如何进行悬挑构件的抗倾覆验算？
第10章混合结构房屋
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习题
10-7某刚性方案多层砖混住宅楼，底层承重横墙 （无洞口）采用MU10等级烧结普通砖M5砂浆砌 筑，墙厚370mm。H＝3.9m，相邻纵墙之间距 离6m试验算该墙高厚比。 10-8某刚性方案砖混结构办公楼，首层有一个三 开间的会议室，开间尺寸3.6m，每一开间有一 宽度1.5m的窗户，承重外墙厚370mm,H=3.8m, 砂浆强度等级M5，验算此墙高厚比。
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