7.5 受压构件（课件）-高一《建筑结构》（高教版 第4版）

7砌体材料及混合结构房屋 第五节 受压构件 一、无筋砌体受压构件承载力计算公式 1.基本计算公式 试验表明：在轴心压力作用下，短粗的构件其截面应力分布均匀，破坏时的最大压力就是砌体的抗压强度f。同样在轴心压力作用下，细长构件的承载力随高厚比的加大而减小；而在偏心压力作用下，细长构件还会发生侧向挠曲，其承载力会进一步减小。砌体受压承载力的基本计算公式为： N≤ fA　　　　　　　 （7－5） 式中 N——轴向力设计值； f——砌体抗压强度设计值，按附表采用； A——砌体截面面积，对各类砌体可按毛截面计算； ——承载力影响系数，≤1。 2、承载力影响系数 是构件的高厚比β和轴向力偏心矩e对受压构件承载力的影响系数，它与下列三项因素有关： ⑴构件的高厚比β： 对矩形截面 β= rβ （7－6） 对T形截面 β= rβ （7－7） 式中 rβ——不同砌体材料的高厚比修正系数，按表采用； Ho——受压构件的计算高度； h——矩形截面轴心力偏心方向的边长，当轴心受压时为截面较小边长； hT——T形截面折算厚度，hT=3.5 ，I是截面惯性矩。 在其他条件不变的情况下，构件的高厚比β越大，φ值越小。 表 高厚比修正系数rβ 砌体材料类别 rβ 烧结普通砖、烧结多孔砖 1.0 混凝土及轻骨料混凝土砌块 1.1 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石 1.2 粗料石、毛石 1.5 ⑵轴向力的偏心矩e（e= ）在其他条件不变的情况下，截面的相对偏心距 （矩形截面）或 （T形截面）越大， 值越小。 ⑶砂浆强度等级 一般来说，在其他条件不变的情况下，构件的砂浆强度等级越高，φ值越大。 在实际工程中， 值由β、 （或 ）及砂浆强度等级查附表得到。 3.公式的适用条件 ⑴公式（的应用范围为e≤0.6y，其中Y是截面重心到轴心力所在偏心方向截面边缘的距离，如图示。 ⑵对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压验算。 二、影响砌体受压承载力的因素 1、截面面积A 砌体受压截面面积越大，则砌体受压承载力越高。（如采用带壁柱墙、加大墙体厚度等均会使承载力提高）。 2、砌体抗压强度f　 砌体抗压强度越高，则砌体受压承载力越高。 3、构件高厚比β 在其他条件不变的情况下，高厚比β的增大将会使砌体受压承载力降低。 4、截面相对偏心距 （ 或在其他条件不变的情况下，偏心矩e的加大亦会使砌体受压承载力降低。 5、砂浆强度等级 在其他条件不变的情况下，砂浆强度等级的提高则会使砌体受压承载力提高。 6、配筋砌体的受压承载力高于无筋砌体的受压承载力。 四、砌体抗压承载力不足引起房屋倒塌实例 1、工程概况 某地区四层砖混住宅,共四个单元,层高3.2m,西侧一个单元为条基, 东侧三个单元为柱下独立基础,独立基础顶标高-4.00,基础上为490×490的砖柱,砖柱用MU7.5烧结普通砖,M7.5水泥砂浆砌筑.在砖柱顶采用钢筋混凝土基础梁,以支承墙体并传递上部结构传下来的荷载(图8-12)。当施工到四层时，东侧三个单元下沉，整个房屋倾斜，沉降差达300mm，墙体裂缝最宽100mm。最后决定立即拆除。 （a）平面 （b）局部剖面 2、倒塌分析 ⑴砖柱抗压承载力严重不足 经荷载计算，上部结构传到砖柱上的荷载设计值N=653.7KN，砖柱计算高度Ho=4m ①确定抗压强度设计值 根据烧结普通砖的强度等级MU7.5（旧规范）和水泥砂浆强度等级M7.5，砌体抗压强度设计值f＝1.55MPa。 柱截面A＝0.49×0.49＝0.24㎡<0.3m2，修正系数γa=0.7+A=0.7+0.24=0.94 采用水泥砂浆，ra=0.9 按施工质量控制等级为B级考虑 则修正后的砌体抗压强度为f=0.94×0.9×1.55＝1.311N/㎜2 ②计算构件的承载力影响系数 rβ=1.0 由β＝rβ ＝ ＝8.16，轴心受压e＝0，从附表查得φ＝0.907 ③验算砖柱承载力 φfA＝0.907×1.311×0.24×106＝285.44×103N=285.44kN N＝653.7KN>φfA