砌体结构承重纵墙的承载力验算.docx

【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：0.2×0.5×25+0.05.3×(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=0.432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=21.07KN
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=87.14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。