




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、無筋砌體構(gòu)件承載力的特點(diǎn)和計(jì)算方法上節(jié)課的回顧第3章 砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則一砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50032001采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限設(shè)計(jì)方法,以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度,采用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。二砌體結(jié)構(gòu)在多數(shù)情況下以承受自重為主的結(jié)構(gòu),除考慮一般的荷載組合(永久荷載1.2,可變荷載1.4)外,增加了以受自重為主的內(nèi)力組合式三砌體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量控制為A、B、C三個(gè)等級(jí),砌體規(guī)范中所列砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是按B級(jí)確定的,當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)不為B級(jí)時(shí),應(yīng)對(duì)砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值進(jìn)行調(diào)整。四 砌體的強(qiáng)度計(jì)算指標(biāo)包括抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和抗剪強(qiáng)度
2、設(shè)計(jì)值 學(xué)習(xí)要點(diǎn):(1)了解無筋砌體受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)和影響 受壓承載力的主要因素。(2)熟練掌握無筋砌體受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算 方法。(3)了解無筋砌體局部受壓時(shí)的受力特點(diǎn)及其 破壞形態(tài)。(4)熟練掌握 梁下砌體局部受壓承載力驗(yàn)算 方法和梁下設(shè)置剛性墊塊時(shí)的局部受壓承 載力驗(yàn)算方法以及有關(guān)的構(gòu)造要求。 (5)了解無筋砌體受彎、受剪及受拉構(gòu)件的破 壞特征及承載力的計(jì)算方法。 4.1 受壓構(gòu)件 軸心受壓短柱是指高厚比 的軸心受壓構(gòu)件。這里H0為構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度,h為墻厚或矩形截面柱的短邊長(zhǎng)度。 試驗(yàn)結(jié)果表明:無筋砌體短柱在軸心壓力作用下,截面壓應(yīng)力均勻分布。隨著壓力增大,首先在單磚上出現(xiàn)垂直裂縫,繼
3、而裂縫連續(xù)、貫通,將構(gòu)件分成若干豎向小柱,最后豎向砌體小柱因失穩(wěn)或壓碎而發(fā)生破壞。軸心受壓短柱的承載力計(jì)算公式為: (4-1)式中: A構(gòu)件的截面面積; f砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 長(zhǎng)柱是指其受壓承載力不僅與截面和材料有關(guān),還要考慮偏心的不利影響以及高厚比影響的柱。 由于荷載作用位置的偏差、砌體材料的不均勻及施工誤差,使軸心受壓構(gòu)件產(chǎn)生附加彎矩和側(cè)向撓曲變形。當(dāng)構(gòu)件的高厚比較小時(shí),附加彎矩引起的側(cè)向撓曲變形很小,可以忽略不計(jì)。當(dāng)構(gòu)件的高厚比較大時(shí),由附加彎矩引起的側(cè)向變形不能忽略,因?yàn)閭?cè)向撓曲又會(huì)進(jìn)一步加大附加彎矩,進(jìn)而又使側(cè)向撓曲增大,致使構(gòu)件的承載力明顯下降。當(dāng)構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比很大時(shí),還可能發(fā)生
4、失穩(wěn)破壞。 為此,在軸心受壓長(zhǎng)柱的承載力計(jì)算公式中引入穩(wěn)定系數(shù) ,以考慮側(cè)向撓曲對(duì)承載力的影響,即 (4-2) 式(4-2)中穩(wěn)定系數(shù) 為長(zhǎng)柱承載力與相應(yīng)短柱承載力的比值,應(yīng)用臨界應(yīng)力表達(dá)式,得 (4-3) 式中:E砌體材料的切線模量; 構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比。 當(dāng)構(gòu)件截面為矩形時(shí), ,將此式和切線模量E的表達(dá)式(26)代入(43)并取 , 得 (4-4)式中: 構(gòu)件的高厚比; 考慮砌體變形性能的系數(shù)(主要與砂漿強(qiáng)度等級(jí)有關(guān),當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級(jí)大于或等于M5時(shí), ;當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級(jí)等于時(shí), ;當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級(jí)等于0時(shí), )。 偏心受壓短柱是指 的偏心受壓構(gòu)件。大量偏心受壓短柱的加荷破壞試驗(yàn)證明,當(dāng)構(gòu)件上作用的荷
5、載偏心距較小時(shí),構(gòu)件全截面受壓,由于砌體的彈塑性性能,壓應(yīng)力分布圖呈曲線形圖41。 隨著荷載的加大,構(gòu)件首先在壓應(yīng)力較大一側(cè)出現(xiàn)豎向裂縫,并逐漸擴(kuò)展,最后,構(gòu)件因壓應(yīng)力較大一側(cè)塊體被壓碎而破壞。當(dāng)構(gòu)件上作用的荷載偏心距增大時(shí),截面應(yīng)力分布圖出現(xiàn)較小的受拉區(qū)圖41(b),破壞特征與上述全截面受壓相似,但承載力有所降低。 進(jìn)一步增大荷載偏心距,構(gòu)件截面的拉應(yīng)力較大,隨著荷載的加大,受拉側(cè)首先出現(xiàn)水平裂縫,部分截面退出工作圖41(c)。繼而壓應(yīng)力較大側(cè)出現(xiàn)豎向裂縫,最后該側(cè)快體被壓碎,構(gòu)件破壞。 圖4-1 偏心受壓短柱截面應(yīng)力分布 注意: 偏心受壓短柱隨偏心距的增大,構(gòu)件邊緣最大壓應(yīng)變及最大壓應(yīng)力均
6、大于軸心受壓構(gòu)件,但截面應(yīng)力分布越不均勻,以及部分截面受拉退出工作,其極限承載力較軸心受壓構(gòu)件明顯下降。 在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上提出偏心受壓短柱的承載力計(jì)算公式如下 (4-5) 式中: 偏心影響系數(shù)偏心受壓短柱承載力與軸心受壓短柱承載力(fA)的比值。 我國(guó)所作的矩形截面、T形截面及環(huán)形截面短柱偏心受壓破壞試驗(yàn)的散點(diǎn)圖見圖42。圖42中縱坐標(biāo)為構(gòu)件偏心受壓承載力與軸心受壓承載力(fA)比值 ,橫坐標(biāo)為偏心率,即偏心距e和截面回轉(zhuǎn)半徑 之比,由圖可以明顯看出受壓承載力隨偏心距增大而降低,即 是小于1的系數(shù),稱為偏心距e對(duì)受壓短柱承載力的影響系數(shù)。 圖4-2 偏心距影響系數(shù) 與偏心率 的關(guān)系圖 為
7、了建立 的計(jì)算公式,假設(shè)偏心受壓構(gòu)件從加荷至破壞截面應(yīng)力呈直線分布,按材料力學(xué)公式計(jì)算截面邊緣最大應(yīng)力為 式中: y截面形心至最大壓應(yīng)力一側(cè)邊緣的距離; i截面的回轉(zhuǎn)半徑; I截面沿偏心方向的慣性矩;A截面面積。 若設(shè)有截面邊緣最大應(yīng)力為強(qiáng)度條件,則有 (4-6) 圖4-2中虛線為按式(4-6)計(jì)算 的值??梢钥闯觯床牧狭W(xué)公式計(jì)算,考慮全截面參加工作的偏心受壓構(gòu)件承載力,由于沒有計(jì)入材料的彈塑性性能和破壞時(shí)邊緣應(yīng)力的提高,計(jì)算值均小于試驗(yàn)值。 當(dāng)偏心距較大時(shí),盡管截面的塑性性能表現(xiàn)得更為明顯,但由于隨偏心距增大受拉區(qū)截面退出工作的面積增大,使按式(4-6)算得的承載力與試驗(yàn)值逐漸接近。為此
8、,砌體規(guī)范對(duì)式(4-6)進(jìn)行修正,假設(shè)構(gòu)件破壞時(shí)在加荷點(diǎn)處的應(yīng)力為f,即: (4-7) 圖4-2中實(shí)線為按式(4-7)計(jì)算 的值??梢钥闯觯c試驗(yàn)結(jié)果符合較好。式(4-7)可用于任意形式截面的偏心受壓構(gòu)件。 對(duì)于矩形截面, 代入式(4-7),得 (4-8) 式中,h為矩形截面荷載偏心方向的邊長(zhǎng)。對(duì)于T形截面偏心受壓短柱, 計(jì)算公式為 (4-9) 式中,hT為T形截面的折算高度,可近似取hT。 高厚比 的偏心受壓柱稱為偏心受壓長(zhǎng)柱。該類柱在偏心壓力作用下,須考慮縱向彎曲變形(側(cè)向撓曲)(圖4-3)產(chǎn)生的附加彎矩對(duì)構(gòu)件承載力的影響。很顯然,在其他條件相同時(shí),偏心受壓長(zhǎng)柱較偏心受壓短柱的承載力進(jìn)一
9、步降低。 試驗(yàn)與理論分析證明,除高厚比很大(一般超過30)的細(xì)長(zhǎng)柱發(fā)生失穩(wěn)破壞外,其他均發(fā)生縱向彎曲破壞。破壞時(shí)截面的應(yīng)力分布圖形及破壞特征與偏心受壓短柱基本相同。因此,其承載力計(jì)算公式可用類似于偏心受壓短柱公式的形式,即 (4-10)圖4-3 偏心受壓長(zhǎng)柱的縱向彎曲 其中 (4-11) 式中: 考慮縱向彎曲的偏心距影響系數(shù); 附加偏心距。 可根據(jù)邊界條件確定,即時(shí), , 為軸心受壓穩(wěn)定系數(shù),將這一條件代入式(4-11)得 (4-12)將式(4-12)代入式(4-11),得 (4-13) 對(duì)于矩形截面, 代入式(4-13)得矩形截面的表達(dá)式為 (4-14) 將式(4-4)代入式(4-14)得
10、的另一種表達(dá)形式如下: (4-15) 對(duì)于 的短柱,可取式(4-14)中的 即得 (4-16) 式(4-14)、式(4-15)及式(4-16)也適用于T形截面,只需以折算厚度hT代替h。 砌體規(guī)范對(duì)無筋砌體受壓構(gòu)件,不論是軸心受壓或偏心受壓,也不論是短柱或長(zhǎng)柱,統(tǒng)一的承載力設(shè)計(jì)計(jì)算公式為 (4-17) 式中:N 軸向壓力設(shè)計(jì)值; f 砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(按表3-33-8 采用); A 截面面積(對(duì)各類砌體按毛面積 計(jì)算)。 高厚比 和軸向力偏心距e對(duì)受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)(可用式4-13或式4-14、式4-15計(jì)算,也可查表4-24-4)。注意: (1)在用公式計(jì)算或查表確定 時(shí),偏心距按下式
11、計(jì)算: 式中,M、N分別為作用在受壓構(gòu)件上的彎矩、軸向力設(shè)計(jì)值。 (2)在計(jì)算承載力影響系數(shù) 或查 表時(shí),高厚比 應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù) ,以考慮不同類型砌體受壓性能的差異。即 對(duì)矩形截面 (4-18) 對(duì)T形截面 (4-19)式中: 不同砌體材料的高厚比修整系數(shù) (按表4-4采用); H0受壓構(gòu)件的計(jì)算高度(按表6-5采 用); h 矩形截面在軸向力偏心方向的邊 長(zhǎng),當(dāng)軸心受壓時(shí)截面較小邊長(zhǎng); hT T形截面的折算厚度(可近似按hT 3.5 i計(jì)算,I為截面回轉(zhuǎn)半徑)。 表4-4 高厚比調(diào)整系數(shù) 注:對(duì)灌孔混凝土砌塊,取。 (3)偏心受壓構(gòu)件的偏心距過大,構(gòu)件的承載力明顯下降,既不經(jīng)濟(jì)又不合理。另外
12、,偏心距過大,可使截面受拉邊出現(xiàn)過大水平裂縫,給人以不安全感。因此,砌體規(guī)范規(guī)定,軸向力偏心距e不應(yīng)超過y,y為截面中心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離(圖4-4)。 圖4-4 y取值示意圖 (4) 當(dāng)偏心受壓構(gòu)件的偏心距超過規(guī)范規(guī)定的允許值,可采用設(shè)有中心裝置的墊塊或設(shè)置缺口墊塊調(diào)整偏心距(圖4-5),也可采用磚砌體和鋼筋混凝土面層(或鋼筋砂漿面層)組成的組合磚砌體構(gòu)件。 圖4-5 減小偏心距的措施 【例1】截面490620mm的磚柱,采用MUl0燒結(jié)普通磚及水泥砂漿砌筑,計(jì)算高度H056m,柱頂承受軸心壓力標(biāo)準(zhǔn)值Nk189.6kN(其中永久荷載135 kN,可變荷載54.6 kN)。試驗(yàn)
13、算核柱截面承載力。 解: 由可變荷載控制組合該柱柱底截面 N=1.2(180.490.625.6135) =275.18kN 由永久荷載控制組合該柱柱底截面N=1.35(180.490.625.6135) =278.19 kN取該柱底截面上軸向力設(shè)計(jì)值為N278.19 kN 磚柱高厚比 ,查附表, 0.86 根據(jù)磚和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)查表14-3,得砌體軸心抗壓強(qiáng)度f=1.30 N/mm2。砂漿采用水泥砂漿,取砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整系數(shù) kN 278.19 kN, 該柱安全。 【例2 】 一矩形截面偏心受壓柱,截面尺寸490620mm,柱的計(jì)算高度H05.6m,采用MU10燒結(jié)粘土磚和M5N=160
14、 kN, 彎矩設(shè)計(jì)值M=13.55kN.m。試驗(yàn)算柱的承載力。 解: 1驗(yàn)算長(zhǎng)邊方向柱的承載力 荷載偏心距(按內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算) mm 0.3 m2 由表14-3得 f2 kN 160 kN ,該柱安全。 2驗(yàn)算短邊方向柱的承載力 由于縱向偏心方向的截面邊長(zhǎng)620mm大于另一方向的邊長(zhǎng)490mm,故還應(yīng)對(duì)較小邊長(zhǎng)方向按軸心受壓進(jìn)行驗(yàn)算.高厚比 ,查附表, 0.865 160 kN 該柱安全。 【例3】 一單層單跨無吊車工業(yè)廠房窗間墻截面如圖46,計(jì)算高度H0=7m,墻體用MU10單排孔混凝土砌塊及砂漿砌筑(f2),灌孔混凝土強(qiáng)度等級(jí)Cb20(fc=9.6 N/mm2),混凝土砌塊孔洞率=35%,
15、砌體灌孔率33%.承受軸力設(shè)計(jì)值N=155kN,M=22.44 kN.m,荷載偏向肋部。試驗(yàn)算該窗間墻。 圖46 例題3中的圖(單位:mm) 解:1截面幾何特征 截面面積 A220024037038022 截面形心位置 慣性矩 回轉(zhuǎn)半徑 折算厚度 2確定偏心矩 434.8=260.88mm 3 確定系數(shù) 高厚比 ,查附表, 4承載力計(jì)算灌孔混凝土面積和砌體毛面積的比值 灌孔砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 155 kN 該墻安全。 本節(jié)小結(jié) (1) 無筋砌體受壓構(gòu)件按照高厚比的不同以及荷載作用偏心距的有無,可分為軸心受壓短柱、軸心受壓長(zhǎng)柱、偏心受壓短柱和偏心受壓長(zhǎng)柱。在截面尺寸和材料強(qiáng)度等級(jí)一定的條件下,
16、在施工質(zhì)量得到保證的前提下,影響無筋砌體受壓承載力的主要因素是構(gòu)件的高厚比 和相對(duì)偏心距。砌體規(guī)范用承載力影響系數(shù)考慮以上兩種因素的影響。 (2) 在設(shè)計(jì)無筋砌體偏心受壓構(gòu)件時(shí),偏心距過大,容易在截面受拉邊產(chǎn)生水平裂縫,致使受力截面減小,構(gòu)件剛度降低,縱向彎曲影響增大,構(gòu)件的承載力明顯降低,結(jié)構(gòu)既不安全又不經(jīng)濟(jì),所以砌體規(guī)范限制偏心距不應(yīng)超過y(y為截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離)。為了減小軸向力的偏心距,可采用設(shè)置中心墊塊或設(shè)置缺口墊塊等構(gòu)造措施。 局部受壓 當(dāng)豎向壓力作用在砌體的局部面積上時(shí)稱為砌體局部受壓。砌體局部受壓按照豎向壓力分布不同可分為兩種情況,即砌體局部均勻受壓和砌
17、體局部非均勻受壓。砌體局部均勻受壓是指豎向壓力均勻作用在砌體的局部受壓面積上,例如軸心受壓鋼筋混凝土柱(材料強(qiáng)度高于下部砌體)作用于下部砌體的情況4-9(a)。 砌體局部非均勻受壓主要指鋼筋混凝土梁端支承處砌體的受壓情況4-9(b)。另外,嵌固于砌體中的懸挑構(gòu)件在豎直荷載作用下梁的嵌固邊緣砌體、門窗洞口鋼筋混凝土過梁、墻梁等端部支承處的砌體也處于局部受壓的情況。 圖 4-9 砌體的局部受壓 砌體局部受壓是砌體結(jié)構(gòu)中常見的受力形式,由于局部受壓面積小,而上部傳下來的荷載往往很大,當(dāng)設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)時(shí),均可釀成極其嚴(yán)重的工程事故。 4.3.1 砌體的局部均勻受壓 1. 砌體局部均勻受壓的破壞形態(tài) 通
18、過對(duì)砌體墻段中部施加均勻局部壓力的實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)砌體局部均勻受壓一般有以下兩種破壞形態(tài): (1) 豎向裂縫發(fā)展引起的破壞。如圖4-10(a)所示墻體,當(dāng)局部壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí),在離局壓墊板下23皮磚處首先出現(xiàn)豎向裂縫。隨著局部壓力的增大,豎向裂縫豎向增多的同時(shí),在局壓墊兩側(cè)附近還出現(xiàn)斜向裂縫。部分豎向裂縫向上、向下延伸并開展形成一條明顯的主裂縫使砌體喪失承載力而破壞。這是砌體局壓破壞中的基本破壞形式。 (2) 劈裂破壞。當(dāng)砌體面積大而局部受壓面積很小時(shí),初裂荷載和破壞荷載很接近,砌體內(nèi)一旦出現(xiàn)豎向裂縫,就立即成為一個(gè)主裂縫而發(fā)生劈裂破壞圖4-9(b)。這種破壞為突然發(fā)生的脆性破壞,危害很大,在
19、設(shè)計(jì)中應(yīng)避免出現(xiàn)這種破壞。 另外,當(dāng)塊體強(qiáng)度很低時(shí),會(huì)出現(xiàn)墊板下塊體受壓破壞圖4-10(c)。 圖 4-10 砌體局部均勻受壓的破壞形態(tài) 2. 砌體局部受壓應(yīng)力狀態(tài)分析 局部受壓實(shí)驗(yàn)證明,砌體局部受壓的承載力大于砌體抗壓強(qiáng)度與局部受壓面積的乘積,即砌體局部受壓強(qiáng)度較普通受壓強(qiáng)度有所提高。這是由于砌體局部受壓時(shí)未直接受壓的外圍砌體對(duì)直接受壓的內(nèi)部砌體的橫向變形具有約束作用,同時(shí)力的擴(kuò)散作用也是提高砌體局部受壓強(qiáng)度的重要原因。 由砌體局部受壓應(yīng)力狀態(tài)理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試可得出一般墻段在中部局壓荷載作用下,試件中線上橫向應(yīng)力 和豎向應(yīng)力 的分布以及豎向應(yīng)力擴(kuò)散分別見圖4-11(a)、(b)所示。由4-
20、11(a)可以看出橫向應(yīng)力 在鋼墊板下面一段為壓應(yīng)力,此段受局部壓力的砌體處于雙向或三向(當(dāng)中心局壓時(shí))受力狀態(tài),因而提高了該處砌體的抗壓強(qiáng)度。橫向應(yīng)力 在墊板下最大,向下很快變小至零進(jìn)而轉(zhuǎn)為橫向拉應(yīng)力。 當(dāng)橫向拉應(yīng)力超過砌體的抗拉強(qiáng)度時(shí)即出現(xiàn)豎直裂縫。橫向拉壓力的最大值一般在墊板下23皮磚處,這與試驗(yàn)中豎向裂縫首先在墊板下23皮磚處出現(xiàn)是一致的。在試件中線上產(chǎn)生橫向壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的原因,可從4-11(b)豎向應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象給出解釋。圖中0點(diǎn)是力線的拐點(diǎn),其上面曲線向內(nèi)凹,說明有內(nèi)向的壓應(yīng)力存在;拐點(diǎn)以下力線向外凹,說明有向外的拉應(yīng)力存在。 圖4-11 砌體局部均勻受壓時(shí)的應(yīng)力狀態(tài) 可以看出,當(dāng)
21、第一條豎向裂縫出現(xiàn)時(shí),砌體并沒有破壞,因?yàn)閮H在小范圍內(nèi)砌體達(dá)到抗拉強(qiáng)度。隨著和載的增加,豎向裂縫向上、下發(fā)展并有新的豎向裂縫和斜裂縫產(chǎn)生,將砌體分割為許多條帶,當(dāng)條帶達(dá)到其豎向承載能力時(shí)砌體破壞。 當(dāng)砌體面積很大而局部受壓面積很小時(shí),砌體內(nèi)橫向拉應(yīng)力分布趨于均勻,即沿著縱向較長(zhǎng)的一段同時(shí)達(dá)到砌體抗拉強(qiáng)度致使砌體發(fā)生突然的劈裂破壞。 3.砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù) 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù) 為砌體局部抗壓強(qiáng)度與砌體抗壓強(qiáng)度的比值。砌體的抗壓強(qiáng)度為 ,則砌體的局部抗壓強(qiáng)度為 。通過對(duì)各種均勻局部受壓砌體的試驗(yàn)研究,砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù) 用式(4-27)計(jì)算: (427) 式中: A。影響砌體局部
22、抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積 (按圖4-12中相應(yīng)情況的公式計(jì)算); Al 局部受壓面積。 式(4-27)有著明確的物理意義,等號(hào)右邊第一項(xiàng)可視為砌體處于一般受壓狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度系數(shù),第二項(xiàng)可視為砌體由于局部受壓而提高的抗壓強(qiáng)度系數(shù)??梢钥闯?,影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的主要因素為影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積A。與砌體局部受壓面積Al的比值A(chǔ)。/Al。A。/Al越大局部抗壓強(qiáng)度提高越多。 由試驗(yàn)和理論分析知道A。/Al過大時(shí),砌體灰發(fā)生突然的劈裂破壞。為了防止劈裂破壞和局部受壓驗(yàn)算的安全,砌體規(guī)范規(guī)定按式(4-27)計(jì)算的局部抗壓強(qiáng)度系數(shù)值 應(yīng)符合下列規(guī)定。 在圖4-12(a)的情況下, ;在圖4-12(b
23、)的情況下, ;在圖4-12(c)的情況下, ;在圖4-12(d)的情況下, 。對(duì)于多孔磚砌體以及按照砌體規(guī)范要求灌孔的砌體砌塊,在4-12(a)、(b)及(c)的情況下,應(yīng)符合 1.5。未灌孔混凝土砌塊砌體, 1.0。 圖4-12 影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積 h、h1為墻厚或柱的較小邊長(zhǎng);a、b為矩形局部受壓面積的邊長(zhǎng);c為矩形局部受壓面積Al的外邊緣至構(gòu)件邊緣的較小距離,當(dāng)大于h時(shí),應(yīng)取c=h 砌體均勻局部受壓承載力按式(4-28)計(jì)算: (4-28)式中 : Nl局部壓力設(shè)計(jì)值; 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù); Al 局部受壓面積; f 砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(不考慮構(gòu)件 截面面積過小強(qiáng)度調(diào)
24、整系數(shù)的影 響)。 梁端支承處砌體局部受壓是砌體結(jié)構(gòu)中最常見的局部受壓情況。梁端支承處砌體局部受壓面上壓應(yīng)力的分布與梁的剛度和支座的構(gòu)造有關(guān)。多層砌體結(jié)構(gòu)中的墻梁或鋼筋混凝土過梁,由于梁與其上砌體共同工作,形成剛度很大的組合梁,彎曲變形很小,可認(rèn)為梁底面壓應(yīng)力為均勻分布圖4-13(a); 桁架或大跨度的梁的支座處為了傳力可靠及受力合理,常在支座處設(shè)置中心傳力構(gòu)造裝置圖4-13(b),其壓應(yīng)力分布也可視為均勻分布。當(dāng)梁端支承處砌體處于均勻受壓時(shí),其局部受壓承載力按式(4-28)計(jì)算。 支承在砌體墻或柱上的普通梁,由于其剛度較小,在上部和載作用下均發(fā)生明顯的撓曲變形。下面著重討論梁端下砌體處于不均
25、勻受壓狀態(tài)時(shí)的局部受壓承載力的計(jì)算問題。 圖4-13 梁端砌體均勻受壓 1.梁支承在砌體墻或柱上時(shí),梁端的有效支承長(zhǎng)度a0 支承在砌體墻或柱上的梁發(fā)生彎曲變形時(shí)梁端有脫離砌體的趨勢(shì),將梁端底面沒有理開砌體的長(zhǎng)度稱為有效支承長(zhǎng)度a0。梁端局部承壓面積則為Ala0b(b為梁截面寬度)。一般情況下a0小于梁在砌體上的擱置長(zhǎng)度a,但也可能等于a,入圖4-14所示。 圖4-14 梁端砌體的非均勻受壓 試驗(yàn)證明梁端有效支承長(zhǎng)度與梁端局部受壓荷載的大小、梁的剛度、砌體的強(qiáng)度、砌體的變形性能及局壓面積的相對(duì)位置等因素有關(guān)。為了簡(jiǎn)化計(jì)算,假設(shè)梁下局部受壓砌體各點(diǎn)的壓縮變形與壓應(yīng)力成正比,砌體的變形系數(shù)為K(N/
26、mm3),梁端轉(zhuǎn)角為 ,則支承內(nèi)邊緣的壓縮變形為a0tan 。該處的壓應(yīng)力為K a0tan 。由于砌體的塑性性能,在承載力極限狀態(tài)假設(shè)壓應(yīng)力分布如圖4-14所示的拋物線形曲線,并設(shè)壓應(yīng)力不均勻系數(shù)為 ,由力的平衡條件可寫出方程(4-29): Nt= Ka0tan a0b 通過大量試驗(yàn)結(jié)果的反算,發(fā)現(xiàn)K/f變化幅度不大,可近似取為mm-1;對(duì)于均勻荷載q作用下的簡(jiǎn)支梁,取Nt= ,tan ; 考慮到混凝土梁裂縫以及長(zhǎng)期荷載對(duì)剛度的影響,混凝土梁的剛度近似取BccIc;由式(4-29)可得a0的近似計(jì)算公式如下: 式中: a0 梁端有效支承長(zhǎng)度(當(dāng)a0 a時(shí),應(yīng) 取a0 =a),mm; hc 梁的截面高度,mm; 砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,MPa。 多層砌體房屋樓面梁端底部砌體局部受壓面上承受的荷載一般由兩部分組成,一部分為由梁傳來的局部壓力Nt,另一部分為梁端上部砌體傳來的壓力N0。設(shè)上部砌體內(nèi)作用的平均壓應(yīng)力為 ,假設(shè)梁與墻上下界面緊密接觸,那么梁端底部承受的上部砌體傳來的壓力N0= Al。由于一般梁不可避免要發(fā)生彎曲變形,梁端下部砌體局部受壓區(qū)在不均勻壓應(yīng)力作用下發(fā)生壓縮變形,梁頂面局部和砌體脫開, 使上部砌
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 六年級(jí)主題課文閱讀拓展計(jì)劃他
- 道路救援車輛維修流程
- 人力資源管理中的薪酬體系設(shè)計(jì)畢業(yè)論文范文
- 造紙企業(yè)安全生產(chǎn)年度培訓(xùn)計(jì)劃
- 初中語文新課標(biāo)教學(xué)改革心得體會(huì)
- 醫(yī)療數(shù)據(jù)管理醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)防范、控制制度及工作流程
- 幼兒園法制教育與社會(huì)實(shí)踐計(jì)劃
- 隧道工程養(yǎng)護(hù)與質(zhì)量管理措施
- 軟件開發(fā)設(shè)計(jì)質(zhì)量保證體系和質(zhì)量保證措施
- 弘揚(yáng)錢學(xué)森精神PPT忠誠(chéng)擔(dān)當(dāng)踐行科學(xué)報(bào)國(guó)之志PPT課件(帶內(nèi)容)
- 汽封加熱器 說明書
- 上半年我國(guó)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)分析與公司應(yīng)對(duì)策略
- 07勞動(dòng)力及資源配備計(jì)劃
- 精餾-化工分離工程課件
- 醫(yī)院健康體檢表完整
- 二年級(jí)上冊(cè)數(shù)學(xué)課件-2.1 乘法、除法一(乘法引入) ▏滬教版 (共16張PPT)
- 無人機(jī)駕駛員國(guó)家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)(2021年版)(word精排版)
- 中國(guó)教育學(xué)會(huì)會(huì)員申請(qǐng)表
- 黃大年式教師團(tuán)隊(duì)申報(bào)
- 新冀人版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)全冊(cè)教案(2022年春修訂)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論