砌體結(jié)構(gòu)：無(wú)筋砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件

1、第一節(jié) 受壓構(gòu)件,墻、柱,矩形,T 形,,1、分類,2、截面形式,3、計(jì)算類型,全截面受壓計(jì)算,局部受壓計(jì)算,,,,受壓構(gòu)件,偏心受壓,,N,,單向偏心受壓,雙向偏心受壓,軸心受壓,N,,N,,無(wú)筋砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,一、軸心受壓：,,,長(zhǎng)柱：,短柱：,N：軸向力設(shè)計(jì)值； 0：軸心受壓的縱向彎曲系數(shù)；f：考慮調(diào)整系數(shù)后砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。,,β≤3時(shí)為短柱,,,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,,,,,,磚砌體：,,,,混合結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計(jì),,,,,,,矩形截面：,,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),β：砌體受壓構(gòu)件的高厚比,,,矩形截面,T形截面,η：與砂漿強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)的系數(shù),,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),γβ：不同砌體材料的高厚比修正系數(shù)對(duì)燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、灌孔混凝土砌塊砌體γβ=1.0；對(duì)混凝土及輕骨料混凝土砌塊砌體γβ=1.1；對(duì)蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、細(xì)料石、半細(xì)料石砌體γβ=1.2；對(duì)粗料石、毛石砌體γβ=1.5。,,,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),二、偏心受壓：,,1、偏心受壓

3、短柱：,實(shí)驗(yàn)表明：砌體結(jié)構(gòu)的承載力高于上式計(jì)算出的數(shù)值。,1、彈塑性，壓應(yīng)力分布豐滿。2、開(kāi)裂，使偏心距減小。3、實(shí)際受壓的砌體，呈現(xiàn)局部受壓性質(zhì)。,,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),：軸向力的偏心距e對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù),,矩形截面:,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),二、偏心受壓：,：高厚比β和軸向力的偏心距e對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù),,1、偏心受壓長(zhǎng)柱：,,,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),受壓構(gòu)件計(jì)算：,：高厚比β和軸向力的偏心距e對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù),

4、,：查表,β≤3； e=0： φ≤1,β>3； e=0： φ=φ0,β>3； e>0： φ=φ,β≤3； e>0： φ=φ1,三、受壓承載力計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題 1.對(duì)于矩形截面構(gòu)件，當(dāng)軸向力偏心方向的截面邊長(zhǎng)大于另一方向的邊長(zhǎng)時(shí)， 除按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算外，還應(yīng)對(duì)較小邊b方向，按軸心受壓進(jìn)行驗(yàn)算，即還應(yīng)滿足：,2.軸向力的偏心距應(yīng)符合下列限值要求，即 e≤0.6y 式中y為截面重心至軸向力所

5、在偏心方向截面受壓邊緣的距離。(該規(guī)定的目的是：截面受拉邊不產(chǎn)生過(guò)大的裂縫),例題1：截面尺寸為370×490mm的磚柱，燒結(jié)普通磚的強(qiáng)度等級(jí)為MU10，混合砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M5，柱高5.88mm,兩端為不動(dòng)鉸支座。柱頂承受作用在截面長(zhǎng)邊方向的豎向壓力設(shè)計(jì)值 N=120KN，偏心距e=73.5mm，施工質(zhì)量為B級(jí)；請(qǐng)驗(yàn)算該柱的受壓承載力。,解：１）確定砌體強(qiáng)度f(wàn) 　　MU10燒結(jié)普通磚， M5混合砂漿，查表，f=1.5N/mm

6、2，,截面面積A=370 ×490=0.1813m2<0.3m2, 強(qiáng)度修正系數(shù)ra=0.7+A=0.8713, 砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值raf=0.8713×1.5=1.3N/mm2。,２）確定長(zhǎng)邊承載力影響系數(shù)? 　 (1)確定偏心距e　　　　偏心距e=73.5mm，,矩形截面y=h/2=245mm，e=73.5<0.6y=147mm，可行,高厚比β＝γβHo/h,　　計(jì)算長(zhǎng)度H

7、o=5.88m，h=490mm，燒結(jié)普通磚γβ＝1.0 ， 　　β＝ γβ Ho/ h=1.0x5.880/0.49=12。,(2)計(jì)算高厚比β,(3)確定承載力影響系數(shù)? 　　　查表或通過(guò)公式計(jì)算， ? =0.51．　3)驗(yàn)算長(zhǎng)邊承載力　　Nu= ? fA=0.51x1.3x181300=120kN>＝120kN，滿足承載力要求．,4)驗(yàn)算短邊承載力　　按照軸心受壓計(jì)算，　偏心距e=0，計(jì)算長(zhǎng)度Ho=5.88m，h=3

8、70mm， β＝ γβ Ho/ h= 1.0×5.880/0.37=16， ? =0.72 ,　Nu=0.72×1.3×181300=170kN>120kN，滿足承載力要求．,例2 某帶壁柱的窗間墻，截面尺寸如圖，壁柱高5.4m，計(jì)算高度為6.8m，用MU10粘土磚及M2.5混合砂漿砌筑?？刂平孛鎯?nèi)力為N=320kN，M=38.4kNm，彎矩方向是翼緣受拉，施工質(zhì)量為B級(jí)，驗(yàn)算該墻體的承載力。,

9、解： １）確定砌體強(qiáng)度f(wàn) 　MU10燒結(jié)普通磚， M2.5混合砂漿，查表，　　f=1.3N/mm2，截面面積A=2000×240+380×490=0.666200m2 >0.3m2，強(qiáng)度修正系數(shù)ra=1.0, 砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值raf=1.0x1.3=1.3N/mm2。2)確定承載力影響系數(shù)? (1)計(jì)算截面折算厚度hT A=0.666200m2，截面重心位置(y1為翼緣外皮到中心線的距離)：,,

10、,,,,,截面慣性矩： 回轉(zhuǎn)半徑： ，截面折算厚度： 　　，(２)確定偏心距e　　e

11、=M/N=38400000/320000=120mm， 　　y=0.413mm，e=120<0.6y，可行。(3)計(jì)算高厚比β　計(jì)算長(zhǎng)度Ho=6.8m，hT=566mm，　燒結(jié)普通磚γβ＝1.0 ，　β＝ γβ Ho/ hT =1.0x6.8/0.566=12。,,,,,,,(4)確定承載力影響系數(shù)? e/hT=120/566=0.212, β=12,查表得： ? =0.38，3)承載力驗(yàn)算 　　Nu= ?

12、 fA=0.38× 1.3 ×666200 =329KN>320KN, 滿足承載力要求。,,,,,,,例3 由混凝土小型空心砌塊砌筑獨(dú)立柱截面尺寸為400×600mm，砌塊的強(qiáng)度等級(jí)MU10，混合砂漿強(qiáng)度等級(jí)Mb5，柱高3.6M，兩端為不動(dòng)鉸支座。柱頂承受軸向壓力標(biāo)準(zhǔn)值Nk=225KN（其中永久荷載180KN，已包括柱自重），施工質(zhì)量為B級(jí)，試驗(yàn)算柱的承載力。解：要點(diǎn)： 1) 以恒

13、載為主的組合起控制作用： N=1.35×180+0.7×1.4×45=288KN 2) 因?yàn)闉槠鰤K砌體，查表時(shí)應(yīng)先對(duì) 進(jìn)行修正，修正系數(shù)為1.1，即 為9.9，查表得 0.87，3) 截面面積：A=0.4×0.6=0.24m2288KN 安全,,,,,,,,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第三節(jié) 無(wú)筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算,3.2、局部受壓,支承上部屋架、梁、柱時(shí)，

14、支承處砌體即受到局部壓力作用。,砌體的局部受壓抗壓強(qiáng)度大于均勻受壓抗壓強(qiáng)度。 主要是由于局部壓力擴(kuò)散到未直接承受壓力的較大范圍砌體上及周圍砌體對(duì)受壓部位的約束作用。,,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第三節(jié) 無(wú)筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算,砌體局部受壓有三種破壞形態(tài)：,,因豎向裂縫的發(fā)展而破壞：A0/Al不太大 ；圖（b） 劈裂破壞 ： A0/Al 太大 ；圖（c） 局部受壓面積下砌體壓碎破壞：局部受壓砌體強(qiáng)度較低。,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第三節(jié) 無(wú)筋

15、砌體構(gòu)件承載力計(jì)算,一）均勻局部受壓,砌體局部受壓有局部均勻受壓和非均勻受壓,,Nl：作用在局部受壓面積上的軸向力設(shè)計(jì)值；f：砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)γa可不考慮，即取1.0；,Al：局部受壓面積；,,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第三節(jié) 無(wú)筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算,,）,γ：砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)，按下式計(jì)算：,,,A0：影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積，按下圖確定。,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第三節(jié) 無(wú)筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算,為了避免A0/Al

16、過(guò)大時(shí)出現(xiàn)劈裂破壞，計(jì)算所得γ值應(yīng)符合下列規(guī)定：,對(duì)多孔磚砌體和灌孔砌塊砌體，在圖6(a)、(b)、(c)情況下，尚應(yīng)符合 γ≤1.5。未灌孔混凝土砌塊砌體γ≤1.0。,在圖6(a)情況下，γ≤2.5;,在圖6(b)情況下，γ≤2.0;,在圖6(c)情況下，γ≤1.5;,在圖6(d)情況下，γ≤1.25;,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第三節(jié) 無(wú)筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算,二）梁端局部受壓,,梁端局部受壓時(shí)有兩個(gè)特點(diǎn)：,1、梁端存在一個(gè)有效支承長(zhǎng)度，而

17、且在有效支承長(zhǎng)度上由于梁傳來(lái)的荷載所產(chǎn)生的壓應(yīng)力不是均勻分布的，而為曲線形分布。,根據(jù)試驗(yàn)得到，梁端的有效支承長(zhǎng)度可按下式計(jì)算：,式中:hc——梁的截面高度； f——砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。,由于梁存在一個(gè)有效支承長(zhǎng)度，因此局壓面積為:,梁的支座反力到墻邊的距離，不論樓面梁還是屋面梁均為0.4a0,2、梁端下的局部受壓面積上不僅受梁傳來(lái)的荷載Nl（梁的支座反力），而且還要受上部砌體傳到梁端的壓力N0 ，但根據(jù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，上部墻體傳到

18、梁端又傳到局壓面積上的荷載不是固定的而是一個(gè)變量－－“內(nèi)拱卸荷作用”。,,,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第三節(jié) 無(wú)筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算,,,,,,Ψ—上部荷載的折減系數(shù)；,,N0—局部受壓面積內(nèi)上部軸向力設(shè)計(jì)值（N）,,σ0—上部平均壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值（N/mm2）；,η—梁端底面壓應(yīng)力圖形的完整系數(shù)，一般取=0.7，對(duì)于過(guò)梁和墻梁η =1.0；γ —按前述公式計(jì)算。,Al ：局部受壓面積， Al =a0*b,1、有上部荷載時(shí)，梁端局壓強(qiáng)度計(jì)算：,2

19、 墊塊下局部受壓,當(dāng)梁端局壓強(qiáng)度不滿足要求或墻上擱較大梁、桁架時(shí)，常設(shè)置墊塊(實(shí)際為剛性基礎(chǔ)) 。,,ab,墊塊一般都做成剛性的。所謂剛性墊塊，要求墊塊從梁邊挑出的長(zhǎng)度不大于墊塊的厚度。 剛性墊塊下砌體的局壓承載力可按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算，其強(qiáng)度計(jì)算公式為：,,式中： N0——上部砌體傳來(lái)的作用于墊塊面積上縱向荷載設(shè) 計(jì)值,N0=?0Ab Ab——墊塊的面積， Ab= abbb；

20、ab,bb——墊塊的長(zhǎng)度和寬度； ?——墊塊上N0和Nl的合力偏心距對(duì)承載力的影響系數(shù),可查表，查表時(shí)?≤3，且e/h中的h為墊塊長(zhǎng)度ab,e的計(jì)算如后；,大梁在墊塊上的支承長(zhǎng)度可按下式計(jì)算:,式中:hc——梁的截面高度； ?1——?jiǎng)傂詨|塊的影響系數(shù)，按下表取值；,?1——墊塊外砌體面積的影響系數(shù)，取?1=0.8? ，但不小于1.0； ?計(jì)算公式同前，局壓面積為墊塊的面積。,當(dāng)墊塊與梁整澆時(shí)，仍按上述方法計(jì)算。,

21、墊塊的構(gòu)造要求：（1）墊塊的厚度不宜小于180mm。（2）在帶壁柱墻的壁柱內(nèi)設(shè)置墊塊時(shí)，其局壓承載力降低，因此其計(jì)算面積不考慮翼緣部分，只取壁柱范圍內(nèi)的面積。同時(shí)壁柱上墊塊深入翼墻的長(zhǎng)度不應(yīng)小于120mm。 (3)當(dāng)現(xiàn)澆墊塊與梁整澆時(shí)，墊塊可在梁高范圍內(nèi)設(shè)置。,在帶壁柱墻的壁柱內(nèi)設(shè)剛性墊塊時(shí)，由于翼墻多數(shù)位于壓應(yīng)力較小邊，翼墻參加工作的程度有限，所以計(jì)算面積A0應(yīng)取壁柱范圍內(nèi)面積，而不計(jì)翼緣部份。,M10燒結(jié)磚，M2.5混合砂漿，

22、f=1.3N/mm2，梁高h(yuǎn)c=400mm，,解：１、首先驗(yàn)算不設(shè)墊塊的情況?。保┯?jì)算梁端有效支承長(zhǎng)度ao,2)計(jì)算局壓強(qiáng)度提高系數(shù)γ,４）局壓計(jì)算,局部受壓面積：,局部受壓影響面積：,取γ =2.0,３）計(jì)算局壓面積上的上部荷載,取,局部承壓不足，需要設(shè)置墊塊。,２、設(shè)墊塊后局部承壓驗(yàn)算設(shè)墊塊后強(qiáng)度驗(yàn)算公式為：,１）根據(jù)墊塊構(gòu)造要求，初選墊塊尺寸為：,２）計(jì)算γ1,３）計(jì)算,,查表　　　　情況，　　　　?。?４）局壓計(jì)算,(14

23、9.6-143.5)/143.5=4.3%<5% 安全，滿足局部承壓要求。,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第三節(jié) 無(wú)筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算,柔性墊梁下砌體局部受壓 (類比柔基礎(chǔ)理解),,σy max,,,混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第三節(jié) 無(wú)筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算,,,δ2—柔性墊梁下不均勻局部受壓修正系數(shù)，當(dāng)荷載沿墻厚方向均勻分布時(shí)，δ2取1.0，當(dāng)荷載沿墻厚方向不均勻分布時(shí)， δ2取0.8 注：墊梁的梁端有效支承長(zhǎng)度a0可按剛性墊塊計(jì)算,,

24、Eb、Ib—分別為墊梁的混凝土彈性模量和截面慣性矩；,,第四節(jié) 無(wú)筋砌體受拉、受彎、受剪承載力計(jì)算,一、軸心受拉,ft ：砌體軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,二、受彎,ftm ：砌體彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,fv ：砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；Z：內(nèi)力臂，矩形截面為2h/3,三、受剪,,fv ：砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；α：修正系數(shù)，當(dāng)γG=1.2時(shí)，對(duì)磚砌體取0.6，對(duì)混凝土砌塊 取0.64；當(dāng)γG=1.35時(shí)，對(duì)磚砌體取0.64，對(duì)混凝土砌塊