砌体结构承载力计算.pptx

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1、会计学1砌体结构承载力计算砌体结构承载力计算第三节第三节 砌体结构构件承载力计算（二）受压长柱的受力分（二）受压长柱的受力分（二）受压长柱的受力分（二）受压长柱的受力分析析析析3-1 受压构件承载力计算纵向弯曲的影响 偏心距 e附加偏心距 ei+e=0 矩形截面纵向弯曲系数 规范中考虑纵向弯曲和偏心距影响的系数：与砂浆强度等级有关的系数当砂浆强度等级M5时，=0.0015当砂浆强度等级为M2.5时，=0.002当砂浆强度为零时，=0.009第1页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算三、受压构件承载力计算公式三、受压构件承载力计算公式三、受压构件承载力计算公式三、受压构件承载力计算公式

2、3-1 受压构件承载力计算A 截面面积，对各类砌体均应按毛截面计算（一）考虑的影响 N 轴向力设计值高厚比和轴向力偏心距e对受压构件承载力的影响系数f 砌体抗压强度设计值按砌体结构设计规范表3.2.1-1表3.2.1-7采用 矩形截面 T 形截面 H0h 不同砌体材料的高厚比修正系数 按砌体结构设计规范D.0.1条查表 受压构件的计算高度，按砌体结构设计规范表5.1.3采用矩形截面轴向力偏心方向的边长，当轴心受压时为截面较小边长第2页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算3-1 受压构件承载力计算（二）对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，（二）对矩形截面构件

3、，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，（二）对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，（二）对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压进行验算，即：除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压进行验算，即：除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压进行验算，即：除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压进行验算，即：（三）e的限值 y 截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离 1、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

4、的偏心距超过规定限值（）时，可采取以下措施：三、受压构件承载力计算公式第3页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算四、例题四、例题四、例题四、例题3-1 受压构件承载力计算【例2-1】截面为bh=490mm620mm的砖柱，采用MUl0砖及M5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，柱的计算长度H0=7m；柱顶截面承受轴向压力设计值N=270kN，沿截面长边方向的弯矩设计值M=8.4kNm；柱底截面按轴心受压计算。试验算该砖柱的承载力是否满足要求?【解】1、柱顶截面验算从规范表3.2.1-1 查得=1.50MPaA=0.490.62=0.3038m20.3m2，取a=1.0（1）沿截面长

5、边方向按偏心受压验算：e=M/N=8.4/270=0.031m=31mmN=270kN（2）沿截面短边方向按轴心受压验算：=H0/b=1.07000/490=14.29,查表得 =0.763则 fA=0.7631.50.3038106=347.7kNN=270kN 满足要求满足要求第4页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算四、例题3-1 受压构件承载力计算【例2-1】截面为bh=490mm620mm的砖柱，采用MUl0砖及M5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，柱的计算长度H0=7m；柱顶截面承受轴向压力设计值N=270kN，沿截面长边方向的弯矩设计值M=8.4kNm；柱底截面按轴

6、心受压计算。试验算该砖柱的承载力是否满足要求?【解】2、柱底截面验算砖砌体的重力密度=18kN/m3，则柱底轴心压力设计值=H0/b=1.07000/490=14.29，查表得 =0.763 fA=347.7kNN=321.7kNN=270kN+1.35180.490.627kN=321.7kN(采用以承受自重为主的内力组合)可见柱底截面承载力满足要求第5页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算3-1 受压构件承载力计算【例2-2】截面尺寸为1000mml90mm的窗间墙，计算高度H0=3.6m，采用MUl0单排孔混凝土小型空心砌块对孔砌筑，M5混合砂浆，承受轴向力设计值N=125kN

7、，偏心距e=30mm，施工质量控制等级为B级，试验算该窗间墙的承载力。若施工质量控制等级降为C级，该窗间墙的承载力是否还能满足要求?【解】(1)施工质量控制等级为B级A1.00.19=0.19m2f=0.892.22=1.98N/mm2=H0/h=1.13600/190=20.84,e/h=30/190=0.158e=30mmN=125kN，满足要求(2)施工质量控制等级为C级砌体抗压强度设计值应予降低f=1.981.6/1.8=1.76N/mm2fA0.3521.760.19106=117.7kNN=125kN，不满足要求a=0.7+0.19=0.89查表得 =0.352第6页/共23页第三

8、节第三节 砌体结构构件承载力计算3-1 受压构件承载力计算【例2-3】如图2-4所示带壁柱砖墙，采用MU10砖、M7.5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，计算高度H0=5m，试计算当轴向力作用于该墙截面重心O点及A点时的承载力。【解】(1)截面几何特征值计算 截面面积：A=10.24+0.240.25=0.3m2,取a=1.0 截面重心位置：y1=(10.240.12+0.240.250.365)/0.3=0.169m=169mmy2=0.49-0.169=0.321m=321mm截面回转半径：截面惯性矩:+0.240.25(0.321-0.125)2=0.00434m4I=10.243/

9、12+10.24(0.169-0.12)2+0.240.253/12 T形截面的折算厚度：hT=3.5i=3.50.12=0.42m=420mm 第7页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算3-1 受压构件承载力计算【例2-3】如图2-4所示带壁柱砖墙，采用MU10砖、M7.5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，计算高度H0=5m，试计算当轴向力作用于该墙截面重心O点及A点时的承载力。【解】(2)轴向力作用于截面重心O点时的承载力=H0/hT=1.05000/420=11.90,查表 =0.823查规范表3.2.1-1 得1.69MPa则承载力为：N=fA=0.8231.690.31

10、06=417.3kN(3)轴向力作用于A点时的承载力e=169-100=69mm f 1.0第10页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算3-2 砌体局部受压承载力计算二、局部均匀受压承载力计算二、局部均匀受压承载力计算二、局部均匀受压承载力计算二、局部均匀受压承载力计算NL 局部受压面积上荷载设计值产生的轴向力 三、梁端支承处砌体局部受压（一）梁端有效支承长度a0 hc 梁的截面高度(mm)f 砌体抗压强度设计值（N/mm2）a实际支承长度NLf AL第11页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算3-2 砌体局部受压承载力计算三、梁端支承处砌体局部受压(二二二二)上部荷载对局

11、部抗压的影响上部荷载对局部抗压的影响上部荷载对局部抗压的影响上部荷载对局部抗压的影响内拱卸荷结论：在一定范围内，上部荷载对局部抗压有提高作用，但超过一定范围后，这种有利影响降低。即：当A0/AL3时，不考虑上部荷载影响。第12页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算3-2 砌体局部受压承载力计算三、梁端支承处砌体局部受压(三三三三)梁端支承处砌体的局部受压承载力计算梁端支承处砌体的局部受压承载力计算梁端支承处砌体的局部受压承载力计算梁端支承处砌体的局部受压承载力计算N0+NLAL 上部荷载折减系数，=1.5-0.5A0/AL，当A0/AL3时，取=0；N0由上部荷载设计值产生的轴向力，

12、N00AL；NL梁端荷载设计值产生的支承压力；梁端底面应力图形的完整系数，一般可取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0。0上部平均压应力设计值；若不满足，怎么办？增大局部受压面积AL（梁端设垫块或垫梁）第13页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算砌体结构构件承载力计算四、梁下设有刚性垫块四、梁下设有刚性垫块四、梁下设有刚性垫块四、梁下设有刚性垫块3-2 砌体局部受压承载力计算 N0+NL 1 AbN0 垫块面积Ab内上部轴向力设计值；N0=0Ab 垫块上N0及NL合力的影响系数，应采用规范D.0.1条取值：1垫块外砌体面积的有利影响系数，1=0.81Ab垫块面积；Ab=abbbbb 垫块

13、的宽度垫块tb 垫块的高度ab垫块伸人墙内的长度垫块上Nl合力点位置可取0.4a0处 第14页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算砌体结构构件承载力计算1 刚性垫块a0计算公式的系数刚性垫块上表面梁端有效支承长度a0计算公式：(bb-b)/2tb 1、tb180mm，2、在带壁柱墙的壁柱内设刚性垫块时，其计算面积应取壁柱范围内的面积，而不应计算翼缘部分，同时壁柱上垫块伸人翼墙内的长度不应小于120mm；3、当现浇垫块与梁端整体浇注时，垫块可在梁高范围内设置 刚性垫块的构造要求：刚性垫块的构造要求：刚性垫块的构造要求：刚性垫块的构造要求：第15页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载

14、力计算五、粱下设有长度大于五、粱下设有长度大于五、粱下设有长度大于五、粱下设有长度大于 h h0 0的钢筋混凝土垫梁的钢筋混凝土垫梁的钢筋混凝土垫梁的钢筋混凝土垫梁 3-2 砌体局部受压承载力计算 N0+NL2.42bbh0N0=bbh00/2N0垫梁上部轴向力设计值bb、hb分别为垫梁在墙厚方向的宽度和垫梁的高度（mm）2 当荷载沿墙厚方向均匀分布时，2取1.0，不均匀分布时2可取0.5h0垫梁的折算高度(mm)Eb、Ib分别为垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性矩h 墙厚(mm)E砌体的弹性模量第16页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算六、例题六、例题六、例题六、例题3-2 砌体局部

15、受压承载力计算【例2-4】如右图所示的钢筋混凝土梁，截面尺寸bh=250mm500mm，支承长度a=240mm，支座反力设计值Nl=70kN，窗间墙截面尺寸1200mm240mm，采用MUl0砖、M5混合砂浆砌筑,梁底截面处的上部荷载设计值150kN，试验算梁底部砌体的局部受压承载力。AL=0.71.591.5045650=76.2kNNl=70kN，满足要求。【解】查规范表3.2.1-1，f=1.50MPa取a0=182.6mmAL=a0b=182.6250 45650mm2A0=240(250+2240)=175200mm2A0/A=175200/45650=3.8383,取=0(即不考虑

16、上部荷载)，取=1.59钢筋混凝土梁若Nl=90kN，怎么办？第17页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算3-2 砌体局部受压承载力计算【例2-5】在例2-4中若Nl90kN，其他条件不变，设置刚性垫块，试验算局部受压承载力。【解】由例2-4计算结果可知，当Nl90kN时，梁下局部受压承载力不满足要求。设预制垫块尺寸为abbb=240mm600mm,垫块高度为180mm，满足构造要求。则 AL=Ab=abbb240600 144000mm2 A0/AL=259200/144000=1.8 1=0.8=0.81.313=1.051 上部荷载产生的平均压应力：0/f=0.52/1.50=

17、0.35,查表1=5.93 因为 600+2240=1080mm NN0+Nl=165kNNl合力点至墙边的位置为 0.4a0=0.4108.3=43.3 mmNl对垫块重心的偏心距为 el120-43.3=76.7mm垫块承重的上部荷载为 N00Ab=0.52144000 75kN作用在垫块上的轴向力 NN0+Nl75+90165kN轴向力对垫块重心的偏心距e=Nlel/(N0+Nl)=9076.7/(75+90)=41.8mm,e/ab=41.8/240=0.174查表(3),=0.732满足要求第19页/共23页第第 三节 砌体结构构件承载力计算3-3 3-3 3-3 3-3 轴心受拉、

18、受弯和受剪构件轴心受拉、受弯和受剪构件轴心受拉、受弯和受剪构件轴心受拉、受弯和受剪构件 一、轴心受拉构件（例：圆形水池、筒仓）圆形水池W 截面抵抗距ft 砌体的轴心抗拉强度设计值Nt 轴心拉力设计值二、受弯构件（例：过梁、挡土墙）1、受弯承载力 2、受剪承载力 M 弯矩设计值ftm 砌体的弯曲抗拉强度设 计值VfVbZ V 剪力设计值 fv 砌体的抗剪强度设计值b、h 截面的宽度和高度 Z 内力臂，Z=I/S，当截面为矩形时，取Z=2h/3 I、S 截面的惯性矩和面积矩 受弯构件MftmW Ntft A 第20页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算三、受剪构件三、受剪构件三、受剪构件

19、三、受剪构件5-3 轴心受拉、受弯和受剪构件 V(V+0)A V 截面剪力设计值 A 水平截面面积，当有孔洞时，取净截面面积 fv 砌体的抗剪强度设计值，对灌孔的混凝土砌块砌体取fvG 0 永久荷载设计值产生的水平截面平均压应力 当G=1.2及G=1.35时值 剪压复合受力影响系数 修正系数 第21页/共23页第三节第三节 砌体结构构件承载力计算【例2-6】一矩形浅水池，壁高H=1.4m，壁厚490mm，采用MUl0砖、M10混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，不考虑池壁自重产生的不很大的垂直应力，试验算池壁的受弯承载力。5-3 轴心受拉、受弯和受剪构件 四、例题四、例题四、例题四、例题满足要求【解】查表得,ftm=0.17MPa,取lm宽池壁计算W=bh2/6=10004902/6=4107mm3池壁承受三角形分布的水压力，按上端自由、下端嵌固的悬臂构件计算M=H3/6=101.43/6=4.57kN m/mftmW=0.174107=6.8106Nmm=6.8kNmM=4.57kNm池壁底部承受的弯矩为(取水的重力密度=10kN/m3)：第22页/共23页