应根据建筑功能要求选择合理的承重体系。按墙体承重体系,其布置大体可分为以下几种方案。
1.横墙承重方案
由横墙直接承受屋盖、楼盖传来的竖向荷载的结构布置方案称横墙承重方案,外纵墙主要起围护作用,如图1.63所示。
图1.63 横墙承重方案
横墙承重方案特点:横墙是主要承重墙,纵墙主要起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。与纵墙承重方案相比,横墙承重方案房屋的横向刚度大、整体性好,对抵抗风荷载、地震作用和调整地基不均匀沉降更为有利。
横墙承重体系适用于房间开间尺寸较规则的住宅、宿舍、旅馆等。
2.纵墙承重方案
由纵墙直接承受屋盖和楼盖竖向荷载的结构布置方案称纵墙承重方案,如图1.64所示。纵墙承重方案楼面荷载(竖向)传递路线为:
板→梁(或屋面梁)→纵墙→基础→地基
图1.64 纵墙承重方案
纵墙承重方案特点:纵墙是主要承重墙,横墙主要是为了满足房屋使用功能以及空间刚度和整体性要求而布置的,横墙的间距可以较大,以使室内形成较大空间,有利于使用上的灵活布置;相对于横墙承重体系来说,纵向承重体系中屋盖、楼盖的用料较多,墙体用料较少,因横墙数量少,房屋的横向刚度较差。
纵墙承重体系适用于使用上要求有较大开间的房屋。
3.纵横墙承重方案
根据房间的开间和进深要求,有时需要纵横墙同时承重,即为纵横墙承重方案。这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定,横墙间距比纵墙承重方案的小,所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高,如图1.65所示。
图1.65 纵横墙承重方案
其楼面荷载(竖向)传递路线为:
纵横墙承重方案特点:房屋的平面布置比横墙承重时灵活;房屋的整体性和空间刚度比纵墙承重时更好。
4.内框架承重方案(www.xing528.com)
内框架承重体系是在房屋内部设置钢筋混凝土柱,与楼面梁及承重墙(一般为房屋的外墙)组成,如图1.66所示。结构布置是楼板铺设在梁上,梁端支承在外墙,梁中间支承在柱上。
当承重梁沿房屋的横向布置时,其竖向荷载的传递路线为:
图1.66 内框架承重方案
内框架承重体系的特点为:
(1)由于内纵墙由钢筋混凝土代替,仅设置横墙以保证建筑物的空间刚度;同时,由于增设柱后不增加梁的跨度,楼盖和屋盖的结构高度较小,因此在使用上可以取得较大的室内空间和净高,材料用量较少,结构也较经济。
(2)由于竖向承重构件材料性质的不同,外墙和内柱容易产生不同的压缩变形,基础也容易产生不均匀沉降。因此,如果设计处理不当,墙、柱之间容易产生不均匀的竖向变形,使构件(主要是梁和柱)产生较大的附加内力。另外,由于墙和柱采用的材料不同,也会对施工增加一定的复杂性。
(3)由于横墙较少,房屋的空间刚度较小,使得建筑物的抗震能力较差。
内框架承重体系适用于旅馆、商店和多层工业建筑,在某些建筑物(例如底层商店住宅)的底层结构中也常加以采用。
5.底部框架承重体系
房屋有时由于底部需设置大空间,在底部则可用钢筋混凝土框架结构取代内外承重墙,成为底部框架承重方案,如图1.67所示。
图1.67 底部框架承重体系
框架与上部结构之间的楼层为结构转换层,其竖向荷载的传递路线为:
上部几层梁板荷载→内外墙体→结构转化层钢筋混凝土梁→柱→基础→地基。
底部框架体系的特点是:
(1)墙和柱都是主要承重构件。以柱代替内外墙体,在使用上可以取得较大的使用空间。
(2)由于底部结构形式的变化,房屋底层空旷。横墙间距较大,其抗侧刚度发生了明显的变化,成为上部刚度较大、底部刚度较小的上刚下柔多层房屋,房屋结构沿竖向抗侧刚度在底层和第二层之间发生突变,对抗震不利。因此《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010,2016年版)对房屋上、下层抗侧移刚度的比值做了规定。
底部框架承重体系适用于底层为商店、展览厅、食堂而上面各层为宿舍、办公室等的房屋。
砌体结构不同承重体系的房屋,墙体布置各有特点,材料用量和结构空间刚度也有较大差别。至于某个具体工程应当采用哪种体系,首先要满足建筑物的使用要求和考虑建筑设计特色,然后从地基、抗震、材料、施工和造价等因素上进行综合比较,力求做到结构安全可靠、技术先进和经济合理。
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