pc建筑与结构体系有怎样的适应关系

建筑与结构是 整个建筑设计过程中影响最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要 的作用。因此要设计出既要满足建筑美观，造型优美，又要使结构安全、经济、合理的建筑 物是每个建筑师与结构师都必须关注的问题。可见，建筑与结构两者之间有着最密切关系的， 特别是否在高层建筑设计中，由于结构是以水平荷载为主要控制荷载，故结构体系的迭型和 结构布置要考虑最有利于抗震和抗风的要求。同时，结构构件截面尺寸还要满足刚度和版性 的要求。这样便对建筑设计形成了一定的约束和限制，使建筑与结构二者相互协调统一。

上柔下刚的多层房屋指顶层横墙间距超过刚性方案的限值，而下面各层横墙间距均在刚性方案限值范围内的房屋。在确定计算简图时，顶层可按单层刚弹性或弹性方案进行静力计算，空间性能影响系数取根据屋盖类别按表确定。确定。下面各层仍按刚性方案进行内力分析，上下层交接处可只考虑竖向荷载向下传递，不考虑固端弯矩。

2上刚下柔房屋的静力计算

上刚下柔房屋是指底层横墙间距超过刚性方案的限值，而上面各层横墙间距在刚性方案限值内的房屋。在水平荷载作用下，内力可按下述方法进行计算。

首先，在各层横梁与立柱连接处加一水平铰支杆，计算其在水平荷载作用下(结点处无侧移)的内力和各支杆反力Ri)，然后将上面各层楼层叠合成刚度无限大的横梁，成为单层排架。

其次，将各层水平支杆反力兄反向后对单层排架顶部取矩，则

总弯矩 M= (7—13)

总水平力 v=η 竖向力 N=M/B

式中 B——底层排架的宽度;

η——按第一类房屋确定的空间性能影响系数;

Ri——假定水平铰支杆反力(i=1，2，…，n);

——底层一米高度以上水平荷载之和。

最后，将上述计算结果叠加，即得所求的内力。

三、无筋砌体构件承载力计算

(一)受压构件

1在工程中无筋砌体受压构件是最常遇到的，如混合结构房屋的窗间墙和砖柱，它们承受上部传来的竖向荷载和自身重量。《砌体结构设计规范》对不同高厚比β=H0/h和不同偏心率言(或之)的受压构件承载力采用下式计算：

N≤ΦfA (7-14)

式中 N--轴向力设计值;

Φ——高厚比卢和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数，可按《砌体结构设计规范》附录D的规定采用;

f--砌体的抗压强度设计值，应按《砌体结构设计规范》第321条采用;

A——截面面积，对各类砌体均应按毛截面计算;对带壁柱墙，其翼缘宽度可按《砌体结构设计规范》第4，28条采用。

注：对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向，按轴心受压进行验算。

2计算影响系数甲或查甲表时，构件高厚比卢应按下列公式确定：

对矩形截面 β=γβH0/h (7-15)

对T形截面 β=γβH0/hT (7-16)

式中 γβ——不同砌体材料的高厚比修正系数，按表7-12采用;

Ho——受压构件的计算高度，按表7-13确定;

h——矩形截面轴向力偏心方向的边长，当轴心受压时为截面较小边长;

hT——T形截面的折算厚度，可近似按35i计算;

i——截面回转半径。

高厚比修正系数γβ 7-12

砌体材料类别γβ

烧结普通砖、烧结多孔砖10

混凝土及轻骨料混凝土砌块11

蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石12

粗料石、毛石15

注：对灌孔混凝土砌块，γβ取I0。

3受压构件的计算高度厅H0，应根据房屋类别和构件支承条件等采用。表中的构件高度"应按下列规定采用：

(1)在房屋底层，为楼板顶面到构件下端支点的距离。下端支点的位置可取在基础顶面。当埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处。

(2)在房屋其他层次，为楼板或其他水平支点间的距离。

(3)对于无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的1/2;对于带壁柱的山墙可取壁柱处的山墙高度。

(二)局部受压

当荷载均匀地作用在砌体局部受压面积上时，其承载能力按下列公式计算：

Nl≤γfAl (7-17)

γ=1+035 (7-18)

式中 Nl——局部受压面积上的轴向力设计值;

γ——砌体局部抗压强度提高系数。由于局部受压砌体有套箍作用存在，其抗压强度的提高通过γ来考虑;

Al--局部受压面积;

A0——影响砌体局部抗压强度的计算面积。

c——矩形局部受压面积的外边缘至构件边缘的较小距离，当大于h时，应取h。

(三)轴心受拉构件

轴心受拉构件的承载力，应按公式(7-19)计算：

Nt≤ftA (7-19)

式中 Nt——轴心拉力设计值;

ft——砌体轴心抗拉强度设计值，应按《砌体结构设计规范》GB 50003—2001表322采用。

(四)受弯构件

受弯构件的抗弯承载力，应按公式(7-20)计算：

M≥ftmW (7-20)

式中 M--弯矩设计值;

ftm——砌体的弯曲抗拉强度设计值，按(砌体结构设计规范》表322采用;

W——截面抵抗矩。

(五)受剪构件

沿通缝或沿阶梯形截面破坏时受剪构件的承载力，应按式(7-21)计算：

V≤(fv+aμσ0)A (7-21)

式中 符号及有关计算见《砌体结构设计规范》第551条。

四、构造要求

(一)墙、柱的允许高厚比

1墙、厚的高厚比应按下式验算：

β=H0/h≤μ1μ2[β] (7-22)

式中 H0——墙、柱的计算高度，应按《砌体结构设计规范》第513条采用;

h——墙厚或矩形柱与仃。相对应的边长;

μ1——自承重墙允许高厚比的修正系数;

μ2--有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数;

2带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算，应按下列规定进行：

按公式(7-22)验算带壁柱墙的高厚比，此时公式中h应改用带壁柱墙截面的折算厚度hT，在确定截面回转半径时，墙截面的翼缘宽度，可按《砌体结构设计规范》第428条的规定采用;当确定带壁柱墙的计算高度H0时，s应取相邻横墙间的距离。

3，厚度h≤240mm的自承重墙，允许高厚比修正系数//l应按下列规定采用：

(1)h=240mm μ1=12;

(2)h=90mm μ1=I5;

(3)240mm>h>90mm μ1可按插入法取值。

4对有门窗洞口的墙，允许高厚比修正系数μ2应按下式计算：

μ2= 1-04 (7-23)

式中 bs--在宽度，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。

当按公式(7-22)算得μ2的值小于07时，应采用07。当洞口高度等于或小于墙高的1/5，可取μ2等于10。

(二)一般构造要求

I五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级，应符合下列要求：

(1)砖采用MU10;

(2)砌块采用MU75;

(3)石材采用MU30;

(4)砂浆采用M5。

2地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿房间的墙，所用材料的最低强度等级应符合表7-15的要求。

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