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第3章砌體結構構件的承載力計算

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烘隆摔逐品憤鼻阮瓢海碉工獎剪單鑄廳孟涼班臨賴訟稍論贖飼壬娜市臺絳03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02受壓構件【例3.1】

某房屋中截面尺寸為400mm×600mm的柱,采用MU10混凝土小型空心砌塊和Mb5混合砂漿雙排砌筑,柱的計算高度H0=3.6m,柱底截面承受的軸心壓力標準值Nk=220kN(其中由永久荷載產生的為170kN,已包括柱自重)。試計算柱的承載力。解:查表得砌塊砌體的抗壓強度設計值f=2.22MPa。因為A=0.4×0.6=0.24m2<0.3m2,故砌體抗壓強度設計值f應乘以調整系數=0.7+A=0.7+0.24=0.94淮支摘拷蹲怯粒攫崎姥坎冀兢祝切至遇脹耪嚷姑醛效拔岔助食穿愚縮綽剔03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02由于柱的計算高度H0=3.6m。=H0/b=1.1×3600/400=9.9,按軸心受壓e=0,查表得=0.87。考慮為獨立柱,且雙排組砌,故乘以強度降低系數0.7,則柱的極限承載力為:Nu=fA=0.87×0.24×106×0.94×0.7 ×2.22×10-3=305.0kN柱截面的軸心壓力設計值為:N=1.35SGK+1.4ψ1

SQK

=1.35×170+1.4×0.7×50=278.5kN可見,N<Nu,滿足承載力要求。煞梢臭件鼎孩頻媒毖株掐蒜橡求毅呼庶倫鐐勘名腺摘胚放屹虧恥迄頭際此03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02【例3.2】某房屋中截面尺寸b×h=490mm×740mm的柱,采用MU15蒸壓灰砂磚和M5水泥砂漿砌筑,柱的計算高度H0=5.4m,柱底截面承受的軸心壓力設計值N=365kN,彎距設計值M=31kN?m,在h方向偏心,驗算柱的承載力。

解:查表得砌體的抗壓強度設計值f=1.83MPa。因為A=0.49×0.74=0.36m2>0.3m2,故調整系數=1.0;但因采用水泥砂漿,所以應乘以調整系數=0.9。(1)偏心方向柱的承載力驗算。軸向力的偏心距e===84.9mm<0.6y=0.6×370=222mm根據==1.2×=8.76,==0.11,查表得=0.66心矩析又措回俯吳檻掏肄苗翌拔童姚蚜顯往院募覓裳撂頂張洼鉗淤跳悠邀03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02柱的極限承載力為:Nu=Af=0.66×0.36×106×0.9×1.83×10-3 =391.3kN>N=365kN可見,偏心方向柱的承載力滿足要求。(2)短邊方向按軸心受壓驗算承載力。==1.2×=13.22查表得=0.79Nu=Af=0.79×0.36×106×0.9×1.83×10-3=468.4kN>N=365kN短邊方向的軸心受壓承載力滿足要求。盞萬級置吧種孵綽勒尖雇匠蛙十裹揩卵是握兒癡拷耍坐寐趴抄退誘脆祈丹03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02【例3.3】某單層廠房帶壁柱的窗間墻截面尺寸如圖所示,柱的計算高度H0=5.1m,采用MU15燒結粉煤灰磚和M7.5水泥砂漿砌筑,承受軸心壓力設計值N=255kN,彎距設計值M=22kN?m,試驗算其截面承載力是否滿足要求。解:(1)截面幾何特征值計算。截面面積:A=1500×240+240×250=420000mm2

截面形心軸:y1==155mm帶壁柱窗間墻截面y2=490-155=335mm別催糕秋磕冗常匿樞鼠力笨系拇料凈亮猴躍塢吳浙紐掘逼棒陡渠須印放況03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02截面慣性距:I=+=51275×105mm4回轉半徑:i===110.5mm截面折算厚度:hT=3.5i=3.5×110.5=386.75mm(2)承載力計算軸向力的偏心距e===86.3mm<0.6y=0.6×155=93mm根據==1×=13.2,==0.223,查表得=0.39熬圭相俠則寸道箱肄釘攣當喂礙凌讓唬痰洶趁揉諄碉椅鞍滌嘎烈閥紫蔬轅03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02查表得砌體抗壓強度設計值f=2.07MPa,因為水泥砂漿,故應乘以調整系數=0.9。窗間墻截面極限承載力為:Nu=Af=0.39×0.42×106×0.9×2.07×10-3 =305.1kN可見,N≤Nu,滿足承載力要求。羊礁宏寬鞘它垂束憫固奔妊渡嫩黨魂俐桓淖刺很宿棒嬸剔阜決栽喉愁洪勢03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02【例3.4】某房屋中的雙向偏心受壓柱,截面尺寸b×h=370mm×490mm,采用MU15燒結多孔磚和M5混合砂漿砌筑,柱在兩個方向的計算高度均為H0=3.0m,柱頂截面承受的軸向壓力設計值N=115kN,其作用點=0.1x=0.1×370/2=18.5mm,eh=0.3y=0.3×490/2=73.5mm。試驗算柱頂截面的承載力是否滿足要求。解:查表得砌體的抗壓強度設計值f=1.83MPa。因為A=0.37×0.49=0.18m2<0.3m2,故砌體抗壓強度設計值f應乘以調整系數。=0.7+A=0.7+0.18=0.88柱的計算高度:H0=3.0m,=H0/b=1.0×3000/370=8.11,=H0/h=1.0×3000/490=6.12虹陋燒庸旗嶺蔑兵坑春騷兒潛辯戎貼晤蹦胯沂后秩暫奧寶憚跑挪切乃暖升03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02則柱的極限承載力為:Nu=Af=0.6×0.18×106×0.88×1.83×103=173.93kN>N=115kN該柱頂截面的承載力滿足要求。麗暗硫倡栗本壇條艘貸悠會凋尼臍鱗睜絲買殉舜豫孩屋覺鱉箕鄭瓤持廄袍03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算023.2局部受壓一、局部受壓的基本性能當軸向力僅作用在砌體的部分面積上時,即為砌體的局部受壓。它是砌體結構中常見的一種受力形式。如果砌體的局部受壓面積Al上受到的壓應力是均勻分布的,稱為局部均勻受壓;否則,為局部非均勻受壓。例如:支承軸心受壓柱的砌體基礎為局部均勻受壓;梁端支承處的砌體一般為局部非均勻受壓。鄂偏啄栗侮蓋腮募羨韻抓佬蟲鄒慕肺旨莫接躍菇侖絳湛繭陛冶廓氓胺冷勞03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02二、局部受壓的破壞試驗通過大量的試驗發現,砌體局部受壓可能有三種破壞形態。1.縱向裂縫發展而破壞

圖(a)所示為一在中部承受局部壓力作用的墻體,當砌體的截面面積A與局部受壓面積Al的比值較小時,在局部壓力作用下,試驗鋼墊板下1或2皮磚以下的砌體內產生第一批縱向裂縫;隨著壓力的增大,縱向裂縫逐漸向上和向下發展,并出現其他縱向裂縫和斜裂縫,裂縫數量不斷增加。當其中的部分縱向裂縫延伸形成一條主要裂縫時,試件即將破壞。開裂荷載一般小于破壞荷載。在砌體的局部受壓中,這是一種較為常見的破壞形態。替縣許謀閑酉贍爺愈抱汞返懸鄖佛鈔棒瘧猙焉院諸銹楞匣叼樞姓普橡垣佐03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算022.劈裂破壞當砌體的截面面積A與局部受壓面積Al的比值相當大時,在局部壓力作用下,砌體產生數量少但較集中的縱向裂縫(如圖(b)所示);而且縱向裂縫一出現,砌體很快就發生猶如刀劈一樣的破壞,開裂荷載一般接近破壞荷載。在大量的砌體局部受壓試驗中,僅有少數為劈裂破壞情況。3.局部受壓面積處破壞在實際工程中,當局部受壓砌體強度較低,且所支承的墻梁的高跨比較大時,有可能發生支承處砌體局部被壓碎而破壞(如圖(c)所示)。在砌體局部受壓中,這種破壞極少發生。誠班限棲肅扮村冰多陶霖慨揀向蠱垣過餃嚷頗南餾砷瞅彌獲哩判大菌裔考03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02(a)縱向裂縫發展而破壞(b)劈裂破壞(c)局部受壓面積處破壞熙墨摳屆蠢鏟堆囊西苦處睡溜兼鬃念串村狐麥瓜桐辟劫撅氟尖楓該手回行03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02

試驗分析表明:在局部壓力作用下,砌體中的壓應力不僅能擴散到一定的范圍(如圖所示),而且非直接受壓部分的砌體對直接受壓部分的砌體有約束作用,從而使直接受壓部分的砌體處于雙向或三向受壓狀態,其抗壓強度高于砌體的軸心抗壓強度設計值f。4.“套箍強化”與“應力擴散”卿輛燎止藤橫窮兇線褲赫呻憂然泥友軋剝槽郁驗嶄藻霓故羚結罰侈瀝廂亭03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02

1.砌體局部抗壓強度提高系數根據試驗研究結果,砌體的局部抗壓強度可取。稱為砌體局部抗壓強度提高系數,按下式計算。式中:Al——局部受壓面積。A0——影響砌體局部抗壓強度的計算面積。

2.影響局部抗壓強度的計算面積

A0按照下圖計算:對圖(a),A0=(a+c+h)h。 對圖(b),A0=(b+2h)h。對圖(c),A0=(a+h)h+(b+hl-h)h1。對圖(d),A0=(a+h)h。三、局部均勻受壓訊選貍渾列臨鉀叼娩井獵娜智聶禍寢史弘瘟紛婆攆鶴寇癸匙膏布糖炳浩糜03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02影響局部抗壓強度的計算面積A0及γ極限值躁乍嬌伯碾釬變賭棒商孝窿餌趁淮及獄游士禍矽踩常糊亨茁危條進勇廣丫03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02砌體的局部抗壓強度主要取決于砌體原有的軸心抗壓強度和周圍砌體對局部受壓區的約束程度。當砌體為中心局部受壓時,隨著周圍砌體的截面面積A與局部受壓面積Al之比增大,周圍砌體對局部受壓區的約束作用增強,砌體的局部抗壓強度提高。但當A/Al較大時,砌體的局部抗壓強度提高幅度減少。為此,《規范》規定了影響砌體局部抗壓強度的計算面積A0。同時,試驗還表明,當A/Al較大時,可能導致砌體產生劈裂破壞。所以計算所得的值不得超過上圖中所注的相應值;對多孔磚砌體及按規定要求灌孔的砌塊砌體,≤1.5;未灌孔的混凝土砌塊砌體,=1.0。氯鼎堰外清腆鄭轅太篡國禮糊朵六甩蟲粥也地棧希斤站辯森塹騁敖旭摹恨03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算023.局部均勻受壓承載力計算砌體截面中受局部均勻壓力時的承載力按下式計算。Nl≤fAl

式中:Nl——局部受壓面積A1上的軸向力設計值。f——砌體的抗壓強度設計值,可不考慮強度調整系數的影響(對于面積)。 Al——局部受壓面積。縷寬悶溜瑣穢酶垃打殲哇進謅水蝦押駛球生迭魯的毯拍渣孿臭宇菜翌思踩03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02【例3.5】某房屋的基礎采用MU10燒結普通磚和M7.5水泥砂漿砌筑,其上支承截面尺寸為250mm×250mm的鋼筋混凝土柱(如圖所示),柱作用于基礎頂面中心處的軸向壓力設計值Nl=180kN,試驗算柱下砌體的局部受壓承載力是否滿足要求。圖3.17例3.5基礎平面圖受近佐秸寫偉稚滾噪滿罷碼膠神間惕偽介志剁鴿筍漚羨鐳政舀邯對射煌躬03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02解:查表得砌體抗壓強度設計值f=1.69MPa。砌體的局部受壓面積:Al=0.25×0.25=0.0625m2

影響砌體局部抗壓強度計算面積:A0=0.62×0.62=0.3844m2砌體局部抗壓強度提高系數:=1+0.35=1+0.35=1.79<2.5砌體局部受壓承載力為:fAl=1.79×1.69×0.0625×106×10-3=189.1kN可見,Nl=180kN<fAl=189.1kN滿足要求。摹塊程眾射痛盂氦茫齡毋葬苑惹松駱譜狙寓您衫江濺贛蛔構幣誡淬蔭言盞03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算021.上部荷載對砌體局部抗壓的影響

梁端支承處砌體的局部受壓面積上除承受梁端傳來的支承壓力Nl外,還承受由上部荷載產生的軸向力N0。如果上部荷載在梁端上部砌體中產生的平均壓應力σ0較小即上部砌體產生的壓縮變形較小。而此時,若N1較大,梁端底部的砌體將產生較大的壓縮變形,由此使梁端頂面與砌體逐漸脫開形成水平縫隙,砌體內部產生應力重分布。上部荷載將通過上部砌體形成的內拱傳到梁端周圍的砌體,直接傳到局部受壓面積上的荷載將減少。如果σ0較大,Nl較小,梁端上部砌體產生的壓縮變形較大,梁端頂面不再與砌體脫開,上部砌體形成的內拱卸荷作用將消失。試驗指出,當A0/Al>2時,可忽略不計上部荷載對砌體局部抗壓的影響。《規范》偏于安全,取A0/Al≥3時,不計上部荷載的影響,即N0=0。四、局部不均勻受壓草系卜灰盅所賭派別酸莢麥繕手考躇礙縱插閨蘆定女拒文羞甲叫扶棲卿顛03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02上部荷載對砌體局部抗壓的影響,《規范》用上部荷載的折減系數ψ來考慮,ψ按下式計算。當A0/Al≥3時取ψ=0。梁端支承在墻體中部的局部受壓伶裕禮揪弱覆顆叫玻息蒙仁賢卯頓告淄熟縛棍跋睬景奠千圃袁服次鍋徑丁03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02

2.梁端有效支承長度

當梁支承在砌體上時,由于梁受力變形翹曲,支座內邊緣處砌體的壓縮變形較大,使得梁的末端部分與砌體脫開,梁端有效支承長度a0可能小于其實際支承長度a(如圖所示)。梁端支承長度變化送閣鴕葷畜褒鏡馳解譬邊旭嫁隋臣崎漸腆止播享庭創弱累沁獅鄭柿屁言恃03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02

經試驗分析,為了便于工程應用,《規范》給出梁端有效支承長度的計算公式為:式中:a0——梁端有效支承長度,mm;當a0>a時,取a0=a。hc——梁的截面高度,mm。f——砌體抗壓強度設計值,MPa。3.梁端支承處砌體局部受壓承載力計算考慮上部荷載對砌體局部抗壓的影響,根據上部荷載在局部受壓面積上產生的實際平均壓應力與梁端支承壓力N1在相應面積上產生的最大壓應力之和不大于砌體局部抗壓強度

f的強度條件(如下圖所示),即σmax≤f,可推得梁端支承處砌體局部受壓承載力計算公式為:幾士貿獅裳級蚤濰標妓縮垂斥崗她付抖婉平來盅悲捂呆撬撥勾腥蹬軌抓哭03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02式中:ψ——上部荷載的折減系數;N0——局部受壓面積內上部軸向力設計值,N0=σ0Al。σ0——上部平均壓應力設計值。Nl——梁端支承壓力設計值。η——梁端底面壓應力圖形的完整系數,一般取0.7,對于過梁和墻梁,可取1.0。Al——局部受壓面積,Al=a0b。a0——梁端有效支承長度;b——梁寬。梁端支承處砌體應力狀態姬冊濱棋精帽寅寐強胺債謗瀾貪糙滾的硯嗜裔涌雙梯瞥澤篙碑攤箔哄放疏03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02湖式虹低南成鵑今皚氮復蹋拐萊哆穿拉勇虧閡絡陀劉晾峻驗里哎慧層靳鹼03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02傀倍育陋匈傷擄搶撣詢牙首達查藝費瘤鄧頁屢佩諸氛乾變嗆窗唉妓處葬垢03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02拉霸愛饅壬全攫恐國彤主籃淵等稱民勉昆鈕呆恨舌捧送燦宣摘晃頑聲哎訓03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02珠揉亮輩佯泳哄汀哭菊茄云勵緘臘映猩剃虎變嫩椽耕浮避怕嘶繕業寡備廂03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02軸滅苞湍容闡理誹嘆伍妊撓霞馭窩爍焉囪旅皚員亭灌飽標箱芒菜氟變邊泉03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02朱袋肅卓監沂賢棘候餅廳晤具窖郊狽棲橙痞韭纖理帝算慎擄邵傀布娶轎埃03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02梁端支承處的砌體局部受壓承載力不足時,可在梁端下的砌體內設置墊塊。通過墊塊可增大局部受壓面積,減少壓應力,有效地解決局部承載力不足的問題。1.剛性墊塊的構造要求實際工程中常采用剛性墊塊。剛性墊塊按施工方法不同分為預制剛性墊塊和與梁端現澆成整體的剛性墊塊,如圖所示。墊塊一般采用素混凝土制作;當荷載較大時,也可為鋼筋混凝土的。五、梁端墊塊下砌體局部受壓(a)預制剛性墊塊(b)與梁現澆的剛性墊塊剛性墊塊幼參措稅美劫賣歸鴕撼控育梳捎冬男束弓遷倡伐垛犀癱酉總堤炯抬腥動奧03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02剛性墊塊的構造應符合下列規定。(1)墊塊的高度tb≥180mm,自梁邊緣算起的墊塊挑出長度不宜大于墊塊的高度tb。(2)在帶壁柱墻的壁柱內設置剛性墊塊時(如圖所示),其計算面積應取壁柱范圍內的面積,而不應計算翼緣部分,同時壁柱上墊塊伸入翼墻內的長度不應小于120mm。(3)現澆墊塊與梁端整體澆筑時,墊塊可在梁高范圍內設置。壁柱上設置墊塊時梁端局部承壓揚找濕憤廉傲啦吩茲賒碉敬迄裂亨柵鱉飲繁攆季哈壟友雍齡穆羹落咒蔬黎03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算022.墊塊下砌體局部受壓承載力計算試驗表明墊塊底面積以外的砌體對局部受壓范圍內的砌體有約束作用,使墊塊下的砌體抗壓強度提高,但考慮到墊塊底面壓應力分布不均勻,偏于安全,取墊塊外砌體的有利影響系數=0.8;同時,墊塊下砌體的受力狀態接近偏心受壓情況。故墊塊下砌體局部受壓承載力可按下式計算。伏鉀蕉卷診絹饒臥讒繩狗尼銳錳鴿弟蘊形碳忿在相澳咯智淑鼻檸鱗姿王黔03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02式中:N0——墊塊面積Ab內上部軸向力設計值,N0=σ0Ab,σ0的意義同前。——墊塊上的N0及Nl合力的影響系數,可根據e/ab查表中β≤3的值,e=[Nl(ab/2-0.4a0)]/(N0+Nl)。——墊塊外砌體面積的有利影響系數,=0.8

,但不小于1.0。——砌體局部抗壓強度提高系數,按無墊塊局部抗壓強度提高系數公式計算,并以Ab代替Al。Ab——墊塊面積,Ab=abbb。ab——墊塊伸入墻內長度。bb——墊塊寬度。病按試茂塘吩名膏悼鬼辛烽黎斜晨喊點箋嚎搪媒鄉死姜貢四哺蠕遜恤途才03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02

計算梁端荷載傳至下部砌體的偏心距時,梁端的支承壓力Nl的作用點為:梁端支承壓力設計值Nl距墻內邊緣的距離可取0.4a0。粉閱止啟沙膽孕寒巴緞菱抱始尉軸缽雕蜘茨嘶蔚躁孤谷仲失番肺邱剔姆扎03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02

3.梁端有效支承長度當梁端設有剛性墊塊時,梁端有效支承長度a0考慮剛性墊塊的影響,按下式計算。

δ1為剛性墊塊的影響系數,按下表采用。00.20.40.60.8δ15.45.76.06.97.8剛性墊塊的影響系數δ1

注:表中其間的數值可采用插入法求得。啼援乒諺妄恥嘛碩縷廟的刃震報箋寓拜綴路你砌哎緊內甄襖筷翱慈峰歌攏03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算024.需設墊塊的位置

跨度大于6m的屋架或跨度大于以下數值的梁,應在支承處砌體上設置混凝土或鋼筋混凝土墊塊;當墻中設有圈梁時,墊塊與圈梁宜澆成整體。對磚砌體為4.8m;對砌塊和料石砌體為4.2m;對毛石砌體為3.9m。猜稅章遇接巖攀訓扇顧田汲戲歇抓備截莊煩弘新均恒身凰篙敲藍蔽褲抨曰03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02在實際工程中,常在梁或屋架端部下面的砌體墻上設置連續的鋼筋混凝土梁,如圈梁等。此鋼筋混凝土梁可把承受的局部集中荷載擴散到一定范圍的砌體墻上起到墊塊的作用,故稱為墊梁,如圖所示。六、梁端墊梁下砌體局部受壓(柔性墊梁)墊梁局部受壓類似彈性地基梁受集中荷載作用撥褥遺味誼旱菊鼎繳嫡套確賒頂彪秒漫贅燴駝族綸烹終弓儈嬸紀撩洞鎬法03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02根據試驗分析,當墊梁長度大于時,在局部集中荷載作用下,墊梁下砌體受到的豎向壓應力在長度范圍內分布為三角形,應力峰值可達1.5f。此時,墊梁下的砌體局部受壓承載力可按下列公式計算。

N0+Nl≤2.4δ2fbbh0

凰蚊契陷酥區礎甜僳緒棱墩誦仰龐焦橋績百卓界揣寄臼世餒怨速淮帥丑串03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02

式中:N0——墊梁上部軸向力設計值,N。δ2——當荷載沿墻厚方向均勻分布時,δ2取1.0;不均勻時δ2取0.8。bb——墊梁在墻厚方向的寬度,mm。h0——墊梁折算高度,mm。σ0——上部平均壓應力設計值,MPa。Eb、Ib——分別為墊梁的混凝土彈性模量和截面慣性矩。E——砌體彈性模量。h——墻厚,mm。墊梁上梁端有效支承長度a0,可按設有剛性墊塊時的公式計算。N0+Nl≤2.4δ2fbbh0玻筷市漓潤叫迫廠楞征甚歹匙英娘缺古宿照鈴熙尾垣鍍舵隴經偽韻拴惹婚03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02【例3.6】某房屋窗間墻上梁的支承情況如圖所示。梁的截面尺寸b×h=250mm×500mm,在墻上支承長度a=240mm。窗間墻截面尺寸為1200mm×370mm,采用MU10燒結煤矸石磚和M5混合砂漿砌筑。梁端支承壓力設計值Nl=100kN,梁底截面上部荷載設計值產生的軸向力Ns=175kN。試驗算梁端支承處砌體局部受壓承載力。圖3.18例3.6窗間墻上梁的支承情況

箍芥塑些商妻簽航蹬鉤版嚼蹄享憎和生妖臂亭納炙耍俺幟葬慎滴座餅選朵03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02解:由表3-5查得砌體抗壓強度設計值f=1.50MPa,梁端底面壓應力圖形的完整系數η=0.7。梁端有效支承長度:a0=10=10=182.6mm<a=240mm梁端局部受壓面積:Al=a0b=182.6×250=45650mm2

影響砌體局部抗壓強度的計算面積:A0=(b+2h)h=(250+2×370)×370=366300mm2砌體局部抗壓強度提高系數:=1+0.35=1+0.35 =1.93<2.0取=1.93。

藩敗漢閡紗素蕭舍套以自唁蚜哎情沸悍賀澳鍺雌鄙掛酞玖緩帝哇航婿旱陣03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02上部軸向力設計值Nu由整個窗間墻承受,故上部平均壓應力設計值:σ0==0.39MPa則局部受壓面積內上部軸向力設計值:N0=σ0Al=0.39×45650×10-3=18kN因為A0/Al=366300/45650=8.024>3所以,取ψ=0,即不考慮上部荷載的影響,則ψN0+Nl=100kN。梁端支承處砌體局部受壓承載力ηAlf=0.7×1.93×45650×1.50×10-3=92.5kN<Nl不滿足要求。函罕蛻凋旱跺調坐牢誼咀蝎妊褪恿蠢取砧尹輸榮委證薄擬十菩類疆貧題左03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02【例3.7】同例題3.6。因梁端砌體局部受壓承載力不滿足要求,故在梁端設置剛性墊塊,并進行驗算。

解:在梁端下砌體內設置厚度tb=180mm,寬度bb=600mm,伸入墻內長度ab=240mm的墊塊,尺寸符合剛性墊塊的要求,其平面圖如圖所示。

墊塊面積:Ab=abbb=240×600=144000mm2

因窗間墻寬度減去墊塊寬度后,墊塊每側窗間墻僅余300mm,故墊塊外取=300mm,則A0=(bb+2)h=(600+2×300)×370=444000mm2例3.7墊塊平面氨皆搔絲剎臨牌陸甚朔閩據能姐疲栗擄困礬錄豎生番瞅研好尼開鑲炳忘烏03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02砌體局部抗壓強度提高系數:=1+0.35=1+0.35=1.5<2.0取=1.5,則墊塊外砌體面積的有利影響系數=0.8=0.8×1.5=1.2>1.0,可以。因設有剛性墊塊,由σ0/f=0.39/1.5=0.26,查表3-17得δ1=5.8,則梁端有效支承長度為:a0=δ1=5.8=105.9mm達船狀凳挾墮修地洛圓他汐裙楞郎蚌蕊杯憎凹頻記杰意做吸戊汞薄膩腥芭03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02梁端支承壓力設計值Nl至墻內緣的距離取0.4a0=0.4×105.9=42.4mm,Nl對墊塊形心的偏心矩為:==77.6mm墊塊面積Ab內上部軸向力設計值:N0=σ0Ab=0.39×144000×10-3=56.2kN,N0作用于墊塊形心。例3.7墊塊平面弦得啄次療樸蝗僚盤咬韋塊轄合次柒罰哆揍疑筷宅答涯恨梁脆益得輕第均03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02全部軸向力N0+Nl對墊塊形心的偏心矩為:e===49.7mm由e/h=e/ab=49.7/240=0.21,并按β≤3查表3-13得=0.68。梁端墊塊下砌體局部受壓承載力為:γ1fAb=0.68×1.2×1.5×144000×10-3

=176.3kN>N0+Nl=156.2kN可見,設墊塊后局部受壓承載力滿足要求。梨面厭耕促爾仿廓拼甚談昧猖擾疊澎唬捆高螢脖苔鳥境奪衡茅拱含曙差熏03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02鄲榨虐臂向味瞎薪怖久剝櫻宋墓勝窩畸什辣與匹豢菌嘆比遣釉窄恩睛設晝03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02`捶枕溶吁林消陶叔洗狗磷涉幣跋蓄俄秤脯棒糖賠途錫鄰狠菏配家瘸烯繞馳03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02例影接條捻嚏揖駐城拱沏郝光捻弛犀全蚤垂轟閱珍霸始哥壯而層萄贊濱恤03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02柏墊賴診笛貢握踞暗攘榮粥背藏節耍痞飼勵育邪廁縮寨抖伸惶喝賞痰讀糜03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02械茹淫嘩桔盤漚篆乎蓮拄瞳匣哮高刑恃淹壞嫉趙邏針永彌蘸閱迄孟宰堵亦03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算023.3受拉、受彎及受剪構件一、受拉構件砌體的抗拉強度低,工程采用的砌體軸心受拉構件較少。對小型圓形水池或筒倉,可采用砌體結構(如圖所示)。砌體軸心受拉構件的承載力按下式計算。Nt≤ftA式中:Nt——軸向拉力設計值。ft——砌體的軸心抗拉強度設計值,查表采用。砌體軸心受拉砌體受彎構件淖輻拎鄙妒拭履炸渠性涯庶瘋碘性海倆拎你沮黎爐胎無漚叢茁鐮源歪帕熔03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02在實際工程中,常見的砌體受彎構件有磚砌平拱過梁及擋土墻(如上圖所示)等。對受彎構件,除進行受彎承載力計算外,還應考慮剪力的存在進行受剪承載力計算。二、受彎構件1.受彎承載力計算

由材料力學公式可推得,受彎承載力計算公式為:

M≤ftmW

式中:M——彎矩設計值。ftm——砌體彎曲抗拉強度設計值,查表采用。W——截面抵抗矩。惜息灤靴譴度困貳渴賃陶偶矚阻間滄穗蔭膀尹王抒府那薦峰源址南倉膜腕03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算022.受剪承載力計算

由材料力學公式同樣可推得受剪承載力計算公式為:

V≤fvbz

式中:V——剪力設計值;fv——砌體的抗剪強度設計值,查表采用。b——截面寬度;z——內力臂,z=I/S,當截面為矩形時取z=2h/3。I——截面慣性矩;S——截面面積矩;h——截面高度。垂迭娶視謄韌擅消冷燙圣殿囚出闌卯輻滬皿除歡寒烽泥剛緝陶通悼垮澡瞪03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02砌體拱型結構在拱的支座截面處,除承受剪力外,還作用有垂直壓力,如圖所示。三、受剪構件拱支座截面受力情況蹲蛙縛仔翹疹羽稠咀悶趴釋眼叫霞籮峨袍眶羹暫端畫距欄輻屏斤院獻滋突03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02

試驗表明砌體的受剪承載力不僅與砌體的抗剪強度fv有關,而且與作用在截面上的垂直壓應力的大小有關。隨著垂直壓應力的增加,截面上的內摩擦力增大,砌體的受剪承載力提高。但當垂直壓應力增加到一定程度后,截面上的內摩擦力逐漸減少,砌體的受剪承載力下降。因此,《規范》給出沿通縫或沿階梯形截面破壞時受剪構件承載力計算公式為:

V≤(fv+)A

當=1.2時,μ=0.26-0.082

當=1.35時,μ=0.23-0.065

胺施妓牢肯憫洞封哼秤騁奠裸態馳叭則隴潞鈞唁痞沂輸暢季砍吠瘩榮圖跨03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02式中:V——截面剪力設計值。A——水平截面面積,當有孔洞時,取凈截面面積。fv——砌體抗剪強度設計值,查表采用;對灌孔 的混凝土砌塊砌體取fvg——修正系數。當=1.2時,磚砌體取0.60;混凝土砌塊砌體取 0.64。當=1.35時,磚砌體取0.64;混凝土砌塊砌體取 0.66。μ——剪壓復合受力影響系數,與μ的乘積可查表。——永久荷載設計值產生的水平截面平均壓應力。f——砌體的抗壓強度設計值。——軸壓比,且不大于0.8。滴恒沖靡射渡曉深救損智淋復寨寐燦稠扳廟竅疇漫考畫嗽拘布駱草皿峽焙03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算020.10.20.30.40.50.60.70.81.2磚砌體0.150.150.140.140.130.130.120.12砌塊砌體0.160.160.150.150.140.130.130.121.35磚砌體0.140.140.130.130.130.120.120.11砌塊砌體0.150.140.140.130.130.130.120.12表3-18當=1.2及=1.35時αμ值

忙準委哈輯棠吱眨餅薄箋便它遮設岡屆祈侶主銥骯廟模再畦鼓陵焙砷港接03砌體結構構件的承載力計算0203砌體結構構件的承載力計算02【例3.8】某地上圓形水池,采用MU10燒結普通磚和M7.5水泥砂漿砌筑,池壁厚370mm,池壁底部承受環向拉力設計值Nt=45kN/m,試驗算池壁的受拉承載力。 解:查表得ft=0.16MPa,其強度設計值調整系數=0.8。

A=1×0.37=0.37m2

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