砌体墙抗风抗弯计算书(Mathcad)
- 格式:pdf
- 大小:118.34 KB
- 文档页数:3
砌体挡土墙计算实例在土木工程中,砌体挡土墙是一种常见的结构,用于支撑土体,防止其坍塌或滑移。
为了确保挡土墙的稳定性和安全性,需要进行精确的计算。
下面,我们将通过一个具体的实例来详细介绍砌体挡土墙的计算过程。
假设我们要设计一个高度为 5 米的砌体挡土墙,墙背填土为砂土,填土表面水平,墙后地下水位在墙底以下 1 米处。
挡土墙采用 MU30 毛石、M75 水泥砂浆砌筑,墙身重度为 22kN/m³。
一、土压力计算首先,我们需要计算作用在挡土墙上的土压力。
根据库仑土压力理论,主动土压力系数可以通过以下公式计算:Ka =tan²(45° φ/2)其中,φ 为填土的内摩擦角。
假设填土的内摩擦角为 30°,则主动土压力系数 Ka 为:Ka = tan²(45° 30°/2) = 033土压力的分布呈三角形,顶部为零,底部最大。
土压力强度可以通过以下公式计算:σa =γhKa其中,γ 为填土的重度,h 为计算点距离填土表面的高度。
假设填土重度为 18kN/m³,则墙顶处土压力强度为零,墙底处土压力强度为:σa = 18×5×033 = 297kN/m²土压力的合力可以通过三角形面积计算:Ea = 05×297×5 = 7425kN/m合力作用点距离墙底的高度为:h = 5/3 = 167m二、抗滑移稳定性验算为了保证挡土墙不会沿基底滑移,需要进行抗滑移稳定性验算。
抗滑移稳定系数 Ks 可以通过以下公式计算:Ks =(μ∑Gn + Ep) / Ea其中,μ 为基底摩擦系数,∑Gn 为垂直于基底的重力之和,Ep 为墙前被动土压力。
由于本例中不考虑墙前被动土压力,Ep 为零。
假设基底摩擦系数为 04,重力之和为:∑Gn = G + Ey其中,G 为挡土墙自重,Ey 为墙后土压力的水平分力。
挡土墙自重 G 可以通过墙身体积乘以重度计算:G = 05×5×22 = 55kN/m墙后土压力的水平分力 Ey 为:Ey =Ea×cos(δ)其中,δ 为墙背与填土之间的摩擦角,假设为 15°。
一、设计资料南京市某三层办公楼,每层层高均为3.6m,女儿墙高为0.6m,室内外高差为0.45m,建筑总高为11.25m。
(1)楼面做法:瓷砖地面,120mm厚钢筋混凝土预制板,V 型轻钢龙骨吊顶。
(2)屋面做法:三毡四油防水层,20mm厚1:3水泥砂浆找平层,150mm厚水泥蛭石保温层,120mm厚钢筋混凝土预制板,V型轻钢龙骨吊顶。
(3)墙面做法:内外墙面作20mm厚的混合砂浆粉刷后,再饰以乳胶厚漆。
(4)墙体:采用240多孔粘土砖,双面粉刷,均为20mm厚抹灰。
砖墙度等级为MU10,砂浆强度等级,底层为M7.5,二~三层均为M5。
(5)女儿墙:高600mm。
(6)门窗:采用木门、铝合金框玻璃窗,门洞尺寸:2.0m×1.0m;窗洞尺寸1.5m×1.5m。
(7)地质资料:地下水位在地表下3m处。
土层分布情况表土体名称平均厚度(m)ω(%) γ(3/mkN)e fak(kPa)素填土0.80粘土0.78 32 16.8 0.9 160粘土 5.05 30 17.8 0.82 200粘土 6.22 24 18.6 0.78 220二、设计过程(一)结构承重方案的选择(1)该建筑物共三层,总高为11.25m<21m,层高均为3.6m;房屋的高宽比为11.25/13.14=0.865<2.5;横墙较多,可以采用砌体结构,符合《建筑抗震设计规范》的要求。
(2)变形缝的设置:该建筑物的总长度为32.64m<60m,可不设伸缩缝;根据所给地质资料,场地土均匀,可不设沉降缝;根据《建筑抗震设计规范》,可不设抗震缝。
(3)墙体布置:采用240厚多孔粘土砖。
大部分采用横强承重方案,对于开间大于3.6m的房间,中间加设横梁,横梁间距为3.6m,跨度为5.4m,所以此设计为为横墙承重。
最大横墙间距为10.8m<15m,房屋的局部尺寸都满足要求。
(4)基础方案:根据上部结构形式和当地地质条件,选用墙下条形基础,基础底面做混凝土垫层。
砌体墙受弯计算砌体墙是建筑中常见的结构之一,它承受着垂直荷载和水平荷载的作用。
当砌体墙受到水平荷载的作用时,会发生弯曲变形,这就需要对砌体墙进行受弯计算。
在进行砌体墙受弯计算时,需要考虑以下几个因素:墙体的几何形状、材料的物理性质、荷载的作用位置和大小、以及墙体的支座情况。
我们需要确定砌体墙的几何形状。
墙体的几何形状可以影响其受弯性能。
一般情况下,砌体墙的截面形状可以近似为矩形或梯形。
根据墙体的几何形状,可以计算出墙体的惯性矩和截面面积。
我们需要了解砌体墙材料的物理性质。
砌体墙一般由砖块和砂浆组成,它们的强度和刚度是进行受弯计算的关键参数。
根据材料的强度和刚度参数,可以计算出墙体的抗弯承载力和变形。
然后,我们需要考虑荷载的作用位置和大小。
在实际工程中,砌体墙会承受来自上部结构、风荷载、地震荷载等各种荷载的作用。
这些荷载的作用位置和大小会对墙体的受弯性能产生影响。
根据荷载的作用位置和大小,可以计算出墙体的受弯弯矩和剪力。
我们需要考虑墙体的支座情况。
墙体的支座情况可以分为固定支座和滑动支座两种。
固定支座可以提供较好的约束,而滑动支座则可以允许墙体发生一定的水平位移。
根据墙体的支座情况,可以计算出墙体的受弯变形和支座反力。
砌体墙受弯计算是一个复杂的过程,需要考虑墙体的几何形状、材料的物理性质、荷载的作用位置和大小,以及墙体的支座情况。
通过计算墙体的惯性矩、截面面积、抗弯承载力、变形、受弯弯矩、剪力和支座反力等参数,可以评估砌体墙在受弯荷载作用下的性能和安全性。
在实际工程中,砌体墙受弯计算是非常重要的,它可以帮助工程师评估砌体墙的受弯性能,并根据计算结果进行结构设计和施工。
合理的砌体墙受弯计算可以确保建筑物的结构安全和稳定性,保护人们的生命财产安全。
砌体墙受弯计算是建筑工程中必不可少的一项计算内容。
通过对墙体的几何形状、材料的物理性质、荷载的作用位置和大小,以及墙体的支座情况进行综合考虑和计算,可以评估砌体墙的受弯性能和安全性。
某幢民房计算实例房屋概况:两层带阁砖混结构楼房,东西长12m,南北长10m,一层层高3.30m,二层层高3.10m,阁楼层屋脊高3.00m。
该房屋采用墙下混凝土条形基础,上部结构由扁砌实墙承重,预制多孔板楼盖,屋盖采用横墙搁置木檩条,木椽条,望砖基层,平瓦双坡屋面。
平面示意图结构验算:一、新建工程→砌体结构→砌体结构建模与荷载输入二、轴线输入1、正交轴网:2、输入开间与进深:三、楼层定义1、本层信息注:1、底层标准层层高需加上基础高度;2、阁楼层为坡屋面时阁楼层层高需折算成阁楼层檐口高加上屋脊高的1/3~1/2。
2、柱、主梁、墙、洞口的布置(1)定义柱、主梁、墙、洞口的截面尺寸及材料类别注:1、布置时需注意墙、柱、梁、洞口的偏心(默认居中);2、洞口布置时一面墙只能布置一个洞口,若需要布置多个洞口时需增加节点和注意两个洞口之间墙段的距离;3、窗洞布置时需注意底部标高。
3、楼板生成(1)生成楼板注:1、生成楼板时默认生成现浇板;2、楼梯间板厚修改为0;3、若本层无现浇板或预制板则需布置全房间洞;(2)布预制板注:1、布预制板时需注意板的宽度、方向(承重墙不同);2、屋面为平瓦屋面时,屋面板布置参考布预制板;四、荷载输入1、恒活设置注:1、恒载取值为现浇板、板底粉刷、板面找平粉刷等的自重2、活载取值参考荷载规范(住宅一般取2.0,上人屋面取2.0,不上人屋面取0.5);2、楼面荷载(荷载查改)注:1、楼梯间恒载取值一般为7.0(参考荷载规范);2、卫生间、阳台、过道等活载取2.5(参考荷载规范);3、住宅楼梯间活荷载取2.0,其它取3.5(参考荷载规范)。
3、梁间荷载注:1、梁间荷载取值为墙体扣除洞口后的梁间均布线荷载2、(墙体体积-洞口体积)*墙体容重/墙段长度五、添加新标准层注:1、增加新标准层全部复制后进行修改,重复步骤三~四;六、设计参数1、总信息2、材料信息3、地震信息注:1、参数选取参考抗震设计规范;2、计算振型个数为层数*3;4、风荷载信息注:1、参数选取参考荷载规范;七、楼层组装1、楼层组装2、整楼模型3、保存→退出→存盘退出八、砌体信息及计算1、参数定义(砌体信息)2、材料强度3、受压计算。
无筋砌体受拉弯剪的承载力计算示例教材无筋砌体受拉、受弯、受剪构件的承载力计算1) 轴心受拉构件砌体的抗拉能力很弱,工程上采用砌体轴心受拉的构件非常少。
对于容积不大的圆形水池或筒仓,内壁承受的环向拉力不大时,可采用砌体结构。
砌体轴心受拉构件的承载力,应满足下式的要求:t t N f A ≤ (公式1)式中 t N —轴心拉力设计值;t f —砌体的轴心抗拉强度设计值,按规范采用。
2) 受弯构件房屋中的砖砌过梁、挡土墙等是受弯构件。
在弯矩作用下,砌体可能沿齿缝、沿砖和竖向灰缝截面、沿通缝截面因弯曲受拉破坏。
此外,支座处的剪力较大时,可能发生受剪破坏。
因此,砌体受弯构件应进行受弯承载力和受剪承载力验算。
①受弯构件的受弯承载力应按下式计算:tm M f W ≤ (公式2)式中 M —弯矩设计值;tm f —砌体弯曲抗拉强度设计值,按规范采用;W —截面抵抗矩。
②受弯构件的受剪承载力应按下式计算:v V f bz ≤ (公式3)式中 V —剪力设计值;v f —砌体的抗剪强度设计值,按规范内容采用;b —截面宽度;z —内力臂,/z I S =,当截面为矩形时,取2/3z h =;I —截面惯性矩;S —截面面积矩;h —矩形截面高度。
3) 受剪构件砌体结构中单纯受剪的情况很少。
工程中大量遇到的是剪压复合受力情况,即砌体在竖向压力作用下同时受剪。
试验表明,当构件水平截面上作用有压应力时,由于灰缝粘结强度和摩擦力的共同作用,砌体抗剪承载力有明显的提高,因此计算时应考虑剪、压的复合作用。
沿通缝或阶梯形截面破坏时受剪构件的承载力应按下式计算:()0v V f A αμσ≤+ (公式4)式中 V —剪力设计值;A —水平截面面积;v f —砌体抗剪强度设计值,对灌孔的混凝土砌块砌体取vg f ;α—修正系数;当 1.2G γ=时,砖(含多孔砖)砌体取0.60,混凝土砌块砌体取 0.64,;当 1.35G γ=时,砖(含多孔砖)砌体取0.64,混凝土砌块砌体取0.66;μ—剪压复合受力影响系数;当 1.2G γ=时,00.260.082/f μσ=-;当 1.35G γ=时,00.230.065/f μσ=-f —砌体的抗压强度设计值;0σ—永久荷载设计值产生的水平截面平均压应力,其值不应大于0.8f 。
砖砌墙体的抗弯计算公式砖砌墙体是建筑中常见的一种结构形式,其抗弯性能直接关系到建筑物的安全和稳定性。
在设计和施工过程中,对砖砌墙体的抗弯性能进行合理的计算和分析是非常重要的。
本文将介绍砖砌墙体抗弯计算的相关理论知识和公式,并对其进行详细的分析和解释。
砖砌墙体的抗弯计算需要考虑到多个因素,包括砖块的材料性质、墙体的几何形状、荷载的作用方式等。
在进行抗弯计算时,需要首先确定砖砌墙体的截面形状和尺寸,并根据墙体的受力情况选择合适的计算方法和公式。
在砖砌墙体的抗弯计算中,常用的公式包括弯矩计算公式、受拉应力计算公式和受压应力计算公式等。
其中,弯矩计算公式是抗弯计算的基础,其公式为M = σ S,其中M为弯矩,σ为应力,S为截面面积。
在砖砌墙体的抗弯计算中,需要根据墙体的受力情况和截面形状,确定合适的弯矩计算公式,并进行详细的计算和分析。
在进行砖砌墙体的抗弯计算时,需要考虑到砖块的材料性质对墙体抗弯性能的影响。
砖块的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度等参数是影响墙体抗弯性能的重要因素,需要在计算过程中进行合理的考虑和处理。
根据砖块的材料性质和墙体的受力情况,可以选择合适的受拉应力计算公式和受压应力计算公式,并进行详细的计算和分析。
在进行砖砌墙体的抗弯计算时,还需要考虑到墙体的几何形状对抗弯性能的影响。
墙体的截面形状、尺寸和受力情况是影响墙体抗弯性能的重要因素,需要在计算过程中进行合理的考虑和处理。
根据墙体的几何形状和受力情况,可以选择合适的弯矩计算公式,并进行详细的计算和分析。
在进行砖砌墙体的抗弯计算时,需要根据墙体的受力情况选择合适的抗弯计算公式,并进行详细的计算和分析。
在计算过程中,需要考虑到砖块的材料性质、墙体的几何形状和荷载的作用方式等因素,并进行合理的处理和分析。
通过合理的抗弯计算,可以有效地评估砖砌墙体的抗弯性能,为建筑物的设计和施工提供可靠的参考依据。
总之,砖砌墙体的抗弯计算是建筑设计和施工过程中非常重要的一部分,需要对砖砌墙体的材料性质、几何形状和受力情况进行合理的分析和计算。
抗风倾覆稳定性计算书(幕墙和广告牌立柱、地脚螺栓、地基等抗倾覆稳定性计算大全)抗风倾覆稳定性计算书案例一:广告牌计算书SAP2000案例二:广告牌计算书PKPM-STS案例三:单柱或多柱广告塔主要结构造型计算附件一:螺栓强度核算表附件二:基础抗风稳定性简易计算附件三:广告牌地脚螺栓强度简易核算广告牌计算书SAP2000一、工程概况本工程为一广告牌,该广告牌为立体桁架组成的结构体系,桁架采用角钢连接。
二、设计所依据的规范1、户外广告设施钢结构技术规程(CECS148-2003)2、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)3、钢结构设计规范(GB50017-2003)4、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程(JGJ82-91)三、荷载情况1、恒载:结构自重程序自动计入2、活载:0.35kN/m23、基本雪压:0.3kN/m24、基本风压:Wo=0.35kN/m,地面粗糙度:C类。
5、抗震设防烈度:8度,设计基本地震加速度:0.20g,设计地震分组:第三组6、水平地震影响系数最大值:0.167、建筑物场地类别:Ⅱ类,特征周期值:0.35s,结构阻尼比:0.058、抗震等级:三级。
四、总体结构布置形式1、喷绘图案广告位高度h=4.68m2、广告牌高H=5m3、广告牌全长L=30m五、风荷载计算1、基本风压ω0=0.35KN/m22、标准风压ω=β×K×Kz×ω0=0.77KN/m2其中:风振系数β=2.3;体型系数K=1.3;风压高度变化系数Kz=0.74六、计算过程1、SAP2000整体模型:2、SAP2000计算喷绘广告位每个柱脚迎风面一根(即轴2处,其他轴线处均等于或小于该轴线)方钢管最大弯矩、剪力、挠度:由分析可得:最大剪力为32.362KN;最大弯矩为M J=14.9655KN·M;最大挠度为7.86mm由于喷绘广告位每个柱脚背风面方钢管弯矩、剪力、挠度均小于每个柱脚迎风面方钢管弯矩、剪力、挠度,所以此处不再示明。