受剪构件141砌体结构承载力计算的基本表达式.ppt

14.1 砌体结构承载力计算的基本表达式 　　砌体结构与钢筋混凝土结构相同，也采用以概率理论为基础的极限状态设计法设计，其按承载力极限状态设计的基本表达式为 　　　γ0S≤R　(fd,αk，…) 　　砌体结构除应按承载能力极限状态设计外，还应满足正常使用极限状态的要求，在一般情况下，正常使用极限状态可由相应的构造措施予以保证，不需验算。 14.2 受压构件 　　无筋砌体承受轴心压力时，砌体截面的应力是均匀分布的，破坏时，截面所能承受的最大压应力即为砌体轴心抗压强度f，如图14.1(a)所示。 　　当轴向压力偏心距较小时，截面虽全部受压，但压应力分布不均匀，破坏将发生在压应力较大一侧，且破坏时该侧边缘的压应力比轴心抗压强度f略大，如图14.1（b）所示； 　　随着偏心距的增大，在远离荷载的截面边缘，由受压逐步过渡到受拉，如图14.1(c)所示。 　　若偏心距再增大，受拉边将出现水平裂缝，已开裂截面退出工作，实际受压截面面积将减少，此时，受压区压应力的合力将与所施加的偏心压力保持平衡，如图14.1(d)所示。 　　无筋砌体受压构件的承载力，除构件截面尺寸和砌体抗压强度外，主要取决于构件的高厚比β和偏心距e。 　　无筋砌体受压构件的承载力可按下列统一公式进行计算： 　　　　N≤φfA 　　查影响系数φ表时，构件高厚比β按下式计算： 　　对矩形截面 　　　　β=γβH0/h 2.验算柱短边方向轴心受压承载力 　　由β=γβH0/h=10.2及e/h=0查附表1a得影响系数φ=0.865。 　　则得柱的承载力 　　φγafA=394.18kN＞240kN满足要求 14.3 局部受压 　　压力仅仅作用在砌体部分面积上的受力状态称为局部受压。 　　局部受压是砌体结构中常见的受力形式，如支承墙或柱的基础顶面，支承钢筋混凝土梁的墙或柱的支承面上，均产生局部受压，如图14.3所示。前者当砖柱承受轴心压力时为局部均匀受压，后者为局部不均匀受压。 　　其共同特点是局部受压截面周围存在未直接承受压力的砌体，限制了局部受压砌体在竖向压力下的横向变形，使局部受压砌体处于三向受压的应力状态。 14.4 轴心受拉、受弯、受剪构件 　　无筋砌体轴心受拉构件承载力应按下式计算 　　　　Nt≤ftA 　　式中Nt——轴心拉力设计值； 　　　　ft——砌体轴心抗拉强度设计值，按表13.8采用; 　　　　A——受拉截面面积。 【例14.4】试验算房屋处纵墙上梁端支承处砌体局部受压承载力。已知梁截面为200mm×400mm，支承长度为240mm，梁端承受的支承压力设计值Nl=80kN，上部荷载产生的轴向力设计值Nu=260kN，窗间墙截面为1200mm　×370mm（图14.8），采用MU10烧结普通砖及M5混合砂浆砌筑。 【解】由表13.2查得砌体抗压强度设计值f=1.5N/mm2。 　　有效支承长度 　　　　a0=163.3mm 　　局部受压面积 　　　　Al=a0b=32660mm2 　　局部受压计算面积 　　　　A0=h(2h+b)= 347800mm2 　　　　A0/Al=10.7＞3 　　故上部荷载折减系数ψ=0，可不考虑上部荷载的影响 　　梁底压力图形完整系数η=0.7。 　　局部抗压强度提高系数 　　　　γ=2.09＞2.0 　　取γ=2.0。 　　局部受压承载力按式（14.7）验算 　　　　ηγfAl=68.586kN＜ψN0+Nl=80kN不满足要求 　　（1） 为了保证砌体的局部受压承载力，现设置预制混凝土垫块，tb=180mm,ab=240mm，自梁边算起的垫块挑出长度为150mm＜tb，其尺寸符合刚性垫块的要求(图14.9)。 　　垫块面积 　　　　Ab=abbb=120000mm2 　　局部受压计算面积 　　　　A0=h(2h+bb)= 458800mm2 　　但A0边长已超过窗间墙实际宽度，所以取　　A0=370×1200=444000mm2 　　局部抗压强度调整系数 　　　　γ=1.57＜2.0 　　则得垫块外砌体面积的有利影响系数 　　　　γ1=0.8γ=0.8×1.57=1.26 　　上部荷载在窗间墙上产生的平均压应力的设计值 　　　　σ0=0.58N/mm2 　　垫块面积Ab的上部轴向力设计值 　　　　N0=σ0Ab=69.6kN 　　梁在梁垫上表面的有效支承长度a0及Nl作用点计算 　　　　σ0/f=0.387　　查表得δ1=5.82 　　　　a0= 95.04mm 　　　　e=43.84mm 　　由e/h=0.182和β≤3查附表1a，得φ=0.7