《砌体结构》中挑梁倾覆力矩计算探讨

张晓杰 赵静

摘要：在《砌体结构》课程中，挑梁的倾覆力矩计算有两种模型，作者引用例题介绍了这两种模型的不同计算方法。

关键词：砌体结构;挑梁;倾覆力矩;两种模型

1.例题

某多层砌体结构房屋，顶层钢筋混凝土挑梁置于丁字形（带翼墙）截面的墙体上，尺寸如图所示;挑梁截面b×hb=370mm×400mm，墙体厚度为370mm。屋面板传给挑梁的恒荷载及挑梁自重标准值为gk=27kN/m，活荷载标准值为qk=3.5kN/m，计算挑梁的最大弯矩设计值（kN·m）

2.《砌体结构设计规范》有关规定[1]

《砌规》中的7.4.5条，挑梁最大弯距设计值（Mmax）等于梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩（M0）。

挑梁的计算倾覆点至墙外边缘的距离可按7.4.2条计算：

1）当挑梁埋入砌体墙中的长度时，

2）当时，

3）挑梁下有混凝土构造柱或垫梁时，计算倾覆点至墙外边缘的距离可取

3.两种模型观点[2，3]

计算倾覆力矩时，有两种计算模型，如下图所示。

图a其中为教科书与《砌体结构设计手册》所采用的计算模型;图b其中为命题组所采用的计算模型，解题过程為：

由《砌规》7.4.2条，=3.65m>2.2=2.2×0.45=0.99m， 且有构造柱，

故=（0.3×0.45）/2=0.0675m，

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

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

4.结束语[4，5，6]

（1）《砌规》在对采用哪个模型表述的不是很清楚，但两种模型计算的倾覆力矩几乎相同。

（2）在2012年《全国一级注册结构工程师专业考试》上午段第39题，命题组给出的解答采用的模型b。

（3）个人建议，在顶层挑梁倾覆力矩计算时采用的模型a，在非顶层挑梁倾覆力矩计算时采用的模型b。

参考文献

1. GB50003-2011砌体结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

2. 施楚贤.砌体结构[M]（第4版）.北京：中国建筑工业出版社，2017.

3. 刘立新.砌体结构[M]（第4版）.武汉：武汉理工大学出版社，2013.

4. 全国一级注册结构工程师专业考试试题解答及分析（2011～2016）[M].北京：中国建筑工业出版社，2017.

5.兰定筠.一级注册结构工程师专业考试考前实战训练（第11版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2019.

5.张庆芳，杨开.一级注册结构工程师专业考试历年真题·疑问解答·专题聚焦（第9版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2019.

作者简介：张晓杰（1980-），男，硕士研究生，讲师，Email：qaxyzxj@163.com

赵静（1986-），女，硕士研究生，讲师，Email：see2009@sohu.com