东北农业大学学生宿舍楼设计
N?=NⅠ+N(墙重,隔层加圈梁及墙重)
(6)墙体承载力计算
该建筑物的静力计算方案为刚性方案,因此静力计算可以不考虑风荷载的影响,仅竖向荷载。在进行墙体强度验算时,应该对危险截面进行计算,即内力较大考虑的截面;断面削弱的截面;材料强度改变的截面。所以应对荷载最大的底层墙体进行验算(370mm墙);二层荷载虽比底层小,但截面变小(240mm墙);三层与二层比较,荷载更小,但砌体强度较小(一,二层用M10砂浆,三层用M7.5砂砌筑);四层的荷载比三层小,截面及砌体强度与三层相同。所以应对一,二,三层的墙体进行强度验算。 对于每层墙体,纵墙应取墙顶Ⅰ-Ⅰ截面以及墙底Ⅳ—Ⅳ截面进行强度验算。
表2-2 纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算 计算项目 M(KNm) N(KN) e?第6层 9.5 101.01 94.05 370 0.254 3.6 9.73 0.39 777000 15 7.5 2.07 627.3 >1 第5层 10.67 309.69 34.43 370 0.093 3.6 9.73 0.65 777000 15 7.5 2.07 1045.5 >1 第4层 10.67 504.38 21.15 370 0.057 3.6 9.73 0.76 777000 15 7.5 2.07 1222.4 >1 第3层 Ⅰ-Ⅰ截面 10.67 907.75 11.75 370 0.032 3.6 9.73 0.80 777000 15 7.5 2.07 1286.7 >1 第2层 Ⅳ-Ⅳ截面 0 1029.56 0 370 0 3.6 9.73 0.87 777000 15 7.5 2.07 1399.3 >1 第1层 Ⅰ-Ⅰ截面 10.96 1116.43 9.82 370 0.027 4.27 11.54 0.82 777000 15 10 2.31 1471.8 >1 Ⅳ-Ⅳ截面 0 1268.72 0 370 0 4.27 11.54 0.83 777000 15 10 2.31 1489.7 >1 10.67 713.06 14.96 370 0.040 3.6 9.73 0.78 777000 15 7.5 2.07 1254.5 >1 MN(mm) h(mm) e hH0 ??H0h ? A(mm2) 砖MU 砂浆M f(N/mm2) ?Af/KN φA fN 由上表可看出,计算墙体均能满足承载力要求。 12
东北农业大学学生宿舍楼设计
砌体局部受压计算
以上述窗间墙第一层墙垛为例,墙垛截面为370mm×1800mm,混凝土梁截面为200mm×500mm,支承长度240mm..
根据内力计算,当由可变荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=86.87KN,
Nu=1029.56KN。
前面已经计算出: a0=147.1mm
A0?h(2h?b) =370×(2×370+200)=347800 mm2<2100×370=777000mm2
取347800mm2
Al=a0b=147.1×200=29420mm2
?=1+0.35 347800/29420?1 =2.15>2.0
取?=2.0
由于上部荷载Nu作用在整个窗间墙上,则
?0=1029560N/370mm×2100mm=1.325Mpa =?0˙Al=1.325Mpa×29420mm2=38.98KN
N0由于Ao /
A=11.82 > 3,所以ψ=0
lη?A1f=0.7×2×29420×2.31=95.14KN >Nl =86.87KN 安全
2.3.4横墙内力计算及截面承载力计算
(1)计算单元
取1m宽墙体作为计算单元,沿纵向取3.6m为受荷宽度,计算简图为每层横墙视为不动铰接的竖向构件。 (2)控制截面
由于一层、二~六层砂浆等级不同,需要验算一层、二层墙体承载力,每层取两个控制截面,Ⅰ-Ⅰ,Ⅳ-Ⅳ
13
东北农业大学学生宿舍楼设计
一层墙体 f = 2.31 Mpa 二~六层墙体 f = 2.07Mpa 每层墙体的计算面积为 :
2240×1000=240000mm
各层墙体内力标准值计算
女儿墙自重:1.2×0.6×5.34×1=3.83KN 圈梁自重: 1.2×0.18×0.24×25×1=1.30KN 2、3、4、5、6层墙体自重
1.2×3.6×5.32×1=22.98KN 一层墙体自重
1.2×4.55×5.32×1=29.05KN
屋面荷载设计值:5.588×1/2×(4.2+8.4)×1=35.20KN 2)楼面传来的集中荷载
当折减系数为0.85时:楼面荷载设计值为1/2×(4.2+8.4)×(3.888+0.85×2.8) ×1=39.49KN (3)内力及承载力验算
表2-3 横墙由荷载控制时的承载力计算 计算项目 N(KN) h(mm) 第6层 62.01 240 3.6 9.73 0.87 240000 15 7.5 2.07 432.2 >1 第5层 125.78 240 3.6 9.73 0.87 240000 15 7.5 2.07 432.2 >1 第4层 189.55 240 3.6 9.73 0.87 240000 15 7.5 2.07 432.2 >1 第3层 253.32 240 3.6 9.73 0.87 240000 15 7.5 2.07 432.2 >1 第2层 317.09 240 3.6 9.73 0.87 240000 15 7.5 2.07 432.2 >1 第1层 385.63 240 4.27 11.54 0.83 240000 15 10 2.31 460.2 >1 H0 ??H0h ? A(mm2) 砖MU 砂浆M f(N/mm2) ?Af/KN φA fN 14
东北农业大学学生宿舍楼设计
由上表可看出,计算墙体均能满足承载力要求。 (4)计算结果
通过计算可知该宿舍楼工程一层采用普通实心砖墙,外墙厚370mm,其余墙厚240mm墙体底层MU15砖,M10砂浆砌筑,二至六层用MU15砖,用M7.5混合砂浆砌筑,满足要求。
2.4现浇进深梁计算设计
板的荷载设计值
静荷载 q2=1.2×3.24=3.888KN/m2 活荷载 q3=1.4×2.00=2.8 KN/m2. 计算简图如下
15
东北农业大学学生宿舍楼设计
图2-1 进深梁计算简图及钢筋配筋图
(1)确定支座类型:
进深梁bh=200mm×500mm,放置在纵墙上,按两端铰支计算。 (2)确定计算跨度:
进深梁的净跨为6600-240=6360mm
进深梁反力对墙体中心线的偏心距分别为122.84mm(2-6层)和126.16mm(一层),则反力对墙体内侧的距离分别是180-122.84=57.16mm和180-126.16=53.84mm于是梁的计算跨度为
l0=6360+2×57.16=6474.32mm l0=6360+2×53.84=6467.68mm 取计算跨度为l0=6500mm=6.5m。
(3)确定梁上的线荷裁设计值:(200mm×500mm永久荷载标准值0.62KN/m2)。 6层顶 (5.588+0.62×1.2)×4.2=26.50kN/m
1、2、3、4、5层顶(3.24×1.2+2.0×1.4+0.62×1.2)×4.2=31.21kN/m 取 q=31.21kN/m计算。
配置纵向钢筋
正截面受弯承载力
正截面受弯承载力计算时,跨内按T形截面梁计算,翼缘宽度取b=l/3=2200mm 选混凝土强度等级为C25 ,fc=11.9N/m2,ft=1.27N/m2
?1 =1, ?1 = 0.8 .
钢筋强度等级为Ⅱ级, fy=300 N/m2,按两排钢筋计算,h0=500-60=440mm,据计算弯矩为 M=1ql2=1×31.21×6.52=164.83kN·m
88 16