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砌体结构又是一种新的结构形式——砌体结构,源于新的材料——砌体:砖、砌块、石。一、房屋的静力计算又是一个提纲契领的概念,规范的解释:根据房屋的空间工作性能确定的结构静力计算简图,包括刚性、弹性、刚弹性三种。概念理解起来很难,才疏学浅,理解不了,需要很强大力学底子,但应用难度不大,表4.2.1逻辑清晰。但仍有一些需要注意的:1、类别2和类别3里的轻钢楼盖的区分,各自有各自的前修饰语,2是装配式有檩体系的轻钢屋盖,3是瓦材屋面的轻钢屋盖;木屋盖同此推理。2、有檩无檩的一点延伸,檩条的方向到底是垂直屋架还是平行屋架,自查。3、这里的横墙间距S的横墙指的究竟是什么,这里的横墙不是指的我们传统意义上的短边墙为横墙,长边墙为纵墙的横墙了,一定不要拿那个概念应用到这里。规范没解释,我用自己的话说吧,抛砖引玉:你计算哪一堵墙,不管是山墙还是排架(不是屋架),与要计算的墙垂直的墙就是要计算的墙的横墙,此时的横墙可以认为是要计算墙体的支承,但是隔断是不能认为成为支承的。希望这么描述大家可以看懂。二、静力计算方案的应用如何判别房屋的静力计算方案是很具备操作性的,但是判断其方案不是根本目的,目的是在既定方案下进行结构计算。这个就需要不得不深挖计算方案的概念了。要静力计算方案的概念,还得从它的三个组成部分:刚性、弹性、刚弹性说起,在规范的P4,给出了解释,由于笔者是学习的施老的指南,而指南对此部分都有相关例题阐述,结合例题,可以清晰地看到,静力计算方案的作用,就是确定一个计算简图,而计算简图是结构计算的本源依据,而在这个计算简图下如何进行结构计算,就是力学底子的问题了。相较于后面的构件承载力计算,静力计算方案就是荷载效应计算的纲领性规定。三、无筋砌体构件的承载力计算1、抗压强度设计值的选取仍然满足统一取值后针对特殊情况调整的原则,调整1是考量的构建本身的受压面积大小,太小时设计值要折减;调整2是考量的砌筑砂浆等级过低时设计值的折减,注意此时的调整不针对砌块专用砂浆Mb系列。当施工质量控制等级不是B级时,按4.1.5条调整。等级越高,比如A级,设计值越大。2、受压构件的计算高度混凝土6.2.20条、钢结构5.3.1条、木结构5.1.5条都有针对受压构件计算高度的规定,可见在不同结构形式的受压构件计算原理上,是有共通性的。注意把握5.1.3条与5.1.4条的逻辑关系:5.1.4针对的是有吊车房屋却不考虑吊车作用的情况及无吊车房屋的变截面柱。注意5.1.4中变截面柱下段按无吊车房屋的H0计算时,H0=Hu+Hl,不再仅仅是下柱的高度。3、受压构件高厚比的概念混凝土6.2.3条、钢结构5.1.2条、木结构4.2.9条都有针对受压构件长细比的规定,而长细比与此处的高厚比有极大的相似性,注意5.1.2条和6.1.1条都是高厚比的计算,但5.1.2条的计算只是用于计算受压构件的稳定系数,因此与6.1.1条大同小异。墙柱本身的高厚比计算还是要按照6.1.1条进行的。4、受压构件的受压承载力混凝土6.2.15条、钢结构5.1.2条、木结构5.1.2条都有计算受压承载力时稳定系数的概念,而稳定系数的计算,又与长细比或高厚比息息相关。注意两点:第一此处对偏心距是有限值要求的,见5.1.5,要注意校核之;第二注意偏心构件尚需进行轴心受压验算。5、受压构件的局压承载力局压构件分为局部均匀压力和不均匀压力两种情况,后者又包括梁端支承处、梁端设垫块、梁端设垫梁三种情况,这是异性;共性是什么?观察公式可知其承载力构成是大致类似的,只是不同情况又有各自的参数规定罢了。需要注意以下几点:(1)均匀局压时,砌体抗压强度设计值不考虑构件受压面积的调整。(2)梁端单纯支承时,如果是支承在壁柱上,当非计算局压面积未伸入壁柱两端翼缘墙内时,计算局压面积只取壁柱范围内的截面面积而不考虑翼缘部分;当非计算局压面积伸入壁柱两端翼缘墙内时,还需考虑翼缘部分的影响。这一点与梁下设垫块时不同。(3)梁端设垫块支承时,合力的影响系数的参考点是垫块中心。6、砌块砌体的计算无筋砌体是包括砌块砌体的,砌块砌体单独拿出来计算,想必有其一定的特殊性,而这种特殊性和共性比起来,就是小巫见大巫了。(1)抗压强度设计值的选取灌孔砌块强度计算时,公式右边的f是按3.2.3条调整后的值。这点仅仅指南说的。(2)局压验算时,5.2.2条5)的正确使用:按6.2.13条是局部罐实,此时砌体抗压强度仍是取非灌实的设计值,只是计算提高系数时以1.5检验;不按6.2.13条的完全不灌实,砌体抗压强度仍是取非灌实的设计值,计算提高系数时直接取1.0;不按6.2.13条的完全灌实,砌体抗压强度则是取灌实的设计值,计算提高系数时仍以1.5检验之。计算时不要混淆。四、构造要求1、墙、柱的高厚比砌体结构多受压构件,高厚比于受压构件至关重要,它是保证墙体具备必要的稳定性和刚度的一项重要构造措施。要有重视高厚比的设计概念。高厚比本身的计算都是循规蹈矩的东西,只不过需要注意一点:带壁柱墙或带构造柱墙,应分整片墙和壁柱间或构造柱间墙两种情况考虑。2、一般构造要求(择重点以表示之)表1砌体结构一般构造措施规范条款简要内容原因或目的或备注6.2.2墙体转角及纵横墙交接处,沿竖向设拉结钢筋或焊接钢筋网片提高墙体稳定性和房屋整体性,强条4.3.5环境类别决定材料强度等级其它结构形式也有类似设计概念6.2.5砖柱、毛石柱的最小截面边长典型构造控制6.2.7跨度过大的梁需设垫块保证局压构造措施6.2.8跨度过大的梁需设壁柱6.2.1预制板的板间可靠连接保证结构安全与房屋整体性,强条6.2.10砌块砌体的分皮错缝搭砌搭砌不满足则加钢筋网片6.2.13重要部位的砌块应罐实楼板、梁、屋架等的支承面下6.2.4槽洞及管道位置限制防止截面削弱3、防止或减轻墙体开裂的主要措施(择重点以表示之)表2防止或减轻墙体开裂的主要措施规范条款简要内容原因或目的或备注6.5.1过长结构设伸缩缝砌体线膨胀系数远小于钢筋混凝土6.5.2屋面设保温隔热层保护顶层墙体屋面保温隔热层设分格缝采用装配式有檩体系顶层屋面板下设圈梁顶层门窗洞口过梁上水平灰缝内设拉结筋或网片顶层墙体砂浆等级控制女儿墙设构造柱的要求6.5.3增大基础圈梁的刚度保护底层墙体底层窗台下水平灰缝内设拉结筋或网片6.5.4每层过梁上、窗台下水平灰缝内设拉结筋或网片保护每层墙体6.5.6钢筋混凝土主体与填充墙结合面处设钢丝网片防止该结合部位产生裂缝五、圈梁、过梁、墙梁和挑梁1、圈梁圈梁,顾名思义是梁成圈,是否必须成圈?不,是宜成圈,成圈即封闭无开口(砌体7.1.5条、地基7.4.4条均有此要求),当被打断时,需要采取补救措施:洞口上部增设相同截面的附加圈梁,要规定搭接(只是形式上搭接其实并未接触)。圈梁成圈,这个圈仅仅是外围的圈吗?内部纵横墙也要设置吗?砌体7.1.5-3-2如果暗示地不够明显,看看地基7.4.4吧:圈梁应设置在外墙、内纵墙和主要内横墙上。或者砌体7.1.3:至少应在所有纵、横墙上隔层设置,注意,更严格,是所有。圈梁的设计位置是最关键的:砌体7.1.2及7.1.3分别针对单层、多层的情况给予了说明,而且是强条。遍观两条可大致归纳出:单层檐口处一道、单层过高时底层加一道、单层工业房屋更严格;多层顶层基础各一道、其它各层隔层布置、多层工业每层布置。2、过梁过梁,怎么过?三种,传统的砖砌平拱(农村窗洞多见)、钢筋砖过梁(增大灰缝其内加钢筋)、钢筋混凝土过梁(推荐使用),了解这个宏观分类,虽然有些注定会被淘汰。(1)过梁上的荷载荷载是计算的基础,过梁的初衷就是承担洞口上方的墙体,因此过梁荷载自少不了这部分墙体的自重,但是当过梁上的墙很高时,并不是过梁其上的墙体都由过梁承担,因为墙体力的传递是扩散的,比如砖砌体,计算墙体最大高度为过梁净跨的1/3。另外,当过梁上净跨范围内有楼板、梁时,应考虑楼板、梁荷载会传递给过梁。可见,过梁上的两类荷载(墙+梁板)的考量都要以过梁净跨为参考。(2)过梁承载力的计算过梁的荷载效应在荷载明确的前提下,按简支梁计算即可。由于过梁的计算模型是简支梁,因此承载力计算就包括抗弯抗剪两方面了。在计算中,以下细节需要注意:砖过梁(包括砖砌平拱及钢筋砖),确定其上荷载考量时,其上的墙体高度不扣除过梁本身梁高,而混凝土过梁需要扣除过梁本身梁高,因为混凝土过梁与墙区分明显,而前者并不明显;荷载效应计算时,砖过梁计算跨度按净跨计算,混凝土过梁计算跨度按max{1.1净跨,支座中心距离}考虑;混凝土过梁需要考虑过梁本身的自重,砖过梁不必;混凝土过梁梁端局压验算时,不考虑上部荷载即只考虑过梁传来的力。另外声明一点,框架结构里,过梁上的荷载是不必考虑梁板传来的荷载的,虽然都是过梁构件,但是所在结构体系不同。3、墙梁(1)墙梁的定义由钢筋混凝土托梁和梁上计算高度范围内的砌体墙组成的组合构件。墙梁=墙+梁。二者共同工作。此时的梁有了自己特有的称谓——托梁。(2)墙梁的分类可以分为承重墙梁和非承重墙梁(自承重墙梁)两种,墙梁中前者承担自身的荷载和楼板传来的荷载,后者指承担自身的荷载。也可以分为简支墙梁、连续墙梁、框支墙梁三类。(3)墙梁的形成砌体7.3.2条规定了墙梁的一些构造要求,墙-梁要想有效组合工作,必须满足这些构造条件。由此想到,框架结构里的填充墙,虽然墙下也是梁,但多不满足墙梁的构造要求,即无法形成有效的共同工作,只能是墙把荷载传递给梁的关系,无法形成墙梁。(4)墙梁的计算简图墙梁的计算简图是墙梁后续计算的基础。7.3.3条给出了详尽的措施操作。(5)墙梁的受力特点墙梁的上部荷载主要通过墙体的拱作用向两端支座传递,托梁承受拉力,两者组成一个带拉杆的拱结构,托梁在整个受力过程中相当于一个偏心手拉构件。(6)墙梁的计算荷载确定了计算简图,下一步就要确定荷载了。参见7.3.4条,分使用阶段及施工阶段两种。(7)墙梁的承载力计算表3墙梁的承载力计算承载力项目自承重墙梁承重墙梁承载力计算条款托梁使用阶段正截面承载力YESYES7.3.6托梁使用阶段斜截面受剪承载力YESYES7.3.8墙体受剪承载力YES7.3.9托梁支座上部砌体局部受压承载力YES7.3.10施工阶段托梁承载力验算YESYES7.3.11(8)墙梁的构造规定7.3.2条已经有了一些,这里又有很多,而且更加详细具体。由此可见,墙梁的形成是需要条条框框的。这也再次说明了,框架结构里的填充墙,基本不具备形成墙梁的条件。4、挑梁荷载规范3.2.4条规定了荷载分项系数,其中针对“结构的倾覆、滑移或漂浮验算,荷载的分项系数应满足有关的建筑结构设计规范的规定”,在砌体结构的4.1.6条,具体规定了分项系数的取值。可见其将永久荷载的有利作用的分项系数取为了0.8,有意识地降低了有利作用。(1)计算倾覆点这里的计算倾覆点都是在墙体边缘内侧,适用于中间层挑梁,而对于顶层挑梁,由于其并不是埋在砌体内的,因此顶层挑梁的计算倾覆点就是位于墙的外边缘。注意区分。(2)抗倾覆力矩的计算抗倾覆力矩一般是由楼面恒荷载及本层砌体提供的,计算时最好分开计算,再叠加。楼面恒荷载的计算比较简单,扣除倾覆点与墙外缘的部分;砌体计算时首先要按图7.4.3对号入座,然后再计算,注意墙并不扣除倾覆点与墙外缘的部分。(3)倾覆力矩的计算按砌体4.1.6条计算,注意这里有一个近似计算,即倾覆点与墙外缘的部分的荷载分布也近似按挑梁挑出部分计算。应该注意,抗倾覆的计算中标准值的效应的分项系数是0.8。(4)雨棚的抗倾覆计算7.4.7条里的阴影并不是向上无限的,指南给出了一个说法:考虑施工时雨棚下的临时支撑在上一层结构完工后即可拆除,因此墙高可取至上一层层顶。六、配筋砖砌体构件的承载力计算首先要清晰配筋砖砌体的概念,无论是按照规范2.1.2定义还是观察第8章编排逻辑,清晰可循。网状配筋砖砌体柱或墙、组合砖砌体构件(砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组合墙或柱、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙),不仅要知道定义,还要理解其定义,比如组合砖砌体的具体形式,这里的组合是指两部分的组合,且两部分用钢筋组合。(1)
本文标题:6-砌体结构
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