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文檔簡介
1、砌體結構 砌體結構具有以下優(yōu)點:具有專門好的耐久性。保溫隔熱性能好。(可不能形成冷橋) 第一章 砌體及其力學性能第二節(jié) 砌體材料的強度等級及設計要求一、塊體的強度等級 塊體的強度等級是依照標準試驗方法所得到的抗壓極限強度劃分的。 注:1.塊體的強度等級是依照抗壓強度平均值確定的,與混凝土不同。 2.磚的強度等級的確定除了要考慮抗壓強度外,還要考慮抗折強度。強度等級用符號MU表示,如MU10,MU表示砌體中的塊體強度等級的符號, 其后數(shù)字表示塊體強度的大小, 單位為N/mm2。二、砂漿 1.砂漿的種類:水泥砂漿、混合砂漿、石灰砂漿。 2.砂漿的強度等級 砂漿的強度等級系采納70.7mm立方體標準
2、試塊, 在溫度為1525環(huán)境下硬化, 齡期為28d的極限抗壓強度平均值確定。砂漿試塊的底模對砂漿強度的阻礙頗大, 砂漿標準中規(guī)定采納燒結粘土磚的干磚作底模。關于非粘土磚砌體, 有些技術標準要求用相應的塊材作底模。砂漿的強度等級用字母M表示,其后的數(shù)字表示砂漿強度大小, 單位為N/mm2。砂漿的最低強度等級為M2.5。第三節(jié) 砌體的抗壓強度砌體受壓破壞過程 砌體受壓破壞過程分為三個時期:1.從加載到個不磚出現(xiàn)裂縫,大約在極限荷載的5070%時,其特點為不加載,裂縫不進展。2.形成貫穿的裂縫,大約在極限荷載的8090%時,特點是不加載裂縫接著進展,最終可能發(fā)生破壞。3.破壞,被豎向裂縫分割成的小柱
3、失穩(wěn)破壞。各類砌體受壓破壞的過程是一樣的,只只是到達各時期時的荷載不同。 依照實驗發(fā)覺,砌體的抗壓強度比塊體的抗壓強度低,緣故是砌體內(nèi)的塊體受力比較復雜,它要受彎矩、剪力、拉力和應力集中的作用,與測量磚的強度等級時磚的受力狀態(tài)不同。由于砂漿層高低不平,砌體內(nèi)塊體的受力如同連續(xù)梁,如圖所示。塊體的抗拉和抗剪強度比較低,容易開裂出現(xiàn)裂縫,因此,砌體的抗壓強度比塊體的抗壓強度低。二、阻礙砌體抗壓強度的要緊因素 1.塊材和砂漿的強度等級 塊材和砂漿的強度等級是阻礙砌體抗壓強度的要緊因素。強度越高,砌體的抗壓強度亦高,但兩者阻礙程度不同,塊體阻礙程度大于砂漿的阻礙程度。 2.砂漿的彈性模量和流淌性(和易
4、性) 砂漿的彈性模量越低,砌體的強度越低,緣故是砌體內(nèi)的塊體受到的拉力越大。砂漿的和易性好,砌體的強度高,緣故是砂漿的流淌性好,砌筑時砂漿比較平坦,塊體所受的彎矩和剪力小。注:同樣強度等級時,混合砂漿砌筑的砌體的抗壓強度大于水泥砂漿砌筑的砌體的抗壓強度。因此,砌體規(guī)范規(guī)定,當用水泥砂漿砌筑時,各類砌體的強度應按保水性能好的砂漿砌筑的砌體強度乘以小于的調整系數(shù)。 3.塊材高度和塊材外形 砌體強度隨塊材高度增加而增加。當砂漿強度相同時,塊材高度大的砌體不但有較高的砌體強度,而且隨塊材強度提高,砌體強度提高得也快。 塊材的外形比較規(guī)則、平坦,塊材內(nèi)彎矩、剪力的不利阻礙相對較小,從而使砌體強度相對較高
5、。 4.砌筑質量 砌筑質量優(yōu)劣的標準之一是灰縫的質量,包括灰縫的均勻性和飽滿程度。砌體結構施工及驗收規(guī)范中,要求水平灰縫砂漿飽滿度大于80%。 灰縫厚度對砌體抗壓強度也有明顯阻礙。對表面平坦的塊材,砌體抗壓強度將隨著灰縫厚度的加大而降低。砂漿厚度太薄,砌體的抗壓強度也將降低,緣故是砂漿層不平坦。通常要求磚砌體的水平灰縫厚度為812mm。另外在施工時不得采納包心砌法,也不得干磚上墻。三、砌體的抗壓強度 砌體的抗壓強度,要緊取決于塊體的抗壓強度,其次是砂漿的抗壓強度,理論上砌體的抗壓強度計算公式應包括所有的阻礙因素,但這是比較困難的,依照大量的試驗經(jīng)回歸分析,砌體軸心抗壓強度的平均值可按下式計算:
6、 (1)式中:砌體抗壓強度平均值(Mpa); 、分不為塊體和砂漿的抗壓強度平均值(MPa); 與塊體類不和砌體砌筑方法有關的參數(shù); 砂漿強度阻礙的修正系數(shù);在表列之外的取1。 與塊體高度有關的參數(shù)。 砌體軸心抗壓強度標準值是表示其抗壓強度的差不多代表值, 由概率分布的0.05分位數(shù)(保證率為95)確定。即 (1)式中:砌體抗壓強度標準值; 砌體抗壓強度的變異系數(shù)。 砌體抗壓強度設計值可按下式計算: (1)式中:砌體抗壓強度設計值; f砌體結構的材料分項系數(shù),取1.6。第四節(jié) 砌體的軸心抗拉、彎曲抗拉和抗剪強度一、砌體的軸心抗拉強度(一)砌體軸心受拉破壞形式 砌體軸心受拉時,有三種破壞形式。沿齒
7、縫截面的破壞當軸向拉力與水平灰縫平行時,有可能發(fā)生這種破壞,破壞面沿灰縫,為齒狀。沿塊體截面的破壞:當軸向拉力與水平灰縫平行時,有可能發(fā)生這種破壞沿塊體截面的破壞,塊體本身被拉斷。沿水平灰縫的破壞 當軸向拉力與水平灰縫垂直時,有可能發(fā)生這種破壞。 第一破壞的抗拉強度要緊決定于砂漿和塊體之間的粘結力,而粘結力要緊與砂漿的強度等級有關,因此第一種破壞的抗拉強度要緊與砂漿的強度有關。第二破壞的抗拉強度要緊決定于塊體的強度等級。第三種破壞的抗拉強度專門低,規(guī)范不同意有這種受力的構件。 當軸向拉力與水平灰縫平行時,有兩種破壞形式,到底發(fā)生那一種破壞,與塊體和砂漿的相對強度有關,塊體強度高,砂漿強度低,發(fā)
8、生第一種破壞,否則發(fā)生第二種破壞。(二)砌體的軸心抗拉強度依照統(tǒng)計分析,砌體沿齒縫截面破壞的抗拉強度平均值可按下式計算: (14)式中:砌體沿齒縫截面破壞的抗拉強度平均值; 砂漿抗壓強度平均值。 系數(shù)。砌體沿塊體截面破壞的抗拉強度平均值可按下式計算: 式中:砌體沿塊體截面破壞的抗拉強度平均值; 塊體抗壓強度平均值。有了砌體抗拉強度的平均值,則可求出砌體抗拉強度的標準值和設計值。設計計算時可查有關表格。注:盡管砌體的抗拉強度有兩種,但由于塊體強度等級較高,因此,第一種抗拉強度起決定作用。二、砌體的彎曲抗拉強度1 砌體受彎破壞形式 同砌體受拉一樣,砌體受彎曲也有三種破壞形式: 沿齒縫截面的彎曲受拉
9、破壞、沿塊體截面的彎曲受拉破壞和沿通縫截面的彎曲受拉破壞。 第一和第三種破壞的彎曲抗拉強度要緊決定于砂漿的強度等級,第二破壞的彎曲抗拉強度要緊決定于塊體的強度等級,但第二種破壞形式一般可不能發(fā)生。 2 砌體的彎曲抗拉強度 依照統(tǒng)計分析,可得到砌體的彎曲抗拉強度平均值的計算公式,同其他強度一樣由平均強度可得到標準強度和設計強度,設計計算時可查有關表格:三、砌體的抗剪強度按下式計算:砌體受剪有兩種情況,一種是純剪,受剪面上只有剪力,第二種是受剪面上既有剪應力又有正應力。砌體的抗剪強度是依照試驗得到的,試驗時分為單面受剪和雙面受剪。阻礙砌體抗剪強度的要緊因素有:塊體和砂漿的強度,受剪面上的垂直壓應力
10、,砌筑質量和試驗方法。依照試驗結果和理論分析,在法向壓應力和和剪應力的共同作用下,砌體的抗剪強度可按下式計算: (15)式中:純剪時抗剪強度平均值: 法向壓應力。純剪時抗剪強度平均值可按下式計算: (16)式中:系數(shù)可查表格。第六節(jié) 砌體的變形性能及其他性能砌體的應力應變關系試驗發(fā)覺砌體的應力應變關系為一條曲線,可用下式表示: (17)式中;砌體抗壓強度平均值; 彈性特征值;關于磚砌體,因此關于磚砌體有:另外,由上式知,當 時,變形趨于無窮大這是不可能的,因此我國規(guī)范規(guī)定當時的應變?yōu)榇u砌體的極限應變,代入上式則得到磚砌體的極限應變?yōu)椋浩鲶w彈性模量彈性模量的表示方法初始彈性模量應力應變曲線原點處
11、切線的正切。割線模量原點與應力應變曲線任一點連線的正切。切線模量應力應變曲線上某一點處切線的正切。砌體初試彈性模量取值見有關表格。三、砌體的剪切模量四、砌體的收縮與膨脹第二章 砌體結構構件的承載力計算第一節(jié) 砌體結構構件的設計方法 仍然采納概率論的極限狀態(tài)設計法。 承載力極限狀態(tài)表達式為: 式中:結構的重要性系數(shù) S荷載效應; R結構的抗力。同混凝土結構一樣在荷載效應組合時,有兩種組合即以恒載為主的組合和以可變荷載為主的組合。能夠分析得到:當可變荷載標準值與永久荷載標準值的比值小于等于0.376時,應按永久荷載為主的情況進行組合。反之按可變荷載為主的情況進行組合。結構的抗力:砌體強度設計值的調
12、整系數(shù),按下列規(guī)定取值: 第二節(jié) 受壓構件的承載力計算一、受壓構件承載力計算公式無筋砌體受壓構件,不管是軸心受壓依舊偏心受壓,也不論是短柱或長柱,均可按下列公式計算: (21)式中:軸向力設計值,通過荷載效應組合后的內(nèi)力值; 截面面積,對各類砌體均可按毛截面計算。 受壓構件的高厚比,按下列公式計算: 關于矩形截面: 關于T型截面: 由公式能夠看出,受壓構件承載力設計值是砌體抗壓強度設計值與截面面積的乘積,并通過系數(shù)考慮高厚比和軸向力的偏心距e的阻礙。因此,受壓構件承載力的阻礙因素,除構件截面尺寸和砌體抗壓強度外,要緊取決于高厚比和偏心距e。通過高厚比的大小來區(qū)分軸心受壓短柱和軸心受壓長柱;再通
13、過偏心距的大小來區(qū)分偏心受壓柱和軸心受壓柱。 (四)荷載較大和偏心距較大的受壓構件, 專門容易在截面受拉邊產(chǎn)生水平裂縫, 現(xiàn)在截面受壓區(qū)減小, 構件剛度降低, 縱向彎曲的阻礙增大, 構件的承載力顯著降低, 結構即不夠安全也不夠經(jīng)濟。故規(guī)范規(guī)定, 在按式(2-1)進行承載力計算時, 軸向力的偏心距應符合下列限值要求, 即 e0.6y 式中y為截面重心至軸向力所在偏心方向截面受壓邊緣的距離。 (五)軸向力的偏心距超過上述規(guī)定限值時, 應考慮采取適當措施, 減小偏心距。如梁或屋架端部支承反力的偏心距較大時, 可在其端部下的砌體上設置具有“中心裝置”的墊塊或缺口墊塊。“中心裝置”的位置或缺口墊塊的缺口
14、尺寸, 可視需要減小的偏心距而定。例題:截面尺寸為370490mm的磚柱,磚的強度等級為MU10,混合砂漿強度等級為M5,柱高3.2M,兩端為不動鉸支座。柱頂承受軸向壓力標準值=160KN(其中永久荷載130KN,已包括磚柱的自重),試求:1)磚柱的軸力設計值;2)柱的承載力。解:能夠推斷荷載效應組合應是依永久荷載操縱的組合,因此軸力設計值為:=1.35130+1.40.730=205.5KN柱 的承載力:查表得柱的截面面積:查表得 例2 某食堂帶壁柱的窗間墻,截面尺寸見圖,壁柱高5.4m,計算高度為6.48m,用MU10粘土磚及M2.5混合砂漿砌筑,承受軸向力設計值,彎矩設計值(彎矩方向是墻
15、體外側受壓,壁柱受拉),求窗間墻的承載力。解:承載力為:截面重心位置:截面慣性矩:回轉半徑: 折算厚度:查表得:=333.43KN例3 由混凝土小形空心砌塊砌筑的獨立柱截面尺寸為400600mm,砌塊的強度等級為MU10,水泥砂漿的強度等級為M5,采納雙排組砌,柱高3.6m,兩端為不動鉸支座,承受軸向力標準值為(其中永久荷載180KN,已包括自重),求柱的承載力。解:承載力為:柱的截面為:應對修正:=0.24+0.7=0.96由于柱為砌塊砌體,因此高厚比應進行修正,修正系數(shù)為1.1。查表得查規(guī)范表得由于為雙排組砌,因此設計強度應乘以0.7的降低系數(shù),又由于為水泥砂漿,因此還應考慮0.9的修正系
16、數(shù),因此砌體承載力為:=280KN注:雙向偏心受壓仍然按上述公式計算,值計算公式不同,見規(guī)范附錄D,另外,雙向偏心受壓時,兩個方向的偏心距均不得大于該方向邊長的0.25倍。局部受壓計算一局壓分類 1 均勻局部受壓:局壓面積上的壓應力均勻分布 2 梁端局部受壓:大梁下的局部受壓,也成為非均勻局部受壓。 3 墊塊下局部受壓 4 墊梁下局部受壓二、局部受壓的破壞形式豎向裂縫進展而破壞劈裂破壞局壓面積處局部破壞三、局壓計算 1 均勻局部受壓計算 式中:作用于局部受壓面積上的縱向力設計值; 局部受壓面積 砌體抗壓強度設計值,可不考慮強度調整系數(shù)的阻礙。 砌體局部抗壓強度提高系數(shù),可按下式計算: 阻礙局部
17、抗壓強度的面積,按規(guī)范圖5.2.2計算: 2 梁端局部受壓 依照試驗發(fā)覺,梁端局部受壓時有兩個特點:梁端下的局部受壓面積上不僅受梁傳來的荷載(梁的支座反力),而且還要受上部砌體傳到梁端的壓力,但依照試驗發(fā)覺,上部墻體傳到梁端又傳到局壓面積上的荷載不是固定的而是一個變量,因為當梁上有荷載時,梁端下砌體在梁傳來的荷載作用下,將產(chǎn)生壓縮變形,如上部墻體的平均壓應力較小,則在梁端的頂部與砌體接觸面積減小,甚至脫開,梁端頂部傳來的荷載通過拱的作用傳至梁的兩側,梁不再受上部墻體傳來的荷載作用。但上部墻體傳來的荷載比較大時,上部墻體也將產(chǎn)生壓縮變形,墻體將不再脫開。梁端存在一個有效支撐長度,而且在有效支撐上
18、由于梁傳來的荷載所產(chǎn)生的壓應力不是均勻分布的,而為曲線型分布。大梁在荷載作用下將產(chǎn)生彎曲變形,使梁端部翹起,梁端下部與墻體脫離,使梁在墻上的支承長度變小,由設計時的支承長度變?yōu)椤TO計設計時梁的支承長度;有效支承長度;依照試驗得到,梁端的有效支承長度可按下式計算: 式中:梁的截面高度; 砌體抗壓強度設計值,可不考慮強度調整系數(shù)的阻礙。 由于梁存在一個有效支承長度,因此局壓面積為 梁的截面寬度。 梁的支座反力到墻邊的距離,不倫樓面梁依舊屋面梁均為0.4。梁端局壓強度計算:局壓面積上的壓應力由兩部分組成,一部分為上部砌體傳來在局壓面積上產(chǎn)生的壓應力,另一部分為由大梁傳來的荷載在局壓面積上產(chǎn)生的壓應力
19、(為曲線分布),設由上部砌體傳來的作用于局壓面積上的壓應力為,不等于上部砌體傳來的荷載在梁底截面處產(chǎn)生的壓應力,大梁傳來的荷載在局壓面積邊緣處產(chǎn)生的壓應力為,應力豐滿系數(shù)為,也稱完整系數(shù),則有:則: 令 則有: 局壓強度計算公式式中:按平均壓應力計算的上部荷在傳來的作用于局壓面積上的荷載 設計值;。上部砌體傳來的設計荷載在梁底截面處產(chǎn)生的平均壓應力;上部荷載的折減系數(shù),0;壓應力豐滿系數(shù),關于一般的梁取0.7,關于過梁和墻梁,取1.0的意義同前。 3 墊塊下局部受壓 當大梁直接放在墻體上不能滿足要求時,可在梁下部設置墊塊,墊塊一般都做成剛性的。所謂剛性墊塊,要求墊塊從梁邊挑出的長度不大于墊塊的
20、厚度。 墊塊下的應力分布與偏心的受壓構件相接近,因此剛性墊塊下砌體的局壓承載力可按偏心受壓構件計算,其強度計算公式為: 式中:上部砌體傳來的作用于墊塊面積上縱向荷載設計值, 墊塊的面積,; ,墊塊的長度和寬度; 墊塊上和的合力偏心距對承載力的阻礙系數(shù),可查規(guī)范附錄D的有關表格,查表時;大梁在墊塊上的支承長度可按下式計算: 式中:梁的截面高度; 剛性墊塊的阻礙系數(shù),按下表取值;00.20.40.60.85.45.76.06.97.8 作用點到墻邊的距離為0.4。 和的合力偏心距為: 墊塊外砌風光積的阻礙系數(shù),取,但不小于,計算公式同前,局壓面積為墊塊的面積。 當墊塊與梁整澆時,仍按上述方法計算。
21、 墊塊的構造要求:(1)墊塊的厚度不宜小于180mm。(2)在帶壁柱墻的壁柱內(nèi)設置墊塊時,其局壓承載力降低,因此其計算面積不考慮翼緣部分,只取壁柱范圍內(nèi)的面積。同時壁柱上墊塊深入翼墻的長度不 應小于120mm。 (3)但現(xiàn)澆墊塊與梁整澆時,墊塊可在梁高范圍內(nèi)設置。例1 某鋼筋混凝土大梁截面尺寸為,梁的支承長度為a=240mm,荷載設計值產(chǎn)生的支座反力為墻體的上部荷載為260KN,窗間墻截面尺寸為1200*370mm,采納MU10磚,M2.5混合砂漿砌筑,求作用于局部受壓面積上的縱向力設計值,局部受壓面積上的承載力。解:承載力:,作用在局壓面積上的縱向力,2取由于3,因此作用在局壓面積上的縱向力
22、為:=60KN承載力:=0。7*2*35200*1。3=64KN某鋼筋混凝土大梁截面尺寸為,梁的支承長度為a=240mm,荷載設計值產(chǎn)生的支座反力為墻體的上部荷載為260KN,窗間墻截面尺寸為1200*370mm,采納MU10磚,M2.5混合砂漿砌筑,梁端底部設有剛性墊塊,其尺寸為,求作用于墊塊下局部受壓面積上的縱向力設計值,局部受壓面積上的承載力。解:作用于墊塊下局部受壓面積上的縱向力:局部受壓面積上的承載力:=80+69.6=149.6KN計算墊塊上縱向力的偏心距,取的作用點位于距墻內(nèi)側表面處,現(xiàn)在應為墊塊上表面梁端的有效支承長度。查表得查表,情況,得 由于從局壓面積邊緣向外擴大墻體厚度后
23、已進入窗洞口,因此阻礙局部抗壓強度的面積即為窗間墻的面積。=0。73*1。26*120000*1。3=143。49KN 4 墊梁下局部受壓 梁下設有長度大于的墊梁下的砌體局部受壓承載力應按下列公式計算: 式中:墊梁上部軸向力設計值; 墊梁在墻厚方向的寬度; 當荷載沿墻厚方向均勻分布時取1.0,不均勻分布時取0.8; 墊梁折算厚度; 分不為墊梁的混凝土彈性模量和截面慣性矩; 墊梁的高度; 砌體的彈性模量; 墻厚。墊梁上梁端有效支承長度按下式計算: 受拉、受彎和受剪構件計算一.受拉構件計算 式中:軸心拉力設計值; 砌體抗拉強度設計值; 受拉構件截面積。二、受彎構件計算抗彎承載力計算 式中:彎矩設計
24、值; 砌體彎曲抗拉強度設計值; 截面抵抗矩;抗剪承載了計算 式中:剪力設計值; 砌體抗剪強度設計值; 截面面積矩; 截面慣性矩; 內(nèi)力臂,關于矩形截面,; 截面高度; 截面寬度;三、受剪構件計算 沿通縫或階梯形截面破壞時受剪構件的承載力按下列公式計算: 當=1.2時 當=1.35時 式中:設計剪力; 水平截面面積; 砌體抗剪設計強度,對灌孔的混凝土砌塊砌體取 修正系數(shù),當=1.2時,磚砌體取0.60,混凝土砌塊砌體取0.64; 當=1.35時,磚砌體取0.64,混凝土砌塊砌體取0.66; 剪壓符合受力阻礙系數(shù),與的乘積可查表; 永久荷載設計值產(chǎn)生的水平截面平均壓應力; 砌體的抗壓強度設計值;
25、軸壓比。表 與的乘積0.10.20.30.40.50.60.70.81.2磚砌體0.150.150.140.140.130.130.120.12砌塊砌體0.160.160.150.150.140.130.130.121.35磚砌體0.140.140.130.130.130.120.120.11砌塊砌體0.150.140.140.130.130.130.120.12第三章 混合結構房屋墻、柱設計第一節(jié) 房屋的結構布置方案第二節(jié) 房屋的靜力計算方案在房屋的內(nèi)力計算時, 依照房屋的空間剛度大小分為剛性方案、剛彈性方案和彈性方案三種靜力計算方案,各方案的內(nèi)力計算方法不同。1.剛性方案:房屋的空間剛度比
26、較大,在水平荷在作用下,房屋的位移比較小,在內(nèi)力計算時,可將墻體視為一豎向的梁,樓蓋和屋蓋為該梁的不動鉸支座。2.彈性方案:房屋的空間剛度比較小,在荷載作用下位移比較大,內(nèi)力計算時,按屋架與墻柱鉸接的排架或框架計算內(nèi)力。3.剛彈性方案:房屋的空間剛度介于上述兩者之間,在荷載作用下,房屋的位移不能忽略不計,在內(nèi)力計算時按排架或框架計算,但要增加彈性支座。設沒有橫墻時房屋在水平荷載作用下的位移; 該房屋在水平荷載作用下的真正位移。 令 考慮空間工作后的側移折減系數(shù),也稱為空間性能阻礙系數(shù),可查規(guī)范第4.2.4條表4.2.4。 越大,空間剛度越小,值越小,空間剛度越大,因此可用推斷房屋的計算方案,理
27、論分析,0.33時,為剛性方案,0.77時為彈性方案,0.330.77為剛彈性方案。的大小要緊于房屋橫墻的間距及樓蓋和屋蓋的形式有關,因此我們還能夠依照房屋橫墻的間距及樓蓋和屋蓋的形式推斷房屋的靜力計算方案,如表 表3-2 房屋的靜力計算方案屋蓋或樓蓋類不剛性方案剛彈性方案彈性方案1整體式、裝配整體或裝配式無檁體系鋼筋混凝土屋蓋或鋼筋混凝土樓蓋 s722裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋、輕鋼屋蓋和密鋪望板的木屋蓋或木樓蓋 s483冷攤瓦木屋蓋和石棉水泥輕鋼屋蓋s36 注: 1.表中s為房屋橫墻間距,其長度單位為m。 2.當屋蓋、樓蓋類不不同或橫墻間距不同時, 可按砌體結構設計規(guī)范第4.2.7 3.
28、對無山墻或伸縮縫處無橫墻的房屋, 應按彈性方案考慮。另外,作為推斷方案的橫墻應滿足如下條件:1 墻厚不宜小于180mm。2 有洞口時,洞口水平截面積,不超過總截面積 的50%。3 單層房屋橫墻長度不宜小于其高度,多層房屋橫墻長度不宜小于其總高度的1/2。應該注意: 當橫墻不能同時符合上述要求時, 應對橫墻的剛度進行驗算, 如其最大水平位移值maxH/4000(為橫墻總高度)時,仍可視作剛性或剛彈性方案房屋的橫墻。凡符合第條剛度要求的一段橫墻或其它結構構件(如框架等), 也可視作剛性或剛彈性方案房屋的橫墻。第三節(jié) 墻、柱高厚比驗算及構造要求 墻體除了要滿足強度要求外,還要滿足穩(wěn)定性要求,即要滿足
29、高厚比的要求。一、矩形截面墻、柱高厚比驗算 矩形截面墻、柱高厚比應按下式驗算:式中:墻柱的計算高度,可查規(guī)范5.3.1條,或按下表取值, 墻厚或與矩形柱較小邊長; -墻厚小于等于240mm的非承重墻同意高厚比修正系數(shù); 當h=240mm時,11.2; 當 h=180mm時,11.32; 當h=120mm時,11.44; 當h=90mm時,11.50。 有門窗洞口墻同意高厚比修正系數(shù);按下式計算: 21-0.4/ (32) 在寬度為范圍內(nèi)的門窗洞口寬度; 相鄰窗間墻或壁柱之間的距離,或驗算墻體的總長度。 當洞口高度小于等于墻高的1/5時,取=1.0,當算得的小于0.7時,取0.7。二、帶壁柱墻的
30、高厚比驗算 帶壁柱墻除了要驗算整片墻的高厚比外,還要驗算壁柱間墻的高厚比。 1.整片墻的高厚比驗算 由于帶壁柱墻的計算截面為形截面,故其高厚比驗算公式為: (33)式中:帶壁柱墻截面的折算厚度,; 帶壁柱墻截面的回轉半徑,; 分不為帶壁柱墻截面的慣性矩和面積。 確定帶壁柱墻的計算高度時,墻長取相鄰橫墻的距離。 計算截面回轉半徑時,帶壁柱墻截面的翼緣寬度(包括承載力驗算中確定截面面積A時),應按下列規(guī)定取用: 關于多層房屋,當有門窗洞口時,取窗間墻寬度;當無門窗洞口時,每側翼墻寬度可取壁柱高度的1/3,但不大于取相鄰壁柱間的距離; 關于單層房屋,壁柱翼緣寬度可取(為壁柱寬度,為墻高),但不大于相
31、鄰窗間墻的寬度或相鄰壁柱間的距離。 2.壁柱間墻的高厚比驗算 驗算壁柱間墻的高厚比時,可將壁柱視為壁柱間墻的不動鉸支點,按矩形截面墻驗算。因此,計算時,墻長S取壁柱間的距離。而且,不論帶壁柱墻體的房屋靜力計算時屬何種計算方案,的值一律按規(guī)范第5.1.3條表5.1.3中剛性方案一欄選用。 三.設置構造柱墻的高厚比驗算1.整片墻驗算 當構造柱截面寬度不小于墻厚時,可按下式驗算:式中:為墻體厚,在確定墻體高度時,S取構造柱之間的距離; 墻體同意高厚比修整系數(shù),;式中:系數(shù),關于細料石、半細料石砌體,;關于混凝土砌塊、粗料石、毛料石及毛石砌體,;其他砌體。 構造柱沿墻長方向的寬度; 構造柱的間距。 當
32、0.25時,取=0.25,當0.05時,取=0。注:考慮構造柱有利作用的高厚比驗算不適用于施工時期。2.構造柱間墻的高厚比驗算 同壁柱間墻的高厚比驗算,在確定墻體計算高度時,取構造柱之間的距離。設置鋼筋混凝土圈梁的帶壁柱墻或帶構造柱墻,當時,圈梁可視為壁柱間墻或構造柱間墻的不動鉸支座(為圈梁的寬度)。如不同意增加圈梁的寬度,可按墻體平面外等剛度的原則增加圈梁的高度,以滿足壁柱間墻或構造柱間墻不動鉸支座的要求。例題:某單層單跨無吊車的倉庫,壁柱間距4M,中開寬1.8m的窗口, 車間長40M,屋架下弦標高為5M,壁柱為370*490mm,墻厚為240mm,基礎頂面標高為-0.5M,砌體砂漿為M2.
33、5求(1)整片墻的高厚比及修正后同意高厚比,(2)壁柱間墻的高厚比 及修正后同意高厚比。解:,整片墻:剛彈性方案,,整片墻高厚比:修正厚同意高厚比:壁柱間墻:,按剛性方案查表,因,sH,因此,修正后同意高厚比同正片墻。例:某倉庫外墻后240mm,又紅磚和M5.0砂漿砌筑,墻高5.4m,每4m長設有1.2m寬的窗洞,同時每4m設有鋼筋混凝土構造柱(240*240mm)橫墻間距24m,試驗算墻體的高厚比。解:整片墻:由于,m, ,第四節(jié) 剛性方案房屋的墻、柱計算一、剛性方案房屋承重縱墻計算 1.單層剛性方案房屋承重縱墻的計算計算單元:縱墻一般都比較長,計算時取一段計算(一般取一個開間),計算這一段
34、的內(nèi)力,然后驗算其強度,假如該段滿足,則認為整個墻體滿足,這一段墻則為計算單元。計算簡圖:在荷載作用下,墻、柱可視為上端不動鉸支承于屋蓋,下端嵌固于基礎的豎向構件,則得到計算簡圖。所受荷載包括屋面荷載、風荷載和墻體自重。荷載作用下內(nèi)力計算:屋面荷載:包括恒載和活荷載。這些荷載通過屋蓋結構(屋架、梁、板)傳到縱墻上,設傳給縱墻的荷載為,其偏心距為,則在墻體內(nèi)所產(chǎn)生的內(nèi)力為:,風荷載:同工業(yè)廠房一樣,風載可看做由兩部分組成,一部分是屋面上的風荷載簡化為集中荷載,另一部分為墻面上的風載簡化為均布荷載,集中荷載在墻體內(nèi)不產(chǎn)生內(nèi)力,均布荷載產(chǎn)生的內(nèi)力可按下式計算:,墻體自重:按實際情況考慮。操縱截面及內(nèi)
35、力組合操縱截面即最危險的截面:操縱截面有三個即頂部(),在風荷載作用下彎矩最大的截面(),下端()。內(nèi)力組合按下列三種方式進行:恒載+風荷載恒載+風活荷載恒載+0.85(風荷載+活載)計算單元截面寬度 內(nèi)力組合后則可按受壓構件進行強度驗算,驗算時需要明白構件的截面尺寸或截面面積,假如開有洞口則取窗間墻的截面積。無洞口時,取計算單元的寬度,當設計壁柱時,關于單層房屋,壁柱翼緣寬度可取(為壁柱寬度,為墻高),但不大于相鄰窗間墻的寬度或相鄰壁柱間的距離。 2.多層剛性方案房屋承重縱墻的計算計算單元:同單層房屋。般取一個開間為計算單元。確定計算簡圖: 載豎向荷載作用下,假定墻體為以樓蓋作為水平不動鉸支
36、座的豎向連續(xù)構件,如圖所示。緣故是樓板深入到墻體內(nèi),使墻體受到削弱,不能承擔彎矩,因此簡化為鉸,下部軸向力較大,彎矩小,也可簡化為鉸。 關于風荷載,簡化為一條豎向的連續(xù)梁,但關于剛性方案的房屋,當滿足以下要求時,可不考慮風荷載對外墻、柱的內(nèi)力阻礙: ()洞口水平截面面積不超過全截面面積的2/3。 ()層高和高度不超過規(guī)范表4.2.6所規(guī)定的數(shù)值。 ()屋面自重不小于0.8KN/m2。 表4.2.6 剛性方案多層房屋的外墻不考慮風荷載阻礙時的最大高度差不多風壓(KN/m2)層高(m)總高(m)0.4 0.50.60.74 4 4 3.528 24 18 18當必須考慮風荷載時,風荷載引起的彎矩,
37、可按下式計算:沿樓層高均布荷載設計值。層高。關于多層砌塊房屋190mm厚的外墻,當層高不大于2.8m,總高度不大于19.6m,差不多風壓不大于0.7KN/m2時可不考慮風荷載的阻礙。計算單元截面寬度:同單層。豎向荷載作用下的操縱截面:操縱截面為每層的頂部和底部,即截面和截面。截面彎矩較大,截面軸力較大。 注:上述計算模型認為梁在墻體上為鉸支,梁對墻體沒有約束彎矩,實際上是有約束彎矩的,梁的跨度越大約束彎矩越大,因此規(guī)范規(guī)定,關于梁跨度大于等于9m的墻承重時,還應按梁端約束力矩作用考慮,計算時,梁端按固結計算彎矩,考慮到節(jié)點變形等因素乘以修整系數(shù)后作為彎矩計算,然后按線剛度分配到上層墻體的底部和
38、下層墻體的上部。值按下式計算:式中:為梁端搭接長度; 為支承墻厚度。豎向荷載作用下操縱截面內(nèi)力計算 截面: 式中:本層樓蓋傳來的荷載; 對墻體截面重心的偏心距; 上層傳連的荷載; 對墻體截面重心的偏心距; 上下墻體的厚度。 截面: 本層墻體的重量。二、承重橫墻計算計算單元承載橫墻取1.0m寬為計算單元。計算簡圖:同縱墻。操縱截面:由于橫墻兩側都有樓板,應力比較對稱,因此頂部彎矩也比較小,因此下部截面為操縱截面。操縱截面內(nèi)力: 式中:本層右側傳來的荷載 本層左側傳來的荷載第五節(jié) 彈性方案房屋墻柱計算單層彈性方案房屋關于單層彈性方案房屋,可取一個開間為計算單元,其計算簡圖為一可側移的鉸接平面排架,
39、即按不考慮空間作用的平面排架進行墻柱內(nèi)力分析。也確實是假定墻(柱)的上端與屋架(或梁)鉸接,下端與基礎固接,假定屋架或梁的剛度無限大。其內(nèi)力計算方法同廠房。多層彈性方案房屋墻柱計算 多層彈性方案房屋墻柱的內(nèi)力可按能夠自由側移的平面框架進行計算,具體計算同框架。那個地點要講明的是,由于彈性方案房屋缺少抗側力的結構,水平荷載要緊由砌體墻和柱承擔,如此在砌體墻柱內(nèi)將產(chǎn)生專門大的內(nèi)力(要緊是彎矩),而砌體在彎矩作用下其承載力將會顯著降低,因此,將造成構件截面尺寸過大,即使如此房屋的側向剛度也是專門小,因此對這類結構房屋在使用時要特不注意,只要同意就要采納鋼筋混凝土排架結構。第五節(jié) 剛彈性方案房屋墻柱計
40、算單層剛彈性方案房屋單層剛彈性方案房屋,由于空間作用,其側移減小,因此在內(nèi)力計算時就不能象彈性方案按自由側移的排架結構計算,為此我們在彈性方岸的基礎上,在頂部加一個彈性支座。如圖 其內(nèi)力計算同排架結構廠房考慮空間工作的內(nèi)力計算 方法一樣,即分兩部,在頂部加一個水平不動鉸支座,屋蓋或樓蓋認為是墻柱水平方向的彈性支座,下端固定于基礎頂面,其計算簡圖為一平面排架,樓蓋或屋蓋為其彈性支座。多層剛彈性方案 可按屋架、大梁或大梁與墻(柱)為鉸接并考慮空間工作的平面排架或框架計算。如圖 。第六節(jié) 上柔下剛的多層房屋在有些建筑物中下部為辦公室,頂層為會議室,橫墻間距比較大,下部為剛性方案,上部為彈性方案或剛彈
41、性方案。這類房屋則為下剛上柔的房屋。在計算時,上部按單層的剛性或剛彈性房屋計算,下部則按剛性房屋計算。例.( 分)某三層混合結構房屋,剛性方案,層高3.4m,3.2m,3.2m,開間為3.6m,墻厚240mm,5.4m跨鋼筋混凝土梁擱置處有附墻垛130490mm,窗間墻1.8m,采納MU10磚,M2.5混合砂漿,平面、剖面見圖(a)、(b)、(c),大梁的實際支承長度為370mm。本工程不考慮風荷載及地震作用。要求:1)底層B軸外縱墻的高厚比驗算。 2)B軸33截面的承載力驗算:33截面軸向力標準值392kN,設計值480kN。注:f=1.3 Mpa, A=495700mm2,I=40.633
42、108mm4,y1=144mmy2=226mm, 表1 墻柱計算高度房屋類不柱帶壁柱墻或周邊拉結墻排架方向垂直排架方向S2H2HSHSH單跨剛彈性方案1.2H1.0H1.2H剛性方案1.0H1.0H1.0H0.4S+0.2H0.6S 表2 阻礙系數(shù) e/h或e/hT00.0250.050.0750.10.1580.910.860.810.760.700.59100.870.820.760.710.650.55120.820.770.710.660.600.51140.770.720.660.610.560.47160.720.670.610.560.520.44180.670.620.570.
43、520.480.40第七節(jié) 墻、柱的要緊構造措施 砌體材料的最低強度等級五層及五層以上房屋的墻,以及受振動或層高大于6M的墻、柱所用材料的最低強度等級,應符合下列要求:磚采納MU10,砌塊采納M7.5,石材采納MU30,砂漿采納M5。地面以下或防潮層以下的砌體,潮濕房間的墻,所用材料的最低強度等級應符合下表要求:基土的潮濕程度燒結一般磚、蒸壓灰砂磚混凝土砌塊石材水泥砂漿嚴寒地區(qū)一般地區(qū)稍潮濕的MU10MU10MU7.5MU30M5專門潮濕的MU15MU10MU7.5MU30MU7.5含水飽和的MU20MU15MU10MU40MU10二墻、柱的最小截面尺寸 墻、柱的最小截面應滿足下列要求: 1.
44、承重獨立磚柱,截面尺寸不應小于240mm370mm; 2.承重墻厚,磚和砌塊墻不宜小于180mm;毛石墻不宜小于350mm ;毛料石柱截面較小邊長不宜小于400mm。 3.窗間墻寬度不宜小于1000mm,轉角墻寬度不宜小于600mm。二、墊塊的設計要求 跨度大于6m的屋架和跨度大于下列數(shù)值的梁,其支承下的砌體應設置混凝土或鋼筋混凝土墊塊,當墻中設有圈梁宜澆成整體; ()對磚砌體為4.8m; ()對砌塊和料石砌體為4.2m; ()對毛石砌體為3.9m。 這是為了防治梁超過上列跨度時, 梁的集中荷載較大, 即對其下的砌體的局部壓應力也較大, 同時由于超過上列跨度時, 梁的變形也相應增大, 使砌體產(chǎn)
45、生非均勻的局部壓力, 以致壓碎梁下的砌體。設置墊塊或墊梁可使梁下的壓力得到均勻擴散, 使局部壓應力大大減少, 同時也可通過墊塊或墊梁的整體作用, 減小對墻體構件的偏心阻礙, 這對墻體的承載力和安全差不多上有利的。三、墻體壁柱設置要求 當梁跨度大于或等于下列數(shù)值時,其支承處宜加設壁柱。對厚度240mm的磚墻為6M。對厚度180mm的磚墻為4。8M。對砌塊和料石墻為4.8m 當超過上述跨度時, 梁的變形較大, 而梁的變形又會引起兩端薄墻在水平方向一定的傾斜, 這無形中增加了墻體的附加偏心引起的彎矩, 造成對墻體承載力的降低。 四、墻體(柱)與樓(屋)蓋構件的連接構造 墻體(柱)與樓(屋)蓋構件的連
46、接構造應滿足下列要求: 1.預制鋼筋砼板的支承長度, 在墻上不宜小于100mm;在鋼筋混凝土圈梁上不宜小于80mm:予制鋼筋混凝土梁在墻上的擱置長度不宜小于240mm。 2.支承在墻、柱上的吊車梁、屋架及跨度大于等于下列數(shù)值的預制梁的端部, 應采納錨固件與墻、柱上的墊塊錨固: ()對磚砌體為9m; ()對砌塊和料石砌體為7.2m; ()骨架房屋的填充墻, 應分不采納拉結條或其他措施與骨架和橫梁連接; ()山墻處的壁柱宜砌至山墻頂部, 風壓較大的地區(qū), 檁條應與山墻錨固, 屋蓋不宜挑出山墻。 五、墻體間的連接要求 1.砌塊砌體應分皮錯縫搭砌。 上下皮搭砌長度不得小于90mm;小型空心砌塊上下皮搭
47、砌長度不得小于90mm。當砌塊搭砌長度不滿足上述要求時, 應在水平灰縫內(nèi)設置許多于24的鋼筋網(wǎng)片(橫向鋼筋的間距不宜大于200mm),網(wǎng)片每端均應超過該垂直縫, 其長度不得小于300mm 2.砌塊的兩側宜設置灌縫槽, 槽內(nèi)灌滿砂漿;無預留灌縫槽時, 墻體應采納兩面粉刷。 3.砌塊墻與后砌墻交接處,應沿墻高每400mm在水平灰縫內(nèi)設置許多于24的鋼筋網(wǎng)片。 4.混凝土砌塊房屋,宜在外墻轉角處、 樓梯間四角的砌體孔洞內(nèi)設置許多于112的豎向鋼筋,并用C20細石混凝土灌實。豎向鋼筋應貫穿墻高并錨固在基礎和樓蓋、屋蓋處的圈梁內(nèi),錨固長度不小于30d(d為鋼筋直徑)。鋼筋接頭用綁扎或焊接,綁扎時搭接長度
48、不得小于35d。 5.混凝土小型空心砌塊房屋, 上述部位的縱橫墻交接處,應以墻中線為準,在每邊不小于300mm范圍內(nèi)的孔洞中,用不低于砌塊材料強度等級的混凝土灌實,灌實高度為全部墻身高度。同樣對其墻體的下列部位,如未設圈梁或混凝土墊塊,須做上述灌實混凝土的處理: 擱柵、檁條和鋼筋混凝土樓板的支承面下高度不小于200mm的砌體; 屋架、大梁的支承面下,高度不小于400mm,長度不小于600mm的砌塊; 挑梁支承面下,縱橫墻交接處, 距墻中心線每邊不小于300mm,高度不小于400mm的砌體。 6.空頭墻的下列部位,要求采納斗磚或眠磚實砌: 丁字、十字或L型縱橫墻交接處,自墻中線算起,每邊不小于3
49、70mm的砌體; 室內(nèi)地面以下及地面以上高度為180mm范圍內(nèi)的砌體: 擱柵、檁條和鋼筋混凝土樓板等構件的支承面下,高度為120180mm的通長范圍內(nèi)的砌體,且砂漿不低于M2.5; 屋架、大梁等構件的混凝土墊塊底面以下,高度為240360mm,長度不小于740mm的砌體,且砂漿不低于M2.5。六、防止墻體開裂的要緊措施(一)防止溫度變化和砌體干縮變形引起墻體的裂縫 1.屋面上設置保溫層或隔熱層; 2.采納溫度變形小的屋蓋體系,如瓦材屋蓋或裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋; 3.屋頂處設置檐口圈梁,最好圈梁不露在室外。不設圈梁時,房屋頂層四角墻體內(nèi)加配適量的轉角水平鋼筋;設置溫度伸縮縫,伸縮縫的間距
50、可按表3-4 的規(guī)定采納。表3-4 砌體房屋溫度伸縮縫間距間距(M)整體式或裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋有保溫層或隔熱層的屋蓋、樓蓋50無保溫層或隔熱層的屋蓋40裝配式無檁體系鋼筋混凝土結構有保溫層或隔熱層的屋蓋、樓蓋60無保溫層或隔熱層的屋蓋50裝配式有檁體系鋼筋混凝土結構有保溫層或隔熱層的屋蓋75無保溫層或隔熱層的屋蓋60瓦材屋蓋、木屋蓋或樓蓋、輕鋼屋蓋100 注: 當有實踐經(jīng)驗和可靠依照時,可不遵守本表的規(guī)定。 層高大于5m的混合結構單層房屋,其伸縮縫間距可按表中數(shù)值乘以1.3,但當墻體采納硅酸鹽塊體和混凝土砌塊時不得大于75m。 溫度較大且變化頻繁地區(qū)和嚴寒地區(qū)不采暖房屋及構 筑物,砌體伸
51、縮縫的最大間距應按表中數(shù)值予以適當減小。 墻體的伸縮縫應與其它結構的變形縫相重合,縫內(nèi)應嵌以軟質可塑材料,在進行立面處理時,必須使縫隙能起伸縮作用。 伸縮縫寬度不小于30mm。 (二)防止地基不均勻沉降引起墻體的裂縫 房屋下部的地基支承整幢房屋而產(chǎn)生壓縮變形,房屋宜隨著沉降。當?shù)鼗翆硬灰恢禄蛲翆右恢露喜亢奢d不均勻時,地基將產(chǎn)生不均勻沉降,使房屋的墻體中產(chǎn)生彎曲和剪切引起的附加應力,當差異沉降較大時,墻體內(nèi)產(chǎn)生的拉應力將超過砌體的抗拉強度,墻體中會出現(xiàn)裂縫。假如地基的不均勻沉降接著加劇,裂縫不斷開展,就可能使房屋嚴峻破壞甚至倒蹋。 為防止墻體因地基不均勻沉降而出現(xiàn)裂縫在房屋的下列部位宜設置沉
52、降縫: 1.建筑平面有轉折的部位; 2.建筑物高度差異或荷載差異較大的分界處; 3.房屋長度超過表4-4-6規(guī)定的溫度縫的間距時,在房屋中部的適當部位; 4.地基土的壓縮性有顯著差異處; 5.在不同建筑結構型式或不同基礎類型分界處; 6.在分期建筑房屋的交界處。第四章 過梁、圈梁、墻梁及挑梁第一節(jié) 過梁一、過梁的分類和應用范圍 常用的過梁有磚砌過梁和鋼筋砼過梁,磚砌過梁按其構造不同又分為磚砌平拱、磚砌弧拱和鋼筋磚過梁等幾種形式。 1.磚砌平拱 將磚豎立和側立成跨越窗洞口的過梁稱磚砌平拱。其厚度等于墻厚,高一般為240mm和370mm,凈跨度不應超過1.2m,磚的強度等級不應低于MU10,砂漿強
53、度等級不低于M5。 2.磚砌弧拱 將磚豎立和側立砌成弧形的拱式過梁稱為磚砌弧拱。磚砌弧拱的凈跨度 與矢高 (拱頂至拱腳邊線的垂直距離)有關,當a=(1/81/12)時,=2.53.0m當a=(1/51/6)時,=3.04.0m。 3.鋼筋磚過梁 在過梁底部水平灰縫內(nèi)配不小于68120的縱向鋼筋而形成的過梁稱鋼筋磚過梁,鋼筋錨固于支座內(nèi)的長度每端不小于240mm,并在末端彎鉤,在過梁計算高度內(nèi),磚的強度等級不應低于MU10,砂漿強度等級不低于M5,且應與兩側墻體同時砌筑。過梁底面一般采納:水泥砂漿鋪平,厚30mm。鋼筋磚過梁凈跨不宜超過1.5 磚砌過梁的整體性差,對基礎不均勻下沉及振動引起的房屋
54、變形極為敏感。因此,在受有較大振動或在軟弱地基條件下,均不宜選用上述三種磚砌過梁,而應改選鋼筋混凝土過梁。 二過梁上的荷載(見規(guī)范7.2.2條) 作用在過梁上的荷載有砌體自重和過梁計算跨度范圍內(nèi)的梁、板荷載。 1.墻體荷載 對磚砌體,當過梁上的墻體高度/3時,按全部墻體的均布自重設計值采納。 當 時,則按高度為/3 墻體的均勻自重設計值采納。 對混凝土砌塊砌體,當過梁上的墻體高度/2時,按全部墻體的均布自重設計值采納。當/2時,則按高度為/2墻體的均布自重設計值采納。 2梁、板荷載 對磚和混凝土砌塊砌體,梁、板下的墻體高度 時,按梁板傳來的荷載采納。梁板下的墻體高度時,可不考慮梁、板荷載。三、
55、過梁的計算磚砌平拱過梁計算內(nèi)力按簡支梁計算,計算跨度取凈跨。抗彎計算 式中:設計彎矩; 砌體沿齒縫截面破壞的彎曲抗拉強度設計值; 過梁的截面抵抗矩,矩形截面。過梁截面的計算高度,取過梁頂面以上的墻體高度,但不大于;當考慮梁、板傳來的荷載時,則按梁板下的高度采納。抗剪計算 式中:設計剪力; 砌體的抗剪強度設計值; 截面寬度; 內(nèi)力臂,取 慣性矩; 截面面積矩; 過梁的截面計算高度。鋼筋磚過梁的計算內(nèi)力按簡支梁計算,計算跨度取凈跨。抗彎計算式中:設計彎矩; 受拉鋼筋的抗拉設計強度; 受拉鋼筋的面積; 過梁截面的有效高度,; 過梁截面的計算高度,取過梁頂面以上的墻體高度,但不大于;當考慮梁、板傳來的
56、荷載時,則按梁板下的高度采納。 受拉鋼筋中心至截面下邊緣的距離。抗剪計算同磚砌平拱過梁。鋼筋混凝土過梁鋼筋混凝土過梁強度計算同一般的鋼筋混凝土梁; 在過梁支座處局部受壓強度計算時,梁端的有效支承長度取過梁的實際支承長度,但不超過墻厚,即。實驗證明,鋼筋混凝土過梁實際上是偏心受拉構件,當過梁跨度較大或承受梁板傳來的荷載時,按墻梁計算更為合理。例1:( 分)某磚砌平拱過梁凈為1.2m,采納MU10粘土磚和M5.0混合砂漿砌筑,墻體厚度240mm,在洞口上部1.3m處有鋼筋混凝土樓板,樓板傳給墻體的荷載設計值為2.4KN/m,試求:(1)過梁的抗彎承載力() (2)樓板傳給過梁的荷載在過梁內(nèi)所產(chǎn)生的
57、最大彎矩例2:某鋼筋混凝土過梁截面尺寸為bh=240350mm,兩端支承長度均為240mm,墻體為紅磚砌體,厚度為240mm,洞口凈跨為1.5m,洞口上部墻體的高度為1.6m,砌體用MU10紅磚和M5.0混合砂漿砌筑,試驗算過梁端部的局部抗壓強度。注:鋼筋混凝土的容重為25KN/m3,磚砌體的容重為2.54KN/m2, ,過梁的計算跨度為1.74m,不考慮抹灰層重量。第二節(jié) 圈梁 混合結構房屋中,在墻體內(nèi)連續(xù)設置并形成水平封閉狀的鋼筋混凝土梁或鋼筋磚梁,稱為圈梁。一、圈梁的要緊作用 1.增加砌體結構房屋的空間整體性和剛度。 2.建筑在軟弱地基或地基承載力不均勻的砌體房屋,可能會因地基的不均勻沉
58、降而在墻體中出現(xiàn)裂縫,設置圈梁后,可抑制墻體開裂的寬度或延遲開裂的時刻,還可有效地消除或減弱較大振動荷載對墻體產(chǎn)生的不利阻礙。 3.跨越門窗洞口的圈梁,配筋若許多于過梁的配筋時,可兼作過梁。二、圈梁的布置 1.對空曠的單層房屋,如車間、倉庫、食堂等,磚砌體房屋,檐口標高為58m,應設置圈梁一道,檐口標高大于 時,應增加設置數(shù)量。砌塊或石砌體房屋,檐口標高為時,應在檐口標高處設置圈梁一道,檐口標高大于 5m,應增加設置數(shù)量。 2.對有電動橋式吊車或較大振動設備的單層工業(yè)房屋,除在檐口或窗頂標高處設置鋼筋混凝土圈梁外,尚宜在吊車梁標高處或其它適當位置增設。 3.對多層磚砌體民用房屋,如住宅、辦公樓
59、等,當墻厚240mm,且層數(shù)為層時宜設置檐口圈梁一道;當層數(shù)超過4層時, 應在所有縱橫墻上隔層設置圈梁或適當增設。 4.對多層砌體工業(yè)房屋,應每層設置鋼筋混凝土圈梁。 5.設置墻梁的多層砌體房屋應在托梁、墻梁頂面及檐口標高處設置現(xiàn)澆的鋼筋混凝土圈梁,其他樓層處應在所有縱橫墻上每層設置。 6.采納現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓(屋)蓋的多層砌體房屋,當層數(shù)超過5層時,除在檐口標高處設置一道圈梁外,可隔層設置圈梁,并與樓(屋)蓋面板一起澆注。 7依照建筑地基基礎設計規(guī)范,建筑在軟弱地基或不均勻地基上的砌體房屋,應按下列規(guī)定設計圈梁:在多層房屋的基礎和頂層檐口處各設置一道圈梁,其他各層可隔層設置。必要時也可層層設
60、置。圈梁應設置在外墻、內(nèi)縱墻和要緊內(nèi)橫墻上。單層工業(yè)廠房、倉庫等,可結合基礎量、過梁等酌情設置。在墻體上開洞過大時,宜在開洞部位適當配筋和采納構造柱和圈梁加強。三、圈梁的種類 1.鋼筋混凝土圈梁 鋼筋混凝土圈梁梁高不宜小于120mm,常取180mm。當墻厚h240mm時,圈梁的寬度b=h,當h240mm時,取b2/3h或b=h。 2.鋼筋磚圈梁 鋼筋磚圈梁采納不低于M5的砂漿砌筑。圈梁高度一般為皮磚;鋼筋許多于66,水平間距不大于120mm。并分上、下兩層設在圈梁頂部和底部。四、圈梁的構造要求 1.圈梁宜連續(xù)地設在同一水平面上,并形成封閉形狀。當圈梁被門窗洞口截斷時,應在洞口上部增設相同截面的
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