砌体结构构件墙柱计算
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砌体结构设计墙、柱的高厚比验算墙柱高厚比(Ratio of Hight to Sectional Thickness of Wall or Column):砌体墙、柱的计算高度与规定厚度的比值。
即规定厚度对墙取墙厚,对柱取对应的边长,对带壁柱墙取截面的折算厚度。
墙、柱的高厚比验算的主要目的在于保证墙柱的稳定性。
砌体结构设计规范[附条文说明] GB 50003-2011 第6.1节6.1.1 墙、柱的高厚比应按下式验算:β=H0/h≤μ1μ2 [β](6.1.1)式中:H0——墙、柱的计算高度;h——墙厚或矩形柱与H0相对应的边长;μ1——自承重墙允许高厚比的修正系数;μ2——有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数:[β]——墙、柱的允许高厚比,应按表6.1.1采用。
注:1 墙、柱的计算高度应按本规范第5. 1.3条采用;2 当与墙连接的相邻两墙间的距离s≤μ1μ2[β]h时,墙的高度可不受本条限制;3 变截面柱的高厚比可按上、下截面分别验算,其计算高度可按第5. 1.4条的规定采用。
验算上柱的高厚比时,墙、柱的允许高厚比可按表6.1.1的数值乘以1.3后采用。
表6.1.1 墙、柱的允许高厚比[β]值注:1 毛石墙、柱的允许高厚比应按表中数值降低20%;2 带有混凝土或砂浆面层的组合砖砌体构件的允许高厚比,可按表中数值提高20%,但不得大于28;3 验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体构件高厚比时,允许高厚比对墙取14,对柱取11。
6.1.2 带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算,应按下列规定进行:1 按公式(6.1.1)验算带壁柱墙的高厚比,此时公式中h应改用带壁柱墙截面的折算厚度hT,在确定截面回转半径时,墙截面的翼缘宽度,可按本规范第4.2.8条的规定采用;当确定带壁柱墙的计算高度H0时,s应取与之相交相邻墙之间的距离。
2 当构造柱截面宽度不小于墙厚时,可按公式(6.1.1)验算带构造柱墙的高厚比,此时公式中h取墙厚;当确定带构造柱墙的计算高度H0时,s 应取相邻横墙间的距离;墙的允许高厚比[β]可乘以修正系数μc,μc可按下式计算:μc=1+γ(bc/l) (6.1.2)式中:γ——系数。
第三章 无筋砌体构件承载力的计算3.1柱截面面积A=0.37×0.49=0.1813m 2<0.3 m 2砌体强度设计值应乘以调整系数γa γa =0.7+0.1813=0.8813查表2-8得砌体抗压强度设计值1.83Mpa ,f =0.8813×1.83=1.613Mpa7.1037.06.31.10=⨯==h H βγβ 查表3.1得:ϕ= 0.8525 kN N kN N fA 1403.249103.249101813.0613.18525.036=>=⨯=⨯⨯⨯=ϕ满足要求。
3.2(1)沿截面长边方向按偏心受压验算 偏心距mm y mm N M e 1863106.06.03210350102.1136=⨯=<=⨯⨯== 0516.062032==h e 548.1362070002.10=⨯==h H βγβ 查表3.1得:ϕ= 0.6681 柱截面面积A=0.49×0.62=0.3038m 2>0.3 m 2 γa =1.0查表2-9得砌体抗压强度设计值为2.07Mpa , f =1.0×2.07=2.07 MpakN N kN N fA 35015.4201015.420103038.007.26681.036=>=⨯=⨯⨯⨯=ϕ满足要求。
(2)沿截面短边方向按轴心受压验算14.1749070002.10=⨯==h H βγβ 查表3-1得:φ0= 0.6915因为φ0>φ,故轴心受压满足要求。
3.3(1)截面几何特征值计算截面面积A=2×0.24+0.49×0. 5=0.725m 2>0.3m 2,取γa =1.0 截面重心位置m y 245.0725.025.024.05.049.012.024.021=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯+⨯⨯= y 2=0.74-0.245=0.495m截面惯性矩()()232325.0495.05.049.0125.049.012.0245.024.021224.02-⨯⨯+⨯+-⨯⨯+⨯=I =0.02961m 4截面回转半径 m A I i 202.0725.002961.0=== T 形截面折算厚度h T =3.5i=3.5×0.202=0.707m(2)承载力m y m N M e 147.0245.06.06.01159.0630731=⨯=<=== 164.0707.01159.0==T h e 22.12707.02.72.10=⨯==T h H βγβ 查表3-1得:ϕ= 0.4832 查表2-7得砌体抗压强度设计值f =2.07Mpa则承载力为 kN kN N fA 63016.7251016.72510725.007.24832.036>=⨯=⨯⨯⨯=ϕ3.4(1)查表2-8得砌体抗压强度设计值f =1.83 Mpa砌体的局部受压面积A l =0.2×0.24=0.048m 2影响砌体抗压强度的计算面积A 0=(0.2+2×0.24)×0.24=0.1632m 2(2)砌体局部抗压强度提高系数 5.1542.11048.01632.035.01135.010>=-+=-+=l A A γ 取5.1=γ (3)砌体局部受压承载力kNN kN N fA l 13576.1311076.13110048.083.15.136=≈=⨯=⨯⨯⨯=γ%5%46.2%10076.13176.131135<=⨯- 承载力基本满足要求。
砌体芯柱强度计算公式砌体芯柱是指由砌体构成的柱状结构,通常用于建筑物的支撑和承重。
在设计和施工过程中,需要对砌体芯柱的强度进行计算,以确保其能够承受设计荷载并保证结构的安全性。
砌体芯柱强度的计算公式是设计和施工工程中的重要内容,下面将对其进行详细的介绍。
砌体芯柱的强度计算公式通常包括以下几个方面,砌体强度、砌体芯柱截面面积、受压区高度、受拉区高度、受压区和受拉区的应力等。
下面将逐一介绍这些方面。
首先是砌体强度。
砌体的强度是指其能够承受的最大荷载,通常用抗压强度和抗拉强度来表示。
抗压强度是指砌体在受压状态下的抗压能力,通常用单位面积上的最大承压力来表示。
抗拉强度是指砌体在受拉状态下的抗拉能力,通常用单位面积上的最大拉伸力来表示。
砌体的强度是砌体芯柱强度计算公式中的重要参数。
其次是砌体芯柱截面面积。
砌体芯柱截面面积是指砌体芯柱在截面上的有效面积,通常用A来表示。
在进行强度计算时,需要根据砌体的尺寸和布置来确定其截面面积,以便计算受压区和受拉区的应力。
接下来是受压区高度和受拉区高度。
受压区高度是指砌体芯柱中受压区域的高度,通常用hc来表示。
受拉区高度是指砌体芯柱中受拉区域的高度,通常用ht来表示。
在进行强度计算时,需要根据砌体的尺寸和布置来确定其受压区和受拉区的高度,以便计算受压区和受拉区的应力。
最后是受压区和受拉区的应力。
受压区的应力是指砌体芯柱受压区域的应力,通常用σc来表示。
受拉区的应力是指砌体芯柱受拉区域的应力,通常用σt来表示。
在进行强度计算时,需要根据砌体的强度、截面面积、受压区高度和受拉区高度来确定受压区和受拉区的应力,以便评估砌体芯柱的承载能力。
综上所述,砌体芯柱强度计算公式是设计和施工工程中的重要内容,其准确性直接影响着砌体芯柱的承载能力和结构的安全性。
在进行强度计算时,需要充分考虑砌体的强度、截面面积、受压区高度和受拉区高度,以确保砌体芯柱能够承受设计荷载并保证结构的安全性。
同时,在进行施工时,还需要严格按照设计要求进行操作,确保砌体芯柱的质量和稳定性。
从计算设置学平法之九——砌体结构的计算设置介绍砖混结构的特点:承重主要是砖、砌块,混凝土的马牙槎柱、拉结筋与圈梁一起使建筑更整体、更坚固。
目前,框架结构中砖混部分,主要是用于填充墙、跨度较大墙、阳台、屋面女儿墙、出屋面构筑物等。
在施工过程中,一般是先扎好构造柱钢筋,再砌墙,布置砌体加筋、圈梁、过梁,最后浇注构造柱混凝土,或者分段浇注。
在框架结构中,一般是在有构造柱位置,框架梁顶和底预留钢筋,在框架柱上预留砌体拉结筋。
下面我们一起来学习一下砖混结构中各构件的特点及钢筋的计算:一、算量基本方法:一、构造柱:构造柱的计算与框架柱是有区别的。
框架柱各构造都可参照03G101图籍计算,而构造柱较多是大样直接给出了长度等值,所以构造柱创造性很大,基本没有严格的规范,但是也有规律可循。
构造柱分类:砌体结构计算设置中,第8项【是否属于砖混结构】。
选择“是”,按照砖混结构构造柱计算;选择“否”,按照框架填充墙构造柱计算。
下面就分别介绍两种结构中构造柱的算法:(一)砖混结构:1.基础层:(1)纵筋①构造柱下有混凝土基础或圈梁,构造柱则以混凝土基础或圈梁生根,纵筋插筋长度=基础深度−混凝土基础厚度或圈梁高度+Lae+Lle;构造柱内纵筋的锚固长度Lae、搭接长度Lle在03G363图籍第5页中给出了取值:根据03G363图籍第22页,构造柱锚入混凝土基础。
在软件中,通过【节点设置】中【构造柱遇混凝土基础插筋节点】来实现,见下图:其中节点二是按传统算法,即伸至基底弯折,与框架柱相似,但此处的弯折一般会在总说明或备注里给出,而不需要像框架柱那样去判断。
②构造柱下无混凝土基础或圈梁时,构造柱伸入基础砖墙内。
底层纵筋长度=500+室内外高差+Lle (其中:Lle是楼层(首层)地面标高以上的搭接长度) 根据03G363图籍第20页在软件中,通过【节点设置】中【构造柱遇非混凝土基础插筋节点】来实现,见下图:绑扎:底层纵筋长度=LaE(当前层当前位置柱顶标高−当前层当前位置柱底标高-保护层)+上层露出长度+LlE 焊接:底层纵筋长度=LaE(当前层当前位置柱顶标高-当前层当前位置柱底标高-保护层)+上层露出长度(2)箍筋:长度=(b-2*保护层+h-2*保护层)*2+2*弯折长度+8*d构造柱遇混凝土基础:根数=2(取计算设置中的设定值)+ceil((基础层高-基础厚度-起步)/加密间距)+1注:当(基础层高-h)<=0时,N=2(取计算设置中的设定值)构造柱遇非混凝土基础:根数=ceil((LaE-起步)/加密间距)+12.中间层:(1)纵筋截面无变化:中间层钢筋连续通过:纵筋长度=层高+搭接(绑扎),纵筋长度=层高-500+500(焊接)截面有变化:有两种情况。
4.3 墙柱高厚比验算将一块块的砖从地面往上叠砌,当砌到一定的高为什么要验算墙、柱的高厚比?度时,即使不受外力作用这样的砖墩也将倾倒。
若砖墩的截面尺寸加大,则其不致倾倒的高度显然也要加大。
若砖墩上下或四周边的支承情况不同,则其不致倾倒的高度也将不同。
混合结构房屋中,砌体结构及其构件必须满足承载力计算的要求外,还必须保证其稳定性。
在《砌体结构设计规范》中规定,用验算墙、柱高厚比的方法来进行墙、柱稳定性的验算。
4.3 墙柱高厚比验算高厚比验算主要包括三个问题: 一是允许高厚比的限制;二是墙、柱实际高厚比的确定; 三是哪些墙需要验算高厚比。
4.3 墙柱高厚比验算4.3.1 允许高厚比及影响高厚比的因素根据工程实践经验,经过大量调查研究及理论校核得到墙、柱允许高厚比值,墙、柱允许高厚比,应按《砌体结构设计规范》表6.1.1采用表 6.1.1 墙、柱允许高厚比[b ]值这是在特定条件下规定的允许值,当实际的客观条件有所变化时,有时是有利一些,有时是不利一些,所以还应该从实际条件出发作适当的修正。
砂浆的强度等级墙柱M2.52215M5.02416≥M7.52617注:1 毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%;2 组合砖砌体构件的允许高厚比,可按表中数值提高20%,但不得大于28;3 验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体高厚比时,允许高厚比对墙取14,对柱取11。
4.3 墙柱高厚比验算4.3.1 允许高厚比及影响高厚比的因素允许高厚比的影响因素砌筑砂浆的强度等级;拉接墙的间距;支承条件;砌体类型;砌体材料的质量和施工技术水平; 构件重要性(承重墙与非承重墙); 砌体截面型式(如:是否开洞); 构造柱截面及间距;房屋使用情况(有无振动荷载)。
4.3 墙柱高厚比验算表 6.1.1墙、柱允许高厚比[b ]值根据弹性稳定理论,对用同一材料制成的等高、等截面杆件,当两端支承条件相同,且仅承受自重作用时失稳的临界荷载比上端受有集中荷载的要大,所以非承重墙的允许高厚比的限值可适当放宽。
围墙结构计算根据《砖砌体结构设计规范》计算1 基本设计数据:基本风压 w0= 0.45 kN/m2墙高 H = 2.6 m (从墙顶至地坪)墙厚 t = 0.24 m采用M5混合砂浆砌MU15蒸压粉煤灰砖f tm1 = 0.16 N/mm2(沿齿缝)f v = 0.08 N/mm2f tm2 = 0.08 N/mm2(沿通缝)构造柱尺寸:b= 0.24 m h= 0.24 m构造柱距离:l= 4 m结构重要性系数取 12 荷载计算:μs = 1.3 μz = 1w k=μsμz w0 = 0.585 kN/m2分项系数: 1.4 结构重要性系数取1.03 墙承载力计算3.1 ly/lx = 0.65墙视为1边固定3边铰支板计算弯矩,查计算手册得弯矩系数如下:(μ=0.15)跨中水平弯矩系数:0.0126跨中竖向弯矩系数:0.0513支座水平弯矩系数:0支座竖向弯矩系数:-0.1124跨中水平弯矩Mx = 0.11 kN.m跨中竖向弯矩My = 0.29 kN.m支座水平弯矩Mx0 = 0.00 kN.m支座竖向弯矩My0 = -0.62 kN.m根部剪力最大 V= 1.35 kN/m3.2 承载力验算:取1m墙计算截面抵抗矩 W =1*t2/6= 9600000 mm3沿齿缝破坏验算:M/W = 0.012 N/mm2< 0.16 OK 沿通缝破坏验算:M/W = 0.065 N/mm2< 0.08 OK 抗剪:f v bz= 12.80 KN/m > 1.35 OK1 已知:荷载数据:轴向压力设计值N = 13.00kN弯矩设计值M = 0.62kN.m几何数据:相邻间墙间距s = 4000mm墙厚h = 240mm墙高H = 2600mm墙体材料:蒸压粉煤灰普通砖砌体强度等级:MU15;砂浆强度等级:M5;抗压强度:f = 1.50MPa计算要求:1) 无筋砌体受压承载力计算2) 无筋砌体高厚比验算-------------------------------------------------------2 受压承载力计算:H0 = 0.4s + 0.2H = 2120mmγβ= 1.2e = M/N = 47.69mmβ= γβH0/h = 10.60由砂浆强度等级得, α= 0.0015φ0 = 1 / (1 + αβ2) = 0.86φ= 1 / (1 + 12(e/h + sqrt(1/12(1/φ0 - 1)))2) = 0.45b = s = 4000mmA = bh = 960000mm2结论:N = 13.00kN ≤φfA = 652.29kN,满足。
建筑施工技术构造柱工程量计算
首先,柱的数量是根据建筑设计图纸中的要求确定的。
在图纸中,每个柱子都会标注上相应的编号和尺寸信息。
根据这些信息,我们可以计算出柱子的总数量。
柱子的尺寸是根据设计要求来确定的。
设计图纸中会标注出柱子的高度、宽度和深度等尺寸信息。
有了这些尺寸信息,我们可以计算出柱子的体积。
柱子的体积计算公式为:体积=高度×宽度×深度
一旦柱子的体积计算完成,我们就可以确定所需的材料量。
通常情况下,柱子的材料是混凝土。
根据混凝土的密度和体积,我们可以计算出所需的混凝土重量。
柱子的混凝土重量计算公式为:重量=体积×密度
在计算柱子的材料量时,还需要考虑到一些其他的因素。
例如,柱子的底座和顶部可能需要加入钢筋来增加其强度。
钢筋的数量和长度需要根据设计要求来确定。
此外,柱子的施工过程中还需要考虑到模板的使用,模板的材料、数量和成本也需要计算进去。
在计算柱子的工程量时,还需要考虑到施工过程中的一些特殊情况,例如柱子的加固、加宽或者需要进行修复等。
这些因素都会对柱子的工程量计算产生一定的影响。
总之,柱工程量的计算是建筑施工技术中的一项重要任务,它确保了建筑结构的稳定性和安全性。
柱子的数量、尺寸和材料的使用都需要根据设计要求来确定。
在计算柱子的工程量时,还需要考虑到一些特殊情况,
例如柱子的加固、加宽或者需要进行修复等。
通过准确计算柱子的工程量,我们可以保证建筑施工过程的顺利进行。
围墙结构计算根据《砖砌体结构设计规范》计算1 基本设计数据:基本风压 w0= 0.45 kN/m2墙高 H = 2.6 m (从墙顶至地坪)墙厚 t = 0.24 m采用M5混合砂浆砌MU15蒸压粉煤灰砖f tm1 = 0.16 N/mm2(沿齿缝)f v = 0.08 N/mm2f tm2 = 0.08 N/mm2(沿通缝)构造柱尺寸:b= 0.24 m h= 0.24 m构造柱距离:l= 4 m结构重要性系数取 12 荷载计算:μs = 1.3 μz = 1w k=μsμz w0 = 0.585 kN/m2分项系数: 1.4 结构重要性系数取1.03 墙承载力计算3.1 ly/lx = 0.65墙视为1边固定3边铰支板计算弯矩,查计算手册得弯矩系数如下:(μ=0.15)跨中水平弯矩系数:0.0126跨中竖向弯矩系数:0.0513支座水平弯矩系数:0支座竖向弯矩系数:-0.1124跨中水平弯矩Mx = 0.11 kN.m跨中竖向弯矩My = 0.29 kN.m支座水平弯矩Mx0 = 0.00 kN.m支座竖向弯矩My0 = -0.62 kN.m根部剪力最大 V= 1.35 kN/m3.2 承载力验算:取1m墙计算截面抵抗矩 W =1*t2/6= 9600000 mm3沿齿缝破坏验算:M/W = 0.012 N/mm2< 0.16 OK 沿通缝破坏验算:M/W = 0.065 N/mm2< 0.08 OK 抗剪:f v bz= 12.80 KN/m > 1.35 OK1 已知:荷载数据:轴向压力设计值N = 13.00kN弯矩设计值M = 0.62kN.m几何数据:相邻间墙间距s = 4000mm墙厚h = 240mm墙高H = 2600mm墙体材料:蒸压粉煤灰普通砖砌体强度等级:MU15;砂浆强度等级:M5;抗压强度:f = 1.50MPa计算要求:1) 无筋砌体受压承载力计算2) 无筋砌体高厚比验算-------------------------------------------------------2 受压承载力计算:H0 = 0.4s + 0.2H = 2120mmγβ= 1.2e = M/N = 47.69mmβ= γβH0/h = 10.60由砂浆强度等级得, α= 0.0015φ0 = 1 / (1 + αβ2) = 0.86φ= 1 / (1 + 12(e/h + sqrt(1/12(1/φ0 - 1)))2) = 0.45b = s = 4000mmA = bh = 960000mm2结论:N = 13.00kN ≤φfA = 652.29kN,满足。