3-1砌体结构构件承载力的计算

第三章砌体结构构件承载力的计算态度决定行动本章提要①．叙述设计方法的基本概念；②．fk和f(设计值)的取值原则；③．无筋砌体承载力计算；④．有筋砌体承载力计算；⑤．计算内容：受压、局压、轴拉、受弯、受剪。§3-1以概率理论为基础的极限状态设计方法设计方法：以概率理论为基础的极限状态设计方法。以可靠度指标度量结构的可靠度。采用分项系数的设计表达式计算。D.S→镇静出智慧一、极限状态设计方法的基本概念1、结构的功能要求：①．安全性→三个正常（设计、施工、使用）→抵御荷载、变形，不破坏；偶然事件下，不失稳；②．适用性→一个正常（使用）→良好的工作性能；③．耐久性→一个正常（维护）→满足各项使用功能要求。可靠性：安全性、适用性、耐久性的概括，以可靠度来反映。2、可靠（有效），不可靠（失效）：→结构在使用期间能满足使用功能要求而又良好地工作，反之为失效。3、结构的极限状态：可靠与失效的界限→分水岭→区分的标志类型：第一极限状态→承载力极限状态→对应于结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形。第二极限状态→正常使用极限状态→对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。统称为功能的极限状态→整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能的要求。4、作用、作用效应、抗力：结构：是房屋建筑或其他构筑物中承重骨架的总称。作用：是指使结构产生内力、变形、σ，ε的所有原因。集中荷载直接作用→加在结构上的荷载分为分布荷载间接作用→引起结构外加变形或约束变形的其他作用沉降温度地震等永久按时间的变异情况分：可变作用偶然固定按空间位置的变异情况分：作用可动静态作用按结构反映情况分：动态作用作用的特点：随机性，与时间参数有关（除永久作用外）作用效应：是指各种作用施加在结构上，使结构产生的内力和变形随机性。结构的抗力R：指整个结构或构件承受内力和变形的能力。R=R(f.axh.计算模式)→随机变量5、结构的可靠度与可靠指标：结构的功能函数Z=R-S当Z0→结构可靠；当Z0→结构失效；当Z=0→极限状态。∵R,S随机量∴Z随机量则可靠、失效并非定值→只能以概率的意义来衡量。以Pf=P(Z0)→失效概率、大小反映了程度；则Ps=P(Z0)→可靠概率∴Ps+Pf=1,Ps大→Pf小，但Pf≠0,只要Pf足够“小”即可。∵影响因素十分复杂∴《建筑结构设计统一标准》中规定，采用近似概率方法以μ—平均值σ—标准值β—可靠指标→代替Pf；来求结构的可靠度。为简化计算，设R,S均服从正态分布，R与S相互独立。μR,μS,σR,σS,则Z∝正态分布（P21图3.1）μZ=μR-μS→查表可得令∴Pf=1-Φ（β）则Pf～β要求β≥3.2→延性破坏的要求β≥3.7→脆性破坏的要求2S2Rz)(1)()Z(P)0Z(PPZZZZfzzzzS2RSRZZ6、设计表达式：（一）第一极限状态。a.当有多个可变荷载时→应考虑最不利组合γOs≤R即γ0—结构的重要性系数--第i个荷载的分项系数--组合系数,,RS4S.12S.1KQcin2iQiKQGK0i1kafQiciG→永久荷载Q→可变荷载K→标值b.当仅有一个可变荷载时。c.当砌体结构作为一个刚体，需验整体稳定性时。（滑移、倾覆、漂浮等）--起不利作用的；－起有利作用的。其中，--结构的重要性系数；对于安全等级为一级或设计使用年限50年1.1对于安全等级为二级或设计使用年限为50年1.0对于安全等级为三级或设计使用年限为5↘0.9,,R4S.12S.1QKGK0kaf,,RS0.135S.1QKGK0kafG1KKQn2iKQG2K08S.0S4S.12S.1i1G2KSG1KS0（二）第二极限状态：∵砌体结构自身的特点，其正常使用极限状态的要求，在一般情况下可由相应的构造措施予以保证。二、强度的标准值和设计值：1、砌体的强度标准值：→是一种特征值,反映实测样品总体的强度水平，它应具有不小于95％的保证率。公式：--平均值--标准差（均方差）--变异系数→影响因素砌块类型受力类型（0.14～0.24）规范fmfmkfff645.11645.1mfffmfff2、强度设计值：→砌体强度代表值（用于设计）--材料性能分项系数（根据可靠度的要求优选确定的），宜按施工质量控制等级考虑：B级--1.6（旧规范1.5）C级—1.8A级fB×(1.05)=fＡB级质量C级施工质量控制等级A、B、C,以B为基准当为A级，砌体强度设计值↗5％当为C级，砌体强度设计值应乘以调整系数89.08.16.1afkfff[注意]：在一些不利因素影响下，其砌体强度设计值也应乘以调整系数。①有吊车，梁下烧结普通砖砌体，或梁下的烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体和砼砌块砌体。②无筋砌体时→1.0配筋砌体时→1.0构件截面面积以m2计。③当砌体用水泥砂浆砌筑时，对表3.3～3.8中的数值，对表3.9中的数值，对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数。对于需验算施工阶段，砌体强度和稳定性时，可按砂浆强度为需进行验算。ml9ml5.723m.0A22m.0A7.0Aa8.0Aa9.0a8.0a对于单排且对孔砌筑的砼砌块，灌孔砌体的抗压强度设计值：（Mpa)其中，--灌孔砌体的抗压强度设计值（并不应大于未灌孔砌体抗压强度设计值的2倍，即）；--未灌孔砌体的抗压强度设计值，按表3.5采用；--灌孔砼的轴压强度设计值；--砌体中灌孔砼的面积与砌体毛面积的比值；--砼砌块的孔洞率；--砼砌块的灌孔率，即截面灌孔砼面积/截面孔洞面积，的比值，且≥33％而其抗剪强度设计值：MPa(同上)→灌孔砌体的抗压强度设计值。GfVGGff22.0VGfcGfff6.0ffG2Gffcf