第三章无筋砌体构件的设计计算要点.ppt

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1、砌体结构砌体结构 无筋砌体构件的无筋砌体构件的 设计计算设计计算第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算砌砌 体体砖砌体砖砌体石砌体石砌体砌块砌体砌块砌体无筋砌体无筋砌体配筋砌体配筋砌体按按块块体体类类型型按按是是否否配配筋筋我国目前最我国目前最广泛采用的广泛采用的是无筋砌体是无筋砌体受压构件承载力计算的分类受压构件承载力计算的分类墙、柱墙、柱矩形矩形T 形形分 类截面形式计算类型全截面受压计算全截面受压计算局部受压计算局部受压计算受受压压构构件件偏心偏心受压受压 Nxyxy单向偏心单向偏心受压受压 双向偏心双向偏心受压受压 轴心轴心受压受压 NxyxyNxyxy3.1 受压

2、构件的承载力计算受压构件的承载力计算3.1.1 概述概述第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算偏心受压时的偏心距N 轴向压力设计值M弯矩设计值3.1 受压构件的承载力计算受压构件的承载力计算3.1.1 概述概述第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算受受压压构构件件高厚比高厚比高厚比高厚比短柱短柱(3)长柱长柱(3)第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算矩形截面构件高厚比的计算公式构件高厚比的计算公式T形截面H0 受压构件的计算高度h 矩形截面轴向力偏心方向的边长，轴心受压 时为较小边长hT T形截面折算厚度，可取hT=3.5i 不同砌

3、体材料的高厚比修正系数第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算受受压压构构件件轴心受压构件轴心受压构件轴心受压短柱轴心受压短柱轴心受压长柱轴心受压长柱偏心受压短柱偏心受压短柱偏心受压长柱偏心受压长柱偏心受压构件偏心受压构件3.1.2 轴心受压构件轴心受压构件第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算A构件截面面积承载能力极限状态表达式承载能力极限状态表达式特 点e=0且 3的受压构件，轴向力设计值N作用下，构件截面应力分布均匀轴心受压短柱轴心受压短柱轴心受压短柱轴心受压短柱（3.3）第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算0轴心受压稳定系数承

4、载能力极限状态表达式承载能力极限状态表达式特 点破坏类型e=0且 3；存在偶然偏心，承载力低材料破坏失稳破坏（细长柱）轴心受压长柱轴心受压长柱轴心受压长柱轴心受压长柱（3.4）3.1.3 偏心受压构件偏心受压构件第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算偏心受压短柱偏心受压短柱偏心受压短柱偏心受压短柱3.1.3 偏心受压构件偏心受压构件第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算1 偏心影响系数，对矩形截面偏心受压短柱偏心受压短柱偏心受压短柱偏心受压短柱材料力学分析方法将砌体视为匀质弹性体矩形截面矩形截面(bh)边缘应力边缘应力（3.5）3.1.3 偏心受压构件偏

5、心受压构件第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算实验得偏心受压短柱偏心受压短柱偏心受压短柱偏心受压短柱考虑砌体弹塑性性能截面应力分布为曲线分布偏心受压短柱的承载力偏心受压短柱的承载力（3.7）（3.6a）e 偏心影响系数3.1.3 偏心受压构件偏心受压构件第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算矩形截面偏心受压短柱偏心受压短柱偏心受压短柱偏心受压短柱矩形截面的偏心影响系数矩形截面的偏心影响系数得（3.6b）第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算 偏心影响系数偏心受压长柱偏心受压长柱偏心受压长柱偏心受压长柱计算特点认为长柱破坏时的截面应力

6、分布与短柱相同，计算式考虑纵向弯曲的影响产生的附加偏心距 ei偏心受压长柱的承载力偏心受压长柱的承载力（3.9）（3.8）第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算的的的的计算表格计算表格计算表格计算表格e=0时，=0矩形截面矩形截面其中（3.12）（3.10）（3.11）3.1.4 计算受压构件承载力的统一公式计算受压构件承载力的统一公式第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算计算公式计算公式计算公式计算公式（3.13）或N 荷载设计值产生的轴力 影响系数，查表求得f 砌体抗压强度设计值，查表求得A 截面面积y 截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离 1

7、、修改构件截面尺寸和形状（如；增加梁高或增加墙垛）2、设置具有中心装置的垫块或缺口垫块当轴向力的偏心距超过规定限值（当轴向力的偏心距超过规定限值（）时，）时，可采取以下措施：可采取以下措施：公式适用范围公式适用范围第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算3.1.5 计算例题计算例题第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算例例 3.1截面尺寸为370mm490mm的砖柱，采用强度等级为MU10的烧结普通砖和M5混合砂浆砌筑，柱顶承受轴向压力设计值 N=170kN,砖柱高度H=3.5m,计算长度H0=H,试验算该柱的承载力是否满足要求？第三章第三章 无筋砌体构件

8、的设计计算无筋砌体构件的设计计算例例 3.1(1)该柱为轴心受压，控制截面应该在砖柱底部查表3.1，(2)A=0.370.49=0.1813m20.3m2故偏心受压方向安全。第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算由表3.1查得=0.82 因 0 故轴心受压方向安全例例 3.2(1)轴心受压方向 构件截面长向为偏心受压，短向为轴心受压3.1.5 计算例题计算例题第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算例例 3.3某单层单跨无吊车工业厂房窗间墙截面尺寸如图3.7所示，计算高度H0=6.5m，采用MU10烧结普通砖、M2.5混合砂浆砌筑（f=1.30MPa），墙

9、体承受轴向力压力设计值 N=325kN,弯矩设计值M=40.3kNm；荷载偏向翼缘，试验算该墙墙体体承载力是否满足要求？第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算例例 3.3(1)截面几何特征本例为T形截面偏心受压情况，需要计算折算厚度hTA=2000240+490380=666200mm20.3m2第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算例例 3.3(1)截面几何特征I=1/1220002402+2000240(206.6-120)2 +1/124903802+490380(413.4-190)2=1.7441010mm4hT=3.5i=3.5161.8=5

10、66mm第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算例例 3.3(2)影响系数第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算例例 3.3(2)影响系数内插法求：=10，e/hT=0.22时，=0.406 =12，e/hT=0.22时，=0.37承载力满足要求3.1.5 计算例题计算例题第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算例例 3.4厚度为400mm的毛石墙，采用MU20的毛石、M5水泥砂浆砌筑（f=0.51MPa），墙体计算高度H0=4.5m试计算该墙轴心受压时所能承受的轴向力力设计值。第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算例

11、例 3.4(1)对毛石砌体，取取1m长的墙体进行计算第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算例例 3.4(2)承载力设计值A=0.41=0.4m20.3m2f=0.51MPa,对水泥砂浆取a=0.9NAf=0.70.40.90.51103=128.5kN3.2 局部受压承载力计算局部受压承载力计算第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算局部受压轴向压力仅作用于砌体的部分截面上局部受压情形举例承受上部柱或墙体传下压力的基础顶面的受力；在梁或屋架端部支承处的砌体截面受力；第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算局局部部受受压压边部局压边部局压中

12、部局压中部局压局部均匀受压局部均匀受压局部非均匀受压局部非均匀受压端部局压端部局压角部局压角部局压3.2.1 局部受压的分类和破坏形态局部受压的分类和破坏形态砌体局部受压的类型砌体局部受压的类型 第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算3.2.1 局部受压的分类和破坏形态局部受压的分类和破坏形态局部受压的破坏形态局部受压的破坏形态 破坏形态由于纵向裂缝发展而引起的破坏局压面积上的砌体压坏劈裂破坏第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算3.2.1 局部受压的分类和破坏形态局部受压的分类和破坏形态由于纵向裂缝发展而引起的破坏由于纵向裂缝发展而引起的破坏第三章第三

13、章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算3.2.1 局部受压的分类和破坏形态局部受压的分类和破坏形态劈裂破坏劈裂破坏第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算3.2.1 局部受压的分类和破坏形态局部受压的分类和破坏形态局压面积上的砌体压坏局压面积上的砌体压坏3.2 局部受压承载力计算局部受压承载力计算3.2.2 局部受压时的砌体强度局部受压时的砌体强度第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算实验表明：局部受压时，按局部面积计算的砌体强度高于砌体全截面受压时的强度，其提高值与局部受压的位置及试件截面的计算面积A0 与局部受压面积Al的A0/Al比值有关。

14、强度提高的原因强度提高的原因(1)套箍作用(2)扩散作用第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算3.2.2 局部受压时的砌体强度局部受压时的砌体强度局部抗压强度的提高系数局部抗压强度的提高系数f 砌体全截面抗压强度f 砌体局部受压时的抗压强度 砌体局部抗压强度提高系数 A0 影响局部抗压强度的计算面积Al 局部受压面积（3.15）第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算3.2.2 局部受压时的砌体强度局部受压时的砌体强度的计算值规定的计算值规定为避免A0/Al过小可能会出现危险的劈裂破坏对值的计算值规定如下：中部受压，2.5；边部受压，2.0；角部受压，1.5；端部受压，1.25 多孔砖砌体，以及未设置圈梁或混凝土垫块的梁、屋架、楼板支撑面下的灌孔混凝土砌块砌体，取=1第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算3.2.2 局部受压时的砌体强度局部受压时的砌体强度的计算值规定的计算值规定2.5 1.5 2.0 1.25 第三章第三章 无筋砌体构件的设计计算无筋砌体构件的设计计算3.2.2 局部受压时的砌体强度局部受压时的砌体强度A0的取值的取值A0按“厚度延长”原则取值中部受压，A0=(a+c+h)h,c h；边部受压，A0=(a+2h)h；角部受压，A0=(h1+a)h1+(h2+b-h1)h2；端部受压，A0=(a+h)h。