1.确定房屋静力计算方案 查《砌体结构设计规范(GB 5003—2001)》表4.2.1“房屋的静力计算方案”,因本设计为现浇钢筋混凝土屋盖和楼盖,最大横墙间距7.2m(小于32m),该房屋属于刚性方案房屋。 2.高厚比验算
(1)根据首层用Mb7.5和其余用Mb5混合砂浆,从《砌体结构设计规范(GB5003—2001)》查得墙体的允许高厚比:首层为[β]=26;2-4层为[β]=24。
(2)内横墙高厚比验算 ①2-3层横墙:
2-3层横墙间距s=7.2m;层高H=3.3m;
根据s=7.2m>2H=6.6m。查《砌体结构设计规范(GB5003—2001)》得: H0=1.0*H=3.3m
h=190mm承重横墙允许高厚比不提高,即μ1=1.0。 横墙无开洞允许高厚比降低系数为μ2=1.0。
于是按《砌体结构设计规范(GB5003—2001)》式(6.1.1)得
β = H0/ h=3300/190=17.37<μ1μ2[β]=24
2-3层横墙高厚比满足要求。 ②首层横墙:
首层横墙间距S=6m;层高H=3.3+0.45+0.5=4.25m 根据H=4.25mh=190mm承重横墙允许高厚比不提高,即μ1=1.0 横墙无开洞允许高厚比降低系数为μ2=1.0;
于是β = H0/ h=3250/190=17.11<μ1μ2[β]=26 首层横墙高厚比满足要求。 ③2-3层外纵墙高厚比验算:
·2-3层①-④轴横墙间距S=7.2m;层高H=3.3m。根据S=7.2m>2H=6.6m查《砌体结构设计规范(GB5003—2001)》得: H0=1.0*H=3.3m。
h=190mm承重纵墙允许高厚比不提高,即μ1=1.0。 纵墙S=7.2m范围内开窗洞两个bs=1.5m,开洞后允许高厚比的降低系数为μ2=1.0-0.4bs/s=1-0.4×2×1.5/7.2=0.833>0.7 ,取μ1=0.833。
于是按《砌体结构设计规范(GB5003—2001)》得
β = H0/ h=3300/190=17.37<μ1μ2[β] =1.0×0.833×24=19.992 满足
·2-3层⑨-⑩轴横墙间距S=6m;层高H=3.3m。根据H=3.3mH0=0.4s+0.2H=0.4*6+0.2*3.3=3.06m。
h=190mm承重纵墙允许高厚比不提高,即μ1=1.0。 纵墙S=6m范围内开窗洞两个bs=1.5m,开洞后允许高厚比的降低系数为
μ2=1.0-0.4bs/s=1-0.4×2×1.5/6=0.8>0.7 取μ1=0.8。
于是按《砌体结构设计规范(GB5003—2001)》得
β = H0/ h=3060/190=16.11<μ1μ2[β] =1.0×0.8×24=19.2 满足
④首层外纵墙高厚比验算:
首层横墙间距S=6m;层高H=3.3+0.45+0.5=4.25m
根据H=4.25mH0=0.4s+0.2H=0.4*6+0.2*4.25=3.25m
H=190mm承重横墙允许高厚比不提高,即μ1=1.0 纵墙开洞后允许高厚比降低系数为:
μ2=1.0-0.4bs/s=1-0.4×2×1.5/6=0.8>0.7
于是 β= H0/ h=3250/190=17.11<μ1μ2[β]
=1.0×0.8×26=20.8
首层纵墙高厚比满足要求。
3.外纵墙墙体承载力验算
取A-B轴,9-10轴开间,开窗墙体验算。每层取两个控制截面,如下图取:窗间墙顶部截面I—I和窗间墙下部截面Ⅳ-Ⅳ。
(1)荷载计算 1.屋面荷载
APP改性沥青防水卷材 0.30KN/㎡ 20厚1:3水泥砂浆找平层 20*0.02=0.40 KN/㎡ 100~140mm厚(2%找坡)膨胀珍珠岩保温层
0.10+0.14/2*7=0.84 KN/m2100mm厚钢筋混凝土屋面板
25*0.10=2.5KN/㎡
20mm厚板下纸筋石灰抹面 0.02*16=0.32KN/㎡ 屋面恒荷载标准值: 4.36 KN/㎡ 屋面恒荷载设计值: 1.2*4.36=5.23 KN/㎡ 屋面活荷载标准值(上人): 2.0KN/㎡ 屋面活荷载设计值: 1.4 *2.0=2.8KN/㎡ 屋面荷载标准值: 4.36+2.0=6.36KN/㎡ 屋面荷载设计值 5.23+2.8=8.03KN/㎡
2.楼面荷载
水磨石地面(面层10mm ,20mm水泥浆打底) 0.65KN/㎡ 100mm厚钢筋混凝土板 25*0.10=2.5KN/㎡ 15mm厚板下纸筋石灰抹面 0.015*16=0.24KN/㎡ 楼面恒荷载标准值: 3.39 KN/㎡ 楼面恒荷载设计值: 1.2*3.39=4.068 KN/㎡ 楼面活荷载标准值: 2.0KN/㎡ 楼面活荷载设计值: 1.4*2.0=2.8KN/㎡ 楼面荷载标准值: 3.39+2.0=5.39KN/㎡ 楼面荷载设计值 4.068+2.8=6.87 KN/㎡ 3梁重(包括20mm抹灰在内)
标准值[0.20*(0.4-0.1)*25+0.020*(2*0.3+0.20)*17]*5.4=9.57kN 设计值1.2*9.57=11.48KN 4.圈梁自重
截面尺寸190*180mm,双面20mm厚水泥砂浆抹灰。
标准值:{25*0.19*0.08+17*0.02*(0.08+0.18)}*3.0=1.41KN 设计值:1.2*1.41=1.69KN 4.计算单元的墙体荷载
190砌块墙体(双面抹灰20mm厚)0.19*11.8+0.02*17*2=2.922KN/㎡ 塑钢窗
①女儿墙自重(不锈钢栏杆)
标准值 0.4*0.19*25*3.0+1.1*3*0.3=6.69kN 设计值 1.2*6.69=8.03kN
②每层墙体自重(窗口尺寸为1500mm*2100mm)
标准值(3.3*3-1.5*2.1)*2.922+1.5*2.1*0.4=20.98 kN 设计值 1.2*20.98=25.18 kN ③梁高度范围内墙体自重
标准值 (0.4-0.18)*1*2.922=0.643KN
(2)顶层墙体承载力验算 ①内力计算
根据梁、板的平面布置及计算单元的平面尺寸,可屋盖传来的竖向荷载如下:
标准值(6.06*3*5.4+9.57)/2=53.87KN 设计值 1.2*53.87=64.65KN
222KN/m查表,由MU10和Mb5,查得f=2。2
已知梁高400mm,则梁的有效支承长度为:
a010h40010*134.23mm240mm f2.22屋盖竖向荷载作用于墙顶I—I截面的偏心距
h190e00.4a00.4*134.230.041m 22顶层I—I截面处弯矩设计值:M64.65*0.0412.65kNm
N8.030.6431.6964.6575.01kN顶层I—I截面处轴力设计值:
顶层Ⅳ-Ⅳ截面处轴力设计值:N75.0120.9895.99kN
②承载力验算
I墙体上端I-I截面
砌体截面尺寸取窗间墙的水平截面面积,即
A0.19*10.19m20.3m2,故取砌体强度调整系数aA0.70.89
荷载设计值引起的偏心距:
eM2.650.035m N75.01e0.0350.185 h0.19构件的高厚比 =查表得:
H033001.1*19.11 h190,则
0.3437afA0.3437*0.89*2.22*0.19*106129.03kNN75.01kN,满足要求。
II墙体下端 IV-IV截面
荷载引起的偏心距
eM0m N0.6423,则
查表得
afA0.6423*0.89*2.22*0.19*106232.99kNN95.99kN,满足要求。
(3)三层墙体承载力验算 ①内力计算
根据梁、板的平面布置及计算单元的平面尺寸,可楼盖传来的竖向荷载如下:
标准值(5.39*3*5.4+9.57)/2=48.44KN 设计值 1.2*48.44=58.13KN
查表,由MU10和Mb5,查得f=2。22KN/m2 已知梁高400mm,则梁的有效支承长度为:
a010h40010*134.23mm240mm f2.22楼盖竖向荷载作用于墙顶I—I截面的偏心距
h190e00.4a00.4*134.230.041m 22三层墙体I—I截面处弯矩设计值:M58.13*0.0412.383kNm
三层墙体I—I截面处轴力设计值:N95.9958.13154.12kN
三层墙体Ⅳ-Ⅳ截面处轴力设计值:N154.1220.98175.1kN
②承载力验算
I墙体上端I-I截面
砌体截面尺寸取窗间墙的水平截面面积,即
A0.19*10.19m20.3m2,故取砌体强度调整系数aA0.70.89
荷载设计值引起的偏心距:
eM2.3830.0155m N154.12e0.01550.082 h0.19构件的高厚比 =查表得:
H033001.1*19.11 h190,则
0.4979afA0.4979*0.89*2.22*0.19*106185.229kNN154.12kN,满足要求。
II墙体下端 IV-IV截面 荷载引起的偏心距
eM0m N查表得
0.6423,则
afA0.6423*0.89*2.22*0.19*106232.99kNN175.1kN,满足要求。
(4)二层墙体承载力验算 ①内力计算
根据梁、板的平面布置及计算单元的平面尺寸,可楼盖传来的竖向荷载如下:
标准值(5.39*3*5.4+9.57)/2=48.44KN 设计值 1.2*48.44=58.13KN
查表,由MU10和Mb5,查得f=2。22KN/m2 已知梁高400mm,则梁的有效支承长度为:
a010h40010*134.23mm240mm f2.22楼盖竖向荷载作用于墙顶I—I截面的偏心距
h190e00.4a00.4*134.230.041m 22二层墙体I—I截面处弯矩设计值:M58.13*0.0412.383kNm
二层墙体I—I截面处轴力设计值:N175.158.13233.23kN
二层墙体Ⅳ-Ⅳ截面处轴力设计值:N233.2320.98254.21kN
②承载力验算
I墙体上端I-I截面
砌体截面尺寸取窗间墙的水平截面面积,即
A0.19*10.19m20.3m2,故取砌体强度调整系数aA0.70.89
荷载设计值引起的偏心距:
eM2.3830.01m N233.23e0.010.054 h0.19构件的高厚比 =查表得:
H033001.1*19.11 h190,则
0.5398afA0.5398*0.89*2.22*0.19*106202.64kNN233.23kN,可以。
II墙体下端 IV-IV截面 荷载引起的偏心距
eM0m0.6423,则
查表得NafA0.6423*0.89*2.22*0.19*106232.99kNN254.21kN,满足要求。
(5)首层墙体承载力验算 ①内力计算
根据梁、板的平面布置及计算单元的平面尺寸,可楼盖传来的竖向荷载如下:
标准值(5.39*3*5.4+9.57)/2=48.44KN 设计值 1.2*48.44=58.13KN
查表,由MU15和Mb7.5,查得f=3.61KN/m2
已知梁高400mm,则梁的有效支承长度为:
a010h40010*105.26mm240mm f3.61楼盖竖向荷载作用于墙顶I—I截面的偏心距
h190e00.4a00.4*105.260.0529m 22首层墙体I—I截面处弯矩设计值:M58.13*0.05293.075kNm
首层墙体I—I截面处轴力设计值:N233.2358.13291.36kN
N291.3620.98312.34kN首层墙体Ⅳ-Ⅳ截面处轴力设计值:
②承载力验算
I墙体上端I-I截面
砌体截面尺寸取窗间墙的水平截面面积,即
A0.19*10.19m20.3m2,故取砌体强度调整系数aA0.70.89
荷载设计值引起的偏心距:
eM3.0750.01m N291.36e0.010.054 h0.19构件的高厚比 =H033001.1*19.110.5398,则
查表得:h190afA0.5398*0.89*3.61*0.19*106329.52kNN291.36kN,可以。
II墙体下端 IV-IV截面
荷载引起的偏心距
Me0m N查表得
0.6423,则
afA0.6423*0.89*3.61*0.19*106392.09kNN312.34kN,满足要求。
(6)砌体局部受压计算。
①以二层窗间墙为例,截面尺寸为1000mm*190mm,混凝土梁截面为
2400mm*200mm,支承长度a190mm,f2.22KN/mm。
a010h40010*134.23mm240mm f2.22Ala0*b134.23*20026846mm2
A0h*(2hb)190*(2*190200)110200mm2
10.35*A011.6172.0 AlN233.23KN
墙体的上部荷载值
02332301.228N/mm2
1000*190
N00Al1.228*2684632.95kNA04.13,所以0,Nl58.13/229.07kN
由于 AlAlf0.7*1.617*26846*2.2267.46KN29.07KN
②以首层窗间墙为例,截面尺寸为1000mm*190mm,混凝土梁截面为400mm*200mm,支承长度a190mm,f3.61KN/mm2。
a010h40010*105.26mm240mm f3.61Ala0*b105.26*20021053mm2
A0h*(2hb)190*(2*190200)110200mm2
A010.35*11.722.0 Al墙体的上部荷载值
N291.36KN
0291.361.533N/mm2
1000*190
N00Al1.533*2684641.17kNA04.13,所以0,Nl58.13/229.07kN
由于 AlAlf0.7*1.72*21053*3.6191.51KN29.07KN
4、内横墙承载力计算 取1m宽墙体为计算单元,沿着纵向取3.6m为受荷载宽度,受荷载面积1000mm*3600mm,房屋开间荷载相同,横墙按轴心受压计算。 (1) 荷载计算
屋面荷载设计值:8.03*3.6*1=28.91kN
二到三楼面荷载设计值:6.87*3.6*1.0=24.73kN
一到三层每层墙体自重设计值:2.922*3.3*1*1.2=11.57kN 控制截面轴力为:28.91+24.73*2+11.57*3=113.08KN
(2)承载力验算
构件的高厚比 =H033001.1*19.11,e0,得0.6423h190afA0.6423*0.89*3.61*0.19*106392.09kNN113.08kN,满足要求。
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