1 1 砖墙拱作用的形成
在侧向荷载作用下, 砖墙在水平向和垂直向均有一定的拱的作用, 其中垂直向三铰拱作用的计算简图见图 2.在水平和垂直荷载作用下, 三铰拱达到极限平衡状态。产生微裂缝, 在 A、B、C 三处形成铰。拱 ACB在构件厚度内形成。墙体中的 C 铰假定是刃口支座, 并假设接触点应力不屈服。
1 2 计算公式
散装库建筑的围护墙, 其下端为室外地坪, 上端可设一水平刚度较大的联系梁, 上、下端均可作为嵌固端, 左右两端是排架柱。在侧向荷载作用下, 如前所述, 墙体能形成水平拱和垂直拱。由于拱推力与局部受压区应力的合力形成力矩, 以抵抗侧向荷载引起的倾覆力矩, 并达到极限平衡状态。裂缝的开展将受到拱推力的限制, 使结构具有一定的塑性变形的性质。这样, 可以把四边支承的砖墙作为四边嵌固的双向板, 按塑性理论计算。
散装料对墙体产生的侧压力为三角形分布。本文采用机动法计算墙板的极限承载力。
2 算例
一排架结构库房钢筋混凝土柱的间距 L = 6 m, 墙板高 H = 6 m, 联系梁以上墙高 1. 2 m, 围护墙为 360 mm 厚砖墙, 砖 MU 10, 砂浆 M 7. 5.求墙在三角形荷载作用下的极限承载力。
全部由柱承受相比, 本文方法算得的弯矩约减少 20%, 剪力约减少 50%.由于机动法得到的承载力为上限承载力, 其理论计算值略大些, 在实际应用中可乘以 0 8 的折减系数。
3 建议
( 1) 计算仓储排架结构侧向承载力, 可用本文建议的公式方法和表格。按四边支承板模型, 把墙作为双向板, 边界条件视支承条件而定, 可作为固端或简支, 按塑性理论计算, 但在三角形荷载作用下计算比较复杂。
( 2) 采用本文方法, 构造上要求严格。
必须保证墙与柱的可靠联结, 墙板上端必须有一水平刚度较大的联系梁, 下端室外地坪处有一基础圈梁, 墙柱之间必须有布置较密的水平拉结筋。要求砖、砂浆有较高的强度等级, 墙厚 360 mm.
( 3) 采用本文方法, 将侧向荷载分配予柱和砖墙, 可充分利用围护墙的承载能力,并使得侧向荷载作用下柱端弯矩约减少20%, 剪力约减少 50% .充分发挥了墙与柱共同工作的能力。