砌體結(jié)構(gòu)課件

1、砌體結(jié)構(gòu)( Masonry Structure )莆田學(xué)院 20072008學(xué)年第二學(xué)期課程教師：陳凡E-mail：QQ：463399584Tel：目 錄砌體材料及砌體的力學(xué)性能2砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算方法33緒論3137混合結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述6過梁、墻梁、挑梁及墻體的構(gòu)造措施35混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì)砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算42第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算受壓構(gòu)件1局部受壓325配筋砌塊砌體構(gòu)件簡(jiǎn)述34配筋磚砌體構(gòu)件軸心受拉、受彎和受剪33第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算本章知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)摘要 1.重點(diǎn)掌握磚砌體受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算方法，磚砌體局部受壓中，掌握局部均勻受壓、梁端局部受壓和梁下設(shè)有剛性墊塊受壓

2、的承載力計(jì)算方法，了解集中荷載下柔性的鋼筋混凝土墊梁下的局部受壓計(jì)算方法； 2.熟悉磚砌體的軸心受拉、受彎和受剪的承載力計(jì)算方法； 3.熟悉配筋磚砌體構(gòu)件的構(gòu)造和承載力計(jì)算方法； 4.了解配筋砌塊砌體簡(jiǎn)述。44.1 受壓構(gòu)件第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算4.1.1 概述 一、分析不同偏心距下，砌體受壓的工作情況： 1.偏心距不大：構(gòu)件全截面參加工作，應(yīng)力圖形成曲線分布，即其豐滿程度較直線分布時(shí)為大。(見圖4-1a、b) 2.偏心距加大 使截面受拉一側(cè)開裂 構(gòu)件截面削弱 區(qū)別于砌體受彎時(shí)的工作情況 二、由于偏心受壓時(shí)砌體極限變形值較軸心受壓時(shí)增大 其偏心受壓極限強(qiáng)度 軸心受壓極限強(qiáng)度 偏心距越大，

3、極限強(qiáng)度增加越大 材料力學(xué)公式不適用5 一、計(jì)算公式：第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算 三、規(guī)范(73) 采用統(tǒng)一的計(jì)算公式，引入偏心影響系數(shù) 、穩(wěn)定系數(shù) ，對(duì)偏心受壓較大的構(gòu)件還引入穩(wěn)定系數(shù)的修正系數(shù) 。規(guī)范(88、2001)將偏心影響系數(shù)和穩(wěn)定系數(shù)合并為一個(gè)系數(shù) 。4.1.2 偏心影響系數(shù) 或?qū)匦谓孛妫? 一、計(jì)算公式：第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算4.1.3 穩(wěn)定系數(shù)7 一、計(jì)算公式：第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算4.1.4 基本公式 二、公式中截面積A的計(jì)算中，對(duì)帶壁柱墻，其翼緣寬度規(guī)定為：(砌體規(guī)范2001)4.2.8帶壁柱墻的計(jì)算截面翼緣寬度 可按下列規(guī)定采用： 1.多層房屋，當(dāng)有門窗洞

4、口時(shí)，可取窗間墻寬度；當(dāng)無門窗洞口時(shí)，每側(cè)翼墻寬度可取壁柱高度的1/3。 8第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算 2.單層房屋，可取壁柱寬加2/3墻高，但不大于窗間墻寬度和相鄰壁柱間距離。 3.計(jì)算帶壁柱墻的條形基礎(chǔ)時(shí)，可取相鄰壁柱間的距離 三、影響系數(shù) 的計(jì)算公式和表格具體見書。 四、在計(jì)算影響系數(shù) 或查表時(shí)，應(yīng)對(duì)構(gòu)件的高厚比 進(jìn)行修正，具體如下： 注:對(duì)矩形截面構(gòu)件，當(dāng)軸向力偏心方向的截面邊長(zhǎng)大于另一方向的邊長(zhǎng)時(shí)，除按偏心受壓計(jì)算外，還應(yīng)對(duì)較小邊長(zhǎng)方向按軸心受壓進(jìn)行驗(yàn)算。 4.1.5 有關(guān)問題的討論自學(xué)9第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算具體見表5.1.3所示：10第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算11第四章

5、 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算12 以M2.5砂漿為準(zhǔn)，折算高厚比：第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算4.1.6 簡(jiǎn)化建議 當(dāng)砂漿強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為其他值時(shí)， 為：4.1.7 雙向偏心受壓自學(xué)4.1.8 計(jì)算示例見書：P7983的例4-1例4-6134.2 局部受壓第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算4.2.1 局部均勻受壓 一、分析局部均勻受壓的抗壓強(qiáng)度提高的原因： 1.“套箍強(qiáng)化” 三向應(yīng)力狀態(tài) 2.壓力的擴(kuò)散 二、砌體局部抗壓強(qiáng)度 的計(jì)算公式：14第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算 三、提高系數(shù) 的限值規(guī)定：式中： 影響局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積，具體規(guī)定為： 即不考慮強(qiáng)度調(diào)整系數(shù) 局部受壓面積 砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可不調(diào)整

6、； 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)； 1.避免出現(xiàn)劈裂破壞的上限規(guī)定，四種見上圖： 2.多孔磚砌體混凝土砌塊房屋內(nèi)，縱橫墻交接處有灌孔如果沒有灌孔 均勻局部受壓承載力的計(jì)算公式： 除上述第二種情況外，其他15第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算影響局部抗壓強(qiáng)度計(jì)算面積的情況有如下四種：1.情況一的計(jì)算公式：2.情況二的計(jì)算公式：3.情況三的計(jì)算公式：4.情況四的計(jì)算公式：164.2.2 梁端局部受壓第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算 一、梁端支承處砌體的局部受壓承載力計(jì)算公式：式中： 上部荷載的折減系數(shù) 局部受壓面積上部軸向力設(shè)計(jì)值 砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可不調(diào)整； 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)；見P8687的分析，右

7、式偏于安全。上部平均壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值17第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算附注： 的偏心距規(guī)定： 梁端支座反力； 梁端底面受壓應(yīng)力圖形的完整性系數(shù)；一般可取對(duì)于過梁和墻梁， 梁下局部受壓面積梁寬梁端有效支承長(zhǎng)度對(duì)屋蓋：對(duì)樓蓋：184.2.3 梁下設(shè)有剛性墊塊第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算 一、設(shè)置剛性墊塊的作用： 1.擴(kuò)大局部受壓面積； 2.使梁和屋架只擱置在較厚的壁柱上，而不伸入墻內(nèi)。式中： 上部荷載的折減系數(shù) 局部受壓面積 砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可不調(diào)整； 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)；見P8687的分析，右式偏于安全。 二、剛性墊塊的規(guī)格要求，規(guī)范規(guī)定： 1.壁柱上墊塊伸入翼墻內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于120mm；

8、 2.厚度 ，自梁側(cè)邊算起墊塊的挑出長(zhǎng)度 具體見下圖所示，書P90的圖4-13。 三、設(shè)置預(yù)制剛性墊塊的砌體局部受壓承載力計(jì)算：19第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算式中： 上部荷載的折減系數(shù) 局部受壓面積 砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可不調(diào)整； 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)；見P8687的分析，右式偏于安全。20第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算式中： 設(shè)置剛性墊塊砌體的局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù) 砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；見P8687的分析，右式偏于安全。 墊塊底面積以外的砌體對(duì)局部受壓強(qiáng)度能提供有利影響，但考慮到墊塊底面壓應(yīng)力的不均勻，并為偏于安全，使墊塊外砌體面積的有利影響系數(shù) 。 墊塊面積 上由上部荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的軸向

9、力設(shè)計(jì)值， ； 墊塊上 和 合力的影響系數(shù)，此時(shí)只考慮荷載偏心影響而不考慮縱向彎曲影響，即用查表法或作圖法中按 求取 ，這時(shí) 中的 按 采用； 局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù) 按前述的公式計(jì)算，以 代替 計(jì)算。 在帶壁柱墻的壁柱內(nèi)設(shè)置預(yù)制剛性墊塊，由于墻的翼線部分大多位于壓應(yīng)力較小處，參加工作程度有限，因此 只取壁柱截面而不計(jì)翼緣部分， 。21第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算 四、設(shè)置與梁端現(xiàn)澆成整體的墊塊(如下圖所示) 在梁撓曲變形時(shí)，由于墊塊與梁端現(xiàn)澆成整體，它們一同轉(zhuǎn)動(dòng)，該墊塊起不到剛性墊塊的作用。這時(shí)，梁端支承處砌體的局部受壓承載力，仍應(yīng)按第二節(jié)的梁端局部受壓情況進(jìn)行計(jì)算。但需注意，式中 ，并在計(jì)算

10、 時(shí)，采用下式計(jì)算： 式中： 剛性墊塊的影響系數(shù)，具體見P90表4-2；附注：墊塊上 的偏心距規(guī)定： (距墻內(nèi)邊)224.2.4 集中荷載下柔性的鋼筋混凝土墊梁第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算 主要掌握兩個(gè)公式，P91的公式(4-16)和公式(4-18)。式中： 上部荷載的折減系數(shù) 局部受壓面積 砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可不調(diào)整； 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)；見P8687的分析，右式偏于安全。4.2.5 計(jì)算示例 例4-8 梁端局部受壓承載力驗(yàn)算； 例4-9 有剛性墊塊的梁端局部受壓承載力驗(yàn)算； 例4-10 梁端局部受壓承載力驗(yàn)算+設(shè)置柔性墊梁的承載力驗(yàn)算。234.3 軸心受拉、受彎和受剪第四章 砌體結(jié)

11、構(gòu)的承載力計(jì)算4.3.1 基本公式 一、軸心受拉 1.示例見下圖的圓形水池，沿齒縫截面軸心受拉構(gòu)件。 2.承載力計(jì)算公式 二、受彎 1.示例見上圖：其中圖(b)所示帶壁柱的擋土墻，在土壓力作用下垂直截面內(nèi)將產(chǎn)生沿齒縫或沿磚和豎向灰縫的彎曲受拉；圖(c)懸臂式擋土墻，將發(fā)生沿通縫的彎曲受拉。24第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算 2.由于受彎構(gòu)件的截面內(nèi)還產(chǎn)生剪力，對(duì)受彎構(gòu)件，除進(jìn)行抗彎計(jì)算外，還應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的抗剪計(jì)算： 受彎：受剪： 三、沿水平通縫的受剪 上圖所示某無拉桿拱的支座截面處，由于拱的推力使支座水平截面受剪。如果該拱支座采用磚或砌塊砌體，則可能產(chǎn)生沿水平通縫截面的受剪破壞。其抗剪承載力取決于砌體沿通縫的抗剪承載力和作用在截面上的壓力所產(chǎn)生摩擦力的總和，計(jì)算公式為： 25 例4-11 軸心受拉承載力驗(yàn)算； 例4-12 受彎承載力驗(yàn)算，含受彎和受剪； 例4-13 無拉桿的拱支座截面的受剪承載力驗(yàn)算。4.3.2 計(jì)算示例第四章 砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算式中： 上部荷載的折減系數(shù) 局部受壓面積 砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可不調(diào)整； 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)；見P8687的分析，右式偏于安全。26 例4-11 軸心受拉承載力驗(yàn)算；