砌体结构惠大版03砌体结构构件的承载力计算ppt课件

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1、第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.1第3章 砌体构造构件的承载力计算 前往总目录前往总目录前往总目录前往总目录 第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.2以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法受受 压压 构构 件件局局 部部 受受 压压受拉、受弯及受剪构件受拉、受弯及受剪构件配筋砌体构配筋砌体构本本 章章 小小 结结思索题与习题思索题与习题本章内容本章内容第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.3以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 1. 构造上的作

2、用构造上的作用 构造上的作用是指可以使构造产生内力或变形的缘由,普通用构造上的作用是指可以使构造产生内力或变形的缘由,普通用Q表示。构造上的作用表示。构造上的作用Q是随机变量,可分为直接作用和间接作用。直是随机变量,可分为直接作用和间接作用。直接作用常称为荷载,是指施加在构造上的集中力或分布力,如构造自接作用常称为荷载,是指施加在构造上的集中力或分布力,如构造自重、楼重、楼(屋屋)面活荷载、风荷载等。间接作用是指可以引起构造外加变面活荷载、风荷载等。间接作用是指可以引起构造外加变形或约束变形的缘由,如温度变化、地基变形、地震等。形或约束变形的缘由,如温度变化、地基变形、地震等。 构造上的作用可

3、按时间的变异、空间位置的变异以及构造的反响构造上的作用可按时间的变异、空间位置的变异以及构造的反响进展分类。进展分类。一、构造上的作用和作用效应 根据根据现行国家行国家规范范(GB 500682001),砌,砌体构造采用以概率体构造采用以概率实际为根底的极限形状根底的极限形状设计方法,以可靠目的度量构造构件方法,以可靠目的度量构造构件的可靠度,采用分的可靠度,采用分项系数的系数的设计表达式表达式进展展计算。算。为了更好地掌握砌体构造构了更好地掌握砌体构造构件的件的设计计算方法,先引算方法,先引见极限形状极限形状设计方法的有关根本概念。方法的有关根本概念。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体

4、结构构件的承载力计算 3.4以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 1) 按时间的变异分类按时间的变异分类(1) 永久作用。永久作用又称为永久荷载或恒荷载,是指在设计基准期永久作用。永久作用又称为永久荷载或恒荷载,是指在设计基准期50年年内其量值不随时间变化,或变化与其平均值相比可以忽略不计的作用。例内其量值不随时间变化,或变化与其平均值相比可以忽略不计的作用。例如,构造自重、土压力等。如,构造自重、土压力等。(2) 可变作用。可变作用又称为可变荷载或活荷载,是指在设计基准期可变作用。可变作用又称为可变荷载或活荷载,是指在设计基准期50年年内其量值随时间变化,且其

5、变化与平均值相比不可忽略的作用。例如,楼内其量值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的作用。例如,楼(屋屋)活荷载、吊车荷载、风荷载等。活荷载、吊车荷载、风荷载等。(3) 偶尔作用。偶尔作用是在设计基准期偶尔作用。偶尔作用是在设计基准期50年内不一定出现,而一旦出现,年内不一定出现,而一旦出现,那么其量值很大,且继续时间很短的作用。例如,地震作用、爆炸力、撞那么其量值很大,且继续时间很短的作用。例如,地震作用、爆炸力、撞击力等。击力等。2) 按空间位置的变异分类按空间位置的变异分类(1) 固定作用。固定作用是指在构造上具有固定分布的作用。例如,构造自固定作用。固定作用是指在构造上具有固定分

6、布的作用。例如,构造自重、楼面上的固定设备荷载等。重、楼面上的固定设备荷载等。(2) 自在作用。自在作用是指在构造上一定范围内可以恣意分布的作用。例自在作用。自在作用是指在构造上一定范围内可以恣意分布的作用。例如,人群荷载、吊车荷载等。如,人群荷载、吊车荷载等。3) 按构造的反响分类按构造的反响分类(1) 静态作用。静态作用是指对构造不产生加速度或产生的加速度很小可以静态作用。静态作用是指对构造不产生加速度或产生的加速度很小可以忽略不计的作用。例如,构造自重、楼忽略不计的作用。例如,构造自重、楼(屋屋)活荷载等。活荷载等。(2) 动态作用。动态作用是指对构造产生的加速度不可忽略的作用。例如,动

7、态作用。动态作用是指对构造产生的加速度不可忽略的作用。例如,吊车荷载、地震作用、大型动力设备的作用等。吊车荷载、地震作用、大型动力设备的作用等。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.5以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 2. 作用效作用效应 由各种作用引起的构造或构件的反响,称由各种作用引起的构造或构件的反响,称为作用效作用效应,用,用S表示。表示。例如,内力、例如,内力、变形和裂痕等。由于作用形和裂痕等。由于作用Q为随机随机变量,因此作用效量,因此作用效应S也也为随机随机变量,其量,其变异性异性应采用采用统计分析分析进展展处置。普

8、通情况下,构置。普通情况下,构造上的作用造上的作用为荷荷载,荷,荷载效效应S与荷与荷载Q之之间可近似按可近似按线性关系思索,性关系思索,即即 SCQ (3.1)式中:式中:C荷荷载效效应系数,通常由构造力学分析确定,例如接受均系数,通常由构造力学分析确定,例如接受均布荷布荷载作用的作用的简支梁,支梁, C= 3. 构造抗力构造抗力构造或构件接受作用效构造或构件接受作用效应的才干,称的才干,称为构造抗力,用构造抗力,用R表示。例如,表示。例如,构件的承构件的承载力、力、刚度等。构造抗力与度等。构造抗力与资料性能、几何尺寸、抗力的料性能、几何尺寸、抗力的计算假定以及算假定以及计算公式等有关。通常,

9、构造抗力主要取决于算公式等有关。通常,构造抗力主要取决于资料性能。料性能。当不思索当不思索资料性能随料性能随时间的的变异异时,构造抗力,构造抗力为随机随机变量。量。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.6以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 1. 构造的功能构造的功能 构造在规定的设计运用年限构造在规定的设计运用年限(表表3-1)内应满足的各种要求,称为内应满足的各种要求,称为构造的功能。构造的功能。二、构造功能和可靠度类类 别别结构的设计使用年结构的设计使用年(年年)示示 例例15临时性结构临时性结构225易于替换的结构构件易于替换

10、的结构构件350普通房屋和构筑物普通房屋和构筑物4100纪念性建筑和特别重要的建筑结构纪念性建筑和特别重要的建筑结构表3-1 构造设计运用年限第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.7以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 构造的功能包括以下构造的功能包括以下3个方面。个方面。(1) 平安性。构造在正常施工和正常运用时可以接受能够出现的各平安性。构造在正常施工和正常运用时可以接受能够出现的各种作用,以及在设计规定的偶尔事件种作用,以及在设计规定的偶尔事件(如剧烈地震、爆炸等如剧烈地震、爆炸等)发生时发生时及发生后,仍能坚持必需的整体稳定性

11、。及发生后,仍能坚持必需的整体稳定性。(2) 适用性。构造在正常运用时具有良好的任务性能,不出现影响适用性。构造在正常运用时具有良好的任务性能,不出现影响正常运用的过大变形和过宽裂痕。正常运用的过大变形和过宽裂痕。(3) 耐久性。构造在正常维护下具有足够的耐久性能,不发生影响耐久性。构造在正常维护下具有足够的耐久性能,不发生影响构造运用寿命的冻融、侵蚀破坏等景象。构造运用寿命的冻融、侵蚀破坏等景象。 平安性、适用性和耐久性总称为构造的可靠性。即构造在规定平安性、适用性和耐久性总称为构造的可靠性。即构造在规定的设计运用年限内,在正常设计、正常施工、正常运用和正常维护的设计运用年限内,在正常设计、

12、正常施工、正常运用和正常维护条件下,完成预定功能的才干。构造的可靠性可用概率来度量,即条件下,完成预定功能的才干。构造的可靠性可用概率来度量,即构造完成预定功能的概率,称为构造的可靠度。构造完成预定功能的概率,称为构造的可靠度。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.8以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 2. 构造的可靠概率和失效概率构造的可靠概率和失效概率 构造完成构造完成预定功能的任定功能的任务形状可用构造的功能函数形状可用构造的功能函数Z来描画,即取来描画,即取 Z=RS (3.2) 显然,当然,当Z0时,即构造抗力,即构造抗力

13、R大于作用效大于作用效应S时,那么构造能完成,那么构造能完成预定的功能,定的功能,处于可靠形状;当于可靠形状;当Z0时,即构造抗力,即构造抗力R小于作用效小于作用效应S时,构造不能完成构造不能完成预定的功能,定的功能,处于失效形状;而当于失效形状;而当Z=0时,即构造抗力,即构造抗力R等等于作用效于作用效应S时,那么构造,那么构造处于极限形状。因此,构造可靠任于极限形状。因此,构造可靠任务的根本条的根本条件件为: Z0 (3.3)或或 RS (3.4) 由于构造抗力由于构造抗力R和作用效和作用效应S是随机是随机变量,所以,构造的功能函数量,所以,构造的功能函数Z也是随机也是随机变量。量。设z、

14、R、和、和S分分别为Z、R和和S的平均的平均值;Z、R和和S分分别为Z、R和和S的的规范差;范差;R和和S相互独立。那么由概率相互独立。那么由概率实际可知:可知: z=RS (3.5) Z = (3.6)第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.9以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 构造的功能函数构造的功能函数Z的分布曲线如图的分布曲线如图3.1所示。在图中,纵坐标轴所示。在图中,纵坐标轴以左以左(Z0的阴影面积即为构造的失效概率的阴影面积即为构造的失效概率Pf,纵坐标轴以右,纵坐标轴以右(Z0)的分布曲线与横坐标的分布曲线与横坐标Z轴

15、所围成的面积即为构造的可靠概率轴所围成的面积即为构造的可靠概率PS。即,。即,构造的失效概率构造的失效概率Pf为:为: Pf = (3.7) 构造的可靠概率构造的可靠概率PS为:为: PS= (3.8) 构造的失效概率构造的失效概率Pf与可靠概率与可靠概率S的关系为:的关系为: PS +Pf =1 (3.9)或或 PS =1-Pf (3.10) 因此,可采用构造的失效概率因此,可采用构造的失效概率Pf或者是构造的可靠概率或者是构造的可靠概率PS来度来度量构造的可靠性。普通采用失效概率量构造的可靠性。普通采用失效概率Pf来度量构造的可靠性,只需来度量构造的可靠性,只需失效概率失效概率Pf足够小,

16、那么构造的可靠性必然高。足够小,那么构造的可靠性必然高。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.10以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 3. 构造的可靠目的构造的可靠目的 思索到思索到计算失效概率算失效概率Pf比比较复复杂,故引入可靠目的,故引入可靠目的替代失效概替代失效概率率Pf来来详细度量构造的可靠性。度量构造的可靠性。图图3.1 功能函数分布曲线功能函数分布曲线 第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.11以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 可靠目的可靠目的 为构造的功

17、能函数构造的功能函数Z的平均的平均值 与其与其规范差范差 之比,即:之比,即: = (3.11) 由式由式(3.11)得:得: z= (3.12) 由式由式(3.12)和和图3.1可可见,可靠目的,可靠目的 值越大,失效概率越大,失效概率Pf值就越小,就越小,即构培育越可靠。故将即构培育越可靠。故将 称称为可靠目的。可靠目的。 可靠目的可靠目的 和失效概率和失效概率Pf对应的数的数值见表表3-2。2.73.23.74.2Pf3.510-36.910-41.110-41.310-5表3-2 可靠目的与失效概率Pf的对应值 第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.12以概

18、率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 4. 构造的平安等级与目的可靠目的构造的平安等级与目的可靠目的 在进展建筑构造设计时,应根据构造破坏能够产生的后果,即危及人的生命、在进展建筑构造设计时,应根据构造破坏能够产生的后果,即危及人的生命、呵斥经济损失、产生社会影响等严重性程度,采用不同的平安等级。建筑构造平安等呵斥经济损失、产生社会影响等严重性程度,采用不同的平安等级。建筑构造平安等级的划分应符合表级的划分应符合表3-3的要求。的要求。安全等级破坏后果建筑物类型一级很严重重要的建筑物二级严重一般的建筑物三级不严重次要的建筑物表3-3 建筑构造的平安等级 同一建筑物中

19、的各种构造构件宜与整个构造采用一样的平安等级。但允许对部分构造同一建筑物中的各种构造构件宜与整个构造采用一样的平安等级。但允许对部分构造构件,根据其重要程度和综合经济效益进展适当调整。假设提高某一构造构件的平安等级构件,根据其重要程度和综合经济效益进展适当调整。假设提高某一构造构件的平安等级所添加费用很少,又能减轻整个构造的破坏,从而减少人员伤亡和财富损失,那么将该构所添加费用很少,又能减轻整个构造的破坏,从而减少人员伤亡和财富损失,那么将该构造构件的平安等级较整个构造的平安等级提高一级;相反,某一构造构件的破坏不会影响造构件的平安等级较整个构造的平安等级提高一级;相反,某一构造构件的破坏不会

20、影响整个构造或其他的构件,那么可将其平安等级降低一级,但不得低于三级。整个构造或其他的构件,那么可将其平安等级降低一级,但不得低于三级。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.13以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 为了使所了使所设计的构造既平安可靠,又的构造既平安可靠,又经济合理,那么构造的失效概率合理,那么构造的失效概率Pf应小到人小到人们可以接受的程度,用可靠目的可以接受的程度,用可靠目的 表示表示时,那么,那么为 (3.13) 式中:式中: 目的可靠目的。目的可靠目的。 构造的目的可靠目的构造的目的可靠目的 主要与构造的平安等

21、主要与构造的平安等级和破坏和破坏类型有关。构造的平安型有关。构造的平安等等级愈高,那么其目的可靠目的愈高,那么其目的可靠目的应愈大。构造构件破坏前有明愈大。构造构件破坏前有明显的的变形或其他形或其他预兆,即兆,即属于延性破坏属于延性破坏时,那么其目的可靠目的可,那么其目的可靠目的可获得小一些;相反,构造构件破坏前无明得小一些;相反,构造构件破坏前无明显的的变形或其他形或其他预兆,具有突兆,具有突发性,即属于脆性破坏性,即属于脆性破坏时,那么其目的可靠目的,那么其目的可靠目的应获得大一些。得大一些。构造构件承构造构件承载才干极限形状才干极限形状设计时采用的目的可靠目的采用的目的可靠目的 见表表3

22、-4。破坏类型安全等级一 级二 级三 级延性破坏3.73.22.7脆性破坏4.23.73.2表3-4 构造构件承载才干极限形状的目的可靠目的第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.14以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 对于普通的构造构件,直接根据目的可靠目的进展设计比较繁杂。对于普通的构造构件,直接根据目的可靠目的进展设计比较繁杂。因此因此采用分项系数的设计表达式进展设计。即构造构件设计时采用分项系数的设计表达式进展设计。即构造构件设计时不直接计算可靠目的不直接计算可靠目的 ,而是按规范给定的各分项系数进展计算,那么,而是按规范给定

23、的各分项系数进展计算,那么所设计的构造构件隐含的可靠目的所设计的构造构件隐含的可靠目的 可以满足不小于目的可靠目的可以满足不小于目的可靠目的 的要求。的要求。三、极限形状设计法1. 构造极限形状的定义和分类构造极限形状的定义和分类 构造能完成预定功能的可靠形状与其不能完成预定功能的失效构造能完成预定功能的可靠形状与其不能完成预定功能的失效形状的界限,称为极限形状。或者说,构造或构件超越某一特定形形状的界限,称为极限形状。或者说,构造或构件超越某一特定形状就不能满足设计规定的某一功能要求,那么此特定形状称为该功状就不能满足设计规定的某一功能要求,那么此特定形状称为该功能的极限形状。能的极限形状。

24、第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.15以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 构造的极限形状可分为如下两类。构造的极限形状可分为如下两类。1) 承载才干极限形状承载才干极限形状 当构造或其构件到达最大承载力,或到达不适于继续承载的变形时,称当构造或其构件到达最大承载力,或到达不适于继续承载的变形时,称该构造或其构件到达承载才干极限形状。该构造或其构件到达承载才干极限形状。 构造或其构件出现以下形状之一时,就以为超越了承载才干极限形状。构造或其构件出现以下形状之一时,就以为超越了承载才干极限形状。 (1) 构造发生滑移、倾覆或漂浮等不

25、稳定情况。构造发生滑移、倾覆或漂浮等不稳定情况。 (2) 构造构件因资料强度构造构件因资料强度(包括疲劳强度包括疲劳强度)缺乏而发生破坏。缺乏而发生破坏。 (3) 构造或构件因产生过大的塑性变形而不适用于继续承载。构造或构件因产生过大的塑性变形而不适用于继续承载。 (4) 构造构成机动体系而丧失承载才干。构造构成机动体系而丧失承载才干。 (5) 构造或构件丧失稳定。构造或构件丧失稳定。2) 正常运用极限形状正常运用极限形状 当构造或其构件到达正常运用或耐久性能的某项规定限值时,称该构造当构造或其构件到达正常运用或耐久性能的某项规定限值时,称该构造或其构件到达正常运用极限形状。或其构件到达正常运

26、用极限形状。 构造或其构件出现以下形状之一时,就以为超越了正常运用极限形状。构造或其构件出现以下形状之一时,就以为超越了正常运用极限形状。 (1) 变形过大,影响正常运用和外观。变形过大,影响正常运用和外观。 (2) 裂痕较宽,影响耐久性或使人心思上产生不可接受的觉得。裂痕较宽,影响耐久性或使人心思上产生不可接受的觉得。 (3) 振动过大,影响正常运用。振动过大,影响正常运用。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.16以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 2. 构造设计要求构造设计要求 构造构件应根据承载才干极限形状和正常运用极限形状

27、的要求,构造构件应根据承载才干极限形状和正常运用极限形状的要求,分别进展以下计算和验算。分别进展以下计算和验算。 (1) 对一切构造构件均应进展承载力计算,必要时还应进展构造对一切构造构件均应进展承载力计算,必要时还应进展构造的滑移、倾覆或漂浮的滑移、倾覆或漂浮 验算。验算。 (2) 对运用上需求控制变形的构造构件,应进展变形验算。对运用上需求控制变形的构造构件,应进展变形验算。 (3) 对运用上要求不出现裂痕的构件,应进展抗裂验算;对运用对运用上要求不出现裂痕的构件,应进展抗裂验算;对运用上允许出现裂痕的构件,应进展裂痕宽度验算。上允许出现裂痕的构件,应进展裂痕宽度验算。 构造设计的普通程序

28、是先按承载才干极限形状的要求设计构造构造设计的普通程序是先按承载才干极限形状的要求设计构造构件,然后再按正常运用极限形状的要求进展验算。思索砌体构造构件,然后再按正常运用极限形状的要求进展验算。思索砌体构造的特点,其正常运用极限形状的要求,在普通情况下,可由相应的的特点,其正常运用极限形状的要求,在普通情况下,可由相应的构造措施保证。构造措施保证。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.17以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 3. 承承载才干极限形状才干极限形状设计表达式表达式砌体构造构件的承砌体构造构件的承载才干极限形状才干极限形状

29、设计表达式如下所示。表达式如下所示。(1) 砌体构造按承砌体构造按承载才干极限形状才干极限形状设计时,应按以下公式中的最不利按以下公式中的最不利组合合进展展计算。算。 (1.2SGK+1.4SQ1K+ )R(f,ak) (3.14) (1.35SGK+ 1.4 )R(f,ak) (3.15)式中:式中: 构造重要性系数。构造重要性系数。对平安等平安等级为一一级或或设计运用年限运用年限为50年以上的构年以上的构造构件,造构件, 不不应小于小于1.1;对平安等平安等级为二二级或或设计运用年限运用年限为50年的构造构件,年的构造构件,不不应小于小于 1.0;对平安等平安等级为三三级或或设计运用年限运

30、用年限为15年的构造构件,不年的构造构件,不应小小于于0.9。 SGK永久荷永久荷载规范范值的效的效应。 SQ1K在根本在根本组合中起控制造用的一个可合中起控制造用的一个可变荷荷载规范范值的效的效应。 SQiK第第i个可个可变荷荷载规范范值的效的效应。 R( ) 构造构件的抗力函数。构造构件的抗力函数。 第第i个可个可变荷荷载的分的分项系数。普通情况下,系数。普通情况下, 取取1.4;当楼面活荷;当楼面活荷载规范范值大于大于 4kN/m2时, 取取1.3。 ci 第第i个可个可变荷荷载的的组合合值系数。普通情况下系数。普通情况下应取取0.7;对书库、档案、档案库、贮藏藏库或或 通通风机房、机房

31、、电梯机房梯机房应取取0.9。 f 砌体的砌体的强度度设计值。 ak 几何参数几何参数规范范值。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.18以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 (2) 当砌体构造作当砌体构造作为一个一个刚体,需体,需验算整体算整体稳定性,例如定性,例如倾覆、滑移、漂浮等覆、滑移、漂浮等时,应按下式按下式进展展验算。算。 (1.2SG2K+1.4SQ1K+ )0.8SG1K (3.16)式中:式中:SG1K起有利作用的永久荷起有利作用的永久荷载规范范值的效的效应。 SG2K起不利作用的永久荷起不利作用的永久荷载规范范值的

32、效的效应。四、砌体的强度规范值和设计值1. 砌体的砌体的强度度规范范值砌体的砌体的强度度规范范值取具有取具有95%保保证率的率的强度度值,即按下式,即按下式计算。算。 f k = fm1.645f (3.17)式中:式中:f k砌体的砌体的强度度规范范值。 fm砌体的砌体的强度平均度平均值。 f砌体砌体强度的度的规范差。范差。 根据我国所根据我国所获得的大量得的大量实验数据,数据,经过统计分析,得到了砌体抗分析,得到了砌体抗压、砌体、砌体轴心抗拉、心抗拉、砌体弯曲抗拉及抗剪等砌体弯曲抗拉及抗剪等强度平均度平均值fm的的计算公式以及砌体算公式以及砌体强度的度的规范差范差f 。由此得出的。由此得出

33、的各各类砌体的砌体的强度度规范范值见。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.19以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 2. 砌体的砌体的强度度设计值 砌体的砌体的强度度设计值是在承是在承载才干极限形状才干极限形状设计时采用的采用的强度度值,可按下式,可按下式计算。算。 (3.18) 式中:式中:f 砌体的砌体的强度度设计值。 砌体构造的砌体构造的资料分料分项性能系数,普通情况下,宜按施工控制等性能系数,普通情况下,宜按施工控制等级为B级 思索,取思索,取 =1.6;当;当为C级时,取,取 =1.8。 施工施工质量控制等量控制等级为B级

34、、龄期期为28d、以毛截面、以毛截面计算的各算的各类砌体的抗砌体的抗压强度度设计值、轴心抗拉心抗拉强度度设计值、弯曲抗拉、弯曲抗拉强度度设计值及抗剪及抗剪强度度设计值可可查表表3-5表表3-11。当施工。当施工质量控制等量控制等级为C级时,表中数,表中数值应乘以乘以1.6/1.8=0.89的系数;当施工的系数;当施工质量控制等量控制等级为A级时,可将表中数,可将表中数值乘以乘以1.05的系数。的系数。砖强度等级砂浆强度等级砂浆强度M15M10M7.5M5M2.50MU303.943.272.932.592.261.15MU253.602.982.682.372.061.05MU203.222.

35、672.392.121.840.94表3-5 烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值(MPa)第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.20以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 砖强度等级砂浆强度等级砂浆强度M15M10M7.5M5M2.50MU152.792.312.071.831.600.82MU101.891.691.501.300.67续表续表 砖强度等级砂浆强度等级砂浆强度M15M10M7.5M50MU253.602.982.682.371.05MU203.222.672.392.120.94MU152.792.312.07

36、1.830.82MU101.891.691.500.67表表3-6 蒸压灰砂砖和粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值蒸压灰砂砖和粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值(MPa)第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.21以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 注:注: 对错孔砌筑的砌体,孔砌筑的砌体,应按表中数按表中数值乘以乘以0.8。 对独立柱或厚度独立柱或厚度为双排双排组砌的砌砌的砌块砌体,砌体,应按表中数按表中数值乘以乘以0.7。 对T形截面砌体,形截面砌体,应按表中数按表中数值乘以乘以0.85。 表中表中轻骨料混凝土砌骨料混凝土砌块为煤矸石和水泥煤

37、渣混凝土砌煤矸石和水泥煤渣混凝土砌块。砌块强度等级砂浆强度等级砂浆强度Mb15Mb10Mb7.5Mb50MU205.684.954.443.942.33MU154.614.023.613.201.89MU102.792.502.221.31MU7.51.931.711.01MU51.190.70表表3-7 单排孔混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值单排孔混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值(MPa) 第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.22以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 注:注: 表中的砌表中的砌块为火山渣、浮

38、石和陶粒火山渣、浮石和陶粒轻骨料混凝土砌骨料混凝土砌块。 本表用于孔洞率不大于本表用于孔洞率不大于35%的双排孔或多排孔的双排孔或多排孔轻骨料混凝土砌骨料混凝土砌块砌体。砌体。 对厚度方向厚度方向为双排双排组砌的砌的轻骨料混凝土砌骨料混凝土砌块砌体的抗砌体的抗压强度度设计值,应按表中数按表中数值乘以乘以0.8。砌块强度等级砂浆强度等级砂浆强度Mb10Mb7.5Mb50MU103.082.762.451.44MU7.52.131.881.12MU51.310.78表表3-8 轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值(MPa)第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体

39、结构构件的承载力计算 3.23以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 注:对以下各类料石砌体,应按表中数值分别乘以如下系数。注:对以下各类料石砌体,应按表中数值分别乘以如下系数。 细料石砌体为细料石砌体为1.5;半细料石砌体为;半细料石砌体为1.3;粗料石砌体为;粗料石砌体为1.2;干砌勾;干砌勾 缝石砌体为缝石砌体为0.8。毛料石强度等级砂浆强度等级砂浆强度M7.5M5M2.50MU1005.424.804.182.13MU804.854.293.731.91MU604.203.713.231.65MU503.833.392.951.51MU403.433.04

40、2.641.35MU302.972.632.291.17MU202.422.151.870.95表表3-9 毛料石砌体的抗压强度设计值毛料石砌体的抗压强度设计值(MPa)第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.24以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 毛石强度等级砂浆强度等级砂浆强度M7.5M5M2.50MU1001.271.120.980.34MU801.131.000.870.30MU600.980.870.760.26MU500.900.800.690.23MU400.800.710.620.21MU300.690.610.530

41、.18MU200.560.510.440.15表表3-10 毛石砌体的抗压强度设计值毛石砌体的抗压强度设计值(MPa)第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.25以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 强度类别破坏特征砌体种类砂浆强度等级M10M7.5M5M2.5轴心抗拉沿齿缝烧结普通砖、烧结多孔砖蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖混凝土砌块毛石0.190.120.090.080.160.100.080.070.130.080.070.060.090.060.04表表3-11 砌体沿灰缝截面破坏时的轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设

42、计值砌体沿灰缝截面破坏时的轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值(MPa)弯曲抗拉沿齿缝烧结普通砖、烧结多孔砖蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖混凝土砌块毛石0.330.240.110.130.290.200.090.110.230.160.080.090.170.120.07沿通缝烧结普通砖、烧结多孔砖蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖混凝土砌块0.170.120.180.140.100.060.110.080.050.080.06抗剪烧结普通砖、烧结多孔砖蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖混凝土砌块毛石0.170.120.090.210.140.100.080.190.110.080.060.160.0

43、80.06 0.11第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.26以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 注:注: 对于用外形于用外形规那么的那么的块体砌筑的砌体,当搭接体砌筑的砌体,当搭接长度与度与块体高度的比体高度的比值小小 于于1时,其,其轴心抗拉心抗拉强度度设计值和弯曲抗拉和弯曲抗拉强度度设计值应按表中数按表中数值乘乘 以搭接以搭接长度与度与块体高度比体高度比值后采用。后采用。 对孔洞率不大于孔洞率不大于35%的双排孔或多排孔的双排孔或多排孔轻骨料混凝土砌骨料混凝土砌块砌体的抗剪砌体的抗剪强 度度设计值,可按表中混凝土砌,可按表中混

44、凝土砌块砌体抗剪砌体抗剪强度度设计值乘以乘以1.1。 对蒸蒸压灰砂灰砂砖、蒸、蒸压粉煤灰粉煤灰砖砌体,当有可靠的砌体,当有可靠的实验数据数据时,表中,表中强度度 设计值,允,允许作适当作适当调整。整。 对烧结页岩岩砖、烧结煤矸石煤矸石砖、烧结粉煤灰粉煤灰砖砌体,当有可靠的砌体,当有可靠的实验数数 据据时,表中,表中强度度设计值,允,允许作适当作适当调整。整。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.27以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 单排孔混凝土砌排孔混凝土砌块对孔砌筑孔砌筑时,灌孔砌体的抗,灌孔砌体的抗压强度度设计值和抗剪和抗剪强

45、度度设计值分分别按下式按下式计算。算。 (3.19) fv (3.20) 式中:式中:fg灌孔砌体的抗灌孔砌体的抗压强度度设计值,不,不应大于未灌孔砌体抗大于未灌孔砌体抗压强度度设计值的的2倍。倍。 f未灌孔砌体的抗未灌孔砌体的抗压强度度设计值,按表,按表3-7采用。采用。 fc灌孔混凝土的灌孔混凝土的轴心抗心抗压强度度设计值。 砌砌块砌体中灌孔混凝土面砌体中灌孔混凝土面积与砌体毛面与砌体毛面积的比的比值, 。 混凝土砌混凝土砌块的孔洞率。的孔洞率。 混凝土砌混凝土砌块砌体的灌孔率,砌体的灌孔率,为截面灌孔混凝土面截面灌孔混凝土面积和截面孔洞面和截面孔洞面积的比的比值, 不不应小于小于33%。

46、 fvg灌孔砌体的抗剪灌孔砌体的抗剪强度度设计值。 灌孔混凝土的灌孔混凝土的强度等度等级用符号用符号Cb表示,其表示,其强度目的等同于度目的等同于对应的混凝的混凝土土强度等度等级C。砌。砌块砌体中灌孔混凝土的砌体中灌孔混凝土的强度等度等级不不应低于低于Cb20,也不宜,也不宜低于两倍的低于两倍的块体体强度等度等级。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.28以概率实际为根底的极限形状设计方法以概率实际为根底的极限形状设计方法 思索实践工程中各种能够的不利要素,各类砌体的强度设计值,思索实践工程中各种能够的不利要素,各类砌体的强度设计值,当符合表当符合表3-12所列运用

47、情况时,应乘以调整系数所列运用情况时,应乘以调整系数 。五、砌体的强度设计值调整系数 使用情况有吊车房屋砌体、跨度9m的梁下烧结普通砖砌体、跨度7.5m的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体,混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体0.9构件截面面积A0.3m2的无筋砌体0.7+A构件截面面积A0.2m2的配筋砌体0.8+A采用水泥砂浆砌筑的砌体(若为配筋砌体,仅对砌体的强度设计值乘以调整系数)对表3-5表3-10中的数值0.9对表3-11中的数值0.8验算施工中房屋的构件时1.1表表3-12 砌体强度设计值的调整系数砌体强度设计值的调整系数注:注: 表中构件截面面表中构件截面面积A以以m2计。

48、当砌体同当砌体同时符合表中所列几种运用情况符合表中所列几种运用情况时,应将砌体的将砌体的强度度设计值延延续乘以乘以调整系数整系数 。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.29受受 压压 构构 件件 在砌体构造中,最常用的是受在砌体构造中,最常用的是受压构件,例如,构件,例如,墙、柱等。砌体受、柱等。砌体受压构件的承构件的承载力主要力主要与构件的截面面与构件的截面面积、砌体的抗、砌体的抗压强度、度、轴向向压力的偏心距以及构件的高厚比有关。构件的力的偏心距以及构件的高厚比有关。构件的高厚比是构件的高厚比是构件的计算高度算高度H0与相与相应方向方向边长h的比的比值,用,用

49、表示,即表示,即=H0/h。当构件的。当构件的3时称称为短柱,反之称短柱,反之称为长柱。柱。对短柱的承短柱的承载力可不思索构件高厚比的影响。力可不思索构件高厚比的影响。一、短柱的承载力分析 如如图3.2所示所示为接受接受轴向向压力的砌体受力的砌体受压短柱。假短柱。假设按按资料力学的公式料力学的公式计算,算,对偏心距偏心距较小全截面受小全截面受压(图3.2(b)和偏心距略大受拉区未开裂和偏心距略大受拉区未开裂(图3.2(c)的情况,的情况,当截面受当截面受压边缘的的应力力到达砌体抗到达砌体抗压强度度fm时,砌体受,砌体受压短柱的承短柱的承载力力 为: fmA (3.21) (3.22)对矩形截面

50、:矩形截面: (3.23) 第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.30受受 压压 构构 件件 (a)轴心受压轴心受压 (b)偏心距较小偏心距较小 (c)偏心距略大偏心距略大 (d)偏心偏心距较大距较大 图图3.2 按资料力学公式计算的砌体截面应力图形按资料力学公式计算的砌体截面应力图形 对偏心距较大受拉区已开裂对偏心距较大受拉区已开裂(图图3.2(d)的情况,当截面受压边缘的情况,当截面受压边缘的应力的应力 到达砌体抗压强度到达砌体抗压强度fm时,假设不计受拉区未开裂部分的作用,根时,假设不计受拉区未开裂部分的作用,根据受压区压应力的合力与轴向压力的力平衡条件,可得

51、矩形截面砌据受压区压应力的合力与轴向压力的力平衡条件,可得矩形截面砌体受压短柱的承载力体受压短柱的承载力 为为 fmA (3.24)此时此时 (3.25)第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.31受受 压压 构构 件件 由以上公式可见,偏心距对砌体受压构件的承载力有较大的影响。当由以上公式可见,偏心距对砌体受压构件的承载力有较大的影响。当轴心受压时,轴心受压时, 1。当偏心受压时,。当偏心受压时, 1;且随偏心距的增大,;且随偏心距的增大, 值明显值明显地减小地减小(如图如图3.3所示所示)。因此,将。因此,将 称为砌体受压构件承载力的偏心影响系称为砌体受压构件承载

52、力的偏心影响系数。数。图图3.3 值曲线和值曲线和 值曲线值曲线1. 值曲线;值曲线; 2. 值曲线值曲线第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.32受受 压压 构构 件件 对砌体受砌体受压短柱短柱进展大量的展大量的实验,所得,所得实验点如点如图3.3所示。由所示。由图3.3可可见,实验值均高于按均高于按资料力学公式料力学公式计算的算的值。对轴心受心受压情情况况(图3.4(a),其截面上的,其截面上的压应力力为均匀分布,当构件到达极限承均匀分布,当构件到达极限承载力力Nua时,截面上的,截面上的压应力到达砌体抗力到达砌体抗压强度度f。对偏心距偏心距较小的情小的情况况(

53、图3.4(b),此,此时虽为全截面受全截面受压,但因砌体,但因砌体为弹塑性塑性资料,截面料,截面上的上的压应力分布力分布为曲曲线,构件到达极限承,构件到达极限承载力力Nub时,轴向向压力力侧的的压应力力b大于砌体抗大于砌体抗压强度度f。但。但NubNua。随着。随着轴向向压力的偏心力的偏心距距继续增大增大(图3.4(c)、(d),截面由出,截面由出现小部分受拉区大部分小部分受拉区大部分为受受压区,逐区,逐渐过渡到受拉区开裂且部分截面退出任渡到受拉区开裂且部分截面退出任务的受力情况。此的受力情况。此时,截面上的截面上的压应力随受力随受压区面区面积的减小、砌体的减小、砌体资料塑性的增大而有所料塑性

54、的增大而有所添加,但构件的极限承添加,但构件的极限承载力减小。当受力减小。当受压区面区面积减小到一定程度减小到一定程度时,砌体受砌体受压区将出区将出现竖向裂痕向裂痕导致构件破坏。按致构件破坏。按资料力学的公式料力学的公式计算算时,未能思索,未能思索这些要素些要素对砌体承砌体承载力的有利影响,故低估了砌体的力的有利影响,故低估了砌体的承承载力。力。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.33受受 压压 构构 件件 根据我国根据我国对矩形、矩形、T形及十字形截面受形及十字形截面受压短柱的大量短柱的大量实验研研讨结果,果,经统计分分析,析,给出其偏心距出其偏心距对承承载力的

55、影响系数力的影响系数 的的计算公式算公式为: = (3.26) 式中:式中: e荷荷载设计值产生的偏心距,生的偏心距,e=M/N。 M,N荷荷载设计值产生的弯距和生的弯距和轴向力。向力。 i截面回截面回转半径,半径,i= 。 I,A截面截面惯性距和截面面性距和截面面积。(a)轴心受压轴心受压 (b)偏心距较小偏心距较小 (c)偏心距略大偏心距略大 (d)偏心距较大偏心距较大图图3.4 砌体受压短柱的截面应力砌体受压短柱的截面应力第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.34受受 压压 构构 件件 当当为矩形截面矩形截面时,影响系数,影响系数 按下式按下式计算。算。 =

56、(3.27)式中:式中:h矩形截面沿矩形截面沿轴向力偏心方向的向力偏心方向的边长,当,当轴心受心受压时为截面截面较小小边长。 当当为T形或十字形截面形或十字形截面时,影响系数,影响系数 按下式按下式计算:算: (3.28)式中:式中:hTT形或十字形截面的折算厚度,形或十字形截面的折算厚度,hT =3.5i。由由图3.3可可见, 值曲曲线较好地反映了砌体受好地反映了砌体受压短柱的短柱的实验结果。果。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.35受受 压压 构构 件件1) 轴向受向受压长柱柱 轴心受心受压长柱由于构件柱由于构件轴线的弯曲,截面的弯曲,截面资料的不均匀和荷料

57、的不均匀和荷载作用偏离作用偏离重心重心轴等等缘由,不可防止地引起由,不可防止地引起侧向向变形,使柱在形,使柱在轴向向压力作用下力作用下发生生纵向向弯曲而破坏。此弯曲而破坏。此时,砌体的,砌体的资料得不到充分利用,承料得不到充分利用,承载力力较同条件的短柱减同条件的短柱减小。因此,小。因此,用用轴心受心受压构件构件稳定系数定系数 0来思索来思索这种影响。种影响。 根据根据资料力学中料力学中长柱柱发生生纵向弯曲破坏的向弯曲破坏的临界界应力力计算公式,思索砌体算公式,思索砌体的的弹性模量和砂性模量和砂浆的的强度等度等级变化等要素,化等要素,给出出轴心受心受压构件的构件的稳定定系数系数 0的的计算公式

58、算公式为: 0= (3.29)式中:式中: 构件高厚比,构件高厚比, = ,当,当 3时, 0=1.0; 与砂与砂浆强度等度等级有关的系数,当砂有关的系数,当砂浆强度等度等级大于或等于大于或等于M5时, =0.0015;当砂;当砂浆强度等度等级等于等于M2.5时, =0.002;当砂;当砂浆强度度为0时, =0.009。二、长柱承载力的分析第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.36受受 压压 构构 件件2) 偏心受压长柱偏心受压长柱 偏心受压长柱在偏心距为偏心受压长柱在偏心距为e的轴向压力作用下,因侧向变形而产生纵向弯的轴向压力作用下,因侧向变形而产生纵向弯曲,引起

59、附加偏心距曲,引起附加偏心距ei(如图如图3.5所示所示),使得柱中部截面的轴压向力偏心距增大,使得柱中部截面的轴压向力偏心距增大为为(e+ei),加速了柱的破坏。所以,对偏心受压长柱应思索附加偏心距对承载,加速了柱的破坏。所以,对偏心受压长柱应思索附加偏心距对承载力的影响。力的影响。 将柱中部截面的偏心距将柱中部截面的偏心距(e+ei)替代式替代式(3.26)中的偏心距中的偏心距e,可得偏心受压,可得偏心受压长柱思索纵向弯曲和偏心距影响的系数长柱思索纵向弯曲和偏心距影响的系数 为为 = (3.30)当轴心受压当轴心受压e0时,应有时,应有 0,即:,即: 0 (3.31)由式由式(3.31)

60、可得:可得: = (3.32)图3.5 偏心受压长柱的纵向弯曲第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.37受受 压压 构构 件件 对于矩形截面于矩形截面ih / ,代入式,代入式(3.32),那么附加偏心距,那么附加偏心距ei的的计算公式算公式为: = (3.33) 将式将式(3.33)代入式代入式(3.30),得,得给出的矩形截面受出的矩形截面受压构件承构件承载力的力的影响系数影响系数 的的计算公式:算公式: = (3.34) 对T形或十字形截面受形或十字形截面受压构件,将式构件,将式(3.34)中的中的h用用hT替代即可。替代即可。 当式当式(3.34)中的中的e

61、=0时,可得,可得 = 0,即,即为轴心受心受压构件的构件的稳定系数;定系数;当当 3, 0=1时,即得受,即得受压短柱的承短柱的承载力影响系数。可力影响系数。可见,式,式(3.34)是是计算砌体受算砌体受压构件承构件承载力的影响系数的一致公式。力的影响系数的一致公式。 为了便于运用,受了便于运用,受压构件承构件承载力的影响系数力的影响系数 已制成表格,可根据砂已制成表格,可根据砂浆强度等度等级、 及及e/h或或e/hT查表表3-13表表3-15得。得。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.38受受 压压 构构 件件00.0250.050.0750.10.1250.

62、1534681010.980.950.910.870.990.950.910.860.820.970.900.860.810.760.940.850.810.760.710.890.800.750.700.650.840.740.690.640.600.790.690.640.590.5512141618200.8450.7950.720.670.620.770.720.670.620.5950.710.660.610.570.530.660.610.560.520.480.600.560.520.480.440.550.510.470.440.400.510.470.440.400.3722

63、242628300.580.540.500.460.420.530.490.460.420.390.490.450.420.390.360.450.410.380.360.330.410.380.350.330.310.380.350.330.300.280.350.320.300.280.260.1750.20.2250.250.2750.3340.730.640.680.580.620.530.570.490.520.450.480.41或或表表3-13 影响系数影响系数 (砂砂浆强度等度等级M5)第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.39受受 压压 构构 件件

64、0.1750.20.2250.250.2750.368100.590.540.500.540.500.460.490.460.420.450.420.390.420.390.360.380.360.3312141618200.490.430.400.370.340.430.400.370.340.320.390.360.340.310.290.360.340.310.290.270.330.310.290.270.250.310.290.270.250.2322242628300.320.300.280.260.240.300.280.260.240.220.270.260.240.220.2

65、10.250.240.220.210.200.240.220.210.190.180.220.210.190.180.17或续续 表表 第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.40受受 压压 构构 件件00.0250.050.0750.10.1250.1534681010.970.930.890.830.990.940.890.840.780.970.890.840.780.720.940.840.780.720.670.890.780.730.670.610.840.730.670.620.560.790.670.620.570.5212141618200.780.

66、720.660.610.560.720.660.610.560.510.670.610.560.510.470.610.560.510.470.430.560.510.470.430.390.520.470.430.400.360.470.430.400.360.3322242628300.510.460.420.390.360.470.430.390.360.330.430.390.360.330.300.390.360.330.300.280.360.330.310.280.260.330.310.280.260.240.310.280.260.240.22或表表3-14 影响系数影响系数

67、 (砂浆强度等级砂浆强度等级M2.5)第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.41受受 压压 构构 件件0.1750.20.2250.250.2750.33468100.730.620.570.520.470.680.570.520.480.430.620.520.480.440.400.570.480.440.400.370.520.440.400.370.340.480.400.370.340.3112141618200.430.400.360.330.310.400.360.340.310.280.370.340.310.290.260.340.310.290.

68、260.240.310.290.260.240.230.290.270.250.230.2122242628300.280.260.240.220.210.260.240.220.210.200.240.230.210.200.180.230.210.200.180.170.210.200.180.170.160.200.180.170.160.15或续续 表表 第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.42受受 压压 构构 件件00.0250.050.0750.10.1250.1534681010.870.760.630.530.990.820.700.580.480

69、.970.770.650.540.440.940.710.590.490.410.890.660.640.450.370.840.600.500.410.340.790.550.460.380.3212141618200.440.360.300.260.220.400.330.280.240.200.370.310.260.220.190.340.280.240.210.180.310.260.220.190.170.290.240.210.180.160.270.230.190.170.1522242628300.190.160.140.120.110.180.150.130.120.100

70、.160.140.130.110.100.150.130.120.110.090.140.130.110.100.090.140.120.110.100.090.130.110.100.090.08或表表3-15 影响系数影响系数 (砂浆强度砂浆强度0)第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.43受受 压压 构构 件件0.1750.20.2250.250.2750.33468100.730.510.420.350.290.680.460.390.320.270.620.430.360.300.250.570.390.330.280.230.520.360.300.25

71、0.220.480.330.280.240.2012141618200.250.210.180.160.140.230.200.170.150.130.210.180.160.140.120.200.170.150.130.120.190.160.140.120.110.170.150.130.120.1022242628300.120.110.100.090.080.120.100.090.080.070.110.100.090.080.070.100.090.080.080.070.100.090.080.070.070.090.080.070.070.06或续续 表表 第第3章章 砌体结

72、构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.44受受 压压 构构 件件1) 计算公式算公式 根据上述分析,砌体受根据上述分析,砌体受压构件的承构件的承载力按下式力按下式计算。算。 N fA (3.35) 式中:式中:N轴向力向力设计值。 高厚比高厚比和和轴向力的偏心距向力的偏心距e对受受压构件承构件承载力的影响系数,力的影响系数,可按可按(3.34)计算或算或查表表3-13表表3-15。 f 砌体的抗砌体的抗压强度度设计值,按表,按表3-5表表3-10采用,并思索采用,并思索调整系数整系数 。 A截面面截面面积,对各各类砌体均砌体均应按毛截面按毛截面计算;算;带壁柱壁柱墙的的计算截面翼算截

73、面翼缘宽度度bf按如下按如下规定采用:定采用:对多多层房屋,当有房屋,当有门窗洞口窗洞口时,可取窗,可取窗间墙宽度;当无度;当无门窗洞口窗洞口时,每,每侧翼翼缘墙宽度可取壁柱高度的度可取壁柱高度的1/3;对单层房房屋,可取壁柱屋,可取壁柱宽加加2/3墙高,但不大于窗高,但不大于窗间墙宽度和相度和相邻壁柱壁柱间间隔。隔。三、受压构件的承载力计算第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.45受受 压压 构构 件件2) 留意的留意的问题 (1) 对矩形截面构件,当矩形截面构件,当轴向力偏心方向的截面向力偏心方向的截面边长大于另一方向的大于另一方向的边长时,除按偏心受,除按偏心

74、受压计算外,算外,还应对较小小边长方向按方向按轴心受心受压进展展验算,算,验算公式算公式为N fA, 可可查影响系数影响系数 表表(表表3-13表表3-15)中中 的的栏或用式或用式(3.29)计算。算。 (2) 由于砌体由于砌体资料的种料的种类不同,构件的承不同,构件的承载才干有才干有较大的差大的差别,因此,因此,计算影响系数算影响系数 或或查 表表时,构件高厚比,构件高厚比 按以下公式确定。按以下公式确定。 对矩形截面矩形截面 (3.36) 对T形截面形截面 (3.37) 式中:式中: 不同砌体不同砌体资料构件的高厚比修正系数,按表料构件的高厚比修正系数,按表3-16采用。采用。 H0受受

75、压构件的构件的计算高度,按算高度,按4.4节中表中表4-3确定。确定。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.46受受 压压 构构 件件 (3) 由于由于轴向力的偏心距向力的偏心距e较大大时,构件在运用,构件在运用阶段容易段容易产生生较宽的程度裂的程度裂痕,使构件的痕,使构件的侧向向变形增大,承形增大,承载力力显著下降,既不平安也不著下降,既不平安也不经济。因此,。因此,规定按内力定按内力设计值计算的算的轴向力的偏心距向力的偏心距e0.6y。y为截面重心到截面重心到轴向力所向力所在偏心方向截面在偏心方向截面边缘的的间隔。隔。 当当轴向力的偏心距向力的偏心距e超越超越0

76、.6y时,宜采用,宜采用组合合砖砌体构件;亦可采取减少偏砌体构件;亦可采取减少偏心距的其他可靠工程措施。心距的其他可靠工程措施。砌体材料的类别 烧结普通砖、烧结多孔砖1.0 混凝土及轻骨料混凝土砌块1.1 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石1.2 粗料石、毛石1.5表表3-16 高厚比修正系数高厚比修正系数第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.47受受 压压 构构 件件 在工程实际中也会遇到砌体双向偏心受压的情况,如图在工程实际中也会遇到砌体双向偏心受压的情况,如图3.6所示。实验阐明,砌所示。实验阐明,砌体双向偏心受压时,偏心距体双向偏心受压时,偏心距eh

77、、eb的大小不同,那么砌体的竖向裂痕、程度裂痕的出的大小不同,那么砌体的竖向裂痕、程度裂痕的出现与开展不同,而且砌体的破坏方式也不同。当两个方向的偏心率现与开展不同,而且砌体的破坏方式也不同。当两个方向的偏心率eh/h、eb/b均小于均小于0.2时,砌体的受力、开裂以及破坏方式与轴心受压构件根本一样;当两个方向的偏时,砌体的受力、开裂以及破坏方式与轴心受压构件根本一样;当两个方向的偏心率到达心率到达0.20.3时,砌体内的竖向裂痕和程度裂痕几乎同时出现;当两个方向的偏时,砌体内的竖向裂痕和程度裂痕几乎同时出现;当两个方向的偏心率到达心率到达0.30.4时,砌体内的程度裂痕首先出现;当一个方向的

78、偏心率超越时,砌体内的程度裂痕首先出现;当一个方向的偏心率超越0.4,而,而另一个方向的偏心率小于另一个方向的偏心率小于0.1时,砌体的受力性能与单向偏心受压根本一样。时,砌体的受力性能与单向偏心受压根本一样。四、双向偏心压构件的承载力计算图图3.6 双向偏心受压截面双向偏心受压截面第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.48 根据砌体双向偏心受根据砌体双向偏心受压短柱的短柱的实验结果,并思索果,并思索纵向弯曲引起的附加偏向弯曲引起的附加偏心距的影响,心距的影响,给出矩形截面双向偏心受出矩形截面双向偏心受压构件承构件承载力的影响系数力的影响系数计算公算公式式为: (3

79、.38) (3.39) (3.40) 式中:式中:eb、eh轴向力在截面重心向力在截面重心x轴、y轴方向的偏心距,方向的偏心距,eb、eh宜宜分分别不大于不大于0.5x 和和0.5y。 x、y 自截面重心沿自截面重心沿x轴、y轴至至轴向力所在偏心方向截面向力所在偏心方向截面边沿沿的的间隔。隔。 eib、eih轴向力在截面重心向力在截面重心x轴、y轴方向的附加偏心距。方向的附加偏心距。 当一个方向的偏心率当一个方向的偏心率(eh /h或或 eb /b)不大于另一个方向的偏心率的不大于另一个方向的偏心率的5%时,可可简化按另一个方向的化按另一个方向的单向偏心受向偏心受压计算,即按式算,即按式(3.

80、34)计算承算承载力的影响系力的影响系数。因此,砌体双向偏心受数。因此,砌体双向偏心受压构件的承构件的承载力力计算公式同式算公式同式(3.35)。受受 压压 构构 件件第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.49受受 压压 构构 件件【例【例3.1】 某房屋中截面尺寸某房屋中截面尺寸为400mm600mm的柱,采用的柱,采用MU10混凝土小型空混凝土小型空心砌心砌块和和Mb5混合砂混合砂浆砌筑,柱的砌筑,柱的计算高度算高度H0=3.6m,柱底截面接受的,柱底截面接受的轴心心压力力规范范值Nk=220kN(其中由永久荷其中由永久荷载产生的生的为170kN,已包括柱自重,

81、已包括柱自重)。试计算算柱的承柱的承载力。力。 解:解:查表表3-7得砌得砌块砌体的抗砌体的抗压强度度设计值f =2.22MPa。 由于由于A=0.40.6=0.24m20.3m2,故砌体抗,故砌体抗压强度度设计值f应乘以乘以调整系数整系数 =0.7+A=0.7+0.24=0.94 由于柱的由于柱的计算高度算高度H0=3.6m。 = H0/b=1.13600/400=9.9,按,按轴心受心受压e=0查表表3-13得得 =0.87。 思索思索为独立柱,且双排独立柱,且双排组砌,故乘以砌,故乘以强度降低系数度降低系数0.7,那么柱的极限承,那么柱的极限承载力力为: Nu= f=0.870.24 1

82、060.942.2210-30.7=305.0kN 柱截面的柱截面的轴心心压力力设计值为: N=1.35SGK+1.4SQK=1.35170+1.450=299.5kN 可可见,NNu,满足承足承载力要求。力要求。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.50受受 压压 构构 件件【例【例3.2】 某房屋中截面尺寸某房屋中截面尺寸bh=490mm740mm的柱,采用的柱,采用MU15蒸蒸压灰砂灰砂砖和和M5水泥砂水泥砂浆砌筑,柱的砌筑,柱的计算高度算高度H0=5.4m,柱底截面接受的,柱底截面接受的轴心心压力力设计值N=365kN,弯距,弯距设计值M=31kNm,实验算

83、柱的承算柱的承载力。力。 解:解:查表表3-6得砌体的抗得砌体的抗压强度度设计值f=1.83MPa。 由于由于A=0.490.74=0.36m20.3m2,故,故调整系数整系数 =1.0;但因采用水泥砂;但因采用水泥砂浆,所以,所以应乘以乘以调整系数整系数 =0.9。 (1) 偏心方向柱的承偏心方向柱的承载力力验算。算。 轴向力的偏心距向力的偏心距e= = =84.9mm0.6y=0.6 370=222mm 根据根据 = =1.2 =8.76, = =0.11,查表表3-13得得 =0.66 柱的极限承柱的极限承载力力为: Nu= A f=0.660.361060.91.8310-3=391.

84、3kNN=365kN 可可见,偏心方向柱的承,偏心方向柱的承载力力满足要求。足要求。 (2) 短短边方向按方向按轴心受心受压验算承算承载力。力。 = =1.2 =13.22 查表表3-13得得 =0.79 Nu= A f=0.790.361060.91.8310-3=468.4 kNN=365kN 短短边方向的方向的轴心受心受压承承载力力满足要求。足要求。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.51受受 压压 构构 件件【例【例3.3】 某某单层厂房厂房带壁柱的窗壁柱的窗间墙截面尺寸如截面尺寸如图3.7所示,柱的所示,柱的计算高度算高度H0=5.1m,采用,采用MU1

85、5烧结粉煤灰粉煤灰砖和和M7.5水泥砂水泥砂浆砌筑,接受砌筑,接受轴心心压力力设计值N=255kN,弯距,弯距设计值M=22kNm,实验算其截面承算其截面承载力能否力能否满足要求。足要求。 解:解:(1) 截面几何特征截面几何特征值计算。算。 截面面截面面积: A=1500240+240250=420000mm2 截面重心截面重心轴: y1= =155mm图图3.7 例例13-2带壁柱窗间墙截面带壁柱窗间墙截面y2=490-155=335mm第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.52受受 压压 构构 件件截面截面惯性距:性距:I= + =51275 105mm4回回

86、转半径:半径: i= = =110.5mm截面折算厚度:截面折算厚度: hT=3.5i=3.5 110.5=386.75mm (2) 承承载力力计算算轴向力的偏心距向力的偏心距e= = =86.3mm0.6y=0.6 155=93mm根据根据 = =1 =13.2, = =0.223,查表表3-13得得 =0.39查表表3-5 得砌体抗得砌体抗压强度度设计值f =2.07MPa,由于水泥砂,由于水泥砂浆,故,故应乘以乘以调整系数整系数 =0.9。窗窗间墙截面极限承截面极限承载力力为:Nu= A f=0.39 0.42 106 0.9 2.07 10-3=305.1kN可可见,NNu,满足承足承

87、载力要求。力要求。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.53受受 压压 构构 件件【例【例3.4】 某房屋中的双向偏心受某房屋中的双向偏心受压柱,截面尺寸柱,截面尺寸bh=370mm490mm,采用,采用MU15烧结多孔多孔砖和和M5混合砂混合砂浆砌筑,柱在两个方向的砌筑,柱在两个方向的计算高度均算高度均为H0=3.0m,柱,柱顶截面接受的截面接受的轴向向压力力设计值N=115kN,其作用点,其作用点 =0.1x=0.1370/2=18.5 mm,eh=0.3y=0.3490/2=73.5 mm。实验算柱算柱顶截截面的承面的承载力能否力能否满足要求。足要求。 解:解

88、:查表表3-5 得砌体的抗得砌体的抗压强度度设计值f=1.83MPa。 由于由于A=0.37 0.49=0.18m20.3m2,故砌体抗,故砌体抗压强度度设计值f应乘以乘以调整系数。整系数。 =0.7+A=0.7+0.18=0.88 柱的柱的计算高度:算高度:H0=3.0m, = H0/b=1.03000/370=8.11, = H0/h=1.03000/490 =6.12 第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.54局局 部部 受受 压压 思索思索为独立柱,故乘以独立柱,故乘以强度降低系数度降低系数0.7,那么柱的极限承,那么柱的极限承载力力为: Nu= A f=0

89、.60.181060.881.831030.7=121.75 kNN=115 kN 该柱柱顶截面的承截面的承载力力满足要求。足要求。一、部分受压的根本性能 当轴向力仅作用在砌体的部分面积上时,即为砌体的部分受压。当轴向力仅作用在砌体的部分面积上时,即为砌体的部分受压。它是砌体构造中常见的一种受力方式。假设砌体的部分受压面积它是砌体构造中常见的一种受力方式。假设砌体的部分受压面积Al上上遭到的压应力是均匀分布的,称为部分均匀受压;否那么,为部分非遭到的压应力是均匀分布的,称为部分均匀受压;否那么,为部分非均匀受压。例如:支承轴心受压柱的砌体根底为部分均匀受压;梁端均匀受压。例如:支承轴心受压柱的

90、砌体根底为部分均匀受压;梁端支承处的砌体普通为部分非均匀受压。支承处的砌体普通为部分非均匀受压。 经过大量的实验发现,砌体部分受压能够有三种破坏形状。经过大量的实验发现,砌体部分受压能够有三种破坏形状。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.55局局 部部 受受 压压1) 纵向裂痕开展而破坏纵向裂痕开展而破坏 图图3.8(a)所示为一在中部接受部分压力作用的墙体,当砌体的截面面积所示为一在中部接受部分压力作用的墙体,当砌体的截面面积A与部分受压面积与部分受压面积Al的比值较小时,在部分压力作用下,实验钢垫板下的比值较小时,在部分压力作用下,实验钢垫板下1或或2皮皮砖以

91、下的砌体内产生第一批纵向裂痕;随着压力的增大,纵向裂痕逐渐向上砖以下的砌体内产生第一批纵向裂痕;随着压力的增大,纵向裂痕逐渐向上和向下开展,并出现其他纵向裂痕和斜裂痕,裂痕数量不断添加。当其中的和向下开展,并出现其他纵向裂痕和斜裂痕,裂痕数量不断添加。当其中的部分纵向裂痕延伸构成一条主要裂痕时,试件即将破坏。开裂荷载普通小于部分纵向裂痕延伸构成一条主要裂痕时,试件即将破坏。开裂荷载普通小于破坏荷载。在砌体的部分受压中,这是一种较为常见的破坏形状。破坏荷载。在砌体的部分受压中,这是一种较为常见的破坏形状。2) 劈裂破坏劈裂破坏 当砌体的截面面积当砌体的截面面积A与部分受压面积与部分受压面积Al的

92、比值相当大时,在部分压力作用的比值相当大时,在部分压力作用下,砌体产生数量少但较集中的纵向裂痕下,砌体产生数量少但较集中的纵向裂痕(如图如图3.8(b)所示所示);而且纵向裂痕一;而且纵向裂痕一出现,砌体很快就发生犹如刀劈一样的破坏,开裂荷载普通接近破坏荷载。出现,砌体很快就发生犹如刀劈一样的破坏,开裂荷载普通接近破坏荷载。在大量的砌体部分受压实验中,仅有少数为劈裂破坏情况。在大量的砌体部分受压实验中,仅有少数为劈裂破坏情况。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.56局局 部部 受受 压压3) 部分受压面积处破坏部分受压面积处破坏 在实践工程中,当砌体的强度较低,但

93、所支承的墙梁的高跨比较大时,有在实践工程中,当砌体的强度较低,但所支承的墙梁的高跨比较大时,有能够发生梁端支承处砌体部分被压碎而破坏。在砌体部分受压实验中,这种破能够发生梁端支承处砌体部分被压碎而破坏。在砌体部分受压实验中,这种破坏极少发生。坏极少发生。 实验分析阐明:在部分压力作用下,砌体中的压应力不仅能分散到一定的实验分析阐明:在部分压力作用下,砌体中的压应力不仅能分散到一定的范围范围(如图如图3.9所示所示),而且非直接受压部分的砌体对直接受压部分的砌体有约束,而且非直接受压部分的砌体对直接受压部分的砌体有约束作用,从而使直接受压部分的砌体处于双向或三向受压形状,其抗压强度高于作用,从而

94、使直接受压部分的砌体处于双向或三向受压形状,其抗压强度高于砌体的轴心抗压强度设计值砌体的轴心抗压强度设计值f。(a)纵向裂痕开展而破坏纵向裂痕开展而破坏 (b)劈裂破坏劈裂破坏图图3.8 砌体部分均匀受压破坏形状砌体部分均匀受压破坏形状图图3.9 砌体中部分压应力的分布砌体中部分压应力的分布第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.57局局 部部 受受 压压 1. 砌体部分抗砌体部分抗压强度提高系数度提高系数 根据根据实验研研讨结果,砌体的部分抗果,砌体的部分抗压强度可取度可取 。 称称为砌体部分抗砌体部分抗压强度提高系数,按下式度提高系数,按下式计算。算。 =1+0.

95、35 (3.41)式中:式中:Al部分受部分受压面面积。 A0影响砌体部分抗影响砌体部分抗压强度的度的计算面算面积(图3.10),按以下,按以下规定采用。定采用。 对图3.10(a),A0= (a+c+h)h。 对图3.10(b),A0= (b+2h)h。 对图3.10(c),A0= (a+h)h+(b+hl-h)h1。 对图3.10(d),A0= (a+h)h。二、部分均匀受压第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.58局局 部部 受受 压压图3.10 影响部分抗影响部分抗压强度的度的计算面算面积A0及及限限值第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力

96、计算 3.59局局 部部 受受 压压 由式由式(3.41)可以看出,砌体的部分抗可以看出,砌体的部分抗压强度主要取决于砌体原有的度主要取决于砌体原有的轴心抗心抗压强度和周度和周围砌体砌体对部分受部分受压区的区的约束程度。当砌体束程度。当砌体为中心部分受中心部分受压时,随着周,随着周围砌体的截面面砌体的截面面积A与部分受与部分受压面面积Al之比增大,周之比增大,周围砌体砌体对部分受部分受压区的区的约束束作用加作用加强,砌体的部分抗,砌体的部分抗压强度提高。但当度提高。但当A/Al较大大时,砌体的部分抗,砌体的部分抗压强度度提高幅度减少。提高幅度减少。为此,此,规定了影响砌体部分抗定了影响砌体部分

97、抗压强度的度的计算面算面积A0。同。同时,实验还阐明,当明,当A/Al较大大时,能,能够导致砌体致砌体产生劈裂破坏。所以按式生劈裂破坏。所以按式(3.41)计算所得的算所得的值 不得超越不得超越图3.10中所注的相中所注的相应值;对多孔多孔砖砌体及按砌体及按规定要求定要求灌孔的砌灌孔的砌块砌体,砌体, 1.5;未灌孔的混凝土砌;未灌孔的混凝土砌块砌体,砌体, =1.0。2. 部分均匀受部分均匀受压承承载力力计算算 砌体截面中受部分均匀砌体截面中受部分均匀压力力时的承的承载力按下式力按下式计算。算。 N1 fAl (3.42) 式中:式中:Nl部分受部分受压面面积A1上的上的轴向力向力设计值。

98、f 砌体的抗砌体的抗压强度度设计值,可不思索,可不思索强度度调整系数整系数 的影响。的影响。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.60局局 部部 受受 压压1. 上部荷上部荷载对砌体部分抗砌体部分抗压的影响的影响 如如图3.11所示所示为梁端支承在梁端支承在墙体中部的部分受体中部的部分受压情况。梁端支承情况。梁端支承处砌体的砌体的部分受部分受压面面积上除接受梁端上除接受梁端传来的支承来的支承压力力Nl外,外,还接受由上部荷接受由上部荷载产生的生的轴向力向力N0(如如图3.11(a)所示所示)。假。假设上部荷上部荷载在梁端上部砌体中在梁端上部砌体中产生的平均生的平均压

99、应力力0较小,即上部砌体小,即上部砌体产生的生的紧缩变形形较小;而此小;而此时,假,假设N1较大,梁端底大,梁端底部的砌体将部的砌体将产生生较大的大的紧缩变形;由此使梁端形;由此使梁端顶面与砌体逐面与砌体逐渐脱开构成程度脱开构成程度缝隙,砌体内部隙,砌体内部产生生应力重分布。上部荷力重分布。上部荷载将将经过上部砌体构成的内拱上部砌体构成的内拱传到到梁端周梁端周围的砌体,直接的砌体,直接传到部分受到部分受压面面积上的荷上的荷载将减少将减少(如如图3.11(b)所示所示)。但假但假设0较大,大,Nl较小,梁端上部砌体小,梁端上部砌体产生的生的紧缩变形形较大,梁端大,梁端顶面不再面不再与砌体脱开,上

100、部砌体构成的内拱卸荷作用将消逝。与砌体脱开,上部砌体构成的内拱卸荷作用将消逝。实验指出,当指出,当A0/Al2时,可忽略不,可忽略不计上部荷上部荷载对砌体部分抗砌体部分抗压的影响。的影响。偏于平安,取偏于平安,取A0/Al3时,不,不计上部荷上部荷载的影响,即的影响,即N0=0。三、梁端支承处砌体部分受压第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.61局局 部部 受受 压压 上部荷上部荷载对砌体部分抗砌体部分抗压的影响,的影响,用上部荷用上部荷载的折减系数的折减系数来思索,来思索,按下式按下式计算。算。 = (3.43)当当A0/Al3时取取=0。图3.11 梁端支承在墙

101、体中部的部分受压第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.62局局 部部 受受 压压 2. 梁端有效支承长度梁端有效支承长度 当梁支承在砌体上时,由于梁受力变形翘曲,支座内边缘处砌体的紧缩当梁支承在砌体上时,由于梁受力变形翘曲,支座内边缘处砌体的紧缩变形较大,使得梁的末端部分与砌体脱开,梁端有效支承长度变形较大,使得梁的末端部分与砌体脱开,梁端有效支承长度a0能够小于其能够小于其实践支承长度实践支承长度a(如图如图3.12所示所示)。图图3.12 梁端支承长度变化梁端支承长度变化第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.63局局 部部 受受 压压

102、 经实验分析,分析,为了便于工程运用,了便于工程运用,给出梁端有效支承出梁端有效支承长度的度的计算公式算公式为: a0=10 (3.44)式中:式中:a0梁端有效支承梁端有效支承长度,度, mm;当;当a0a时,取,取a0=a。 hc梁的截面高度,梁的截面高度, mm。 f砌体抗砌体抗压强度度设计值,MPa。3. 梁端支承梁端支承处砌体部分受砌体部分受压承承载力力计算算 思索上部荷思索上部荷载对砌体部分抗砌体部分抗压的影响,根据上部荷的影响,根据上部荷载在部分受在部分受压面面积上上产生的生的实践平均践平均压应力力 与梁端支承与梁端支承压力力N1在相在相应面面积上上产生的最大生的最大压应力力 之

103、和不大之和不大于砌体部分抗于砌体部分抗压强度度 f的的强度条件度条件(如如图3.13所示所示),即,即max f,可推得梁端支承,可推得梁端支承处砌体部分受砌体部分受压承承载力力计算公式算公式为:第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.64局局 部部 受受 压压 N0+Nl Alf (3.45)式中:式中:上部荷上部荷载的折减系数,按式的折减系数,按式(3.43)计算。算。 N0部分受部分受压面面积内上部内上部轴向力向力设计值,N0=0Al。 0上部平均上部平均压应力力设计值。 Nl梁端支承梁端支承压力力设计值。 梁端底面梁端底面压应力力图形的完好系数,普通取形的完好

104、系数,普通取0.7,对于于过梁和梁和墙梁可取梁可取1.0。 Al部分受部分受压面面积,Al=a0b。 a0梁端有效支承梁端有效支承长度,按式度,按式(3.44)计算。算。 b梁梁宽。图图3.13 梁端支承处砌体应力形状梁端支承处砌体应力形状第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.65局局 部部 受受 压压 梁端支承处的砌体部分受压承载力不满足式梁端支承处的砌体部分受压承载力不满足式3.45的要求时,可在梁端下的砌的要求时,可在梁端下的砌体内设置垫块。经过垫块可增大部分受压面积,减少其上的压应力,有效地处体内设置垫块。经过垫块可增大部分受压面积,减少其上的压应力,有效地

105、处理砌体的部分承载力缺乏的问题。理砌体的部分承载力缺乏的问题。1. 刚性垫块的构造要求刚性垫块的构造要求 实践工程中常采用刚性垫块。刚性垫块按施工方法不同分为预制刚性垫块实践工程中常采用刚性垫块。刚性垫块按施工方法不同分为预制刚性垫块和与梁端现浇成整体的刚性垫块,如图和与梁端现浇成整体的刚性垫块,如图3.14所示。垫块普通采用素混凝土制造;所示。垫块普通采用素混凝土制造;当荷载较大时,也可为钢筋混凝土的。当荷载较大时,也可为钢筋混凝土的。四、梁端垫块下砌体部分受压(a)预制刚性垫块预制刚性垫块 (b)与梁现浇的刚性垫块与梁现浇的刚性垫块 图图3.14 刚性垫块刚性垫块第第3章章 砌体结构构件的

106、承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.66局局 部部 受受 压压刚性性垫块的构造的构造应符合以下符合以下规定。定。(1) 垫块的高度的高度tb180mm,自梁,自梁边缘算起的算起的垫块挑出挑出长度不宜大于度不宜大于垫块的高的高度度tb。(2) 在在带壁柱壁柱墙的壁柱内的壁柱内设置置刚性性垫块时(如如图3.15所示所示),其,其计算面算面积应取壁取壁柱范柱范围内的面内的面积,而不,而不应计算翼算翼缘部分,同部分,同时壁柱上壁柱上垫块伸入翼伸入翼墙内的内的长度度不不应小于小于120mm。(3) 现浇垫块与梁端整体与梁端整体浇筑筑时,垫块可在梁高范可在梁高范围内内设置。置。图3.15 壁柱上设置垫

107、块时梁端部分承压第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.67局局 部部 受受 压压2. 垫块下砌体部分受下砌体部分受压承承载力力计算算 实验阐明明垫块底面底面积以外的砌体以外的砌体对部分受部分受压范范围内的砌体有内的砌体有约束作用,使束作用,使垫块下的砌体抗下的砌体抗压强度提高,但思索到度提高,但思索到垫块底面底面压应力分布不均匀,偏于平安,取力分布不均匀,偏于平安,取垫块外砌体的有利影响系数外砌体的有利影响系数 =0.8 ;同;同时,垫块下砌体的受力形状接近偏心受下砌体的受力形状接近偏心受压情况。故情况。故垫块下砌体部分受下砌体部分受压承承载力可按下式力可按下式计算

108、。算。 N0+Nl fAb (3.46)式中:式中:N0垫块面面积Ab内上部内上部轴向力向力设计值,N0=0Ab,0的意的意义同前。同前。 垫块上的上的N0及及Nl合力的影响系数,可根据合力的影响系数,可根据e/ab查表表3-13表表3-15中中3的的 值,e=Nl(ab/20.4a0)/N0+Nl。 垫块外砌面子外砌面子积的有利影响系数,的有利影响系数, =0.8 ,但不小于,但不小于1.0。 砌体部分抗砌体部分抗压强度提高系数,按式度提高系数,按式3.41计算,并以算,并以Ab替代替代Al。 Ab垫块面面积,Ab=abbb。 ab垫块伸入伸入墙内内长度。度。 bb垫块宽度。度。第第3章章

109、砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.68局局 部部 受受 压压 3. 梁端有效支承梁端有效支承长度度 当梁端当梁端设有有刚性性垫块时,梁端有效支承,梁端有效支承长度度a0思索思索刚性性垫块的影响,按下的影响,按下式式计算。算。 a0=1 (3.47) 式式(3.47)中符号中符号h、f的意的意义同式同式3.44;1为刚性性垫块的影响系数,按表的影响系数,按表3-17采用。采用。00.20.40.60.815.45.76.06.97.8表表3-17 刚性性垫块的影响系数的影响系数1 注:表中其间的数值可采用插入法求得。梁端支承压力设计值梁端支承压力设计值Nl距墙内边缘的间隔可取

110、距墙内边缘的间隔可取0.4a0。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.69局局 部部 受受 压压 在实践工程中,常在梁或屋架端部下面的砌体墙上设置延续的钢筋混凝土在实践工程中,常在梁或屋架端部下面的砌体墙上设置延续的钢筋混凝土梁,如圈梁等。此钢筋混凝土梁可把接受的部分集中荷载分散到一定范围的砌梁,如圈梁等。此钢筋混凝土梁可把接受的部分集中荷载分散到一定范围的砌体墙上起到垫块的作用,故称为垫梁,如图体墙上起到垫块的作用,故称为垫梁,如图3.16所示。所示。五、梁端垫梁下砌体部分受压图3.16 垫梁部分受压第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3

111、.70局局 部部 受受 压压 根据根据实验分析,当分析,当垫梁梁长度大于度大于 时,在部分集中荷,在部分集中荷载作用下,作用下,垫梁下砌体遭梁下砌体遭到的到的竖向向压应力在力在长度度 范范围内分布内分布为三角形,三角形,应力峰力峰值可达可达1.5f。此。此时,垫梁下梁下的砌体部分受的砌体部分受压承承载力可按以下公式力可按以下公式计算。算。 N0+Nl2.42fbbh0 (3.48) N0= (3.49) h0= (3.50) 式中:式中:N0垫梁上部梁上部轴向力向力设计值,N。 2当荷当荷载沿沿墙厚方向均匀分布厚方向均匀分布时,2取取1.0,不均匀,不均匀时2取取0.8。 bb垫梁在梁在墙厚方

112、向的厚方向的宽度,度,mm。 h0垫梁折算高度,梁折算高度,mm。 0上部平均上部平均压应力力设计值,MPa。 Eb、Ib分分别为垫梁的混凝土梁的混凝土弹性模量和截面性模量和截面惯性矩。性矩。 E砌体砌体弹性模量。性模量。 h墙厚,厚,mm。 垫梁上梁端有效支承梁上梁端有效支承长度度a0,可按,可按设有有刚性性垫块时的式的式3.47计算。算。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.71局局 部部 受受 压压【例【例3.5】 某房屋的根底采用某房屋的根底采用MU10烧结普通砖和烧结普通砖和M7.5水泥砂浆砌筑,其上支水泥砂浆砌筑,其上支承截面尺寸为承截面尺寸为250mm

113、 250mm的钢筋混凝土柱的钢筋混凝土柱(如图如图3.17所示所示),柱作用于根底,柱作用于根底顶面中心处的轴向压力设计值顶面中心处的轴向压力设计值Nl=180kN,实验算柱下砌体的部分受压承载力,实验算柱下砌体的部分受压承载力能否满足要求。能否满足要求。图3.17 例3.5根底平面图第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.72局局 部部 受受 压压解:解:查表表3-5得砌体抗得砌体抗压强度度设计值f =1.69MPa。 砌体的部分受砌体的部分受压面面积:Al = 0.25 0.25=0.0625m2 影响砌体部分抗影响砌体部分抗压强度度计算面算面积:A0=0.62

114、0.62=0.3844m2 砌体部分抗砌体部分抗压强度提高系数:度提高系数: =1+0.35 =1+0.35 =1.792.5 砌体部分受砌体部分受压承承载力力为: fAl=1.79 1.69 0.0625 106 10-3=189.1kN 可可见,Nl=180kN fAl =189.1kN满足要求。足要求。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.73局局 部部 受受 压压【例【例3.6】 某房屋窗某房屋窗间墙上梁的支承情况如上梁的支承情况如图3.18所示。梁的截面尺寸所示。梁的截面尺寸bh=250mm 500mm,在,在墙上支承上支承长度度a=240mm。窗。窗间墙

115、截面尺寸截面尺寸为1200mm 370mm,采用,采用MU10烧结煤矸石煤矸石砖和和M5混合砂混合砂浆砌筑。梁端支承砌筑。梁端支承压力力设计值Nl=100kN,梁底截面上部荷,梁底截面上部荷载设计值产生的生的轴向力向力Ns=175kN。实验算算梁端支承梁端支承处砌体部分受砌体部分受压承承载力。力。图3.18 例3.6窗间墙上梁的支承情况 第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.74局局 部部 受受 压压解:由表解:由表3-5查得砌体抗得砌体抗压强度度设计值f=1.50MPa, 梁端底面梁端底面压应力力图形的完好系数形的完好系数 =0.7。 梁端有效支承梁端有效支承长度

116、:度: a0=10 =10 =182.6mma=240mm 梁端部分受梁端部分受压面面积:Al=a0b=182.6 250=45650mm2 影响砌体部分抗影响砌体部分抗压强度的度的计算面算面积:A0=(b+2h)h=(250+2 370) 370=366300mm2 砌体部分抗砌体部分抗压强度提高系数:度提高系数: =1+0.35 =1+0.35 =1.933 所以,取所以,取=0,即不思索上部荷,即不思索上部荷载的影响,那么的影响,那么N0+Nl=100kN。 梁端支承梁端支承处砌体部分受砌体部分受压承承载力力 Alf=0.7 1.93 45650 1.50 10-3=92.5kNNl不不

117、满足要求。足要求。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.75局局 部部 受受 压压【例【例3.7】 同例同例题3.6。因梁端砌体部分受。因梁端砌体部分受压承承载力不力不满足要求,故在梁端足要求,故在梁端设置置刚性性垫块,并,并进展展验算。算。 解:在梁端下砌体内解:在梁端下砌体内设置厚度置厚度tb=180mm,宽度度bb=600mm,伸入,伸入墙内内长度度ab =240mm的的垫块,尺寸符合,尺寸符合刚性性垫块的要求,其平面的要求,其平面图如如图3.19所示。所示。 垫块面面积:Ab=abbb=240 600=144000mm2 因窗因窗间墙宽度减去度减去垫块宽度后

118、,度后,垫块每每侧窗窗间墙仅余余300mm,故,故垫块外取外取 =300mm,那么,那么 A0=(bb+2 )h=(600+2300) 370=444000mm2 砌体部分抗砌体部分抗压强度提高系数:度提高系数: =1+0.35 =1+0.35 =1.51.0 ,可以。可以。 因因设有有刚性性垫块,由,由0/f=0.39/1.5=0.26,查表表3-17得得1=5.8,那么梁端有,那么梁端有效支承效支承长度度为: a0=1 =5.8 =105.9mm第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.76局局 部部 受受 压压 梁端支承梁端支承压力力设计值Nl至至墙内内缘的的间隔

119、取隔取0.4a0=0.4 105.9=42.4mm,Nl对垫块形心的偏心矩形心的偏心矩为: = =77.6mm 垫块面面积Ab内上部内上部轴向力向力设计值: N0=0Ab=0.39 144000 10-3=56.2kN ,N0作用于作用于垫块形心。形心。图3.19 例3.7垫块平面第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.77受拉、受弯及受剪构件受拉、受弯及受剪构件全部全部轴向力向力N0+Nl对垫块形心的偏心矩形心的偏心矩为: e= = =49.7mm由由e/h=e/ab=49.7/240=0.21,并按,并按3查表表3-13得得 =0.68。 梁端梁端垫块下砌体部分受

120、下砌体部分受压承承载力力为: 1fAb=0.68 1.2 1.5 144000 10-3=176.3kNN0+Nl=156.2kN可可见,设垫块后部分受后部分受压承承载力力满足要求。足要求。一、受拉构件 因砌体的抗拉因砌体的抗拉强度度较低,故低,故实践工程中采用的砌体践工程中采用的砌体轴心受拉构件心受拉构件较少。少。对小型小型圆形水池或筒形水池或筒仓,可采用砌体构造,可采用砌体构造(如如图3.20所示所示)。 砌体砌体轴心受拉构件的承心受拉构件的承载力按下式力按下式计算。算。 NtftA (3.51) 式中:式中:Nt轴向拉力向拉力设计值。 ft砌体的砌体的轴心抗拉心抗拉强度度设计值,按表,按

121、表3-11采用。采用。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.78 在实践工程中,常见的砌体受弯构件有砖砌平拱过梁及挡土墙在实践工程中,常见的砌体受弯构件有砖砌平拱过梁及挡土墙(如图如图3.21所示所示)等。对受弯构件,除进展受弯承载力计算外,还应思索剪力的存在进展等。对受弯构件,除进展受弯承载力计算外,还应思索剪力的存在进展受剪承载力计算。受剪承载力计算。二、受弯构件受拉、受弯及受剪构件受拉、受弯及受剪构件图3.20 砌体轴心受拉图3.21 砌体受弯构件第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.791. 受弯承受弯承载力力计算算 由由资料力学

122、公式可推得,受弯承料力学公式可推得,受弯承载力力计算公式算公式为: MftmW (3.52) 式中:式中:M弯矩弯矩设计值。 ftm砌体弯曲抗拉砌体弯曲抗拉强度度设计值,按表,按表3-11采用。采用。 W截面抵抗矩。截面抵抗矩。2. 受剪承受剪承载力力计算算 由由资料力学公式同料力学公式同样可推得受剪承可推得受剪承载力力计算公式算公式为: Vfvbz (3.53) 式中:式中:V剪力剪力设计值。 fv砌体的抗剪砌体的抗剪强度度设计值,按表,按表3-11采用。采用。 b截面截面宽度。度。 z内力臂,内力臂,z=I/S,当截面,当截面为矩形矩形时取取z=2h/3。 I截面截面惯性矩。性矩。 S截面

123、面截面面积矩。矩。 h截面高度。截面高度。受拉、受弯及受剪构件受拉、受弯及受剪构件第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.80 砌体拱型构造在拱的支座截面处,除接受剪力外,还作用有垂直压力,如图砌体拱型构造在拱的支座截面处,除接受剪力外,还作用有垂直压力,如图3.22所示。所示。三、受剪构件受拉、受弯及受剪构件受拉、受弯及受剪构件图图3.22 拱支座截面受力情况拱支座截面受力情况第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.81 实验阐明砌体的受剪承明砌体的受剪承载力不力不仅与砌体的抗剪与砌体的抗剪强度度fv有关,而且与作用在截面上有关,而且与作用

124、在截面上的垂直的垂直压应力力 的大小有关。随着垂直的大小有关。随着垂直压应力力 的添加,截面上的内摩擦力增大,砌的添加,截面上的内摩擦力增大,砌体的受剪承体的受剪承载力提高。但当垂直力提高。但当垂直压应力力 添加到一定程度后,截面上的内摩擦力逐添加到一定程度后,截面上的内摩擦力逐渐减少,砌体的受剪承减少,砌体的受剪承载力下降。因此,力下降。因此,给出沿通出沿通缝或沿或沿阶梯形截面破坏梯形截面破坏时受剪受剪构件承构件承载力力计算公式算公式为: V(fv+ )A (3.54) 当当 =1.2时,=0.260.082 (3.55) 当当 =1.35时,=0.230.065 (3.56) 式中:式中:

125、V截面剪力截面剪力设计值。 A程度截面面程度截面面积,当有孔洞,当有孔洞时,取,取净截面面截面面积。 fv砌体抗剪砌体抗剪强度度设计值,按表,按表3-11采用;采用;对灌孔的混凝土砌灌孔的混凝土砌块砌体取砌体取fvg 修正系数。修正系数。 当当 =1.2时,砖砌体取砌体取0.60;混凝土砌;混凝土砌块砌体取砌体取0.64。 当当 =1.35时,砖砌体取砌体取0.64;混凝土砌;混凝土砌块砌体取砌体取0.66。 剪剪压复合受力影响系数,复合受力影响系数, 与与的乘的乘积可可查表表3-18。 永久荷永久荷载设计值产生的程度截面平均生的程度截面平均压应力。力。 f砌体的抗砌体的抗压强度度设计值。 轴

126、压比,且不大于比,且不大于0.8。受拉、受弯及受剪构件受拉、受弯及受剪构件第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.82受拉、受弯及受剪构件受拉、受弯及受剪构件0.10.20.30.40.50.60.70.81.2砖砌体0.150.150.140.140.130.130.120.12砌块砌体0.160.160.150.150.140.130.130.121.35砖砌体0.140.140.130.130.130.120.120.11砌块砌体0.150.140.140.130.130.130.120.12表表3-18 当当 =1.2及及 =1.35时值 第第3章章 砌体结构

127、构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.83【例【例3.8】 某地上某地上圆形水池,采用形水池,采用MU10烧结普通普通砖和和M7.5水泥砂水泥砂浆砌筑,池壁砌筑,池壁厚厚370mm,池壁底部接受,池壁底部接受环向拉力向拉力设计值Nt=45kN/m,实验算池壁的受拉承算池壁的受拉承载力。力。 解:解:查表表3-11得得ft=0.16MPa,其,其强度度设计值调整系数整系数 =0.8。 A=10.37=0.37m2 =0.8 0.16 0.37 103=47.4kNNt=45kN 故承故承载力力满足要求。足要求。【例【例3.9】 某矩形浅水池,池壁高某矩形浅水池,池壁高H=1.5m,池壁底

128、部厚,池壁底部厚h=620mm,采用,采用MU10烧结普通普通砖和和M7.5水泥砂水泥砂浆砌筑,砌筑,试按按满池水池水验算池壁承算池壁承载力。力。 解:解:查表表3-11得得ftm=0.14MPa,fv=0.14MPa,其,其值应乘以乘以调整系数整系数 =0.8。 即:即: ftm=0.8 0.14=0.112MPa,fv=0.8 0.14=0.112MPa。 因属于浅池,故可沿池壁因属于浅池,故可沿池壁竖向切取向切取单位位宽度的池壁,按度的池壁,按悬臂板接受三角形水臂板接受三角形水压力力计算内力,即:算内力,即: M= H3= 10 1.53=5.63 kNm V= H2= 10 1.52=

129、11.3 kN 受拉、受弯及受剪构件受拉、受弯及受剪构件第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.84截面抵抗距截面抵抗距W及内力臂及内力臂为: W= bh2= 1.0 0.622=0.064 m3 Z= = 0.62=0.413 m 受弯承受弯承载力:力: Wftm=0.064 0.112 103=7.2 kNmM= 5.63kNm受剪承受剪承载力:力: fvbz=0.112 1.0 0.413 103=46.3 kNV=11.3kN 故承故承载力力满足要求。足要求。 【例【例3.10】 某某砖砌涵洞的横剖面如砌涵洞的横剖面如图3.22所示,洞壁厚所示,洞壁厚h=49

130、0mm,采用,采用MU10烧结普通普通砖和和M7.5水泥砂水泥砂浆砌筑,沿砌筑,沿纵向向单位位长度度1.0 m的拱支座截面接受剪的拱支座截面接受剪力力设计值V=62kN、永久荷、永久荷载产生的生的纵向力向力设计值Ns=75 kN( =1.35),实验算算拱支座截面的受剪承拱支座截面的受剪承载力。力。受拉、受弯及受剪构件受拉、受弯及受剪构件第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.85解:解:查表表3-5得得f=1.69MPa,查表表3-11得得fv=0.14MPa,由于水泥砂,由于水泥砂浆,故,故 f=0.9 1.69=1.52MPa,fv=0.8 0.14=0.112

131、MPa。 程度截面程度截面积:A=1000 490=490000mm2 程度截面平均程度截面平均压应力:力: = = =0.15MPa 轴压比:比: = =0.1 剪剪压复合受力影响系数:复合受力影响系数: =0.230.065 =0.230.065 0.1=0.22 修正系数:修正系数: =0.64(或由或由 =0.1, =1.35,查表表3-18得得 =0.14),于是得,于是得 (fv+ )A=(0.112+0.64 0.22 0.15) 490000 10-3=65.2kNV=62kN 故拱支座截面抗剪承故拱支座截面抗剪承载力力满足要求。足要求。受拉、受弯及受剪构件受拉、受弯及受剪构件

132、第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.86 1. 受力性能受力性能 网状配筋砖砌体构件网状配筋砖砌体构件(如图如图3.23所示所示)在轴向压力作用下,不但发生纵向在轴向压力作用下,不但发生纵向紧缩变形,同时也发生横向膨胀。由于钢筋、砂浆层与块体之间存在着摩擦紧缩变形,同时也发生横向膨胀。由于钢筋、砂浆层与块体之间存在着摩擦力和粘结力,钢筋被完全嵌固在灰缝内与砖砌体共同任务;当砖砌体纵向受力和粘结力,钢筋被完全嵌固在灰缝内与砖砌体共同任务;当砖砌体纵向受压时,钢筋横向受拉,因钢筋的弹性模量比砌体大,变形相对小,可阻止砌压时,钢筋横向受拉,因钢筋的弹性模量比砌体大,变形

133、相对小,可阻止砌体的横向变形开展,防止砌体因纵向裂痕的延伸而过早失稳破坏,从而间接体的横向变形开展,防止砌体因纵向裂痕的延伸而过早失稳破坏,从而间接地提高网状配筋砖砌体构件的承载才干,故这种配筋有时又称为间接配筋。地提高网状配筋砖砌体构件的承载才干,故这种配筋有时又称为间接配筋。实验阐明,砌体与横向钢筋之间足够的粘结力是保证两者共同任务,充分发实验阐明,砌体与横向钢筋之间足够的粘结力是保证两者共同任务,充分发扬块体的抗压强度,提高砌体承载力的重要保证。扬块体的抗压强度,提高砌体承载力的重要保证。一、网状配筋砖砌体构件配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计

134、算 3.87配筋砌体构配筋砌体构(a)方格网配筋砖柱方格网配筋砖柱 (b)连弯钢筋网连弯钢筋网 (c)方格网配筋砖墙方格网配筋砖墙图图3.23 网状配筋砖砌体网状配筋砖砌体第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.88 实验阐明,网状配筋砖砌体在轴心压力作用下,从开场加荷到破坏,类实验阐明,网状配筋砖砌体在轴心压力作用下,从开场加荷到破坏,类似于无筋砖砌体,也可分为似于无筋砖砌体,也可分为3个受力阶段,但其破坏特征和无筋砖砌体不同。个受力阶段,但其破坏特征和无筋砖砌体不同。第一个阶段和无筋砖砌体一样,在单块砖内出现第一批裂痕,此时的荷载约第一个阶段和无筋砖砌体一样,在单

135、块砖内出现第一批裂痕,此时的荷载约为为60%75%的破坏荷载,较无筋砖砌体高。继续加荷,纵向裂痕的数量增的破坏荷载,较无筋砖砌体高。继续加荷,纵向裂痕的数量增多,但开展很缓慢;由于遭到横向钢筋的约束,很少出现贯穿的纵向裂痕;多,但开展很缓慢;由于遭到横向钢筋的约束,很少出现贯穿的纵向裂痕;这是与无筋砖砌体明显的不同之处。当接近破坏时,普通也不会出现像无筋这是与无筋砖砌体明显的不同之处。当接近破坏时,普通也不会出现像无筋砌体那样被纵向裂痕分割成假设干砌体那样被纵向裂痕分割成假设干1/2砖的小立柱而发生失稳破坏的景象。在砖的小立柱而发生失稳破坏的景象。在最后破坏时,能够发生个别砖被完全压碎零落。最

136、后破坏时,能够发生个别砖被完全压碎零落。2. 适用范围适用范围 当采用无筋砖砌体受压构件的截面尺寸较大,不能满足运用要求时,可当采用无筋砖砌体受压构件的截面尺寸较大,不能满足运用要求时,可采用网状配筋砖砌体。但实验阐明,网状配筋砖砌体构件在轴向力的偏心距采用网状配筋砖砌体。但实验阐明,网状配筋砖砌体构件在轴向力的偏心距e较大或构件高厚比较大或构件高厚比 较大时,钢筋难以发扬作用,构件承载力的提高遭到限较大时,钢筋难以发扬作用,构件承载力的提高遭到限制。故当偏心距超越截面中心范围,对矩形截面即制。故当偏心距超越截面中心范围,对矩形截面即e/h0.17时;或偏心距虽未时;或偏心距虽未超越截面中心范

137、围,但构件的高厚比超越截面中心范围,但构件的高厚比 16时,均不宜采用网状配筋砖砌体构时,均不宜采用网状配筋砖砌体构件。件。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.893. 承承载力力计算算 网状配筋网状配筋砖砌体受砌体受压构件的承构件的承载力按以下公式力按以下公式计算。算。 N (3.57) = (3.58) = (3.59) = (3.60) =( )100 (3.61)配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.90式中:式中:N轴向力向力设计值。 高厚比和配筋率以及高厚比和配筋率以及轴向力的偏心矩向

138、力的偏心矩对网状配筋网状配筋砖砌体受砌体受压构件构件 承承载力的影响系数,也可按表力的影响系数,也可按表3-19采用。采用。 e轴向力的偏心距。向力的偏心距。 网状配筋网状配筋砖砌体受砌体受压构件的构件的稳定系数。定系数。 体体积配筋率,当采用截面面配筋率,当采用截面面积为AS的的钢筋筋组成的方格网,网格尺成的方格网,网格尺 寸寸为a和和钢筋网的筋网的竖向向间距距为sn时,=2As/asn100;要求;要求 0.1%1.0%; 构件的高厚比。构件的高厚比。Vs、V分分别为钢筋和砌体的体筋和砌体的体积。 fn网状配筋网状配筋砖砌体的抗砌体的抗压强度度设计值。 y截面重心到截面重心到轴向力所在偏心

139、方向截面向力所在偏心方向截面边缘的的间隔。隔。 fy钢筋的抗拉筋的抗拉强度度设计值,当,当fy大于大于320MPa时,仍采用,仍采用320 MPa。 A截面面截面面积。对矩形截面,也矩形截面,也应对较小小边长方向按方向按轴心受心受压进展展验算。算。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.91配筋砌体构配筋砌体构e/h00.050.100.150.170.1468101214160.970.930.890.840.780.720.670.890.840.780.720.670.610.560.780.730.670.620.560.520.470.6

140、70.620.570.520.480.440.400.630.580.530.480.440.410.370.3468101214160.960.910.840.780.710.640.580.870.800.740.670.600.540.490.760.690. 620.560.510.460.410.650.590.530.470.430.380.350.610.550.490.440.400.360.320.5468101214160.940.880.810.730.650.580.510.850.770.690.620.550.490.430.740.660.590.520.460.

141、410.360.630.560.500.440.390.350.310.590.520.460.410.360.320.29表表3-19 影响系数影响系数第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.92配筋砌体构配筋砌体构e/h00.050.100.150.170.7468101214160.930.860.770.680.600.520.46 0.830.750.660.580.500.440.38 0.720.630.560.490.420.370.33 0.610.530.470.410.360.310.28 0.570.500.430.380.330.300.26

142、 0.9468101214160.920.830.730.640.550.480.410.820.720.630.540.470.400.350.710.610.530.460.390.340.300.600.520.450.380.330.290.250.560.480.420.360.310.270.241.0468101214160.910.820.720.620.540.460.390.810.710.610.530.450.390.340.700.600.520.440.380.330.280.590.510.430.370.320.280.240.550.470.410.350.3

143、00.260.23续续 表表 第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.934. 构造要求构造要求 网状配筋砖砌体构件的构造应符合以下规定。网状配筋砖砌体构件的构造应符合以下规定。 (1) 网状配筋砖砌体中的体积配筋率不应小于网状配筋砖砌体中的体积配筋率不应小于0.1%,且不应大于,且不应大于1%。 (2) 采用钢筋网时,钢筋的直径宜采用采用钢筋网时,钢筋的直径宜采用34mm;当采用连弯钢筋网时,;当采用连弯钢筋网时,钢筋的直径不应大于钢筋的直径不应大于8mm。 (3) 钢筋网中钢筋的间距钢筋网中钢筋的间距a,不应大于,不应大于120mm,且不应小于,且不应小于30mm

144、。 (4) 钢筋网的竖向间距钢筋网的竖向间距Sn,不应大于,不应大于5皮砖,且不应大于皮砖,且不应大于400mm;当采用;当采用连弯钢筋网时连弯钢筋网时(如图如图3.23(b),网的钢筋方向应相互垂直,沿砌体高度交错设置,网的钢筋方向应相互垂直,沿砌体高度交错设置,Sn为同一方向网的为同一方向网的 间距。间距。 (5) 网状配筋砖砌体所用的砂浆强度等级不应低于网状配筋砖砌体所用的砂浆强度等级不应低于M7.5;钢筋网应设置在;钢筋网应设置在砌体的程度灰缝中,灰缝厚度应保证钢筋上下至少各有砌体的程度灰缝中,灰缝厚度应保证钢筋上下至少各有2mm厚的砂浆层。厚的砂浆层。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章

145、砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.941. 受力性能受力性能 在组合砖砌体中在组合砖砌体中(如图如图3.24所示所示),砖可吸收混凝土中多余的水分,使混,砖可吸收混凝土中多余的水分,使混凝土的早期强度较高,而在构件中提早发扬受力作用。对砂浆面层也有类似凝土的早期强度较高,而在构件中提早发扬受力作用。对砂浆面层也有类似的性能。的性能。 组合砖砌体构件在轴心压力作用下,首批裂痕发生在砌体与混凝土或砂组合砖砌体构件在轴心压力作用下,首批裂痕发生在砌体与混凝土或砂浆面层的衔接处。当压力增大后,砖砌体内产生竖向裂痕,但因受面层的约浆面层的衔接处。当压力增大后,砖砌体内产生竖向裂痕,但

146、因受面层的约束开展较缓慢。当组合砖砌体内的砖和混凝土或砂浆面层被压碎或零落,竖束开展较缓慢。当组合砖砌体内的砖和混凝土或砂浆面层被压碎或零落,竖向钢筋在箍筋间压屈,组合砖砌体随即破坏。实验阐明,在组合砖砌体中,向钢筋在箍筋间压屈,组合砖砌体随即破坏。实验阐明,在组合砖砌体中,砖砌体与钢筋混凝土或砂浆面层可以较好的共同受力,但水泥砂浆面层中的砖砌体与钢筋混凝土或砂浆面层可以较好的共同受力,但水泥砂浆面层中的受压钢筋应力达不到屈服强度。受压钢筋应力达不到屈服强度。 二、组合砖砌体构件配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.95 组合砖砌体构件在偏心压力

147、作用下的受力性能与钢筋混凝土构件相近,组合砖砌体构件在偏心压力作用下的受力性能与钢筋混凝土构件相近,具有较高的承载才干和延性。具有较高的承载才干和延性。配筋砌体构配筋砌体构图3.24 组合砖砌体构件截面第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.96 2. 适用范围适用范围 当采用无筋砖砌体受压构件不能满足构造功能要求或轴向力偏心距当采用无筋砖砌体受压构件不能满足构造功能要求或轴向力偏心距e超越超越无筋砌体受压构件的限值无筋砌体受压构件的限值0.6y时,宜采用组合砖砌体构件。时,宜采用组合砖砌体构件。 此外,对于砖墙与组合砌体一同砌筑的此外,对于砖墙与组合砌体一同砌筑的T

148、形截面构件形截面构件(如图如图3.24(b)所示所示),可按图可按图3.24(c)矩形截面组合砌体构件计算。但矩形截面组合砌体构件计算。但 仍按仍按T形截面思索,带壁柱墙形截面思索,带壁柱墙的计算截面翼缘宽度的计算截面翼缘宽度bf按如下规定采用:对多层房屋,当有门窗洞口时,可按如下规定采用:对多层房屋,当有门窗洞口时,可取窗间墙宽度;当无门窗洞口时,每侧翼缘墙宽度可取壁柱高度的取窗间墙宽度;当无门窗洞口时,每侧翼缘墙宽度可取壁柱高度的1/3。对单。对单层房屋,可取壁柱宽加层房屋,可取壁柱宽加2/3墙高,但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间间隔。墙高,但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间间隔。配筋砌体构配筋

149、砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.97 3. 承承载力力计算算 1) 轴心受心受压构件构件 组合合砖砌体砌体轴心受心受压构件的承构件的承载力按下式力按下式计算:算: N (fA+fcAc+s ) (3.62) 式中:式中: 组合合砖砌体构件的砌体构件的稳定系数,可按表定系数,可按表3-20采用。采用。 A砖砌体的截面面砌体的截面面积。 fc混凝土或面混凝土或面层水泥砂水泥砂浆的的轴心抗心抗压强度度设计值,砂,砂浆的的轴心心 抗抗压强度度设计值可取可取为同同强度等度等级混凝土的混凝土的轴心抗心抗压强度度 设计值的的70%,当砂,当砂浆为M15时,取,取5.2

150、MPa;当砂;当砂浆为 M10时取取3.5MPa;当砂;当砂浆为M7.5时取取2.6MPa。 Ac混凝土或砂混凝土或砂浆面面层的截面面的截面面积。 受受压钢筋的筋的强度系数,当度系数,当为混凝土面混凝土面层时,可取,可取1.0;当;当为 砂砂浆面面层时可取可取0.9。 钢筋的抗筋的抗压强度度设计值。 受受压钢筋的截面面筋的截面面积。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.98注注 组合合砖砌体构件截面的配筋率砌体构件截面的配筋率= /bh。配筋砌体构配筋砌体构高厚比配 筋 率(%)00.20.40.60.81.0810121416182022242

151、6280.910.870.820.770.720.670.620.580.540.500.460.930.900.850.800.750.700.650.610.570.520.480.950.920.880.830.780.730.680.640.590.540.500.970.940.910.860.810.760.710.660.610.560.520.990.960.930.890.840.790.730.680.630.580.541.000.980.950.920.870.810.750.700.650.600.56表3-20 组合砖砌体构件稳定系数第第3章章 砌体结构构件的承载力

152、计算砌体结构构件的承载力计算 3.992) 偏心受偏心受压构件构件 组合合砖砌体偏心受砌体偏心受压构件的承构件的承载力按以下公式力按以下公式计算:算: N +fc + (3.63)或或 f Ss+fcSc,s+ (h0 ) (3.64)此此时受受压区的高度区的高度x可按以下公式可按以下公式计确定。确定。 f SN+fcSc,N+ =0 (3.65) =e+ea+(h/2as) (3.66) = e+ea(h/2 ) (3.67) ea= (3.68)配筋砌体构配筋砌体构式中:式中: 钢筋筋As的的应力。力。 As距距轴向力向力N较远侧钢筋的截面面筋的截面面积。 砖砌体受砌体受压部分的面部分的面

153、积。 混凝土或砂混凝土或砂浆面面层受受压部分的面部分的面积。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.100 Ss砖砌体受砌体受压部分的面部分的面积对钢筋筋As重心的面重心的面积距。距。 Sc,s混凝土或砂混凝土或砂浆面面层受受压部分的面部分的面积对钢筋筋As重心的面重心的面积距。距。 SN砖砌体受砌体受压部分的面部分的面积对轴向力向力N作用点的面作用点的面积距。距。 Sc,N混凝土或砂混凝土或砂浆面面层受受压部分的面部分的面积对轴向力向力N作用点的面作用点的面积距距 , 分分别为钢筋筋As和和 重心至重心至轴向力向力N作用点的作用点的间隔隔(如如图3.25所示所示)。

154、配筋砌体构配筋砌体构 (a)小偏心受压小偏心受压 (b)大偏心受压大偏心受压图图3.25 组合砖砌体偏心受压构件组合砖砌体偏心受压构件第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.101 e轴向力的初始偏心距,按荷向力的初始偏心距,按荷载设计值计算,当算,当e小于小于0.05h时,应取取e 等于等于0.05h。 ea组合合砖砌体构件在砌体构件在轴向力作用下的附加偏心距。向力作用下的附加偏心距。 h0组合合砖砌体构件截面的有效高度,取砌体构件截面的有效高度,取h0=h- 。 , 分分别为钢筋筋As和和 重心至截面重心至截面较近近边的的间隔。隔。组合合砖砌体砌体钢筋筋As的的应

155、力力 以正以正值为拉拉应力,力,负值为压应力,按以下力,按以下规定定计算。算。 小偏心受小偏心受压时,即,即b 。 =650-800 (3.69) - (3.70) 大偏心受大偏心受压时,即,即b。 = (3.71) = /h0 (3.72)式中:式中:组合合砖砌体构件截面的相砌体构件截面的相对受受压区高度。区高度。 fy钢筋的抗拉筋的抗拉强度度设计值。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.102 组合合砖砌体构件受砌体构件受压区相区相对高度的界限高度的界限值b,采用,采用HPB235级钢筋筋时取取0.55;采用;采用HRB335级钢筋筋时取取0

156、.425。 组合合砖砌体构件砌体构件纵向力偏心方向的截面向力偏心方向的截面边长大于另一方向的大于另一方向的边长时,也,也应对较小小边长按按轴心受心受压构件构件进展展验算。算。4. 构造要求构造要求 组合合砖砌体构件的构造砌体构件的构造应符合以下符合以下规定。定。 (1) 面面层的混凝土的混凝土强度等度等级宜采用宜采用C20;面;面层的水泥砂的水泥砂浆强度等度等级不宜低不宜低于于M10;砌筑砂;砌筑砂浆的的强度等度等级不宜低于不宜低于M7.5。 (2) 向受力向受力钢筋的混凝土筋的混凝土维护层最小厚度最小厚度应符合表符合表3-21的的规定。定。配筋砌体构配筋砌体构 环境条件 构件类别 室内正常环

157、境露天或室内潮湿环境墙1525柱2535表表3-21 混凝土维护层最小厚度混凝土维护层最小厚度(mm)注:当面层为水泥砂浆时,对于柱,维护层厚度可减小注:当面层为水泥砂浆时,对于柱,维护层厚度可减小5mm。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.103(3) 浆面层厚度可采用浆面层厚度可采用30mm45mm;当面层厚度大于;当面层厚度大于45mm时,其面层宜时,其面层宜采用混凝土。采用混凝土。(4) 向受力钢筋宜采用向受力钢筋宜采用HPB235级,对于混凝土面层,亦可采用级,对于混凝土面层,亦可采用HRB335级钢级钢筋。受压钢筋一侧的配筋率,对砂浆面层不宜小于筋。受

158、压钢筋一侧的配筋率,对砂浆面层不宜小于0.1%;对混凝土面层不宜;对混凝土面层不宜小于小于0.2%。受拉钢筋的配筋率不应小于。受拉钢筋的配筋率不应小于0.1%。竖向受力钢筋的直径不小于。竖向受力钢筋的直径不小于8mm,钢筋的净间距不应小于,钢筋的净间距不应小于30mm。(5) 筋的直径不宜小于筋的直径不宜小于4mm及及0.2倍的受压钢筋直径,且不宜大于倍的受压钢筋直径,且不宜大于6mm。箍。箍筋的间距不应大于筋的间距不应大于20倍受压钢筋的直径及倍受压钢筋的直径及500mm,且不应小于,且不应小于120mm。(6) 向受力钢筋在一侧多于向受力钢筋在一侧多于4根时应设置附加箍筋或拉结钢筋。根时应

159、设置附加箍筋或拉结钢筋。(7) 混凝土或砂浆面层组合墙混凝土或砂浆面层组合墙(如图如图3.26所示所示),应采用穿通墙体的拉结钢筋,应采用穿通墙体的拉结钢筋作为箍筋,同时设置程度分布钢筋。程度分布钢筋的竖向间距及拉结钢筋的作为箍筋,同时设置程度分布钢筋。程度分布钢筋的竖向间距及拉结钢筋的程度间距均不应大于程度间距均不应大于500mm。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.104 (8) 合砖砌体构件的顶部及底部,以及牛腿部位,必需设置钢筋混凝土垫快。合砖砌体构件的顶部及底部,以及牛腿部位,必需设置钢筋混凝土垫快。竖向受力钢筋伸入垫快的长度必需满足

160、锚固要求。竖向受力钢筋伸入垫快的长度必需满足锚固要求。 配筋砌体构配筋砌体构图图3.26 混凝土或砂浆面层组合墙混凝土或砂浆面层组合墙第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.105 1. 受力性能受力性能 砖砌体和砌体和钢筋混凝土构造柱筋混凝土构造柱组成的成的组合合砖墙(如如图3.27所示所示),在,在竖向荷向荷载作用下,由于作用下,由于砖砌体和砌体和钢筋混凝土的筋混凝土的弹性模量不同,性模量不同,砖砌体和砌体和钢筋混凝土构筋混凝土构造柱之造柱之间将将发生内力重分布,生内力重分布,砖砌体承当的荷砌体承当的荷载减少,而构造柱承当荷减少,而构造柱承当荷载添添加。此外,砌体

161、中的圈梁与构造柱加。此外,砌体中的圈梁与构造柱组成的成的“弱框架弱框架对砌体有一定的砌体有一定的约束作用,束作用,不但可提高不但可提高墙体的承体的承载才干,而且可添加才干,而且可添加墙体的受体的受压稳定性。同定性。同时,实验与与分析分析阐明,构造柱的明,构造柱的间距是影响距是影响组合合砖墙承承载力最主要的要素,当构造柱的力最主要的要素,当构造柱的间距在距在2m左右左右时,柱的作用可得到,柱的作用可得到较好的好的发扬;当;当为4m时,对墙受受压承承载力力影响很小。影响很小。三、组合砖墙配筋砌体构配筋砌体构图图3.27 砖砌体和构造柱组合墙截面砖砌体和构造柱组合墙截面第第3章章 砌体结构构件的承载

162、力计算砌体结构构件的承载力计算 3.106 2. 承承载力力计算算 由于由于组合合砖墙与与组合合砖砌体构件有砌体构件有类似之似之处,故可采用,故可采用组合合砖砌体砌体轴心受心受压构件承构件承载力的力的计算公式算公式计算,但需引入算,但需引入强度系数以反映两者之度系数以反映两者之间的差的差别。 组合合砖墙的的轴心受心受压承承载力按以下公式力按以下公式计算。算。 N f An+ (fc Ac+ ) (3.73) = (3.74) 式中:式中: 组合合砖墙的的稳定系数,可按表定系数,可按表3-20采用。采用。 强度系数,当度系数,当l/bc小于小于4时取取l/bc等于等于4。 l沿沿墙长方向构造柱的

163、方向构造柱的间距。距。 bc沿沿墙长方向构造柱的方向构造柱的宽度。度。 An砖砌体的砌体的净截面面截面面积。 Ac构造柱的截面面构造柱的截面面积。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.107 3. 构造要求构造要求 组合合砖墙的的资料和构造料和构造应符合以下符合以下规定。定。(1) 组合合砖墙的施工程序的施工程序应先砌先砌墙后后浇混凝土构造柱。混凝土构造柱。(2) 砌筑砂砌筑砂浆的的强度等度等级不不应低于低于M5,构造柱的混凝土,构造柱的混凝土强度等度等级不宜低于不宜低于C20。(3) 构造柱的截面尺寸不宜小于构造柱的截面尺寸不宜小于240 mm

164、240 mm,且不小于,且不小于墙厚;厚;边柱、角柱的柱、角柱的截面截面宽度宜适当增大。柱内度宜适当增大。柱内竖向受力向受力钢筋,筋,对中柱不少于中柱不少于412;对边、角柱不、角柱不少于少于414;且直径不宜大于;且直径不宜大于16 mm。柱内箍筋普通部位宜采用。柱内箍筋普通部位宜采用6200。楼。楼层上上下下500 mm范范围内宜采用内宜采用6100。构造柱的。构造柱的竖向受力向受力钢筋筋应在根底梁和楼在根底梁和楼层圈梁圈梁中中锚固,并固,并应符合受拉符合受拉钢筋的筋的锚固要求。固要求。(4) 柱内柱内竖向受力向受力钢筋的混凝土筋的混凝土维护层厚度,厚度,应符合表符合表3-21的的规定。定

165、。(5) 组合合砖墙砌体构造房屋砌体构造房屋应在根底在根底顶面、有面、有组合合墙的楼的楼层处设置置现浇钢筋混凝筋混凝土圈梁。圈梁的截面高度不宜小于土圈梁。圈梁的截面高度不宜小于240mm;纵向向钢筋不宜小于筋不宜小于412,并伸入构,并伸入构造柱内符合受拉造柱内符合受拉钢筋的筋的锚固要求;圈梁的箍筋宜采用固要求;圈梁的箍筋宜采用6200。(6) 砖砌体与构造柱的砌体与构造柱的衔接接应砌成砌成马牙槎,并沿牙槎,并沿墙高每隔高每隔500mm设26拉拉结钢筋,筋,且每且每边伸入伸入墙内不宜小于内不宜小于600mm。(7) 组合合砖墙砌体构造房屋砌体构造房屋应在在纵横横墙交接交接处、墙端部和端部和较大

166、洞口的洞大洞口的洞边设置构置构造柱,其造柱,其间距不宜大于距不宜大于4m。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.108 在混凝土空心砌块砌体的竖向孔洞中配置竖向钢筋,并用混凝土灌孔注芯,在混凝土空心砌块砌体的竖向孔洞中配置竖向钢筋,并用混凝土灌孔注芯,同时在砌体的程度灰缝内设置程度钢筋,即构成配筋砌块砌体构件,如配筋砌同时在砌体的程度灰缝内设置程度钢筋,即构成配筋砌块砌体构件,如配筋砌块砌体剪力墙或柱块砌体剪力墙或柱(如图如图3.28所示所示)。由于配筋砌块砌体构件具有较高的承载力。由于配筋砌块砌体构件具有较高的承载力和较好的延性以及明显的技术经

167、济优势,因此,在多高层建筑中得到了较好的和较好的延性以及明显的技术经济优势,因此,在多高层建筑中得到了较好的运用。运用。 对配筋砌块砌体剪力墙构造可按弹性方法计算内力与位移,然后根据构造对配筋砌块砌体剪力墙构造可按弹性方法计算内力与位移,然后根据构造分析所得的内力,分别按轴心受压、偏心受压或偏心受拉构件进展正截面承载分析所得的内力,分别按轴心受压、偏心受压或偏心受拉构件进展正截面承载力和斜截面承载力计算,并应根据构造分析所得的位移进展变形验算。力和斜截面承载力计算,并应根据构造分析所得的位移进展变形验算。1. 正截面受力性能与承载力计算正截面受力性能与承载力计算1) 正截面受力性能正截面受力性

168、能 实验发现,配筋砌块砌体剪力墙试件在程度荷载作用下,首先在试件底部实验发现,配筋砌块砌体剪力墙试件在程度荷载作用下,首先在试件底部出现程度裂痕,然后随着荷载的添加,程度裂痕不断延伸和扩展,并进一步产出现程度裂痕,然后随着荷载的添加,程度裂痕不断延伸和扩展,并进一步产生新的程度裂痕。当试件即将被破坏时,试件底部的程度裂痕贯穿。当到达极生新的程度裂痕。当试件即将被破坏时,试件底部的程度裂痕贯穿。当到达极限荷载时,配置在受拉区限荷载时,配置在受拉区ho-0.5x范围内的竖向钢筋受拉屈服,受压区砌体和注范围内的竖向钢筋受拉屈服,受压区砌体和注芯混凝土到达极限压应变。配筋砌块砌体剪力墙的破坏形状接近于

169、钢筋混凝土芯混凝土到达极限压应变。配筋砌块砌体剪力墙的破坏形状接近于钢筋混凝土剪力墙。剪力墙。四、配筋砌块砌体构件配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.1092) 正截面承载力计算正截面承载力计算 (1) 轴心受压构件。由于配筋砌块砌体剪力墙、柱在轴心压力作用下的轴心受压构件。由于配筋砌块砌体剪力墙、柱在轴心压力作用下的受力性能与钢筋混凝土轴心受压构件根本相近,因此,根据实验研讨和工程受力性能与钢筋混凝土轴心受压构件根本相近,因此,根据实验研讨和工程实际,实际,给出轴心受压配筋砌块砌体剪力墙、柱的正截面承载力按以下给出轴心受压配筋砌块砌体剪力墙、

170、柱的正截面承载力按以下公式计算。公式计算。配筋砌体构配筋砌体构图3.28 配筋砌块砌体剪力墙和柱第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.110 N (fg A+0.8 ) (3.75) = (3.76) 式中:式中:N轴向力向力设计值。 轴心受心受压构件的构件的稳定系数。定系数。 构件的高厚比,构件的高厚比,计算算 时,计算高度算高度 可取可取层高。高。 fg 灌孔砌体的抗灌孔砌体的抗压强度度设计值。 A构件的毛截面面构件的毛截面面积。 钢筋的抗筋的抗压强度度设计值。 全部全部竖向向钢筋的截面面筋的截面面积。 当配筋砌当配筋砌块砌体剪力砌体剪力墙的的竖向向钢筋筋仅配置

171、在中配置在中间时,其平面外偏心受,其平面外偏心受压承承载力可按式力可按式(3.35)进展展计算,但算,但应采用灌孔砌体的抗采用灌孔砌体的抗压强度度设计值。 (2) 偏心受偏心受压构件。矩形截面偏心受构件。矩形截面偏心受压配筋砌配筋砌块砌体剪力砌体剪力墙,当截面受,当截面受压区高度区高度x bho时,为大偏心受大偏心受压(图3.29(a);当;当x bho时,为小偏心受小偏心受压(图3.29(b);对界限相界限相对受受压区高度区高度 b,当采用,当采用HRB335级钢筋筋时取取0.53;当;当采用采用HPB235级钢筋筋时取取0.60。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体

172、结构构件的承载力计算 3.111配筋砌体构配筋砌体构 (a)大偏心受压大偏心受压 (b)小偏心受压小偏心受压 图图3.29 矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算简矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算简第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.112 大偏心受大偏心受压时的的计算公式:算公式: N (3.77) NeN (3.78) 式中:式中:N轴向力向力设计值。 fg 灌孔砌体的抗灌孔砌体的抗压强度度设计值。 , 竖向受拉、受向受拉、受压主筋的主筋的强度度设计值。 b 截面截面宽度。度。 竖向分布向分布钢筋的抗拉筋的抗拉强度度设计值。 , 竖向受拉、受向受拉、受压主筋

173、的截面面主筋的截面面积。 单根根竖向分布向分布钢筋的截面面筋的截面面积。 第根第根竖向分布向分布钢筋筋对竖向受拉主筋的面向受拉主筋的面积矩。矩。 eN轴向力作用点到向力作用点到竖向受拉主筋合力点之向受拉主筋合力点之间的的间隔,可按式隔,可按式 (3.66)计算。算。 当截面受当截面受压区高度区高度x 时,其正截面承,其正截面承载力可按下式力可按下式计算。算。 (3.79) 式中式中: 轴向力作用点到向力作用点到竖向受向受压主筋合力点之主筋合力点之间的的间隔,可按式隔,可按式(3.67)计算。算。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.113 小偏心

174、受小偏心受压时的的计算公式:算公式: N (3.80) NeN (3.81) (3.82) 矩形截面矩形截面对称配筋砌称配筋砌块砌体剪力砌体剪力墙小偏心受小偏心受压时,也可近似按下式,也可近似按下式计算算钢筋截面筋截面积。 = = (3.83) (3.84)对于小偏心受于小偏心受压构件,正截面承构件,正截面承载力力计算算时不思索不思索竖向分布向分布钢筋的作用。筋的作用。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.114 2. 斜截面受剪性能与承斜截面受剪性能与承载力力计算算1) 斜截面受剪性能斜截面受剪性能 对配筋砌配筋砌块砌体剪力砌体剪力墙试件在恒定

175、的件在恒定的竖向荷向荷载下施加程度荷下施加程度荷载,试件在件在开开场阶段段处于于弹性形状;当程度荷性形状;当程度荷载到达到达0.710.82Pu时,试件在底部先出件在底部先出现程度裂痕,程度裂痕,继续加荷,斜裂痕开加荷,斜裂痕开场出出现,同,同时程度裂痕沿程度裂痕沿阶梯形向上开展;梯形向上开展;当荷当荷载再增大,斜裂痕再增大,斜裂痕贯穿穿为主裂痕,主裂痕,阐明明试件即将被破坏。由于件即将被破坏。由于竖向向钢筋筋和程度和程度钢筋的存在,筋的存在,试件破坏件破坏虽然呈明然呈明显的脆性性的脆性性质,但裂而不倒。配筋砌,但裂而不倒。配筋砌块砌体剪力砌体剪力墙的抗剪承的抗剪承载力除与力除与资料料强度有关

176、外,主要与垂直度有关外,主要与垂直压应力、力、墙体体的高的高宽比或剪跨比、程度比或剪跨比、程度钢筋和筋和竖向向钢筋的配筋率有关,其抗剪性能更接近筋的配筋率有关,其抗剪性能更接近于于钢筋混凝土剪力筋混凝土剪力墙。2) 斜截面承斜截面承载力力计算算 (1) 剪力剪力墙的截面的截面应满足下式要求。足下式要求。 V (3.85) 式中:式中:V剪力剪力墙的剪力的剪力设计值。 b剪力剪力墙的截面的截面宽度或度或T形、倒形、倒L形截面腹板形截面腹板宽度。度。 h 剪力剪力墙的截面高度。的截面高度。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.115 (2) 剪力剪力

177、墙在偏心受在偏心受压时的斜截面受剪承的斜截面受剪承载力力应按以下公式按以下公式计算。算。 V (3.86) (3.87) 式中:式中: 灌孔砌体抗剪灌孔砌体抗剪强度度设计值。 M、N、V计算截面的弯矩、算截面的弯矩、轴向力和剪力向力和剪力设计值,当,当N 时取取 。 A 剪力剪力墙的截面面的截面面积。 AW T形、倒形、倒L形截面腹板的截面面形截面腹板的截面面积,对矩形截面面矩形截面面积取取 AW等于等于 A。 计算截面的剪跨比,当算截面的剪跨比,当 1.5时取取1.5,当,当 2.2时取取2.2。 h0 剪力剪力墙的截面有效高度。的截面有效高度。 配置在同一截面内的程度分布配置在同一截面内的

178、程度分布钢筋的全部截面面筋的全部截面面积。 S 程度分布程度分布钢筋的筋的竖向向间距。距。 程度分布程度分布钢筋的抗拉筋的抗拉强度度设计值。 (3) 剪力剪力墙在偏心受拉在偏心受拉时的斜截面受剪承的斜截面受剪承载力力应按下式按下式计算。算。 V (3.88)配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.1163. 构造要求构造要求 配筋砌块砌体剪力墙、柱的部分构造规定如下:配筋砌块砌体剪力墙、柱的部分构造规定如下: (1) 配筋砌块砌体剪力墙、柱对砌体资料强度等级的要求:砌块不低于配筋砌块砌体剪力墙、柱对砌体资料强度等级的要求:砌块不低于MU10;砌筑砂

179、浆不低于;砌筑砂浆不低于Mb7.5;灌孔混凝土不低于;灌孔混凝土不低于Cb20。 (2) 钢筋的直径不宜大于钢筋的直径不宜大于25 mm,当设置在灰缝中时不应小于,当设置在灰缝中时不应小于4 mm。 (3) 当计算中充分利用竖向受拉钢筋的强度时,其锚固长度要求:对当计算中充分利用竖向受拉钢筋的强度时,其锚固长度要求:对HRB335级钢筋不宜小于级钢筋不宜小于30d;对;对HRB400和和RRB400级钢筋不宜小于级钢筋不宜小于35d;在;在任何情况下钢筋任何情况下钢筋(包括钢丝包括钢丝)锚固长度不宜小于锚固长度不宜小于300 mm。 (4) 钢筋的最小维护层厚度要求:灰缝中钢筋外露砂浆维护层不

180、宜小于钢筋的最小维护层厚度要求:灰缝中钢筋外露砂浆维护层不宜小于15mm;位于砌体孔槽中的钢筋维护层,在室内正常环境中不宜小于;位于砌体孔槽中的钢筋维护层,在室内正常环境中不宜小于20 mm,在室外或潮湿环境中不宜小于在室外或潮湿环境中不宜小于30mm。 (5) 剪力墙沿竖向和程度方向的构造钢筋配筋率均不宜小于剪力墙沿竖向和程度方向的构造钢筋配筋率均不宜小于0.07%。 (6) 配筋砌块砌体剪力墙的厚度不应小于配筋砌块砌体剪力墙的厚度不应小于190mm。 (7) 配筋砌块砌体柱的截面边长不宜小于配筋砌块砌体柱的截面边长不宜小于400mm,柱高度与截面短边之比,柱高度与截面短边之比不宜大于不宜大

181、于30。 (8) 柱的纵向钢筋的直径不宜小于柱的纵向钢筋的直径不宜小于12mm,数量不少于,数量不少于4根,全部纵向受力根,全部纵向受力钢筋的配筋率不宜小于钢筋的配筋率不宜小于0.2%。 配筋砌块砌体剪力墙、柱的其他构造要求详见配筋砌块砌体剪力墙、柱的其他构造要求详见。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.117【例【例3.11】 某房屋中网状配筋某房屋中网状配筋砖柱,截面尺寸柱,截面尺寸bh=370mm490mm,柱的,柱的计算高算高度度 =3900mm,接受,接受轴向力向力设计值N=185kN,沿,沿长边方向的弯矩方向的弯矩设计值M=12kN

182、m,采用,采用MU10烧结普通普通砖和和M7.5混合砂混合砂浆砌筑,网状配筋采用砌筑,网状配筋采用 b4冷冷拔低碳拔低碳钢丝焊接方格网接方格网( mm2, MPa),钢丝间距距 mm,钢丝网网竖向向间距距 mm,实验算柱的承算柱的承载力。力。 解:解:(1) 沿沿长边方向的承方向的承载力力验算。算。 MPa320Mpa,取,取 Mpa,查表表3-5得得 1.69Mpa =0.065m=65 mm = =0.1330.17 0.1A=037 0.49=0.1813m20.2m2, = 0.8+ A=0.8+0.1813=0.9813 fn= =1.69+ 2.29 MPa配筋砌体构配筋砌体构第第

183、3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.118 思索思索强度度调整系数后整系数后 fn=0.98132.29=2.25 Mpa = =1.0 =7.9616 = = 0.868 = = =0.579 =0.5792.250.1813103=236.19 kNN=185kN 可可见,长边方向柱的承方向柱的承载力力满足要求。足要求。(2) 短短边方向按方向按轴心受心受压验算承算承载力。力。 = =1.0 =10.54 查表表3-19得得 =0.79 fn= =1.69+ 2.97 MPa =0.790.98132.970.1813103=417.4 kNN=185kN 短短边

184、方向的方向的轴心受心受压承承载力力满足要求。足要求。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.119【例【例3.12】 某房屋中的承重某房屋中的承重纵墙采用采用组合合砖砌体砌体(如如图3.30所示所示),墙体体计算高算高度度H0=3850mm,沿,沿纵向每米向每米长墙体接受体接受轴心心压力力设计值N=515kN;墙体采用体采用MU10砖、M7.5混合砂混合砂浆砌筑,水泥砂砌筑,水泥砂浆面面层采用采用M10水泥砂水泥砂浆( =3.5 MPa),钢筋采用筋采用HPB235级( =210 MPa),竖向受力向受力钢筋筋为8250,程度,程度钢筋筋为6250

185、,同,同时按按规定定设置拉置拉结钢筋。筋。实验算算墙体的承体的承载力。力。配筋砌体构配筋砌体构图图3.30 例例3.12承重组合砖砌体纵墙承重组合砖砌体纵墙第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.120解:解:查表表3-5得得 1.69 Mpa。 = =1.0 =16 =2450.3=402.4mm2 = =0.167% 查表表3-20得得 =0.75。 (fA+fcAc+s )=0.75(1.691000240+3.5100060+0.9210402.4) = 518.7kNN=515kN墙体的承体的承载力力满足要求。足要求。【例【例3.13】 某房屋中的承重横某房

186、屋中的承重横墙拟设计为砖砌体和砌体和钢筋混凝土构造柱筋混凝土构造柱组合合墙,墙厚厚h=240mm,采用,采用MU10砖、M7.5混合砂混合砂浆砌筑;沿砌筑;沿墙长每隔每隔1.5m设置截面尺寸置截面尺寸为240mm240mm的的钢筋混凝土构造柱,构造柱采用筋混凝土构造柱,构造柱采用C20混凝土混凝土( =9.6 MPa),柱中配置柱中配置414的的HPB235级纵向向钢筋筋( MPa);墙体体计算高度算高度H0=3850mm,每米,每米长墙体接受的体接受的轴心心压力力设计值N=720kN/m;实验算算墙体的承体的承载力。力。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承

187、载力计算 3.121解:解:查表表3-5得得 1.69 Mpa。 =240(1500240)=302400 mm2, =240240=57600 mm2 =4153.9=615.6mm2, = =0.17% = =1.0 =16 查表表3-20得得com=0.75, 4, = 0.74 =0.751.69302400+0.74(9.657600+210615.6) =761.9kNN=720kN墙体的承体的承载力力满足要求。足要求。配筋砌体构配筋砌体构第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.122本章主要讲述了以下几个方面的内容。本章主要讲述了以下几个方面的内容。1.

188、 砌体构造采用概率实际为根底的极限形状设计方法,经过分项系数的设计砌体构造采用概率实际为根底的极限形状设计方法,经过分项系数的设计表达式,使所设计的构造构件具有的可靠目的到达表达式,使所设计的构造构件具有的可靠目的到达规定的目的可靠目规定的目的可靠目的,以保证构造满足预定的功能要求。对砌体构造除必需进展承载才干极限的,以保证构造满足预定的功能要求。对砌体构造除必需进展承载才干极限形状设计外,还应满足正常运用极限形状的要求。普通情况下,砌体构造的形状设计外,还应满足正常运用极限形状的要求。普通情况下,砌体构造的正常运用极限形状要求,可由正常运用极限形状要求,可由给出的有关构造措施得到保证。给出的

189、有关构造措施得到保证。2. 对砌体构造进展承载才干极限形状设计时,应采用砌体的强度设计值。对砌体构造进展承载才干极限形状设计时,应采用砌体的强度设计值。给出施工质量控制等级为给出施工质量控制等级为B级、龄期为级、龄期为28d,以毛截面计算的各类砌体的抗,以毛截面计算的各类砌体的抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值以及抗剪强度设压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值以及抗剪强度设计值。当施工质量控制等级为计值。当施工质量控制等级为A级或级或C级时,应将各类砌体的强度设计值乘以级时,应将各类砌体的强度设计值乘以相应的系数。思索实践工程中各种能够的不利要素,还应将砌体

190、强度设计值相应的系数。思索实践工程中各种能够的不利要素,还应将砌体强度设计值乘以乘以给出的调整系数。给出的调整系数。3. 受压是砌体构造构件中一种主要的受力方式。受压是砌体构造构件中一种主要的受力方式。根据大量的实验研讨根据大量的实验研讨结果,在综合思索构件高厚比结果,在综合思索构件高厚比 和轴向力的偏心距和轴向力的偏心距e的影响后,给出了一致的受的影响后,给出了一致的受压构件承载力计算公式。同时,为防止构件在运用期间产生较宽的裂痕和较压构件承载力计算公式。同时,为防止构件在运用期间产生较宽的裂痕和较大的侧向变形,对轴向力的偏心距大的侧向变形,对轴向力的偏心距e提出了限制条件。当轴向力的偏心距

191、提出了限制条件。当轴向力的偏心距e超超越规定的限制,那么应采用其他可靠的工程措施。越规定的限制,那么应采用其他可靠的工程措施。本本 章章 小小 结结第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.123 4. 当砌体部分受压时,思索砌体中存在应力分散和约束作用,砌体的部当砌体部分受压时,思索砌体中存在应力分散和约束作用,砌体的部分抗压强度较砌体的轴心抗压强度有较大的提高。当梁端支承处的砌体部分分抗压强度较砌体的轴心抗压强度有较大的提高。当梁端支承处的砌体部分受压承载力不满足要求时,应在梁端下的砌体内设置垫块或垫梁。受压承载力不满足要求时,应在梁端下的砌体内设置垫块或垫梁。 5

192、. 由于配筋砖砌体可有效的约束砖砌体受压时的横向变形和裂痕的开展,由于配筋砖砌体可有效的约束砖砌体受压时的横向变形和裂痕的开展,故其承载力和变形才干得到较大的提高。故其承载力和变形才干得到较大的提高。配筋砌块砌体构件具有较高的承载力和较好的延性以及明显的技术经济优势,配筋砌块砌体构件具有较高的承载力和较好的延性以及明显的技术经济优势,故在多高层建筑中得到了较好的运用。配筋砌块砌体剪力墙的受力性能根本故在多高层建筑中得到了较好的运用。配筋砌块砌体剪力墙的受力性能根本上类似于钢筋混凝土剪力墙。上类似于钢筋混凝土剪力墙。本本 章章 小小 结结第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计

193、算 3.1241. 砌体构造砌体构造设计的根本原那么是什么?的根本原那么是什么?2. 何何谓构造上的作用构造上的作用?举例例阐明荷明荷载与作用有何不同。与作用有何不同。3. 为什么要什么要对构造上的作用构造上的作用进展分展分类?4. 何何谓作用效作用效应和构造抗力?各有什么特性?和构造抗力?各有什么特性?5. 何何谓构造的可靠性和可靠度?构造的可靠性和可靠度?7. 构造的失效概率和可靠概率的关系是什么?构造的失效概率和可靠概率的关系是什么?8. 分析影响构造目的可靠目的的要素。分析影响构造目的可靠目的的要素。9. 何何谓构造的极限形状?其分构造的极限形状?其分类及相及相应的特征是什么?的特征是

194、什么?10. 砌体构造砌体构造设计的普通要求是什么?的普通要求是什么?11. 为什么在普通情况下砌体构造的正常运用极限形状要求可由相什么在普通情况下砌体构造的正常运用极限形状要求可由相应的构造的构造措施保措施保证?12. 砌体受砌体受压短柱随着偏心距的增大,截面短柱随着偏心距的增大,截面应力和承力和承载力是如何力是如何变化的?化的?13. 无筋砌体受无筋砌体受压构件承构件承载力影响系数力影响系数与哪些要素有关?与哪些要素有关?14. 为什么限制无筋砌体受什么限制无筋砌体受压构件的偏心距构件的偏心距e不超越不超越0.6y?当超越?当超越时,可采取,可采取什么措施?什么措施?15. 为什么砌体在部

195、分什么砌体在部分压力作用下的抗力作用下的抗压强度可提高?度可提高?思索题与习题思索题与习题第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.12516. 为什么网状配筋什么网状配筋砖砌体构件具有砌体构件具有较高的承高的承载才干?才干?17. 在在轴向力作用下,网状配筋向力作用下,网状配筋砖砌体与无筋砌体与无筋砖砌体的破坏特征有何不同?砌体的破坏特征有何不同?18. 为什么当什么当轴向力的偏心距向力的偏心距较大或构件的高厚比大或构件的高厚比较大大时,不宜采用网状配,不宜采用网状配筋筋砖砌体?砌体?19. 组合合砖砌体在砌体在轴心心压力作用下的破坏特征是什么?力作用下的破坏特征是什

196、么?20. 某柱的截面尺寸某柱的截面尺寸为370mm370mm,采用,采用MU10烧结普通普通砖及及M5水泥砂水泥砂浆砌筑,柱的砌筑,柱的计算高度算高度H0=3.6m,柱底截面,柱底截面处接受的接受的轴心心压力力设计值N=110kN,实验算柱的承算柱的承载力。力。21. 某房屋中截面尺寸某房屋中截面尺寸为370mm490mm的柱,采用的柱,采用MU10烧结多孔多孔砖及及M5混合砂混合砂浆砌筑,柱的砌筑,柱的计算高度算高度H0=3.2m,柱,柱顶截面截面处接受的接受的轴心心压力力规范范值Nk=155kN(其中永久荷其中永久荷载128 kN,已包括柱自重,已包括柱自重),实验算柱的承算柱的承载力。

197、力。22. 某某单层单跨跨仓库的窗的窗间墙尺寸如尺寸如图3.31所示。采用所示。采用MU10烧结普通普通砖和和M5混合砂混合砂浆砌筑。柱的砌筑。柱的计算高度算高度H0=5.0m。当接受。当接受轴向向压力力设计值N=195kN,弯矩,弯矩设计值M=13kNm时,实验算其截面承算其截面承载力。力。思索题与习题思索题与习题第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.12623. 某食堂的窗某食堂的窗间墙尺寸如尺寸如图3.32所示。采用所示。采用MU10烧结普通普通砖和和M2.5混合砂混合砂浆砌砌筑。柱的筑。柱的计算高度算高度H0=6.3m。当接受。当接受轴向向压力力设计值N=3

198、15kN,弯矩,弯矩设计值M=40kNm时(弯矩方向弯矩方向为墙体外体外侧受受压,壁柱受拉,壁柱受拉),实验算其截面承算其截面承载力。力。图图3.31 某单层单跨仓库的窗间墙尺寸某单层单跨仓库的窗间墙尺寸思索题与习题思索题与习题图图3.32 某食堂的窗间墙尺寸某食堂的窗间墙尺寸第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.12724. 如如图3.33所示所示为钢筋混凝土柱支承在筋混凝土柱支承在砖墙上的情况,柱的截面尺寸上的情况,柱的截面尺寸为240mm240mm,墙的厚度的厚度为240mm,砖墙采用采用MU10烧结普通普通砖和和M7.5混混合砂合砂浆砌筑。柱砌筑。柱传来的来

199、的轴心心压力力设计值N0=140kN,实验算柱下砌体部分受算柱下砌体部分受压承承载力能否力能否满足要求。足要求。思索题与习题思索题与习题图图3.33 钢筋混凝土柱钢筋混凝土柱25. 某房屋外某房屋外墙采用采用MU10混凝土小型空心砌混凝土小型空心砌块和和Mb5混合砂混合砂浆砌筑,窗砌筑,窗间墙的截面尺寸的截面尺寸为1200mm190mm,其上支承截面尺寸,其上支承截面尺寸为bh=200mm400mm的的钢筋混凝土梁,梁的支承筋混凝土梁,梁的支承长度度a=190mm。梁端支承。梁端支承压力力设计值Nl=58kN,梁底,梁底墙体截面由上部荷体截面由上部荷载设计值产生的生的轴向力向力Ns=255kN

200、,实验算梁端支承算梁端支承处砌体部分砌体部分受受压承承载力。力。第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.12826. 如如图3.34所示所示为钢筋混凝土梁在窗筋混凝土梁在窗间墙上的支承情况,梁的截面尺寸上的支承情况,梁的截面尺寸bh=250mm550mm,在窗,在窗间墙上的支承上的支承长度度a=240mm。窗。窗间墙的截面尺寸的截面尺寸为1200mm240mm,采用,采用MU10烧结普通普通砖和和M2.5混合砂混合砂浆砌筑。梁端支承砌筑。梁端支承压力力设计值Nl=130kN,梁底,梁底墙体截面由上部荷体截面由上部荷载设计值产生的生的轴向力向力Ns=45kN,实验算梁端

201、支承算梁端支承处砌体部分受砌体部分受压承承载力。假力。假设不不满足要求,足要求,设置置刚性性垫块,并,并进展展验算。算。思索题与习题思索题与习题图图3.34 钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.12927. 某某圆形水池的池壁采用形水池的池壁采用MU10烧结普通普通砖和和M5水泥砂水泥砂浆砌筑,池壁厚砌筑,池壁厚490mm,接受,接受轴向拉力向拉力设计值Nt=50kN/m,实验算池壁的受拉承算池壁的受拉承载力。力。28. 某矩形浅水池的池壁底部厚某矩形浅水池的池壁底部厚740mm,采用,采用MU15烧结普通普通砖和和M7.5水泥水泥砂砂浆砌

202、筑。池壁程度截面接受的弯矩砌筑。池壁程度截面接受的弯矩设计值M=9.6kNm/m,剪力,剪力设计值V=16.8kN/m,实验算截面承算截面承载力能否力能否满足要求。足要求。29. 某拱支座截面厚度某拱支座截面厚度370mm,采用,采用MU10烧结普通普通砖和和M5水泥砂水泥砂浆砌筑。砌筑。支座截面接受剪力支座截面接受剪力设计值V=33kN/m,永久荷,永久荷载产生的生的纵向力向力设计值N=45kN/m( =1.2)。实验算拱支座截面的抗剪承算拱支座截面的抗剪承载力能否力能否满足要求。足要求。30. 某房屋中网状配筋某房屋中网状配筋砖柱,截面尺寸柱,截面尺寸bh=370mm740mm,柱的,柱的

203、计算高度算高度Ho=5.2m,接受,接受轴向力向力设计值N=205kN,沿,沿长边方向的弯矩方向的弯矩设计值M=21kNm,采用,采用MU10烧结普通普通砖和和M5混合砂混合砂浆砌筑,网状配筋采用砌筑,网状配筋采用b4冷冷拔低碳拔低碳钢丝焊接方格网接方格网( mm2, MPa),钢丝间距距 mm,钢丝网网竖向向间距距 mm,实验算柱的承算柱的承载力。力。思索题与习题思索题与习题第第3章章 砌体结构构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算 3.13031. 某房屋中的承重某房屋中的承重墙体采用体采用组合合砖砌体,砌体,墙厚厚为370 mm,墙体体计算高度算高度H0=4.2m,墙体采用体采用MU1

204、0砖、M5混合砂混合砂浆砌筑;双面砌筑;双面为钢筋水泥砂筋水泥砂浆面面层,面面层厚厚30mm,采用,采用M10水泥砂水泥砂浆( =3.5 MPa),钢筋采用筋采用HPB235级( =210 MPa),竖向受力向受力钢筋筋为10250,程度,程度钢筋筋为6250,同,同时按按规定定设置拉置拉结钢筋。筋。试计算每米算每米墙体可接受的体可接受的轴心心压力力设计值。32. 某房屋中的某房屋中的砖砌体和砌体和钢筋混凝土构造柱筋混凝土构造柱组合合墙,墙厚厚h=240mm,采用,采用MU10砖、M7.5混合砂混合砂浆砌筑;沿砌筑;沿墙长每隔每隔1.2m设置截面尺寸置截面尺寸为240mm240mm的的钢筋混凝土构造柱,构造柱采用筋混凝土构造柱,构造柱采用C20混凝土混凝土( =9.6 MPa),柱中配置柱中配置412的的HPB235级纵向向钢筋筋( =210 MPa);墙体体计算高度算高度H0=3.6m。试计算每米算每米墙体可接受的体可接受的轴心心压力力设计值。思索题与习题思索题与习题

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