砌體 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 方法-以概率理論為基礎(chǔ)的 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方51課件講解

1、無(wú)筋砌體受壓構(gòu)件砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。知識(shí)點(diǎn)2砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計(jì)算承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)

計(jì)算滿(mǎn)足正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)

構(gòu)造措施滿(mǎn)足1、無(wú)筋砌體受壓構(gòu)件砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值以施工質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)、以毛截面計(jì)算、齡期為28d的各類(lèi)砌體確定。確定特殊情況下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值調(diào)整各類(lèi)砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f附表10~附表15調(diào)整系數(shù)γa調(diào)整系數(shù)γa采用<M5水泥砂漿砌筑時(shí)施工質(zhì)量為C級(jí)時(shí)：γa＝0.89驗(yàn)算施工中房屋的構(gòu)件時(shí)，γa＝1.1抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：γa＝0.9；抗拉、彎、剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：γa＝0.8砂漿強(qiáng)度取為0無(wú)筋砌體構(gòu)件，當(dāng)A＜0.3m2時(shí)：γa＝A+0.7（m2）配筋砌體構(gòu)件，當(dāng)A＜0.2m2時(shí)：γa＝A+0.8（m2）無(wú)筋砌體受壓構(gòu)件承載力受力狀態(tài)1、無(wú)筋砌體受壓構(gòu)件σ1＞fNe1σ2＞σ1Ne2＞e1e3＞e2Nσ3＞σ2fNe越大→構(gòu)件承載力也越低

高厚比β大→承載力越低原因：受壓面減小，砌體抗拉強(qiáng)度低。1、無(wú)筋砌體受壓構(gòu)件原因：β大，縱向彎曲，產(chǎn)生附加偏心。計(jì)算公式

N≤φf(shuō)A

偏心距e、高厚比β影響如何體現(xiàn)？——引入影響系數(shù)φ無(wú)筋砌體受壓構(gòu)件承載力受力狀態(tài)e越大→構(gòu)件承載力也越低

高厚比β大→承載力越低原因：受壓面減小，砌體抗拉強(qiáng)度低。意義——考慮高厚比β、偏心距e對(duì)構(gòu)件承載力的影響系數(shù)取決因素——根據(jù)砂漿等級(jí)、高厚比β及相對(duì)偏心距e/h查表確定φf(shuō)——砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，應(yīng)考慮調(diào)整系數(shù)γa取值——表10-3～表10-5公式運(yùn)用應(yīng)注意的問(wèn)題：考慮砌體類(lèi)型對(duì)構(gòu)件承載力的影響——求φ時(shí)，對(duì)構(gòu)件高厚比β乘以調(diào)整系數(shù)γβ。矩形截面構(gòu)件，當(dāng)軸向力沿截面長(zhǎng)邊方向偏心時(shí)，除對(duì)長(zhǎng)邊按偏壓計(jì)算外，還應(yīng)對(duì)短邊方向按軸壓驗(yàn)算承載力。滿(mǎn)足

e≤0.6y限值要求——保證承載力?！纠?】某截面為370×490mm磚柱，柱計(jì)算高度為5m，采用MU10燒結(jié)普通磚及M5水泥砂漿砌筑，柱底承受軸向壓力設(shè)計(jì)值為N＝150kN，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，施工質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)。試驗(yàn)算該柱底截面是否安全?！窘狻竣俅_定砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f截面面積A＝0.37×0.49＝0.18m2＜0.3m2，故應(yīng)調(diào)整系數(shù)γa＝A＋0.7＝0.18＋0.7＝0.88由MU10燒結(jié)普通磚與M5砂漿砌筑，并考慮調(diào)整系數(shù)得：f=1.5×0.88＝1.32MPa。結(jié)論：柱底截面安全

②計(jì)算磚柱承載力Nu并驗(yàn)算【解】(1)驗(yàn)算彎矩作用平面內(nèi)承載力——長(zhǎng)邊方向、偏心受壓MU15蒸壓灰砂磚、M5混合砂漿砌筑，查得：

γβ＝1.2f=1.83MPa截面面積A＝0.49×0.62＝0.3038m2＞0.3m2【例2】一偏心受壓柱，截面尺寸為490×620mm，柱計(jì)算高度H0＝5m，采用MU15蒸壓灰砂磚及M5混合砂漿砌筑，柱底承受軸向壓力設(shè)計(jì)值為N＝160kN，彎矩設(shè)計(jì)值M＝20kN.m（沿長(zhǎng)邊方向），結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，施工質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)。試驗(yàn)算該柱底截面是否安全。⑵驗(yàn)算彎矩作用平面外承載力——短邊方向、軸心受壓結(jié)論：柱底截面安全

【解】(1)計(jì)算截面幾何參數(shù)【例3】一如圖所示帶壁柱窗間墻，采用MU10燒結(jié)粘土磚、M5水泥砂漿砌筑，計(jì)算高度Ho＝5m，柱底承受軸向力設(shè)計(jì)值N＝150kN，彎矩設(shè)計(jì)值為M＝30kN·m，施工質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)，偏心壓力偏向于帶壁柱一側(cè)，試驗(yàn)算截面是否安全？A＝2000×240＋490×500

＝725×103mm2→滿(mǎn)足規(guī)范要求⑵承載力驗(yàn)算由MU10燒結(jié)粘土磚、M5水泥砂漿砌筑，查得：γβ＝1.0γa＝0.9f=1.5MPa結(jié)論：截面承載力安全

2、無(wú)筋砌體局部受壓局部均勻受壓——砼獨(dú)立柱支承在磚基礎(chǔ)頂面局部受壓分類(lèi)局部不均勻受壓——大梁支承在磚墻上局部受壓特點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果砌體局部抗壓強(qiáng)度＞砌體抗壓強(qiáng)度局壓下砌體橫向變形受周?chē)鲶w約束→“套箍效應(yīng)”周?chē)欢ǚ秶鲶w協(xié)同局壓面下砌體工作→局部壓應(yīng)力擴(kuò)散原因引入局壓強(qiáng)度提高系數(shù)γ（即以γf代替f）處理局部均勻受壓承載力計(jì)算f——砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可不考慮調(diào)整系數(shù)γa影響γ——砌體局壓強(qiáng)度提高系數(shù)

Nl≤γfAl四面約束：γ≤2.5三面約束：γ≤2.0兩面約束：γ≤1.5一面約束：γ≤1.25A0——影響局壓強(qiáng)度的計(jì)算面積計(jì)算公式AlbhA0=(a+c+h)hhacAlhA0=(b+2h)hhbhAlhh1bh1

A0=(a+h)h+(b+h1-h)h1haAl

hA0=(a+h)hahaa00.4a0N0梁端支承處砌體局部受壓——不均勻

梁彎曲變形，支座處產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，下部有脫開(kāi)趨勢(shì)受力特點(diǎn)有效支承長(zhǎng)度：a0≤a梁端支承處砌體局部受壓——不均勻受力特點(diǎn)有效支承長(zhǎng)度：a0≤a梁端壓力Nl作用點(diǎn)位置——靠近墻體內(nèi)緣0.4a0處Nl產(chǎn)生的壓應(yīng)力分布——呈拋物線(xiàn)形，近內(nèi)緣處最大應(yīng)考慮上部荷載對(duì)局壓強(qiáng)度的影響——局壓面上除Nl外，還有上部荷載N0作用?梁彎曲變形，支座處產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，下部有脫開(kāi)趨勢(shì)上部荷載N0影響梁端底部砌體產(chǎn)生壓縮變形，梁頂部與砌體脫開(kāi)形成水平裂縫——產(chǎn)生“卸荷內(nèi)拱”，使局部受壓面積上的荷載減少。N0適當(dāng)折減——引入上部荷載折減系數(shù)ψ現(xiàn)象處理Ψ取值規(guī)定：當(dāng)A0/Al≥3時(shí)，不考慮N0（取ψ=0）ψN0＋Nl≤ηγfAl梁端下砌體局壓承載力計(jì)算N0——局壓面內(nèi)上部軸向力設(shè)計(jì)值，N0＝σ0Al，σ0取上部墻體內(nèi)平均壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值；Nl——梁端支承壓力設(shè)計(jì)值；Al——局部受壓面積，Al＝a0b，b為梁寬；η——底部壓應(yīng)力圖形完整系數(shù)，一般取0.7(過(guò)梁、墻梁取1.0)。墊塊下砌體局部受壓擴(kuò)大梁端支承面積，使壓力較均勻地傳至砌體截面上，增加局壓承載力。墊塊作用預(yù)制墊塊——改善局壓面內(nèi)受力狀況，

增大局壓面積現(xiàn)澆墊塊——增大墊塊寬度墊塊類(lèi)型墊塊構(gòu)造墊塊高度tb：≥180mm墊塊寬度bb：自梁邊挑出≯tb墊塊長(zhǎng)度ab≥180mm壁柱上伸入翼墻：≥120mmψN0＋Nl≤ηγfAl現(xiàn)澆墊塊時(shí)梁端下砌體局壓承載力計(jì)算受力情況未改變，僅增大了局壓面積Al，Al＝a0