无筋砌体构件的承载力计算
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.局部受压的破坏形态(三种破坏形态)
(1)先裂后坏
A Al 适中时,首先在
加载垫板1~2皮砖以下 的砌体内出现竖向裂缝, 随荷载增加,裂缝数量 增多,最后出现一条主 要裂缝贯穿整个试件, 导致砌体破坏。
A —试件截面面积 Al —局部受压面积 10
(2)劈裂破坏
A Al 较大时,横向拉
应力在一段长度上分布 较均匀,当砌体压力增 大到一定数值,试件将 沿竖向突然发生脆性劈 裂破
' 0
内拱卸荷作用
23
24
' 0
0
试验表明,这种内拱卸荷作用与 A0 有关。当
Al
A0 2 时,卸荷作用十分明显,墙上 主A要l 通过拱作用向梁两侧传递;当 A0
的应力 0 将
2 时,上述
有利影响将逐渐减弱。
Al
上部荷载折减系数: 0.5(3 A0 )
Al
为偏于安全,《规范》规定,当
• 砌体结构构件按受力情况分为受压、受拉、受 弯和受剪;
• 按有无配筋可分为无筋砌体构件和配筋砌体构 件;
• 采用极限状态设计方法; • 一般不进行正常使用极限状态验算,采用构造
措施来保证正常使用要求; • 在进行承载力极限状态计算时,也往往是先选
定截面后进行计算,属于截面校核。
1
一、受压构件的承载力计算 无筋砌体的抗压承载力远远大于它的抗拉、
抗弯、抗剪承载力,因此,在实际工程中,砌体 结构多用于以承受竖向荷载为主的墙、柱等受压 构件,如混合结构中的承重墙体、单层厂房的承 重柱、砖烟囱的筒身等。
2
计算公式
N f A
式中: N ——轴向压力设计值;
——高厚比 和轴向力的偏心距 e 对受压
承载力的影响系数(还与砂浆强度等级 有关)
f ——砌体抗压强度设计值; (注意调整系数 a 的适用条件)
A ——截面面积,对各类砌体均可按毛面积计 算。
3
4
短柱:指高厚比 3 的柱。
对矩形截面:
H0 h
构件的纵向弯曲对承 载力的影响很小,可 不考虑
式中:H 0
h
——计算高度
——当轴心受压时,指矩形截面较小边 的长度;
当偏心受压时,指矩形截面轴向力 偏心方向的边长(可能为长边,也 可能为短边)
——不同砌体材料的高厚比修正系数
5
为了考虑不同类型砌体在受压性能上的差异, 对 乘以系数 : 对砖砌体,取 1.0 ; 对混凝土小型空心砌块砌体,取 1.1 ; 对蒸压砖,取 1.2 ;
对毛石,取 1.5 。
6
对T形截面:
H0 hT
式中: hT ——T形截面的折算厚度,近似取
hT 3.5 i
hT
度 a0。
21
梁的有效支承a0长度
a0 10
hc f
按下式计算:
hc — 梁的截面高度,mm; f — 砌体抗压强度设计值,N/mm2。
计算的有效支承长度不应大于实际支承长度
22
(2)作用在砌体上的局部压应力
梁端下砌体的局部压应力包 括两部分:一为梁端支承压
力 Nl 所产生,二为上部砌
体传至梁端下砌体的压应力。
N l f Al
式中: N—l —局部受压面积上的轴向力设计值 Al ——局部受压面积 f ——砌体抗压强度设计值 (不考虑面积的强度调整系数 a )
——砌体局部抗压强度提高系数
20
(三)局部非均匀受压— 梁端支承处砌体局部受压
1.梁直接支承在砌体上时
(1)梁端有效支承长度—当 梁直接支承在砌体上时,由于 梁的弯曲,使梁的末端有脱开 砌体的趋势,梁端底面没有离 开砌体的长度称为有效支承长
i ——截面回转半径
i I A
截面惯性矩 截面面积
7
y ——截面重心至最大压应力一侧边缘的距离
8
二、局部受压
均匀局压:荷载均匀地作用在砌体的局部面积上,通 常用于砖基础承受柱压力;
非均匀局压:压应力不是均匀分布的,通常用于大梁 或屋架支承于砖墙(柱)
9
(一)局部受压的破坏形态和局部抗压强度提高系数:
足要求。
即:
Nl Al 0 f
式中:
N0 Nl f Al
N0 — 局部受压面积内上部轴向压力设计值;
N 0 0 Al
Nl — 梁端支承压力设计值;
27
2. 梁端下设置刚性垫块 当梁端或屋架端部传来的荷载较大,支承处 砌体局部受压承载力不足时,常常需要在梁或屋 架端部设置垫块或垫梁,通过垫块或垫梁扩大梁 端支承面积,使砌体具有足够的承载力。
在上述两个作用下,使砌体局部 抗压强度高于砌体全截面抗压强度。
13
2. 砌体局部抗压强度提高系数
表示砌体局部抗压强度与砌体抗压强度之比,
与 A0 有关,A0 , 。
Al
Al
1 0.35 A0 1
Al
Al — 局部受压面积;
A0 — 影响砌体局部抗压强度的计算面积,
按“厚度延长”的原则取用。
14
69
“厚度延长”原则
15
16
17
80
18
为以避限免制:AA0l 较大而出现突然劈裂破坏,对 值加
• 中心局压(四边约束): 2.5
• 中部(边缘)局压(三边约束): 2.0 • 角部局压(两边约束): 1.5
• 端部局压(一边约束): 1.25
19
(二)砌体均匀局压时的承载力计算公式
A0
3时,
取 0,即不考虑上部荷载作用。 Al
25
梁端下砌体所受的局部平均压应力为:
Nl Al 0
局部受压的最大压应力可表达为:
max Nl
Al 0
— 压应力图形完整系数,一般可取0.7
对于过梁和墙梁可取1.0。
26
(3) 梁端支承处砌体局压承载力验算
当 max f 时,梁端支承处的局部受压承载力满
11
(3)与垫板直接接触 处砌体局部破坏 当块体强度很低时, 可能出现垫板下块体 表面被压碎而破坏 (如轻骨料混凝土砌 块)。
12
2.砌体局部抗压强度提高系数
➢“套箍强化”作用:未直接承受压力的外 围砌体对直接受压的内部砌体具有约 束作用,使直接受压的内部砌体处于三向受压状 态。
➢“力的扩散”作用:由于砌体搭缝砌筑,局部压力 迅速向未直接受压的砌体扩散,从而使单位面积 上的应力很快变小。
28
(1)先裂后坏
A Al 适中时,首先在
加载垫板1~2皮砖以下 的砌体内出现竖向裂缝, 随荷载增加,裂缝数量 增多,最后出现一条主 要裂缝贯穿整个试件, 导致砌体破坏。
A —试件截面面积 Al —局部受压面积 10
(2)劈裂破坏
A Al 较大时,横向拉
应力在一段长度上分布 较均匀,当砌体压力增 大到一定数值,试件将 沿竖向突然发生脆性劈 裂破
' 0
内拱卸荷作用
23
24
' 0
0
试验表明,这种内拱卸荷作用与 A0 有关。当
Al
A0 2 时,卸荷作用十分明显,墙上 主A要l 通过拱作用向梁两侧传递;当 A0
的应力 0 将
2 时,上述
有利影响将逐渐减弱。
Al
上部荷载折减系数: 0.5(3 A0 )
Al
为偏于安全,《规范》规定,当
• 砌体结构构件按受力情况分为受压、受拉、受 弯和受剪;
• 按有无配筋可分为无筋砌体构件和配筋砌体构 件;
• 采用极限状态设计方法; • 一般不进行正常使用极限状态验算,采用构造
措施来保证正常使用要求; • 在进行承载力极限状态计算时,也往往是先选
定截面后进行计算,属于截面校核。
1
一、受压构件的承载力计算 无筋砌体的抗压承载力远远大于它的抗拉、
抗弯、抗剪承载力,因此,在实际工程中,砌体 结构多用于以承受竖向荷载为主的墙、柱等受压 构件,如混合结构中的承重墙体、单层厂房的承 重柱、砖烟囱的筒身等。
2
计算公式
N f A
式中: N ——轴向压力设计值;
——高厚比 和轴向力的偏心距 e 对受压
承载力的影响系数(还与砂浆强度等级 有关)
f ——砌体抗压强度设计值; (注意调整系数 a 的适用条件)
A ——截面面积,对各类砌体均可按毛面积计 算。
3
4
短柱:指高厚比 3 的柱。
对矩形截面:
H0 h
构件的纵向弯曲对承 载力的影响很小,可 不考虑
式中:H 0
h
——计算高度
——当轴心受压时,指矩形截面较小边 的长度;
当偏心受压时,指矩形截面轴向力 偏心方向的边长(可能为长边,也 可能为短边)
——不同砌体材料的高厚比修正系数
5
为了考虑不同类型砌体在受压性能上的差异, 对 乘以系数 : 对砖砌体,取 1.0 ; 对混凝土小型空心砌块砌体,取 1.1 ; 对蒸压砖,取 1.2 ;
对毛石,取 1.5 。
6
对T形截面:
H0 hT
式中: hT ——T形截面的折算厚度,近似取
hT 3.5 i
hT
度 a0。
21
梁的有效支承a0长度
a0 10
hc f
按下式计算:
hc — 梁的截面高度,mm; f — 砌体抗压强度设计值,N/mm2。
计算的有效支承长度不应大于实际支承长度
22
(2)作用在砌体上的局部压应力
梁端下砌体的局部压应力包 括两部分:一为梁端支承压
力 Nl 所产生,二为上部砌
体传至梁端下砌体的压应力。
N l f Al
式中: N—l —局部受压面积上的轴向力设计值 Al ——局部受压面积 f ——砌体抗压强度设计值 (不考虑面积的强度调整系数 a )
——砌体局部抗压强度提高系数
20
(三)局部非均匀受压— 梁端支承处砌体局部受压
1.梁直接支承在砌体上时
(1)梁端有效支承长度—当 梁直接支承在砌体上时,由于 梁的弯曲,使梁的末端有脱开 砌体的趋势,梁端底面没有离 开砌体的长度称为有效支承长
i ——截面回转半径
i I A
截面惯性矩 截面面积
7
y ——截面重心至最大压应力一侧边缘的距离
8
二、局部受压
均匀局压:荷载均匀地作用在砌体的局部面积上,通 常用于砖基础承受柱压力;
非均匀局压:压应力不是均匀分布的,通常用于大梁 或屋架支承于砖墙(柱)
9
(一)局部受压的破坏形态和局部抗压强度提高系数:
足要求。
即:
Nl Al 0 f
式中:
N0 Nl f Al
N0 — 局部受压面积内上部轴向压力设计值;
N 0 0 Al
Nl — 梁端支承压力设计值;
27
2. 梁端下设置刚性垫块 当梁端或屋架端部传来的荷载较大,支承处 砌体局部受压承载力不足时,常常需要在梁或屋 架端部设置垫块或垫梁,通过垫块或垫梁扩大梁 端支承面积,使砌体具有足够的承载力。
在上述两个作用下,使砌体局部 抗压强度高于砌体全截面抗压强度。
13
2. 砌体局部抗压强度提高系数
表示砌体局部抗压强度与砌体抗压强度之比,
与 A0 有关,A0 , 。
Al
Al
1 0.35 A0 1
Al
Al — 局部受压面积;
A0 — 影响砌体局部抗压强度的计算面积,
按“厚度延长”的原则取用。
14
69
“厚度延长”原则
15
16
17
80
18
为以避限免制:AA0l 较大而出现突然劈裂破坏,对 值加
• 中心局压(四边约束): 2.5
• 中部(边缘)局压(三边约束): 2.0 • 角部局压(两边约束): 1.5
• 端部局压(一边约束): 1.25
19
(二)砌体均匀局压时的承载力计算公式
A0
3时,
取 0,即不考虑上部荷载作用。 Al
25
梁端下砌体所受的局部平均压应力为:
Nl Al 0
局部受压的最大压应力可表达为:
max Nl
Al 0
— 压应力图形完整系数,一般可取0.7
对于过梁和墙梁可取1.0。
26
(3) 梁端支承处砌体局压承载力验算
当 max f 时,梁端支承处的局部受压承载力满
11
(3)与垫板直接接触 处砌体局部破坏 当块体强度很低时, 可能出现垫板下块体 表面被压碎而破坏 (如轻骨料混凝土砌 块)。
12
2.砌体局部抗压强度提高系数
➢“套箍强化”作用:未直接承受压力的外 围砌体对直接受压的内部砌体具有约 束作用,使直接受压的内部砌体处于三向受压状 态。
➢“力的扩散”作用:由于砌体搭缝砌筑,局部压力 迅速向未直接受压的砌体扩散,从而使单位面积 上的应力很快变小。
28