靜力計算方案

在混合結構房屋中，縱墻、橫墻(包括山墻)、屋蓋、樓蓋和基礎等組成一空間受力體系，共同承受作用在房屋上的各種垂直荷載和水平荷載，不僅直接承受荷載的構件抵抗荷載的作用，而且與其相連接的其他構件都不同程度地參加工作，抵抗所分擔的荷載。混合結構房屋是以采用屬于哪一種靜力計算方案來區分空間作用的大小的。而屋蓋或樓蓋水平剛度的大小，以及橫墻的間距又是確定靜力計算方案的兩個主要因素。靜力計算方案有下列三種：

1.彈性方案

當房屋橫墻間距較大，甚至無橫墻(山墻)時，屋蓋的水平剛度相對較好，一般視屋面粱(屋架)為無軸向變形的剛桿(EI=∞)，因而在水平荷載作用下，房屋的水平位移較大。一兩端無山墻的單層房屋，外縱墻承重，假定作用于房屋上的水平荷載是均勻分布的，外縱墻窗洞也是有規律均勻布置的，則在水平荷載作用下，房屋沿縱向的水平位移處處相等。確定墻柱計算簡圖時，必須考慮水平位移對結構內力的影響，這種房屋屬于彈性方案房屋。其靜力計算可按屋架(大梁)與墻(柱)為鉸接，下端固定于基礎，不考慮空間工作的平面排架或框架來計算。多層混合結構房屋應避免設計成彈性方案的房屋。

2.剛性方案

(1)計算簡圖

當房屋的橫墻間距較時，屋蓋或樓蓋的水平剛度較大時，則房屋的空間剛度也較大。因而在水平荷載作用下，房屋的水平位移很小，可假定為零。在確定墻柱的計算簡圖時，可以忽略房屋的水平位移。對于剛性方案的單層房屋，在豎向和水平荷載作用下，墻、柱的上端可視為不動鉸支承，支承于屋蓋，下端可視為嵌固于基礎的豎向構件。對于剛性方案的多層房屋，為了簡化計算，在豎向荷載作用下，屋蓋和樓蓋均可視作墻柱的不動鉸支承，每層墻柱內力可按兩端為不動鉸支承的豎向構件計算。墻、柱在每層高度范圍內，可近似地視作兩端為鉸支承的豎向構件;在水平荷載作用下，墻、柱可視作豎向的連續梁來計算。

(2)Nu、Nl、G的作用點位置

當作用在某一層縱墻上的豎向荷載有Nu、Nl、G時。這里Nu為上面各層屋蓋、樓蓋傳來的恒荷載、活荷載及墻體自重(包括內外粉刷及門窗自重)，作用在上一樓層墻體截面重心處。Nl為本層樓蓋傳來的豎向荷載，應考慮對墻體的實際偏心影響，當梁支承于墻上時，梁端支承壓力Nl到墻內邊的距離，對屋蓋梁和樓蓋梁應取0.4ao，ao按式(16-3―15)計算。G為本層墻體自重(包括內外粉刷及門窗自重)，作用在本層墻體重心處。

(3)大跨度梁固端彎矩的分配

實際上，墻在每層的兩端并非理想的鉸支承，所以對于梁跨度大于9m的以墻體承重 的多層房屋，應考慮梁端約束彎矩對墻體受力的影響，除按上述方法計算墻體承載力外， 宜再按梁兩端固結計算梁端彎矩，再將其乘以修正系數γ后，按墻體線性剛度分到上層 墻底部和下層墻頂部，修正系數γ可按下式計算：

式中 a――梁端實際支承長度;

h____支承墻體的墻厚，當上下墻厚不同時取下部墻厚，當有壁柱時取hT。

(4)風荷載的計算

當剛性方案多層房屋的外墻符合下列要求時，驗算表明，由風荷載引起的應力僅占豎 向荷載引起的5%以下，故而靜力計算可不考慮風荷載的影響：

1) 洞口水平截面面積不超過全截面面積的2/3;

2)層高和總高不超過表16-4-1的規定;

注：對于多層砌塊房屋190m厚的外墻，當層高不大于2.8m，總高不大于19.6m，基本風壓不大于0.7kN/m2時可不考慮風荷載的影響。

3)屋面自重不小于0.8kN/m2。

當必須考慮風荷載時，風荷載引起的彎矩M，可按下式計算：

式中 w――沿樓層高均布風荷載設計值(kN/m);

Hi---------層高 (m)

介于彈性方案和剛性方案之間的房屋，稱為剛彈性方案房屋。這種房屋的屋蓋和樓蓋具有一定的水平剛度，橫墻間距不太大，能起一定的空間作用，水平位移比彈性方案要小，但又不能忽略。剛彈性方案單層房屋的靜力計算介于剛性方案和彈性方案之間，可應用空間性能影響系數按考慮空間工作的排架來計算。

空間性能影響系數

剛彈性方案房屋在水平荷載作用下，由于房屋的空間工作性能，一部分荷載由屋蓋結 構傳給橫墻，另一部分則仍由平面排架承受，故柱頂的實際水平位移比不考慮空間工作的 彈性方案水平位移小。規范采用空間性能影響系數η來確定分配給排架承受的水平荷載，η可表達為

這里

是剛彈性方案房屋柱頂的水平位移，

為彈性方案房屋柱頂的水位位移。以房屋實測的

及

算出η值，再經過數理統計整理，根據橫墻間距s及屋蓋或樓蓋類別，《規范》給出了一系列η值.

靜力計算

在水平荷載(風荷載)作用下，剛彈性方案房屋墻、柱內力分析可按如下兩步進行，然后將兩步結果疊加，即得最后內力：

1)在平面計算簡圖中，各層橫梁與柱連接處加水平鉸支桿，計算其在水平荷載(風荷載)作用下無側移時的內力與各支桿反力只。

2)考慮房屋的空間作用，將各支桿反力及Ri乘以相應空間性能影響系數ηi，并反向施加于節點上，計算其內力。

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