(四)剛性方案房屋的靜力計(jì)算
1.單層房屋承重縱墻
(1)計(jì)算單元、計(jì)算簡(jiǎn)圖和荷載
對(duì)有門窗洞口的外縱墻,可取一個(gè)開間的墻體作為計(jì)算單元。對(duì)無(wú)門窗洞口的縱墻,可取1.0m墻體作為計(jì)算單元。
在豎向和水平荷載作用下,可將墻上端視作為不動(dòng)鉸支座支承于屋蓋,下端嵌固于基礎(chǔ)頂面的豎向構(gòu)件,計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖11—12。
作用于排架上的豎向荷載(包括屋蓋自重、屋面活載和雪載),以集中力N1的形式作用于墻頂端。由于屋架或大梁對(duì)墻體中心線有偏心距e,屋面豎向荷載還產(chǎn)生彎矩M=N1·e。
作用于屋面上的風(fēng)載簡(jiǎn)化為集中力形式直接通過屋蓋傳至橫墻,對(duì)縱墻不產(chǎn)生內(nèi)力。
作用于墻面上的風(fēng)荷載為均布荷載,迎風(fēng)面為壓力,背風(fēng)面為吸力。
墻體自重作用于墻體中心線上,對(duì)等截面墻時(shí),墻體自重不產(chǎn)生彎矩。
(2)內(nèi)力計(jì)算
豎向荷載作用下,內(nèi)力如圖 11-13(a)所示。
水平荷載作用下,內(nèi)力如圖11—13(b)所示。
(3)截面承載力驗(yàn)算
取縱墻頂部和底部?jī)蓚(gè)控制截面進(jìn)行內(nèi)力組合,考慮荷載組合系數(shù),取最不利內(nèi)力進(jìn)行驗(yàn)算! 2.多層房屋承重縱墻
多層房屋通常選取荷載較大、截面較弱的一個(gè)開間作為計(jì)算單元,如圖11-14,受荷寬度為(l1+l2)/2。
在豎向荷載作用下,多層房屋墻體在每層范圍內(nèi),可近似地看作兩端鉸支的豎向構(gòu)件;在水平荷載作用下,可視作豎向的多跨連續(xù)梁,如圖11-15。
剛性方案多層房屋因風(fēng)荷載引起的內(nèi)力很小,當(dāng)剛性房屋外墻符合下列要求時(shí),可不考慮風(fēng)荷載的影響。
(1) 洞口水平截面面積不超過全截面面積的2/3;
(2)層高和總高不超過表11—14的規(guī)定;
(3)屋面自重不小于0.8kN/㎡。
當(dāng)必須考慮風(fēng)荷載時(shí),風(fēng)荷載引起的彎矩M,可按下式計(jì)算:
注:對(duì)于多層砌塊房屋190m厚的外墻,當(dāng)層高不大于2.8m,總高不大于19.6m,基本風(fēng)壓不大于0.7kN/㎡時(shí),可不考慮風(fēng)荷載的影響! (五)彈性方案單層房屋的靜力計(jì)算
1.計(jì)算簡(jiǎn)圖
對(duì)于彈性方案單層房屋,在荷載作用下,墻柱內(nèi)力可按有側(cè)移的平面排架計(jì)算,不考慮房屋的空間工作,計(jì)算簡(jiǎn)圖按下列假定確定:
(1)屋架或屋面梁與墻柱的連接,可視為可傳遞垂直力和水平力的鉸,墻、柱下端與基礎(chǔ)頂面為固定端連接。
(2)將屋架或屋面大梁視作剛度為無(wú)限大的水平桿件,在荷載作用下,不產(chǎn)生拉伸或壓縮變形。
根據(jù)上述假定,計(jì)算簡(jiǎn)圖為鉸接平面排架。
2.內(nèi)力計(jì)算
(1)先在排架上端加一假想的不動(dòng)鉸支座,成為無(wú)側(cè)移的平面排架,算出在荷載作用下該支座的反力及,畫出排架柱的內(nèi)力圖。
(2)將柱頂支座反力及反方向作用在排架頂端,算出排架內(nèi)力,畫出相應(yīng)的內(nèi)力圖。
(3)將上述兩種計(jì)算結(jié)果疊加,假想的柱頂支座反力尺相互抵消,疊加后的內(nèi)力圖即為彈性方案有側(cè)移平面排架的計(jì)算結(jié)果。
(4)內(nèi)力計(jì)算(圖11—16)
1)屋蓋荷載
屋蓋荷載N1作用點(diǎn)對(duì)砌體重心有偏心矩e1,所以柱頂作用有軸向力N1和彎矩M=N1·e1。由于荷載對(duì)稱,柱頂無(wú)位移,假想柱頂支座反力R=0。
2)風(fēng)荷載
屋蓋結(jié)構(gòu)傳來(lái)的風(fēng)荷載以集中力作用于柱頂,迎風(fēng)面風(fēng)載為W1,背風(fēng)面為W2,
見(圖11-17a)。
將圖11-17(b)與圖11-17(c)兩種情況所得的彎矩圖11-17(d)與圖11-7(e)疊 加,即可得排架彎矩圖11—17(f)。
(六)剛彈性方案房屋的靜力計(jì)算
在水平荷載作用下,剛彈性方案房屋產(chǎn)生水平位移較彈性方案小。在靜力計(jì)算中,屋蓋作為墻柱的彈性支承,計(jì)算方法類似于彈性方案,不同的僅是考慮房屋的空間作用,將作用在排架頂端的支座反力R改為ηiR(圖11—18)。ηi為空間性能影響系數(shù),由表11—12確定。
對(duì)多層剛彈性方案房屋,只需在各層橫梁與柱連接點(diǎn)處加一水平支桿,求出各層水平支桿反力Ri后,再將ηiR反向施加在相應(yīng)的水平支桿上,計(jì)算其內(nèi)力,最后將結(jié)果疊加。
(七)上柔下剛和上剛下柔房屋的靜力計(jì)算
1.上柔下剛房屋的靜力計(jì)算
上柔下剛的多層房屋指頂層橫墻間距超過剛性方案的限值,而下面各層橫墻間距均在剛性方案限值范圍內(nèi)的房屋。在確定計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí),頂層可按單層剛彈性或彈性方案進(jìn)行靜力計(jì)算,空間性能影響系數(shù)ηi根據(jù)屋蓋類別按表11-12確定。下面各層仍按剛性方案進(jìn)行內(nèi)力分析,上下層交接處可只考慮豎向荷載向下傳遞,不考慮固端彎矩。
2.上剛下柔房屋的靜力計(jì)算
上剛下柔房屋是指底層橫墻間距超過剛性方案的限值,而上面各層橫墻間距在剛性方案限值內(nèi)的房屋。在水平荷載作用下,內(nèi)力可按下述方法進(jìn)行計(jì)算。
首先,在各層橫梁與立柱連接處加一水平鉸支桿,計(jì)算其在水平荷載作用下(結(jié)點(diǎn)處無(wú)側(cè)移)的內(nèi)力和各支桿反力Ri[(圖11—19(b)],然后將上面各層樓層疊合成剛度無(wú)限大的橫梁,成為單層排架,如圖1l—19(c)。
其次,將各層水平支桿反力凡反向后對(duì)單層排架頂部取矩,則
最后,將上述計(jì)算結(jié)果疊加,即得所求的內(nèi)力。 三、無(wú)筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算
(一)受壓構(gòu)件
(1)在工程中無(wú)筋砌體受壓構(gòu)件是最常遇到的,如混合結(jié)構(gòu)房屋的窗間墻和磚柱,它們承受上部傳來(lái)的豎向荷載和自身重量!镀鲶w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50003—2001)(本節(jié)以下均簡(jiǎn)稱《砌體規(guī)范》)對(duì)不同高厚比β=H0/h和不同偏心率 e/h(e/hT或)的受壓構(gòu)件承載力采用下式計(jì)算:
(3)受壓構(gòu)件的計(jì)算高度H0,應(yīng)根據(jù)房屋類別和構(gòu)件支承條件等按表11—16采用。表中的構(gòu)件高度H應(yīng)按下列規(guī)定采用:
1)在房屋底層,為樓板頂面到構(gòu)件下端支點(diǎn)的距離。下端支點(diǎn)的位置,可取在基礎(chǔ)頂面;當(dāng)埋置較深且有剛性地坪時(shí),可取室外地面下500mm處;
2)在房屋其他層次,為樓板或其他水平支點(diǎn)間的距離;
3)對(duì)于無(wú)壁柱的山墻,可取層高加山墻尖高度的1/2;對(duì)于帶壁柱的山墻可取壁柱處的山墻高度。
(4)對(duì)有吊車的房屋,當(dāng)荷載組合不考慮吊車作用時(shí),變截面柱上段的計(jì)算高度可按表1l—16規(guī)定采用;變截面柱下段的計(jì)算高度可按下列規(guī)定采用:
注:①表中Hu為變截面柱的上段高度;Hl為變截面的下段高度;
②對(duì)于上端為自由端的構(gòu)什,Ho=2H:
③獨(dú)立磚柱,當(dāng)無(wú)柱間支撐時(shí),柱在垂直排架方向的H0應(yīng)按表中數(shù)值乘以1.25后采用;
④s一房屋橫墻間距;
⑤自承重墻的計(jì)算高度應(yīng)根據(jù)周邊支承或拉接條件確定。
1)當(dāng)Hu/H≤1/3時(shí),取無(wú)吊車房屋的H0;
2)當(dāng)1/3u/H<1/2時(shí),取無(wú)吊車房屋的H0乘以修正系數(shù)μ0,
Iu為變截面柱上段的慣性矩,Il為變截面柱下段的慣性矩;
3)當(dāng)Hu/H≥1/2時(shí),取無(wú)吊車房屋的Ho。但在確定β值時(shí),應(yīng)采用上柱截面。
注:本條規(guī)定也適用于無(wú)吊車房屋的變截面柱。
(5)軸向力的偏心距e按內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算,并不應(yīng)超過0.6y。y為截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離。 (二)局部受壓
砌體的局部受壓按受力特點(diǎn)的不同可以分為局部均勻受壓和梁端局部受壓兩種。
1.砌體截面局部均勻受壓
當(dāng)荷載均勻地作用在砌體局部受壓面積上時(shí),就屬于這種情況,其承載能力按下列公式計(jì)算:
式中 Nl——局部受壓面積—卜的軸向力設(shè)計(jì)值;
γ——砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù),由于局部受壓砌體有套箍作用存在,其抗壓強(qiáng)度的提高通過γ來(lái)考慮;
計(jì)算所得的γ值,尚應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)在圖11-20(a)的情況下,γ≤2.5;
2)在圖11-20(b)的情況下,γ≤2.0;
3)在圖11-20(c)的情況下,γ≤1.5;
4)在圖11-20(d)的情況下,γ≤1.25;
5)對(duì)多孔磚砌體和按《砌體規(guī)范》第6.2.13條的要求灌孔的砌塊砌體,在1)、2)、3)款的情況下,尚應(yīng)符合γ≤1.5。未灌孔混凝土砌塊砌體,γ≤1.0。
At——局部受壓面積;
A0—影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積,按圖11-20計(jì)算。即按下列規(guī)定采用:
式中 a、b——矩形局部受壓面積Al的邊長(zhǎng);
h、hl——墻厚或柱的較小邊長(zhǎng),墻厚;
c——矩形局部受壓面積的外邊緣至構(gòu)件邊緣的較小距離,當(dāng)大于h時(shí),應(yīng)取 h。
2.梁端局部受壓
當(dāng)梁支承在砌體上時(shí),由于梁的彎曲,使梁端有脫開砌體的趨勢(shì),所以梁端受壓屬于非均勻局部受壓,見圖11-21。梁端支承處砌體的局部受壓承載力按公式(10-26)計(jì)算:
式中 ao——梁端有效支承長(zhǎng)度,當(dāng)ao>o時(shí),應(yīng)取ao=a;
a——梁端實(shí)際支承長(zhǎng)度(1tlln);
hc——梁的截面高度(mill);
f——砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)。
當(dāng)梁端局部受壓承載力不滿足要求時(shí),可以通過在梁端加鋼筋混凝土墊塊(預(yù)制剛性墊塊,與梁端現(xiàn)澆成整體的墊塊,或?qū)⒘憾朔旁阡摻罨炷翂|梁(如圈梁)上來(lái)解決,具體計(jì)算方法可參見《砌體規(guī)范》有關(guān)條款!(三)軸心受拉構(gòu)件
軸心受拉構(gòu)件的承載力,應(yīng)按公式(1l—28)計(jì)算:
式中 V——剪力設(shè)計(jì)值;
fV——砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)按表11—11采用;
b——截面寬度;
z——內(nèi)力臂,z=I/S,當(dāng)截面為矩形時(shí),z=2h/3;
I、S、h——分別為截面的慣性矩、截面面積矩和截面高度。
(五)受剪構(gòu)件
沿通縫或沿階梯形截面破壞時(shí)受剪構(gòu)件的承載力,應(yīng)按公式(11-31)計(jì)算:
式中 H0——墻、柱的計(jì)算高度,可按本節(jié)三、(一)、(3)的規(guī)定采用;
h——墻厚或矩形柱與H0相對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng);
μ1——自承重墻允許高厚比的修正系數(shù);
μ2——有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數(shù);
[β]——墻、柱的允許高厚比,應(yīng)按表11-17采用。
注:①當(dāng)與墻連接的相鄰兩橫墻間的距離s≤μ1μ2[β]h時(shí),墻的高度可不受式(11-32)的限制
②變截面柱的高厚比可按上、下截面分別驗(yàn)算、其計(jì)算高度可按本節(jié)三、(—)、(4)的規(guī)定采用。驗(yàn)算上柱的高厚比時(shí),墻、柱的允許高厚比可按表11—17的數(shù)值乘以1.3后采用。
注:①毛石墻、柱允許高厚比應(yīng)按表中數(shù)值降低20%;
②組合磚砌體構(gòu)件的允許高厚比,可按表中數(shù)值提高20%,但[β]值不得大干28;
③驗(yàn)算施工階段砂漿尚未硬化的新砌砌體高厚比時(shí),允許高厚比[β]值對(duì)墻取14,對(duì)柱取11。
(2)帶壁柱墻和帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗(yàn)算,應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行:
1)按公式(1l-32)驗(yàn)算帶壁柱墻的高厚比,此時(shí)公式中A應(yīng)改用帶壁柱墻截面的折算厚度AT,在確定截面回轉(zhuǎn)半徑時(shí),墻截面的翼緣寬度,可按《砌體規(guī)范》第4.2.8條的規(guī)定采用;當(dāng)確定帶壁柱墻的計(jì)算高度H0時(shí),應(yīng)取相鄰橫墻間的距離。
2)當(dāng)構(gòu)造柱截面寬度不小于墻厚時(shí),可按公式(11—32)驗(yàn)算帶構(gòu)造柱墻的高厚比,此時(shí)公式中h取墻厚;當(dāng)確定墻的計(jì)算高度時(shí),s應(yīng)取相鄰橫墻間的距離;墻的允許高厚比[β]可乘以提高系數(shù)μC;
式中 γ——系數(shù)。對(duì)細(xì)料石、半細(xì)料石砌體,γ=0;對(duì)混凝土砌塊、細(xì)料石、毛料石及毛石砌體,γ=1.0;其他砌體,γ=1.5;
bc——構(gòu)造柱沿墻長(zhǎng)方向的寬度;
l——構(gòu)造柱的間距。
當(dāng)bc/J>0.25時(shí)取bc/J=0.25,當(dāng)bc/J<0.05,時(shí)取bc/J=0。
注:考慮構(gòu)造柱有利作用的高厚比驗(yàn)算不適用于施工階段。
3)按公式(11—32)驗(yàn)算壁柱間墻或構(gòu)造柱間墻的高厚比,此時(shí)s應(yīng)取相鄰壁柱間或相鄰構(gòu)造柱間的距離。設(shè)有鋼筋混凝土圈梁的帶壁柱墻或帶構(gòu)造柱墻,當(dāng)b/s≥1/30時(shí),圈梁可視作壁柱間墻或構(gòu)造柱間墻的不動(dòng)鉸支點(diǎn)(b為圈梁寬度)。如不允許增加圈梁寬度,可按墻體平面外等剛度原則增加圈梁高度,以滿足壁柱間墻或構(gòu)造柱間墻不動(dòng)鉸支點(diǎn)的要求。
(3)厚度h≤240mm的自承重墻,允許高厚比修正系數(shù)小應(yīng)按下列規(guī)定采用:
1)h=240mm μl=1.2;
2)h=90mm μl=1.5;
3)240mm>h>90mm μl可按插人法取值。
注:①上端為自由端墻的允許高厚比,除按上述規(guī)定提高外,尚可提高30%;
②對(duì)厚度小于90mm的墻,當(dāng)雙面用不低于M1O的水泥砂漿抹面,包括抹畫層的墻厚不小于90mm時(shí),可按墻厚等于90mm驗(yàn)算高厚比。
(4)對(duì)有門窗洞口的墻,允許高厚比修正系數(shù)μ2:應(yīng)按—下式計(jì)算:
式中 bs——在寬度s范圍內(nèi)的門窗洞口總寬度;
s——相鄰窗間墻或壁柱之間的距離。
當(dāng)按公式(11-34)箅得μ2的值小于0.7時(shí),應(yīng)采用0.7。當(dāng)洞口高度等于或小于墻高的1/5時(shí),可取μ2等于1.0。 (二)—般構(gòu)造要求
(1)五層及五層以上房屋的墻,以及受振動(dòng)或?qū)痈叽笥?m的墻、柱所用材料的最低強(qiáng)度等級(jí),應(yīng)符合下列要求:
1)磚采用MU1O;
2)砌塊采用MU7.5;
3)石材采用MU30;
4)砂漿采用M5。
注:對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限大于50年的房屋,墻、柱所用材料的最低強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)至少提高一級(jí)。
(1) 地面以下或防潮層以下的砌體、潮濕房間的墻,所用材料的最低強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符合表11-18的要求。
注:①在凍脹地區(qū),地面以下或防潮層以下的砌體,不宜采川多孔磚,如采用時(shí),只孔洞應(yīng)用水泥砂漿灌實(shí)、當(dāng)采用混凝土砌塊砌體時(shí),其孔洞應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于Cb20的混凝上灌實(shí);
②對(duì)安全等級(jí)為—級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限大于50年的房子,表中材料強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)至少提高—級(jí);
(3)承重的獨(dú)立磚柱截面尺寸不應(yīng)小于240mmX 370mm。毛石墻的厚度不宜小于350mm,毛料石柱較小邊長(zhǎng)不宜小于400mm。
注:當(dāng)有振動(dòng)荷載時(shí),墻、柱不宜采用毛石砌體。
(4)跨度大于6m的屋架和跨度大于下列數(shù)值的梁,應(yīng)在支承處砌體上設(shè)置混凝土或鋼筋混凝土墊塊;當(dāng)墻中設(shè)有圈梁時(shí),墊塊與圈梁宜澆成整體,
1)對(duì)磚砌體為4.8m;
2)對(duì)砌塊和料石砌體為4.2m;
3)對(duì)毛石砌體為3.9m。
(5)當(dāng)梁跨度大于或等于下列數(shù)值時(shí),其支承處宜加設(shè)壁柱,或采取其他加強(qiáng)措施:
1)對(duì)240mm厚的磚墻為6m,對(duì)180mm厚的磚墻為4.8m;
2)對(duì)砌塊、料石墻為4.8m。
(6)預(yù)制鋼筋混凝土板的支承長(zhǎng)度,在墻上不宜小于lOOmm;在鋼筋混凝土圈梁上不宜小于80mm;當(dāng)利用板端伸出鋼筋拉結(jié)和混凝土灌縫時(shí),其支承長(zhǎng)度可為40mm,但板端縫寬不小于80mm,灌縫混凝土不宜低于C20。
(7)支承在墻、柱上的吊車梁、屋架及跨度大于或等于下列數(shù)值的預(yù)制梁的端部,應(yīng)采用錨固件和墻、柱上的墊塊錨固:
1)對(duì)磚砌體為9m;
2)對(duì)砌塊和料石砌體為7.2m。
(8)填充墻、隔墻應(yīng)分別采取措施與周邊構(gòu)件可靠連接。
(9)山墻處的壁柱宜砌至山墻頂部,屋面構(gòu)件應(yīng)與山墻可靠拉結(jié)。
(10)砌塊砌體應(yīng)分皮錯(cuò)縫搭砌,上下皮搭砌長(zhǎng)度不得小于90mm。當(dāng)搭砌長(zhǎng)度不滿足上述要求時(shí),應(yīng)在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于2φ4的焊接鋼筋網(wǎng)片(橫向鋼筋的間距不宜大于200mm),網(wǎng)片每端均應(yīng)超過該垂直縫,其長(zhǎng)度得小于300mm。
(11)砌塊墻與后砌隔墻交接處,應(yīng)沿墻高每400mm在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于2φ4、橫筋間距不大于200mm的焊接鋼筋網(wǎng)片,(圖11-22)。
(12)混凝土砌塊房屋,宜將縱橫墻交接處、距墻中心線每邊不小于300mm范圍內(nèi)的孔洞,采用不低于Cb20灌孔混凝土灌實(shí),灌實(shí)高度應(yīng)為墻身全高。
(13)混凝土砌塊墻體的下列部位,如未設(shè)圈梁或混凝土墊塊,應(yīng)采用不低于Cb20灌孔混凝土將孔洞灌實(shí):
1)擱柵、檁條和鋼筋混凝土樓板的支承面下,高度不應(yīng)小于200mm的砌體;
2)屋架、梁等構(gòu)件的支承面下,高度不應(yīng)小于600mm,長(zhǎng)度不應(yīng)小于600mm的砌體;
3)挑梁支承面下,距墻中心線每邊不應(yīng)小于300mm,高度不應(yīng)小于600mm的砌體。
(14)在砌體中留槽洞及埋設(shè)管道時(shí),應(yīng)遵守下列規(guī)定:
1)不應(yīng)在截面長(zhǎng)邊小于500mm的承重墻體、獨(dú)立柱內(nèi)埋設(shè)管線;
2)不宜在墻體中穿行暗線或預(yù)留、開鑿溝槽,無(wú)法避免時(shí)應(yīng)采取必要的措施或按削弱后的截面驗(yàn)算墻體的承載力。
注:對(duì)受力較小或未灌孔的砌塊砌體,允許在墻體的豎向孔洞中設(shè)置管線。
(15)夾心墻應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)混凝土砌塊的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于MU1O;
2)夾心墻的夾層厚度不宜大于100mm;
3)夾心墻外葉墻的最大橫向支承間距不宜大于9m。
(16)夾心墻葉墻間的連接應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)葉墻應(yīng)用經(jīng)防腐處理的拉結(jié)件或鋼筋網(wǎng)片連接;
2)當(dāng)采用環(huán)形拉結(jié)件時(shí),鋼筋直徑不應(yīng)小于4mm,當(dāng)為z形拉結(jié)件時(shí),鋼筋直徑不應(yīng)小于6㎜。拉結(jié)件應(yīng)沿豎向梅花形布置,拉結(jié)件的水平和豎向最大間距分別不宜大于800㎜和600㎜;對(duì)有振動(dòng)或有抗震設(shè)防要求時(shí),其水平和豎向最大間距分別不宜大于800㎜和400㎜;
3)當(dāng)采用鋼筋網(wǎng)片作拉結(jié)件時(shí),網(wǎng)片橫向鋼筋的直徑不應(yīng)小于4㎜,其間距不應(yīng)大于400mm;網(wǎng)片的豎向間距不宜大于600㎜,對(duì)有振動(dòng)或有抗震設(shè)防要求時(shí),不宜大于400mm;
4)拉結(jié)件在口十墻上的擱置長(zhǎng)度,不應(yīng)小于葉墻厚度的2/3,并不應(yīng)小于60mm;
5)門窗洞口周邊300㎜范圍內(nèi)應(yīng)附加間距不大于600㎜的拉結(jié)件。
注:對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限大于50年的房屋,夾心墻葉墻間宜采用不銹鋼拉結(jié)件!(三)防止或減輕墻體開裂的主要措施
(1)為了防止或減輕房屋在正常使用條件下,由溫差和砌體干縮引起的墻體豎向裂縫,應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。伸縮縫應(yīng)設(shè)在因溫度和收縮變形可能引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方。伸縮縫的間距可按表11-19采用。
注:①對(duì)燒結(jié)普通磚、多孔磚、配筋砌塊砌體房取表中數(shù)值;對(duì)石砌體、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚和混凝土砌塊房屋取表中數(shù)值乘以0.8的系數(shù),當(dāng)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并采取有效措施時(shí),可不遵守本表規(guī)定;
②在鋼筋混凝土屋面上掛瓦的屋蓋應(yīng)按鋼筋混凝土屋蓋采用;
③按本表設(shè)置的墻體伸縮縫,一般不能同時(shí)防止由于鋼筋混凝土屋蓋的溫度變形和砌體干縮變形引起的墻體局部裂縫;
④層高大于5m的燒結(jié)普通磚、多孔磚、配筋砌塊砌體結(jié)構(gòu)單層房屋,其伸縮縫間距可按表中數(shù)值乘以1.3;
⑤溫差較大且變化頻繁地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)不采暖的房屋及構(gòu)筑物墻體的伸縮縫的最大間距,應(yīng)按表中數(shù)值予以適當(dāng)減;
⑥墻體的伸縮縫應(yīng)與結(jié)構(gòu)的其他變形縫相重合,在進(jìn)行立面處理時(shí),必須保征縫隙的伸縮作用。
(2)為了防止或減輕房屋頂層墻體的裂縫,可根據(jù)情況采取下列措施:
1)屋面應(yīng)設(shè)置保溫、隔熱層;
2)屋面保溫(隔熱)層或屋面剛性面層及砂漿找平層應(yīng)設(shè)置分隔縫,分隔縫間距不宜大于6m,并與女兒墻隔開,其縫寬不小于30㎜;
3)采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋
4)在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設(shè)置水平滑動(dòng)層,滑動(dòng)層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片等;對(duì)于長(zhǎng)縱墻,可只在其兩端的2-3個(gè)開間內(nèi)設(shè)置,對(duì)于橫墻可只在其兩端各l/4范圍內(nèi)設(shè)置(l為橫墻長(zhǎng)度);
5)頂層屋面板下設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁,并沿內(nèi)外墻拉通,房屋兩端圈梁下的墻體內(nèi)宜適當(dāng)設(shè)置水平鋼筋; ’
6)頂層挑梁末端下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置3道焊接鋼筋網(wǎng)片(縱向鋼筋不宜少于2φ4,橫筋間距不宜大于200mm)或2φ6鋼筋,鋼筋網(wǎng)片或鋼筋應(yīng)白挑梁末端伸人兩邊墻體不小于1m(圖11-23);
7)頂層墻體有門窗等洞口時(shí),在過梁上的水平灰縫內(nèi)設(shè)置2~3道焊接鋼筋網(wǎng)片或2φ6鋼筋,并應(yīng)伸人過梁兩端墻內(nèi)不小于600㎜;
8)頂層及女兒墻砂漿強(qiáng)度等級(jí)不低于M5;
9)女兒墻應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱,構(gòu)造柱間距不宜大于4m,構(gòu)造柱應(yīng)伸至女兒墻頂并與現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂整澆在一起;
10)房屋頂層端部墻體內(nèi)適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造柱。
(3)為防止或減輕房屋底層墻體裂縫,可根據(jù)情況采取下列措施:
1)增大基礎(chǔ)圈梁的剛度;
2)在底層的窗臺(tái)下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置3道焊接鋼筋網(wǎng)片或2φ6鋼筋,并伸人兩邊窗間墻內(nèi)不小于600㎜;
3)采用鋼筋混凝土窗臺(tái)板,窗臺(tái)板嵌入窗間墻內(nèi)不小于600mm。
(4)墻體轉(zhuǎn)角處和縱橫墻交接處宜沿豎向每隔400—500mm設(shè)拉結(jié)鋼筋,其數(shù)量為每120mm墻厚不少于1φ6或焊接鋼筋網(wǎng)片,埋人長(zhǎng)度從墻的轉(zhuǎn)角或交接處算起,每邊不小于600mm。 ;
(5)對(duì)灰砂磚、粉煤灰磚、混凝土砌塊或其他非燒結(jié)磚,宜在各層門、窗過梁上方的水平灰縫內(nèi)及窗臺(tái)下第一和第二道水平灰縫內(nèi)設(shè)置焊接鋼筋網(wǎng)片或2φ6鋼筋,焊接鋼筋網(wǎng)片或鋼筋應(yīng)伸人兩邊窗間墻內(nèi)不小于600㎜。
當(dāng)灰砂磚、粉煤灰磚、混凝土砌塊或其他非燒結(jié)磚實(shí)體墻長(zhǎng)大于5m時(shí),宜在每層墻高度中部設(shè)置2~3道焊接鋼筋網(wǎng)片或3φ6的通長(zhǎng)水平鋼筋,豎向間距宜為500mm。
(6)為防止或減輕混凝土砌塊房屋頂層兩端和底層第一、第二開間門窗洞處的裂縫可采取下列措施:
1)在門窗洞口兩側(cè)不少于一個(gè)孔洞中設(shè)置不小于1φ12鋼筋,鋼筋應(yīng)在樓層圈梁或基礎(chǔ)錨固,并采用不低于Cb20灌孔混凝土灌實(shí);
2)在門窗洞口兩邊的墻體的水平灰縫中,設(shè)置長(zhǎng)度不小于900mm、豎向間距為400mm的2φ4焊接鋼筋網(wǎng)片;
3)在頂層和底層設(shè)置通長(zhǎng)鋼筋混凝土窗臺(tái)梁,窗臺(tái)梁的高度宜為砌塊高的模數(shù),縱筋不少于4φ10、箍筋φ6@200,Cb20混凝土。
(7)當(dāng)房屋剛度較大時(shí),可在窗臺(tái)下或窗臺(tái)角處墻體內(nèi)設(shè)置豎向控制縫。在墻體高度或厚度突然變化處也宜設(shè)置豎向控制縫,或采取其他可靠的防裂措施。豎向控制縫的構(gòu)造或嵌縫材料應(yīng)能滿足墻體平面外傳力和防護(hù)的要求。
(8)灰砂磚、粉煤灰磚砌體宜采用粘結(jié)性好的砂漿砌筑,混凝土砌塊砌體應(yīng)采用砌塊專用砂漿砌筑。
(9)對(duì)防裂要求較高的墻體,可根據(jù)情況采取專門措施。
五、圈梁、過梁、墻梁和挑梁
(一)圈梁
(1)為了增強(qiáng)房屋的整體剛度,防止由于地基的不均勻沉降或較大振動(dòng)荷載等對(duì)房屋引起的不利影響,可在墻中設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁。
(2)車間、倉(cāng)庫(kù)、食堂等空曠的單層房屋應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置圈梁:
1)磚砌體房屋,檐口標(biāo)高為5~8m時(shí),應(yīng)在檐口標(biāo)高處設(shè)置圈梁一道,檐口標(biāo)高大于8m時(shí),應(yīng)增加設(shè)置數(shù)量;
2)砌塊及料石砌體房屋,檐口標(biāo)高為4~5m時(shí),應(yīng)在檐口標(biāo)高處設(shè)置圈梁一道,檐口標(biāo)高大于5m時(shí),應(yīng)增加設(shè)置數(shù)量。
對(duì)有吊車或較大振動(dòng)設(shè)備的單層工業(yè)房屋,除在檐口或窗頂標(biāo)高處設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁外,尚應(yīng)增加設(shè)置數(shù)量。
(3)宿舍、辦公樓等多層砌體民用房屋,且層數(shù)為3~4層時(shí),應(yīng)在檐口標(biāo)高處設(shè)置圈梁一道。當(dāng)層數(shù)超過4層時(shí),應(yīng)在所有縱橫墻上隔層設(shè)置。
多層砌體工業(yè)房屋,應(yīng)每層設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁。
設(shè)置墻梁的多層砌體房屋應(yīng)在托梁、墻梁頂面和檐口標(biāo)高處設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁,其他樓層處應(yīng)在所有縱橫墻上每層設(shè)置。
(4)建筑在軟弱地基或不均勻地基上的砌體房屋,除按規(guī)定設(shè)置圈梁處,尚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007—2002)的有關(guān)規(guī)定。
(5)圈梁應(yīng)符合下列構(gòu)造要求:
1)圈梁宜連續(xù)地設(shè)在同一水平面上,并形成封閉狀;當(dāng)圈梁被門窗洞口截?cái)鄷r(shí),應(yīng)在洞口上部增設(shè)相同截面的附加圈梁。附加圈梁與圈梁的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于其中到中垂直間距的 2倍,且不得小于lm;
2)縱橫墻交接處的圈梁應(yīng)有可靠的連接。剛彈性和彈性方案房屋,圈梁應(yīng)與屋架、大梁等構(gòu)件可靠連接;
3)鋼筋混凝土圈梁的寬度宜與墻厚相同,當(dāng)墻厚h≥240mm時(shí),其寬度不宜小于2h/3。圈梁高度不應(yīng)小于120mm?v向鋼筋不應(yīng)少于4φ10,綁扎接頭的搭接長(zhǎng)度按受拉鋼筋考慮,箍筋間距不應(yīng)大于300mm;
4)圈梁兼作過梁時(shí),過梁部分的鋼筋應(yīng)按計(jì)算用量另行增配。
(6)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓(屋)蓋的多層砌體結(jié)構(gòu)房屋,當(dāng)層數(shù)超過5層時(shí),除在檐口標(biāo)高處設(shè)置一道圈梁外,可隔層設(shè)置圈梁,并與樓(屋)面板一起現(xiàn)澆。未設(shè)置圈梁的樓面板嵌入墻內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于120mm,并沿墻長(zhǎng)配置不少于2φ10的縱向鋼筋。
(二)過梁
(1)磚砌過梁的跨度,不應(yīng)超過下列規(guī)定:
鋼筋磚過梁為1.5m;
磚砌平拱為1.2m。
對(duì)有較大振動(dòng)荷載或可能產(chǎn)生不均勻沉降的房屋,應(yīng)采用鋼筋混凝土過梁。
(2)過梁的荷載,應(yīng)按下列規(guī)定采用:
1)梁、板荷載
對(duì)磚和小型砌塊砌體,當(dāng)梁、板下的墻體高度hw n時(shí)(ln為過梁的凈跨)應(yīng)計(jì)入梁、板傳來(lái)的荷載。當(dāng)梁、板下的墻體高度hw≥l n時(shí),可不考慮梁、板荷載。
2)墻體荷載
a.對(duì)磚砌體,當(dāng)過梁上的墻體高度hwn/3時(shí),應(yīng)按墻體的均布自重采用。當(dāng)墻體高度hw≥l n/3時(shí),應(yīng)按高度為l n/3墻體的均布自重采用;
6.對(duì)混凝土砌塊砌體,當(dāng)過梁上的墻體高度hw n/2時(shí),應(yīng)按墻體的均布自重采用。當(dāng)墻體高度九hw≥l n/2時(shí),應(yīng)按高度為l n/2墻體的均布自重采用。
(3)過梁的計(jì)算,宜符合下列規(guī)定:
1)磚砌平拱
磚砌平拱受彎和受剪承載力,可按式(11-29)、(11-30)并采用沿齒縫截面的彎曲抗拉強(qiáng)度或抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算;
2)鋼筋磚過梁
a.受彎承載力可按下式計(jì)算:
式中 M——按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值;
fy——鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;
As——受拉鋼筋的截面面積;
H0——過梁截面的有效高度。
as——受拉鋼筋重心至截面下邊緣的距離;
A——過梁的截面計(jì)算高度,取過梁底面以上的墻體高度,但不大于ln/3;當(dāng)考慮梁、板傳來(lái)的荷載時(shí),則按梁、板下的高度采用。
b.受剪承載力可按式(11-30)計(jì)算;
c.鋼筋混凝土過梁,應(yīng)按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算。驗(yàn)算過梁下砌體局部受壓承載力時(shí),可不考慮上層荷載的影響。
(4)磚砌過梁的構(gòu)造要求應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)磚砌過梁截面計(jì)算高度內(nèi)的砂漿不宜低于M5;
2)磚砌平拱用豎磚砌筑部分的高度不應(yīng)小于240mm;
3)鋼筋磚過梁底面砂漿層處的鋼筋,其直徑不應(yīng)小于5mm,間距不宜大于120㎜,鋼筋伸人支座砌體內(nèi)的長(zhǎng)度不宜小于240㎜,砂漿層的厚度不宜小于30mm。
(三)墻梁
(1)墻梁包括簡(jiǎn)支墻梁、連續(xù)墻梁和框支墻梁?蓜澐譃槌兄貕α汉妥猿兄貕α骸
(2)采用燒結(jié)普通磚和燒結(jié)多孔磚砌體和配筋砌體的墻梁設(shè)計(jì)應(yīng)符合表11—20的規(guī)定。墻梁計(jì)算高度范圍內(nèi)每跨允許設(shè)置一個(gè)洞口;洞口邊至支座中心的距離ai;,距邊支座不應(yīng)小于0.15loi,距中支座不應(yīng)小于0.07 loi 。對(duì)多層房屋的墻梁,各層洞口宜設(shè)置在相同位置,并宜上、下對(duì)齊。
注:①采用混凝土小型砌塊砌體的墻梁可參照使用;
②墻體總高度指托梁頂面到檐口的高度,帶閣樓的坡屋面應(yīng)算到山尖墻1/2高度處;
③對(duì)自承重墻梁,洞口至邊支座中心的距離不宜小于loi/10,門窗洞上口至墻頂?shù)木嚯x不應(yīng)小于0.5m;
④hw——墻體計(jì)算高度,按圖11—24及其說明取用;
hb——托梁截面高度;
loi——墻梁計(jì)算跨度,按圖11-24及其說明取用;
bh——洞口寬度;
hh——洞口高度,對(duì)窗洞取洞頂至托梁頂面距離。
(3)墻梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)按圖11-24采用。各計(jì)算參數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定取用:
1)墻梁計(jì)算跨度l0(l0i),對(duì)簡(jiǎn)支墻梁和連續(xù)墻梁取1.1ln(1.1lni)或lc(lci)兩者的較小值;ln(lni)為凈跨,lc(lci)為支座中心線距離。對(duì)框支墻梁,取框架柱中心線間的距離lc(lci);
2)墻體計(jì)算高度hw取托梁頂面上一層墻體高度,當(dāng)hw>l0時(shí),取hw=l0(對(duì)連續(xù)墻梁和多跨框支墻梁,l0取各跨的平均值);
3)墻梁跨中截面計(jì)算高度H0,取 ;
4)翼墻計(jì)算寬度bf,取窗間墻寬度或橫墻間距的2/3,且每邊不大于3.5h(h為墻體厚度)和l0/6;
5)框架柱計(jì)算高度Hc。,取 ; 為框架柱的凈高,取基礎(chǔ)頂面至托梁底面的距離。
(4)墻梁的計(jì)算荷載,應(yīng)按下列規(guī)定采用:
1)使用階段墻梁上的荷載
a.承重墻梁
a)托梁頂面的荷載設(shè)計(jì)值Q1、F1,取托梁白重及本層樓蓋的恒荷載和活荷載;
b)墻梁頂面的荷載設(shè)計(jì)值Q2,取托梁以上各層墻體自重,以及墻梁頂面以上各層樓(屋)蓋的恒荷載和活荷載;集中荷載可沿作用的跨度近似化為均布荷載。
b.自承重墻梁
墻梁頂面的荷載設(shè)計(jì)值Q2,取托梁自重及托梁以上墻體自重。
2)施工階段托梁上的荷載
a.托梁自重及本層樓蓋的恒荷載;
b.本層樓蓋的施工荷載;
c.墻體自重,可取高度為l0max/3的墻體自重,開洞時(shí)尚應(yīng)按洞頂以下實(shí)際分布的墻體自重復(fù)核;l0max為各計(jì)算跨度的最大值。
(5)墻梁應(yīng)分別進(jìn)行托梁使用階段正截面承載力和斜截面受剪承載力計(jì)算、墻體受剪承載力和托梁支座上部砌體局部受壓承載力計(jì)算,以及施工階段托梁承載力驗(yàn)算。自承重墻梁可不驗(yàn)算墻體受剪承載力和砌體局部受壓承載力。
(6)墻梁的托梁正截面承載力應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:
1)托梁跨中截面應(yīng)按鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件計(jì)算;
2)托梁支座截面應(yīng)按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算。
(7)墻梁的托梁斜截面受剪承載力應(yīng)按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算。
(8)墻梁除應(yīng)符合《砌體規(guī)范》和《混凝土規(guī)范》的有關(guān)構(gòu)造規(guī)定外,尚應(yīng)符合下列構(gòu)造要求:
1)材料
a.托梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30;
b.縱向鋼筋宜采用HRB335、HRB400或RRB400級(jí)鋼筋;
c.承重墻梁的塊體強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于MUl0,計(jì)算高度范圍內(nèi)墻體的砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M10。
2)墻體
a.框支墻梁的上部砌體房屋,以及設(shè)有承重的簡(jiǎn)支墻梁或連續(xù)墻梁的房屋,應(yīng)滿足剛性方案房屋的要求;
b.墻梁的計(jì)算高度范圍內(nèi)的墻體厚度,對(duì)磚砌體不應(yīng)小于240mm,對(duì)混凝土小型砌塊砌體不應(yīng)小于190㎜;
c.墻梁洞口上方應(yīng)設(shè)置混凝土過梁,其支承長(zhǎng)度不應(yīng)小于240mm;洞口范圍內(nèi)不應(yīng)施加集中荷載;
d.承重墻梁的支座處應(yīng)設(shè)置落地翼墻,翼墻厚度,對(duì)磚砌體不應(yīng)小于240mm,對(duì)混凝土砌塊砌體不應(yīng)小于190mm,翼墻寬度不應(yīng)小于墻梁墻體厚度的3倍,并與墻梁墻體同時(shí)砌筑。當(dāng)不能設(shè)置翼墻時(shí),應(yīng)設(shè)置落地且上、下貫通的構(gòu)造柱;
e.當(dāng)墻梁墻體在靠近支座1/3跨度范圍內(nèi)開洞時(shí),支座處應(yīng)設(shè)置落地且上、下貫通的構(gòu)造柱,并應(yīng)與每層圈梁連接;
f.墻梁計(jì)算高度范圍內(nèi)的墻體,每天可砌高度不應(yīng)超過1.5m,否則,應(yīng)加設(shè)臨時(shí)支撐!3)托梁
a.有墻梁的房屋的托梁兩邊各一個(gè)開間及相鄰開間處應(yīng)采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋,樓板厚度不宜小于120mm,當(dāng)樓板厚度大于150mm時(shí),宜采用雙層雙向鋼筋網(wǎng),樓板上應(yīng)少開洞,洞口尺寸大于800mm時(shí)應(yīng)設(shè)洞邊梁;
A.托梁每跨底部的縱向受力鋼筋應(yīng)通長(zhǎng)設(shè)置,不得在跨中段彎起或截?cái)。鋼筋接長(zhǎng)應(yīng)采用機(jī)械連接或焊接;
c.墻梁的托梁跨中截面縱向受力鋼筋總配筋率不應(yīng)小于0.6%;
d.托梁距邊支座邊l0/4范圍內(nèi),上部縱向鋼筋面積不應(yīng)小于跨中下部縱向鋼筋面積的1/3。連續(xù)墻梁或多跨框支墻梁的托梁中支座上部附加縱向鋼筋從支座邊算起每邊延伸不少于l0/4;
e.承重墻梁的托梁在砌體墻、柱上的支承長(zhǎng)度不應(yīng)小于350mm?v向受力鋼筋伸入支座應(yīng)符合受拉鋼筋的錨固要求;
f.當(dāng)托梁高度hb≥500mm時(shí),應(yīng)沿梁高設(shè)置通長(zhǎng)水平腰筋,直徑不應(yīng)小于12mm,間距不應(yīng)大于200㎜;
J.墻梁偏開洞口的寬度及兩側(cè)各一個(gè)梁高h(yuǎn)b范圍內(nèi)直至靠近洞口的支座邊的托梁箍筋直徑不宜小于8㎜,間距不應(yīng)大于l00mm(圖11-25)。
(3) 挑梁下砌體的局部受壓承載力,可按下式驗(yàn)算(圖11—27):
式中 Vo——挑梁的荷載設(shè)計(jì)值在挑梁墻外邊緣處截面產(chǎn)生的剪力。
(6)挑梁設(shè)計(jì)除應(yīng)符合《混凝土規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)滿足下列要求:
1)縱向受力鋼筋至少應(yīng)有1/2的鋼筋面積伸人梁尾端,且不少于2φ2。其余鋼筋伸人支座的長(zhǎng)度不應(yīng)小于2ll/3;
2)挑梁埋人砌體長(zhǎng)度lI與挑出長(zhǎng)度l之比宜大于1.2;當(dāng)挑梁上無(wú)砌體時(shí),l1與l之比宜大于2。
(7)雨篷等懸挑構(gòu)件可按《砌體規(guī)范》第7.4.1條—7.4.3條進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算,其抗傾覆荷載Gr可按圖11—28采用,圖中Gr距墻外邊緣的距離為