挑梁下縱橫牆荷載分布規律試驗研究
發布時間:2014-08-05
多高層房屋挑梁下縱橫牆受力複雜,存在應力集中及梁端局部受壓問題;與此同時由於樓板、圈quan梁liang和he縱zong橫heng牆qiang交jiao接jie作zuo用yong,使shi縱zong牆qiang分fen擔dan了le一yi定ding的de荷he載zai,特te別bie是shi在zai多duo高gao層ceng房fang屋wu建jian築zhu中zhong實shi際ji計ji算suan多duo采cai用yong橫heng牆qiang承cheng重zhong體ti係xi,計ji算suan中zhong不bu考kao慮lv縱zong牆qiang承cheng受shou外wai荷he載zai的de作zuo用yong,則ze多duo高gao層ceng房fang屋wu縱zong橫heng牆qiang間jian必bi然ran存cun在zai變bian形xing協xie調tiao問wen題ti,以yi上shang實shi際ji問wen題ti在zai工gong程cheng實shi踐jian中zhong均jun有you不bu同tong程cheng度du的de表biao現xian。針對以上問題作者完成了3片無圈梁實心頁岩磚挑梁下縱橫牆荷載分布規律試驗研究,並對試驗結果進行了初步分析,從中得到了一些有益的成果可供同仁參考、借鑒。
2 試驗研究概況
試驗進行了3片無圈梁實心頁岩磚挑梁下縱橫牆荷載分布規律試驗研究,試驗試件采用1/2比例模型試件,現將試驗研究情況概述如下:
2.1試驗方法簡介
本次試驗研究的方法主要依據是:
混凝土結構試驗方法標準(GB 50152-92)及砌體基本力學性能試驗方法標準(GBJ129-90)。其具體加載方法如下:首先讀測量點的初讀數,而後施加一級荷載,恒載15~20分鍾後讀該級荷載下各測量儀表的讀數,荷載卸零後,檢查各儀表的工作情況,一切正常後,開始正式試驗。讀各儀表的初讀數,而後逐級施加豎向荷載,每級荷載量的大小為使橫牆麵積乘0.25MPa的應力,且每級恒載15~20分鍾後讀該級荷載作用下各測量儀表的讀數。豎向最大荷載使橫牆產生1.25MPa的應力。該過程進行2~3次,最後一次豎向加載後使牆體在豎向最大加載量處恒載,而後在挑梁上施加集中荷載,每級加載量為10kN,每級荷載下恒載15~20分鍾後讀該級荷載作用下各測量儀表的讀數。在挑梁上加集中荷載直到挑梁產生過大的變形,不適宜繼續加載時終止試驗。
測量儀表及加載設備布置情況如圖1所示。本次試驗研究的牆體試件采用的是1/2比例試件,牆厚120mm,縱牆寬度采用三種不同的尺寸,試件高度為1500mm,在測量縱橫牆荷載分布時,在(zai)挑(tiao)梁(liang)下(xia)縱(zong)橫(heng)牆(qiang)體(ti)上(shang)布(bu)置(zhi)了(le)三(san)排(pai)測(ce)量(liang)儀(yi)表(biao)進(jin)行(xing)縱(zong)橫(heng)牆(qiang)應(ying)力(li)分(fen)布(bu)測(ce)量(liang)。由(you)於(yu)試(shi)件(jian)是(shi)幾(ji)何(he)對(dui)稱(cheng)的(de),故(gu)儀(yi)表(biao)布(bu)置(zhi)在(zai)對(dui)稱(cheng)一(yi)側(ce)布(bu)置(zhi)的(de)較(jiao)密(mi),而(er)在(zai)牆(qiang)體(ti)另(ling)一(yi)側(ce)第(di)一(yi)排(pai)布(bu)置(zhi)了(le)校(xiao)核(he)點(dian),以(yi)便(bian)考(kao)核(he)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)的(de)合(he)理(li)性(xing)。 牆體豎向荷載僅在橫牆上施加。在
鋼筋混凝土大梁上用兩個液壓千斤頂在牆體上施加豎向荷載,而後在挑梁上施加一集中荷載。加載量的大小用荷載傳感器和壓力環測
2.2 1/2比例模型試驗結果
豎向加載分配梁為高600mm的
鋼筋混凝土梁,各片牆體試件均未加混凝土圈梁、磚采用實心頁岩磚,且僅縱牆牆體寬度有所不同,牆厚為120mm,牆高1500mm,橫牆長2000mm,縱牆寬分別為480mm、740mm和1500mm,試件編號分別為BW4、BW5和BW6。挑tiao梁liang采cai用yong兩liang個ge槽cao鋼gang焊han接jie而er成cheng。三san片pian牆qiang體ti試shi件jian均jun因yin挑tiao梁liang變bian形xing過guo大da而er終zhong止zhi試shi驗yan,一yi般ban情qing況kuang下xia在zai縱zong橫heng牆qiang上shang未wei發fa現xian牆qiang體ti裂lie縫feng,試shi驗yan測ce得de了le豎shu向xiang荷he載zai作zuo用yong下xia和he豎shu向xiang荷he載zai及ji挑tiao梁liang集ji中zhong荷he載zai組zu合he作zuo用yong下xia的de縱zong橫heng牆qiang的de應ying變bian分fen布bu規gui律lv。
3.1 成果分析
根據試驗測得的1/2比例挑梁下縱橫牆(試件編號分別為:BW4、BW5和BW6)應變分布規律,我們進行了1/2比例挑梁下縱橫牆荷載分布規律的分析,其方法是根據與牆體同時砌築、試驗的砌體標準試件的彈性模量試驗數據,建立該砌體的應力應變關係;再根據牆體試件實際應變測試數據,用所建立的應力應變關係求出測試點的應力,進而可求出在每級荷載作用下,縱橫牆牆體的荷載分布規律,最後求出縱牆所受荷載占總荷載的百分比(計算時縱橫牆交接處牆體截麵考慮成橫牆麵積),從而反映縱牆分擔橫牆荷載的能力,表1、2、3反映了各縱牆牆體分擔橫牆荷載的規律。限於篇幅本文僅給出一片牆體試件縱橫牆牆體荷載分布規律的分析結果,圖2為牆體試件編號為BW4的縱橫牆體荷載分布規律的分析結果。
3.2 分析初步結論
通過試驗結果分析可得如下初步結論:
1、由於縱牆的存在,在橫牆豎向荷載作用下縱牆將分擔一定比例的橫牆荷載;其縱牆分擔橫牆荷載的比例與縱牆長度、樓板剛度及豎向荷載大小有關;
2、當其它條件不變的情況下,隨著縱牆長度增加,縱牆分擔的荷載增加;
3、當在挑梁上加載後,隨著挑梁荷載的增加,挑梁下的縱牆分擔的荷載增加,而另一側縱牆分擔的荷載減小;
4、在挑梁上作用有集中荷載時,將在挑梁下的橫牆上產生應力集中現象――即(ji)產(chan)生(sheng)了(le)局(ju)部(bu)受(shou)壓(ya)問(wen)題(ti),故(gu)應(ying)驗(yan)算(suan)挑(tiao)梁(liang)下(xia)局(ju)壓(ya)強(qiang)度(du)。在(zai)橫(heng)牆(qiang)上(shang)的(de)局(ju)部(bu)壓(ya)應(ying)力(li)同(tong)樣(yang)要(yao)向(xiang)縱(zong)牆(qiang)上(shang)傳(chuan)遞(di),當(dang)挑(tiao)梁(liang)剛(gang)度(du)較(jiao)小(xiao)時(shi),挑(tiao)梁(liang)會(hui)發(fa)生(sheng)較(jiao)大(da)變(bian)形(xing),結(jie)構(gou)將(jiang)產(chan)生(sheng)局(ju)部(bu)破(po)壞(huai)。
5、挑梁下橫牆上的應力集中向下傳遞後,縱橫牆均會分擔一定的應力,距離應力集中區一定距離後,應力集中現象消失。
4 結 語
本ben文wen給gei出chu了le挑tiao梁liang下xia縱zong橫heng牆qiang荷he載zai分fen布bu規gui律lv試shi驗yan研yan究jiu的de初chu步bu研yan究jiu結jie果guo,得de到dao了le一yi些xie有you益yi的de成cheng果guo,本ben文wen結jie論lun可ke供gong相xiang關guan工gong程cheng實shi踐jian借jie鑒jian。由you於yu挑tiao梁liang下xia縱zong橫heng牆qiang荷he載zai分fen布bu規gui律lv隨sui外wai界jie條tiao件jian的de不bu同tong,其qi特te點dian也ye有you所suo不bu同tong;對其它條件下的挑梁下縱橫牆荷載分布規律的試驗研究我們將進行進一步的試驗研究。
參考文獻
[1]丁大均主編,砌體結構學,中國建築工業出版社,1997;
[2]砌體結構設計規範,GBJ 3-88;
[3]砌體結構研究論文集,長沙;湖南大學出板社,1989