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1、第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-1 4-1 无筋砌体受压构件无筋砌体受压构件 分类：轴心受压分类：轴心受压 偏心受压偏心受压第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-1 4-1 无筋砌体受压构件无筋砌体受压构件 一、受压短柱一、受压短柱 1.试验研究（试验研究（4根完全相同砖柱，根完全相同砖柱，e0 e1 e2 e3）结论：结论：0 1 2 3（略有提高）（略有提高）Nu0 Nu1 Nu2 Nu3(承载力降低）承载力降低）第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-1 4-1 无筋砌体受压构件无筋砌体受压构件 一、受压短柱一、
2、受压短柱 结论：结论：0 1 2 3（略有提高）（略有提高）Nu0 Nu1 Nu2 Nu3(承载力降低）承载力降低）原因：原因：局部受压，极限压应力略有提高 力的平衡，力的平衡，2.承载力计算承载力计算偏心距影响系数偏心距影响系数.第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-1 4-1 无筋砌体受压构件无筋砌体受压构件 2.承载力计算承载力计算偏心距影响系数偏心距影响系数.e/i1第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-1 4-1 无筋砌体受压构件无筋砌体受压构件 2.承载力计算承载力计算对于矩形：对于矩形：第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构
3、件的承载力 4-1 4-1 无筋砌体受压构件无筋砌体受压构件 2.承载力计算承载力计算对于对于T形：形：T型截面时，型截面时，h 应用代应用代 h T,h T 为构件截面的折算厚度。为构件截面的折算厚度。等效原则：等效原则：a 面积相等：面积相等：bhT=A b惯性矩相等：惯性矩相等：1/12bhT3=I二、受压长柱二、受压长柱 长细比长细比 侧向挠度产生附加偏心矩侧向挠度产生附加偏心矩eiei，总偏心矩增至总偏心矩增至e+e+ei二、受压长柱二、受压长柱 长细比长细比 侧向挠度产生附加偏心矩侧向挠度产生附加偏心矩eiei，总偏心矩增至总偏心矩增至e+e+ei二、受压长柱二、受压长柱 长细比长
4、细比 侧向挠度产生附加偏心矩侧向挠度产生附加偏心矩eiei，总偏心矩增至总偏心矩增至e+e+ei二、受压长柱二、受压长柱 长细比长细比 轴心受压柱的纵向弯曲系数轴心受压柱的纵向弯曲系数 :由试验得出由试验得出:式中式中:砂浆强度等级影响系数砂浆强度等级影响系数,其值为其值为:砂浆的强度等级砂浆的强度等级M5M2.5M0影响系数影响系数 0.00150.00150.0020.0020.0090.009二、受压长柱二、受压长柱 砌体的高厚比砌体的高厚比:高厚比，反映砌体受压构件稳定性大小的高厚比，反映砌体受压构件稳定性大小的 物理量物理量,与力学中的长细比意义相同与力学中的长细比意义相同.H H0
5、 0 墙或柱的计算高度墙或柱的计算高度.(.(见表见表4-14-1第第4545页页)定义定义:块材种类对砌体高厚比的影响系数块材种类对砌体高厚比的影响系数:1)1)烧结的空心砖与实心砖烧结的空心砖与实心砖:=1=1 3)3)硅酸盐的空心砖和实心砖、细料石、硅酸盐的空心砖和实心砖、细料石、半细料石半细料石:=1.2=1.2 2)2)混凝土空心块材混凝土空心块材:=1.1=1.1 4)4)粗料石和毛石粗料石和毛石:=1.5=1.5 表受压构件的计算高度表受压构件的计算高度H0表受压构件的计算高度表受压构件的计算高度H0注：注：在中在中Hu为变截面柱的上段高度；为变截面柱的上段高度；Hl为变截面柱的
6、下段为变截面柱的下段 高度；高度；对于上端为自由端的构件，对于上端为自由端的构件，H0=2H；独立砖柱，当无柱间支撑时柱在垂直排架方向的独立砖柱，当无柱间支撑时柱在垂直排架方向的H0应应 按表中数值乘以按表中数值乘以 1.25 后采用。后采用。二、受压长柱二、受压长柱 砌体的高厚比砌体的高厚比:定义定义:表表4-1中的中的H为墙或柱的实际高度，取值如下：为墙或柱的实际高度，取值如下：其它层墙或柱：从本层楼板顶面至上一层楼板顶面其它层墙或柱：从本层楼板顶面至上一层楼板顶面底层墙或柱：从基础顶面至一层楼板顶面底层墙或柱：从基础顶面至一层楼板顶面 坡屋顶：层高坡屋顶：层高+1/2+1/2山尖高山尖高
7、 H0=H+1/2h轴心受压长柱的纵向弯曲系数为轴心受压长柱的纵向弯曲系数为:受压短柱的偏心矩影响系数为受压短柱的偏心矩影响系数为:偏心受压长柱的偏心和纵向弯曲系数为偏心受压长柱的偏心和纵向弯曲系数为:小结：小结：受压构件计算公式：受压构件计算公式：可以查表可以查表4-24-4受压构件计算公式：受压构件计算公式：公式适用范围：公式适用范围：e e0.60.6y y第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-1 4-1 无筋砌体受压构件无筋砌体受压构件 三、双向偏心受压构件承载力计算三、双向偏心受压构件承载力计算-双向偏心承载力影响系数，见公式双向偏心承载力影响系数，见公式4-
8、12第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 局部受压砌体的分类局部受压砌体的分类:1.1.均匀局部受压均匀局部受压(如毛石基础的局部受压如毛石基础的局部受压).).2.2.非均匀局部受压非均匀局部受压(如梁端下墙体的局部受压如梁端下墙体的局部受压)第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 一、砌体截面局部均匀受压一、砌体截面局部均匀受压 局部均匀受压图例局部均匀受压图例第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体
9、局部受压计算 一、砌体截面局部均匀受压一、砌体截面局部均匀受压1.1.工作性质工作性质:受力特点受力特点:三向受力三向受力，竖向应力（压），环向应力，竖向应力（压），环向应力（拉或压）（拉或压）第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 一、砌体截面局部均匀受压一、砌体截面局部均匀受压2.2.破坏形态破坏形态:（和环向应力分布有关）（和环向应力分布有关）因纵向裂缝的发展而破坏因纵向裂缝的发展而破坏条件：条件：A AL L较大；特征：竖向裂缝多而分散较大；特征：竖向裂缝多而分散劈裂破坏劈裂破坏条件：条件：AL较小；特征：竖向裂缝少而
10、集中较小；特征：竖向裂缝少而集中局压面积下砌体的压碎破坏局压面积下砌体的压碎破坏条件：块材强度低；特征：垫块下出现竖向裂缝条件：块材强度低；特征：垫块下出现竖向裂缝 第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 一、砌体截面局部均匀受压一、砌体截面局部均匀受压3.3.均匀受压时承载力计算均匀受压时承载力计算:箍套作用箍套作用NL-局部受压轴向力设计值；局部受压轴向力设计值；AL-局部受压面积；局部受压面积；f-砌体抗压强度设计值；砌体抗压强度设计值；-局部抗压强度提高系数局部抗压强度提高系数第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌
11、体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 一、砌体截面局部均匀受压一、砌体截面局部均匀受压3.3.均匀受压时承载力计算均匀受压时承载力计算:箍套作用箍套作用-局部抗压强度提高系数局部抗压强度提高系数A0-影响局部抗压强度的计算底面积影响局部抗压强度的计算底面积第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 3.3.均匀受压时承载力计算均匀受压时承载力计算:A0-影响局部抗压强度的计算底面积影响局部抗压强度的计算底面积 对于 对于第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受
12、压计算砌体局部受压计算 3.3.均匀受压时承载力计算均匀受压时承载力计算:A0-影响局部抗压强度的计算底面积影响局部抗压强度的计算底面积 第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 二、梁二、梁(板板)端部下砌体非均匀局部受压端部下砌体非均匀局部受压1.1.梁梁(板板)的有效支承长度的有效支承长度a a0 0:第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 二、梁二、梁(板板)端部下砌体非均匀局部受压端部下砌体非均匀局部受压1.1.梁梁(板板)的有效支承长度的有效支承长度
13、a a0 0:简化：简化：第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 二、梁二、梁(板板)端部下砌体非均匀局部受压端部下砌体非均匀局部受压1.1.梁梁(板板)的有效支承长度的有效支承长度a a0 0:梁梁(板板)传来的端部下砌体的压力传来的端部下砌体的压力NL(即其支座反力即其支座反力)的作用点距墙的作用点距墙体的内皮为体的内皮为:0.4ao，局部受压，局部受压面的面积为面的面积为:第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 二、梁二、梁(板板)端部下砌体非均匀局部受
14、压端部下砌体非均匀局部受压2.2.梁梁(板板)的砌体局压承载力计算的砌体局压承载力计算:梁梁(板板)下砌体的非均匀局部受压的承载力下砌体的非均匀局部受压的承载力:-非均匀局部压应力的丰满系数非均匀局部压应力的丰满系数 第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 二、梁二、梁(板板)端部下砌体非均匀局部受压端部下砌体非均匀局部受压2.2.梁梁(板板)的砌体局压承载力计算的砌体局压承载力计算:（1 1）无上部压力时：）无上部压力时：-非均匀局部压应力的丰满非均匀局部压应力的丰满系数系数，取值，一般梁下砌体为，取值，一般梁下砌体为0.7
15、；过梁下砌体为；过梁下砌体为1.0。第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 二、梁二、梁(板板)端部下砌体非均匀局部受压端部下砌体非均匀局部受压2.2.梁梁(板板)的砌体局压承载力计算的砌体局压承载力计算:（2 2）有上部压力时：）有上部压力时：-上部荷载折减系数上部荷载折减系数二、梁二、梁(板板)端部下砌体非均匀局部受压端部下砌体非均匀局部受压2.2.梁梁(板板)的砌体局压承载力计算的砌体局压承载力计算:（2 2）有上部压力时：）有上部压力时：墙体中的卸载拱作用墙体中的卸载拱作用：若若 较小（较小（AL大），拱作用小，大），
16、拱作用小，N0传较多传较多若若 较大（较大（AL小），拱作用大，小），拱作用大，N0传较少传较少若若 3（AL小），完善拱，小），完善拱，N0不传不传第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 三、垫块下砌体局部受压三、垫块下砌体局部受压1.1.基本概念基本概念垫块类型垫块类型：预制垫块预制垫块 现浇垫块现浇垫块垫块尺寸垫块尺寸：垫块构造要求：垫块构造要求：满足刚度满足刚度设置垫块的目的设置垫块的目的：提高局部受压砌体承载力提高局部受压砌体承载力第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压
17、计算砌体局部受压计算 三、垫块下砌体局部受压三、垫块下砌体局部受压垫块面积：垫块面积：2.2.垫块下砌体承载力计算：垫块下砌体承载力计算：由于垫块面积较大，不考虑拱的卸荷作用由于垫块面积较大，不考虑拱的卸荷作用NL-梁端压力设计值；梁端压力设计值；N0-垫块面积垫块面积Ab内上部传来轴力设计值内上部传来轴力设计值2.2.垫块下砌体承载力计算：垫块下砌体承载力计算：1-垫块面积外砌体有利影响系数；垫块面积外砌体有利影响系数；A0-影响局部抗压强度的计算底面积影响局部抗压强度的计算底面积（在（在Ab基础上放大）基础上放大）-垫块上垫块上NL与与N0合力偏心影响系数合力偏心影响系数由由 及及 查表查
18、表4-24-42.2.垫块下砌体承载力计算：垫块下砌体承载力计算：-垫块上垫块上NL与与N0合力偏心影响系数合力偏心影响系数由由 及及 查表查表4-24-4a0-垫块上表面梁端有效支承长度垫块上表面梁端有效支承长度1-刚性垫块的影响系数，查表刚性垫块的影响系数，查表4-52.2.垫块下砌体承载力计算：垫块下砌体承载力计算：注注：带壁柱墙设垫块时，：带壁柱墙设垫块时，A0只取只取壁柱范围内面积，不计翼缘部分，壁柱范围内面积，不计翼缘部分，垫块翼缘垫块翼缘120mm例题4-4、4-4、4-6第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算
19、四、垫梁下砌体局部受压四、垫梁下砌体局部受压垫砼大梁支撑在圈梁上，圈梁（垫梁）下砌体竖向压垫砼大梁支撑在圈梁上，圈梁（垫梁）下砌体竖向压应力分布在较大的范围内，应力峰值和分布范围可应力分布在较大的范围内，应力峰值和分布范围可按弹性半无限体长梁求解：按弹性半无限体长梁求解：1.1.实验：实验：h0-垫梁折算高度；垫梁折算高度；h-墙厚，墙厚，E-墙体弹性模量墙体弹性模量Eb、Ib-垫垫梁的弹性模量和惯性矩垫垫梁的弹性模量和惯性矩第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 四、垫梁下砌体局部受压四、垫梁下砌体局部受压2.2.承载力公式
20、：承载力公式：2-应力不均匀系数：应力不均匀系数：当荷载沿墙厚均匀分布时当荷载沿墙厚均匀分布时:2=1.0当荷载沿墙厚不均匀分布时当荷载沿墙厚不均匀分布时:2=0.8第第4 4章章:无筋砌体构件的承载力无筋砌体构件的承载力 4-2 4-2 砌体局部受压计算砌体局部受压计算 五、梁端约束问题五、梁端约束问题多层房屋梁端支座由于上部墙体传来荷载而形成一定多层房屋梁端支座由于上部墙体传来荷载而形成一定约束作用，产生约束力矩约束作用，产生约束力矩My，并与梁跨度，支撑，并与梁跨度，支撑长度和上部压力有关，使得墙体不安全长度和上部压力有关，使得墙体不安全My-应按墙体线刚度比向上下墙体端部分配（应按墙体线刚度比向上下墙体端部分配（l9m)