无筋砌体结构.ppt

第3章无筋砌体结构构件学习要点?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。?熟练掌握无筋砌体受压构件的承载力计算方法。?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。?受压短柱无筋砌体的抗压承载力远远大于它的抗拉、抗弯、抗剪承载力,因此,在实际工程中,砌体结构多用于以承受竖向荷载为主的墙、柱等受压构件,如混合结构中的承重墙体、单层厂房的承重柱、砖烟囱的筒身等。一、何谓短柱:指高厚比的柱。对矩形截面:计算受压承载力时应对高厚比进行修正。3??0Hh????式中:——计算高度,按表4-3(P88页)采用;——当轴心受压时,指矩形截面较小边的长度;当偏心受压时,指矩形截面轴向力偏心方向的边长(可能为长边,也可能为短边)——不同砌体材料的高厚比修正系数0Hh??轴心受压偏心受压对T形截面:式中:——T形截面的折算厚度,近似取——截面回转半径ThThH0?????i截面惯性矩截面面积AIi?二、承载力分析?受压短柱承受轴向压力N时,如果把砌体当成匀质弹性体,按照材料力学的方法,则截面较大受压边缘的应力为:?2(1)NNeNeyyAIAi?????式中:——分别为砌体的截面面积、惯性矩和回转半径——轴向压力的偏心距——受压边缘到截面形心轴的距离AIi、、ey当偏心距不大,全截面受压或者受拉边缘没有开裂的情况下,当受压边缘的应力达到砌体的抗压强度时,短柱所能承受的压力为:exxybyh21'1ummNAfaAfeyi???21'1aeyi??对于矩形截面柱,若h为沿轴向力偏心方向的边长,则有:1'61aeh??对于偏心距较大,受拉边缘已经开裂的情况,不考虑砌体受拉,则矩形截面受压区的面积减小,承载力降低。N1eNf?1?2eN12???N3e23???讨论:轴心受压时,e=0,a'=1;当偏心受压时,a'<1;a'称为按材料力学计算的砌体偏心距影响系数。大量的砌体构件受压试验表明,按材料力学公式计算的承载力远低于试验结果。规范规定砌体受压时的偏心距影响系数按下列公式计算:1234uuuuNNNN???可以看出,受压构件随着偏心距的增大,尽管,局部受压强度有所提高,但截面应力分布越来越不均匀,甚至部分截面因开裂退出工作,使受压构件的承载力随偏心距的增大而明显降低,即:321f??????i—截面回转半径;e—偏心距21ie11?????????对于矩形截面(b×h):21he1211?????????对于“T”形和“+”字形截面:??2T1he1211???????????→侧向变形→纵向弯曲→严重者破坏→N长<N短0?轴心受压长柱承载力计算中一般是采用稳定系数考虑纵向弯曲的影响。根据欧拉公式,长柱发生纵向弯曲破坏的临界应力为:202202criHiEAHEI?????????????式中:E——弹性模量H0——柱的计算高度砌体的弹性模量是随应力的增加而降低,当应力达到临界应力时,弹性模量已经有较大程度的降低,此时的弹性模量可取临界应力时处的切线模量。460(1)mmmEfff???根据第一章知识,取代入公式,则相应的临界应力为:22460(1)()cricrimmmifffH?????则轴心受压时的稳定系数为:2200460(1)()cricrimmmifffH???????令2210460()mifH???,当为矩形截面时12hi?取0Hh??可得2121370mf???