三、無筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算
(一)受壓構(gòu)件
1.在工程中無筋砌體受壓構(gòu)件是最常遇到的,如混合結(jié)構(gòu)房屋的窗間墻和磚柱,它們承受上部傳來的豎向荷載和自身重量?!镀鲶w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對不同高厚比β=H0/h和不同偏心率言(或之)的受壓構(gòu)件承載力采用下式計(jì)算:
N≤ΦfA (7-14)
式中 N--軸向力設(shè)計(jì)值;
Φ——高厚比盧和軸向力的偏心距e對受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù),可按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄D的規(guī)定采用;
f--砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.1條采用;
A——截面面積,對各類砌體均應(yīng)按毛截面計(jì)算;對帶壁柱墻,其翼緣寬度可按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第4,2.8條采用。
注: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(shí),除按偏心受壓計(jì)算外,還應(yīng)對較小邊長方向,按軸心受壓進(jìn)行驗(yàn)算。
2.計(jì)算影響系數(shù)甲或查甲表時(shí),構(gòu)件高厚比盧應(yīng)按下列公式確定:
對矩形截面 β=γβH0/h (7-15)
對T形截面 β=γβH0/hT (7-16)
式中 γβ——不同砌體材料的高厚比修正系數(shù),按表7-12采用;
Ho——受壓構(gòu)件的計(jì)算高度,按表7-13確定;
h——矩形截面軸向力偏心方向的邊長,當(dāng)軸心受壓時(shí)為截面較小邊長;
hT——T形截面的折算厚度,可近似按3.5i計(jì)算;
i——截面回轉(zhuǎn)半徑。
高厚比修正系數(shù)γβ 7-12
砌體材料類別 γβ
燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚 1.0
混凝土及輕骨料混凝土砌塊 1.1
蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、細(xì)料石、半細(xì)料石 1.2
粗料石、毛石 1.5
注:對灌孔混凝土砌塊,γβ取I.0。
3.受壓構(gòu)件的計(jì)算高度廳H0,應(yīng)根據(jù)房屋類別和構(gòu)件支承條件等采用。表中的構(gòu)件高度"應(yīng)按下列規(guī)定采用:
(1)在房屋底層,為樓板頂面到構(gòu)件下端支點(diǎn)的距離。下端支點(diǎn)的位置可取在基礎(chǔ)頂面。當(dāng)埋置較深且有剛性地坪時(shí),可取室外地面下500mm處。
(2)在房屋其他層次,為樓板或其他水平支點(diǎn)間的距離。
(3)對于無壁柱的山墻,可取層高加山墻尖高度的1/2;對于帶壁柱的山墻可取壁柱處的山墻高度。
(二)局部受壓
當(dāng)荷載均勻地作用在砌體局部受壓面積上時(shí),其承載能力按下列公式計(jì)算:
式中 Nl——局部受壓面積上的軸向力設(shè)計(jì)值;
γ——砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)。由于局部受壓砌體有套箍作用存在,其抗壓強(qiáng)度的提高通過γ來考慮;
Al--局部受壓面積;
A0——影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積。
c——矩形局部受壓面積的外邊緣至構(gòu)件邊緣的較小距離,當(dāng)大于h時(shí),應(yīng)取h。
(三)軸心受拉構(gòu)件
軸心受拉構(gòu)件的承載力,應(yīng)按公式(7-19)計(jì)算:
Nt≤ftA (7-19)
式中 Nt——軸心拉力設(shè)計(jì)值;
ft——砌體軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50003—2001表3.2.2采用。
(四)受彎構(gòu)件
受彎構(gòu)件的抗彎承載力,應(yīng)按公式(7-20)計(jì)算:
M≥ftmW (7-20)
式中 M--彎矩設(shè)計(jì)值;
ftm——砌體的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,按(砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》表3.2.2采用;
W——截面抵抗矩。
(五)受剪構(gòu)件
沿通縫或沿階梯形截面破壞時(shí)受剪構(gòu)件的承載力,應(yīng)按式(7-21)計(jì)算:
V≤(fv+aμσ0)A (7-21)
式中 符號及有關(guān)計(jì)算見《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.5.1條。
(一)受壓構(gòu)件
1.在工程中無筋砌體受壓構(gòu)件是最常遇到的,如混合結(jié)構(gòu)房屋的窗間墻和磚柱,它們承受上部傳來的豎向荷載和自身重量?!镀鲶w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對不同高厚比β=H0/h和不同偏心率言(或之)的受壓構(gòu)件承載力采用下式計(jì)算:
N≤ΦfA (7-14)
式中 N--軸向力設(shè)計(jì)值;
Φ——高厚比盧和軸向力的偏心距e對受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù),可按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄D的規(guī)定采用;
f--砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.1條采用;
A——截面面積,對各類砌體均應(yīng)按毛截面計(jì)算;對帶壁柱墻,其翼緣寬度可按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第4,2.8條采用。
注: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(shí),除按偏心受壓計(jì)算外,還應(yīng)對較小邊長方向,按軸心受壓進(jìn)行驗(yàn)算。
2.計(jì)算影響系數(shù)甲或查甲表時(shí),構(gòu)件高厚比盧應(yīng)按下列公式確定:
對矩形截面 β=γβH0/h (7-15)
對T形截面 β=γβH0/hT (7-16)
式中 γβ——不同砌體材料的高厚比修正系數(shù),按表7-12采用;
Ho——受壓構(gòu)件的計(jì)算高度,按表7-13確定;
h——矩形截面軸向力偏心方向的邊長,當(dāng)軸心受壓時(shí)為截面較小邊長;
hT——T形截面的折算厚度,可近似按3.5i計(jì)算;
i——截面回轉(zhuǎn)半徑。
高厚比修正系數(shù)γβ 7-12
砌體材料類別 γβ
燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚 1.0
混凝土及輕骨料混凝土砌塊 1.1
蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、細(xì)料石、半細(xì)料石 1.2
粗料石、毛石 1.5
注:對灌孔混凝土砌塊,γβ取I.0。
3.受壓構(gòu)件的計(jì)算高度廳H0,應(yīng)根據(jù)房屋類別和構(gòu)件支承條件等采用。表中的構(gòu)件高度"應(yīng)按下列規(guī)定采用:
(1)在房屋底層,為樓板頂面到構(gòu)件下端支點(diǎn)的距離。下端支點(diǎn)的位置可取在基礎(chǔ)頂面。當(dāng)埋置較深且有剛性地坪時(shí),可取室外地面下500mm處。
(2)在房屋其他層次,為樓板或其他水平支點(diǎn)間的距離。
(3)對于無壁柱的山墻,可取層高加山墻尖高度的1/2;對于帶壁柱的山墻可取壁柱處的山墻高度。
(二)局部受壓
當(dāng)荷載均勻地作用在砌體局部受壓面積上時(shí),其承載能力按下列公式計(jì)算:
式中 Nl——局部受壓面積上的軸向力設(shè)計(jì)值;
γ——砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)。由于局部受壓砌體有套箍作用存在,其抗壓強(qiáng)度的提高通過γ來考慮;
Al--局部受壓面積;
A0——影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積。
c——矩形局部受壓面積的外邊緣至構(gòu)件邊緣的較小距離,當(dāng)大于h時(shí),應(yīng)取h。
(三)軸心受拉構(gòu)件
軸心受拉構(gòu)件的承載力,應(yīng)按公式(7-19)計(jì)算:
Nt≤ftA (7-19)
式中 Nt——軸心拉力設(shè)計(jì)值;
ft——砌體軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50003—2001表3.2.2采用。
(四)受彎構(gòu)件
受彎構(gòu)件的抗彎承載力,應(yīng)按公式(7-20)計(jì)算:
M≥ftmW (7-20)
式中 M--彎矩設(shè)計(jì)值;
ftm——砌體的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,按(砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》表3.2.2采用;
W——截面抵抗矩。
(五)受剪構(gòu)件
沿通縫或沿階梯形截面破壞時(shí)受剪構(gòu)件的承載力,應(yīng)按式(7-21)計(jì)算:
V≤(fv+aμσ0)A (7-21)
式中 符號及有關(guān)計(jì)算見《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.5.1條。