理论教育 墙梁荷载计算:使用和施工阶段的荷载差异

墙梁荷载计算:使用和施工阶段的荷载差异

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:墙梁设计包括使用阶段和施工阶段,两个阶段作用于墙梁上的荷载不同。在托梁顶面的竖向荷载作用下,托梁和砌体界面上产生较大的竖向拉应力,为了安全起见,不考虑上部墙体的组合作用,直接作用于托梁顶面的荷载由托梁单独承担。

墙梁荷载计算:使用和施工阶段的荷载差异

墙梁设计包括使用阶段和施工阶段,两个阶段作用于墙梁上的荷载不同。

(一)使用阶段墙梁上的荷载

使用阶段墙梁上的荷载包括作用于托梁顶面的荷载和作用于墙梁顶面的荷载。在托梁顶面的竖向荷载作用下,托梁和砌体界面上产生较大的竖向拉应力,为了安全起见,不考虑上部墙体的组合作用,直接作用于托梁顶面的荷载由托梁单独承担。

(二)施工阶段托梁上的荷载

在施工阶段,托梁与墙体的组合拱作用还没有完全形成,因此不能按墙梁计算。施工阶段的荷载应由托梁单独承受。

《砌体结构设计规范》规定:

7.3.4 墙梁的计算荷载,应按下列规定采用:

1 使用阶段墙梁上的荷载,应按下列规定采用:

(1)承重墙梁的托梁顶面的荷载设计值,取托梁自重及本层楼盖的恒荷载和活荷载;

(2)承重墙梁的墙梁顶面的荷载设计值,取托梁以上各层墙体自重,以及墙梁顶面以上各层楼(屋)盖的恒荷载和活荷载;集中荷载可沿作用的跨度近似化为均布荷载;

(3)自承重墙梁的墙梁顶面的荷载设计值,取托梁自重及托梁以上墙体自重。

2 施工阶段托梁上的荷载,应按下列规定采用:

(1)托梁自重及本层楼盖的恒荷载;

(2)本层楼盖的施工荷载;

(3)墙体自重,可取高度为l0max/3的墙体自重,开洞时尚应按洞顶以下实际分布的墙体自重复核;l0max为各计算跨度的最大值。

本条条文说明:

本条不再考虑上部楼面荷载的折减,仅在墙体受剪和局压计算中考虑翼墙的有利作用,以提高墙梁的可靠度,并简化计算。

真题 【6.3.8】 (2008年一级考题,原题为连锁题中的一道子题,现改写成一道独立题)

某四层简支承重墙梁,安全等级二级,设计使用年限50年,如图6.3.13所示。托梁截面尺寸b×hb=300mm×600mm,托梁自重标准值gkl=5.0kN/m。墙体厚度240mm,采用MU10烧结多孔砖,计算高度范围内为M10混合砂浆,其余为M5混合砂浆,墙体及抹灰自重标准值为4.5kN/m2,翼缘计算宽度为1400mm,翼缘厚240mm。假定作用于每层墙顶由楼(屋)盖传来的均布恒荷载标准值gk和均布活荷载标准值qk均相同,其值分别为gk=12.0kN/m,qk=6.0kN/m。

若荷载效应的基本组合由永久荷载效应控制,活荷载的组合值系数ψc=0.7。试问,使用阶段托梁顶面的荷载设计值Q1(kN/m),以及使用阶段墙梁顶面的荷载设计值Q2(kN/m),应依次与下列何组数值最为接近?

(A)5,140 (B)6,150

(C)7,160 (D)8,170

【答案】 (C)

【解答】

(1)计算使用阶段托梁顶面的荷载设计值Q1

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图 6.3.13

根据《砌体结构设计规范》7.3.4条第1款,承重墙的托梁顶面荷载设计值取托梁自重及本层楼盖的恒荷荷与活荷载,本层托梁自重5kN/m,无本层楼盖的恒荷载与活荷载。

根据《砌体结构设计规范》4.1.5条,永久荷载起控制作用应用式(4.1.52)计算:

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安全等级二级,γ0=1.0;设计使用年限50年,γL=1.0,

Q1=1.0×(1.35×5)=6.75kN/m

(2)计算使用阶段墙梁顶面的荷载设计值Q2(www.daowen.com)

根据《砌体结构设计规范》7.3.4条2款:

1)托梁以上各层墙体自重4.5×3×4=54kN/m

2)墙梁顶面以上各层楼(屋)盖的恒荷载与活荷载

γ0(1.35SGk+1.4γLψSQk)=1.0×(1.35×12+1.4×1.0×0.7×6)×4=88.32kN/m

Q2=1.35×54+88.32=161.22kN/m

真题 【6.3.9】~【6.3.10】 (2005年二级考题,因规范改版,本题参数已作相应调整)

某四层简支承重墙梁,安全等级二级,设计使用年限50年,如图6.3.14所示。托梁截面尺寸b×hb=300mm×600mm,伸进墙内各300mm,托梁自重标准值g=5.0kN/m;墙体为烧结普通砖,厚度240mm,墙体及抹灰自重标准值4.5kN/m2;作用于每层墙顶的为由楼板传来的均布恒荷载标准值gk=15.0kN/m和均布活荷载标准值qk=8.0kN/m,各层均相同。

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图 6.3.14

真题 【6.3.9】 (2005年二级考题)

若荷载效应的基本组合由永久荷载效应控制,活荷载的组合值系数ψc=0.7。试问,使用阶段托梁顶面的荷载设计值Q1(kN/m),与下列何项数值最为接近?

(A)6.75 (B)28.83 (C)47.06 (D)52.94

【答案】 (A)

【解答】

(1)根据《砌体结构设计规范》7.3.4条第1款第1条,托梁顶面的荷载设计值Q1,取托梁自重及本层楼盖的恒荷载和活荷载。本层楼盖无恒荷载和活荷载,只有托梁自重为5kN/m,所以永久荷载起控制作用。

(2)根据《砌体结构设计规范》式(4.1.51):

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安全等级二级,γ0=1.0;设计使用年限50年,γL=1.0。

Q1=1.0×(1.35×5.0)=6.75kN/m

真题 【6.3.10】 (2005年二级考题)

若荷载效应的基本组合由永久荷载效应控制,活荷载的组合值系数ψc=0.7,试问,使用阶段墙梁顶面的荷载设计值Q2(kN/m),与下列何项数值最为接近?

(A)160 (B)185 (C)200 (D)220

【答案】 (B)

【解答】 根据《砌体结构设计规范》7.3.4条第2款“承重墙梁的墙梁顶面的荷载设计值,取托梁以上各层墙体自重,以及墙梁顶面以上各层楼(屋)盖的恒荷载和活荷载。”

(1)托梁以上各层墙体自重4.5×3×4=54kN/m。

(2)墙梁顶面以上各层楼(屋盖)的恒荷载与活荷载

恒荷载 15kN/m×4=60kN/m

活荷载 8kN/m×4=32kN/m

(3)根据《砌体结构设计规范》式(4.1.52):

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安全等级二级,γ0=1.0;设计使用年限50年,γL=1.0。

Q2=1.0×[1.35×(54+60)+1.4×1.0×0.7×32]=185.26kN

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