从实际工程出发探讨砌体计算假定、高厚比及扶壁柱等问题
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2023年07月18日 13:59:57
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问题汇总:

Q1: 砌体模块的房屋静力计算方案是怎么确定的,是根据砌规4.2.1条规定确定刚性、刚弹性或弹性方案吗?

Q2: 如图为第二层的三个墙体,其计算高度分别为3680mm、2160mm、5000mm,请问造成数值均不一样的原因是什么?

Q3: 实际项目中常见扶壁柱工程,如图所示T型墙段在软件中应该如何建模?应该以何种构件模拟呢?

Q4: 在确定房屋底层的构件高度H时,当基础埋置较深且有刚性地坪时,构件高度可取至室外地面下500mm处”,请问程序会自动执行本条规范吗?


     


工程概述:某栋二层砌体结构的办公楼房屋,第二层层高4.0米,开间(即Y向轴间距)为3.6米,采用预制板楼盖,如图所示为第二层的局部平面布置。

第二层平面(局部)



Q1: 砌体模块的房屋静力计算方案是怎么确定的,是根据砌规4.2.1条规定确定刚性、刚弹性或弹性方案吗?


A:

《砌体结构设计规范》GB 50003-2011第4.2.1条规定“房屋的静力计算,根据房屋的空间工作性能分为刚性方案、刚弹性方案和弹性方案。设计时,可按表4.2.1确定静力计算方案。”

《砌规》 表4.2.1


目前 QITI 模块静力计算方案默认采用刚性方案,不可修改。因此,当屋盖或楼盖采用类别1时(整体式、装配整体式和装配无檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖),适用于横墙间距小于32米的工程;当屋盖或楼盖采用类别2、类别3时,分别适用于横墙间距小于20米、16米的工程。

本工程采用的是预制板楼盖属于楼盖类别1,横墙间距为7.2米,小于32米,因此,本工程的静力计算方案为刚性方案,适用于本程序的计算假定,可使用本程序计算设计。



         

         

         

         

         

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Q2: 如图为第二层的三个墙体,其计算高度分别为3680mm、2160mm、5000mm,请问造成数值均不一样的原因是什么?

高厚比(局部)


     

A:

这是由于在确定计算高度时程序根据各个墙体的条件执行了不同的公式。根据《砌规》5.1.3条:“受压构件的计算高度H 0 ,应根据房屋类别和构件支承条件等按表 5.1.3 采用。”

《砌规》 表5.1.3


由于本层为第二层,层高4.0米,可知三个墙体的构件高度H均为4000mm,刚性方案前提下程序根据墙体的横墙间距判断并执行相应的公式计算。

如下为各个墙体计算高度的计算公式:

墙体1: H 0 =0.4×s+0.2×H=0.4×7200+0.2×4000=3680mm

墙体2: H 0 =0.6×s=0.6×3600=2160mm


《砌规》 6.1.4条


注意到墙体3的中部洞口尺寸为1000mm*3200mm,根据《砌规》6.1.4.3条:“当洞口高度大于或等于墙高的4/5时,可按独立墙段验算高厚比”,因此,墙体3执行了表5.1.3注3的规定,即:

墙体3:H 0 =1.25×s=1.25×4000=5000mm



       

       

       

       

       

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Q3: 实际项目中常见扶壁柱工程,如图所示T型墙段在软件中应该如何建模?应该以何种构件模拟呢?

T型墙的模拟


A:

扶壁柱工程常见有如图所示的两种建模方法,即:使用短墙肢模拟或者使用砖柱模拟。那么这两种建模方式哪个是合理的呢,应该以哪种方式建模呢。

首先需要明确两者之间的差异,主要有如下几点:

(1)高厚比计算

以短墙肢模拟的扶壁柱在计算高厚比时会忽略扶壁“短墙”的作用,墙厚直接取主墙肢的厚度,如图墙体1在高厚比计算时使用的是240mm的墙厚数值;而以砖柱模拟的扶壁柱在计算高厚比时采用的是T 形截面的折算厚度,如图墙体2在高厚比计算时使用的是348.83mm的折算厚度。

(2)受压承载力计算

如下图,受压承载力计算时,对以短墙肢模拟扶壁柱的两个墙肢分别进行计算并输出各自的结果,当墙肢受压不满足时会按照组合构件验算;而以砖柱模拟的扶壁柱视作一个构件进行整体承载力的计算并输出结果。

受压承载力计算(抗力效应比)


(3)局部受压计算

如下图,局部受压计算时,对以短墙肢模拟的扶壁柱会进行局部承压的计算;而以砖柱模拟的扶壁柱则暂无局压的结果输出(注:T型墙肢是有局压问题的,但是程序目前未有计算输出)。


结论:扶壁柱工程采用砖柱模拟时,将扶壁柱墙肢等效为一个构件进行构件的整体受压计算及在高厚比计算时可准确考虑扶壁柱的有利作用,但当需要得到其局压计算结果时暂时只能参考按短墙肢模拟形式建模计算的结果数据。



         

         

         

         

         

     

Q4: 在确定房屋底层的构件高度H时,当基础埋置较深且有刚性地坪时,构件高度可取至室外地面下500mm处”,请问程序会自动执行本条规范吗?

《砌规》 5.1.3条



     

A:

程序在确定房屋底层构件高度时,取的是楼板顶面到构件下端支点的距离,下端支点默认取基础顶面,即:构件高度采用的是程序“楼层组装”时的层高。因此,当实际工程满足“当基础埋置较深且有刚性地坪需将下端支点取至室外地面下500mm处时”需要在建模进行楼层组装确定层高时,按首层顶至室外地面下500mm的距离输入层高值,以达到正确计算房屋底层高厚比及各项承载力的目的。

楼层组装界面


     

     

     

供稿丨 赵彦波  审稿丨 刘孝国

编辑丨 王蕊    责编丨 张跃飞

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