砌体结构构件承载力计算.ppt

14砌体结构构件的承载力计算本章内容14.1砌体结构承载力计算的基本表达式14.2受压构件随着偏心距的增大，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。图14.1砌体受压时截面应力变化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对T形截面β=γβH0/hT其中，高厚比修正系数γβ按表14.1采用；设计计算时应注意下列问题：（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）轴向力偏心距e按荷载设计值计算，并不应超过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，若e超过0.6y，则宜采用组合砖砌体。【例14.1】截面为490mm×370mm的砖柱，采用强度等级为MU10的烧结普通砖及M5混合砂浆砌筑，柱计算高度H0=5m，柱顶承受轴心压力设计值为140kN，试验算其承载力。【解】（1）考虑砖柱自重后，柱底截面所承受轴心压力最大，故应对该截面进行验算。当砖砌体密度为18kN/m3时，柱底截面的轴向力设计值N=140+γGGK=159.58kN(2)求柱的承载力MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌体抗压强度设计值查表13.2得f=1.5N/mm2，截面面积A=0.49×0.37=0.18m2＜0.3m2，则砌体抗压强度设计值应乘以调整系数γa=A+0.7=0.18+0.7=0.88由β=γβH0/h=13.5及e/h=0，查附表1a得影响系数φ=0.783。则得柱的承载力φγafA=187.38kN＞159.58kN满足要求【例14.2】已知一矩形截面偏心受压柱，截面为490mm×620mm，采用强度等级为MU10烧结普通砖及M5混合砂浆，柱的计算高度H0=5m，该柱承受轴向力设计值N=240kN，沿长边方向作用的弯矩设计值M=26kN·m，试验算其承载力。【解】1.验算长边方向的承载力（1）计算偏心距e=M/N=108mmy=h/2=310mm0.6y=0.6×310=186mm＞e=108mm(2)承载力验算MU10砖及M5混合砂浆砌体抗压强度设计值查表13.2得f=1.5N/mm2。截面面积A=0.49×0.62=0.3038m2＞0.3m2，γa=1.0。由β=γβH0/h=8.06及e/h=0.174，查附表1a得影响系数φ=0.538。则得柱的承载力φγafA=245.17kN＞240kN满足要求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【例14.3】某单层单跨无吊车工业厂房，其窗间墙带壁柱的截面如图14.2所示。墙的计算高度H0=10.5m，采用强度等级为MU10烧结普通砖及M5水泥砂浆砌筑，施工质量控制B级。该柱柱底截面承受轴向力设计值N=320kN，弯矩设计值M=51kN·m，偏心压力偏向截面肋部一侧，试验算窗间墙的承载力。【解】1.计算截面几何特征值截面面积A=2000×240+490×500=725000mm2形心至截面边缘的距离y1=245mmy2=740-245=495mm惯性矩I=296×108mm4回转半径i=202mmT形截面折算厚度hT=3.5i=3.5×202=707mm2.计算偏心距e=M/N=159mme/y2=0.32＜0.63.承载力计算MU10烧结普通砖与M5水泥砂浆砌体抗压强度设计值，查表13.2得f=1.5N/mm2。根据规定，施工质量控制为B级强度不予调整，但水泥砂浆应乘以γa=0.9。由β=γβH0/h=0.225，查附表1a得影响系数φ=0.44，则得窗间墙承载力φγafA=430.65kN＞320kN满足要求表14.1高厚比修正系数γβ图14.2例14.3附图14.3局部受压图14.3砖砌体局部受压情况14.3.1砌体局部均匀受压的计算为了避免发生这种突然的脆性破坏，《规范》规定，按式（14.6）计算所得的砌体局部抗压强度提高系数γ尚应符合下列要求：(1)在图14.4(a)的情况下，γ≤2.5；(2)在图14.4(b)的情况下，γ