砌体结构 砌体局部受压计算讲述.ppt

4.2 砌体局部受压计算 局部受压是砌体结构常见的受力形式之一。 一、 截面局部均匀受压 局部受压承载力计算公式如下： (4-16) (4-17) 式中， 局部受压面积上荷载设计值产生的轴向力 局部受压面积； 局部抗压强度提高系数； 影响局部抗压强度的计算面积。 梁端支承处砌体局部受压是砌体结构中最常见的局部受压情况。梁端支承处砌体局部受压面上压应力的分布与梁的刚度和支座的构造有关。 多层砌体结构中的墙梁或钢筋混凝土过梁，由于梁与其上砌体共同工作，形成刚度很大的组合梁，弯曲变形很小，可认为梁底面压应力为均匀分布[图（a）]； 桁架或大跨度的梁的支座处为了传力可靠及受力合理，常在支座处设置中心传力构造装置[图（b）]，其压应力分布也可视为均匀分布。 二、梁端支承处砌体非均匀局部受压承载力 支承在砌体墙或柱上的普通梁，由于其刚度较小，在上部荷载作用下均发生明显的挠曲变形。下面讨论梁端下砌体处于不均匀受压状态时的局部受压承载力的计算问题。 当梁发生弯曲变形时梁端有脱离砌体的趋势，梁端底面没有离开砌体的长度称为有效支承长度 。 梁端局部承压面积则为Al＝a0b（b为梁截面宽度）。 一般情况下a0小于梁在砌体上的搁置长度a，但也可能等于a。 令 为梁端底面压应力图形完整系数； 为边缘最大局压应力。 按弹性地基梁理论有： 为垫层系数； 为墙体边缘最大变形； 代入上式得： 所以： 经过简化： ( 单位为mm， 单位为MPa) 当a0大于实际支承长度a时，应取a0等于a 梁端砌体的内拱作用 将考虑内拱作用上部砌体传至局部受压面积Al上的压力用ψN0表示，试验表明内拱作用的大小与A0 /Al比值有关： 当A0 /Al≥2时，内拱的卸荷作用很明显； 当A0 /Al2，内拱作用逐渐减弱； 当A0 /Al=1时，内拱作用消失，即上部压力N0应全部考虑。 3. 梁端砌体局部受压计算 《规范》规定梁端砌体局部受压承载力采用如下公式计算： (4-22) 上部荷载的折减系数，当A0/Al大于等于3时，应取 等于0； 局部受压面积内上部轴压力设计值； 梁端支承压力设计值； 上部平均压应力设计值（N/mm2）； 梁端底面压应力图形完整系数，可取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0； 梁端有效支承长度（mm），当a0大于a时，应取a0等于a ； 梁端实际支承长度； 梁的截面宽度； 梁的截面高度； 砌体的抗压强度设计值。 三、垫块下砌体的局部受压 1. 梁下设置刚性垫块 垫块上N0和Nl合力的影响系数，不考虑纵向弯曲影响，取 的 值。 基本上是偏心受压公式。 垫块外砌体面积的有利影响系数， 但不小于1.0， 为砌体局部抗压强度提高系数，以Ab代替Al； 垫块面积（mm2）； 垫块伸入墙内的长度（mm）； 垫块的宽度（mm）。 2. 刚性垫块应符合下列要求： 1）刚性垫块的高度不宜小于180mm，自梁边算起的垫块挑出长度不宜大于垫块高度 ； 2）在带壁柱墙的壁柱内设置刚性垫块时，其计算面积应取壁柱范围内的面积，而不应该计算翼缘部分，同时壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应小于120mm; 3）当现浇垫块与梁整体浇筑时，垫块可以在梁高度范围内设置。 3. 梁端设有刚性垫块时，梁端的有效支承长度按下式计算： 在现浇梁板结构中，有时将梁端沿梁整高加宽或梁端局部高度加宽，形成整浇垫块(如图)。 整浇垫块下的砌体局部受压与预制垫块下砌体的局部受压有一定的区别，但为简化计算，也可按照预制垫块下砌体的局部受压计算。 梁端现浇整体垫块示意图 四、梁下设有垫梁的局部受压承载力计算 梁端支承处砌体局部受压例题 钢筋混凝土大梁截面尺寸b×h=250mm×600mm, l0=6.5m，支承于带壁柱的窗间墙上。窗间墙截面上的上部荷载值为Nu=245 kN, Nl=110kN。墙体用MU10烧结多孔砖、M5混合砂浆砌筑。经验算，梁端支承处砌体的局部受压承载力不满足要求，试设计混凝土刚性垫块。 解： 设梁端刚性垫块尺寸 ab=370mm, bb=490mm, tb=180mm Ab=abbb=370×490＝181300mm2 A0=490×740＝362600mm2 /f=0.54/1.5=0.36, 查表4-5