【砌体结构承重纵墙的承载力验算】
某三层试验楼,采用装配式钢筋混凝土梁板结构,大梁截面尺寸为200mm×500mm,梁端伸入墙内240mm,大梁间距。底层墙厚370mm,二、三层墙厚240mm,均双面抹灰,采用MU10砖和混合砂浆砌筑。基本风压为m2。试验算承重纵墙的承载力。
【解】1.确定静力计算方案
根据表4—2规定(P43页的规定),由于试验楼为装配式钢筋混凝土楼盖,而横墙间距S=<24m
,故为刚性方案房屋。
2.墙体的高厚比验算(对照P45页相关规定自己验算一下)
3.荷载分析
(1) 屋面荷载
油毡防水层(六层作法) m2
20mm厚水泥砂浆找平层 ×20=m2
50mm厚泡沫混凝土保温层 ×5=m2
120mm厚空心板(包括灌缝) m2
20mm厚板底抹灰 ×17=m2
屋面恒载标准值 m2
屋面活载标准值 m2
(2) 楼面荷载
30mm厚细石混凝土面层 m2
120mm厚空心板(包括灌缝) m2
20mm厚板底抹灰 m2
楼面恒载标准值 m2
楼面活载标准值 m2
(3) 进深梁自重(包括粉刷)
标准值:××25+ 墙体自重及木窗自重
双面粉刷的240mm厚砖墙自重(按墙面计)标准值 双面粉刷的370mm厚砖墙自重(按墙面计)标准值 计)标准值 m2
4.纵墙承载力验算
m2
木窗自重(按窗框面积
m2
由于房屋的总高小于28m,层高又小于4m,根据相关规定可不考虑风荷载作用。
(1) 计算单元
取一个开间宽度的外纵墙为计算单元,其受荷面积为×=,如图中斜线部分所示。纵墙的承载力由外纵墙控制,内纵墙不起控制作用,可不必计算。
(2) 控制截面
每层纵墙取两个控制截面。墙上部取梁底下的砌体截面;墙下部取梁底稍上砌体截面。其计算截面均取窗间墙截面。本例不必计算三层墙体。
第二层墙的计算截面面积 A2=×=m2
第一层墙的计算截面面积 A1=×=m2
(3) 荷载计算
按一个计算单元,作用于纵墙上的集中荷载计算如下:
屋面传来的集中荷载(包括外挑的屋檐和屋面梁)
标准值 Nkl3=kN
设计值 Nl3=kN
由MU10砖和砂浆砌筑的砌体,其抗压强度设计值f=mm2。
已知梁高500mm,则梁的有效支承长度为
a0=190mm<240mm,取a0=
屋面荷载作用于墙顶的偏心距 e3=m
楼盖传来的集中荷载(包括楼面梁)
设计值 Nl2=Nl1=
三层楼面荷载作用于墙顶的偏心距 e2=
二层楼面荷载作用于墙顶的偏心距 e1=m第三层Ⅰ-Ⅰ截面以上240mm厚墙体自重
设计值ΔNw3=kN
第三层Ⅰ-Ⅰ截面至Ⅱ-Ⅱ截面之间240mm厚墙体自重
设计值Nw3=
第二层Ⅰ-Ⅰ截面至Ⅱ-Ⅱ截面之间240mm厚墙体自重 第一层Ⅰ-Ⅰ截面至Ⅱ-Ⅱ截面之间370mm厚墙体自重 设计值Nw2= 设计值Nw1=kN
kN
第一层Ⅰ-Ⅰ截面至第二层Ⅱ-Ⅱ截面之间370mm厚墙体自重设计值ΔNw1=
各层纵墙的计算简图如图下图所示。
(4) 控制截面的内力计算
① 第三层
第三层Ⅰ-Ⅰ截面处
轴向力设计值
NⅠ=Nl3+ΔNw3=kN
弯矩设计值(由三层屋面荷载偏心作用产生)
MⅠ=Nl3e3=•m
第三层Ⅱ-Ⅱ截面处
轴向力为上述荷载与本层墙体自重之和。
轴向力设计值
NⅡ=NⅠ+Nw3=kN
弯矩设计值MⅡ=0
② 第二层
第二层Ⅰ-Ⅰ截面处
轴向力为上述荷载与本层楼盖荷载之和。
轴向力设计值
NⅠ=NⅡ+Nl2=
弯矩设计值(由三层楼面荷载偏心作用产生)
MⅠ=Nl2e2=•m
第二层Ⅱ-Ⅱ截面处
轴向力为上述荷载与本身墙体自重之和。
轴向力设计值
NⅡ=NⅠ+Nw2=kN
弯矩设计值MⅡ=0
③ 第一层
第一层Ⅰ-Ⅰ截面处
轴向力为上述荷载、370墙增厚部分墙体及本层楼盖荷载之和。
轴向力设计值NⅠ=NⅡ+ΔNw1+Nl1=
因第一层墙截面形心与第二层墙截面形心不重合,尚应考虑NⅡ产生的弯矩,得 MⅠ=•m
第一层Ⅱ-Ⅱ截面处轴向力为上述荷载与本层墙体自重之和。
轴向力设计值NⅡ=NⅠ+Nw1=kN、弯矩设计值MⅡ=0
(5) 截面承载力验算
① 纵向墙体计算高度H0的确定。
第一层层高,<S=<2H=2×=,
H0=+=×+×=。
第二、三层层高H=,横墙间距S=>2H=2×=,由附表查得H0=H=。
② 承载力影响系数φ的确定。系数φ根据高厚比β及相对偏心距e/h由附表1b查得,并列入表如下。
6) 纵墙承载力验算
纵墙承载力验算在表上表中进行。验算结果表明,纵墙的承载力均满足要求。
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