無筋砌體受壓構(gòu)件承載力計算示例教材

1、無筋砌體受壓構(gòu)件承載力計算1） 構(gòu)件受壓承載力計算公式砌體構(gòu)件的整體性較差，因此砌體構(gòu)件在受壓時，縱向彎曲對砌體構(gòu)件承載力的影響較其他整體構(gòu)件更為顯著；同時又因為荷載作用位置的偏差、砌體材料的不均勻性以及施工誤差，使軸心受壓構(gòu)件產(chǎn)生附加彎矩和側(cè)向撓度變形。砌規(guī)規(guī)定，把軸向力偏心距和構(gòu)件的高厚比對受壓構(gòu)件承載力的影響采用同一系數(shù)來考慮。對無筋砌體軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓承載力均按下式計算： （公式1）式中 軸向力設(shè)計值；高厚比和軸向力偏心距對受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)，可通過公式4、5計算得到，也可以查相關(guān)規(guī)范的表得到；砌體抗壓強度設(shè)計值,按規(guī)范采用，注意要考慮不同情況下的調(diào)整系數(shù)； 截面面積，對各

2、類砌體均按毛截面計算；在應(yīng)用公式1的過程中，應(yīng)注意以下兩個問題：（1）對于矩形截面構(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，除按偏心受壓計算外，還應(yīng)對較小邊長方向按軸心受壓進(jìn)行驗算；（2）軸心力的偏心距按內(nèi)力設(shè)計值計算，并不應(yīng)超過0.6（為截面重心到軸向力所在方向截面邊緣的距離）；（3）對帶壁柱墻，當(dāng)考慮翼緣寬度時，按下述方法確定翼緣寬度：多層房屋，當(dāng)有門窗洞口時，可取窗間墻寬度；當(dāng)無門窗洞口時，每側(cè)翼墻寬度可取壁柱高度（層高）的，但不應(yīng)大于相鄰壁柱間的距離；單層房屋，可取壁柱寬加墻高，但不應(yīng)大于窗間墻寬度和相鄰壁柱之間距離；當(dāng)計算帶壁柱墻的條形基礎(chǔ)時，可取相鄰壁柱之間距離。2）

3、構(gòu)件高厚比的確定根據(jù)構(gòu)件高厚比的不同可將構(gòu)件分為長柱與短柱。當(dāng)稱為短柱，當(dāng)稱為長柱。長柱在軸向壓力作用下，會產(chǎn)生縱向彎曲，使構(gòu)件的承載力降低。因而受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)與構(gòu)件高厚比有關(guān)，考慮到不同砌體種類受壓性能的差異性，計算影響系數(shù)中采用的為修正后的值，按下列公式確定：對矩形截面 （公式2）對T型截面 （公式3）式中 不同砌體的高厚比修正系數(shù)，查表1；受壓構(gòu)件計算高度，查表2；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上；T形截面的折算厚度，可近似按計算，為截面回轉(zhuǎn)半徑。表1 高厚比修正系數(shù)砌體材料類別燒結(jié)普通磚1.0混凝土普通磚、混凝土多孔磚、混凝土及輕集料混凝土砌塊1.1蒸

4、壓灰砂普通磚、蒸壓粉煤灰普通磚、細(xì)料石1.2粗料石、毛料石1.5注：對灌孔混凝土砌塊砌體，取1.0表2 受壓構(gòu)件計算高度房屋類型柱帶壁柱墻或周邊拉結(jié)的墻排架方向垂直排架方向有吊車的單層房屋變截面柱上段彈性方案剛性、剛彈性方案變截面柱下段無吊車的單層和多層房屋單跨彈性方案剛彈性方案多跨彈性方案剛彈性方案剛性方案 注：1. 表中為構(gòu)件高度；為變截面柱的上段高度，為變截面柱的下段高度；2. 對于上段為自由端的構(gòu)件，； 3. 獨立磚柱，當(dāng)無柱間支撐時，柱在垂直排架方向的應(yīng)按表中數(shù)值乘以1.25后采用；4. s為房屋橫墻間距；5. 自承重墻的計算高度應(yīng)根據(jù)周邊支承或拉接條件確定。3） 影響系數(shù)的確定除了

5、前面所述的高厚比對構(gòu)件受壓承載力有影響外，偏心距也對其有影響。當(dāng)其余條件一樣，軸向力隨偏心距的增大，截面應(yīng)力分布變得越來越不均勻，甚至出現(xiàn)受拉區(qū)，構(gòu)件承載力越來越小。受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)綜合考慮了高厚比和軸向力偏心距兩個因素的影響，可以查相關(guān)規(guī)范取值，也可按下式計算： （公式4） （公式5） 式中 軸向力的偏心距，按內(nèi)力設(shè)計值計算； 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，若為T型截面，則，為型截面的折算厚度，可近似按計算，為截面回轉(zhuǎn)半徑； 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，當(dāng)時，； 與砂漿強度等級有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)砂漿強度等級大于或等于M5時，等于0.0015；當(dāng)砂漿強度等級等于M2

6、.5時，等于0.002；當(dāng)砂漿強度等級等于0時，等于0.009； 構(gòu)件高厚比，按公式2、3確定的修正后的高厚比?！纠?】截面為370mm490mm磚柱，柱的計算高度m，采用強度等級為MU10的燒結(jié)普通磚及M5的混合砂漿砌筑，柱頂承受軸心壓力設(shè)計值kN，試驗算柱底截面承載力?！窘狻?查表，MU10燒結(jié)普通磚及M5的砂漿的磚砌體抗壓設(shè)計強度MPa因為故砌體強度設(shè)計值的調(diào)整系數(shù)：調(diào)整后的砌體強度設(shè)計值為：Mpa查表5.3.1，燒結(jié)普通磚，M5的混合砂漿，取，又由于是軸心受壓：注 釋值（kN）與下列何項數(shù)值最為接近？A.430 B.290C.260 D.210解答：選擇（C）。應(yīng)用公式5.3.1、5.

7、3.4、5.3.5可計算得最終結(jié)果。 某磚柱截面尺寸：=490mm620mm，計算高度m，其抗壓強度設(shè)計值為1.5N/mm2。試問，該磚柱軸心受壓承載力設(shè)計值（kN），與下列何項數(shù)值最為接近？A.430 B.390C.350 D.310解答：選擇（B）。由公式5.3.2求得磚柱，代入公式5.3.5解得，最后應(yīng)用公式5.3.1求解磚柱的受壓承載力。（也可參閱相關(guān)規(guī)范查表得到，與公式計算值相差不多）>N承載力滿足要求【例2】某偏心受壓柱，截面尺寸為490mm620mm，柱計算高度m，采用強度等級為MU15的蒸壓灰砂磚及M5的水泥砂漿砌筑，柱底承受軸向壓力設(shè)計值kN，彎矩設(shè)計值（沿長邊方向作用），試驗算柱底截面承載力?！窘狻?查表，MU10蒸壓灰砂磚及M5的砂漿的磚砌體抗壓設(shè)計強度MPa，因為，且雖采用水泥砂漿砌筑，但是強度等級達(dá)到了M5，故對砌體的抗壓強度設(shè)計值不作調(diào)整。彎矩作用沿長邊方向，因此承載力驗算應(yīng)包含彎矩作用平面內(nèi)的和彎矩作用平面