混合结构房屋墙体设计.docx

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混合结构房屋墙体设计

第七章混合结构房屋墙体设计

学习本章的意义和内容：

混合结构房屋的结构布置；混合结构房屋的空间刚度和静力计算方案的确定；墙、柱高厚比验算；单层混合结构房屋的墙体设计；多层混合结构房屋墙体设计，墙体构造要求及防止墙体开裂的措施。

通过本章学习可以了解及掌握混合结构房屋设计的有关知识。

本章习题内容主要涉及：

混合结构房屋承重体系的类型、特点及使用范围；混合结构房屋空间工作性质、房屋静力计算方案的划分；墙柱高厚比的计算，单层混合结构房屋的墙体设计；刚性、弹性、刚弹性方案多层混合结构房屋的设计、构造要求和防止墙体开裂的措施。

一．概念题

（一）填空题

1．混合结构房屋墙体设计的内容和步骤为______________、______________、______________、______________。

2．混合结构房屋的结构布置方案分为______________、______________、______________、______________、______________。

3．混合结构房屋根据空间作用大小不同，可分为______________、______________、______________三种静力计算方案。

其划分的主要根据______________、______________。

4．在单层混合结构房屋中，刚性、刚弹性和弹性静力计算方案的计算简图分别是_____________、______________、______________。

5．在多层混合结构房屋中，多数设计成刚性方案，其计算简图在竖向荷载作用下每层墙、柱视作_____________。

在水平荷载作用下，墙、柱视作以每层楼盖及屋盖为_____________。

6．对于刚弹性方案房屋主要通过各层_____________反映房屋的空间工作。

在水平风荷载作用下内力可采用二步叠加进行。

先按在各层楼盖（屋盖）处为_____________进行分析，并求出不动铰支处的水平反力Ri；然后，在各铰支处反向作用_____________按有侧移结构分析；最后，迭加这两种状态，即可求得刚弹性方案房屋墙、柱的内力。

7．墙、柱高厚比验算的目的是_____________。

验算的基本条件是_____________。

8．地下室墙体计算按_____________方案，其计算简图为_____________两端铰接的竖向构件，荷载需要考虑上部墙体传来的、本层楼盖梁传来的、_____________及土、水侧压力。

9．引起墙体开裂的主要原因是__________________________。

为了防止和减轻墙体的开裂，除了在房屋的适当部位设置沉降和伸缩缝外，还可根据房屋的实际情况采取_____________。

（二）选择题

1．影响砌体结构房屋空间工作性能的主要因素是[]。

a、房屋结构所用块材和砂浆的强度等级；

b、外纵墙的高度比和门窗洞口的开设是否超过规定；

c、圈梁和构造筑柱的设置是否满足规范的要求；

d、房屋屋盖、楼盖的类别和横墙的间距。

2．下列叙述[]作为刚性和刚弹性方案的横墙是错误的。

a、墙体的厚度不宜小于180mm;

b、横墙中有洞口时，洞口的水平截面积不应小于其总截面的50％；

c、单层房屋横墙的长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度不宜小于其总高度的1/2;

d、如横墙的最大位移小于等于H/4000,仍可作为判断静力计算方案的横墙。

3．混合结构房屋的空间性能影响系数是反映房屋在荷载作用下的空间作用，即[]。

a、η值愈大，房屋空间刚度越差；

b、η值愈大，房屋空间刚度越好；

c、η值愈小，房屋空间刚度不一定越差；

d、η值愈小，房屋空间刚度不一定越好。

4．有一装配式楼盖的混合结构房屋，已知其为刚弹性方案，则其横墙间距s应为[]

a、s＜20m；b、20m48m。

5．下列屋盖和楼盖形式，哪一种类别的刚性方案允许的房屋横墙间距最小（）？

a、钢筋混凝土屋盖；b、轻钢屋盖;

c、石棉水泥瓦轻钢屋盖；d、木楼盖。

6．在混合结构房屋内力计算时，可根据[]判断房屋的静力计算方案。

a、横墙的间距；b、楼（屋）盖的类型；

c、横墙的间距及楼（屋）盖的类别；d、房屋墙体所用材料。

7．下列何项论述是不正确的?

[]

a、墙、柱的高厚比系指墙、柱的计算高度H0与墙厚或矩形截面柱边长h的比值；

b、墙、柱的允许高厚比值与墙、柱的承载力计算有关；

c、墙、柱的高厚比验算是砌体结构设计的重要组成部分；

a、高厚比验算是保证砌体结构构件稳定性的重要构造措施之一。

8．为减少高厚比，满足墙稳定性要求，可采取的措施有

．减少横墙间距；

．降低层高；

．.加大砌体厚度；

．提高砂浆强度等级：

V．减少洞口尺寸；

．减少荷载；

．提高块体强度。

以下何者为正确：

[]

a、

、

、

、

、V；

b、

、

、

、V、

；

c、

、

、

、

、V、

、

；

d、

、

、V、

、

。

9．柱允许高厚比[β][]

a、随砂浆强度等级的提高而增大；b、强度等级的提高而减小；c、砂强度无关。

10.在壁柱间墙的高厚比验算时，计算墙的计算高度H0时，墙长s取：

[]

a、壁柱间墙的距离；b、横墙间的距离;

c、墙体的高度；d、壁柱墙体高度的2倍。

11.带壁柱墙的高厚比验算公式为

，其中hT采用[]。

a、壁柱的厚度；b、壁柱和墙厚的平均值;

c、墙的厚度；b、带壁柱墙的折算厚度。

12．某混合结构房屋的山墙高度为4.1m（取山墙顶和檐口的平均高度），山墙厚240mm，采用M2.5混合砂浆砌筑，其上开有1.2m宽,l.5m高的窗（三扇）,山墙两端房屋纵墙的距离为8.4m。

试判断下列对其高厚比的验算，何项是正确的？

[]

a、

;b、

c、

；d、

13．对多层房屋墙体进行内力分析时，“墙在每层高度范围内可近似视作两端铰结构件”，是对下列荷载适用的：

[]。

a、风荷载；b、水平地震作用；

c、竖向荷载;d、仅对梁的支承反力。

14．在多层砌体房屋底层中取如下四个截面，a—a截面，即本层大梁梁底截面；b—b截面，即较大窗口上皮截面；c—c截面。

即较大窗口下皮截面；d—d截面。

即基础顶面。

试问在工程设计中一般应取下述哪组作为验算内力的控制截面[]？

a、a—a及b—b截面；b、a—a及c—c截面；

c、a—a及d—d截面；d、a—a、c—c及d—d截面.

15．房屋总高为24m的刚性方案多层砌体房屋，当满足以下[]条件时，就可不必考虑风载的影响。

．外墙洞口的水平截面不超过全截面的2/3，且其层高不大于4m；

．外墙洞口的水平截面不超过全截面的1/2；

．基本风压为0.5kN/m2，且屋面自重不小于0.8kN/m2;

．基本风压为0.5kN/m2，且屋面自重不大于0.8kN/m2

a、

、

；b、

、

；c、

、

；d、

、

。

16．单层房屋在对带壁柱墙的承载验算时，带壁柱墙的翼缘宽度取[]。

a、bf＝b＋2H／3（b为壁柱宽度，H为墙高），但不大于相邻窗间墙的宽度或相邻壁柱间的距离；

b、壁柱间的距离；

c、窗间墙的宽度；

d、壁柱的宽度。

（三）判断题

1．作为刚性和刚弹性方案的横墙的厚度不宜小于180mm。

[]

2．混合结构房屋的空间性能影响系数愈大，房屋空间刚度越好。

[]

3．墙、柱的允许高厚比值与墙、柱的承载力计算有关。

[]

4．柱允许高厚比[β]随砂浆强度强度等级的提高而减小。

[]

5．房屋总高为24m的刚性方案多层砌体房屋，当满足外墙洞口的水平截面不超过全截面的2/3，且其层高不大于4m，就可不必考虑风载的影响。

[]

6．进行墙、柱高厚比验算的目的是为了满足墙、柱的承载力的要求。

[]

7．在设计砌体结构房屋，按照规范要求设置伸缩缝后，就不会再发生温度变形和砌体干缩变形产生的墙体局部裂缝。

[]

（四）问答题

1．混合结构承重墙设计包括哪些内容？

2．根据墙、柱的不同受力情况，混合结构房屋有哪几种承重体系？

各有和特点？

适用于何种结构？

3．什么叫房屋的空间刚度？

房屋的空间性能影响系数的含义是什么？

有哪些主要影响因素?

4．如何确定房屋的静力计算方案？

在什么情况下，需对刚性和刚弹性方案房屋的横墙最大水平位移进行验算？

5．什么叫墙、柱高厚比？

验算的目的是什么？

影响墙、柱允许高厚比的因素有哪些？

6．如何进行墙、柱高厚比验算？

7．多层刚性方案房屋承重墙的计算简图，为什么假定在楼盖处和基础顶面处为铰接？

对承重横墙，什么情况下按偏压进行验算?

8．绘制三层两跨的刚弹性方案，在水平荷载作用下的计算简图，并简述内力计算的过程。

9．阐述上柔下刚和上刚下柔房屋的静力计算方案。

10．在进行砌体结构房屋设计时，按照规范要求设置伸缩缝后，就不会再发生温度变形和砌体干缩变形产生的墙体局部裂缝吗？

11．引起墙体开裂的主要因素是什么？

12．为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝，可采取什么措施？

二．概念题

1．某办公楼平面布置图1-7-1所示，采用装配式钢筋混凝土楼盖，M10砖墙承重。

纵墙及横墙厚度均为240mm,砂浆强度等级M5，底层墙高H=4.5（从基础顶面算起）。

隔墙厚120mm，试验算底层各墙高厚比。

图1-7-1

2．某单层单跨无吊车厂房采用装配式无檩体系屋盖如图1-7-2，其纵横墙承重采用MU10砖柱距4.5m,每开间有2.0m宽的窗洞，车间长27m。

自基础顶面算起墙高5.4m,壁柱为370

250mm，墙厚240mm,砂浆强度等级M5.试验算外纵墙和山墙高厚比。

图1-7-2

3．某无吊车厂房（图1-7-3）长8×6＝48m，宽15m，采用无檩体系装配式钢筋混凝土屋盖，水平投影面上屋盖恒载为3.55kN/m2（包括屋面梁自重），屋面活荷载标准值为0.7kN/m2，基本风压值为0.5kN/m2。

屋面梁的反力中心至纵墙轴线的距离为150mm，房屋出檐700mm，屋面梁支座底面标高为5.5m，室外地面标高-0.2m，基础顶面标高为-0.5m，窗高3.4m,墙体用烧结普通砖MU10和M7.5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级。

图1-7-3某15m跨无吊车厂房示意图

要求:

（1）．判断该单层厂房属于何种静力计算方案？

（）

（A）刚性方案；（B）刚弹性方案；（C）弹性方案。

（2）．在对带壁柱墙的强度验算时，下列哪个翼缘宽度取值是正确的？

（）

（A）4370mm;（B）2400mm;（C）600mm。

（3）．当A轴线纵墙的截面如图1-7-4所示，计算特征值A=716600,hT=512mm,y1=181mm,y2=439mm试判断下列对A轴线纵墙高厚比验算，何项是正确的？

（）

（A）

；（B）

；

（C）

；（D）

。

图1-7-4A轴线纵墙的截面尺寸示意图

（4）．下列对厂房空间性能影响系数的确定正确的是（）（A）不能考虑;（B）η2=0.55;（C）η2=082;（D）η2=0.

（5）．厂房在风荷载作用下，每榀屋架下柱顶集中力标准值WK与下列何项数值相近?

（A）3.51kN（B）2.16kN（C）1.35kN（D）4.91kN

（6）．已知作用于屋盖恒载设计值为174.66kN,在屋盖恒载下A柱的柱底弯矩设计值下面哪一项是正确的（）？

（A）-7.95kN.m；（B）15.89kN.m；（C）31.61kN.m；（D）15.81kN.m。

（7）．厂房在风荷载作用下可得柱顶的集中荷载设计值W=3.51kN,迎风面的均布荷载设计值q1=2.4kN/m，背风面的均布荷载设计值q2=1.5kN/m,A柱由风荷载产生的弯矩设计值下列哪一个是正确的？

（）

（A）31.07kN.m;（B）-27.02kN.m;（C）22.50kN.m;（D）10.54kN.m。

（8）．根据内力组合结果，假定A柱基础顶面内力设计值M=48.9kN.m，N=391.51kN承载力计算公式

的左、右端正确值最接近下列何项数值？

（）

（A）

；（B）

；

（C）

；（D）

。

4．某五层砖混结构办公楼其平面、剖面见图1-7-5。

图中梁L-1截面为bc×hc=200×550mm2,梁端伸入墙内240mm，一层纵墙为370mm，2~5层纵墙厚240mm，横墙厚均为240mm。

墙体拟采用双面粉刷并采用MU10实心烧结粘土砖，1、2层采用M10混合砂浆砌筑；3、4、5层采用M7.5混合砂浆砌筑，试验算承重墙的承载力

图1-7-5某五层砖混结构办公楼的平面、剖面图

5．某二层混合结构房屋（工业用仓库）采用现浇单向板肋梁楼盖，结构平面布置及外纵墙如图1-7-6

（1）、

（2）所示（楼梯在此平面之外）。

墙体采用MU10普通粘土砖，M7.5混合砂浆砌筑。

楼面面层为水磨石地面，内墙面及天花板均为15mm原混合砂浆（17kN/m3）,外墙面为清水墙原浆勾缝。

窗户采用普通钢窗（0.45kN/m2），屋面作法如图1-7-6

（2）所示。

屋面为不上人屋面（活荷载标准值取为0.5kN/m2）,楼面活荷载为6kN/m2，基本风压值为0.45kN/m2。

试验算外纵墙的强度。

图1-7-6

（1）现浇单向板肋梁楼盖结构平面布置图

图1-7-6

（2）纵墙剖面图

6．某四层办公楼的地下室，其开间尺寸为3.6m，进深尺寸为5.7m,（均为轴线间距），最高地下水位在地下室基础以下，地下室顶盖大梁尺寸为200mm×500mm,梁底到基础底面的高度为3260mm,室外地面到梁底的土层厚度为190mm（如图1-7-7），地下室墙采用烧结普通砖MU10和砂浆M10砌筑。

墙厚490mm,20mm单面水泥砂浆粉刷。

上部结构传来的荷载：

上部荷载由可变荷载控制组合的Nu=530kN;

上部荷载由永久荷载控制组合的Nu=551.89kN;

第一层地面由可变荷载控制组合的Nl=68kN

第一层地面由永久荷载控制的组合Nl=69.11kN

地面活荷载标准值P=10kN/m2.

试计算墙的承载力。

图1-7-7某四层办公楼地下室墙计算简图