《砌體結(jié)構(gòu)》中挑梁傾覆力矩計(jì)算探討

張曉杰 趙靜

摘要：在《砌體結(jié)構(gòu)》課程中，挑梁的傾覆力矩計(jì)算有兩種模型，作者引用例題介紹了這兩種模型的不同計(jì)算方法。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu);挑梁;傾覆力矩;兩種模型

1.例題

某多層砌體結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)值為gk=27kN/m，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk=3.5kN/m，計(jì)算挑梁的最大彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）

2.《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定[1]

《砌規(guī)》中的7.4.5條，挑梁最大彎距設(shè)計(jì)值（Mmax）等于梁的荷載設(shè)計(jì)值對(duì)計(jì)算傾覆點(diǎn)產(chǎn)生的傾覆力矩（M0）。

挑梁的計(jì)算傾覆點(diǎn)至墻外邊緣的距離可按7.4.2條計(jì)算：

1）當(dāng)挑梁埋入砌體墻中的長(zhǎng)度時(shí)，

2）當(dāng)時(shí)，

3）挑梁下有混凝土構(gòu)造柱或墊梁時(shí)，計(jì)算傾覆點(diǎn)至墻外邊緣的距離可取

3.兩種模型觀點(diǎn)[2，3]

計(jì)算傾覆力矩時(shí)，有兩種計(jì)算模型，如下圖所示。

圖a其中為教科書與《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》所采用的計(jì)算模型;圖b其中為命題組所采用的計(jì)算模型，解題過(guò)程為：

由《砌規(guī)》7.4.2條，=3.65m>2.2=2.2×0.45=0.99m， 且有構(gòu)造柱，

故=（0.3×0.45）/2=0.0675m，

（1）采用模型a時(shí)：M=×（1.3×27+1.5×3.5）×（1.8+0.0675）2=70.36kN·m

（2）采用模型b時(shí)：M=1.8×（1.3×27+1.5×3.5）×（1.8/2+0.0675）=70.27kN·m

4.結(jié)束語(yǔ)[4，5，6]

（1）《砌規(guī)》在對(duì)采用哪個(gè)模型表述的不是很清楚，但兩種模型計(jì)算的傾覆力矩幾乎相同。

（2）在2012年《全國(guó)一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)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(gè)人建議，在頂層挑梁傾覆力矩計(jì)算時(shí)采用的模型a，在非頂層挑梁傾覆力矩計(jì)算時(shí)采用的模型b。

參考文獻(xiàn)

1. GB50003-2011砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

2. 施楚賢.砌體結(jié)構(gòu)[M]（第4版）.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2017.

3. 劉立新.砌體結(jié)構(gòu)[M]（第4版）.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2013.

4. 全國(guó)一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試試題解答及分析（2011～2016）[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2017.

5.蘭定筠.一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試考前實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練（第11版）[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2019.

5.張慶芳，楊開.一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試歷年真題·疑問(wèn)解答·專題聚焦（第9版）[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2019.

作者簡(jiǎn)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