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1、4.1 无筋砌体构件的承载力计算 4.2 配筋砌体构件的承载力计算,第四章 砌体结构构件的承载力计算,1,4.1.1 受压构件 4.1.2 局部受压 4.1.3 受弯、轴拉与受剪构件,4.1 无筋砌体构件的承载力计算,2,墙、柱,矩形,T 形,1、分类,2、截面形式,3、计算类型,全截面受压计算,局部受压计算,受压构件,偏心受压,N,单向偏压,双向偏压,轴心受压,N,N,一、概述,3,（1）偏心受压短柱,随着偏心距的增大构件所能承担的纵向压力明显下降,A 砌体截面面积,f 砌体抗压强度设计值, 偏心影响系数,引进偏心 影响系数,短柱是指其抗压承载力仅与截面尺寸和材料强度有关的柱。（3）,二、无
2、筋砌体受压承载力,4,偏心影响系数,矩形截面：,T形或其他形状截面：,hT代替h,hT 折算厚度，,e 轴向力偏心矩,h 截面长边,i 截面的回转半径，,I 截面沿偏心方向的惯性矩,A 截面面积,5,（2）偏心受压长柱的承载力,3的墙柱构件属于长柱。,长细比对轴心受压长柱承载力的影响：,砌体材料的非均质性、构件尺寸偏差、轴心压力实际作用位置的偏差：,偶然偏心：,构件纵向弯曲侧向变形,附加弯矩,截面抗压 承载力降低,当砂浆强度等级M5时， =0.0015,当砂浆强度等级为M2.5时，=0.002,当砂浆强度为0时， =0.009,式中：与砂浆强度等级有关的系数,考虑纵向弯曲的影响，采用轴心受压稳
3、定（纵向弯曲）系数 来调整：,6,纵向弯曲的影响,偏心距 e,附加偏心距 ei,+,e=0,矩形截面,考虑偏心受压和附加偏心距的影响， 任意截面的单向偏心受压承载力影响系数 ：,（2）偏心受压长柱的承载力,7,三、受压构件承载力计算公式,A 截面面积。,注：对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，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，即：,8,偏心距e的限值（按内力设计值计算）,1、修改构件截面尺寸和形状（如设墙垛）,2、设置具有中心装置的垫块或缺口垫块,规范5.1.5条,当轴向力的偏心距超过规定限值（ ）时，可采取以下措施：,-为截面重心到轴向力所
4、在偏心方向截面边缘的距离。,9,受压构件承载力影响系数 ：,公式法：,查表法：,10,矩形截面,T 形截面,规范5.1.2条,高厚比用于确定影响系数：,11,构件高度H的确定：,规范5.1.3条, 墙柱端部约束支承情况, 墙柱高度H、截面尺寸及位置,确定条件,1 在房屋底层，为楼板顶面到构件下端支点的距离。下端支点的位置.可取在基础顶面。当埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm 处; 2 在房屋其他层，为楼板或其他水平支点间的距离; 3 对于无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的1/2; 对于带壁柱的山墙，可取壁柱处的山墙高度。,12,规范5.1.3条,13,变截面砖柱的计算高度,14
5、,排架柱的计算高度,例题：受压构件的计算高度,15,排架柱的计算高度,例题：受压构件的计算高度,16,例题：受压构件的计算高度,17,例题：受压构件的计算高度,18,为刚弹性方案,例题：受压构件的计算高度,19,为刚性方案,例题：受压构件的计算高度,20,例题：受压构件的计算高度,21,例题：受压构件的计算高度,22,例题：受压构件的计算高度,23,例题：受压构件的高厚比-用于计算影响系数,24,例题：受压构件的高厚比-用于计算影响系数,25,要求：验算该柱的受压承载力,轴压构件（砖柱）,例题：受压构件的承载力计算,26,轴压构件（砖墙）,例题：受压构件的承载力计算,27,轴压构件-未灌孔砌块
6、墙,例题：受压构件的承载力计算,28,轴压构件-未灌孔砌块柱,例题：受压构件的承载力计算,29,偏压构件（砖柱）,例题：受压构件的承载力计算,30,偏压构件（砖柱）,例题：受压构件的承载力计算,31,例题：受压构件的承载力计算,偏压构件-带壁柱砖墙,32,例题：受压构件的承载力计算,33,例题：受压构件的承载力计算,34,例题：受压构件的承载力计算,35,偏压构件未灌孔砌块柱,例题：受压构件的承载力计算,36,37,双向偏心受压构件,38,双向偏心受压构件,39,双向偏心受压构件,40,双向偏心受压构件,41,双向偏心受压构件,42,某教学楼门厅砖柱截面为370mm 490mm，采用烧结粘土砖
7、MU10，水泥混合砂浆M2.5砌筑，施工控制等级B。柱计算高度H0=3.9m，承受轴心压力设计值为150kN（不包括自重），试验算柱底截面强度。（砖柱容重18kN/m3 ）,课堂作业1：,六、受压构件的承载力计算,43,已知截面尺寸为500mm600mm的单排孔小型轻骨料混凝土空心砌块独立柱，采用MU15砌块及Mb10砂浆砌筑，设在截面两个方向的柱计算高度相同，即H。=5.4m,轴心力设计值420kN（包括自重），z在长边方向的偏心距e=95mm，试验算该柱承载力。,课堂作业2：,六、受压构件的承载力计算,44,某单层厂房带壁柱的窗间墙截面尺寸如图所示，柱的计算高度H0=10.5m，采用MU1
8、5烧结粉煤灰砖和M5水泥砂浆砌筑，承受轴心压力设计值N=680kN，荷载设计值产生偏心距e=115mm.且偏向翼缘。试验算其截面承载力是否满足要求。,图3.7 例13-2带壁柱窗间墙截面,课堂作业3：,六、受压构件的承载力计算,45,2.确定砌体抗压强度设计值,解：,1.确定荷载设计值,课堂作业1答案：,六、受压构件的承载力计算,46,3.计算构件的承载力影响系数,4.验算砖柱承载力,六、受压构件的承载力计算,47,因柱截面面积A=0.50.6=0.30m2，不应考虑强度调整系数 查表f=4.02N/mm2 因为是独立柱，还应乘以系数0.7，则抗压强度设计值为： f=4.02*0.7=2.81
9、N/mm2 Nu=fA=0.542.810.60.5= 455kN420kN 满足要求。,解 对偏心方向验算受压承载力 e/h=0.095/0.6=0.158 高厚比 ， 查表= 0.54,课堂作业2答案：,六、受压构件的承载力计算,48,出平面按轴心受压计算 高厚比 ， 查表= 0.83,Nu=fA=0.832.810.60.5= 699.7kN420kN,六、受压构件的承载力计算,49,1.计算折算厚度hT,课堂作业3答案：,六、受压构件的承载力计算,50,高厚比,Nu=fA=0.401.651.1091000= 731.9kN680kN,查表= 0.40,六、受压构件的承载力计算,51,
10、六、受压构件的承载力计算,52,【解】 1、柱顶截面验算,从规范表3.2.1-1查得=1.50MPa,A=0.490.62=0.3038m20.3m2，取a=1.0,（1）沿截面长边方向按偏心受压验算：,e=M/N=8.4/270=0.031m=31mm0.6y=0.6620/2=186mm,e/h=31/620=0.05,=H0/h=1.07000/620=11.29，查表得 =0.728,则 fA=0.7281.500.3038106=331.7103N=331.7kNN=270kN,（2）沿截面短边方向按轴心受压验算：,满足要求,则 fA=0.7631.50.3038106=347.7k
11、NN=270kN 满足要求,六、受压构件的承载力计算,53,2、柱底截面验算,砖砌体的重力密度=18kN/m3，则柱底轴心压力设计值,=H0/b=1.07000/490=14.29，查表得 =0.763,fA=347.7kNN=321.7kN,N=270kN+1.35180.490.627kN=321.7kN,(采用以承受自重为主的内力组合),可见柱底截面承载力满足要求,返回,【4.1.1-1】截面为bh=490mm620mm的砖柱，采用MUl0砖及M5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，柱的计算长度H0=7m；柱顶截面承受轴向压力设计值N=270kN，沿截面长边方向的弯矩设计值M=8.4k
12、Nm；柱底截面按轴心受压计算。试验算该砖柱的承载力是否满足要求?,练习,六、受压构件的承载力计算,54,【4.1.1-2】截面尺寸为1000mml90mm的窗间墙，计算高度H0=3.6m，采用MUl0单排孔混凝土小型空心砌块对孔砌筑，M5混合砂浆，承受轴向力设计值N=125kN，偏心距e=30mm，施工质量控制等级为B级，试验算该窗间墙的承载力。若施工质量控制等级降为C级，该窗间墙的承载力是否还能满足要求?,练习,六、受压构件的承载力计算,55,【4.1.1-2】截面尺寸为1000mml90mm的窗间墙，计算高度H0=3.6m，采用MUl0单排孔混凝土小型空心砌块对孔砌筑，M5混合砂浆，承受轴
13、向力设计值N=125kN，偏心距e=30mm，施工质量控制等级为B级，试验算该窗间墙的承载力。若施工质量控制等级降为C级，该窗间墙的承载力是否还能满足要求?,【解】(1)施工质量控制等级为B级,A1.00.19=0.19m2,f=0.892.22=1.98N/mm2,=H0/h=1.13600/190=20.84,e/h=30/190=0.158,e=30mm0.6y=0.6190/2=57mm,fA=0.3521.980.19106=132.4kNN=125kN，满足要求,(2)施工质量控制等级为C级,砌体抗压强度设计值应予降低,f=1.981.6/1.8=1.76N/mm2,fA0.352
14、1.760.19106=117.7kNN=125kN，不满足要求,a=0.7+0.19=0.89,查表得 =0.352,练习,六、受压构件的承载力计算,56,【4.1.1-3】如图所示带壁柱砖墙，采用MU10砖、M7.5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，计算高度H0=5m，试计算当轴向力作用于该墙截面重心O点及A点时的承载力。,练习,六、受压构件的承载力计算,57,【4.1.1-3】如图所示带壁柱砖墙，采用MU10砖、M7.5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，计算高度H0=5m，试计算当轴向力作用于该墙截面重心O点及A点时的承载力。,【解】(1)截面几何特征值计算,截面面积：A=10.
15、24+0.240.25=0.3m2, 取a=1.0,截面重心位置：y1=(10.240.12+0.240.250.365)/0.3=0.169m=169mm,y2=0.49-0.169=0.321m=321mm,截面回转半径：,截面惯性矩:,+0.240.25(0.321-0.125)2=0.00434m4,I=10.243/12+10.24(0.169-0.12)2+0.240.253/12,T形截面的折算厚度： hT=3.5i=3.50.12=0.42m=420mm,练习,六、受压构件的承载力计算,58,【解】(2)轴向力作用于截面重心O点时的承载力,=H0/hT=1.05000/420=
16、11.90, 查表 =0.823,查规范表3.2.1-1得1.69MPa,则承载力为： N= fA=0.8231.690.3106=417.3kN,(3)轴向力作用于A点时的承载力,e=169-100=69mm0.6y1=0.6169=101.4mm,e/hT=69/420=0.164, =11.90，查表得 =0.489,则承载力为： N= fA=0.4891.690.3106=247.9kN,返回,【4.1.1-3】如图所示带壁柱砖墙，采用MU10砖、M7.5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，计算高度H0=5m，试计算当轴向力作用于该墙截面重心O点及A点时的承载力。,练习,六、受压构件的承载力计算,59,
