墙体抗剪承载力计算公式在砌体结构设计中的应用
《砌体结构》第3章 无筋砌体构件承载力计算
• 3.3.3 受剪构件计算 • 沿通缝或齿缝受剪构件的承载力,应按下式计
算。
• 3.3.4 计算示例
• 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ห้องสมุดไป่ตู้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。
• 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,
• (3)梁端支承处砌体局部受压承载力计算
• 根据局部受压承载力计算的原理,梁端砌体局 部受压的强度条件为
• 由梁端支座反力N1在局部受压面上引起的平均 应力为σ= ,于是,(3.28)式可表达为:
• 因此可得梁端支承处砌体的局部受压承载力计 算公式为:
• (4)梁端下设有垫块时砌体的局部受压承载力计 算
• ②当0.7y<e≤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e>0.95y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
墙体-GB50003-2001砌体结构设计规范
第2.1.6条 蒸压灰砂砖 autoclaved sand-lime brick 以石灰和砂为主要原料,经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖。简 称灰砂砖。 第2.1.7条 蒸压粉煤灰砖 autoclaved flyash-lime brick
γ0----结构重要性系数;
γRE ----承载力抗震调整系数; δ ----混凝土砌块的孔洞率、系数;
δ----托梁支座上部砌体局压系数;
《砌体结构设计规范》GB 50003-2001 第2.2.4条 计算系数(续)
第2.2.4条 计算系数 ζc ----芯柱参与工作系数; ζs ----钢筋参与工作系数;
根据施工现场的质保体系、砂浆和混凝土的强度、砌筑工人技术等级综合水平划分的砌 体施工质量控制级别。
《砌体结构设计规范》GB 50003-2001 2.2 主要符号 (第2.2.1条 材料性能)
2.2 主要符号 第2.2.1条 材料性能 MU----块体的强度等级;
M----砂浆的强度等级;
Mb---- 混凝土砌块砌筑砂浆的强度等级; C----混凝土的强度等级;
第2.1.9条 混凝土砌块砌筑砂浆 mortar for concrete small hollow block 由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂等组分,按一定比例,采 用机械拌和制成,专门用于砌筑混凝土砌块的砌筑砂浆。简称砌块专用砂浆。
第2.1.10条 混凝土砌块灌孔混凝土 grout for concrete small hollow block
按楼盖、屋盖与墙、柱为铰接,不考虑空间工作的平面排架或框架对墙、柱进行静力计 算的方案。
砌体结构的抗剪强度设计值
砌体结构的抗剪强度设计值引言砌体结构是一种常见的建筑结构形式,具有广泛的应用。
在设计砌体结构时,抗剪强度是一个重要的设计指标。
本文将对砌体结构的抗剪强度设计值进行详细介绍和分析。
砌体结构的基本概念砌体结构是由砖块或其他类似材料通过粘结剂(如水泥)连接而成的结构。
在砌体结构中,抗剪强度是指材料在受到外部力作用时,抵抗剪切破坏的能力。
抗剪强度设计值是根据工程需求和材料特性确定的一个安全值,用于保证砌体结构在使用过程中不会发生严重破坏。
影响砌体结构抗剪强度设计值的因素1. 材料特性不同类型的砖块和粘结剂具有不同的力学性质和耐久性能。
例如,普通红砖和轻质隔墙板具有不同的抗压、抗拉和抗剪强度。
因此,在确定砌体结构的抗剪强度设计值时,需要考虑材料的特性。
2. 结构形式砌体结构可以采用不同的形式,如实心墙、空心墙、加筋墙等。
这些不同的结构形式会对砌体结构的抗剪强度产生影响。
例如,加筋墙在抵抗剪切力方面比实心墙和空心墙更具优势。
3. 砌筑工艺砌筑工艺对砌体结构的抗剪强度也有重要影响。
合理的砌筑工艺可以提高砌体结构的整体强度和稳定性。
例如,在砖块之间添加适量的粘接剂可以增加结构的抗剪强度。
确定砌体结构抗剪强度设计值的方法确定砌体结构抗剪强度设计值需要综合考虑材料特性、结构形式和砌筑工艺等因素。
通常采用以下步骤进行:1. 确定荷载根据具体工程需求,确定作用在砌体结构上的荷载类型和大小。
常见荷载包括垂直荷载、水平荷载和地震荷载等。
2. 计算剪切力根据荷载和结构形式,计算砌体结构所受到的剪切力。
剪切力是指作用在结构上的垂直于结构平面的力,会导致砌体结构发生剪切破坏。
3. 确定设计参数根据材料特性和工程要求,确定设计参数。
设计参数包括粘结剂的强度、砖块的抗拉强度、墙体的几何尺寸等。
4. 计算抗剪强度设计值根据设计参数和计算公式,计算砌体结构的抗剪强度设计值。
通常采用经验公式或试验数据进行计算。
5. 安全评估将计算得到的抗剪强度设计值与实际要求进行比较,并进行安全评估。
《多孔砖砌体结构技术规范》JGJ137-2001
《多孔砖砌体结构技术规范》JGJ137-2001(自2001年12月1日起施行)正文部分1 总则1、0、1 为了使烧结多孔砖砌体结构得设计与施工贯彻节能、节地得技术经济政策,减轻建筑物得地震破坏,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规范。
1、0、2本规范适用于非抗震设防区与抗震设防烈度为6度至9度得地区,以P型烧结多孔砖与M型模数烧结多孔砖(以下简称多孔砖)为墙体材料得砌体结构得设计、施工及验收。
1、0、3在进行多孔砖砌体结构设计、施工及验收时,除遵守本规范外,尚应符合国家现行有关强制性标准得规定。
2 术语、符号2、1 术语2、1、1烧结多孔砖以粘土、页岩、煤矸石为主要原料,经焙烧而成、孔洞率不小于15%,孔形为圆孔或非圆孔。
孔得尺寸小而数量多,主要适用于承重部位得砖,简称多孔砖。
目前多孔砖分为P型砖与M型砖。
2、1、2 P型多孔砖外形尺寸为240mm×ll5mm×90mm得砖。
简称P型砖。
2、1、3 M型模数多孔砖外形尺寸为190mm×l90mm×90mm得砖,简称M型砖。
2、1、4配砖砌筑时与主规格砖配合使用得砖,如半砖、七分头、M型砖得系列配砖等。
2、1、5 硬架支模多层砖房现浇圈梁得一种施工做法,其具体操作就是:在砌至圈梁底标高得墙上,支模、绑扎圈梁钢筋、铺楼、屋面板(暂时由模板支承楼屋面板荷载),绑扎预制板端伸出得预应力筋、浇灌圈梁混凝土。
3 材料与砌体得计算指标3、0、1 多孔砖与砌筑砂浆得强度等级,应按下列规定采用:1 多孔砖得强度等级:MU30、MU25、MU20、MU15、MU1O;2 砌筑砂浆得强度等级:M15、M10、M7、5、M5、M2、5。
注:确定砂浆强度等级时,应采用同类多孔砖侧面为砂浆强度试块底模。
3、0、2龄期为28d,以毛截面积计算得多孔砖砌体抗压强度设计值,应按表3、0、2采用。
当砖得孔洞率大于30%时,应按表中数值乘以0、9。
砌体结构设计计算书
1.工程概况1。
工程名称:成都市某宿舍楼2.建筑面积:6006。
84 m23.建筑层数:六层4.结构形式:砖混结构体系5.场地情况:场地平坦、无障碍物。
=180kPa。
6.地质情况:地基土为粘性土为主,建筑场地类别为Ⅱ类,容许承载力fk7.基本雪压:0.20kN/m2。
8.基本风压:0.30kN/m2。
9.地震烈度:按7度近震设防.10.建筑耐火等级:二级。
11.建筑设计使用年限:50年。
2。
结构布置与计算简图2。
1结构选型与布置2。
1.1结构选型采用砖混结构体系,现浇钢筋混凝土楼面和屋面。
基础采用墙下条形基础. 2。
1.2结构布置此砖混结构设计为纵横双向承重体系.结合建筑的平面﹑立面和剖面布置情况,结构平面布置如图2—1;根据结构布置,本建筑平面均为双向板。
双向板的板厚h≥l/50(l为双向板的短向计算跨度)。
本建筑楼面板和屋面板的厚度均取100mm,配电房为120mm.本建筑的材料选用如下:混凝土 C25(f=14.3MPa ,Ec=3。
0×107)C钢筋: HRB335,CRB550墙体;页岩多孔砖,页岩实心砖,大孔页岩多孔砖.窗;塑钢玻璃推拉窗,塑钢平开窗,塑钢百叶窗门: 钢质门,塑钢百叶门,塑钢平开门,钢质门图2—1;3.房屋的静力计算方案:本设计为全现浇钢筋混凝土屋盖和楼盖,最大横墙间距为3.6米,小于32米,其静力计算方案为刚性方案,该宿舍楼为6层,每层层高3.2m,房屋总高度小于28米,故此住宅楼不考虑风荷载的影响。
4.墙体高厚比的验算:4.1墙体截面尺寸:外墙:370mm实心烧结粘土砖内承重墙:240mm实心烧结粘土砖内隔墙:200mm加气混凝土砌块4.2横墙高厚比的验算:4.3外纵墙高厚比的验算:4.4内纵墙高厚比的验算:5、墙体承载力的验算:5.1外纵墙承载力的验算:5.2内纵墙承载力的验算:6、梁端支承处砌体局部受压承载力的验算:7、梁和板的设计7.1梁截面尺寸估算主梁L1:梁高大于1/12倍梁跨度(取最大跨度7。
《砌体结构》课后习题答案(本)
第三章 无筋砌体构件承载力的计算3.1柱截面面积A=0.37×0.49=0.1813m 2<0.3 m 2砌体强度设计值应乘以调整系数γa γa =0.7+0.1813=0.8813查表2-8得砌体抗压强度设计值1.83Mpa ,f =0.8813×1.83=1.613Mpa7.1037.06.31.10=⨯==h H βγβ 查表3.1得:ϕ= 0.8525 kN N kN N fA 1403.249103.249101813.0613.18525.036=>=⨯=⨯⨯⨯=ϕ满足要求。
3.2(1)沿截面长边方向按偏心受压验算 偏心距mm y mm N M e 1863106.06.03210350102.1136=⨯=<=⨯⨯== 0516.062032==h e 548.1362070002.10=⨯==h H βγβ 查表3.1得:ϕ= 0.6681 柱截面面积A=0.49×0.62=0.3038m 2>0.3 m 2 γa =1.0查表2-9得砌体抗压强度设计值为2.07Mpa , f =1.0×2.07=2.07 MpakN N kN N fA 35015.4201015.420103038.007.26681.036=>=⨯=⨯⨯⨯=ϕ满足要求。
(2)沿截面短边方向按轴心受压验算14.1749070002.10=⨯==h H βγβ 查表3-1得:φ0= 0.6915因为φ0>φ,故轴心受压满足要求。
3.3(1)截面几何特征值计算截面面积A=2×0.24+0.49×0. 5=0.725m 2>0.3m 2,取γa =1.0 截面重心位置m y 245.0725.025.024.05.049.012.024.021=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯+⨯⨯= y 2=0.74-0.245=0.495m截面惯性矩()()232325.0495.05.049.0125.049.012.0245.024.021224.02-⨯⨯+⨯+-⨯⨯+⨯=I =0.02961m 4截面回转半径 m A I i 202.0725.002961.0=== T 形截面折算厚度h T =3.5i=3.5×0.202=0.707m(2)承载力m y m N M e 147.0245.06.06.01159.0630731=⨯=<=== 164.0707.01159.0==T h e 22.12707.02.72.10=⨯==T h H βγβ 查表3-1得:ϕ= 0.4832 查表2-7得砌体抗压强度设计值f =2.07Mpa则承载力为 kN kN N fA 63016.7251016.72510725.007.24832.036>=⨯=⨯⨯⨯=ϕ3.4(1)查表2-8得砌体抗压强度设计值f =1.83 Mpa砌体的局部受压面积A l =0.2×0.24=0.048m 2影响砌体抗压强度的计算面积A 0=(0.2+2×0.24)×0.24=0.1632m 2(2)砌体局部抗压强度提高系数 5.1542.11048.01632.035.01135.010>=-+=-+=l A A γ 取5.1=γ (3)砌体局部受压承载力kNN kN N fA l 13576.1311076.13110048.083.15.136=≈=⨯=⨯⨯⨯=γ%5%46.2%10076.13176.131135<=⨯- 承载力基本满足要求。
CFRP在中小学校舍砌体结构房屋加固中的应用
1 工 程 实 例
体呈 L形 , 总长 3 . n 总宽 2 .6m, 6 0r, 5 2 主体结构 形式 为砌体 结
固要 求 。
. 该校舍位 于浙 江省某 市, 于 2 纪 8 建 0世 0年代 , 筑平面 大 2 2 阶梯 形 裂缝 加 固设计 建
该校舍东西面外 承重墙 由于受垂 直荷载 和水平荷 载的共 同 构, 地上 4层 , 总建筑面积约为 20 0m 。标准层层 高为 3 5m, 作用 , 0 2 . 产生沿阶梯形截面的裂缝 , 如图 3所示 , 还有 由于温度变化 总 高 为 1 . 。该 校 舍 主 楼 由 纵 横 墙 和 砖 柱 承 重 , 承 重 墙 为 不均匀而造成墙体不均匀收缩产生 “ ” 6 0r n 外 x 形裂缝 。这些裂缝的产生
低 于 MU5 。 法 , 图 4所 示 。 如
根据现场排查鉴定 , 校舍砌体 主体存在 的主要问题如 下 : 该 1校舍北 面的窗间墙 有一定 的斜裂缝 和竖 向裂缝 。2 在 内 ) ) 承重墙中部分墙体有 明显的阶梯形裂缝 , 抗震承载能力 不足。3 )
在放 有 托 梁 的 内承重 墙 下 由于 局 部 受 压 造 成 的 竖 向裂 缝 。4 底 层 )
利用率 高、 耐性好 、 施工工 效高 、 没有湿作业 , 以及加 固修补后 基 本不增加原结构质量及原构件尺寸 , 不增加下层结构 负担。本 文
其中 , 为加 固后砌体墙的极 限抗 剪承载力 ; F P承受 的 Ⅵ, CR
V : a Ec  ̄ c t c cb () 2
CR F P加 固法具有明显的技术优 势 , 主要 表现在原校 舍建筑空 间 极限抗剪承载力 Vv p c 采用 以下计算公式 l :  ̄ 1 ] 其 中, 为 C R F P粘贴层 数 ;r为 C R t F P的计算 厚 度 ; b为 以浙江省某 中小学校舍砌体结构加 固设计 为例 , 综合 考虑 了各方 C R F P的宽 度 ;c为 C R e F P沿 纵 向 的 极 限 应 变 ; c为 C R 的 抗 a FP 面因素选用粘贴 C R F P的加 固方式 , 在总结 以往研究成果 的基础 剪承载能力影响系数 , 取为 10 E . ; r为 C R F P的弹性模量。 上提出了相关设计建议 , 为实际加固改造 工程 的应用提供参考。 经计算 , 选用 C R F P宽 b=3 0Fm, 0 l 层数 Y=1 满足抗震 加 i / ,
武汉理工大学专升本砌体结构设计 (2)题库
计算( 每题参考分值5分)1、一截面为800×190mm的墙段,采用MU10单排孔混凝土小型空心砌块对孔砌筑,Mb5混合砂浆,墙的计算高度2.8m,承受轴向力设计值130kN,沿墙段长边方向荷载偏心据为200mm,施工质量控制等级为B级,试验算该墙段的承载力。
若施工质量控制等级为C级,该墙段的承载力是否还能满足要求?正确答案:2、截面为370×490mm的砖柱,采用MU10砖和M5水泥砂浆砌筑,H0=H=5.0m,荷载设计值产生的轴向力设计值为174kN,f=1.50N/mm2,α=0.0015,试验算此柱承载力是否满足要求。
正确答案:承载力不满足要求。
3、.某单层单跨厂房,壁柱间距6m,全长14×6=84m,高度为4.7m,跨度为15m,如图示。
屋面采用预制国家混凝土屋面板,墙体采用MU10烧结页岩砖、M7.5水泥混合砂浆砌筑,施工质量控制等级为B级。
试验算纵墙的高厚比。
注:I=0.0104m4,形心到上边缘的距离y1[雨林木风1][雨林木风2] =0.156m。
正确答案:解:房屋的屋盖为第1类,山墙的间距s=84m,查表,s>72m,因此属弹性方案房屋。
本房屋的纵墙为带壁柱墙,因此不仅需验算其整片墙的高厚比,还需验算壁柱间墙的高厚比。
(1)整片墙的高厚比验算查表,H0=1.5H=7.05m截面回转半径截面折算厚度整片墙的高厚比为承重墙,窗上有洞口,查表知:该墙的允许高厚比为因此,山墙之间整片墙的高厚比满足要求。
(2)壁柱间墙的高厚比验算验算壁柱间墙的高厚比时,按刚性方案考虑。
墙厚为240mm,墙长s=6m,因,故,则也满足要求。
4、钢筋混凝土梁,截面尺寸为b×h=200×500mm,梁端支撑长度为240mm,梁的两侧均有墙体。
梁端荷载设计值产生的支座力59 kN,上部荷载传来的轴力设计值N0=175 kN。
窗间墙尺寸为1500×240mm。
华南理工大学《砌体结构》思考题答案
1.1你认为今后砌体发展的特点和趋向是什么?加强轻质、高强砌体材料的研发;采用空心砖代替粘土实心砖;制作高性能墙板(住宅产业化);新的施工技术、机械化、工业化;提高墙体的抗震性能。
2.1目前我国建筑工程中采用的块体材料有哪几类?A:砖烧结砖(烧结普通砖烧结多孔砖烧结空心砖)非烧结硅酸盐砖(承压灰砂砖蒸压粉煤灰砖);砌块普通混凝土小型空心砌块轻集料混凝土空心砌块;石材料石毛石。
2.2 目前我国建筑工程中常用的砂浆有哪几类?它们的优缺点如何?对砂浆性能有何要求?A:水泥砂浆:强度高、耐水性好,但和易性差、水泥用量大,适用于砌筑对强度要求高的砌体;混合砂浆:和易性和保水性好,便于施工,强度和耐久性较好,适用于砌筑一般的砌体;无水泥砂浆:强度较低、耐久性较差,只适用于砌筑简单或临时性建筑的砌体;砂浆的要求:砂浆应符合砌体强度及建筑物耐久性的要求;具有可塑性,应在砌筑时容易且均匀地铺开;应具有足够的保水性,保证砂浆硬化所需要的水分。
2.3何谓砌体?目前我国建筑工程中常用的砌体有哪几类?砌体是由不同尺寸和形状的砖石或块材用砂浆砌成的整体,主要有砖砌体、石砌体、配筋砌体、砌块砌体和墙板。
2.4砖砌体轴心受压过程如何?其破坏特征如何?分为三个阶段,第一阶段:荷载不增加,裂缝也不会继续扩展,裂缝仅仅是单砖裂缝第二阶段:若不继续加载裂缝也会缓慢发展第三阶段:荷载增多不多,裂缝也会迅速发展(分裂成若干独立小柱,导致整体破坏)第一阶段:单块砖中出现细小裂缝第二阶段:多块砖中出现连续裂缝第三阶段:分割成若干独立小柱,最终他们被压碎或失稳破坏。
2.5砖在砌体中的受力状态如何?为什么砖砌体的抗压强度比单块砖的抗压强度低?(1)由于灰缝厚度和密实性不均匀,单块砖在砌体内并非均匀受压,因而砖内将产生弯、剪应力;砌体横向变形时砖和砂浆的交互作用,将使砖内出现附加拉应力;单行地基梁的作用,地基弹性模量越小,砖弯曲变形越大,砖内发生的弯剪应力也越高;竖向灰缝上的应力集中,降低砌体整体性,使竖向灰缝的砖内发生横向拉应力和剪应力集中。
砌体结构构件的承载力计算课件
注意事项
在计算受压构件的承载力时,需 要考虑砌体的抗压强度和安全系 数的影响,同时还要注意砌体材 料的抗压强度与抗压强度标准值
之间的关系。
受弯构件的承载力计算
总结词
注意事项
受弯构件在砌体结构中常见,主要承 受弯矩和剪力的作用。
在计算受弯构件的承载力时,需要考 虑砌体的抗弯强度和截面模量的影响 ,同时还要注意弯矩和剪力的作用位 置和方向。
THANKS
感谢观看
注意事项
在计算受剪构件的承载力时,需要考虑砌体的抗剪强度和剪切面面 积的影响,同时还要注意剪切力的作用位置和方向。
受拉构件的承载力计算
1 2
总结词
受拉构件主要承受拉力的作用,其承载能力与拉 力的作用点和砌体的抗拉强度有关。
详细描述
受拉构件的承载力计算主要通过计算拉力的作用 点和砌体的抗拉强度来确定构件的承载能力。
详细描述
受弯构件的承载力计算需要考虑弯矩 和剪力的共同作用,通过计算截面的 抗弯和抗剪承载能力,确定构件的承 载能力。
受剪构件的承载力计算
总结词
受剪构件主要承受剪切力的作用,其承载能力与剪切面的大小和 砌体的抗剪强度有关。
详细描述
受剪构件的承载力计算主要通过计算剪切面的面积和砌体的抗剪强 度来确定构件的承载能力。
某工业厂房工程
采用砌体结构作为承重墙,通过承载力计算,确 保厂房的安全生产和正常运行。
计算结果的解读与评估
根据计算结果,分析砌体结构 构件的承载能力是否满足设计 要求,是否存在安全隐患。
对计算结果进行误差分析,评 估结果的可靠性和准确性。
根据实际情况,对计算结果进 行校核和调整,确保工程安全 。
设计优化与改进建议
【土木建筑】03砌体结构构件的承载力计算
3.16
第3章 砌体结构构件的承载力计算
以概率理论为基础的极限状态设计方法
3. 承载能力极限状态设计表达式
砌体结构构件的承载能力极限状态设计表达式如下所示。
2.31
2.07
1.83
1.60
0.82
MU10
—
1.89
1.69
1.50
1.30
0.67
3.20
表3-6 蒸压灰砂砖和粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值(MPa)
砖强度
等级
M15
MU25
3.60
砂浆强度等级
M10
M7.5
2.98
2.68
砂浆强度
M5
0
2.37
1.05
MU20
3.22
2.67
2.39
2.12
本条件为:
Z≥0
(3.3)
或
R≥S
(3.4)
由于结构抗力R和作用效应S是随机变量,所以,结构的功能函数Z
也是随机变量。设μz、μR、和μS分别为Z、R和S的平均值;σZ、σR和σS 分别为Z、R和S的标准差;R和S相互独立。则由概率理论可知:
μz=μR-μS
(3.5)
σZ = R2 S2
(3.6)
3.8
(3.7)
PS= 0 f (Z )dz
(3.8)
结构的失效概率Pf与可靠概率PS的关系为:
PS +Pf =1
(3.9)
或
PS =1-Pf
最新墙体抗剪承载力计算公式在砌体结构设计中的应用
墙体抗剪承载力计算公式在砌体结构设计中的应用墙体抗剪承载力计算公式在砌体结构设计中的应用[提要] 利用ALGOR FEA计算程序,分析了竖向压应力和水平力共同作用下无筋砖墙的应力。
基于文中提出的平面受力砌体的破坏准则,对墙体裂缝分布进行了描述,并提出了不同高宽比砖墙的水平开裂荷载的计算公式。
最后建立了墙体抗剪承载力计算公式,其计算结果与试验值吻合较好。
所提出的方法可供砌体结构设计和研究参考。
[关键词] 砖墙剪切承载力The stress of unreinforced brick wall under vertical compression and horizontal force has been analysed by ALGORFEAcomputer software.The formulas for calculation of horizontal cracking load of brick wall of different ratio ofheight to width have been proposed on the basis of failure criterions of plane-stress masonry.The crack distribution ofwall has been described in detail.In the end,the calculating formula of shearload-bearing capacity of wall has been es-tablished.The calculating results agree well with the ex perimental data.This method can provide reference for mason-ry structural design and research.Keywords:brick wall;shear;load-bearing capacity混合结构房屋中,墙体除了承担屋(楼)盖传来的竖向压力以及本身的自重外,还承担风、地震引起的水平力。
历年(结构) 专业考试一级相关题目及答案
(结构) 专业考试一级相关题目一、单项选择题(每小题2 分,共 100分)1、关于单层有吊车厂房伸缩缝区段的纵向排架柱间支撑布置原则,下列表述正确的是()。
A、下柱支撑布置在中部,上柱支撑布置在中部及两端B、下柱支撑布置在两端,上柱支撑布置在中部C、下柱支撑布置在中部,上柱支撑布置在两端D、下柱支撑布置在中部及两端,上柱支撑布置在中部【答案】A【解析】柱间支撑的作用在于提高厂房纵向刚度和稳定性,承受屋盖及山墙风力,吊车纵向水平荷载和纵向地震作用。
为减少纵向排架对温度变形的约束,下柱支撑应布置在中部而不是两端;上柱支撑除在中部下柱支撑部位布置外,一般在两端也布置一道,以加强刚度,传递风力。
2、某钢筋混凝土框架结构,首层层高4.2m,其余层层高3.9m,地面到基础顶面1.1m,框架抗震等级为二级,受力纵筋采用HRB400级,箍筋采用HRB335级,混凝土强度等级柱为C30,梁为C25。
as=a s′=40mm。
.若第(4)题中柱顶截面弯矩设计值Mtc=788.0kN·m,剪力设计值V=381kN,轴力设计值N=2080kN,则柱斜截面计算受剪配筋面Asv/s最接近()mm^2/mm。
A、0.88B、1.06C、1.23D、1.47【答案】B3、在结构设计的分项系数表达式中,针对承载能力和正常使用极限状态的设计要求应采用不同的荷载代表值。
下列关于荷载代表值的规定正确的是()。
A、永久荷载和可变荷载均应采用荷载的标准值.组合值.频遇值或准永久值作为代表值B、永久荷载应采用标准值.组合值,可变荷载应采用组合值.频遇值或准永久值作为代表值C、永久荷载应采用标准值.频遇值,可变荷载应采用标准值.组合值或准永久值作为代表值D、永久荷载应采用标准值,可变荷载应采用标准值.组合值.频遇值或准永久值作为代表值【答案】D【解析】根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068—2001)第4.0.5条规定,结构设计时,应根据各种极限状态的设计要求采用不同的荷载代表值。
砌体结构的承载力计算1(论文资料)
03 砌体结构的承载力计算理 论
砌体结构的受力特点和破坏机理
受力特点
砌体结构由砌块和砂浆组成,其受力性能取决于砌块和砂浆的强度、变形性能 以及它们之间的粘结力。在受力过程中,砌体结构表现出明显的非线性、弹塑 性和脆性特点。
破坏机理
砌体结构的破坏通常表现为砌块的开裂、压碎和砂浆的剪切破坏。破坏过程伴 随着裂缝的开展和延伸,最终导致结构的整体失稳或承载能力丧失。
房屋的平面形状和立面布置
房屋的平面形状和立面布置对砌体结构的整体刚度、稳定性和承载 力产生影响。
优化措施和提高承载力的建议
采用高强度等级的砖和砂 浆
采用高强度等级的砖和砂浆可 以提高砌体的抗压、抗拉和抗 剪强度,从而提高承载力。
加强施工质量控制
加强施工过程中的质量控制, 包括原材料的质量控制、砌筑 过程的质量控制等,以保证砌 体结构的承载力。
足规范要求。
实例二:某框架结构填充墙的承载力计算
结构概况
荷载分析
该建筑为框架结构,填充墙采用轻质砌块 和专用砂浆砌筑。
考虑恒荷载(墙体、梁、板等自重)和活 荷载(人员、设备、风荷载等)的组合。
计算方法
承载力评估
采用有限元方法进行结构分析,模拟实际 受力情况。
根据计算结果,评估填充墙的抗压、抗拉 、抗剪承载力是否满足规范要求,并考虑 其与框架结构的协同工作性能。
04 砌体结构的承载力计算实 例分析
实例一:某砖混结构房屋的承载力计算
结构概况
该房屋为多层砖混结构,墙体 采用烧结普通砖和水泥砂浆砌
筑。
计算方法
采用弹性力学方法进行结构分 析,考虑材料的非线性特性。
荷载分析
《砌体结构设计规范》GB_50003-2001简介
3. 墙体抗震构造要求 (见规范)
四、配筋砌块砌体中高层 配筋砌块剪力墙的实质
83年广西南宁10层、11层砌块中高层试点楼 87年辽宁本溪10层煤矸石混凝土砌块中高层; 97年辽宁省盘锦15层点式住宅楼; 98年上海住宅总公司18层配筋砌块点式综合楼; 2000年抚顺建成了12层板式配筋砌块商住楼; 2001年哈尔滨市阿继科技园修建了13层大开间板
剪跨比 = 1.2、1.38、1.64
I
竖向千斤顶压力
钢砼顶梁
水平加载
水平钢筋应变片 纵向钢筋应变片
水平钢筋应变片
吊钩
I
钢砼底梁
II
II II
图4-9 试件尺寸及配筋
图4-10 典型破坏
4-5 配筋砌块剪力墙斜截面承载力计算方法
1.剪力墙在偏心受压时的受剪承载力
V
1 0.5
(0.6
f
vg
bh0
三、墙梁设计的扩充
3-1 墙梁研究概况
88规范前: 258个简支墙梁试验。 88规范后:21个连续墙梁;
28个框支墙梁试验; 40个框支墙梁拟静力; 8个框支墙梁模型震动 台和拟动力试验,
图3-1 框支墙梁的计算简图
托梁界面上txy分布 线
主应力轨迹
图7-13 偏开洞墙梁应力分布和主应力迹线示意图
六、砌体结构构件抗震设计
6-1 抗震设计的一般规定
表6-1 配筋砌块砌体剪力墙房屋适用的最大高度和
最小墙层数(m)6度
7度
8度
厚
高度Hale Waihona Puke 层数高度层数
高度
层数
190mm
54
18
45
16
砌体结构的抗震设计
砌体结构的抗震设计一、引言中国是砌体大国。
据统计,1980年的全国年产量为1600亿块,1996年增至6200亿块,为世界其它各国砖每年产量的总和。
全国基建中采用砌体作墙体材料约占90%左右。
在办公、住宅等民用建筑中大量采用砖墙承重。
现在每年兴建的城市住宅建筑面积多达1亿m2以上。
在中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房,以及影剧院、食堂、仓库等建筑也广泛采用砖墙、柱承重结构。
砖石结构还用于建造各种构筑物。
每座都有新发展和世界纪录我国还积累了在地震区建造砌体结构房屋的宝贵经验。
我国绝大多数大中城市在6度或6度以上地震设防区。
地震烈度≤6度的砌体结构经受了地震的考验。
经过设计和构造上的改进和处理,还在7度区和8度区建造了大量的砌体结构房屋。
据不完全统计,从80年代初至今10多年间我国主要大中城市建造的多层砌体结构房屋建筑面积已达70-80亿m2。
可见砌体的安全成为关系砌体设计的重点。
二、新材料、新技术、新结构的研究与应用使砌体的抗震不断发展。
60年代以来,我国粘土空心砖(多孔砖)的生产和应用有较大的发创造了条件。
近10余年来,采用砼、轻骨料砼或加气砼,以及利用河砂、各种工业废料、粉煤灰、煤干石等制无热料水泥煤渣砼砌块或蒸压灰砂砖、粉煤灰硅酸盐砖、砌块等在我国有较大的发展.砌块种类、规格较多,其中以中、小型砌块较为普遍,在小型砌块中又开发出多种强度等级的承重砌块和装饰砌块。
70年代以来,尤其是1975年海城—营口地震和1976年唐山大地震之后,对设置构造柱和圈梁的约束砌体进行了一系列的试验研究,其成果引入我国抗震设计规范。
在此基础之上,通过在砖墙中加大加密构造柱形成所谓强约束砌体的中高层结构的研究取得了可喜的成果。
和约束配筋砌体对应的是所谓均匀配筋砌体,即国外广泛应用的配筋砼砌块剪力墙结构,这种砌体和纲筋砼剪力墙一样,对水平和竖向配筋有最小含钢率要求,而且在受力模式上也类同于砼剪力墙结构,它是利用配筋砌块剪力墙承受结构的竖向和水平作用,是结构的承重和抗侧力构件。
受剪承载力的计算
受剪承载力的影响因素
材料性质
材料的剪切强度、弹性模量等力学性 能对受剪承载力有显著影响。
截面尺寸和形状
连接方式和构造措施
合理的连接方式和构造措施能够保证 结构整体性和稳定性,从而提高受剪 承载力。
合理的截面尺寸和形状能够提高结构 或构件的受剪承载力。
受剪承载力的计算方法
理论计算
根据力学原理和公式,结合具体结构和材料参数 进行计算。
试验测定
通过试验手段测定结构或构件的实际受剪承载力, 为设计提供依据。
经验公式
根据大量工程实践和试验数据总结出的经验公式, 用于快速估算受剪承载力。
02
受剪承载力的计算公式
简单剪切计算公式
简单剪切计算公式是基于材料力学的基本原理,通过分析剪切力的分布和作用点 ,计算出剪切承载力的值。该公式适用于一些简单的剪切工况,如固定梁的端部 剪切。
总结词
地震作用对结构的受剪承载力具有重要影响,因此需要加强地震作用下的受剪承载力研 究。
详细描述
地震作用具有随机性、复杂性和不确定性等特点,对结构的受剪承载力产生显著影响。 因此,需要深入研究地震作用下的受剪承载力特性,以提高结构的抗震性能和安全性。 同时,还需要加强地震工程实验和数值模拟等方面的研究,以更准确地预测和评估结构
对进场材料进行严格检测,确保材料的质量和性能符合设计要求, 避免因材料质量问题导致的结构破坏。
施工方法建议
制定详细的施工方案
根据工程特点和场地条件,制定详细的施工 方案,确保施工过程中的质量和安全。
加强施工监控
采用先进的施工监控技术,实时监测施工过程中的 结构变形和应力状态,及时发现和解决潜在问题。
公式通常包括剪切系数、剪切面积、剪切摩擦系数等参数,通过这些参数的取值 和计算,可以得出剪切承载力的具体数值。
砌体的剪切模量
砌体的剪切模量
砌体的剪切模量是指砌体在受到剪切力作用时的变形特性,通常用于描述砌体结构的抗剪切性能。
剪切模量可以根据材料的力学性质和几何形状进行计算。
对于普通砌体结构,剪切模量可以根据以下公式进行估算:
剪切模量(G)= (8 ×抗弯强度×惯性矩)/ (长度×剪切变形)
其中,
1. 抗弯强度是指砌体在受到弯曲力作用时所能承受的最大弯曲应力;
2. 惯性矩是砌体截面的惯性矩,用于描述砌体截面形状对于弯曲变形的影响;
3. 长度是砌体结构的长度;
4. 剪切变形是指砌体在受到剪切力作用时产生的剪切变形。
剪切模量的计算是一个近似估算,并且实际的剪切模量值可能会受到多种因素的影响,包括砌体材料的性质、砌体结构的几何形状和连接方式等。
因此,在具体的工程设计中,最好根据实际情况进行实验测试或者参考相关的标准和规范来确定准确的剪切模量数值。
侧墙承载力计算公式
侧墙承载力计算公式在建筑结构设计中,侧墙承载力是一个重要的计算参数,它影响着建筑物的稳定性和安全性。
侧墙承载力的计算公式是建筑工程师在设计过程中必须要掌握的重要知识之一。
本文将介绍侧墙承载力的计算公式,并探讨其在建筑设计中的应用。
侧墙承载力是指墙体在承受侧向荷载时的抗倾覆能力。
在建筑结构设计中,侧墙承载力的计算是非常重要的,因为墙体的稳定性直接影响着建筑物的整体稳定性。
侧墙承载力的计算公式通常是根据墙体的材料、尺寸和受力情况来确定的。
一般来说,侧墙承载力的计算公式可以分为两种情况,一种是针对砌体墙的计算公式,另一种是针对钢筋混凝土墙的计算公式。
对于砌体墙来说,其侧墙承载力的计算公式通常是根据墙体的几何形状和材料强度来确定的。
一般来说,砌体墙的侧墙承载力可以通过以下公式来计算:P = K × A ×σ。
其中,P表示墙体的承载力,K表示墙体的系数,A表示墙体的面积,σ表示墙体材料的抗压强度。
在实际设计中,建筑工程师需要根据具体的墙体情况来确定K值,并结合墙体的实际受力情况来计算墙体的承载力。
对于钢筋混凝土墙来说,其侧墙承载力的计算公式通常是根据墙体的受力情况和材料强度来确定的。
一般来说,钢筋混凝土墙的侧墙承载力可以通过以下公式来计算:P = A ×σc + As ×σs。
其中,P表示墙体的承载力,A表示墙体的面积,σc表示混凝土的抗压强度,As表示钢筋的面积,σs表示钢筋的抗拉强度。
在实际设计中,建筑工程师需要根据墙体的具体情况来确定混凝土和钢筋的强度参数,并结合墙体的受力情况来计算墙体的承载力。
侧墙承载力的计算公式在建筑设计中具有重要的应用价值。
首先,侧墙承载力的计算可以帮助工程师确定墙体的稳定性,从而保证建筑物的整体稳定性。
其次,侧墙承载力的计算可以帮助工程师确定墙体的受力情况,从而为墙体的设计和施工提供重要参考。
此外,侧墙承载力的计算还可以为建筑物的结构设计和安全评估提供重要依据。
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墙体抗剪承载力计算公式在砌体结构设计中的应用墙体抗剪承载力计算公式在砌体结构设计中的应用[提要] 利用ALGOR FEA计算程序,分析了竖向压应力和水平力共同作用下无筋砖墙的应力。
基于文中提出的平面受力砌体的破坏准则,对墙体裂缝分布进行了描述,并提出了不同高宽比砖墙的水平开裂荷载的计算公式。
最后建立了墙体抗剪承载力计算公式,其计算结果与试验值吻合较好。
所提出的方法可供砌体结构设计和研究参考。
[关键词] 砖墙剪切承载力The stress of unreinforced brick wall under vertical compression and horizontal force has been analysed by ALGORFEAcomputer software.The formulas for calculation of horizontal cracking load of brick wall of different ratio ofheight to width have been proposed on the basis of failure criterions of plane-stress masonry.The crack distribution ofwall has been described in detail.In theend,the calculating formula of shear load-bearing capacity of wall has been es-tablished.The calculating results agree well with the ex perimental data.This method can provide reference for mason-ry structural design and research. Keywords:brick wall;shear;load-bearing capacity混合结构房屋中,墙体除了承担屋(楼)盖传来的竖向压力以及本身的自重外,还承担风、地震引起的水平力。
因此,墙体受竖向压力和水平力共同作用是工程中常遇到的一种受力状态。
研究墙体在这种受力状态下的应力分布以及高宽比对墙体开裂荷载、裂缝分布情况和抗剪承载力的影响,对于丰富砌体结构基本理论和完善砌体结构构件抗剪承载力的设计方法有较大的实际工程意义。
一、竖向压应力和水平集中力共同作用下砖墙的弹性有限元分析有限元方法是目前研究砌体结构非常有用的工具[1-4]。
图1所示的砖墙,在墙顶受到平行于墙面并且不沿厚度变化的竖向压应力σ0和顶点集中水平力F作用,由于墙厚t 相对于墙高H和墙宽B较薄,因此可将空间问题简化为近似的平面应力问题。
采用ALGOR FEA软件,并选用二维的四节点单元对砖墙进行分析,分别计算墙体高宽比ψ=H/B=0·5,0·75,1,1·5,2五种情况下墙体的应力,相应单元网格分别为16×8,16×12,16×16,16×24,16×32。
墙体在σ0和F共同作用下的应力,在弹性阶段可看成是两种荷载单独作用时的应力迭加。
下面重点分析水平力F作用下墙体的应力分布规律。
1·墙体不同高度处水平截面上的正应力分布墙体底部、中部处水平截面上正应力σy的分布如图2所示,其规律如下:(1)在条件相同情况下,如墙厚、正应力σ0、墙体材料强度等级相同时,随墙体高宽比ψ增大,截面的正应力σy也增大,与ψ不成正比。
(2)墙体中部截面的正应力σy分布几乎成直线变化(除ψ=0·5外);墙体底部截面的正应力σy分布几乎均呈曲线分布,最大拉、压应力均产生于截面边缘。
2·墙体不同高度处水平截面上剪应力分布墙体底部、中部截面处水平截面上的剪应力τxy的分布如图3所示,其规律如下:(1)墙体中部水平截面的τxy分布几乎相同,与墙体高宽比无关,呈抛物线变化;截面中点处的剪应力最大,约为平均剪应力τm的1·5倍。
(2)墙体底部截面τxy分布与墙体高宽比有直接关系,随ψ的增大,τxy分布由向上凸转为向下凹的抛物线型。
ψ较小时,最大剪应力位于截面高度的中点处,ψ较大时,最大剪应力位于截面边缘处。
二、平面受力砌体的破坏准则图1所示的墙体,当墙体水平截面内既有剪应力τ作用,同时又有正拉应力σy作用,该部分砌体位于剪拉区。
参考文[1],对于剪拉区的砌体,其破坏准则可采用如下表达式:式中:V=F;系数k1,k2分别为由有限元法确定的墙体在单位水平力作用下的剪应力和正应力;fv0,m为砌体抗剪强度平均值。
上述有限元分析的墙体的截面为4·0m×0·24m,将式(2),(3)代入式(1)得:图1所示的墙体截面内,也必然存在剪压区,即墙体水平截面内既有剪应力τ作用,同时又有垂直压应力σy作用。
基于文[5]的试验结果,通过分析可知,当σy/fm≤0·32时(fm为砌体抗压强度平均值),砌体呈剪切滑移破坏,其破坏准则可采用如下表达式:当0·32<σy/fm≤0·67时,砌体呈斜拉破坏,砌体的破坏由主拉应力大小所控制,其破坏准则可采用如下表达式:当0·67<σy/fm≤1·0时,砌体呈斜压破坏,砌体的破坏由主压应力大小所控制,其破坏准则可采用如下表达式:σ0/fm条件下,发生上述四种破坏(或出现裂缝)的部位、出现的先后次序以及相应的τm/fv0,m比值,计算结果如表1所示,其中(τm/fv0,m)min为对应于第一条(批)裂缝出现时的比值。
三、墙体裂缝出现以及分布情况以ψ=1,砌体材料强度等级为MU10,M5的墙体为例,其裂缝分布及出现的先后次序如图4所示,其规律如下(裂缝角度均系根据有限元分析得到的应力,然后按材料力学方法计算确定):(1)当σ0/fm=0·1,0·2时,可能出现三种裂缝图4(a)中首先在墙底部受拉区最大拉应力边缘处,由剪拉共同作用形成裂缝①,裂缝①方向与水平方向夹角较小,分别为16°,24°,然后靠近底部1/4高度范围内,由于剪切滑移引起裂缝②,其方向与水平方向夹角较大,分别为49°,47°。
第三批裂缝③将出现在底部受压区最大压应力边缘,由主压应力所控制,其方向与水平方向夹角更大,分别为84°,85°。
此时墙体均不可能出现剪压斜裂缝,墙体水平开裂荷载由砌体剪拉破坏准则所控制,亦即为裂缝①形成时所对应的水平荷载。
(2)当σ0/fm=0·3,0·4时,裂缝分布(图4(b)) 与上述情形(图4(a))类似,但墙体内第二批裂缝②产生于受压区最大压应力边缘,第三批裂缝③则由剪切滑移所引起。
第一批裂缝①均出现在受拉区最大拉应力边缘,产生第一批裂缝①时的水平荷载均随σ0/fm的增大而增大,裂缝方向与水平方向的夹角亦随σ0/fm的增大而增大,相应为31°,36°。
第二批裂缝②由主压应力控制,此时的水平荷载随着σ0/fm 的增大而降低,裂缝方向与水平方向的夹角随着σ0/fm增大而增大,增大幅度不大,相应为85°,86°。
此时,均不可能出现剪压斜裂缝。
墙体水平开裂荷载由砌体剪拉破坏准则所控制,亦即裂缝①形成时对应的水平荷载。
(3)当σ0/fm=0·5,0·6,0·7时,可能出现的裂缝图4(c)所示裂缝,第一批斜压裂缝①产生于墙底部受压区最大压应力边缘,其水平荷载随σ0/fm的增大而明显降低,裂缝方向与水平方向夹角由87°增大到88°,但变化幅度不大。
第二批剪拉裂缝②则产生于受拉区最大拉应力边缘,其方向与水平方向夹角分别为40°,43°,45°。
第三批裂缝③是由剪切滑移所引起的,产生于墙底部受拉区拉应力较大处,其方向与水平方向的夹角随σ0/fm增大而增大,分别为51°,54°,56°。
最后形成的剪压斜裂缝④处于墙体中部略偏下一点的剪拉区内,裂缝方向与水平方向夹角分别为65°,67°,69°。
该墙体的水平开裂荷载由砌体斜压破坏准则控制,亦即裂缝①形成时对应的水平荷载。
(4)当σ0/fm=0·8,0·9时,裂缝分布情况图4(d)与图4(c)类似:墙体内均可能出现上述四种裂缝,但其剪切滑移裂缝较剪拉裂缝早出现;第一批裂缝①均首先产生于受压区最大压应力边缘,对应的水平开裂荷载均随σ0/fm的增大而明显降低,裂缝方向与水平方向夹角随σ0/fm的增大而略有增大。
对于ψ=0·5,2的墙片,其裂缝分布及出现顺序如图5,6所示。
当墙片ψ=0·5,σ0/fm=0·1,0·2,0·3以及ψ=2,σ0/fm=0·1,0·2,0·3,0·4,0·5时均只可能出现三种裂缝,不可能出现剪压斜裂缝。
ψ愈大,截面弯曲拉应力愈大,只有当σ0/fm较大时才可能出现剪压斜裂缝。
对于ψ=0·5,σ0/fm=0·1~0·5以及ψ=2(或1),σ0/fm=0·1~0·4的墙片,墙体水平开裂荷载由剪拉破坏准则所控制,亦即裂缝①形成时对应的水平荷载。
此时墙体水平开裂荷载随着σ0/fm增大而增大,即垂直压应力增大反而对提高墙体开裂荷载有利,可推迟第一批裂缝的出现。
对于ψ=0·5,σ0/fm=0·6~0·9以及ψ=2·0(或1·0),σ0/fm=0·5~0·9的墙体,墙体水平开裂荷载由斜压破坏准则控制,即裂缝①形成时对应的水平荷载,此时墙体水平开裂荷载随σ0/fm的增大而明显降低,垂直压应力增大,将导致第一批裂缝过早出现,降低墙体的水平开裂荷载。
由截面正应力和剪应力的分布特点可以知道,无论σ0/fm是大还是小,墙体水平开裂荷载均随ψ增大而降低,其主要原因是由于ψ增大时会导致截面弯曲拉应力以及弯曲压应力显着增大,从而引起墙体第一批裂缝较早出现。
墙体在正常使用阶段时的垂直压应力σ0大约为0·4fm左右,亦即σ0/fm=0·4左右,此时墙体的水平开裂荷载,当ψ=0·5,1,2时,分别为0·998fv0,m,0·639fv0,m,0·356fv0,m;当σ0/fm=0·5时,墙体水平开裂荷载均达到最大值,ψ=0·5,1,2时,其值分别为1·204fv0,m,0·722fv0,m,0·399fv0,m。