張曉杰 趙靜
摘要:在《砌體結構》課程中,挑梁的傾覆力矩計算有兩種模型,作者引用例題介紹了這兩種模型的不同計算方法。
關鍵詞:砌體結構;挑梁;傾覆力矩;兩種模型
1.例題
某多層砌體結構房屋,頂層鋼筋混凝土挑梁置于丁字形(帶翼墻)截面的墻體上,尺寸如圖所示;挑梁截面b×hb=370mm×400mm,墻體厚度為370mm。屋面板傳給挑梁的恒荷載及挑梁自重標準值為gk=27kN/m,活荷載標準值為qk=3.5kN/m,計算挑梁的最大彎矩設計值(kN·m)
2.《砌體結構設計規(guī)范》有關規(guī)定[1]
《砌規(guī)》中的7.4.5條,挑梁最大彎距設計值(Mmax)等于梁的荷載設計值對計算傾覆點產生的傾覆力矩(M0)。
挑梁的計算傾覆點至墻外邊緣的距離可按7.4.2條計算:
1)當挑梁埋入砌體墻中的長度時,
2)當時,
3)挑梁下有混凝土構造柱或墊梁時,計算傾覆點至墻外邊緣的距離可取
3.兩種模型觀點[2,3]
計算傾覆力矩時,有兩種計算模型,如下圖所示。
圖a其中為教科書與《砌體結構設計手冊》所采用的計算模型;圖b其中為命題組所采用的計算模型,解題過程為:
由《砌規(guī)》7.4.2條,=3.65m>2.2=2.2×0.45=0.99m, 且有構造柱,
故=(0.3×0.45)/2=0.0675m,
(1)采用模型a時:M=×(1.3×27+1.5×3.5)×(1.8+0.0675)2=70.36kN·m
(2)采用模型b時:M=1.8×(1.3×27+1.5×3.5)×(1.8/2+0.0675)=70.27kN·m
4.結束語[4,5,6]
(1)《砌規(guī)》在對采用哪個模型表述的不是很清楚,但兩種模型計算的傾覆力矩幾乎相同。
(2)在2012年《全國一級注冊結構工程師專業(yè)考試》上午段第39題,命題組給出的解答采用的模型b。
(3)個人建議,在頂層挑梁傾覆力矩計算時采用的模型a,在非頂層挑梁傾覆力矩計算時采用的模型b。
參考文獻
1. GB50003-2011砌體結構設計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.
2. 施楚賢.砌體結構[M](第4版).北京:中國建筑工業(yè)出版社,2017.
3. 劉立新.砌體結構[M](第4版).武漢:武漢理工大學出版社,2013.
4. 全國一級注冊結構工程師專業(yè)考試試題解答及分析(2011~2016)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2017.
5.蘭定筠.一級注冊結構工程師專業(yè)考試考前實戰(zhàn)訓練(第11版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2019.
5.張慶芳,楊開.一級注冊結構工程師專業(yè)考試歷年真題·疑問解答·專題聚焦(第9版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2019.
作者簡介:張曉杰(1980-),男,碩士研究生,講師,Email:qaxyzxj@163.com
趙靜(1986-),女,碩士研究生,講師,Email:see2009@sohu.com