该四层教学楼采用钢筋混凝土装配式楼盖、屋盖。大梁截面为250mm× 600mm，伸入墙内240mm，外纵墙370mm厚，内纵墙及横墙240mm厚，采用双面粉刷。层高3.6m，首层3.9m，采用MU10黏土砖和M7.5混合砂浆砌筑，采用1800mm宽，2100mm高的塑钢窗。基本雪压0.3kN/m，基本风压为0.35kN/m，A、D轴距墙内侧面120mm。试对该教学楼墙体进行验算。

(1)确定静力计算方案

查表，本房屋屋盖属于第一类，实际横墙最大间距s=4×3=12m＜32m，故为刚性方案。

(2)高厚比验算

因墙体用强度等级为M7.5的混合砂浆，查表12-3，查得允许高厚比[β]=26，选底层左上角横墙间距较大的两道纵墙验算。

1）外纵墙：

 H=3.9+0.45=4.35因s=12m＞2H=2×4.35=8.7m，查表16-3，H=H=4.35m，承重墙μ=1.0，考虑门窗洞口后，μ=1-0.4b/s=1-0.4×1.8/3=0.76。

 β= H/h=4.35/0.37=11.76≤μμ[β]=1×0.76×26=19.76

故外纵墙高厚比满足要求。

 2）内纵墙：

内纵墙上洞口宽b=1.2m，s=12m，则μ=1-0.4×1.2/12=0.96

β= H/h=4.35/0.24=18.13≤μμ[β]=1×0.96×26=24.96

故纵墙高厚比满足要求。

(3)荷载计算

1）屋面永久荷载标准值：

二毡三油一砂                                     0.35kN/ m

20mm水泥砂浆面层                                0.02×20=0.4 kN/ m

100mm焦渣混凝土找坡                             0.1 ×14=1.4 kN/ m

120mm厚预应力空心板（包括灌缝）                  2.2 kN/ m

20mm厚底板抹灰                                  0.2×17=0.34 kN/ m

屋面永久荷载标准值                  0.35+0.4+1.4+2.2+0.34=4.69 kN/ m

2）楼面永久荷载标准值：

10mm厚水磨石面层                           0.01×0.65=0.0065 kN/ m

20mm水泥砂浆面层                          0.02×20=0.4 kN/ m

120mm厚预应力空心板（包括灌缝）                  2.2 kN/ m

20mm厚底板抹灰                          0.2×17=0.34 kN/ m

楼面永久荷载标准值          0.0065+0.4+2.2+0.34=2.95 kN/ m

3）屋面活荷载标准值：

本层为平屋顶，雪荷载为0.3 kN/ m，小于屋面均布活荷载0.7 kN/ m（不上人屋面），屋面活荷载标准值：           0.7 kN/ m

4）楼面活荷载标准值：       2 kN/ m

根据《建筑结构荷载规范》规定，设计楼面梁、墙、柱及基础时，楼面活荷载应乘以折减系数。当墙、柱、基础计算截面以上为2~3层时，计算截面以上楼层活荷载总和的折减系数为0.85，本例共四层，各层活荷载折减系数及活荷载总值见表12-7。

表12-7  各层活载折减系数及活载总值

5）梁自重（包括15mm粉刷）

0.25×0.6×25+2×0.6×0.015×17=4.1kN/ m

6）墙自重（双面抹灰）：

370mm墙体  0.365×19+0.02×20+0.02×17=7.68 kN/ m

7）塑钢框玻璃窗自重：   0.45 kN/ m

   (4)计算单元及控制截面的承载力验算

因本房屋满足《砌体结构设计规范》有关外墙不考虑风荷载的影响的规定，故承载力验算只考虑竖向荷载。

1）计算单元。虽然内纵墙荷载大于外纵墙（因为有走廊荷载），但截面远大于外纵墙，故外纵墙承载力最小。此外，横墙厚度与内纵墙相同，荷载低于内纵墙，故不需进行验算。因此，在外纵墙上取一开间作为计算单元，其受荷为                        3×3.5=10.5 m。

 2）选取计算截面，由于外纵墙厚度一样，材料强度等级相同，现以荷载最大的底层截面Ⅰ—Ⅰ和截面Ⅱ—Ⅱ分别进行承载力计算。如图12-4-8所示，计算截面面积为

A=0.37×（3-1.8）=0.444 m≥0.3 m

3）计算各层楼盖板梁反力偏心距：

因墙体采用MU10砖和M7.5混合砂浆砌筑，则可查得f=1.69N/mm

                  a0=10mm

e=h/2-0.4 a0=370/2-0.4 ×188.4=109.6mm

4）计算各项内力（表12-8）

   由屋面大梁传来的集中力标准值：

[4.69×3.6×（3.3-0.12）+4.1×3.3]+0.7×3.6×（3.3-0.12）=75.3kN

   由屋面大梁传来的集中力设计值：

[4.69×3.6×（3.3-0.12）+4.1×3.3] ×1.2+0.7×3.6×（3.3-0.12）×1.4=91.9kN

   由楼盖大梁传来的集中力永久荷载标准值：

2.95×3.6 ×（3.3-0.12）+4.1×3.3=47.3 kN

由楼盖大梁传来的集中力永久荷载设计值：

47.3×1.2=56.76 kN

表12-8             由屋面、楼盖梁传来的荷载总值（考虑活荷载折减后）

（3×3.6-1.8×2.1）×7.68+1.8×2.1×0.45=55.61 kN

每层墙自重（含窗重）设计值：

55.61×1.2=66.73 kN

底层墙自重（含窗重）标准值：

（3×3.9-1.8×2.1）×7.68+1.8×2.1×0.45=62.53 kN

底层墙自重（含窗重）设计值：

62.53×1.2=75.03 kN

5）控制截面内力计算

截面Ⅰ—Ⅰ：轴向设计值N=316.3+66.73×3=516.5

弯矩设计值M =[56.76+2×3.6×（3.3-0.12）×1.4] ×0.1093=9.71kN·m

截面Ⅱ—Ⅱ：轴向设计值N=516.5+75.03=591.53 kN

 弯矩设计值M=0

 6）墙体承载力验算见表12-9。

表12-9                             纵墙承载力验算表

(5)梁端支承处砌体局部受压承载力验算

因截面Ⅰ-Ⅰ处，承受楼面梁传来的集中荷载，故需验算此截面局压承载力。

A=h（2h+b）=370×（2×370+250）=3.66×10 mm

A= ab=188.4 a×250=4.71×10 mm

A/ A=3.66×10/4.71=7.77＞3 故取ψ=0

γ=1+0.35

取η=0.7，则ηγf A=0.7×1.91×1.69×4.71×10=106.4 kN

N=56.76+2×3.6×（3.3-0.12）×1.4=88.8 kN＜106.4 kN

故局部受压承载力满足要求。下载本文