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西安建筑科技大学:《砌体结构》课程电子教案(PPT教学课件)第4章 无筋砌体构件承载力计算

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(1)了解无筋砌体受压构件的破坏形态和影响受压承载力的主要因素。 (2)熟练掌握无筋砌体受压构件的承载力计算方法。 (3)了解无筋砌体局部受压时的受力特点及其破坏形态。 (4)熟练掌握 梁下砌体局部受压承载力验算方法和梁下设置刚性垫块时的局部受压承载力验算方法以及有关的构造要求。 (5)了解无筋砌体受弯、受剪及受拉构件的破坏特征及承载力的计算方法。
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上节课的回顾 第3章砌体结构的设计原贝 砌体结构设计方法 《砌体结构设计规范》GB5003-—2001采用以概率理论为基础的极限设 计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达 式进行计算。 砌体结构在多数情况下以承受自重为主的结构,除考虑一般的荷载 组合(永久荷载1.2,可变荷载14)外,增加了以受自重为主的内力组合 式 砌体结构的施工质量控制为A、B、C三个等级,《砌体规范》中所 列砌体强度设计值是按B级确定的,当施工质量控制等级不为B级时,应 对砌体强度设计值进行调整 四.砌体的强度计算指标包括抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、 弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值

上节课的回顾 第3章 砌体结构的设计原则 一.砌体结构设计方法 《砌体结构设计规范》GB5003—2001采用以概率理论为基础的极限设 计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达 式进行计算。 二.砌体结构在多数情况下以承受自重为主的结构,除考虑一般的荷载 组合(永久荷载1.2,可变荷载1.4)外,增加了以受自重为主的内力组合 式 三.砌体结构的施工质量控制为A、B、C三个等级,《砌体规范》中所 列砌体强度设计值是按B级确定的,当施工质量控制等级不为B级时,应 对砌体强度设计值进行调整。 四. 砌体的强度计算指标包括抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、 弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值

第4章无筋砌体构件承载力计算

第4章 无筋砌体构件承载力计算

学习要点: (1)了解无筋砌体受压构件的破坏形态和影响 受压承载力的主要因素 (2)熟练掌握无筋砌体受压构件的承载力计算 方法。 (3)了解无筋砌体局部受压时的受力特点及其 破坏形态 (4)熟练掌握梁下砌体局部受压承载力验算 方法和梁下设置刚性垫块时的局部受压承 载力验算方法以及有关的构造要求 (5)了解无筋砌体受弯、受剪及受拉构件的破 坏特征及承载力的计算方法

学习要点: (1)了解无筋砌体受压构件的破坏形态和影响 受压承载力的主要因素。 (2)熟练掌握无筋砌体受压构件的承载力计算 方法。 (3)了解无筋砌体局部受压时的受力特点及其 破坏形态。 (4)熟练掌握 梁下砌体局部受压承载力验算 方法和梁下设置刚性垫块时的局部受压承 载力验算方法以及有关的构造要求。 (5)了解无筋砌体受弯、受剪及受拉构件的破 坏特征及承载力的计算方法

4.1受压构件 41.1轴心受压短柱 轴心受压短柱是指高厚比B=n3的轴心 受压构件。这里H为构件的计算长度,b为墙厚 或矩形截面柱的短边长度 试验结果表明:无筋砌体短柱在轴心压力 作用下,截面压应力均匀分布。随着压力增大, 首先在单砖上出现垂直裂缝,继而裂缝连续、 贯通,将构件分成若干竖向小柱,最后竖向砌 体小柱因失稳或压碎而发生破坏。轴心受压短 柱的承载力计算公式为

4.1 受压构件 4.1.1轴心受压短柱 轴心受压短柱是指高厚比 的轴心 受压构件。这里H0为构件的计算长度,h为墙厚 或矩形截面柱的短边长度。 试验结果表明:无筋砌体短柱在轴心压力 作用下,截面压应力均匀分布。随着压力增大, 首先在单砖上出现垂直裂缝,继而裂缝连续、 贯通,将构件分成若干竖向小柱,最后竖向砌 体小柱因失稳或压碎而发生破坏。轴心受压短 柱的承载力计算公式为: 0 3 H h  = 

N,=fA (4-1) 式中 A构件的截面面积 f—砌体的抗压强度设计值

(4-1) 式中: A——构件的截面面积; f——砌体的抗压强度设计值。 N fA u =

412轴心受压长柱 长柱是指其受压承载力不仅与截面和材料有关, 还要考虑偏心的不利影响以及高厚比影响的柱。 由于荷载作用位置的偏差、砌体材料的不均匀及 施工误差,使轴心受压构件产生附加弯矩和侧向挠曲 变形。当构件的高厚比较小时,附加弯矩引起的侧向 挠曲变形很小,可以忽略不计。当构件的高厚比较大 时,由附加弯矩引起的侧向变形不能忽略,因为侧向 挠曲又会进一步加大附加弯矩,进而又使侧向挠曲增 大,致使构件的承载力明显下降。当构件的长细比很 大时,还可能发生失稳破坏

4.1.2轴心受压长柱 长柱是指其受压承载力不仅与截面和材料有关, 还要考虑偏心的不利影响以及高厚比影响的柱。 由于荷载作用位置的偏差、砌体材料的不均匀及 施工误差,使轴心受压构件产生附加弯矩和侧向挠曲 变形。当构件的高厚比较小时,附加弯矩引起的侧向 挠曲变形很小,可以忽略不计。当构件的高厚比较大 时,由附加弯矩引起的侧向变形不能忽略,因为侧向 挠曲又会进一步加大附加弯矩,进而又使侧向挠曲增 大,致使构件的承载力明显下降。当构件的长细比很 大时,还可能发生失稳破坏

为此,在轴心受压长柱的承载力计算公式中 引入稳定系数q0,以考虑侧向挠曲对承载力 的影响,即 N=ofa (4-2) 式(4-2)中稳定系数卯为长柱承载力与 相应短柱承载力的比值,应用临界应力表达式, 得

为此,在轴心受压长柱的承载力计算公式中 引入稳定系数 ,以考虑侧向挠曲对承载力 的影响,即 (4-2) 式(4-2)中稳定系数 为长柱承载力与 相应短柱承载力的比值,应用临界应力表达式, 得 0 N fA u =0 0

A c 丌2E (4-3) f 式中:E砌体材料的切线模量; 2—构件的长细比。 当构件截面为矩形时,2=12β,将此式和 切线模量E的表达式(26)代入(4-—3)并 取f=fn,得

(4-3) 式中:E——砌体材料的切线模量; ——构件的长细比。 当构件截面为矩形时, ,将此式和 切线模量E的表达式(2—6)代入(4—3)并 取 , 得 2 0 2 A E Af f f      = = =  2 2   =12 m f f =

1+-2B ta (4-4) 式中: B构件的高厚比; 考虑砌体变形性能的系数(主要与 砂浆强度等级有关,当砂浆强度等级大于或等 于M5时,a=0.0015;当砂浆强度等级等于 M25时,a=0002;当砂浆强度等级等于0 时,a=0009

(4-4) 式中: ——构件的高厚比; ——考虑砌体变形性能的系数(主要与 砂浆强度等级有关,当砂浆强度等级大于或等 于M5时, ;当砂浆强度等级等于 M2.5时, ;当砂浆强度等级等于0 时, )。 0 2 2 2 1 1 12 1 1      = = + +    = 0.0015  = 0.002  = 0.009

41.3偏心受压短柱 偏心受压短柱是指β≤3的偏心受压 构件。大量偏心受压短柱的加荷破坏试验证明, 当构件上作用的荷载偏心距较小时,构件全截 面受压,由于砌体的弹塑性性能,压应力分布 图呈曲线形[图4-1]

4.1.3偏心受压短柱 偏心受压短柱是指 的偏心受压 构件。大量偏心受压短柱的加荷破坏试验证明, 当构件上作用的荷载偏心距较小时,构件全截 面受压,由于砌体的弹塑性性能,压应力分布 图呈曲线形[图4—1]。   3

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