不了解受压构件计算？学习砌体结构设计常见问题解析！

2023-09-17 理论教育版权反馈

【摘要】：无筋砌体受压构件承载力的计算，具有概念清楚、方便技术的特点，即：1.轴向力的偏心距按荷载设计值计算。

【规范规定】

《砌体结构设计规范》（GB 50003—2011）

5.1.1 受压构件的承载力，应符合下式的要求：

N≤ΦfA （2-1）

式中 N——轴向力设计值；

Φ——高厚比β和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数；

f——砌体的抗压强度设计值；

A——截面面积。

注：1.对矩形截面构件，当与轴力偏心方相同的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向，按轴心受压进行验算；

2.受压构件承载力的影响系数Φ，可按本规范附录D的规定采用；

3.对带壁柱墙，当考虑翼缘宽度时，可按本规范第4.2.8条采用。

5.1.2 确定影响系数Φ时，构件高厚比β应按下列公式计算：

对矩形截面

对T形截面

式中 γ_β——不同材料砌体构件的高厚比修正系数，按表2-1采用；

H₀——受压构件的计算高度，按本规范表2-2确定；

h——矩形截面轴向力偏心方向的边长，当轴心受压时为截面较小边长；

h_T——T形截面的折算厚度，可近似按3.5i计算，i为截面回转半径。

表2-1 高厚比修正系数γ_β

注：对灌孔混凝土砌块砌体，γ_β取1.0。

5.1.3 受压构件的计算高度H₀，应根据房屋类别和构件支承条件等按表2-2采用。表中的构件高度H，应按下列规定采用：

1.在房屋底层，为楼板顶面到构件下端支点的距离。下端支点的位置，可取在基础顶面。当埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处；

2.在房屋其他层，为楼板或其他水平支点间的距离；

3.对于无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的1/2；对于带壁柱的山墙可取壁柱处的山墙高度。

表2-2 受压构件的计算高度H₀

注：1.表中H_u为变截面柱的上段高度；H_l为变截面柱的下段高度；

2.对于上端为自由端的构件，H₀=2H；

3.独立砖柱，当无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的H₀应按表中数值乘以1.25后采用；

4.s为房屋横墙间距；

5.自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉结条件确定。

5.1.4 对有吊车的房屋，当荷载组合不考虑吊车作用时，变截面柱上段的计算高度可按本规范表5.1.3规定采用；变截面柱下段的计算高度，可按下列规定采用：

1.当H_u/H≤1/3时，取无吊车房屋的H₀；

2.当1/3＜H_u/H＜1/2时，取无吊车房屋的H₀乘以修正系数，修正系数μ可按下式计算：

μ=1.3-0.3I_u/I_l （2-4）

式中 I_u——变截面柱上段的惯性矩；

I_l——变截面柱下段的惯性矩。

3.当H_u/H≥1/2时，取无吊车房屋的H₀。但在确定β值时，应采用上柱截面。

注：本条规定也适用于无吊车房屋的变截面柱。

5.1.5 按内力设计值计算的轴向力的偏心距e不应超过0.6y。y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。

【解析】

无筋砌体受压构件承载力的计算，具有概念清楚、方便技术的特点，即：

1.轴向力的偏心距按荷载设计值计算。在常遇荷载情况下，直接采用其设计值代替标准值计算偏心距，由此引起承载力的降低不超过6%。

2.承载力影响系数Φ的公式，不仅符合试验结果，且计算简化。

3.计算公式按附加偏心距分析方法建立，与单向偏心受压构件承载力的计算公式相衔接，并与试验结果吻合较好。国内有关高校经受压试验表明，试验值与本方法计算值的平均比值，对于短柱为1.236，长柱为1.329，其变异系数分别为0.103和0.163。而试验值与苏联规范计算值的平均比值，对于短柱为1.439，对于长柱为1.478，其变异系数分别为0.163和0.225。此外，试验表明，当e_b＞0.3b和e_h＞0.3h时，随着荷载的增加，砌体内水平裂缝和竖向裂缝几乎同时产生，甚至水平裂缝较竖向裂缝出现早，因而设计双向偏心受压构件时，对偏心距的限值较单向偏心受压时偏心距的限值规定得小些是必要的。分析还表明，当一个方向的偏心率（如e_b/b）不大于另一个方向的偏心率（如e_h/h）的5%时，可简化按另一方向的单向偏心受压（如e_h/h）计算，其承载力的误差小于5%。

不了解受压构件计算？学习砌体结构设计常见问题解析！

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