砌体 结构 设计 方法-以概率理论为基础的 极限状态设计方51课件讲解

1、无筋砌体受压构件砌体结构设计方法以概率理论为基础的极限状态设计方法。知识点2砌体结构构件的承载力计算承载能力极限状态设计

计算满足正常使用极限状态设计

构造措施满足1、无筋砌体受压构件砌体强度设计值以施工质量控制等级为B级、以毛截面计算、龄期为28d的各类砌体确定。确定特殊情况下的强度设计值调整各类砌体抗压强度设计值f附表10~附表15调整系数γa调整系数γa采用<M5水泥砂浆砌筑时施工质量为C级时：γa＝0.89验算施工中房屋的构件时，γa＝1.1抗压强度设计值：γa＝0.9；抗拉、弯、剪强度设计值：γa＝0.8砂浆强度取为0无筋砌体构件，当A＜0.3m2时：γa＝A+0.7（m2）配筋砌体构件，当A＜0.2m2时：γa＝A+0.8（m2）无筋砌体受压构件承载力受力状态1、无筋砌体受压构件σ1＞fNe1σ2＞σ1Ne2＞e1e3＞e2Nσ3＞σ2fNe越大→构件承载力也越低

高厚比β大→承载力越低原因：受压面减小，砌体抗拉强度低。1、无筋砌体受压构件原因：β大，纵向弯曲，产生附加偏心。计算公式

N≤φfA

偏心距e、高厚比β影响如何体现？——引入影响系数φ无筋砌体受压构件承载力受力状态e越大→构件承载力也越低

高厚比β大→承载力越低原因：受压面减小，砌体抗拉强度低。意义——考虑高厚比β、偏心距e对构件承载力的影响系数取决因素——根据砂浆等级、高厚比β及相对偏心距e/h查表确定φf——砌体抗压强度设计值，应考虑调整系数γa取值——表10-3～表10-5公式运用应注意的问题：考虑砌体类型对构件承载力的影响——求φ时，对构件高厚比β乘以调整系数γβ。矩形截面构件，当轴向力沿截面长边方向偏心时，除对长边按偏压计算外，还应对短边方向按轴压验算承载力。满足

e≤0.6y限值要求——保证承载力。【例1】某截面为370×490mm砖柱，柱计算高度为5m，采用MU10烧结普通砖及M5水泥砂浆砌筑，柱底承受轴向压力设计值为N＝150kN，结构安全等级为二级，施工质量控制等级为B级。试验算该柱底截面是否安全。【解】①确定砌体抗压强度设计值f截面面积A＝0.37×0.49＝0.18m2＜0.3m2，故应调整系数γa＝A＋0.7＝0.18＋0.7＝0.88由MU10烧结普通砖与M5砂浆砌筑，并考虑调整系数得：f=1.5×0.88＝1.32MPa。结论：柱底截面安全

②计算砖柱承载力Nu并验算【解】(1)验算弯矩作用平面内承载力——长边方向、偏心受压MU15蒸压灰砂砖、M5混合砂浆砌筑，查得：

γβ＝1.2f=1.83MPa截面面积A＝0.49×0.62＝0.3038m2＞0.3m2【例2】一偏心受压柱，截面尺寸为490×620mm，柱计算高度H0＝5m，采用MU15蒸压灰砂砖及M5混合砂浆砌筑，柱底承受轴向压力设计值为N＝160kN，弯矩设计值M＝20kN.m（沿长边方向），结构安全等级为二级，施工质量控制等级为B级。试验算该柱底截面是否安全。⑵验算弯矩作用平面外承载力——短边方向、轴心受压结论：柱底截面安全

【解】(1)计算截面几何参数【例3】一如图所示带壁柱窗间墙，采用MU10烧结粘土砖、M5水泥砂浆砌筑，计算高度Ho＝5m，柱底承受轴向力设计值N＝150kN，弯矩设计值为M＝30kN·m，施工质量控制等级为B级，偏心压力偏向于带壁柱一侧，试验算截面是否安全？A＝2000×240＋490×500

＝725×103mm2→满足规范要求⑵承载力验算由MU10烧结粘土砖、M5水泥砂浆砌筑，查得：γβ＝1.0γa＝0.9f=1.5MPa结论：截面承载力安全

2、无筋砌体局部受压局部均匀受压——砼独立柱支承在砖基础顶面局部受压分类局部不均匀受压——大梁支承在砖墙上局部受压特点试验结果砌体局部抗压强度＞砌体抗压强度局压下砌体横向变形受周围砌体约束→“套箍效应”周围一定范围砌体协同局压面下砌体工作→局部压应力扩散原因引入局压强度提高系数γ（即以γf代替f）处理局部均匀受压承载力计算f——砌体抗压强度设计值，可不考虑调整系数γa影响γ——砌体局压强度提高系数

Nl≤γfAl四面约束：γ≤2.5三面约束：γ≤2.0两面约束：γ≤1.5一面约束：γ≤1.25A0——影响局压强度的计算面积计算公式AlbhA0=(a+c+h)hhacAlhA0=(b+2h)hhbhAlhh1bh1

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

hA0=(a+h)hahaa00.4a0N0梁端支承处砌体局部受压——不均匀

梁弯曲变形，支座处产生转角，下部有脱开趋势受力特点有效支承长度：a0≤a梁端支承处砌体局部受压——不均匀受力特点有效支承长度：a0≤a梁端压力Nl作用点位置——靠近墙体内缘0.4a0处Nl产生的压应力分布——呈抛物线形，近内缘处最大应考虑上部荷载对局压强度的影响——局压面上除Nl外，还有上部荷载N0作用?梁弯曲变形，支座处产生转角，下部有脱开趋势上部荷载N0影响梁端底部砌体产生压缩变形，梁顶部与砌体脱开形成水平裂缝——产生“卸荷内拱”，使局部受压面积上的荷载减少。N0适当折减——引入上部荷载折减系数ψ现象处理Ψ取值规定：当A0/Al≥3时，不考虑N0（取ψ=0）ψN0＋Nl≤ηγfAl梁端下砌体局压承载力计算N0——局压面内上部轴向力设计值，N0＝σ0Al，σ0取上部墙体内平均压应力设计值；Nl——梁端支承压力设计值；Al——局部受压面积，Al＝a0b，b为梁宽；η——底部压应力图形完整系数，一般取0.7(过梁、墙梁取1.0)。垫块下砌体局部受压扩大梁端支承面积，使压力较均匀地传至砌体截面上，增加局压承载力。垫块作用预制垫块——改善局压面内受力状况，

增大局压面积现浇垫块——增大垫块宽度垫块类型垫块构造垫块高度tb：≥180mm垫块宽度bb：自梁边挑出≯tb垫块长度ab≥180mm壁柱上伸入翼墙：≥120mmψN0＋Nl≤ηγfAl现浇垫块时梁端下砌体局压承载力计算受力情况未改变，仅增大了局压面积Al，Al＝a0