【结构工程】砌体结构第4章 (2)

第4章:无筋砌体构件的承载力§4-1无筋砌体受压构件分类：轴心受压偏心受压σ1σ2σ3σ4≤h/6＜e≤0.6y＜e≤0.95y＞0.95y图一)图二)图三)图四)图五)σ1σ2σ3σ4≤h/6＜e≤0.6y＜e≤0.95y＞0.95y图一)图二)图三)图四)图五)第4章:无筋砌体构件的承载力§4-1无筋砌体受压构件一、受压短柱1.试验研究（4根完全相同砖柱，e0＜e1＜e2＜e3）σσσσ结论：①σ0＜σ1＜σ2＜σ3（略有提高）②Nu0Nu1Nu2Nu3(承载力降低）第4章:无筋砌体构件的承载力§4-1无筋砌体受压构件一、受压短柱结论：①σ0＜σ1＜σ2＜σ3（略有提高）②Nu0Nu1Nu2＜Nu3(承载力降低）原因：①局部受压，极限压应力略有提高②力的平衡，0Y2.承载力计算fANu1σσσσ1—偏心距影响系数.第4章:无筋砌体构件的承载力§4-1无筋砌体受压构件2.承载力计算fANu11—偏心距影响系数.e/iφ12111ieAIi第4章:无筋砌体构件的承载力§4-1无筋砌体受压构件2.承载力计算fANu12111ieAIi①对于矩形：图二)hhT(图一)bb注意在T型截面的砌体中:y≠hT/2yy=h/2y(图三)偏心力的作用位置偏心力的作用位置ee偏心力的作用位置eyC3121bhIbhA12hi211211he第4章:无筋砌体构件的承载力§4-1无筋砌体受压构件2.承载力计算fANu1②对于T形：图二)hhT(图一)bb注意在T型截面的砌体中:y≠hT/2yy=h/2y(图三)偏心力的作用位置偏心力的作用位置ee偏心力的作用位置eyCT型截面时，h应用代hT,hT为构件截面的折算厚度。等效原则：a面积相等：bhT=Ab惯性矩相等：1/12bhT3=I12ThAIiiihT5.312211211The二、受压长柱长细比侧向挠度产生附加偏心矩ei，总偏心矩增至e+eihHhl00高厚比2111ie2111ieei20110ieei110iei二、受压长柱长细比侧向挠度产生附加偏心矩ei，总偏心矩增至e+eihHhl00高厚比211211heei2012110heei11120hei211211he二、受压长柱长细比侧向挠度产生附加偏心矩ei，总偏心矩增至e+eihHhl00高厚比fANu20111211211he二、受压长柱长细比轴心受压柱的纵向弯曲系数:由试验得出:02011式中:—砂浆强度等级影响系数,其值为:砂浆的强度等级≥M5M2.5M0影响系数0.00150.0020.009hHhl00高厚比二、受压长柱)(T00hHhH或砌体的高厚比β:——高厚比，反映砌体受压构件稳定性大小的物理量,与力学中的长细比意义相同.H0—墙或柱的计算高度.(见表4-1第45页)定义:γβ—块材种类对砌体高厚比的影响系数:1)烧结的空心砖与实心砖:γβ=13)硅酸盐的空心砖和实心砖、细料石、半细料石:γβ=1.22)混凝土空心块材:γβ=1.14)粗料石和毛石:γβ=1.5表４－１受压构件的计算高度H0表４－１受压构件的计算高度H0注：①在中Hu为变截面柱的上段高度；Hl为变截面柱的下段高度；②对于上端为自由端的构件，H0=2H；③独立砖柱，当无柱间支撑时．柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用。二、受压长柱)(T00hHhH或砌体的高厚比β:定义:表4-1中的H为墙或柱的实际高度，取值如下：其它层墙或柱：从本层楼板顶面至上一层楼板顶面底层墙或柱：从基础顶面至一层楼板顶面坡屋顶：层高+1/2山尖高H0=H+1/2h2011轴心受压长柱的纵向弯曲系数为:受压短柱的偏心矩影响系数为:21)(1211he偏心受压长柱的偏心和纵向弯曲系数为:20111211211he小结：fANNau受压构件计算公式：φ可以查表4-2~4-4fANNau受压构件计算公式：公式适用范围：e≤0.6y图二)hhT(图一)bb注意在T型截面的砌体中:y≠hT/2yy=h/2y(图三)偏心力的作用位置偏心力的作用位置ee偏心力的作用位置eyC第4章:无筋砌体构件的承载力§4-1无筋砌体受压构件三、双向偏心受压构件承载力计算fANNu---双向偏心承载力影响系数，见公式4-12第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算局部受压砌体的分类:1.均匀局部受压(如毛石基础的局部受压).2.非均匀局部受压(如梁端下墙体的局部受压)σc地圈梁梁或板搭接长度ae第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算一、砌体截面局部均匀受压局部均匀受压图例第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算一、砌体截面局部均匀受压1.工作性质:受力特点:三向受力，竖向应力（压），环向应力（拉或压）σc(横向应力分布图)(竖向应力分布图)θσcσyσxσxσy第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算一、砌体截面局部均匀受压2.破坏形态:（和环向应力分布有关）①因纵向裂缝的发展而破坏条件：AL较大；特征：竖向裂缝多而分散②劈裂破坏条件：AL较小；特征：竖向裂缝少而集中③局压面积下砌体的压碎破坏条件：块材强度低；特征：垫块下出现竖向裂缝第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算一、砌体截面局部均匀受压3.均匀受压时承载力计算:LLuLfAANmaxσLLfAN箍套作用NL---局部受压轴向力设计值；AL---局部受压面积；f---砌体抗压强度设计值；γ---局部抗压强度提高系数第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算一、砌体截面局部均匀受压3.均匀受压时承载力计算:σLLfAN箍套作用γ---局部抗压强度提高系数max0135.01LAAA0---影响局部抗压强度的计算底面积第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算3.均匀受压时承载力计算:max0135.01LAAA0---影响局部抗压强度的计算底面积hhA0=(a+h)h为防止劈裂破坏,一般要求γ≤1.25haA0=(2h+b)h为防止劈裂破坏,一般要求γ≤2对于多孔砌体及灌孔砌块砌体:γ≤1.5当C≤h时:A0=(h+a+c)h当C＞h时:A0=(2h+a)h为防止劈裂破坏,一般要求γ≤2.5对于多孔砌体及灌孔砌块砌体:γ≤1.5hALbh1hahbhh1hbahCA0=(h+a)h+(b+h1-h)h1为防止劈裂破坏,一般要求γ≤1.5对于多孔砌体及灌孔砌块砌体:γ≤1.5对于对于第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算3.均匀受压时承载力计算:max0135.01LAAA0---影响局部抗压强度的计算底面积hhA0=(a+h)h为防止劈裂破坏,一般要求γ≤1.25haA0=(2h+b)h为防止劈裂破坏,一般要求γ≤2对于多孔砌体及灌孔砌块砌体:γ≤1.5当C≤h时:A0=(h+a+c)h当C＞h时:A0=(2h+a)h为防止劈裂破坏,一般要求γ≤2.5对于多孔砌体及灌孔砌块砌体:γ≤1.5hALbh1hahbhh1hbahCA0=(h+a)h+(b+h1-h)h1为防止劈裂破坏,一般要求γ≤1.5对于多孔砌体及灌孔砌块砌体:γ≤1.5第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算二、梁(板)端部下砌体非均匀局部受压1.梁(板)的有效支承长度a0:εL=a0×tgθ梁或板ησLσLθ搭接长度aeψN0梁或板搭接长度a局部受压面的形心baNYlL00tgkakyl0max20baktgNLkbtgNal00.0007kffbtgNal380第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算二、梁(板)端部下砌体非均匀局部受压1.梁(板)的有效支承长度a0:εL=a0×tgθ梁或板ησLσLθ搭接长度aeψN0梁或板搭接长度a局部受压面的形心fbtgNal380简化：fhac100第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算二、梁(板)端部下砌体非均匀局部受压1.梁(板)的有效支承长度a0:fhac100梁(板)传来的端部下砌体的压力NL(即其支座反力)的作用点距墙体的内皮为:0.4ao，局部受压面的面积为:εL=a0×tgθ梁或板ησLσLθ搭接长度aeψN0梁或板搭接长度a局部受压面的形心baAL0第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算二、梁(板)端部下砌体非均匀局部受压2.梁(板)的砌体局压承载力计算:梁(板)下砌体的非均匀局部受压的承载力:LLuLfAANmaxεL=a0×tgθ梁或板ησLσLθ搭接长度aeψN0梁或板搭接长度a局部受压面的形心baNYlL00RS0uLNN0LfAN0η---非均匀局部压应力的丰满系数第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算二、梁(板)端部下砌体非均匀局部受压2.梁(板)的砌体局压承载力计算:（1）无上部压力时：LLfAN0η---非均匀局部压应力的丰满系数，取值，一般梁下砌体为0.7；过梁下砌体为1.0。第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算二、梁(板)端部下砌体非均匀局部受压2.梁(板)的砌体局压承载力计算:（2）有上部压力时：LLfANN0σbaANL000005.05.10LAAΨ---上部荷载折减系数二、梁(板)端部下砌体非均匀局部受压2.梁(板)的砌体局压承载力计算:（2）有上部压力时：σ墙体中的卸载拱作用：①若较小（AL大），拱作用小，N0传较多②若较大（AL小），拱作用大，N0传较少③若3（AL小），完善拱，N0不传05.05.10LAALAA0LLfANN0LAA0LAA0梁或板水平缝第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算三、垫块下砌体局部受压1.基本概念垫块类型：预制垫块现浇垫块垫块尺寸：垫块构造要求：满足刚度设置垫块的目的：提高局部受压砌体承载力bbbtbammtb180bbtC第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算三、垫块下砌体局部受压垫块面积：2.垫块下砌体承载力计算：由于垫块面积较大，不考虑拱的卸荷作用bbbbaAbLfANN10NL---梁端压力设计值；N0---垫块面积Ab内上部传来轴力设计值bAN002.垫块下砌体承载力计算：bLfANN10γ1---垫块面积外砌体有利影响系数；8.01max0135.01bAAA0---影响局部抗压强度的计算底面积（在Ab基础上放大）---垫块上NL与N0合力偏心影响系数由及查表4-2~4-4bae32.垫块下砌体承载力计算：bLfANN10---垫块上NL与N0合力偏心影响系数由及查表4-2~4-4bae300)4.02(NNaaNNMeLbLa0---垫块上表面梁端有效支承长度fhac10δ1---刚性垫块的影响系数，查表4-52.垫块下砌体承载力计算：bLfANN10注：带壁柱墙设垫块时，A0只取壁柱范围内面积，不计翼缘部分，垫块翼缘≥120mm例题4-4、4-4、4-6第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算四、垫梁下砌体局部受压砼大梁支撑在圈梁上，圈梁（垫梁）下砌体竖向压应力分布在较大的范围内，应力峰值和分布范围可按弹性半无限体长梁求解：1.实验：0max5.1hlfyh0--