01第三章2局部均匀受压承载力计算
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算受弯构件（bendingmember）是指截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力可以忽视不计的构件。
钢筋混凝土受弯构件的主要形式是板（Slab）和梁（beam）,它们是组成工程结构的基本构件，在桥梁工程中应用很广。
在荷载作用下，受弯构件的截面将承受弯矩M和V的作用。
因此设计受弯构件时，一般应满意下列两方面的要求：（1）由于弯矩M的作用，构件可能沿弯矩最大的截面发生破坏，当受弯构件沿弯矩最大的截面发生破坏时，破坏截面与构件轴线垂直，称为正截面破坏。
故需进行正截面承载力计算。
（2）由于弯矩M和剪力V的共同作用，构件可能沿剪力最大或弯矩和努力都较大的截面破坏，破坏截面与构件的轴线斜交，称为沿斜截面破坏，故需进行斜截面承载力计算。
为了保证梁正截面具有足够的承载力，在设计时除了适当的选用材料和截面尺寸外，必需在梁的受拉区配置足够数量的纵向钢筋，以承受因弯矩作用而产生的拉力；为了防止梁的斜截面破坏，必需在梁中设置肯定数量的箍筋和弯起钢筋，以承受由于剪力作用而产生的拉力。
第一节受弯构件的截面形式与构造一、钢筋混凝土板的构造板是在两个方向上（长、宽）尺度很大，而在另一方向上（厚度）尺寸相对较小的构件。
钢筋混凝土板可分为整体现浇板和预制板。
在施工场地现场搭支架、立模板、配置钢筋，然后就地浇筑混凝土的板称为整体现浇板。
通常这种板的截面宽度较大，在计算中常取单位宽度的矩形截面进行计算。
预制板是在预制厂和施工场地现场预先制好的板，板宽度一般掌握在Inl左右，由于施工条件好，预制板不仅能采纳矩形实心板，还能采纳矩形空心板，以减轻板的自重。
板的厚度h由截面上的最大弯矩和板的刚度要求打算，但是为了保证施工质量及耐久性的要求，《大路桥规》规定了各种板的最小厚度；行车道板厚度不小于IOOmm人行道板厚度，就地浇注的混凝土板不宜小于80mm,预制不宜小于60mm。
空心板桥的顶板和底板厚度，均不宜小于80mm。
预应力板施工局部受压承载力计算
响结构 构件 端部 承压 的 因素 ， 以便 采取 相应 措施 ， 确 保 结构 构件 的可靠 性 。
２ 混 凝 土 受 压 面 积 计 算
标 准锚 具锚 环直 径 Ｄ ＝１ ０ｍ ０ ｍ。锚 垫 板 端 部
内径 为 ７ ｍ， ２ｍ 厚度 为 １ ６ｍｍ， 锚环 受压 面积 沿 垫板 ４ 。 性 角 扩 大 ， 压 面 直 径 Ｄ ＝１０＋ｌ ５刚 受 ０ ６＋１ ６＝
１ １ 预 应 力 空 心 梁 板 概 况 ６ｍ
预应力混凝 土结 构指 在结 构构 件受 外 力荷 载 作
用 前 ， 人 为地 对 它 施 加 压 力 ， 此 产 生 的 预 应 力 状 先 由
态用 以减少 或抵消外荷 载所引起 的拉应力 ， 即借助 于 混凝土较 高的抗压强度来 弥补其抗 拉强度 的不足 ， 达
一
６２１ ． ．６条取 用 ， ：１０； ．
。 。
钢筋抗 拉强 度设计 值 ＝ ７ ／ ｍ ； ２ ０Ｎ ｍ
核 心截 面面 积 ，
根据《 混凝 土结构设 计规范 （ Ｂ５００－ ００ 》 Ｇ ０１－ ２１ ） … － 第 ６ ６ ２条规定 ， ．． 计算 底 面积 Ａ 的直径 可按 ３倍混 凝 土局 部受压 面积 的直 径计算 ， 实 际情 况是 ， 但 锚环 中心离 梁板边 缘最 大距 离 １０ｍ 故取 计算 底 面积 ２ ｍ， Ａ 的直 径 ２ ０ｍｍ， 部 受 压 时 计 算 底 面 积 Ａ ４ 局 ＝
１２（ ｍ） 受压 面 积全部 在混 凝 土 内 。每 个锚 环 通 ３ ｍ ，
【０ ２Ｌ ３
收稿 日期 ： ０ １—１ Ｏ ２１ ２一 １
７ ８ ０
￣３ｌ ￣０ ２
过钢垫板 传递后 ， 混凝 土局部受压 面积为 Ａ ＝ 其
混凝土受压构件承载力计算
圆形截面的受压构件在垂直压力作用 下，变形较小，承载力较高。
配筋率的影响
配筋率
配筋率是指构件中钢筋的截面积与混 凝土截面积之比。配筋率对受压构件 的承载力有显著影响，配筋率越高， 承载力越大。
钢筋直径和间距
钢筋直径和间距也是影响配筋率的重 要因素，合适的钢筋直径和间距可以 提高受压构件的承载力。
详细描述
混凝土强度等级是指混凝土的抗压强度，通 过采用高标号水泥、优化配合比等方法，可 以提高混凝土的抗压强度，从而提高受压构 件的承载力。
采用高强度钢材
总结词
在混凝土结构中采用高强度钢材，可以显著 提高受压构件的承载能力。
详细描述
高强度钢材具有更高的屈服强度和抗拉强度 ，通过合理的钢材布置和连接方式，可以有
详细描述
构造措施包括增加支撑和拉结、设置抗剪键和抗爆压力 装置等，这些措施可以有效提高受压构件的刚度和稳定 性，防止构件发生失稳和破坏。
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02 混凝土受压构件的受力分 析
轴心受压构件的受力分析
总结词
轴心受压构件在垂直于构件轴线方向上受到均匀压力，其受力分析主要考虑轴 心压力对构件的影响。
详细描述
轴心受压构件在承受压力时，其承载力主要取决于混凝土的抗压强度和构件的 截面面积。在分析过程中，需要考虑混凝土的应力分布和承载能力极限状态， 以确定构件的承载力。
效提高受压构件的承载力和稳定性。
优化截面设计
总结词
合理的截面设计可以有效提高混凝土受压构件的承载能力。
详细描述
通过对截面进行优化设计，如采用空心截面、增加腹板高度等措施，可以改善截面的受 力特性，提高受压构件的承载力和稳定性。
华南理工大学《砌体结构》思考题答案
1.1你认为今后砌体发展的特点和趋向是什么？加强轻质、高强砌体材料的研发；采用空心砖代替粘土实心砖；制作高性能墙板（住宅产业化）；新的施工技术、机械化、工业化；提高墙体的抗震性能。
2.1目前我国建筑工程中采用的块体材料有哪几类？A:砖烧结砖（烧结普通砖烧结多孔砖烧结空心砖）非烧结硅酸盐砖（承压灰砂砖蒸压粉煤灰砖）；砌块普通混凝土小型空心砌块轻集料混凝土空心砌块；石材料石毛石。
2.2 目前我国建筑工程中常用的砂浆有哪几类？它们的优缺点如何？对砂浆性能有何要求？A:水泥砂浆：强度高、耐水性好，但和易性差、水泥用量大，适用于砌筑对强度要求高的砌体；混合砂浆：和易性和保水性好，便于施工，强度和耐久性较好，适用于砌筑一般的砌体；无水泥砂浆：强度较低、耐久性较差，只适用于砌筑简单或临时性建筑的砌体；砂浆的要求：砂浆应符合砌体强度及建筑物耐久性的要求；具有可塑性，应在砌筑时容易且均匀地铺开；应具有足够的保水性，保证砂浆硬化所需要的水分。
2.3何谓砌体？目前我国建筑工程中常用的砌体有哪几类？砌体是由不同尺寸和形状的砖石或块材用砂浆砌成的整体，主要有砖砌体、石砌体、配筋砌体、砌块砌体和墙板。
2.4砖砌体轴心受压过程如何？其破坏特征如何？分为三个阶段，第一阶段：荷载不增加，裂缝也不会继续扩展，裂缝仅仅是单砖裂缝第二阶段：若不继续加载裂缝也会缓慢发展第三阶段：荷载增多不多，裂缝也会迅速发展（分裂成若干独立小柱，导致整体破坏）第一阶段：单块砖中出现细小裂缝第二阶段：多块砖中出现连续裂缝第三阶段：分割成若干独立小柱，最终他们被压碎或失稳破坏。
2.5砖在砌体中的受力状态如何？为什么砖砌体的抗压强度比单块砖的抗压强度低？（1）由于灰缝厚度和密实性不均匀，单块砖在砌体内并非均匀受压，因而砖内将产生弯、剪应力；砌体横向变形时砖和砂浆的交互作用，将使砖内出现附加拉应力；单行地基梁的作用，地基弹性模量越小，砖弯曲变形越大，砖内发生的弯剪应力也越高；竖向灰缝上的应力集中，降低砌体整体性，使竖向灰缝的砖内发生横向拉应力和剪应力集中。
第3章-受弯构件的正截面受弯承载力全篇
（1） 适筋梁 图3-4 试验梁
（2） 适筋梁正截面受弯的三个阶段
图3-5 M0 — Φ0图
M0 — Φ0 关系曲线上有两个转折点C和y，受弯全过 程可划分为三个阶段 — 未裂阶段、裂缝阶段、破坏阶段。
（2） 适筋梁正截面受弯的三个阶段
1）第Ⅰ阶段：未裂阶段（混凝土开裂前） 由于弯矩很小，混凝土处于弹性工作阶段，应力与应变 成正比，混凝土应力分布图形为三角形。 当受拉区混凝土达到极限拉应变值，截面处于即将开裂 状态，称为第Ⅰ阶段末，用 I a 表示。 第Ⅰ阶段特点: ①混凝土没有开裂；②受压区混凝土的 应力图形是直线，受拉区混凝土的应力图形在第Ⅰ阶段前期 是直线，后期是曲线；③弯矩与截面曲率是直线关系。 I a 阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据。
3）第Ⅲ阶段：破坏阶段（钢筋屈服至截面破坏） 第Ⅲ阶段受力特点：①纵向受拉钢筋屈服，拉力保 持为常值；受拉区大部分混凝土已退出工作；②由于受 压区混凝土合压力作用点外移使内力臂增大，故弯矩还 略有增加；③受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应 变实验值ε0cu时，混凝土被压碎，截面破坏；④弯矩一 曲率关系为接近水平的曲线。
3）第Ⅲ阶段：破坏阶段（钢筋屈服至截面破坏） 纵向受拉钢筋屈服后，正截面就进入第Ⅲ阶段工作。 钢筋屈服，中和轴上移，受压区高度进一步减小。弯 矩增大至极限值M0u时，称为第Ⅲ阶段末，用Ⅲa表示。此 时，混凝土的极限压应变达到ε0cu，标志截面已破坏。 第Ⅲ阶段是截面的破坏阶段，破坏始于纵向受拉钢筋 屈服，终结于受压区混凝土压碎。
3.3.2 受压区混凝土压应力合力及其作用点
根据板的跨度L来估算h：单跨简支板 h ≥ L/35；多 跨连续板 h ≥ L/40；悬臂板 h ≥ L/12。
另外尚应满足表3-1的现浇板的最小厚度要求。
第十一讲 局部受压承载能力计算方法
第十一讲局部受压承载能力计算方法
张岐宣
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】1991(0)1
【摘要】一、砼局部受压承载能力结构构件表面局部承受压力的情况在土建工程中是经常遇到的,例如承重结构支座,后张法预应力锚具下的受压,各种铰接支座下的受压都属于局部受压。
砼局部均匀受压时的强度比全部均匀受压时的强度要高,这是因为荷载周围砼约束局部受压区砼横向膨胀的缘故。
因此局部受压时砼抗压强度取βf_c,此处 f_c 为全部均匀受压时砼轴心抗压强度设计值。
β为砼局部受压时的强度提高系数。
根据老规范,β值按下列公式计算:
【总页数】4页(P51-54)
【关键词】局部受压;承载能力;预应力锚具;结构构件;钢筋直径;计算方法;配筋率;承重结构;β值;土建工程
【作者】张岐宣
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TU3
【相关文献】
1.柱下独立基础局部受压承载力计算方法探讨 [J], 曹凤
2.钢筋混凝土圆形截面偏心受压构件承载能力计算方法探讨 [J], 柴迎春
3.对垫块下砌体局部受压承载力计算方法的分析 [J], 宋力;施楚贤
4.混凝土局部受压承载力计算方法浅析 [J], 耿皓
5.第四讲轴心受压构件正截面承载能力计算方法 [J], 张岐宣
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建筑结构第十一章 第四节 局部受压
考虑梁端底部砌体的局部 变形而产生的“拱作用”
四、梁端支承处砌体局部受压 梁端支承处砌体的局部受压承载力计算
梁端下砌体所受到的 局部平均压应力为 ：
局部受压的最大压应力：
m ax
Nl Al
N0
Al
Nl N0
Al Al
Nl N 0 fAl
1.5 0.5 A0
Al
Al a0b
N 0 0 Al
五、梁下设有刚性垫块 局部受压承载力计算公式： N 0 Nl 1 fAb
刚性垫块上表面梁 端有效支承长度a0 ：
a0 1
hc f
壁柱上设有垫块时梁端局部受压图
六、梁下设有长度大于 h0的钢筋混凝土垫梁
一、局部受压的特点
含义：轴向压力作用在砌体的局部截面上 局部受压分类
局部均匀受压 非均匀局部受压
一、局部受压的特点
砌体局部受压力三种破坏形态 ： 因竖向裂缝的发展而破坏 劈裂破坏 局部受压面的压碎破坏
二、局部抗压强度提高系数
1 0.35 A0 1
Al 影响砌体局部抗压强度的面积A0
垫梁下砌体的局部 受压承载力计算
Nl N0 2.4 2 f bbh
N0
bb h0 0
2
3
h0部均匀受压承载力
Nl f Al
四、梁端支承处砌体局部受压 梁端有效支承长度
由于梁的变形和支承处砌体的压缩 变形， 梁端有向上翘的趋势，使梁有 效支承长度常常小于实际支承长度
a0 10
hc f
四、梁端支承处砌体局部受压 梁端支承处砌体的局部受压承载力计算
砌体局部面积上受到的压力 包括两部分：
砌体结构设计PPT课件
局部受压承载力计算方法
弹性地基梁法
01
将局部受压区域视为弹性地基上的梁，通过求解梁的挠度和内
力来计算局部受压承载力。
叠加法
02
将局部荷载分解为多个集中力或分布力，分别计算其对结构的
影响，然后叠加得到总的局部受压承载力。
有限元法
03
利用有限元软件对砌体结构进行建模和分析，模拟局部受压过
程并计算承载力。
验算方法
包括静力法、动力法以及有限元法等。其中，静力法是最常用的方法，它通过建立砌体结构的力学模型，计算其 在各种荷载作用下的内力和变形，从而判断其稳定性。动力法主要用于考虑地震等动力荷载对砌体结构稳定性的 影响。有限元法是一种数值分析方法，可以对复杂砌体结构进行精确分析。
构造措施加强稳定性
设置圈梁和构造柱
抗震设计与构造要求
地震作用对砌体结构影响
1 2
地震波传播与结构振动
地震波通过地基传播至砌体结构，引起结构振动 和变形。
惯性力与结构破坏
地震作用产生的惯性力可能导致砌体结构出现裂 缝、倒塌等破坏。
3
地基失效与结构失稳
地震可能导致地基失效，进而引起砌体结构整体 失稳。
抗震设计基本原则和方法
总体设计原则
裂缝宽度验算
根据结构类型和荷载情况，确定裂缝 宽度的限值，并进行验算。
变形验算
振动验算
对于受动力荷载作用的结构，需进行 振动验算，确保结构的稳定性和舒适 度。
考虑结构在荷载作用下的变形，确定 变形限值并进行验算。
04
墙柱高厚比和稳定性验算方法
墙柱高厚比概念及影响因素
墙柱高厚比定义
指墙、柱的计算高度H0与其厚度h的 比值，即β=H0/h。它是影响砌体结 构稳定性的重要因素。
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讲解书上例题3.5
例题3.5
N l Al f
注：
一 求提高系数
A0 1 0.35 1 Al
限制提高系数γ的最大值， 端部受压γ≤1.25 为避免结构劈裂破坏。
讲解书上例题9.3
例题9.3
Nl Al
f
一 求提高系数
A0 1 0.35 1 Al
注： 限制提高系数γ的最大值， 边缘受压γ≤2.0 为避免结构劈裂破坏。
砌体局部受压面积Al的抗压强度提高的原因：
（1）套箍强化作用（外围对内部的横向约束作用）
与垫板接触的砌体处于三向受压状态
（2）力的扩散作用
b、一裂就坏
特点：
初裂荷载＝破坏荷载；
当
A0 Al
超过某一限值时，有可能发生!
（二）砌体局部均匀受压承载力计算
Nl fAl
Al：局部受压面积，
A0 1 0.35 1 Al
Nl：局部受压面积上荷载设计值产生的轴向力； γ：局部抗压强度提高系数；
A0：影响局部抗压强度的计算面积；按下图计算
影响局部抗压强度的计算面积A0： 按“厚度延长”原则确定
注：限制提高系数γ的最大值，为避免结构劈裂破坏。
A0 1 0.35 1 Al
A0 Al 不能过大。
【小结】影响砌体局部受压承载力的因素主要有： 砖和砂浆的强度等级、 局部受压面积Al、 构件截面面积A0、 局部受压荷载作用位置等、
1、破坏类型
a 竖向裂缝发展而破坏（先裂后坏。希望）※ b 劈裂破坏（避免）※ c 局压垫板下砌体的局压破坏（未裂先坏， 避免）
砌体强度较低， 局部压碎； 在砌体局部受 压中的破坏形 式中较少见
a、 先裂后坏
是砌体局 部受压中 的基本破 坏形式。
特点： 第一批裂缝度大多出现在距钢垫板1～2皮砖以下； 最终往往因为一条上下贯通的裂缝而破坏；
砌体结构
主讲教师：付慧琼
E-mail教师：付慧琼
E-mail:fuhuiqiong@
第三章 无筋砌体受压构件的设计 3.2、局部受压承载力计算
砌体局部均匀受压 砌体局部非均匀受压
砌体局部均匀受压类型
例：支承墙或柱的基础顶面
例：支承过梁的砌体
砌体局部非均匀受压
例：支承梁的墙体
（一） 砌体局部受压破坏特征
先裂后坏中的主要特点：
砌体局部受压面积Al的抗压强度提高!
砖强度 等级 M15 MU30 MU25 MU20 MU15 MU10 3.94 3.60 3.22 2.79 –– M10 3.27 2.98 2.67 2.31 1.89
砂浆强度等级 M7.5 2.93 2.68 2.39 2.07 1.69 M5 2.59 2.37 2.12 1.83 1.50 M2.5 2.26 2.06 1.84 1.60 1.30 0 1.15 1.05 0.94 0.82 0.67