砌体结构第3章(免费阅读).ppt

第3章 无筋砌体构件承载力计算 3.1 受压构件 3.1.1 概述 3.1.2 轴心受压构件的稳定系数 按材料力学公式，构件产生纵向弯曲破坏的临界应力为： 将砌体切线弹性模量 得 求得轴心受压时的稳定系数为： 当为矩形截面时λ2=12β2，即 当砂浆强度等级大于或等于M5时，α=0.001 5； 当等于M2.5时，α=0.002 0； 当等于M1.0时，α=0.003 0； 当等于M0.4时，α=0.004 5； 当砂浆强度f2=0时，α=0.009。 3.1.3 短柱的承载力偏心影响系数 图3.1 砌体受压时截面应力变化 图3.2 砌体的偏心影响系数 经过统计分析，我国《规范》规定砌体受压时的偏心影响系数 按下列公式计算： 对矩形截面 对于矩形以外的其他形状的截面，则可以通过下述关系把该截面折算成厚度为hT的当量矩形截面 3.1.4 偏心受压长柱承载力影响系数 由于在轴心受压即 ,此处 即为轴心受压时的稳定系数,故得 任意截面的偏心受压构件承载力影响系数 对于矩形截面，如以 及将式(3.5)中 代入则得 当e/h0.3时，用(3.13)式的计算结果符合程度较好；当e/h≥0.3时，符合程度较差，因此将ei作下列修正 《规范》规定的高厚比和轴向力的偏心距对受压构件承载力的影响系数的计算公式： 3.1.5 无筋砌体受压构件承载力计算 无筋砌体受压构件承载力应按下式计算 在应用式(3.16)时，应注意下列问题： 1)对于矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一边的边长时，有可能 ，因此除了按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压进行验算，使 。 可在表3.1中偏心距等于零的栏内查得或按(3.5)式计算。 2)在确定影响系数 时，考虑到不同种类砌体在受力性能上的差异，应先对构件高厚比分别乘以下列系数：①粘土砖、空心砖、空斗墙砌体和混凝土中型空心砌块砌体1.0；②混凝土小型空心砌块砌体1.1；③粉煤灰中型实心砌块、硅酸盐硅、细料石和半细料石砌体1.2；④粗料石和毛石砌体1.5。 高厚比β应按下列公式计算： 对矩形截面 对T形截面 3)轴向力偏心距的限值问题。 4)轴向力的偏心距超过0.7y时的设计。 ①应优先采取适当措施，减小偏心距，如梁或屋架端部支承反力的偏心距较大时，可在其端部下的砌体上设置具有中心装置的垫块或缺口垫块(图3.4)。 图3.4 设置垫块减小偏心距 ②当0.7ye≤0.95y时，除按式(3.16)验算受压构件的承载力外，为了防止受拉区水平裂缝的过早出现及开展较大，尚应按下式进行正常使用极限状态验算。 ③当e0.95y时，直接采用砌体强度设计值计算偏心受拉构件的承载力： 3.1.6 计算示例 3.2 局部受压 3.2.1 概述 图3.7 局部均匀受压 根据试验研究，砌体局部受压可能出现以下三种破坏形式。 (1)因纵向裂缝的发展而破坏 ［图3.9(a)］ (2)劈裂破坏 ［图3.9(b)］ 图3.9 砌体局部均匀受压破坏 (3)局压面积下砌体的压碎破坏 3.2.2 砌体局部均匀受压 (1)局部抗压强度提高系数 砌体的抗压强度为f，局部抗压强度可取为γf，γ称为局部抗压强度提高系数。 针对工程中常遇到墙段中部、端部、角部受压情况所作的系统试验结果，规范建议统一按下式计算 图3.10 砌体局部抗压强度提高系数 (2)局部均匀受压承载力应按下式计算 图3.11 确定计算面积A0的示意图 1)对图3.11(a)的情况γ≤2.5； 2)对图3.11(b)的情况γ≤1.25； 3)对图3.11(c)的情况γ≤2.0； 4)对图3.11(d)的情况γ≤1.5； 5)对空心砖砌体γ≤1.5；对未灌实的钢筋混凝土中、小型空心砌块砌体γ=1.0。 3.2.3 梁端局部受压 图3.12 梁端变形 图3.13 梁端有约束支承 (1)梁端有效支承长度 根据图3.12所示受力情况，按竖向力的平衡条件可得： 为方便计算，可以统一取ηk=0.000 687f，代入式(3.25)即得a0的最终计算公式为： 对于跨度小于6m，承受均布荷载的钢筋混凝土简支梁，如果混凝土为C20，考虑钢筋混凝土出现裂缝后，近似地取刚度 ，此处bhc按mm计算,则 假定 ，则得简化的有效支承计算公式为