chap04_1砌体结构的承载力计算20130916(第4讲)分析报告.ppt

第4章 砌体结构的承载力计算 主要内容 4.1 受压构件 4.2 局部受压 4.3 轴心受拉、受弯和受剪 4.4 配筋砖砌体构件 4.5 配筋砌块砌体构件简述 4.6 构造要求 本章所阐述的重要问题 掌握受压构件的计算 掌握局部受压构件的计算 掌握轴心受拉、受弯和受剪计算 掌握配筋砖砌体构件的计算 墙、柱的高厚比验算，框架填充墙、夹心墙等的一般构造要求，以及防止和减轻墙体开裂的主要措施。 重点与难点 砌体结构房屋中，无筋砌体墙、柱的受压承载力是至关重要的，在抗震设防地区，还应确保其受剪承载力。 学习的重点应是熟练掌握砌体墙、柱的受压承载力、局部受压承载力及受剪承载力的计算方法。 由于影响上述承载力的因素较多，如何全面而准确应用这些计算公式是学习中的难点。 §4.1 受压构件 一、基本公式 二、影响因素分析 由下式可知，影响无筋砌体受压承载力的因素有砌体强度、构件截面面积和系数φ。其中φ又主要受轴心力的偏心距和高厚比两项因素的影响。 确定高厚比 高厚比修正系数 由于不同砌体种类在受力及变形性能上的差异，故引入修正系数γβ，按下表采用。 墙、柱的允许高厚比 受压构件的计算高度H0 【规范】5.1.3 受压构件的计算高度，应根据房屋类别和构件支承条件等按表5.1.3采用。表中的构件高度H应按下列规定采用： 补充：砌体房屋的静力计算方案 二、影响因素分析 1. 偏心距的影响 砌体在偏心压力作用下，随偏心距的增大，截面压应力分布不均匀，截面受拉边产生水平裂缝，砌体的受压承载力降低。根据试验和研究结果，以砌体受压时的偏心影响系数φ来表达，按下式计算： 2. 高厚比的影响(β3) 细长墙、柱在轴心受压时将产生纵向弯曲，引起受压承载力的降低，其影响的大小以稳定系数表示。通过对构件产生纵向弯曲破坏的临界应力的分析，轴心受压构件的稳定系数随构件高厚比的增大而减小，随砌体受压变形能力的减变小而增大。按下式计算： §4.1 受压构件 §4.1 受压构件 偏心受压长柱 短柱的承载力偏心影响系数 轴心受压的稳定系数 轴心受压的稳定系数 偏心受压长柱承载力影响系数 偏心受压长柱承载力影响系数 偏心受压长柱承载力影响系数 受压构件承载力计算注意事项 受压构件承载力计算 【规范】附录D 影响系数φ和φn 影响系数φ 练习 【例1】截面尺寸0.3m2砖柱的砌体抗压强度设计值 条件：一轴心受压砖柱，截面尺寸为370mm×490mm，材料强度等级为砖MU10，混合砂浆M7.5，施工质量控制等级为B级。 要求：砌体的抗压强度设计值 练习 练习 课堂练习与讲解 课堂练习与讲解 平面外轴心受压承载力验算同情况A的结果。比较两种受力下的计算结果可知，虽平面外的轴心受压承载力满足要求，但平面内的偏心受压承载力不足。故该柱的受压承载力仍不满足要求。 课堂练习与讲解 可见轴向力的偏心距已经超过规定限值的要求。故该柱的受压承载力不满足要求。 课堂练习与讲解 以上计算结果表明，该墙体在轴心受压时承载力最高，随偏心距的增大，受压承载力明显减小，其中情况C较情况B的承载力还低。 如果要使情况C的受压承载力与情况B的受压承载力相等，应使其e/hT与情况B的相等，即N的作用点至截面外缘的距离应由原150mm改变为232mm（e-y1-0.232=0.311-0.232=0.079m）。 课后作业 End 【规范】附录D 影响系数φ和φn 当一个方向的偏心率不大于另一个方向的偏心率（eb/b或eh/h）的5%时，可简化按另一个方向的单向偏心受压，按规范第D.0.1条的规定确定承载力的影响系数。 砂浆强度等级≥M5 砂浆强度等级M2.5 砂浆强度为0 影响系数φn 网状配筋砌体矩形截面单向偏心受压构件承载力的影响系数 答案： （1）根据《规范》表3.2.1-1得砌体的抗压强度设计值f=1.69N/mm2。 （2）A=0.37×0。49=0.181 0.3m2 ，根据《规范》3.2.3条第2款得调整系数γa=0.7+0.181=0.881 （3）采用的砌体抗压强度设计值γaf=0.881×1.69=1.489N/mm2 。 【例1】一轴心受压砖柱，截面尺寸为370mmX490mm，采用MU10烧结普通砖及M2.5混合砂浆砌筑，荷载引起的柱顶轴向压力设计值为N=155kN，柱的计算高度为H0=4.2m。试验算该柱的承载力是否满足要求。 解：考虑砖柱自重后，柱底截面的轴心压力最大，取砖砌体重力密度为19kN/m3，则砖柱自重为 柱底截面上的轴向力设计值 砖柱高厚比 查附表， 项，得 因为