【结构工程】砌体结构第4章 (2)

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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 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）结论：①σ0＜σ1＜σ2＜σ3（略有提高）②Nu0>Nu1>Nu2>Nu3(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）②Nu0>Nu1>Nu2＜>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，2.承载力计算—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—偏心距影响系数.e/iφ1 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①对于矩形： 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②对于T形：T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=I 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+ei 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+ei 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+ei 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: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0.00150.0020.009 二、受压长柱砌体的高厚比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+1/2h 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:偏心受压长柱的偏心和纵向弯曲系数为:小结：受压构件计算公式：φ可以查表4-2~4-4 受压构件计算公式：公式适用范围：e≤0.6y 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---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) 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） 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: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:箍套作用γ---局部抗压强度提高系数A0---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:A0---影响局部抗压强度的计算底面积对于对于 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:A0---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: 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:简化： 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: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: 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:η---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：η---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：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：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 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 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NL---梁端压力设计值；N0---垫块面积Ab内上部传来轴力设计值 2.垫块下砌体承载力计算：γ1---垫块面积外砌体有利影响系数；A0---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4-2~4-4 2.垫块下砌体承载力计算：---垫块上NL与N0合力偏心影响系数由及查表4-2~4-4a0---垫块上表面梁端有效支承长度δ1---刚性垫块的影响系数，查表4-5 2.垫块下砌体承载力计算：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：h0---垫梁折算高度；h---墙厚，E---墙体弹性模量Eb、Ib---垫垫梁的弹性模量和惯性矩 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2.承载力公式：δ2---应力不均匀系数：当荷载沿墙厚均匀分布时:δ2=1.0当荷载沿墙厚不均匀分布时:δ2=0.8 第4章:无筋砌体构件的承载力§4-2砌体局部受压计算五、梁端约束问题多层房屋梁端支座由于上部墙体传来荷载而形成一定约束作用，产生约束力矩My，并与梁跨度，支撑长度和上部压力有关，使得墙体不安全My---应按墙体线刚度比向上下墙体端部分配（l>9m)