无筋砌体计算题题型与答案
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无筋砌体受压承载力计算
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 G 1.2 19 0.37 0.49 4.2 17.4kN 柱底截面上的轴向力设计值 N 155 17.4 172.4kN
H
4.2
11.35
砖柱高厚比
h
0.37
e
0.796
查附表,
h
项,得
因为 A 0.37
0.49 0.1813m 2
0.3m 2 ,
砌体设计强度应乘以调整系数
a
0.7
A
0.7 0.1813 0.8813
查附表, MU10 烧结普通砖, M2.5 混合砂浆砌体的抗压强度设计值
f 1.30N / mm 2
a fA 0.8813
0.796
1.30 0.1813 106
165336 N
165.3kN N 172.4kN
该柱承载力不满足要求。
例 2 已知一矩形截面偏心受压柱, 截面尺寸为 490mmX740mm ,采用 MU10 烧结普通砖及 M5 混合砂浆,柱的计算高度 H0=5.9m ,该柱所受轴向力设计值 N=320kN (已计入柱自重),沿长边方向作用的弯矩设计值 M=33.3kN ·m ,试验算该柱的承载力是否满足要求。
解:( 1)验算柱长边方向的承载力
M
33.3 106
偏心距
e
N
320 10
3
104mm
h 740 y
370mm
2
2
0.6y 0.6
370
222mm e 104mm(满足 )
e 104 0.1405
相对偏心距
h
740
H 0 5900 7.97
高厚比 h
740
查附表,
0.61
A 0.490.740.363m20.3m2 , a 1.0
查附表,f 1.5N / mm2,则
0.61 1.50.363 106332.1 103 N332.1kN N 320kN 满足要求。
( 2)验算柱短边方向的承载力
由于弯矩作用方向的截面边长740mm 大于另一方向的边长490mm,故还应对短边进行轴心受压承载力验算。
H 0590012.04, e
高厚比h490h
查附表,0.819
fA0.819 1.50.363106445.9103 N 445.9kN N 320kN 满足要求。
例 3如图所示带壁柱窗间墙,采用MU10 烧结粘土砖、 M5 的水泥砂浆砌筑,计算高度H0= 5m,柱底承受轴向力设计值为 N=150kN,弯矩设计值为 M = 30kN.m,施工质量控制等级为 B 级,偏心压力偏向于带壁柱一侧,试验算截面是否安全?
解: (1)计算截面几何参数
截面面积
A= 2000× 240+490×500=725000mm2
截面形心至截面边缘的距离
y12000240120490500490
mm
725000245
y2740y1740 245 495mm
I2000240320002401252490 5003490 500 245 2=296× 108mm 1212
回转半径:
i I29610 8
202 mm A725000
T 型截面的折算厚度hT=3.5i=3.5*202=707mm
M 30 偏心距 e
0.2m 200mm 0.6 y 297mm 满足规范要求。
N
150
( 2)承载力验算
MU10 烧结粘土砖与 M5 水泥砂浆砌筑,查表得
rB =1.0; 5
H O 1.0
7.07
h T
0.707
e 200
h T
707 =0.283 代入公式得
o
1
1
0.930 代入公式得
1
2
1
0.0015 7.072
1
2
1 1
2 e
1 ( 1 1)=0.388
h 12
o
查表得,MU10 烧结粘土砖与 M5 水泥砂浆砌筑的砖砌体的抗压强度设计值 f=1.5MPa 。由于采用水泥砂浆,
因此砌体抗压强度设计值应乘以调整系数
ra = 0.9。
窗间墙承载力为
a
fA = 0.388×0.9× 1.5× 725000×10- 3= 380kN >150kN 。承载力满足要求。
无筋砌体受压承载力计算
例 4 一钢筋混凝土柱截面尺寸为 250mm ×250mm ,支承在厚为 370mm 的砖墙上,作用位置如图所示,砖墙用 MU10 烧结普通砖和 M5 水泥砂浆砌筑, 柱传到墙上的荷载设计值为 120KN 。试验算柱下砌体的局部受压承载力。
解:局部受压面积局部受压影响面积
=250×250=62500mm2
=( 250+2×370)× 370=366300mm2
砌体局部抗压强度提高系数
1 0.35 A o
1 1 0.35
366300 1.77 2
A l 1
62500
查表得 MU10 烧结普通砖和 M5 水泥砂浆砌筑的砌体的抗压强度设计值为 f =1.5MPa ,采用水泥砂浆应乘
以调整系数 ra = 0.9; 砌体局部受压承载力为
a fA =1.77× 0.9× 1.5× 62500 =149344 N =149.3kN >120kN 砌体局部受压承载力满足要求 。