第7章工程結(jié)構(gòu)PPT課件

1、(二)砂漿砂漿是由膠凝材料(如水泥、石灰等)和細骨料(砂)加水?dāng)嚢瓒傻幕旌喜牧?。砂漿有水泥砂漿、混合砂漿和非水泥秒漿三種類型。第1頁/共39頁二、砌體的力學(xué)性能砌體的受力性能不僅取決于塊體和砂漿的性能，還取決于塊體在砌體中的受力狀態(tài)，并且和砌筑質(zhì)量密切相關(guān)。(一)砌體的受壓性能1.砌體受壓破壞的三個受力階段(1)單磚內(nèi)出現(xiàn)裂縫第一批裂縫在單磚內(nèi)出現(xiàn)，此時的荷載值為破壞荷載的50%70%，其大小與砂漿強度有關(guān)。第2頁/共39頁(2)裂縫通過若干皮磚，形成連續(xù)裂縫 隨著荷載增加，單塊磚內(nèi)的個別裂縫發(fā)展成通過若干皮磚的連續(xù)裂縫，同時有新的裂縫發(fā)展。當(dāng)荷載為破壞荷載的80%90%時，連續(xù)裂縫的發(fā)展將

2、進一步導(dǎo)致貫通裂縫，它也標(biāo)志著第二受力階段的結(jié)束。第3頁/共39頁(3)形成貫通裂縫，砌體完全破壞繼續(xù)增加荷載時，裂縫發(fā)展形成貫穿整個砌體的貫通裂縫砌體被分割為幾個1/2磚的小柱體，砌體明顯向外鼓出，柱體受力極不均勻，最后由于柱體喪失穩(wěn)定而導(dǎo)致砌體破壞，個別磚也可能被壓碎。第4頁/共39頁2影響砌體抗壓強度的主要因素(1)塊體和砂漿的強度：塊體和砂漿的強度越高，砌體的抗壓強度越高；(2)塊體尺寸和幾何形狀：塊體的高度大時，其受彎受剪能力高，因而砌體的抗壓強度高；塊體表面越平整，受力越均勻，砌體的抗壓強度也越高；(3)砂漿性能的影響：鋪砌時砂漿的和易性好、流動性大容易形成厚度均勻和密實的灰縫，減

3、少塊體的彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力，因而可以提高砌體的抗壓強度；砂漿的彈性模量越低(即變形率越大時)， 塊體受到的橫向拉應(yīng)力越大，使砌體的強度降低。第5頁/共39頁(4)砌筑質(zhì)量的影響 水平灰縫的飽滿度越好時，砌體杭壓強度越高，通常要求水平灰縫的飽滿度不小于80。水平灰縫薄而均勻時，砌體的抗壓強度較高磚砌體的水平灰縫厚度一般為1012mm。對于磚砌體，磚的含水率較大時易于保證砌筑質(zhì)量，干磚砌筑和用含水飽和的磚砌筑都會降低磚與砂漿的粘結(jié)強度，從而降低砌體的抗壓強度。第6頁/共39頁(二)砌體的強度等級及抗壓強度設(shè)計值1、材料強度等級 按照塊體的立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值的大小(燒結(jié)普通磚還包括抗折強度)，燒結(jié)磚

4、的強度等級：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10共5個等級；蒸壓磚：MU25、MU20、MU15和MU10共4個等級；砌塊：MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5等5個等級；石材：MUl00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20等7個等級。 砂漿的強度等級：M15、M10、M7.5、M5和M2.5等5個等級。確定砂漿強度等級時，應(yīng)采用同類塊體為砂漿強度試塊的底模，砂漿試塊為邊長70.7mm的立方體。第7頁/共39頁2砌體抗壓強度設(shè)計值 當(dāng)施工質(zhì)量控制等級為B級時，根據(jù)塊體和砂漿的強度等級，且齡期為28d的以毛截面計算的各類砌體抗壓強度設(shè)計值。 表9-

5、1為燒結(jié)磚的抗壓強度設(shè)計值 (其余略)。第8頁/共39頁(三)砌體強度設(shè)計值的調(diào)整 考慮不同因素對砌體強度的影響，在設(shè)計時對下列情況的各種砌體，其強度設(shè)計值應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù) a：(1)有吊車房屋砌體、跨度不小于9m(對燒結(jié)普通磚)或7.5m(其他磚砌體及砌塊砌體)的梁下砌體， a 為0.9；(2)無筋砌體構(gòu)件截面面積A小于0.3m2時， a =A+0.7(A的單位為m2)；(3)當(dāng)采用水泥砂漿砌筑時，砌體抗壓強度設(shè)計值f應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)0.9；對ft、ftm、fv為0.8；第9頁/共39頁(4)當(dāng)驗算施工中房屋的構(gòu)件時， a取為1.1；施工階段砂漿尚未硬化的新砌砌體，可按砂漿強度為零確定其砌體強度

6、.(5)當(dāng)施工質(zhì)量控制等級為C級時， a為0.89。第10頁/共39頁(四)砌體的其他性能1、砌體的干縮變形 砌體在浸水時體積膨脹、失水時體積收縮。收縮變形較膨脹變形大很多，尤以硅酸鹽磚、輕混凝土砌塊更顯著，工程中應(yīng)對干縮變形予以重視。2、砌體的受熱性能 砂漿在受熱作用時，當(dāng)溫度不超過400 時，強度不降低；但當(dāng)溫度達600時，其強度降低約10。而砂漿受冷卻作用時，其強度則明顯降低。第11頁/共39頁9-2 無筋砌體構(gòu)件的承載力計算1、砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件分類： 按受力分：受壓、受扭、受彎和受剪構(gòu)件； 按有無配筋分：無筋砌體構(gòu)件、配筋砌體構(gòu)件。2、砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計方法：極限狀態(tài)設(shè)計法；3、設(shè)計內(nèi)容：

7、 承載力極限狀態(tài)：截面校核； 正常使用極限狀態(tài)的驗算：構(gòu)造措施保證。 本節(jié)主要內(nèi)容：無筋砌體受壓構(gòu)件承載力和局部受壓承載力的驗算（校核）。第12頁/共39頁一、受壓構(gòu)件的承載力驗算 由于高厚比和軸向力的偏心距對受壓構(gòu)件承載力的影響，造成構(gòu)件的受壓承載力下降，規(guī)范規(guī)定受壓構(gòu)件的承載力按下式計算：NfAN軸向力設(shè)計值；f砌體抗壓強度設(shè)計值；A按毛面積計算的砌體截面面積。對帶壁柱墻的計算截面翼緣寬度bf，多層房屋取窗間墻寬度(有門窗洞口時)或每側(cè)翼墻寬度取壁柱高度的1/3(無門窗洞口時)；單層房屋取壁柱寬加2/3墻高，但不大于窗間墻寬度和相鄰壁柱間距離。第13頁/共39頁 高厚比 和軸向力的偏心距e

8、對受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)；第14頁/共39頁1、高厚比 對矩形截面 對T形截面 0Hh0THh 不同砌體材料的高厚比修正系數(shù)，其中燒結(jié)磚取1.0，砌塊取1.1，蒸壓磚取1.2，毛石取1.5；h矩形截面軸向力偏心方向的邊長，當(dāng)軸心受壓時為截面較小邊長；hTT形截面折算厚度，近似取hT=3.5i，i為截面回轉(zhuǎn)半徑；第15頁/共39頁H0受壓構(gòu)件的計算高度，根據(jù)房屋類別和支承條件等按表9-5取用。第16頁/共39頁2、偏心距eMe =N3、公式的適用范圍e0.6yy截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離(圖9-2)4、對矩形截面構(gòu)件，當(dāng)軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向的邊長時，除按偏心受壓

9、計算外，還應(yīng)對較小邊長方向按軸心受壓進行驗算。第17頁/共39頁第18頁/共39頁第19頁/共39頁二、局部受壓承載力驗算1、局部受壓：軸向壓力僅作用在砌體的部分截面上2、局部受壓類型：局部均勻受壓：軸向壓力在該截面上產(chǎn)生的壓應(yīng)力均勻分布；局部非均勻受壓：壓應(yīng)力非均勻分布。第20頁/共39頁3、局部受壓的破壞類型(1)因縱向裂縫的發(fā)展而破壞; (2)劈裂破壞; (3)砌體局部壓壞第21頁/共39頁1、局部抗壓強度提高系數(shù) 試驗表明：在局部壓力作用下，按局部受壓面積Al計算的砌體抗壓強度高于砌體全截面受壓時的強度。 原因：(1) “套箍強化”作用：未直接承受壓力的外圍砌體對直接受壓的內(nèi)部砌體具有

10、約束作用，使直接受壓的內(nèi)部砌體處于三向受壓狀態(tài)；(2) “力的擴散”作用：由于砌體搭縫砌筑，局部壓力向未直接受壓的砌體擴散，從而使單位面積上的應(yīng)力很快變小，使局部受壓強度得到提高。(一) 局部均勻受壓承載力驗算第22頁/共39頁局部抗壓強度提高系數(shù) 當(dāng)砌體的抗壓強度為f 時，局部抗壓強度可取為 f， 稱為砌體局部抗壓強度提高系數(shù)。=1+0.35-10lAA Al 局部受壓面積；A0 影響砌體局部抗壓強度的計算面積，按“厚度延長”的原則取用。第23頁/共39頁A0 的確定第24頁/共39頁2、 局部均勻受壓時的承載力 作用在局部受壓面積Al上的軸向力設(shè)計值Nl：llNfA第25頁/共39頁(二)

11、局部非均勻受壓承載力驗算上部荷載對局部抗壓的影響：當(dāng) 0較小、Nl 較大時，如何？當(dāng) 0較大時，如何？內(nèi)拱作用1、梁直接支承在砌體上第26頁/共39頁梁端有效支承長度a0 當(dāng)梁直接支承在砌體上時，若梁的支承長度為a，則由于梁的變形和支承處砌體的壓縮變形，梁端有上翹的趨勢，因而梁的有效支承長度a0 并不等于實際支承長度a(a0a)；并且砌體所受到的局部壓力也是非均勻分布的。010chafhc梁的截面高度, mmf砌體抗壓強度設(shè)計值當(dāng)a0a時，取a0=a第27頁/共39頁梁直接支撐在砌體上局部受壓承載力驗算 0llN + N fA 01.50.5lAA000,llNAAa b 上部荷載的折減系數(shù)，

12、當(dāng)A0/Al3時，取 0； 0上部平均壓應(yīng)力設(shè)計值；第28頁/共39頁 梁端底面壓應(yīng)力圖形的完整系數(shù)，一般取0.7，對于過梁和墻梁取1.0；N0局部受壓面積內(nèi)上部軸向力設(shè)計值； 砌體局部抗壓強度提高系數(shù)，計算同前。第29頁/共39頁2、 梁端下設(shè)有剛性墊塊 剛性墊塊：預(yù)制墊塊的高度tb180mm、墊塊挑出的長度(自梁邊算起)不大于墊塊高度。第30頁/共39頁 梁端設(shè)有剛性墊塊時，梁端有效支承長度a0按下式確定c01ha = f 1剛性墊塊的影響系數(shù)，按表9-6采用。第31頁/共39頁 受壓承載力計算公式（驗算）：10lbN + NfA N0墊塊面積Ab內(nèi)上部軸向力設(shè)計值，N0 = 0 Ab ；

13、Ab墊塊面積，Ab =abbb；ab為墊塊伸入墻內(nèi)的長度， bb 為墊塊的寬度； 墊塊上N0及Nl合力的影響系數(shù)，查表9-2表9-4確定(取 3時的值)； Nl作用位置取為0.4a0處； 1墊塊外砌體面積的有利影響系數(shù)， 1取為0.8 ，但不小于1.0； 按式(9-6)計算，其中的Al用Ab代替第32頁/共39頁 在壁柱內(nèi)設(shè)置剛性墊塊時(圖3-11)其計算面積僅取壁柱范圍內(nèi)的面積，而不計算翼緣部分。同時壁柱上墊塊伸入翼墻內(nèi)的長度不應(yīng)小于120mm。 現(xiàn)澆墊塊與梁端整體澆筑時，墊塊可在梁高范圍內(nèi)設(shè)置，尺寸要求同預(yù)制墊塊。第33頁/共39頁3、 梁下設(shè)有長度大于 h0的墊梁 受壓承載力計算公式：0bh0lN + Nfb b0