砌体结构构件承载力的计算[详细]

有可能 ＜ ，0 因此除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心
受压进行验算，使 N ≤
0 fA
（2）为了考虑不同种类砌体在受力性能上的差异，在确定影响系数φ
时应先对构件高厚比β分别乘以高厚比修正系数γβ。即构件高厚比β计
算公式为：对矩形截面 β=γβH0 / h；对T形截面β=γβH0 / hT。
2、偏心受压砖砌体设计
（1）选择砌体截面尺寸、材料强度等级
（2）计算轴向力设计值N及弯矩设计值M
（3）计算偏心距e=M/N
(4) 计算高厚比β
（5）判别e/y 若e/y≤0.6 采用无筋砌体；若e/y>0.6 采用配筋砌体；
（6）查 ， 由β及 e/h 或 e/hT查表
（7）查γa及f ( 8 ) 计算 ，f并A比较N与 ，判fA断构件是否安全。
承载能力极限状态－－对应于结构或构件达到最大承载力或达到不 适于继续承载的变形。
正常使用极限状态－－对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的
某项规定限值。
3、结构上的作用、作用效应和结构抗力
（1）、结构上的作用－－指使结构产生内力、变形、应力或应变
的所有原因。
（2）、作用效应－－指各种作用施加在结构上，使结构产生的内
规范中考虑纵向弯曲和偏心距影响的系数:
1
12
e
h
1
2
1 12
1
0
1
影响系数查表。
四、受压构件承载力的计算
无筋砌体受压构件的承载力计算公式：
N fA
－－高厚比和轴向力偏心距对受压构件承载力的影响系数。
构件高厚比：
矩形截面：
H0 h
T形截面：
H0 hT
不同砌体材料的高厚比修正系数。
(1)对于矩形截面，当轴向力偏心方向的边长大于另一方向的边长时，
h 370
h
3. 验算砖柱承载力
a fA 0.782 0.881.5 490 370 187145 170000N , 满足
• 【习题】截面为490mm×370mm的砖柱，采用 强度等级为MU10的烧结普通砖及M5混合砂浆 砌筑，柱计算高度H0=5m，柱顶承受轴心压力 设计值为140kN，试验算其承载力。
解：
1. 确定砌体抗压强度设计值
砖MU10，砂浆M5 查 表 f 1.5MPa 截面面积A 0.49 0.37 0.18m2 0.3m2
则，强度调整系数 a A 0.7 0.18 0.7 0.88
2. 计算构件的承载力影响系数
查表， a 1
H0 5000 13.5，且因为轴心受压，e 0查表 0.782
（3）设计时，偏心距e不应超过0.6y，即e≤0.6y，y为截面重心到轴
向力所在偏心方向截面边缘的距离，若超过0.6y，则宜采用组合砖砌体。
三 、设计步骤
1.轴心受压砖砌体设计
（1）选择砌体截面尺寸，材料强度等级
（2）计算N ——轴向力设计值
（3）计算β——高厚比
（4）查 0
（5）查γa及 f (6) 计算 ，0并fA比较N与 ，判0 断fA构件是否安全
N=140+γGGK=159.58kN (2) 求柱的承载力
MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌体抗压强 度设计值查表得f=1.5N/mm2，截面面积 A=0.49×0.37=0.18m2＜ 0.3m2
γa=A+0.7=0.18+0.7=0.88 由β=γβH0/h=13.5及e/h=0，查附表1a得影响系 数 φ=0.783。
50年以上的结构构件不应小于1.1；对安全等级为二级或设计 使用年限为50年的结构构件不应小于1.0；对安全等级为三级 或设计使用年限为5年以下的结构构件不应小于0.9。 （3）、当砌体结构作为一个刚体，需要验证整体稳定性时，例如： 倾覆、滑移、漂浮Q1K
n
SQik 0.8SG1K
• 【习题】截面为490mm×370mm的砖柱，采用 强度等级为MU10的烧结普通砖及M5混合砂浆 砌筑，柱计算高度H0=5m，柱顶承受轴心压力 设计值为140kN，试验算其承载力。
【解】（1）考虑砖柱自重后，柱底截面所承受轴 心压力最大，故应对该截面进行验算。当砖砌 体密度为18kN/m3时，柱底截面的轴向力设计值
φγafA=187.38kN＞159.58kN
• 【例2】已知一矩形截面偏心受压柱，截面为 490mm×620mm，采用强度等级为MU10烧 结普通砖及M5混合砂浆，柱的计算高度 H0=5m，该柱承受轴向力设计值N=240kN， 沿长边方向作用的弯矩设计值M=26kN·m，
i2
－－起有利作用的永久荷载内力标准值
SG1K
－－起有利作用的永久荷载内力标准值
SG2K
2.2 受压构件
一、受压短柱的承载力分析
砌体受压时的偏心距影响系数
矩形截面：
1 1 12
e
2
h
1
1 e
2
i
T、十字形截面：
1
1
12
e hT
2
二、轴心受压长柱的受力分析
0
1
1
2
H0
h
三、偏心受压长柱的受力分析
第三章 砌体结构构件承载力的计算
3.1 以概率理论为基础的极限状态设计方法
一、极限状态设计方法的基本概念
1、结构的功能要求 （1）、安全性 （2）、适用性 （3）、耐久性 2、结构的极限状态 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的 某一功能的要求时，此特定状态称为该功能的极限状态。 结构的极限状态分为： 承载能力极限状态和正常使用极限状态。
力和变形。
（3）、结构抗力－－是指整个结构或构件承受内力或变形的能力
4、结构的可靠度与可靠指标
Z 结0构可靠。
Z RS
Z 结0构失效。
Z 结0构处于极限状态。
5、砌体结构按承载能力极限状态 （1）、当可变荷载多于一个时：
0
1.2SGK
1.4SQ1K
n
Qi S Ci Qik R
f , ak ,...
（9）对于矩形截面，当轴向力偏心方向的边长大于另一 方向的边长时， 有可能 ＜ ，还应对较小边长方向
按轴心受压进行验算，使N≤0
0 fA
例
砖柱截面为490mm×370mm，采用粘土砖MU10，混合砂浆M5 砌筑，柱计算高度H0=5m，承受轴心压力设计值为170kN（包括自 重），试验算柱底截面强度。
i2
01.35SGK n i Ci SQik R f , ak ,...
i1
（2）、当仅有一个可变荷载时：
0 1.2SGK 1.4SQK R f , ak ,...
0 1.35SGK iSQK R f , ak ,...
－0 －结构重要性系数，对安全等级为一级或设计使用年限为