(一)构件高度
《砌体结构设计规范》规定:
5.1.3 构件高度H,应按下列规定采用:
1 在房屋底层,为楼板顶面到构件下端支点的距离。下端支点的位置,可取在基础顶面。当埋置较深且有刚性地坪时,可取室外地面下500mm处;
2 在房屋其他层,为楼板或其他水平支点间的距离;
3 对于无壁柱的山墙,可取层高加山墙尖高度的1/2;对于带壁柱的山墙可取壁柱处的山墙高度。
(二)受压构件的计算高度
《砌体结构设计规范》规定:
5.1.3 受压构件的计算高度H0,应根据房屋类别和构件支承条件等按表5.1.3采用。
表5.1.3 受压构件的计算高度H0
(续)
注:1.表中Hu为变截面柱的上段高度;Hl为变截面柱的下段高度。
2.对于上端为自由端的构件,H0=2H。
3.独立砖柱,当无柱间支撑时,柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用。
4.s为房屋横墙间距。
5.自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉接条件确定。
【3.1.4】 排架柱的计算高度(弹性方案)
条件:四面开敞的15m单跨简易仓库,如图3.1.5所示,属弹性方案,没有柱间支撑。
要求:计算排架柱高度。
图 3.1.5
【解答】
(1)根据《砌体结构设计规范》5.1.3条第1款,H=4.5+0.4=4.9m。
(2)根据《砌体结构设计规范》表5.1.3:
弹性方案,单跨单层无吊车排架方向:H0=1.5H=1.5×4.9=7.35m
表5.1.3注3,垂直排架方向(无柱间支撑):
H0=1.25×1.0H=1.25×4.9=6.125m
【3.1.5】 排架柱的计算高度(刚弹性方案)
条件:同上例,但仓库两端有山墙,计算方案属刚弹性方案。
要求:计算排架柱高度。
【解答】
(1)根据《砌体结构设计规范》5.1.3条,H=4.5+0.4=4.9m。
(2)根据《砌体结构设计规范》表5.1.3:
刚弹性方案,单跨单层无吊车排架方向:H0=1.2H=1.2×4.9=5.88m
垂直排架方向(无柱间支撑)表5.1.3注3:
H0=1.25×1.0H=1.25×4.9=6.125m。
【3.1.6】 纵墙的计算高度(刚性方案)
条件:某无吊车的单层仓库,平面尺寸如图3.1.6所示,层高4.2m,装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖,刚性地坪。
求:纵墙的计算高度。
图3.1.6(单位:mm)
【解答】
(1)装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖,查《砌体结构设计规范》表4.2.1,屋盖类别为1类,横墙(山墙)间距s=24m<32m,为刚性方案。
(2)根据《砌体结构设计规范》5.1.3条,构件高度H=4.2+0.5=4.7m(0.5m是室外地面至基础顶面的距离)。
(3)根据《砌体结构设计规范》表5.1.3,刚性方案无吊车、单层,s=24m>2H=9.4m,壁柱墙的计算高度H0=1.0H=4.7m。
【3.1.7】 纵墙的计算高度(刚弹性方案)
条件:某单层仓库如图3.1.7所示,其纵墙设有壁柱,两端横墙设有钢筋混凝土构造柱,层高4.5m,装配式无檩体系屋盖,刚性地坪。
求:纵墙的计算高度。
图3.1.7(单位:mm)
【解答】
(1)装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖,查《砌体结构设计规范》表4.2.1,屋盖类别为1类,横墙(山墙)间距32≤s=36m≤72m,为刚弹性方案。
(2)根据《砌体结构设计规范》5.1.3条,“刚性地坪埋置较深,构件高度H为层高加室外地坪下500mm”,H=4.5+0.5=5m。
(3)根据《砌体结构设计规范》表5.1.3,单层单跨无吊车刚弹性方案,H0=1.2H=1.2×5=6m。
【3.1.8】 山墙的计算高度
条件:某单层房屋的平面和山墙的内立面如图3.1.8所示,山墙长度三分点处带壁柱。屋盖结构为钢筋混凝土槽形板和钢筋混凝土屋架(跨度12m)。
求:山墙的计算高度。
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图3.1.8(单位:mm)
【解答】
(1)山墙的相邻“横墙”间的距离(即纵墙间的距离)s=12m,支承山墙的屋盖水平梁(跨度等于12m)的平面刚度很大,可视作山墙上端的不动铰支座,根据《砌体结构设计规范》表4.2.1,山墙可按刚性方案房屋的墙体进行计算。
(2)根据《砌体结构设计规范》5.1.3条,山墙的高度可取壁柱处的高度,壁柱的高度H=5.33m。
(3)根据《砌体结构设计规范》表5.1.3,s=12m,2H=2×5.33=10.66m,s>2H,山墙的计算高度H0=1.0H=5.33m。
真题 【3.1.9】 (2008年二级考题,原题为连锁题中的一道子题,现改写为一道独立题)
某单跨无吊车仓库,如图3.1.9所示。承重砖柱截面尺寸为490mm×620mm,无柱间支撑,采用MU10普通黏土砖、M5混合砂浆砌筑,施工质量控制等级为B级。静力计算方案属刚弹性方案,室内设计有刚性地坪。
计算受压砖柱的计算高度H0时,所用的砖柱(构件)高度最小值H(m),应与下列何项数值最为接近?
(A)5.0 (B)5.3
(C)5.8 (D)6.0
【答案】 (C)
【解答】 根据《砌体结构设计规范》5.1.3条,“下端支点的位置,当埋置较深且有刚性地坪时,可取室外地面下500mm处”,H=5+0.3+0.5=5.8m,(C)正确。
图3.1.9(单位:mm)
真题 【3.1.10】 (2007年一级考题,原题为连锁题中的一道子题,现改写为一道独立题)
某无吊车单跨单层砌体房屋的无壁柱山墙,采用MU15蒸压粉煤灰砖、M5混合砂浆砌筑,如图3.1.10所示,房屋山墙两侧均有外纵墙。墙厚为370mm,山墙基础顶面距室外地面300mm。
若房屋的静力计算方案为刚性方案,试问,山墙的计算高度H0(m),应与下列何项数值最为接近?
(A)6.4 (B)5.3
(C)4.7 (D)4.0
【答案】 (C)
【解答】
(1)根据《砌体结构设计规范》5.1.3条,计算高度上端取层高加山墙尖高度的1/2,下端取基础顶面,H=4.0+2.0/2+0.3=5.3m。
(2)根据《砌体结构设计规范》表5.1.3,2H=5.3×2=10.6m〉s=9m〉H=5.3m,H0=0.4s+0.2H=0.4×9000+0.2×5300=4660mm,(C)正确。
(三)变截面柱的计算高度
《砌体结构设计规范》规定:
图3.1.10(单位:mm)
5.1.4 对有吊车的房屋,当荷载组合不考虑吊车作用时,变截面柱上段的计算高度可按本规范表5.1.3规定采用;变截面柱下段的计算高度,可按下列规定采用:
1 当Hu/H≤1/3时,取无吊车房屋的H0;
2 当1/3〈Hu/H〈1/2时,取无吊车房屋的H0乘以修正系数,修正系数μ可按下式计算:
μ=1.3-0.3Iu/Il(5.1.1)
式中 Iu——变截面柱上段的惯性矩;
Il——变截面柱下段的惯性矩。
3 当Hu/H≥1/2时,取无吊车房屋的H0。但在确定β值时,应采用上柱截面。
注:本条规定也适用于无吊车房屋的变截面柱。
【3.1.11】 变截面砖柱的计算高度
条件:某单层、单跨变截面砖柱厂房,剖面如图3.1.11所示。砖柱采用MU15烧结普通砖、M10砂浆砌筑,砌体施工质量控制等级为B级;屋盖为装配式无檩体系钢筋混凝土结构,静力计算方案为弹性方案。
求:(1)考虑吊车作用时柱的计算高度;
(2)不考虑吊车作用时柱的计算高度。
图3.1.11(单位:mm)
【解答】
(1)考虑吊车作用时柱的计算高度
根据《砌体结构设计规范》表5.1.3,单层单跨有吊车,弹性方案:
1)排架方向
变截面柱上段 H0=2.5Hu=2.5×2500=6250mm
变截面柱下段 H0=1.0Hl=1.0×5000=5000mm
2)垂直排架方向
变截面柱上段 H0=1.25Hu=1.25×2500=3125mm
变截面柱下段 H0=0.8Hl=0.8×5000=4000mm
(2)不考虑吊车作用时柱的计算高度
根据《砌体结构设计规范》5.1.4条,当不考虑吊车作用时,变截面柱上段计算高度,按《砌体结构设计规范》表5.1.3规定采用,变截面柱下段计算高度,当,柱子下段计算高度按无吊车房屋选取。
1)排架方向
变截面柱上段 H0=2.5Hu=2.5×2500=6250mm
变截面柱下段 H0=1.5H=1.5×7500=11250mm
2)垂直排架方向
变截面柱上段 H0=1.25Hu=1.25×2500=3125mm
变截面柱下段 H0=1.0H=1.0×7500=7500mm
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