砌体结构受压验算相关问题分析
孜孜不倦工程人
2024年02月01日 17:25:31
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 YJK砌体结构以门、窗间墙段为单元验算墙体轴心受压承载力。砌体结构的受压验算分为两种计算模式:当砌体墙中无构造柱时,按无筋砌体进行受压验算;当砌体墙中有构造柱时,按组合砖墙进行受压验算。对于长度小于250mm的小墙段,软件不作墙体受压验算。       无筋砌体受压验算计算公式:

 YJK砌体结构以门、窗间墙段为单元验算墙体轴心受压承载力。砌体结构的受压验算分为两种计算模式:当砌体墙中无构造柱时,按无筋砌体进行受压验算;当砌体墙中有构造柱时,按组合砖墙进行受压验算。对于长度小于250mm的小墙段,软件不作墙体受压验算。

      无筋砌体受压验算计算公式:

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      组合砖墙受压验算计算公式:

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1、稳定系数φ与高厚比β

φ—无筋砌体时为高厚比对轴心受压构件承载力的影响系数,按附录D无筋砌体轴心受压计算。

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      其中,与砂浆有关的系数α:

      当砂浆等级低于2.5时,软件按照88版砌体规范执行。

      砂浆等级=0.4,α=0.0045;

      砂浆等级=1.0,α=0.003。

      砂浆等级0~0.4,按线性插值;0.4~1.0,按线性插值;1.0~2.5,按线性插值。(这三段的变化斜率不同,所以分成三段进行插值计算)。

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φ—带构造柱的墙段时为组合墙稳定系数,按表8.2.3组合砖砌体计算稳定系数。

      其中,带构造柱的组合砖墙配筋率ρ=构造柱的钢筋面积/墙身面积。

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Q1:受压计算时的稳定系数为0

      如图,右侧墙的稳定系数为0,导致受压验算结果为0,什么原因?

      该墙段有构造柱,按配筋砖砌体计算稳定系数。查表8.2.3可以看出,高厚比超过28,表格没有给出稳定系数的数值。而此墙段的高厚比为28.42>28,此时,软件就将稳定系数取为0。表示该墙太薄,高厚比太大,可以加大墙厚来解决。

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      那么,对于左侧墙段,高厚比也是28.42,大于28了,稳定系数却是有数值的,这又是什么原因呢?发现左侧墙段无构造柱,则软件按附录d无筋砌体计算稳定系数。

      φ=1/(1+0.0015x28.42?)=0.45,与程序输出的结果是一致的。

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不带壁柱的砌体墙高厚比β

受压验算时的高厚比(每一小片墙的高厚比)按公式按5.1.2计算,公式中会考虑材料的修正系数。

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      需要注意的是,程序中还有砌体墙的高厚比专项验算。(每两片横墙之间的墙段)

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      此高厚比验算是按公式6.1.1计算,公式中没有计入材料的修正系数。

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Q2:下图墙体材料为蒸压砖,其高厚比结果与受压验算中的高厚比数值不对应。原因是受压验算时高厚比需要考虑材料的修正系数,查得蒸压砖的=1.2。所以,受压验算的β=1.2x2340/240=11.7,与程序结果输出一致。

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Q3:砂浆等级低于2.5允许高厚比如何取值?

      现行砌体规范只规定了砂浆等级M2.5及以上等级的高厚比限值。

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      当砂浆等级低于M2.5时,软件根据88版砌体规范确定。

      砂浆等级0~1,按线性插值;1~2.5,也是按线性插值。(两段的变化斜率不同,所以分成两段计算)。

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      其中,砂浆等级为0时,高厚比限值等于13.33。

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2、抗压强度

Q4:任意砂浆等级下的砌体抗压强度设计值怎么求出的?

      4.3版本之前,软件对不是规范表格中的数值,按表格差值确定抗压强度设计值。

      4.3版本之后,软件采用规范公式计算任意砂浆强度下的砌体抗压强度设计值。

      确定砌体抗压强度设计值的流程为:

      1、首先根据规范附录B,求得砌体轴心抗压强度平均值fm

      2、然后根据规范 4.1.5 条,求得砌体强度标准值 fk,fk=fm(1-1.645*变异系数);

      3、最后根据规范4.1.5条,求得砌体的抗压强度设计值f,f=fkf

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      同10系列规范,89规范下砌体抗压强度设计值也是按照上述公式计算,其结果与88版砌体规范抗压强度设计值表格数值保持一致。

Q5:参数“施工质量控制等级”软件默认的是B级,那么改为C级有什么影响?

      软件采用规范公式计算任意砂浆等级下的砌体抗压强度。计算公式的第三步,砌体的抗压强度设计值f=fk/γf,其中γf为材料性能分项系数,01、10 系列规范根据不同的施工质量按4.1.5条取值(施工质量为A级时,取1.5;施工质量为B级时,取1.6;施工质量为C级时,取1.8),89规范系列下取1.5。

      所以,施工质量等级不同,直接影响的是砌体抗压强度设计值的不同。

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Q6:该墙段砂浆等级M5,块体等级Mu10,为何抗压强度f为1.31N/mm?,与规范表格中的1.5N/mm?不一致?

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      依据3.2.3条,砌体强度设计值与墙段的截面面积有关系。

此墙段截面面积=0.72x0.24=0.17<0.3,则γa=0.17+0.7=0.87,所以f=0.87x1.5=1.31N/mm?。

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Q7:手核空心砌块的抗压强度

      此砌体墙采用混凝土空心砌块,其抗压强度3.17N/mm?是如何计算出来的?

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      软件中的空心砌块砌体墙的抗压强度设计值是按公式3.2.1-1与3.2.1-2计算出来的。

      查表3.2.1-4得到Mb5、Mu10下的f=2.22N/mm?。

      在砌体计算书中查询到孔洞率=50%、层灌孔率=33%。程序默认混凝土灌孔混凝土等级C20,fc=9.6N/mm?

α=δρ=0.5x0.33=0.165,fg=f+0.6αfc=2.22+0.6x0.165x9.6=3.17N/mm?

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总结

①当砌体墙中无构造柱时,按无筋砌体进行受压验算;

当砌体墙中有构造柱时,按组合砖墙进行受压验算。

两种受压验算公式中的稳定系数取值方法也不同。

②受压验算时的高厚比会考虑材料的修正系数。

高厚比专项验算没有考虑材料的修正系数。

当砂浆等级低于M2.5时,软件根据88版砌体规范确定高厚比限值。

③软件采用规范公式可以计算任意砂浆强度下的砌体抗压强度。

砌体强度设计值与墙段的截面面积有关系,应乘以调整系数γa

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