横墙承重的刚性方案房屋中横墙的间距都比较小,预制板可直接安放在横墙上,因而横墙承受的荷载可化为均布线荷载(单层和多层均如此)。横墙上很少开设洞口,可取1.0m宽的横墙作为计算单元。在竖向荷载作用下,每层高度范围内视作两端铰支的竖向构件。中间层和底层构件的高度H 同纵墙的取法,但对顶层,若为坡屋顶时,应取层高加山尖的平均高度(图19-19a)。
内横墙承受两边楼(屋)盖传来的轴向力(图19-19b),当两边楼盖的构造及开间相同(恒荷载相同),活荷载又不太大时,可以忽略由于活荷载只在一边作用所产生的偏心影响,只要取墙底Ⅱ-Ⅱ截面按轴压验算承载力即可。如不符合上述情况,则还应对墙体上部Ⅰ-Ⅰ截面进行承载力验算。若横墙上支承着梁时,还需对梁支承处的墙体进行局部受压承载力验算。
当横墙上有洞口时,应考虑洞口削弱的影响。
山墙承受的是偏心压力,当考虑风荷载时,它还要受到水平荷载的作用,其计算简图及内力计算的方法与承重纵墙相同。
图19-19 刚性方案多层房屋承重横墙计算简图
例题19-3 某教学楼,平面布置如图19-10所示,外纵墙剖面如图19-20所示,采用MU10烧结多孔砖,一、二层用M5砂浆砌筑,三、四层用M2.5的砂浆砌筑。钢筋混凝土大梁在墙上的支承长度为240mm,大梁截面为200mm×500mm。学校所处地区基本风压为0.6kN/m2,基本雪压为0.5kN/m2。试验算⒝轴纵墙的承载力。
解 由例题19-1的分析已知,该房屋属刚性方案,根据表19-5可知,外墙可不考虑风荷载的影响。
1)荷载计算
(1)屋面荷载标准值
(2)楼面荷载标准值
图19-20 例题19-3
(3)其他荷载标准值
2)内力计算
(1)计算单元
取3m 宽的开间为计算单元,则计算单元墙体的受荷范围为3×3=9m2。
(2)控制截面
由题意可知,应选第三层的Ⅰ-Ⅰ(大梁底下),Ⅱ-Ⅱ(大梁底上)截面和第一层的Ⅲ-Ⅲ(大梁底下),Ⅳ-Ⅳ(基础顶面)截面进行验算。
(3)大梁有效支承长度及支承反力偏心距
①有效支承长度
Ⅰ-Ⅰ截面处
Ⅲ-Ⅲ截面处
②支承反力偏心距
Ⅰ-Ⅰ截面处
Ⅲ-Ⅲ截面处
(4)作用在墙体受荷范围内的荷载
①屋盖传到墙上的荷载(包括大梁重)
②楼盖传到墙上的荷载(包括大梁重)
③3.7m 高墙体重(包括窗重)(www.xing528.com)
④0.5m 高墙体重(屋面梁高度范围内的墙)
⑤3.55m 高墙体重(底层墙和窗,墙高从梁底至基础顶)
(5)控制截面的内力
①Ⅰ-Ⅰ截面
A.上部墙体传来(屋盖+墙3.7+墙0.5)
B.本层楼盖传来
C.Ⅰ-Ⅰ截面内力
②Ⅱ-Ⅱ截面内力(NⅠ+墙3.7)
③Ⅲ-Ⅲ截面
A.上部墙体传来[屋盖+2×楼盖+3×墙3.7+墙0.5]
B.本层楼盖传来
C.Ⅲ-Ⅲ截面内力
④Ⅳ-Ⅳ截面内力(NⅢ+墙3.55)
3)承载力验算
(1)受压承载力验算
计算结果列于表19-6。
表19-6 例题19-3 纵墙承载力验算
注:A=1 500mm×370mm=555 000mm2
(2)梁端下砌体局部受压验算
由 取ψ=0
因为不计上部荷载作用,而楼盖荷载又相同,所以只要验算砌体强度较低的Ⅰ-Ⅰ截面即可。
梁端下砌体局部受压满足要求,但因梁的跨度l=6m>4.8m。所以仍应按构造要求在梁端下设置混凝土垫块。
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