无筋砌体构件局部受压分析计算.docx

无筋砌体构件局部受压分析计算摘要：在实际工程中，混合结构房屋的墙体和柱主要承受房屋的竖向荷载和自身重量，通常为无筋受压砌体。根据作用于墙体和柱上的压力与墙柱截面重心的关系，无筋受压砌体可分为以下几种类型：当作用于墙、柱的压力通过其截面重心时为轴心受压构件，不通过截面重心时为偏心受压构件。关键词：无筋砌体构；局部受压；分析计算一、局部均匀受压压力仅作用在砌体的部分面积上的受力状态称为局部受压。如在砌体局部受压面积上的压应力呈均匀分布，则称为砌体的局部均匀受压。1、局部抗压强度提高系数在局部压力作用下，局部受压砌体产生纵向变形，而周围未直接受压的砌体像套箍一样阻止其横向变形。因此，直接受压的砌体处于双向或三向受压状态，局部抗压强度大于一般情况下的抗压强度，这就是“套箍强化”作用的结果。此外，试验发现，由于砖的搭缝，在几皮砖下荷载实际已扩散到未直接受荷的面积上，即所谓“力的扩散”作用。这两种作用都使得局部抗压强度高于全截面受压时砌体的抗压强度。砌体抗压强度为f，砌体的局部抗压强度可取为，称为局部抗压强度提高系数。《规范》根据试验研究结果给出了局部抗压强度提高系数计算公式，即式中——局部受压面积；——影响砌体局部抗压强度的计算面积，按规定采用。2.影响局部抗压强度的计算面积影响局部抗压强度的计算面积可按图1确定。（1）在图2a的情况下，A0＝（a+c+h）h算出的应满足≤2.5；（2）在图2b的情况下，A0＝（b+2h）h算出的应满足≤2；（3）在图2c的情况下，A0＝（a+h）h+（b+hι-h）h1算出的应满足≤1.5；（4）在图2d的情况下，A0＝（a+h）h算出的应满足≤1.25；（5）按《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）第6.2.13条的要求灌孔的混凝土砌块砌体，在上述（1）、（2）的情况下，尚应符合≤1.5；对未灌实的混凝土砌块砌体，=1.0。（6）对多孔砖砌体孔洞难以灌实时，应按取用。当设置混凝土垫块时，按垫块下的砌体局部受压计算。式中a、b----矩形局部受压面积的边长；h、h1----墙厚或柱的较小边长，c----矩形局部受压面积的外边缘至构件边缘的较小距离，当大于h时应取为h。图1砌体的局部均匀受压局部受压时，尽管该受压面上的砌体局部抗压强度比砌体的抗压强度高，但由于作用于局部面积上的压力很大，如不准确进行验算，则有可能成为整个结构的薄弱环节而造成破坏。砌体截面中受局部均匀压力的承载力按下式计算式中：——局部受压面上轴向力的设计值；——砌体局部抗压强度提高系数；一砌体的抗压强度设计值，可不考虑强度调整系数的影响；——局部受压面积。二、局部不均匀受压计算梁端支撑在砌体上，使砌体受到局部压力的作用，此时作用在局部受压面积上的轴向压力除梁端支反力以外，还有上部荷载在局部受压面积上产生的轴向力，梁端下砌体的支撑反力呈曲线分布，属局部不均匀受压.1、梁端的有效支承长度如图2a所示，梁端支承处砌体局部受压时，其压应力的分布是不均匀的，同时由于梁端的转角以及梁的抗弯刚度与砌体压缩刚度的不同，梁端的有效支承长度可能小于梁的实际支承长度。因而砌体局部受压面积应为（b为梁的宽度），梁端的有效支承长度为式中——梁端有效支承长度，>时，取，mm——梁的截面高度，mm；f---砌体抗压强度设计值，MPa。2、上部荷载对局部抗压强度的影响梁端支承处砌体局部受压计算中，除应考虑由梁传来的荷载外，还应考虑局部受压面积上由上部荷载设计值产生的轴向力。但由于支座下砌体的压缩，以致梁端顶部与上部砌体脱开而形成内拱作用，所以计算时要对上部传来的荷载作适当的折减。梁上砌体作用有均匀压应力的试验（图2b）表明，随着的增大，上部砌体的压缩变形增加，梁端顶部与砌体的接触面也增大，内拱作用逐渐削弱，卸载的有利影响即逐渐减小。根据试验研究结果，为了偏于安全，《规范》规定，当≥3时不考虑上部荷载的影响。图2梁端支承处砌体的局部受压3.梁端支承处砌体局部受压承载力计算梁端支承处砌体局部受压承载力应按下式计算式中——上部荷载的折减系数，，当时，取；——局部受压面积内上部轴向力设计值，，为上部平均压应力设计值；——梁端底面压应力图形的完整系数，一般可取为0.7，对于过梁和墙梁可以取1.0：——局部受压面积，，为梁宽，为梁端有效支承长度。Reference：[1]中华人民共和国国家标准《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）.2011.北京.中国建筑工业出版社[2]张富荣.2018砌体结构.北京：科学技术文献出版社-全文完-