刚弹性方案房屋的空间刚度介于弹性方案和刚性方案之间，结构具有一定的空间工作性能，在水平荷载作用下，屋盖对墙体（柱）顶点的水平位移有一定约束，可视为墙（柱）的弹性支座。在各种荷载作用下，墙（柱）内力可按铰接的平面排架计算，但需引入考虑空间作用的空间性能影响系数η（η定义为考虑空间工作的柱顶侧移与不考虑空间工作时柱顶侧移之比，η值愈小，表示房屋的空间工作性能愈强）。根据国内一些单位对房屋空间工作性能的一系列实测资料的统计分析，《砌体结构设计规范》确定了房屋空间性能影响系数η值（表5.17）。
表5.17 房屋各层的空间性能影响系数ηi
注：i取1～n，n 为房屋的层数。
1.刚弹性方案单层房屋的计算
刚弹性方案的房屋空间刚度介于弹性方案和刚性方案之间，在水平荷载作用下，刚弹性方案房屋墙顶也产生水平位移，其值比弹性方案按平面排架计算的小，但又不能忽略，其计算简图是在弹性方案房屋计算简图的基础上在柱顶加一弹性支座（图5.35），以考虑房屋的空间工作。
设排架柱顶作用于一集中力W，由于刚弹性方案房屋的空间工作的影响，其柱顶水平位移为uk=ηup，较平面排架柱顶减少了(1-η)up，根据位移与内力成正比的关系，可求出弹性支座的水平反力X。
图5.35 刚弹性方案房屋计算简图
则
由上式可见，反力X与水平力的大小以及房屋空间工作性能影响系数η有关，其中η可由表5.17得出。
根据以上分析，如图5.36所示，单层刚弹性方案房屋，在水平荷载作用下，墙、柱的内力计算步骤如下：
（1）先在排架柱柱顶加一个假设的不动铰支座，计算出此不动铰支座反力R，并求出这种情况下的内力图［图5.36（b）、（d）］。(www.xing528.com)
图5.36 刚弹性方案房屋墙、柱内力分析图
（2）把求出的假设支座反力R乘以η，将ηR反向作用于排架柱柱顶，再求出这种情况下的内力图［图5.36（c）、（e）］。
（3）将上述两种情况的计算结果相叠加，即为刚弹性方案墙、柱的内力。
2.刚弹性方案多层房屋的计算
1）竖向荷载作用下内力计算
对于一般形状较规则的多层多跨房屋，其在竖向荷载作用下产生的水平位移较小，为简化计算，可近似地按多层刚性方案房屋计算其内力。
2）水平荷载作用下内力计算
在水平荷载（风荷载）作用下，多层房屋不仅在平面各开间之间存在空间作用，而且在沿房屋高度的各层之间也有较强的空间作用。为简化计算，多层房屋的空间作用每层均采用空间影响系数ηi，根据屋盖的类别由表5.17查取。
多层房屋刚弹性方案房屋墙、柱内力分析可按如下步骤进行，然后将两步结果叠加，即得最后内力：
（1）在平面计算简图中，各层横梁与柱连接处加水平铰支杆，计算其在水平荷载（风荷载）作用下无侧移时的内力与各支杆反力Ri［图5.37（a）］。
（2）考虑房屋的空间作用，将各支杆反力Ri乘以由表5.17查得的相应空间性能影响系数ηi，并反向施加于节点上，计算其弯矩和剪力［图5.37（b）］。
（3）将上述两步计算结果叠加，求出最后的内力值。
图5.37 刚弹性方案房屋的静力计算简图
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
