砌体结构承重纵墙的承载力验算.docx
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砌体结构承重纵墙的承载力验算
砌体结构承重纵墙的承载力验算
【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=7.2m<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) 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5.3mm粉刷)
标准值:
0.2×0.5××(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=0.432m2
第一层墙的计算截面面积 A1=1.8×0.37=0.666m2
(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=59.14kN
设计值 Nl3=72.66kN
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=0.044m
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=0.109m
第三层Ⅰ-Ⅰ截面以上240mm厚墙体自重
设计值ΔNw3=14.48kN
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=43.27kN
第一层Ⅰ-Ⅰ截面至Ⅱ-Ⅱ截面之间370mm厚墙体自重设计值Nw1=95.32kN
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=21.07KN
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=87.14kN
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=144.9kN
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=267.01kN
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=462.24kN、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。
第二、三层层高H=3.4m,横墙间距S=7.2m>2H=2×3.4=6.8m,由附表查得H0=H=3.4m。
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。