学习情境11 砌体结构_3课件(共81张PPT)-《建筑结构》同步教学(建工版)

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学习情境11
砌体结构
一、混合结构房屋
水平承重构件
钢筋砼
木材
钢材
竖向承重构件
楼盖

屋盖
基础
内、外墙
砌体结构
二、混合结构房屋
设计包括
1 房屋的结构布置方案
结构平面布置(选择承重体系)
墙、柱设计
房屋的静力计算方案确定
梁、板设计(钢混内容--‘课程设计’)
墙、柱承载力验算
墙、柱内力计算
墙、柱高后比验算
三、选择承重体系
(一)纵墙承重体系
荷载的传递途径:
楼面或屋面荷载 板 纵墙 纵墙基础 地基
楼面或屋面荷载 板 梁 纵墙 纵墙基础 地基
纵墙承重的特点:
1、纵墙上不可开较大的门、窗洞口
2、横墙数量少,房屋横向刚度相对较差
适用范围:
适用于有较大室内空间的房屋,如仓库、食堂及中、小型工业厂房
(二)、横墙承重体系
荷载的传递途径:
楼面或屋面荷载 板 横墙 横墙基础 地基
横墙承重的特点:
1、横墙间距小,多道横墙与纵墙拉结,房屋整体刚度大
2、结构简单,施工方便
适用范围:
适用于开间不大的房屋,如住宅、宿舍、旅馆等
(三)、纵、横墙混合承重体系
荷载的传递途径:
楼面或屋面荷载 板 地基
纵墙承重的特点:
平面布置较灵活,能更好地满足建筑物使用功能上的要求
适用范围:
适用于住宅楼、办公楼、教学楼等
梁 纵墙 纵墙基础
横墙 横墙基础
(四)、内框架承重体系
荷载的传递途径:
楼面或屋面荷载 板
纵墙承重的特点:
1、平面布置灵活,结构较为经济
2、横墙数量少,房屋横向刚度相对较差
3、钢筋混凝土柱和纵墙为不同材料,易产生不均匀沉降
适用范围:
适用于商店、旅馆、多层工业厂房等
纵墙 纵墙基础
梁 柱 柱基础
地基
(五)、墙体布置的一般原则
1、尽量选择横墙承重,减少横墙间距,增加整体刚度。
2、纵墙隔一段距离设一道横墙,将内外墙拉结,增加刚度。
3、承重墙开洞时,应使各层洞口上下对齐。
4、结合楼盖、屋盖的布置,使墙体避免承受偏心距过大的荷载或过大的弯矩。
2房屋的空间刚度和静力计算方案
  在进行墙体的内力计算时,首先要确定计算简图。
  如图11.1(a)所示的无山墙和横墙的单层房屋,其屋盖支承在外纵墙上。如果从两个窗口中间截取一个单元,则这个单元的受力状态与整个房屋的受力状态是一样的。可以用这个单元的受力状态来代表整个房屋的受力状态,这个单元称为计算单元,见图11.1(a)、(b)。沿房屋纵向各个单元之间不存在相互制约的空间作用,这种房屋的计算简图为一单跨平面排架(图11.1(d))。
(一) 房屋的空间工作
  若在上述单层房屋的两端设置山墙(图11.2(a)),则屋盖不仅与纵墙相连,而且也与山墙(横墙)相连。当水平荷载作用于外纵墙面时,屋盖结构如同水平方向的梁而弯曲,其水平位移已不是平移,而是图11.2(b)中所示的曲线,水平位移的大小等于山墙的侧移uw和屋盖梁水平挠度的总和。
  根据试验研究,房屋的空间刚度主要取决于屋盖水平刚度和横墙间距的大小。
图11.1 无山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况
水平荷载传递:
风荷载 纵墙 纵墙基础 地基
图11.2 有山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况
水平荷载传递:
风荷载 纵墙
纵墙基础
屋盖 山墙 山墙基础
地基
  《规范》规定,在混合结构房屋内力计算中,根据房屋的空间工作性能,分为三种静力计算方案:?
(1) 刚性方案?
  房屋横墙间距较小,屋(楼)盖水平刚度较大时,房屋的空间刚度较大,在荷载作用下,房屋的水平位移较小,在确定房屋的计算简图时,可以忽略房屋水平位移,而将屋盖或楼盖视作墙或柱的不动铰支承(图11.3(a)),这种房屋称为刚性方案房屋。
  一般多层住宅、办公楼、医院往往属于此类方案。
二、 房屋的静力计算方案
(2) 弹性方案
  房屋横墙间距较大,屋盖或楼盖的水平刚度较小时,房屋的空间工作性能较差,在荷载作用下,房屋的水平位移较大,在确定房屋的计算简图时,必须考虑水平位移,把屋盖或楼盖与墙、柱的连接处视为铰接,并按不考虑空间工作的平面排架计算(图11.3(c)),这种房屋称为弹性方案房屋。
  一般单层厂房、仓库、礼堂、食堂等多属于弹性方案房屋。
(3) 刚弹性方案?
  房屋的空间刚度介于刚性与弹性方案之间,在荷载作用下,房屋的水平位移较弹性方案小,但又不可忽略不计。这种房屋属于刚弹性方案房屋,其计算简图可用屋盖或楼盖与墙、柱连接处为具有弹性支撑的平面排架(图11.3(b))。?
  在计算刚弹性方案的墙、柱内力时,通常引入空间性能影响系数η来反映房屋的空间作用,η定义为:?    η=us/up  
图11.3 混合结构房屋的计算简图
(a) 刚性方案; (b) 刚弹性方案; (c) 弹性方案
房屋的横墙间距较小,
屋(楼)盖的水平刚度较大且横墙在平面内刚度很大时,房屋的空间刚度较大。
在水平荷载作用下,房屋纵墙顶端的水平位移很小,可忽略不计
房屋的横墙间距很大,屋(楼)盖的水平刚度很小或山墙在平面内刚度很小时,房屋的空间刚度很小。
在水平荷载作用下,房屋纵墙顶端的水平位移很大
处于上述两种情况之间
  在《规范》中,将房屋按屋盖或楼盖的刚度划分为三种类型,并按房屋的横墙间距S来确定其静力计算方案,见表11.1。
  作为刚性和刚弹性方案静力计算的房屋横墙,应具有足够的刚度,以保证房屋的空间作用,并符合下列要求:?
  ① 横墙中开有洞口时,洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%?;?
  ② 横墙的厚度不宜小于180mm?;?
  ③ 单层房屋的横墙长度不宜小于其高度,多层房屋的横墙长度不宜小于其总高度的1/2。
表11.1 房屋的静力计算方案
屋盖(楼盖)类别 刚性方案 刚弹性方案 弹性方案
整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋混凝土屋(楼)盖 S<32 32≤S≤72 S>72
装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖 S<20 20≤S≤48 S>48
瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖 S<16 16≤S≤36 S>36
3 墙、柱高厚比验算
  混合结构房屋中的墙体是受压构件,除满足强度要求外,还必须有足够的稳定性。
一、验算高厚比的目的:
防止墙、柱在施工和使用阶段因砌筑质量、轴线偏差、意外横向冲撞和振动等原因引起侧向挠曲和倾斜而产生过大变形,保证其稳定性。
  高厚比系指墙、柱的计算高度H0与墙厚或柱截面边长h的比值H0/h。
二、高厚比验算主要包括两个问题
1、允许高厚比的限值;
2、墙、柱实际高厚比的确定。?
三、影响墙、柱容许高厚比的因素
砂浆的强度等级、横墙间距、砌体类型、支承条件、截面形状和承重情况等。
四、限制高厚比的尺度——允许高厚比[β]
根据
从表中可看出:
①、砂浆强度等级越高,允许高厚比[β]越大
    ②、在同等级下,墙比柱的允许高厚比[β]大
砂浆强度等级
构件类型
查表13—2
五、一般墙、柱的高厚比验算
    β= H0/h≤μ1μ2[β]
  H0——墙、柱的计算高度,按表13—3采用
H为构件的实际高度
对于山墙,可取层高加山墙尖高度的1/2
中间层,可取楼板顶面到楼板顶面
底层,可取楼板顶面到基础顶面。
(对于基础埋置较深且有刚性地坪时,可取在室外地面下500mm处。)
h——墙厚或矩形柱与H0相对应的边长
μ1——非承重墙允许高厚比的修正系数
非承重墙,当墙厚h=240mm时,μ1=1.2
非承重墙,当墙厚h=90mm时,μ1=1.5
非承重墙,当墙厚h=120mm时,μ1=1.44
非承重墙,当墙厚h=180mm时,μ1=1.32
  有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数μ2按下式确定:??
    μ2=1-0.4bs/S
  bs——在宽度S范围内的门窗洞口宽度(图11.4);?
  S——相邻窗间墙或壁柱间距离(图11.4);?
  [β]——墙、柱的允许高厚比,见表11.2。
图11.4 洞口宽度
砂浆强度等级 墙 柱
M2.5 22 15
M5 24 16
≥ M7.5 26 17
注:1 毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%; 2 组合砖砌体构件的允许高厚比,可按表中数值提高20%,但不得大于28; 3 验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时,允许高厚比对墙取14,对柱取11。
墙、柱的允许高厚比限值
墙、柱的允许高厚比[β]值
房屋类别 柱 带壁柱墙或周边拉结的墙
排架方向 垂直排架方向 s>2H 2H≥s>H s≤H
有吊车的单层房屋 变截面柱上段 弹性方案 2.5Hu 1.25Hu 2.5Hu
刚性、刚弹性方案 2.0Hu 1.25Hu 2.0Hu
变截面柱下段 1.0Hl 0.8Hl 1.0Hl
无吊车的单层和多层房屋 单跨 弹性方案 1.5H 1.0H 1.5H
刚弹性方案 1.2H 1.0H 1.2H
多跨 弹性方案 1.25H 1.0H 1.25H
刚弹性方案 1.10H 1.0H 1.1H
刚性方案 1.0H 1.0H 1.0H 0.4s+0.2H 0.6s
受压构件的计算高度H0 表5.1.3
5.2 墙、柱计算高度及计算面积
表注: 1 表中Hu为变截面柱的上段高度;Hl为变截面柱的下段高度; 2 对于上端为自由端的构件,H0=2H; 3 独立砖柱,当无柱间支撑时,柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用; 4 s--房屋横墙间距; 5 自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉接条件确定。
表中的构件高度H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。
墙、柱的计算高度
(1) 整片墙的高厚比验算?
  按下式进行验算??
    β=H0/hT≤μ1μ2[β]
  确定带壁柱墙的计算高度H0时,墙长S取相邻横墙的距离。?
  确定截面回转半径i时,带壁柱墙截面的翼缘宽度bf(图11.5(a))应按下列规定采用:
带壁柱墙
  ① 对于多层房屋,当有门窗洞口时,可取窗间墙宽度;当无门窗洞口时,每侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/3。?
  ② 对于单层房屋,取bf=b+2H/3 (b为壁柱宽度,H为墙高),但bf不大于相邻窗间墙宽度和相邻壁柱间的距离。
(2) 壁柱间墙的高厚比?
  计算H时,S取相邻壁柱间的距离。不论带壁柱墙的静力计算采用何种方案,带壁柱墙H的计算可一律按刚性方案考虑。
  壁柱间墙的高厚比可按无壁柱墙公式(11.1)进行验算。?
  对于设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙,当圈梁的宽度b与相邻壁柱间的距离S之比≥1/30时,由于圈梁的水平刚度较大,能限制壁柱间墙体的侧向变形,所以圈梁可视为壁柱间墙的不动铰支座(图11.5(b))。
图11.5
(1) 带构造柱墙的高厚比验算?
  ① 应按附表2确定墙的计算高度H0。?
  ② 按下列公式验算带构造柱墙体的高厚比:??
    β=H0/h≤μcμ1μ2[β]
    μc=1+γbc/l
  ③ 构造柱作为壁柱验算构造柱间墙的高厚比时,构造柱的截面高度应不小于1/30柱高,并不小于墙厚,此时柱间墙的允许高厚比不应再考虑构造柱的有利影响,柱间墙的高厚比验算同壁柱间墙。
带构造柱墙
(2) 带构造柱墙应满足下列要求?
  ① 构造柱沿墙长方向的宽度不小于180mm,沿墙厚方向的边长不小于墙厚(利用构造柱作壁柱时应当不小于1/30柱高),主筋不少于4φ12,混凝土等级不应低于C15;
  ② 构造柱对墙体允许高厚比的提高仅适于正常使用阶段;?
  ③ 构造柱与墙应有可靠的连接。?
【例11.1】某办公楼平面如图11.6所示,采用预制钢筋混凝土空心板,外墙厚370mm,内纵墙及横墙厚240mm,砂浆为M5,底层墙高4.6m(下端支点取基础顶面);隔墙厚120mm,高3.6m,用M2.5砂浆;纵墙上窗洞宽1800mm,门洞宽1000mm,试验算各墙的高厚比。
【解】1.确定静力计算方案及求允许高厚比?
  最大横墙间距S=3.6×3=10.8m,由表11.1,S<32m,确定为刚性方案。?
  由表11.2,因承重纵横墙砂浆为M5,得[β]=24;非承重墙砂浆为M2.5,[β]=22,非承重墙h=120mm,用插入法得μ1=1.44,μ1[β]=1.44×22=31.68。
2.确定计算高度?
  承重墙H=4.6m,S=10.8m>2H=2×4.6=9.2m,由附表2查得计算高度H0=1.0H=4.6m。?
  非承重墙H=3.6m,一般是后砌在地面垫层上,上端用斜放立砖顶住楼面梁砌筑,两侧与纵墙拉结不好,故按两侧无拉结考虑,则计算高度H0=1.0H=3.6m。?
3.纵墙高厚比验算?
(1)外纵墙??
    S=3.6m,bs=1.8m
    μ2=1-0.4bs/S=0.8?
  外纵墙高厚比??
    β=H0/h=12.4<μ2[β]=0.8×24=19.2满足要求??
(2) 内纵墙??
    S=10.8m,bs=1.0m?
    μ2=1-0.4bs/S=0.96?
  内纵墙高厚比??
    β=H0/h=19.2<μ2[β]=0.96×24=23满足要求??
4.横墙高厚比验算?
  由于横墙的厚度、砌筑砂浆、墙体高度均与内纵墙相同,且横墙上无洞口,又比内纵墙短,计算高度也小,故不必进行验算。?
5.隔墙高厚比验算?
  隔墙高厚比??
    β=H0/h=30<μ1[β]=31.68满足要求??
【例11.2】某单层单跨无吊车的厂房,采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖,带壁柱砖墙承重。厂房跨度为15m,全长6×4=24m,如图11.7所示。墙体采用?MU10砖和M5砂浆砌筑。试验算带壁柱纵墙和山墙的高厚比。
【解】该房屋的屋盖类别为1类,两端山墙(横墙)间的距离S=24m,由表11.1,S<32m,确定为刚性方案。
1.纵墙高厚比验算?
(1) 整片墙高厚比验算?
  带壁柱截面几何特征(图11.8)?
  截面面积
    A=8.125×105mm2???
  形心位置??
    y1=148mm?
    y2=240+250-148=342mm???
  惯性矩??
    I=8.86×109mm4???
  回转半径??
    i≈104mm???
  折算厚度??
    hT=3.5i=364mm???
  壁柱下端嵌固于室内地面以下0.5m处,柱高H=4.2+0.5=4.7m,S=24m>2H=9.4m,由附表2查得壁柱的  计算高度??
    H0=1.0H=4.7m???
  由表11.2,当砂浆为M5时,得[β]=24,承重墙μ1=1.0,洞口宽bs=3m,壁柱间距S=6m,故[β]考虑  洞口的修正系数μ2为:??
    μ2=0.8??
  纵墙整片墙高厚比??
    β=12.91<μ1μ2[β]=1.0×0.8×24=19.2满足要求??
(2) 壁柱间墙的高厚比验算?
  H=4.7m<S=6m<2H=9.4m,由附表2得壁柱间墙的计算高度??
    H0=0.4S+0.2H=3.34?m???
  纵墙柱间墙的高厚比??
    β=H0/h=13.92<μ1μ2[β]=19.2满足要求
2.开门洞山墙的高厚比验算?
(1) 整片墙的高厚比验算?
  带壁柱截面的几何特征(图11.9)
  截面面积A=9.325×105mm2? ???
  形心位置 y1=144mm,y2=346mm??
  惯性矩  I=9.503×109mm4?
  回转半径 i=101mm??
  折算厚度 hT=354mm??
  计算高度??
    H=6.37m(取山墙壁柱高度)
    S=15m<32m,属刚性方案
    S>2H=12.7m,得H0=1.0H=6.37m?
   [β]考虑洞口的修正系数??
    μ2=0.88
  β=H0/hT=18<μ1μ2[β]=1.0×0.88×24=21.22满足要求??
(2) 壁柱间墙的高厚比验算?
  墙高取两壁柱间山墙平均高度6.79m,S=5m<H,由附表2查得壁柱间墙的计算高度??
    H0=0.6S=0.6×5=3.0m???
  [β]考虑洞口的修正系数??
    μ2=0.76
  β=H0/h=12.5<μ1μ2[β]=1.0×0.76×24=18.24满足要求??
图11.6 例11.1办公楼平面图
图11.7 例11.2单层厂房平面、侧立面图
图11.8 带壁柱墙截面
图11.9 带壁柱开门洞山墙的计算截面
11.3 刚性方案房屋的计算
  刚性方案的单层房屋,纵墙顶端的水平位移很小,静力分析时可以认为水平位移为零,计算时采用下列假定(图11.10):
  ① 纵墙、柱下端在基础顶面处固结,上端与屋架(或屋面梁)铰接;?
  ② 屋盖结构可作为纵墙上端的不动铰支座。
  按照上述假定,每片纵墙就可以按上端支承在不动铰支座和下端支承在固定支座上的竖向构件单独进行计算。 ?
11.3.1 单层刚性方案房屋承重纵墙的计算
(1) 竖向荷载作用下墙体的内力计算?
  竖向荷载包括屋面荷载和墙体自重。屋面荷载包括屋盖构件自重和屋面活荷载或雪荷载,这些荷载通过屋架或屋面梁作用于墙体顶部。
  作用于纵墙顶端的屋面荷载常用轴心压力Nl和弯矩M=Nlel组成(图11.10(b))。
  墙体自重作用墙体轴线上。
(2) 风荷载作用下墙体的内力计算?
  风荷载包括作用于屋面上和墙面上的风荷载。屋面上(包括女儿墙上)的风荷载可简化为作用于墙、柱顶端的集中力W,并通过屋盖直接传给横墙经基础传给地基,在纵墙中不引起内力。墙面上的风荷载为均布荷载,应考虑两种风向,迎风面为压力,背风面为吸力。?
  在均布荷载q作用下,墙体的内力见图11.11。?
图11.10 竖向荷载作用下的计算简图
图11.11 水平荷载作用下计算简图
(1) 计算单元的选取?
  混合结构房屋的承重纵墙一般比较长,设计时可仅取其中有代表性的一段作为计算单元。一般说来,对有门窗的内外纵墙,取一个开间的门间墙或窗间墙为计算单元,如图11.12中的m-m和n-n间的窗间墙,其宽度为(l1+l2)/2。
(2) 竖向荷载作用下墙体的计算
  在竖向荷载作用下,多层房屋的墙体如竖向连续梁一样地工作。这个连续梁以各层楼盖为支承点,在底部以基础为支承点(图11.13(b))。
11.3.2 多层刚性方案房屋承重纵墙的计算
  墙体在基础顶面处可假定为铰接,这样墙、柱在每层高度范围内被简化为两端铰支的竖向构件(图11.13(c)),可单独进行内力计算。
  计算简图中的构件长度为:底层,取底层层高加上室内地面至基础顶面的距离;以上各层可取相应的层高。
  现以图11.13所示第一层和第二层墙体为例,说明墙体内力的计算方法。?
  第二层墙(图11.14(a)):
  上端(Ⅰ-Ⅰ)截面??
    Nu2=Nu3+Nl3+Nw3
    NⅠ=Nu2+Nl2
    MⅠ=Nl2e2?
  下端(Ⅱ-Ⅱ)截面??
    NⅡ=NⅠ+Nw2?
    MⅡ=0?
第一层墙(图11.14(b)):
  上端(Ⅰ-Ⅰ)截面??
    Nu1=Nu2+Nl2+Nw2
    NⅠ=Nu1+Nl1
    MⅠ=Nl1e1-Nu1e1′
  下端(Ⅱ-Ⅱ)截面??
    NⅡ=NⅠ+Nw1
    MⅡ=0??
(3) 水平荷载作用下墙体的计算?
  在水平风荷载作用下,墙体将产生弯曲。这时墙体可视为一个竖向连续梁(图11.16)。
  为了简化计算,该连续梁的跨中和支座处的弯矩可近似地按下式计算??
    M=±1/12qHi2?
  《规范》规定,刚性方案多层房屋只要满足下列条件,可不考虑风荷载对外墙内力的影响:
  《规范》规定,刚性方案多层房屋只要满足下列条件,可不考虑风荷载对外墙内力的影响:?
  ① 洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3。
  ② 层高和总高不超过表11.3所规定的数值。?
  ③ 屋面自重不小于0.8kN/m2。
(4) 竖向荷载作用下的控制截面?
  在进行墙体承载力验算时,必须确定需要验算的截面。一般选用内力较大,截面尺寸较小的截面作为控制截面。
图11.12 多层刚性方案房屋承重纵墙的计算单元
图11.13 竖向荷载作用下的计算简图
(a) 外墙剖面;(b) 竖向连续梁计算图;(c) 简化后的计算图
图11.14
图11.16 水平荷载作用下的计算简图
表11.3 外墙不考虑风荷载影响时的最大高度
基本风压值(kN/m2) 层高(m) 总高(m)
0.4
0.5
0.6
0.7 4.0
4.0
4.0
3.5 28
24
18
18
  多层刚性方案房屋中,横墙承受两侧楼板直接传来的均布荷载,且很少开设洞口,故可取1m宽的墙体为计算单元(图11.17)。
  中间横墙承受由两边楼盖传来的竖向荷载Nl、Nl′(图11.17(c))。
  山墙的计算方法和外纵墙计算方法相同。?
11.3.3 多层刚性方案房屋承重横墙的计算
【例11.3】某三层试验楼,采用装配式钢筋混凝土梁板结构(图11.18),大梁截面尺寸为200mm×500mm,梁端伸入墙内240mm,大梁间距3.6m。底层墙厚370mm,二、三层墙厚240mm,均双面抹灰,采用MU10砖和M2.5混合砂浆砌筑。基本风压为0.35kN/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11.1规定,由于试验楼为装配式钢筋混凝土楼盖,而横墙间距S=7.2m<24m?,故为刚性方案房屋。
2.墙体的高厚比验算(从略)
3.荷载资料?
(1) 屋面荷载?
  油毡防水层(六层作法) 0.35kN/m2?
  20mm厚水泥砂浆找平层  0.02×20=0.40kN/m2?
  50mm厚泡沫混凝土保温层 0.05×5=0.25kN/m2?
  120mm厚空心板(包括灌缝) 2.20kN/m2?
  20mm厚板底抹灰  0.02×17=0.34kN/m2
  屋面恒载标准值  3.54kN/m2?
  屋面活载标准值  0.50kN/m2?
(2) 楼面荷载?
  30mm厚细石混凝土面层  0.75kN/m2?
  120mm厚空心板(包括灌缝) 2.20kN/m2?
  20mm厚板底抹灰  0.34kN/m2
  楼面恒载标准值  3.29kN/m2?
  楼面活载标准值  2.00kN/m2?
(3) 进深梁自重(包括15mm粉刷)?
  标准值 0.2×0.5×25+0.015×(2×0.5+0.2)×17
      =2.81kN/m?
(4) 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  5.24kN/m2?
  双面粉刷的370mm厚砖墙自重(按墙面计)标准值  7.62kN/m2?
  木窗自重(按窗框面积计)标准值 0.30kN/m2?
4.纵墙承载力验算?
  由于房屋的总高小于28m,层高又小于4m,根据表11.3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3.6×2.85=10.26m2,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=1.8×0.24=0.432?m2
  第一层墙的计算截面面积 A1=1.8×0.37=0.666?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0.5m的屋檐和屋面梁)
  标准值? Nkl3=59.14?kN???
  设计值? Nl3=72.66?kN???
  由MU10砖和M2.5砂浆砌筑的砌体,其抗压强度设计值f=1.3N/mm2。?
  已知梁高500mm,则梁的有效支承长度为??
    a0=190mm<240mm,取a0=0.19m???
  屋面荷载作用于墙顶的偏心距??
    e3=0.044?m???
  楼盖传来的集中荷载(包括楼面梁)?
  设计值??
    Nl2=Nl1=78.84kN???
  三层楼面荷载作用于墙顶的偏心距??
    e2=0.044m 
  二层楼面荷载作用于墙顶的偏心距??
    e1=0.109?m???
  第三层Ⅰ-Ⅰ截面以上240mm厚墙体自重?
  设计值??
    ΔNw3=14.48?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=57.76kN???
  第二层Ⅰ-Ⅰ截面至Ⅱ-Ⅱ截面之间240mm厚墙体自重
  设计值??
    Nw2=43.27?kN?
  第一层Ⅰ-Ⅰ截面至Ⅱ-Ⅱ截面之间370mm厚墙体自重
  设计值??
    Nw1=95.32?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=21.07?kN???
  各层纵墙的计算简图如图11.19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=87.14?kN???
  弯矩设计值(由三层屋面荷载偏心作用产生)??
    MⅠ=Nl3e3=3.19kN·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=144.9?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=223.74kN???
  弯矩设计值(由三层楼面荷载偏心作用产生)??
    MⅠ=Nl2e2=3.46kN·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=267.01?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=366.92kN??
  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=-8.76kN·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=462.24?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。
  第二、三层层高H=3.4m,横墙间距S=7.2m>2H=2×3.4=6.8m,由附表2查得H0=H=3.4m。第一层层高3.76m,3.76m<S=7.2m<2H=2×3.76=7.52m,  H0=0.4S+0.2H=0.4×7.2+0.2×3.76=3.63m。?
  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11.4。?
(6) 纵墙承载力验算?
  纵墙承载力验算在表11.4进行。验算结果表明,纵墙的承载力均满足要求。?
图11.17 多层刚性方案房屋承重横墙的计算单元和计算简图
图11.18 例11.3
图11.19 各层墙体的计算简图及弯矩图
表11.4

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