理论教育 组合墙体的受压承载力设计值

组合墙体的受压承载力设计值

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:假设组合砖墙的稳定系数φcom已知,试问,该组合墙体底层轴心受压承载力设计值,应与下列何项数值最为接近?试问,砖砌体和钢筋混凝土构造柱组成的组合砖墙的轴心受压承载力,与下列何项数值最为接近?

组合墙体的受压承载力设计值

《砌体结构设计规范》规定:

8.2.7 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙(图8.2.7)的轴心受压承载力,应按下列公式计算:

Nφcom[fA+ηfcAc+fyAs′)] (8.2.7⁃1)

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式中 φcom——组合砖墙的稳定系数,可按表8.2.3采用;

η——强度系数,当l/bc小于4时,取l/bc等于4;

l——沿墙长方向构造柱的间距;

bc——沿墙长方向构造柱的宽度;

A——扣除孔洞和构造柱的砖砌体截面面积;

Ac——构造柱的截面面积。

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图8.2.7 砖砌体和构造柱组合墙截面

8.2.8 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙,平面外的偏心受压承载力,可按下列规定计算:

1 构件的弯矩或偏心距可按本规范第4.2.5条规定的方法确定;

2 可按本规范第8.2.4条和8.2.5条的规定确定构造柱纵向钢筋,但截面宽度应改为构造柱间距l;大偏心受压时,可不计受压区构造柱混凝土和钢筋的作用,构造柱的计算配筋不应小于第8.2.9条规定的要求。

真题 【7.3.1】 (2004年二级考题,原题为连锁题中的一道子题,现改写成一道独立题)

某多层砌体结构承重横墙,如图7.3.1所示,墙厚240mm,总长度为5040mm,墙两端及墙段正中部位均设构造柱,柱断面尺寸均为240mm×240mm;构造柱混凝土强度等级为C20,每根构造柱均配置4978-7-111-49250-4-Chapter07-107.jpg14纵向钢筋(每根构造柱全部纵筋面积As=615mm2)。底层墙体采用MU10级烧结普通砖、M10级混合砂浆砌筑,施工质量控制等级为B级,符合组合砖墙的要求。

假设组合砖墙的稳定系数φcom已知,试问,该组合墙体底层轴心受压承载力设计值(kN),应与下列何项数值最为接近?

提示按该段墙体整体计算;fc=9.6N/mm2fy′=270N/mm2

(A)3400φcom (B)3300φcom (C)1400φcom (D)1200φcom

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图 7.3.1

【答案】 (B)

【解答】

(1)根据《砌体结构设计规范》表3.2.1⁃1,MU10烧结普通砖,M10混合砂浆,f=1.89MPa

(2)根据《砌体结构设计规范》8.2.7条:

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N=φcom[fA+ηfcAc+fyAs′)]

=φcom[1.89×(2400-240)×240×2+0.6148×3×(9.6×240×240+270×615)]

=3285694φcom(N)≈3285.7φcom(kN)

(B)正确。

真题 【7.3.2】 (2003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)

某多层砌体房屋局部承重横墙,采用MU10烧结普通砖、M7.5混合砂浆砌筑,防潮层以下采用M10水泥砂浆砌筑,砌体施工质量控制等级为B级。

假定某段横墙增设构造柱GZ(240mm×240mm),其局部平面如图7.3.2所示。GZ采用C25混凝土,竖向受力钢筋为4978-7-111-49250-4-Chapter07-110.jpg14,箍筋978-7-111-49250-4-Chapter07-111.jpg6@100。已知组合砖墙的稳定系数φcom=0.804。试问,砖砌体和钢筋混凝土构造柱组成的组合砖墙的轴心受压承载力,与下列何项数值最为接近?

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图 7.3.2

(A)1150kN/m (B)1075kN/m (C)950kN/m (D)914kN/m

【答案】 (B)

【解答】

(1)根据《砌体结构设计规范》表3.2.1⁃1,MU10烧结普通砖,M7.5混合砂浆,f=1.69MPa。

(2)根据《混凝土结构设计规范》表4.1.4⁃1,C25混凝土,fc=11.9MPa。

(3)根据《混凝土结构设计规范》表4.2.3⁃1,HPB300钢筋,fy′=270MPa,4978-7-111-49250-4-Chapter07-113.jpg14,As=615mm2。(www.daowen.com)

(4)根据《砌体结构设计规范》8.2.7条,取三个构造柱之间一段墙体计算,按图7.3.2计算长度l=2200mm。

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N=φcom[fA+ηfcAc+fyAs′)]

=0.804×[1.69×240×(2200-240)+0.6346(11.9×240×240+270×615)]

=1073606N≈1073.61kN所以,(B)正确。

真题 【7.3.3】 (2014年一级考题,原题为连锁题中一道子题)

某砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙,如图7.3.3所示,结构安全等级二级,构造柱截面均为240mm×240mm,混凝土采用C20(fc=9.6MPa),砌体采用MU10烧结多孔砖和M7.5混合砂浆砌筑,构造措施满足规范要求,砌体施工质量控制等级为B级,承载力验算时不考虑墙体自重。

假定,房屋的静力计算方案为刚性方案,其所在二层高为3.0m。构造柱纵向钢筋配4978-7-111-49250-4-Chapter07-115.jpg14(fy=270MPa),试问,该组合墙单位墙长的轴心受压承载力设计值(kN/m)与下列何项数值最为接近?

提示:强度系数η=0.646。

(A)300 (B)400 (C)500 (D)600

【答案】 (C)

【解答】

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图 7.3.3

方法一:取一个计算单元

(1)计算组合砖墙的稳定系数。根据《砌体结构设计规范》5.1.3条:S=8.4>2H=6 H0=1.0H=3m β=H0/h=3000/240=12.5 ρ=616/(2100×4)×100%=0.12%

查表8.2.3,插值为:0.82。

(2)计算组合墙单位墙长的轴心受压承载力设计值

根据《砌体结构设计规范》8.2.7条,L/bc=2100/240=8.75>4

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Nφcom[fA+ηfcAc+fyAs′)]

=0.82×[1.69×(2100-240)×240+0.646(240×240×9.6+616×270)]=999.64kN

999.64/2.1=476kN/m,选(C)。

方法二:取整片墙

0.82×[1.69×(4×2100+2×120-5×240)×240+0.646×5×(9.6×240×240+270×616)]=0.82×(3017664+2323274.4)=4379.6kN

4379.6/8.64=506.9kN/m 选(C)。

真题 【7.3.4】 条件同上题,假定,组合墙中部构造柱顶作用一偏心荷载,其轴向压力设计值N=672kN,在墙体平面外方向的砌体截面受压区高度x=120mm。构造柱纵向受力钢筋为HPB300级,采用对称配筋,as=as′=35mm。试问,该构造柱计算所需总配筋值(mm2)与下列何项数值最为接近?

提示:计算截面宽度取构造柱的间距。

(A)310 (B)440 (C)610 (D)800

【答案】 (B)

【解答】 根据《砌体结构设计规范》8.2.8条,砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙,平面外的偏心受压承载力,可按本规范8.2.4条和8.2.5条的规定确定构造柱的纵向配筋。

(1)确定大小偏心。根据《砌体结构设计规范》8.2.5条3款,受压区相对高度界限值取0.47。

则:0.47×(240-35)=96<120 为小偏心受压

(2)求组合砖砌体的钢筋应力。根据《砌体结构设计规范》8.2.5条1款:

978-7-111-49250-4-Chapter07-118.jpg=x/h0=120/205=0.585

σs=650-800×0.585=182

(3)求构造柱计算所需总配筋值。根据《砌体结构设计规范》8.2.4条:

NfA′+fcAc′+ηsfyAs′-σsAs 构造柱为混凝土构造柱,ηs=1.0,所以有

672×103≤1.69×(2100-240)×120+120×240×9.6+1.0×270×As-182As

672×103≤377208+276480+88As

解得:As≥208mm2,2As≥416mm2。故选(B)。

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