第1小题:【主要解答过程如下】:根据《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)第7.3.3条的规定,此梁为简支墙梁,支座中心线的距离l
=4850+300=5150mm,净跨l
=4850mm,1.1l
=1.1×4850=5335mm>l
则根据第7.3.3条第1)款的规定,墙梁计算跨度为l
=l
=5150mm。
根据第7.3.3条第2)款的规定,梁上墙体高度h
=16m>l
,则墙体计算高度为h
=l
=5150mm。
根据第7.3.3条第3)款的规定,墙梁跨中截面的计算高度为:
H
=h
+0.5h
=5150+0.5×500=5400mm
【点评】:(1)按《砌体结构设计规范》(GB50003--2001)第7.3.3条第1)款确定墙梁计算跨度;
(2)按《砌体结构设计规范》(GB50003--2001)第7.3.3条第3)款计算墙梁跨中的计算高度H
。
第2小题:【主要解答过程如下】:此墙梁只承受梁和墙体自重,属于自承重墙梁。
根据《砌体结构设计规范》(GB50003--2001)第7.3.6条第1款的规定,按照公式(7.3.6-1),M
=M
+α
M
。
墙梁自重的均布荷载q
=1.2×25×0.24×0.5=3.60kN/m
墙梁上砌体自重近似化的均布荷载为:
q
=1.2×5.24×(16×5.15-1.2×2.7)÷5.15=96.65kN/m
Q
=q
+q
=3.60+96.65=100.25kN/m
则M
=1/8Q
l
=1/8×100.25×5.15
=332.36kN·m
洞口边至墙梁最近支座的距离a=1.37m<0.35l
=0.35×5.15=1.803m,
根据公式(7.3.6-4),洞口对墙梁弯矩的影响系数为:
φ
=4.5-10a/l
=4.5-10×1.37/5.15=1.840,对于自承重墙梁还需乘以系数0.8,
h
/l
=0.5/5.15=0.09709=1/10.3<1/6,
根据公式(7.3.6-3),考虑墙梁组合作用的跨中弯矩系数为:
α
=φ
(1.7h
/l
-0.03)=0.8×1.840×(1.7×0.09709-0.03)=0.20
按照公式(7.3.6-1),得:
M
=M
+α
M
=α
M
=0.20×332.36=66.47kN·m
【点评】:计算墙体重量时应扣除门洞后折算成均布荷载,按简支墙梁的公式(7.3.6-3)、公式(7.3.6-4)计算。计算时各个系数注意相关的取值限制条件。
第3小题:【主要解答过程如下】:梁净跨l
=5.45-0.3-0.3=4.85m
荷载设计值Q
在墙梁支座边产生的剪力设计值为:
V
=1/2Q
l
=1/2×110×4.85=266.75kN
本墙梁属于自承重墙梁有洞口的情况,按照《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)第7.3.8条规定,考虑组合作用的墙梁剪力系数为β
=0.5,则托梁的斜截面受剪承载力设计值为:
V
=β
V
=0.5×266.75=133.4kN
【点评】:
(1)需确定墙梁为自承重、有洞口,考虑组合作用的托梁剪力系数β
取0.5;
(2)计算托梁边剪力设计值时,计算跨度应采用净跨l
。
第4小题:【主要解答过程如下】:根据《砌体结构设计规范》(GB50003--2001)第7.3.6条,托梁按偏心受拉构件计算。
弯矩M
=α
M
=0.220×330=72.6kN·m
轴力N
=η
M
/H
=2.032×330/5.4=124.18kN
为大偏心受拉构件,轴心力至纵向钢筋合力点的距离为:
e=e
-h
/2+a
=585-500/2+60=395mm
【点评】:求出e
后需进行大偏心受拉状态的判断。
第5小题:【主要解答过程如下】:根据《砌体结构设计规范》(GB50003--2001)第7.3.4条第2款的规定,墙梁自重的均布荷载q
=1-2×25×0.24×0.5=3.60kN/m。
因为有门洞,墙梁上砌体自重按洞顶以下实际分布的墙体自重计算:
l
/3=5150/3=1717mm<2700mm,墙体高度取值到洞顶。
q
=1.2×19×0.24×2.7=14.77kN/m
q=q
+q
=3.60+14.77=18.37kN/m
则施工二阶段的弯矩设计值M=1/8ql
=1/8×18.37×5.15
=60.90kN·m;
施工阶段的剪力设计值V=1/2ql
=1/2×18.37×4.85=44.55kN
【点评】:根据《砌体结构设计规范》(GB50003--2001)第7.3.4条第2款,施工阶段托梁上的荷载包括托梁自重、墙体自重,本题开有门洞,应注意确定计算的墙体高度。计算时不扣除门洞,按全部重量考虑。