砌體結(jié)構(gòu) 第3章

第3章無筋砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算3.1受壓構(gòu)件3.1.1受壓短柱的承載力分析高厚比≤3.0的構(gòu)件；砌體的受壓性能良好，多把砌體構(gòu)件設(shè)計成受壓構(gòu)件，能充分發(fā)揮材料的性能。1.理論（彈性）計算由材力，截面較大受壓邊緣的應(yīng)力為：

故：

——分別為截面面積、慣性矩、回轉(zhuǎn)半徑。；

——軸向壓力的偏心距，；

——受壓邊緣到截面形心的距離。2.實驗2.實驗結(jié)論：隨偏心距的增大，構(gòu)件承載力降低；隨偏心距的增大，構(gòu)件邊緣壓應(yīng)力增大。3.對比理論計算值與實驗值對比發(fā)現(xiàn)，理論值偏小。原因：理論計算時應(yīng)力分布為直線，實驗時為曲線，豐滿程度??；理論計算時未考慮到隨偏心距增加邊緣應(yīng)力隨之增加（有局壓特征）。4.調(diào)整令對矩形截面：

——軸向力偏心方向的邊長，軸壓時為短邊；對T形截面以折算厚度帶入公式；調(diào)整后，理論計算值與實驗基本相同。3.1.2軸心受壓長柱的受力分析長柱：＞3.0的構(gòu)件；破壞特征：縱向彎曲原因：初始偏心距幾何偏心—力作用點不完全對中

物理偏心—材料的勻質(zhì)性由材料力學(xué)→構(gòu)件發(fā)生彎曲破壞時的臨界應(yīng)力為軸壓時的穩(wěn)定系數(shù)為：式中：

——高厚比，矩形截面T形

——砂漿影響系數(shù)，當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級大于或等于M5時，=0.0015；當(dāng)?shù)扔贛2.5時，=0.0020；當(dāng)砂漿強(qiáng)度f2=0時，=0.009。注意：短柱時不考慮縱向彎曲，即3.1.3

偏心受壓長柱的受力分析偏壓下→長柱縱向彎曲→附加偏心距→

應(yīng)考慮附加偏心距對承載力的影響

→以系數(shù)表示。其值為：對于軸壓，和

可得：帶回可得對非矩形截面，以

上式的物理意義最為完整，當(dāng)為軸壓時，帶入可得當(dāng)為短柱時，帶入上式可得。

3.1.4受壓構(gòu)件承載力計算1.計算公式

——高厚比和偏心距對受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)，可按公式計算或查表3-1~3-3；

——砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，注意承載力調(diào)整系數(shù)。2.高厚比對矩形截面：對T形截面：修正系數(shù)：燒結(jié)普通磚、多孔磚為1.0；砌塊為1.1；蒸壓類磚、細(xì)料、半細(xì)料石為1.2；粗料石、毛石為1.5。3.注意問題：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邊的邊長時，有可能，因此除了按偏心受壓計算外，還應(yīng)對較小邊長方向按軸心受壓進(jìn)行驗算。軸向力的偏心距按內(nèi)力設(shè)計值計算，并不應(yīng)超過0.6。偏心距大，構(gòu)件承載力過低。偏心距時，應(yīng)優(yōu)先采取適當(dāng)措施，減小偏心距，如梁或屋架端部支承反力的偏心距較大時，可在其端部下的砌體上設(shè)置具有中心裝置的墊塊或缺口墊塊。3.2局部受壓3.2.1砌體局部均勻受壓1.局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)局壓面積下砌體的抗壓強(qiáng)度為，而且不考慮面積過小時的，這是局部面積，且面積小對局壓有利，且為降低系數(shù)，與局壓增大不符。與周圍砌體的面積及位置等有關(guān)，按下式計算：

—局部受壓面積；

—影響局部抗壓強(qiáng)度的面積。2.計算面積圖a；圖b；圖c；圖d。

3.的限值為防止當(dāng)大于某一限值時產(chǎn)生脆性劈裂破壞而進(jìn)行限制。對圖a，；對圖b，；對c，；對圖d，。對空心磚砌體

≤1.5；對未灌實的混凝土中、小型空心砌塊砌體

=1.0。4.局部均勻受壓承載力3.2.2梁端支承處砌體的局部受壓1.上部荷載對局壓的影響N0—局壓面積內(nèi)上部軸向力設(shè)計值,大小與內(nèi)拱作用有關(guān)。實驗表明：當(dāng)≤0.2時→隨q↗→梁（梁端）變形↗→梁與其上面砌體脫開；→形成卸載拱；→砌體內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力重分布；→臨近破壞時,梁端與上砌體全部脫開；→上部N0全部卸掉,并出現(xiàn)水平裂縫；→存在且擴(kuò)散；→對梁下砌體產(chǎn)生橫向約束作用；→局壓有利。當(dāng)≥0.6時→上部砌體向下變形大；→梁端頂面與砌體接觸面大；→不再脫開；→內(nèi)拱作用↘。綜合，決定了N0的大小，即的大小。同時對內(nèi)拱作用也有影響；當(dāng)＞2

時，內(nèi)拱產(chǎn)生；為安全起見，規(guī)范取≥3時，不考慮上部荷載的影響。2.梁端有效支承長度令梁端砌體的變形和壓應(yīng)力按線性分布，則：砌體邊緣的豎向位移（—梁端轉(zhuǎn)角）（--梁端支承處砌體的壓縮剛度系數(shù)）又令此壓應(yīng)力圖形的完整系數(shù)為則由，力的平衡條件,得

則對一般鋼筋混凝土簡支梁，帶入支承壓力、剛度、彈性模量等并化簡可得：3.局壓承載力計算

即取可得：

計算公式為：式中—上部荷載的折減系數(shù)，當(dāng)時，取

—局部受壓面積內(nèi)上部軸向力設(shè)計值；

—上部平均壓應(yīng)力設(shè)計值，；

—梁端底面壓應(yīng)力圖形完整系數(shù)，可取0.7，對過梁和墻梁可取1.0；

—局部受壓面積。注意3.2.3梁端剛性墊塊下砌體的局壓當(dāng)梁下局壓承載力不滿足要求時設(shè)置?？梢灶A(yù)制或者現(xiàn)澆。目的：擴(kuò)大局壓面積，有效、合理地傳遞荷載。剛性墊塊：當(dāng)高度tb≥180mm,

且墊塊自梁邊緣起挑出的長度≤tb。局壓面下：墊塊外的砌體仍有約束作用，但考慮到墊塊下壓力的不均勻性，故?。ㄊ瞧鲶w局壓強(qiáng)度提高系數(shù)）。并按偏壓構(gòu)件計算。計算公式

—墊塊面積內(nèi)上部軸向力設(shè)計值，；

—墊塊上及合力的影響系數(shù)，采用表13-15~13-17中當(dāng)小于等于3時的值；

—墊塊外砌體面積的有利影響數(shù)，，但不小于1.0,按公式以代計算得出;—墊塊面積，；

—墊塊伸入墻內(nèi)的長度；

—墊塊的寬度。墊塊的構(gòu)造當(dāng)現(xiàn)澆墊塊與梁端整體澆注時，墊塊可在梁高范圍內(nèi)設(shè)置；在帶壁柱墻的壁柱內(nèi)設(shè)剛性墊塊時，其計算面積應(yīng)取壁柱范圍內(nèi)的面積，而不應(yīng)計算翼緣部分，同時壁柱上墊塊伸入翼墻內(nèi)的長度不應(yīng)小于120mm。梁端在墊塊上的有效支承長度

—剛性墊塊的影響系數(shù)，按表3-5采用。墊塊上作用點的位置可取0.4處。3.2.4梁下設(shè)有墊梁時的局壓彈性墊梁長度大于，當(dāng)墊梁置于墻上在屋（樓）面梁的作用下，相當(dāng)于承受集中荷載的“彈性地基”上的無限長梁。“彈性地基”的寬度為墻厚h。可按“彈力”的平面應(yīng)力即求解。梁底最大應(yīng)力為：用△(三角形)壓應(yīng)力圖代替曲線的壓應(yīng)力圖形，由平衡條件得帶回上式得折算高度：為防因墊梁下應(yīng)力的不均勻及梁開裂后剛度↘，引起的應(yīng)力嚴(yán)重集中。

帶入得：考慮到應(yīng)力在墻上分布不均勻性，可得：式中—墊梁上部軸向力設(shè)計值；

—墊梁在墻厚方向的寬度；

—當(dāng)荷載沿墻厚方向均勻分布時取1.0，不均勻分布時取0.8；

—墊梁折算高度；

、—分別為墊梁的混凝土彈性模量和截面慣性矩；

—墊梁的高度；

—砌體的彈性模量；

—墻厚；

—梁端有效支承長度，按公式3-29計算。

3.3受剪構(gòu)件受剪情況計算公式當(dāng)當(dāng)

—永久荷載設(shè)計值產(chǎn)生的水平截面平均壓應(yīng)力；

—軸壓比，且不大于0.8；

—剪壓復(fù)合受力影響系數(shù)。的乘積可查表3-6。

—水平截面面積。當(dāng)