chap砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算()

第4章砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算主要內(nèi)容4.1受壓構(gòu)件4.2局部受壓4.3軸心受拉、受彎和受剪4.4配筋磚砌體構(gòu)件4.5配筋砌塊砌體構(gòu)件簡述§4.4網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件前蘇聯(lián)觀點(diǎn)：認(rèn)為橫向配筋磚砌體強(qiáng)度的提高是由于橫向鋼筋約束其側(cè)向膨脹、使在砌體內(nèi)產(chǎn)生了三向受壓狀態(tài)所致。我們認(rèn)為：橫向配筋磚砌體強(qiáng)度的提高是由于鋼筋的約束使為縱向裂縫分開的小磚柱不致過早失穩(wěn)破壞（橫向配筋磚砌體側(cè)向脹出遠(yuǎn)較無筋磚砌體?。?。1.橫向配筋磚砌體強(qiáng)度較無筋磚砌體提高的原因是什么？§4.4網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件橫向配筋是在砌筑時(shí)，將事先制作好的鋼筋網(wǎng)設(shè)置在磚砌體水平灰縫內(nèi)。在荷載作用下，由于摩擦力和砂漿的粘結(jié)力，鋼筋被完全嵌固在灰縫內(nèi)并和磚砌體共同作用。砌體縱向受壓，鋼筋橫向受拉。因鋼筋彈性模量很大，變形很小，可阻止砌體在縱向受壓時(shí)橫向變形的發(fā)展，防止砌體因過早失穩(wěn)的破壞，因而間接地提高了砌體承擔(dān)縱向荷載的能力。橫向配筋磚砌體中粘結(jié)力是起著重要作用。2.砌體和橫向配筋的共同作用機(jī)理？§4.4.1網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件§4.4.1網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件§4.4.1網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件3.網(wǎng)狀配筋磚砌體與無筋砌體的破壞形態(tài)有何不同？本質(zhì)上不同。裂縫發(fā)展特性不同于普通砌體；網(wǎng)狀配筋砌體最后破壞前的橫向變形不顯著?！?.4.1網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件對于矩形截面構(gòu)件，當(dāng)軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向的邊長時(shí)，除按偏心受壓外，還應(yīng)對較小邊方向按軸心受壓進(jìn)行驗(yàn)算。老規(guī)范§4.4.1網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件對于矩形截面構(gòu)件，當(dāng)軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向的邊長時(shí)，除按偏心受壓外，還應(yīng)對較小邊方向按軸心受壓進(jìn)行驗(yàn)算。2011規(guī)范修改說明§4.4.1網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件構(gòu)造要求§4.4.1網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)用4.網(wǎng)狀配筋磚砌體應(yīng)用于砌體墻體結(jié)構(gòu)中與構(gòu)造柱和圈梁結(jié)構(gòu)體系相結(jié)合時(shí)，網(wǎng)狀配筋的作用？作用：提高無筋砌體的抗壓強(qiáng)度提高砌體的抗剪強(qiáng)度較大幅度提高墻體的變形性能和其他抗震指標(biāo)，起到平時(shí)抗壓，震時(shí)抗震的作用。例題講解高厚比與砂漿強(qiáng)度等級有關(guān)的系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)式(4-5)式(4-7)體積配筋率抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值網(wǎng)狀配筋砌體的穩(wěn)定系數(shù)影響系數(shù)無筋磚柱僅承載力346KN例題分析例題分析【例題】有一單跨無吊車房屋（彈性方案）的磚柱截面為370mm×490mm，柱高3.14m，承受軸向力設(shè)計(jì)值N=250KN（包括柱自重），軸向力作用在排架方向（柱的長邊），其偏心距為48mm。柱采用MU10的燒結(jié)普通磚、M7.5水泥混合砂漿砌筑，施工質(zhì)量控制等級為B級，試驗(yàn)算其承載力。計(jì)算高度高厚比砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不滿足承載力要求。構(gòu)造要求配筋率砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值網(wǎng)狀配筋砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值軸向力影響系數(shù)排架方向承載力滿足要求滿足承載力要求。垂直排架方向承載力驗(yàn)算軸向力影響系數(shù)網(wǎng)狀配筋砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值【例題】有一六層6m開間砌體房屋，底層從室內(nèi)地坪至樓層的高度為3.2m。底層墻體軸向力設(shè)計(jì)值N=400KN/m。墻體采用MU10黏土多孔磚，M5.0水泥砂漿砌筑，施工質(zhì)量控制等級為B級，為節(jié)省空間，墻厚只允許240mm，試計(jì)算其承載力。計(jì)算高度與高厚比解決措施配筋率網(wǎng)狀配筋砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值軸向力影響系數(shù)滿足承載力要求§4.4.2組合磚砌體構(gòu)件問題5：什么情況下適宜采用組合磚砌體構(gòu)件？答：當(dāng)荷載偏心距較大，無筋磚砌體承載力不足而截面尺寸又受到限制時(shí)，或當(dāng)偏心距超過規(guī)定的限制時(shí)，適宜采用組合磚砌體構(gòu)件?！?.4.2組合磚砌體構(gòu)件（1）組合磚砌體軸心受壓構(gòu)件的承載力受壓鋼筋的強(qiáng)度系數(shù)（2）穩(wěn)定系數(shù)φcom組合磚砌體軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φcom介于同樣截面、同樣高厚比的無筋砌體構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ0和鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φrc之間。由試驗(yàn)結(jié)果可以得出，φcom可以按下式計(jì)算：式中，當(dāng)ρ=0時(shí)，φcom

=φ0

，隨配筋率的加大而線性增大；當(dāng)ρ=1%時(shí)，φcom=φrc

，隨配筋率的加大而線性增大。根據(jù)高厚比β和配筋率ρ，φcom可以從下表查出。（2）穩(wěn)定系數(shù)φcom（3）受壓鋼筋的強(qiáng)度系數(shù)η（3）受壓鋼筋的強(qiáng)度系數(shù)η（4）面層材料強(qiáng)度fc對于砂漿面層的組合磚砌體，由于規(guī)范中沒有砂漿軸心抗壓強(qiáng)度指標(biāo)，而混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級的比值為0.8，參照混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)，并考慮砂漿的離散型比較大，故砂漿的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取同強(qiáng)度等級混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的70%，當(dāng)砂漿為M15時(shí)，取5.2MPa；當(dāng)砂漿為M10時(shí)，取3.5MPa；當(dāng)砂漿為M7.5時(shí)，取2.6MPa.1.破壞特征試驗(yàn)研究表明，組合磚砌體偏心受壓構(gòu)件在承載力極限狀態(tài)時(shí)的破壞特征類似于鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件，有兩類：小偏心受壓大偏心受壓2.兩類偏心受壓破壞的界限即受拉鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度fy的同時(shí)，受壓混凝土（砂漿）也達(dá)到極限壓應(yīng)變εcu。根據(jù)界限破壞的特征和平面假定，大小偏壓界限破壞時(shí)的相對受壓區(qū)高度的界限值ξb，對于HPB325級鋼筋，應(yīng)取0.55,；對于HRP335級鋼筋，應(yīng)取0.425.（5）組合磚砌體偏心受壓構(gòu)件承載力（5）組合磚砌體偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算附加偏心距設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)注意：（1）對組合磚砌體，當(dāng)縱向力偏心方向的截面邊長大于另一方向的邊長時(shí)，同樣還應(yīng)對較小邊按軸心受壓驗(yàn)算。（2）組合磚砌體構(gòu)件當(dāng)e=0.05h時(shí)，按軸心受壓計(jì)算的承載力和按偏心受壓計(jì)算的承載力很接近，但當(dāng)0≤e≤0.05h時(shí)，按前者計(jì)算的承載力略低于后者的承載力。為解決這個(gè)不合理現(xiàn)象，當(dāng)e小于0.05h時(shí)，應(yīng)取e等于0.05h并按偏心受壓的公式計(jì)算承載力。（6）組合磚墻的軸心受壓承載力計(jì)算問題6：有限元分析和試驗(yàn)結(jié)果表明，在受壓荷載作用下，構(gòu)造柱和磚墻具有良好的整體工作性能，構(gòu)造柱和圈梁對墻體的受壓承載力有所提高。其主要原因是什么？答：（1）由于鋼筋混凝土構(gòu)造柱的彈性模量比磚柱大，組合墻中單位面積的構(gòu)造柱能承受較大的壓應(yīng)力，直接提高了墻體的承載力；（2）構(gòu)造柱與圈梁形成“弱框架”，砌體的橫向變形受到約束，間接提高了墻體的承載力。影響組合墻受壓承載力的因素（1）構(gòu)造柱間距：構(gòu)造柱間距的影響最為顯著。間距為2m左右時(shí)，柱的作用得到充分發(fā)揮。構(gòu)造柱間距大于4m時(shí)，它對墻體受壓承載力的影響很小。（2）邊柱的截面尺寸及配筋：邊柱由于墻的橫向變形作用，處于偏心受壓狀態(tài)，邊柱截面及配筋越大，組合墻承載力越大。設(shè)計(jì)時(shí)宜適當(dāng)增大邊柱截面及增大配筋。（3）房屋層數(shù)：對層數(shù)多的房屋，底層組合墻的受力比較均勻，受力較為有利。問題7：影響組合墻受壓承載力的因素有哪些？（6）組合磚墻的軸心受壓承載力計(jì)算強(qiáng)度系數(shù)組合磚墻的軸心受壓承載力計(jì)算問：這種組合墻的施工工序應(yīng)該是？先砌墻后澆筑混凝土，墻上留有馬牙槎，以保證砌體與鋼筋混凝土柱共同工作。組合磚墻的材料和構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定構(gòu)造柱尺寸及配筋課堂問答8.2.9條第4款課堂問答例題講解【例題】有一無吊車房屋的柱，截面為490mm×740mm的組合磚砌體，柱高7.4m，此房屋系剛性方案，承受設(shè)計(jì)軸向力N=700KN，偏心距e=50mm。采用MU10磚，M7.5水泥混合砂漿，C20混凝土，HRB335級鋼筋，施工質(zhì)量控制等級為B級，求As及As'。附加偏心距強(qiáng)度設(shè)計(jì)值高厚比受壓鋼筋的強(qiáng)度系數(shù)鋼筋重心至軸向力N作用點(diǎn)的距離面積矩距軸向力N較遠(yuǎn)側(cè)鋼筋的截面面積根據(jù)構(gòu)造要求選As，然后再計(jì)算As')×××s'×(將以上數(shù)據(jù)代入公式（4-39）、式（4-41）得求解出受壓區(qū)高度和距軸向力N較近側(cè)鋼筋的截面面積例題講解【例題】有一6m大開間多層砌體房屋，底層從室內(nèi)地坪至樓層高度為5.4m，已知底層某一墻體受設(shè)計(jì)軸力N=