第四节_无筋砌体构件的承载力计算

无筋砌体构件的承载力计算

第四节 无筋砌体构件的承载力计算

一 、 受压构件 二、 局部受压 (1)局部均匀受压计算 (2)梁端支撑其他局部受压计算

无筋砌体构件的承载力计算

(1) 概述 承载力主要影响因素： 截面尺寸

砌体抗压强度高厚比β=H0/h——长柱、短柱 偏心距e=M/N——轴压柱、偏压柱

轴压短柱(e=0,β≤3)轴压长柱(e=0,β>3) 偏压短柱(e≠0,β≤3) 偏压长柱(e≠0,β >3)

各种柱的承载

力如何计算？

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Nx

y x

轴心受压 受 分类 压 构 件 偏心受压

y

N yxy x x y

N yx

截面形式

墙、柱

矩形 T 形

单向偏心受压

双向偏心受压

计算类型

全截面受压计算 局部受压计算

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4.1 受压构件① 轴心受压短柱 β≤3的轴心受压构件；

破坏特征和承载力与砌体抗压强度试件相同。

Nu f A② 偏心受压短柱 β≤3的偏心受压构件； 承载力低于轴心受压短柱。

Nu e f A e ——偏心受压短柱的承载力偏心影响系数， e 1.0。

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.4.1 受压构件③ 轴心受压长柱 β>3的轴心受压构件；

承载力低于轴心受压短柱。 0 ——轴心受压长柱的稳定系数， 0 1.0。

Nu 0 f A

④ 偏心受压长柱 β>3的偏心受压构件； β和e的共同影响，其承载力更低于偏心受压短柱。 ——偏心受压长柱的承载力影响系数， e或 0。

Nu f A

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4.1 受压构件轴心受压短柱: 偏心受压短柱:

Nu f A

Nu e f A

轴心受压长柱： Nu 0 f A 偏心受压长柱:

Nu f A

综上所述，各种柱的承载力计算除与f、A有关外，主要 取决于β、e两个影响因素。

受压构件承载力的计算，最终可归结为与β、e有关的承 载力降低影响系数φe、φ0、φ的计算。

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4.1 受压构件⑤ 短柱的承载力偏心影响系数 ( e ) 《规范》经验公式：

e

1 2 1 (e i ) e 1 1 12(e h) 2

矩形截面构件：

T形截面构件：

1 e 1 12(e hT ) 2 其中，hT 3.5i

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4.1 受压构件⑥ 轴心受压柱的稳定系数 ( 0 ) 对矩形截面： 0 1 1 2

其中，

12

2

系数α可根据砂浆强度f2确定： 当f2 ≥M5 时，α=0.0015;

当f2 =M2.5时，α= 0.002;当f2=0 时，α= 0.009。

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4.1 受压构件⑦ 偏心受压长柱承载力影响系数 ( ) 偏心受压的细长杆件，因纵向弯曲而产生侧向挠曲变形， 一般用轴向力附加偏心距ei来反映。 细长柱总偏心距e’=e+ei。

《规范》以系数φ来综合考虑轴心力偏 心距e和附加偏心距ei对承载力的影响。 利用短柱偏心影响系数公式，得φ:

1 e ei 1 i 2

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4.1 受压构件 若e=0时，则

φ应和φ0相等，即： e 0

0

1 e 1 i i 2

ei i 1 0-1

e i 1

1 1 0 1 i2

2

对矩形截面：i h 12ei h 12 1

01

1

2

1 e 1 1 1 12 1 12 0 h 2

又

e ei 1 12 h

思考题：非矩形截面长柱承载力影响系数如何计算？

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4.1 受压构件 公式分析： e 1 2 1 (e i ) 矩形截面：

e

1 1 12(e h) 2

0

1 2 2 1

1

矩形截面：

0

1 1 212

e i 1

1 0 1 i2

2

矩形截面：

e 1 1 1 12 1 h 0 12

φ与砂浆强度等级、β(或λ)、e/h(或e/i)有关。

当e/h=0(即e=0)时， 0 ;当ei=0时， e 。 与β、e有关的承载力降低影响系数φe、φ0、φ均可统 一采用φ的公式进行计算。

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4.1 受压构件受压构件承载力统一计算公式：

N f A 注意事项：

φ可按砂浆强度等级、 β、e/h制表，以供查用；其中：与β≤3对应的一行数据为φe,与e/h=0对应的一列数据为φ0。

轴压、偏压构件β 的取值规定：轴压构件：取两向高厚比大值查表； 偏压构件：当截面偏心方向边长>另一方向边长时，除按偏压计算 外，还应对较小边方向按轴压进行验算。(为什么?)

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4.1 受压构件高厚比 β和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数， 可按公式计算或查表 。 H0 构件高厚比的计算公式对于矩形截面：

β =γ β

对于T形截面：β = γ

β

H0 hT

h

γβ为不同砌体材料的高厚比修正系数.

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4.1 受压构件注意的问题

(1) 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。 (2) 由于砌体材料的种类不同，构件的承 载能力有较大的差异，因此，构件高厚 比β高厚比应乘修正系数γβ 。

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4.1 受压构件

(3) 《规范》规定按内力设计值计算的轴 向力的偏心距e≤0.6y。y为截面重心到轴 向力所在偏心方向截面边缘的距离。 限制的原因：偏心距较大，使用阶段会 过早出现较宽的水平裂缝，使构件的侧 向变形增大，不能尽可能地发挥砌体地 强度，既不安全也不经济。 当轴向力的偏心距 e超过 0.6y时， 宜采用组合砖砌体构件；亦可采取减少 偏心距的其他可靠工程措施。

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4.1 受压构件不同种类砌体的β修正系数：烧结普通砖、多孔砖： 1.0 混凝土及轻骨料混凝土砌块： 1.1 蒸压灰砂砖、粉煤灰转： 1.2 细料石、半石料石： 1.2 粗料石、毛石砌体： 1.5

偏心距e宜≤0.6y;

偏心距超过限值的设计方法：优先采取措施减小e 增大截面尺寸 改用配筋砌体