一级建筑师考试建筑结构辅导讲义3

第二节  多层与高层建筑结构体系

    9层及9层以下为多层建筑，10层及10层以上或高度超过28m为高层建筑。

    一、多层砌体结构

    (一)概述

1．混合结构房屋是指同一房屋结构体系中，采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构体系。

2．砖砌体结构是指由钢筋混凝土楼(屋)盖和砖墙承重的结构体系(亦称砖混结  构)。

3．砌体结构一般是指采用钢筋混凝土楼(屋)盖和用砖或其他块体(如：混凝土砌块)砌筑的承重墙组成的结构体系。

4．过去曾有过用木楼(屋)盖与砖墙承重的结构体系，称为砖木结构。目前已很少采用。

    (二)砌体结构的优缺点和应用范围

    1．主要优点

 (1)主要承重结构(承重墙)是用砖(或其他块体)砌筑而成的，这种材料任何地区都有，便于就地取材。常用的墙体材料有：a．烧结普通砖：黏土砖、煤矸石砖、页岩砖、煤矸石页岩砖；b．烧结多孔砖：黏土多孔砖(P型、M型)、煤矸石多孔砖、页岩多孔砖；c．蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖；d．混凝土小型空心砌块。

 (2)墙体既是围护和分隔的需要，又可作为承重结构，一举两得。

 (3)多层房屋的纵横墙体布置一般很容易达到刚性方案的构造要求，故砌体结构的刚度较大。

 (4)施工比较简单，进度快，技术要求低，施工设备简单。

2．主要缺点

 (1)砌体强度比混凝土强度低得多，故建造房屋的层数有限，一般不超过7层。

 (2)砌体是脆性材料，抗压能力尚可，抗拉、抗剪强度都很低，因此抗震性能较差。

 (3)多层砌体房屋一般宜采用刚性方案，故其横墙间距受到限制，因此不可能获得较    大的空间，故一般只能用于住宅、普通办公楼、学校、小型医院等民用建筑以及中小型工    业建筑。

    (三)砖砌体房屋的墙体布置方案

    1．横墙承重方案

楼层的荷载通过板梁传至横墙，横墙作为主要承重竖向构件，纵墙仅起围护、分隔、    自承重及形成整体作用。

优点：横墙较密，房屋横向刚度较大，整体刚度好。外纵墙不是承重墙立面处理比较    方便，可以开设较大的门窗洞口。抗震性能较好。

缺点：横墙间距较密，房间布置的灵活性差，故多用于宿舍、住宅等居住建筑。

2．纵墙承重方案

其受力特点是：板荷载传给梁，再由梁传给纵墙。这时纵墙是主要承重墙。横墙只承受小部分荷载，横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要，其间距比较大。

优点：房间的空间可以较大，平面布置比较灵活。

缺点：房屋的刚度较差，纵墙受力集中，纵墙较厚或要加壁柱。

适用于：教学楼、实验室、办公楼、医院等。

3．纵横墙承重方案

根据房间的开间和进深要求，有时需采取纵横墙同时承重的方案。

横墙的间距比纵墙承重方案小。所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。

4．内框架承重方案

在外墙承重的同时，有一部分内墙采用钢筋混凝土柱代替，以取得较大的空间。

其特点：(1)横墙较少，房屋的空间刚度较差；(2)墙的带形基础与柱的单独柱基沉降不容易一致；(3)钢筋混凝土柱与砖墙的压缩性能不一样，容易造成不均匀变形而产生次应力，当层数较多时，在设计上应给予考虑；(4)以柱代替内承重墙，在使用上可以取得较大的空间。

适用于：教学楼、医院、商店、旅馆等建筑物。

 (四)砌体房屋的构造要求

1．要满足墙体的高厚比

    (1)砌体结构设计规范规定砖墙(或砖柱)的允许高厚比应按下式验算：(《砌体结构    设计规范》(GB 50003―2001)6．1．1式)

式中  Ho――墙、柱的士博高度，应按《砌体结构设计规范》(GB 50003----1)第5．1．3条采用；

h――墙厚或矩形柱与Ho相对应的边长；

μ₁――非承重墙允许高厚比的修正系数；h=240，μ₁=1．2；h=90，μ₁=1．5。

μ₂――有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数；μ₂=1―0．4b_s/s；

b_s――在宽度s范围内的门窗洞口总宽度；

s――相邻窗间墙或壁柱之间的距离。

[β]――墙、柱的允许高厚比，应按《砌体结构设计规范》表6．1．1采用，当与墙连    接的相邻两横墙间的距离s≤μ₁?μ₂?[β]?h时，墙的高度可不受上述限制；

    注：①上端为自由端时，墙的允许高厚比，除按上述规定提高外，尚可提高30％；

    ②对厚度小于90mm的墙，当双面用不低于M10的水泥砂浆抹面，包括抹面层的墙厚不小于90mm时，可按墙厚等于90mm验算高厚比。

    (2)当高厚比不能满足要求时，可采取以下措施：

    1)增加墙体厚度；

    2)加设壁柱(即墙垛)；

    3)加设构造柱；

    4)减小横墙间距。

    2．要注意控制横墙的间距

砖砌体房屋的静力计算有三种计算方案(见表10―1)：

 (1)刚性方案。在荷载作用下，楼层视为墙、柱的不动铰支座。即认为房屋不产生水平位移(见图10-11)。

 (2)刚弹性方案。在荷载作用下，楼层视为墙柱可动铰支座，楼盖平面较大，可考虑    空间工作的平面排架或框架计算。其空间影响系数可按《砌体结构设计规范》表4．2．4采用。

 (3)弹性方案。房屋在水平力作用下将产生水平位移，房屋的静力计算可按屋架、大    梁与墙(柱)为铰接的不考虑空间工作的平面排架或框架计算(见图10-12)。