砌体结构高厚比验算例题

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梁下一皮砖灰缝
屋面挑梁构造详图
1—2f4钢筋网片或2f6钢筋
➢ 当房屋刚度较大时,可在窗台下或窗台角处墙体内设置竖
向控制缝。在墙体高度或厚度突然变化处也宜设置竖向控 制缝,或采取其它可靠的防裂措施。竖向控制缝的构造和 嵌缝材料应能满足墙体平面外传力和防护的要求。
有足够的稳定性; ② 通过高厚比控制,使墙、柱有足够刚度,避免出现过大的 侧向变形; ③保证施工中安全。
验算要求: β=H0/h≤μ1μ2[β] 1.影响墙柱允许高厚比[β]的因素 (1)砂浆强度等级:砂浆强度等级越高,墙柱的[β]越大.
墙柱的允许高厚比 [β] 值
砂浆强度等级

wenku.baidu.com

M2.5
22
15
M5.0
➢ 砌块墙与后砌隔墙交接处,应沿墙高每400mm在水平
灰缝内设置不少于2φ4的焊接钢筋网片。
➢ 砌块砌体应分皮错缝搭砌,上下皮搭砌长度不得小于90mm。
不满足上述要求时,应在水平灰缝内设置不少于2φ4的焊接 钢筋网片 (横向钢筋的间距不宜大于200mm),网片每端均 应超过该垂直缝,其长度不得小于300mm。
性方案, [β]相对小一些。 2.墙柱的计算高度H0
H0=表中系数×构件高度H 构件高度H的确定:对于底层,构件下端取基础顶面;当基础 埋置较深且有刚性地坪时,可取室外地坪下500mm处。 3.墙柱高厚比验算 (1)矩形墙柱的高厚比验算: β=H0/h≤μ1μ2[β] (2)带壁柱墙的高厚比验算:
作整片墙的高厚比验算和
第七章 砖混结构房屋的墙体设计
砖混结构 (混合结构)
砖、石、砌块砌成墙、柱
竖向承重构件
钢筋砼或预应力砼屋(楼)盖 水平承重构件
竖向荷载和水平荷载的传递?
墙体占总重的60%,占总造价的40%。
一、 结构布置方案 满足建筑、工艺要求,按重力荷载的主要传递方向分为:
1.横墙承重方案 荷载传力路线: 板 横墙 基础(见图) 适用范围: 适用于小开间,如宿舍、住宅等。 特点:横墙间距较小、较密,使房屋的空间刚度大,侧向抗 震、 抗风能力强;楼盖布置简单、节约钢材和水泥。
(1)弹性方案:空间刚度近似为零,仅用于单层; (2)刚性方案:空间刚度近似为无穷大,墙顶水平位移≈0; (3)刚弹性方案:空间刚度介于上述两者之间。
注:非抗震设计时,静力计算方案的选择:①单层不限; ②多层可采用刚性、刚弹性方案及上柔下刚结构方案 (即底层刚性、上层刚弹性)。
刚性方案
弹性方案
刚弹性方案
壁柱间墙高厚比验算
①整片墙的高厚比验算(整体):β=H0/hT≤μ1μ2[β] 式中:hT——带壁柱墙截面(T形截面)的折算厚度, hT 3.5 I / A =3.5i, I、A为T形截面的惯性矩和截面面积; H0——按相邻横墙间距s确定。 “砌规”中单层房屋带壁柱墙的计算宽度(考虑翼缘bf): 壁柱宽+2/3墙高(≯窗间墙宽度,≯壁柱间距离)
3.纵横墙承重方案 荷载传力路线: 板 [梁 纵墙]/[横墙] 基础(见图) 适用范围:适用于办公楼、教学楼、实验楼等。 特点: 综合横、纵墙承重的优点,建筑平面布置灵活,空间 刚度较好,但纵墙缺陷仍可能存在。
4.内框架承重方案 荷载传力路线:板(次梁) 主梁
[柱]/[外纵墙] 基础
适用范围:适用于空间较大的房屋,如旅馆、商店等。
厚度240mm墙上梁的跨度大于或等于6m、砌 块或料石墙以及厚度小于240mm砖墙上梁的 跨度大于或等于4.8m时,宜在梁支座下设壁 柱或构造柱,或采取其他加强措施。
预制钢筋混凝土板的支承长度在墙上不宜小 于100mm,在钢筋混凝土圈梁上不宜小于 80mm;当利用板端伸出钢筋拉结并用混凝土 灌缝时,其支承长度可为40mm,但板端缝宽 不宜小于80mm,灌缝混凝土强度等级不宜低 于C20。
➢ 承重独立砖柱的截面尺寸不应小于240mm×370mm。
毛石墙的厚度不宜小于350mm,毛料石柱较小边长不宜 小于400mm。当有振动荷载时,墙柱不宜采用毛石砌体。
➢ 屋架跨度大于6m或梁跨度分别大于4.8m(砖砌体)、
4.2m(砌块和料石砌体)、3.9m(毛石砌体)时,应在其支 承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块。当墙中有圈梁 时,垫块宜与圈梁浇成整体。
山墙 屋面大梁 屋面板 外纵墙
横墙承重
纵墙承重
山墙
屋面大梁 屋面板 外纵墙 柱
纵横墙承重
内框架承重
2.纵墙承重方案 荷载传力路线: 板 梁 纵墙 基础(见图) 适用范围: 适用于大空间,如单层厂房、食堂等。 特点: 纵墙可能存在开洞与承载的矛盾,可设置壁柱或构 造柱;横墙少,侧向刚度弱;楼屋盖造价较大。
②壁柱间墙的高厚比验算(局部):
β=H0/h≤μ1μ2[β] 式中:h——壁柱间墙厚(矩形截面)
H0——按刚性方案,且按相邻壁柱间距s’确定。 说明:对于有圈梁及构造柱时的高厚比验算,按“砌规”确
定。(不做要求)
四、例题分析
例题9 某砖混结构实验楼, 楼屋盖现浇,五层,MU10砖和M5混合 砂浆砌筑,底层平面如图所示。底层层高3.6m,基础埋深-1.200m, 室外标高- 0.300m。试验算砌体高厚比。(见图)
(2)砌体类型(墙、柱);
(3)构件重要性:非承重墙[β]的修正系数μ1>1.0, μ1根据墙的厚度按下列规定采用: ① h =240mm ; μ1 =1.2; ② h =90mm ; μ1 =1.5; ③ 240mm > h> =90mm ; μ1可按插入法取值; 对于承重墙,μ1=1.0。
(4)砌体截面型式:墙体上门窗洞口削弱越多,墙体[β]越小;
(1)确定静力计算方案 查表5-1,1类屋盖,横墙最大间距s =4×3.6=14.4<32,刚性方案。 (2)确定高厚比计算单元
①370外纵墙,开间均匀,bs/s =1.8/3.6 = 0.5; ②240内纵墙, C/1-5轴,C/5-6轴,B/1-3轴,这三段墙体的洞口比 例、横墙间距均不相同,因此各自的H0、[β]的取值不同,在无经 验时应一一验算;
递给屋盖和基础,墙顶水平位移受屋盖和山墙的约束;
屋盖——可以看成是两端弹性支承于山墙上的水平深梁,承受
水平荷载并传递给山墙;
山墙——可视为嵌固于基础的竖立悬臂梁,具有较大的刚度;
※空间传力体系:
水平荷载 纵墙 纵墙基础
地基
屋面水平梁 山墙 山墙基础 ※具有空间作用,空间工作性能较强。
2.砌体结构的静力计算方案
②为释放或降低温差应力,屋面保温(隔热)层或屋面刚性面 层及砂浆找平层应设置分隔缝,分隔缝间距不宜大于6m,并与 女儿墙隔开,其缝宽不小于30mm。
③受温差影响较大地区可适当选用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖 和瓦材屋盖。在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水 平滑动层,滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等;对于长 纵墙,可只在其两端的2~3个开间内设置,对于横墙可只在其两 端各l/4范围内设置(l为横墙长度)。
➢ 防止或减轻墙体开裂的原理
① 合理的结构布置 ② 加强房屋结构的整体刚度 ③ 设置沉降缝 ④ 设置收缩缝
➢ 防止或减轻墙体开裂的措施
在保证收缩缝间距的基础上,为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂 缝,可根据房屋具体情况分别采取“防、放、抗”措施:
①为减少屋面与顶层墙体温差,防止墙顶产生裂缝,屋面应设 置保 温、隔热层。
2.5Hu
2.0Hu
1.0Hl 1.5H 1.2H 1.25H 1.10H
1.25Hu
1.25Hu
0.8Hl 1.0H 1.0H 1.0H 1.0H
2.5Hu
2.0Hu
1.0Hl 1.5H 1.2H 1.25H 1.10H
刚性方案
1.0H 1.0H 1.0H 0.4 s+0.2H 0.6 s
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,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。
3
冷摊瓦木屋盖和石棉水泥 瓦轻钢屋盖
s<32 s<20 s<16
32≤ s ≤ 72 20 ≤ s ≤ 48 16≤ s ≤ 36
注:1、表中s为横墙间距,其长度单位为m ; 2、对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋,应按弹性方案考虑。
s>72 s>48 s>36
三、墙柱高厚比验算
目的: ① 保证构件在荷载作用下的稳定,在满足强度要求的同时具
长度不宜小于H/2,(H为横墙总高度)。 当横墙不能同时符合上述要求时,应对横墙的刚度进行验算。
房屋的静力计算方案
(规范表4.2.1)
屋盖或楼盖的类别
刚性方案 刚弹性方案 弹性方案
整体式、装配整体式和装 1 配式无檩体系钢筋砼屋盖
或钢筋砼楼盖
装配式有檩体系钢筋砼屋 2 盖、轻钢屋盖和有密铺望
板的木屋盖或木楼盖
2、防止或减轻墙体开裂的主要措施
➢ 砌体房屋常见裂缝形态
a) 温度裂缝
➢ 裂缝对房屋性能的影响:
① 外观 ② 防水、防渗、保温性能 ③ 整体性、承载能力、耐久 性和抗震性能
(b) 沉降裂缝
➢ 裂缝形成原因
① 设计 ② 施工 ③ 材料 → 干缩裂缝 ④ 环境温度变化 → 温度裂缝 ⑤ 地基不均匀沉降 → 沉降裂缝
均布水平作用的传递
(1)不设山墙
b)
※墙顶水平位移up; ※平面传力体系:
水平荷载 纵墙 基础 ;
※空间作用为零, c)
d)
按平面单元计算,
计算模型如图所示。
(2)设山墙
※墙顶水平位移u2=山墙顶水平位移△+屋面水平梁跨中水平位 移υ; (u2<up)
※纵墙——下端嵌于基础,上端支承于屋盖,承受水平荷载并传
屋面滑动层构造详图
➢ 针对墙体不同区域,可采取下列构造措施加强其抗裂能力:
①顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁,并沿内外墙拉 通,房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平筋;
②顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片(纵向 钢筋不宜少于2φ4,横筋间距不宜大于200mm)或 2φ6钢筋,钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体 不小于1m;
特点: 横墙较少,房屋的空间刚度较差。
5.底部框架结构 适用范围: 适用于建筑功能底部与上部不同的房屋。 特点: 底部为钢筋混凝土框架结构,空间较大,抗侧刚 度较差,抗震设计时限两层;上 部为砌体结构, 抗侧刚度较大。(上刚下柔结构)
二、 砌体结构的静力计算方案
a)
目的:确定空间结构的计算模型
1.概述
24
16
≥ M7.5
26
17
(2)高厚比 β=H0/h
H0--受压构件的计算高度(查表4.2.2)P320 H0与什么因素有关? 表中构件高度H如何取值?
h-- 对矩形截面,取偏心方向的边长(偏心受压时);
取较小边长(轴心受压时)。
对T形截面(如壁柱), h采用折算厚度hT
(hT =3.5i)
i I/A
β≤3 时,为短柱; β>3时,为长柱。
受压构件的计算高度H0

带壁柱墙或周边拉结的墙
房屋类别
排架 方向
垂直排 架方向
s>2H
2H≥ s>H
s≤ H
弹性方案
有吊车 的单层 房屋
变截面柱 上段
刚性方案、刚弹 性方案
变截面柱下段
无吊车 的单层 或多层 房屋
单跨 多跨
弹性方案 刚弹性方案
弹性方案 刚弹性方案
3.影响砌体结构空间刚度的因素
(1)屋盖自身平面内的刚度(分类) ①刚性屋盖:现浇、装配式钢筋混凝土屋盖或楼盖; ②中等刚性屋盖:有檩钢筋混凝土屋盖或楼盖; ③柔性屋盖:木、轻钢屋盖。
(2)山墙或横墙的间距(屋面水平梁的跨度、刚度) (3)山墙或横墙自身平面内的刚度(洞口、墙厚、墙长)
刚性和刚弹性横墙应符合下列要求: ①横墙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
①有门窗洞口的墙[β]的修正系数μ2=1-0.4bs/s, 且μ2<0.7时,取μ2=0.7;(见图) s—相邻窗间墙或壁柱之间的距离;
bs——s范围内的门窗洞口宽度)
②无门窗洞口时μ2=1.0。
(5)横墙间距:横墙间距越大,墙柱的[β]越小; (6)静力计算方案:刚性方案, [β]相对大一些;弹性和刚弹
③240内横墙 ④120内隔墙
370
6600
240 240
2500
±0.000
1000 800
120
240
6600
3600 3600 3600 3600 3600 3600
减少高厚比的有效措施: ①加大墙厚h;②设壁柱; ③减小洞口尺寸;④设圈梁、构造柱。
七、砌体结构的构造要求 1、一般构造要求
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