《《构件承载力计算》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《构件承载力计算》PPT课件.ppt（43页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第一节第一节 受压构件受压构件墙、柱墙、柱矩形矩形T 形形1 1、分类、分类2 2、截面形式、截面形式3 3、计算类型、计算类型全截面受压计算全截面受压计算局部受压计算局部受压计算受受压压构构件件偏心偏心受压受压 N Nxyxy单向偏心单向偏心受压受压 双向偏心双向偏心受压受压 轴心轴心受压受压 N NxyxyN Nxyxy第三章第三章 无筋砌体结构构件无筋砌体结构构件混合结构设计一、轴心受压：一、轴心受压：长柱：长柱：短柱：短柱：N：轴向力设计值；：轴向力设计值；0：轴心受压的纵向弯曲系数；：轴心受压的纵向弯曲系数；f f：考虑调整系数后考虑调整系数后砌体抗压强度设计值。砌体抗压强度设计值。
2、33时为短柱时为短柱混合结构设计砖砌体：砖砌体：混合结构设计矩形截面：矩形截面：混合结构设计：砌体受压构件的高厚比：砌体受压构件的高厚比矩形截面矩形截面T形截面形截面：与砂浆强度等级有关的系数：与砂浆强度等级有关的系数砂浆强砂浆强度等级度等级M5M2.500.00150.0020.009混合结构设计：不同砌体材料的高厚比修正系数：不同砌体材料的高厚比修正系数对烧结普通砖、烧结多孔砖、灌孔混凝土砌块砌体对烧结普通砖、烧结多孔砖、灌孔混凝土砌块砌体；对混凝土及轻骨料混凝土砌块砌体对混凝土及轻骨料混凝土砌块砌体；对蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石砌体对蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细
3、料石砌体；对粗料石、毛石砌体对粗料石、毛石砌体。混合结构设计二、偏心受压：二、偏心受压：1、偏心受压短柱：、偏心受压短柱：e实验表明：砌体结构的承载力实验表明：砌体结构的承载力高于高于上式计算出的数值。上式计算出的数值。1、弹塑性，压应力分布丰满。、弹塑性，压应力分布丰满。2、开裂，使偏心距减小。、开裂，使偏心距减小。3、实际受压的砌体，呈现局部受压性质。、实际受压的砌体，呈现局部受压性质。混合结构设计：轴向力的偏心距：轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数对受压构件承载力的影响系数e矩形截面矩形截面:混合结构设计二、偏心受压：二、偏心受压：高高厚厚比比和和轴轴向向力力的的偏偏心心距距e对
4、对受受压压构构件承载力的影响系数件承载力的影响系数1、偏心受压长柱：、偏心受压长柱：ee+ei混合结构设计受压构件计算：受压构件计算：高高厚厚比比和和轴轴向向力力的的偏偏心心距距e对对受受压压构构件件承承载载力力的的影影响响系数系数：查表：查表33；e=0 0：1 1 3 3；e=0 0：=0 3 3；e0 0：=33；e0：=1 三、受压承载力计算时应注意的几个问题三、受压承载力计算时应注意的几个问题 1.对于矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长对于矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，大于另一方向的边长时，除按偏心受压构件计算外，除按偏心受压构件计算外，还应对较
5、小边还应对较小边b方向，按轴心受压进行验算，即还应满方向，按轴心受压进行验算，即还应满足：足：2.轴向力的偏心距应符合下列限值要求，即 e0.6y 式中y为截面重心至轴向力所在偏心方向截面受压边缘的距离。(该规定的目的是：截面受拉边不产生过大的截面受拉边不产生过大的裂缝裂缝)例题例题1 1：截面尺寸为截面尺寸为370490mm370490mm的砖柱，烧结普通砖的强度等的砖柱，烧结普通砖的强度等级为级为MU10MU10，混合砂浆强度等级为，混合砂浆强度等级为M5M5，柱高，柱高5.88mm,5.88mm,两端为不动两端为不动铰支座。柱顶承受作用在截面长边方向的竖向压力设计值铰支座。柱顶承受作用在
6、截面长边方向的竖向压力设计值 N=120KNN=120KN，偏心距，偏心距，施工质量为施工质量为B B级；级；请验算该柱的受压承载力。请验算该柱的受压承载力。解：）确定砌体强度解：）确定砌体强度f f MU10MU10烧结普通砖，烧结普通砖，M5M5混合砂浆，查表，混合砂浆，查表，2 2，截面面积截面面积2 2,强度修正系数强度修正系数r ra a=0.7+A=0.8713,=0.7+A=0.8713,砌体强度设计值砌体强度设计值r ra a2 2。）确定长边承载力影响系数）确定长边承载力影响系数 (1)(1)确定偏心距确定偏心距e e偏心距，偏心距，矩形截面矩形截面y=h/2=245mmy=
7、h/2=245mm，e=73.50.6y=147mme=73.5 fA=0.51x1.3x181300=120kN120kN120kN，满足承载力要求，满足承载力要求4)4)验算短边承载力验算短边承载力按照轴心受压计算，按照轴心受压计算，偏心距偏心距e=0e=0，计算长度，计算长度，h=370mmh=370mm，=0.72,=0.72,N Nu u=0.721.3181300=170kN120kN=0.721.3181300=170kN120kN，满足承载力要求，满足承载力要求例例2 2 某带壁柱的窗间墙，截面尺寸如图，壁柱高，计算高度为，用MU10粘土砖及混合砂浆砌筑。控制截面内力为N=32
8、0kN，弯矩方向是翼缘受拉，施工质量为B级，验算该墙体的承载力。解：）确定砌体强度）确定砌体强度f f MU10烧结普通砖，混合砂浆，查表，截面面积22，强度修正系数ra=1.0,砌体强度设计值ra2。2)2)确定承载力影响系数确定承载力影响系数 (1)计算截面折算厚度hT 2，截面重心位置(y1为翼缘外皮到中心线的距离)：截面惯性矩：回转半径：，截面折算厚度：，()确定偏心距ee=M/N=38400000/320000=120mm，可行。(3)计算高厚比计算长度，hT=566mm，烧结普通砖1.0，Ho/hT。(4)确定承载力影响系数 e/hT=120/566=0.212,=12,查表得：，
9、3)3)承载力验算承载力验算 Nu=fA=0.38 1.3 666200 =329KN320KN,满足承载力要求。例例3 3 由混凝土小型空心砌块砌筑独立柱截面尺寸为400600mm，砌块的强度等级MU10，混合砂浆强度等级Mb5，柱高，两端为不动铰支座。柱顶承受轴向压力标准值Nk=225KN（其中永久荷载180KN，已包括柱自重），施工质量为B级，试验算柱的承载力。解：要点：要点：1)以恒载为主的组合起控制作用：N=1.35180+0.71.445=288KN 2)因为为砌块砌体，查表时应先对 进行修正，修正系数为，即 为，查表得 ，3)截面面积：22，应对强度设计值进行调整，调整系数：=0
10、.24+0.7=0.94查表得，4)但对独立柱又是双排组砌应乘以强度降低系数0.7,则 =0.87 0.940.72.22 400600=305KN288KN 安全 混合结构设计第三节 无筋砌体构件承载力计算 、局部受压、局部受压支承上部屋架、梁、柱时，支承处砌体即受到局部压力支承上部屋架、梁、柱时，支承处砌体即受到局部压力作用。作用。砌体的局部受压抗压强砌体的局部受压抗压强度度大于大于均匀受压抗压强度。均匀受压抗压强度。主要是由于局部压力主要是由于局部压力扩扩散散到未直接承受压力的较大到未直接承受压力的较大范围砌体上及周围砌体对受范围砌体上及周围砌体对受压部位的压部位的约束约束作用。作用。混
11、合结构设计第三节 无筋砌体构件承载力计算 砌体局部受压有三种破坏形态：砌体局部受压有三种破坏形态：因竖向裂缝的发展而破坏：因竖向裂缝的发展而破坏：A0/Al不太大不太大 ；图（图（b b）劈裂破坏劈裂破坏 ：A0/Al 太大太大 ；图（图（c c）局部受压面积下砌体压碎破坏：局部受压面积下砌体压碎破坏：局部受压砌体强度较低。局部受压砌体强度较低。混合结构设计第三节 无筋砌体构件承载力计算 一）均匀局部受压一）均匀局部受压砌体局部受压有局部均匀受压和非均匀受压砌体局部受压有局部均匀受压和非均匀受压 Nl：作用在局部受压面积上的轴向力设计值；f：砌体的抗压强度设计值，强度调整系数a可不考虑，即取；
12、Al：局部受压面积；混合结构设计第三节 无筋砌体构件承载力计算 ）：砌体局部抗压强度提高系数，按下式计算：A0：影响砌体局部抗压强度的计算面积，按下图确定。混合结构设计第三节 无筋砌体构件承载力计算 为了避免为了避免A0/Al过大时出现劈裂破坏，计算所得过大时出现劈裂破坏，计算所得值应符合值应符合下列规定下列规定：对多孔砖砌体和对多孔砖砌体和灌孔砌块砌体灌孔砌块砌体，在图，在图6(a)、(b)、(c)情况下，情况下，尚应符合尚应符合。未灌孔混凝土砌块砌体未灌孔混凝土砌块砌体。在图在图6(a)情况下，情况下，2.5;2.5;在图在图6(b)情况下，情况下，2.0;2.0;在图在图6(c)情况下，
13、情况下，1.5;1.5;在图在图6(d)情况下，情况下，1.25;1.25;混合结构设计第三节 无筋砌体构件承载力计算 二）二）梁端局部受压梁端局部受压0.4a0 梁端局部受压时有两个特点：梁端局部受压时有两个特点：1 1、梁端存在一个有效支承、梁端存在一个有效支承长度，而且在有效支承长度长度，而且在有效支承长度上由于梁传来的荷载所产生上由于梁传来的荷载所产生的压应力不是均匀分布的，的压应力不是均匀分布的，而为而为曲线形分布曲线形分布。根据试验得到，梁端的有效支承长度可按下式计算：根据试验得到，梁端的有效支承长度可按下式计算：式中式中:hc c梁的截面高度；梁的截面高度；f砌体抗压强度设计值。
14、砌体抗压强度设计值。由于梁存在一个有效支承长度，因此局压面积为由于梁存在一个有效支承长度，因此局压面积为:梁的支座反力到墙边的距离，不论楼面梁还是屋面梁均为梁的支座反力到墙边的距离，不论楼面梁还是屋面梁均为a0 02、梁端下的局部受压面积上不仅受梁传来的荷载、梁端下的局部受压面积上不仅受梁传来的荷载Nl（梁的支（梁的支座反力），而且还要受上部砌体传到梁端的压力座反力），而且还要受上部砌体传到梁端的压力N0，但根据，但根据试验发现，上部墙体传到梁端又传到局压面积上的荷载不是试验发现，上部墙体传到梁端又传到局压面积上的荷载不是固定的而是一个变量固定的而是一个变量“内拱卸荷作用内拱卸荷作用”。混合结
15、构设计第三节 无筋砌体构件承载力计算 上部荷上部荷载载的折减系数；的折减系数；N0局部受压面积内上部轴向力设计值（局部受压面积内上部轴向力设计值（N）0 0上部平均压应力设计值（上部平均压应力设计值（N/mm2）；）；梁端底面梁端底面压应压应力力图图形的完整系数，一般取，形的完整系数，一般取，对对于于过过梁和梁和墙墙梁梁；按前述公式按前述公式计计算。算。Al：局部受压面积，：局部受压面积，Al=a0*b1、有上部荷载时，梁端局压强度计算：、有上部荷载时，梁端局压强度计算：2 2 垫块下局部受压垫块下局部受压 当梁端局压强度不满足要求或墙上搁较大梁、桁当梁端局压强度不满足要求或墙上搁较大梁、桁架
16、时，常设置垫块架时，常设置垫块(实际为刚性基础实际为刚性基础)。ab 垫块一般都做成刚性的。垫块一般都做成刚性的。所谓刚性垫块，要求垫所谓刚性垫块，要求垫块从梁边挑出的长度不大于垫块的厚度。块从梁边挑出的长度不大于垫块的厚度。刚性垫块下砌体的局压承载力可按偏心受压构件刚性垫块下砌体的局压承载力可按偏心受压构件计算，其强度计算公式为：计算，其强度计算公式为：式中：式中：N0 0上部砌体传来的作用于上部砌体传来的作用于垫块面积上垫块面积上纵向荷载设纵向荷载设 计值计值,N0 0=0 0Ab b Ab b垫块的面积，垫块的面积，Ab b=ab bbb b；ab b,bb b垫块的长度和宽度；垫块的长
17、度和宽度；垫块上垫块上N0 0和和Nl的合力偏心距对承载力的影响系数的合力偏心距对承载力的影响系数,可查表，查表时可查表，查表时 3 3，且，且e/he/h中的中的h h为垫块长度为垫块长度ab,eab,e的计算如后的计算如后；大梁在垫块上的支承长度可按下式计算大梁在垫块上的支承长度可按下式计算:式中式中:hc梁的截面高度；梁的截面高度；1 1刚性垫块的影响系数，按下表取值；刚性垫块的影响系数，按下表取值；1 1垫块外砌体面积的影响系数，取 1 1 ，但不小于；计算公式同前，局压面积为垫块的面积局压面积为垫块的面积。当垫块与梁整浇时，仍按上述方法计算当垫块与梁整浇时，仍按上述方法计算。垫块的构
18、造要求垫块的构造要求：（1 1）垫块的厚度不宜小于）垫块的厚度不宜小于180mm180mm。（2 2）在带壁柱墙的壁柱内设置垫块时，其局压承载）在带壁柱墙的壁柱内设置垫块时，其局压承载力降低，因此其计算面积不考虑翼缘部分，只取壁力降低，因此其计算面积不考虑翼缘部分，只取壁柱范围内的面积。同时壁柱上垫块深入翼墙的长度柱范围内的面积。同时壁柱上垫块深入翼墙的长度不应小于不应小于120mm120mm。(3)(3)当现浇垫块与梁整浇时，垫块可在梁高范围内当现浇垫块与梁整浇时，垫块可在梁高范围内设置。设置。在在带带壁壁柱柱墙墙的的壁壁柱柱内内设设刚刚性性垫垫块块时时，由由于于翼翼墙墙多多数数位位于于压压
19、应应力力较较小小边边，翼翼墙墙参参加加工工作作的的程程度度有有限限，所所以以计计算算面面积积A A0 0应应取取壁壁柱柱范范围围内面积，而不计翼缘部份内面积，而不计翼缘部份。M10烧结砖，混合砂浆，梁高hc=400mm，解：、首先验算不设垫块的情况解：、首先验算不设垫块的情况）计算梁端有效支承长度）计算梁端有效支承长度aoao2)2)计算局压强度提高系数计算局压强度提高系数 ）局压计算局部受压面积：局部受压面积：局部受压影响面积：局部受压影响面积：取取）计算局压面积上的上部荷载）计算局压面积上的上部荷载取取局部承压不足，需要设置垫块。局部承压不足，需要设置垫块。、设垫块后局部承压验算、设垫块后
20、局部承压验算设垫块后强度验算公式为：设垫块后强度验算公式为：）根据垫块构造要求，初选垫块尺寸为：）根据垫块构造要求，初选垫块尺寸为：）计算）计算1 1）计算查表情况，；查表情况，；）局压计算(149.6-143.5)/143.5=4.3%5%(149.6-143.5)/143.5=4.3%5%安全，满足局部承压要求。安全，满足局部承压要求。混合结构设计第三节 无筋砌体构件承载力计算 柔性垫梁下砌体局部受压柔性垫梁下砌体局部受压 (类比柔基础理解类比柔基础理解)y max混合结构设计第三节 无筋砌体构件承载力计算 2 2柔柔性性垫垫梁梁下下不不均均匀匀局局部部受受压压修修正正系系数数，当当荷荷载
21、载沿沿墙墙厚厚方方向向均均匀匀分分布布时时，2 2取取，当当荷荷载载沿沿墙墙厚厚方方向向不不均均匀匀分分布布时时，2 2取取0.8 0.8 注：垫梁的梁端有效支承长度a0可按刚性垫块计算E Eb b、I Ib b分别为垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性矩；分别为垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性矩；h h0 0垫梁折算高度垫梁折算高度E E、h h 砌体的弹性模量、砌体的弹性模量、墙厚墙厚混合结构设计第四节第四节 无筋砌体受拉、受弯、受剪承载力计算无筋砌体受拉、受弯、受剪承载力计算一、轴心受拉一、轴心受拉ft：砌体轴心抗拉强度设计值：砌体轴心抗拉强度设计值二、受弯二、受弯ftm：砌体弯曲抗拉强度设计值：砌体弯曲抗拉强度设计值fv：砌体抗剪强度设计值；：砌体抗剪强度设计值；Z：内力臂，矩形截面为：内力臂，矩形截面为2h/3第四节 无筋砌体构件其它承载力计算 混合结构设计三、受剪三、受剪fv：砌体抗剪强度设计值；：砌体抗剪强度设计值；：修正系数，当：修正系数，当G G时，对砖砌体取，对混凝土砌块时，对砖砌体取，对混凝土砌块 取；取；当当G G时，对砖砌体取，对混凝土砌块时，对砖砌体取，对混凝土砌块 取；取；：剪压复合受力影响系数；：剪压复合受力影响系数；0/f ：轴压比，且：轴压比，且。第四节 无筋砌体构件其它承载力计算