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一级注册结构师砌体结构学习重点9

发布时间: 2013-04-09 10:46:14 作者: 格子

  (二)梁端支承处砌体的局部受压

  在混合结构房屋中,如果钢筋混凝土大梁搁置在砌体墙顶上,梁上无墙,则梁端属于无约束支承情况。此时,由于梁端传给砌体的压力只分布于砌体的局部区域,形成大梁梁端下的砌体处于非均匀局部受压状态;因梁受力后在梁端将产生一定的转角,故支座内边缘处砌体的压缩变形以及相应的压应力最大,愈靠近梁端,压缩变形及压应力将愈是减小,使砌体承受非均匀的压力(图16—3—5)。图16-3-5中。a为实际支承长度,ao为有效支承长度。如梁的截面愈高,跨度愈小,则梁的转角愈小,梁的有效支承长度。愈接近梁的实际支承长度a。

  


  图16-3-5梁端变形

  1.梁端有效支承长度ao

  当梁端支承在砌体上,由梁端支承压力Nl所产生的压应力图形,由于砌体的塑性性能而呈曲线分布状态,设η为压应力图形的完整系数,砌体内边缘的变形(位移)为ymax=a0tgθ(θ为梁端转角),并假定砌体各点的变形与各该点的压应力成正比,则砌体内边缘处最大的压应力σmax=kymax(k为梁端支承处砌体的压缩刚度系数。)按力的平衡条件可得:

  


  对于常用范围跨度为l并承受均布荷载q的简支梁,取Nl=ql/2,tgθ≈θ=q12/24B,B为钢筋混凝土梁的长期刚度,可近似取Bl=0.3EcIc, Ic=bh32/12,Ic为梁的惯性矩,Ec为混凝土的弹性模量,当取用混凝土强度等级为C20时,Ec=2.55x104N/mm2,再近似取梁的高跨比hc/l=1/11,并根据试验结果取ηk=0.687/,将这些数据代人式(16-3-14)中经整理可得梁端的有效支承长度ao:

  


  2.上部荷载对局部抗压强度的影响

  当梁端支承在墙柱高度范围内某个部位时,即梁端属于有约束支承情况,除梁端支承 压力Nl外,还有上部荷载产生的轴向力N0。在(图16-3-6a)中,如果梁上未作用有荷载,则墙体上部荷载对砌体施加均匀压应力σ0,并通过梁端传给下面的局部受压面积。但当梁上受到荷载作用后(图16-3-6b),梁端支座压力将迫使梁端底部接触的砌体产生压缩变形,当荷载及相应的支座压力增大到一定程度时,梁端支座下面砌体的压缩变形会增大到使梁端顶面与上部砌体相互脱开。试验表明,当上部砌体传来的压应力σ0较小,且

>2时,就可以形成这种所谓“内拱卸荷”作用,从而对局部抗压强度有所提高。随着
的逐渐减小,这种“内拱卸荷”作用亦随之减弱。所以,当
>2时,可不考虑上部荷载对砌体局部抗压强度的有利影响。


  为偏于安全,《规范》规定,当

≥3时,不考虑上部荷载的影响。


  3.梁端支承处砌体局部受压承载力计算

  当梁端砌体上部有轴向压力,且

<3,则上部压力将作用在梁端局部受压面积上,这时梁端局部受压面积上不仅要承担梁传来的支座压力Nl,而且还要承担分配在局部受压面积上的那部分上部压力N0。


  梁端支承处砌体截面上的应力分布如图16-3-7,应满足支座内边缘的应力σmax不超过砌体的局部抗压强度设计值γf。由此可得梁端支承处砌体的局部受压承载力计算公式为

  


  式中 ψ——上部荷载的折减系数,ψ=1.5-0.5

,当
≥3时,取ψ=0;


  N0——局部受压面积内上部轴向力设计值(N),N0=σ0Al,σ0为上部平均压应力设计值(N/mm2);

  Nl——梁端支承压力设计值(N);

  η——梁端底面压应力图形的完整系数,一般可取0.7,对于过梁和墙梁可取1.0;

  Al——局部受压面积,Al=a0b,b(mm)为梁宽,a0为梁端的有效支承长度(mm),当a0>a时,应取a0=a。


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