砌体结构构件承载力计算

1、砌体结构构件承载力计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.2 砌体结构构件承载力计算 第第3章章 砌体结构构件的承载力砌体结构构件的承载力 计算计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.3 砌体结构构件承载力计算 受受 压压 构构 件件 【例例3.1】 某房屋中截面尺寸为某房屋中截面尺寸为400mm600mm的柱，采的柱，采 用用MU10混凝土小型空心砌块和混凝土小型空心砌块和Mb5混合砂浆双排砌筑，混合砂浆双排砌筑， 柱的计算高度柱的计算高度H0=3.6m，柱底截面承受的轴心压力标准值，柱底截面承受的轴心压力标准值 Nk=220kN(其中由永久荷载产生的为其中由永久荷载产生的为170k

2、N，已包括柱自，已包括柱自 重重)。试计算柱的承载力。试计算柱的承载力。 解：解： 查表得砌块砌体的抗压强度设计值查表得砌块砌体的抗压强度设计值f =2.22MPa。 因为因为A=0.40.6=0.24m20.3m2，故砌体抗压强度设计，故砌体抗压强度设计 值值f应乘以调整系数应乘以调整系数 =0.7+A=0.7+0.24=0.94a 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.4 砌体结构构件承载力计算 由于柱的计算高度由于柱的计算高度H0=3.6m。 = H0/b=1.13600/400=9.9， 按轴心受压按轴心受压e=0，查表得，查表得 =0.87。 考虑为独立柱，且双排组砌，故乘以强度降低

3、系数考虑为独立柱，且双排组砌，故乘以强度降低系数0.7， 则柱的极限承载力为：则柱的极限承载力为： Nu= f A =0.870.241060.940.7 2.22 10 -3=305.0kN 柱截面的轴心压力设计值为：柱截面的轴心压力设计值为： N=1.35SGK+1.41 SQK =1.35 170+1.40.7 50=278.5kN 可见，可见，NNu，满足承载力要求。，满足承载力要求。 a 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.5 砌体结构构件承载力计算 【例例3.2】 某房屋中截面尺寸某房屋中截面尺寸bh=490mm740mm的柱，的柱， 采用采用MU15蒸压灰砂砖和蒸压灰砂砖和M5

4、水泥砂浆砌筑，柱的计算高度水泥砂浆砌筑，柱的计算高度 H0=5.4m，柱底截面承受的轴心压力设计值，柱底截面承受的轴心压力设计值N=365kN，弯，弯 距设计值距设计值M=31kNm，在，在h方向偏心，验算柱的承载力。方向偏心，验算柱的承载力。 解：查表得砌体的抗压强度设计值解：查表得砌体的抗压强度设计值f=1.83MPa。 因为因为A=0.490.74=0.36m20.3m2，故调整系数，故调整系数 =1.0； 但因采用水泥砂浆，所以应乘以调整系数但因采用水泥砂浆，所以应乘以调整系数 =0.9。 (1) 偏心方向柱的承载力验算。偏心方向柱的承载力验算。 轴向力的偏心距轴向力的偏心距e= =

5、=84.9mm0.6y=0.6 370=222mm 根据根据 = =1.2 =8.76， = =0.11， 查表得查表得 =0.66 M N 31 365 0 H h 5400 740 e h 84.9 740 a 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.6 砌体结构构件承载力计算 柱的极限承载力为：柱的极限承载力为： Nu= A f=0.660.361060.91.8310-3 =391.3kNN=365kN 可见，偏心方向柱的承载力满足要求。可见，偏心方向柱的承载力满足要求。 (2) 短边方向按轴心受压验算承载力。短边方向按轴心受压验算承载力。 = =1.2 =13.22 查表得查表得 =0

6、.79 Nu= A f=0.790.361060.91.8310-3=468.4 kN N=365kN 短边方向的轴心受压承载力满足要求。短边方向的轴心受压承载力满足要求。 a 0 H b 5400 490 a a 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.7 砌体结构构件承载力计算 【例例3.3】 某单层厂房带壁柱的窗间墙截面尺寸如图所某单层厂房带壁柱的窗间墙截面尺寸如图所 示，柱的计算高度示，柱的计算高度H0=5.1m，采用，采用MU15烧结粉煤灰砖烧结粉煤灰砖 和和M7.5水泥砂浆砌筑，承受轴心压力设计值水泥砂浆砌筑，承受轴心压力设计值N=255kN， 弯距设计值弯距设计值M=22kNm，试

7、验算其截面承载力是否满足，试验算其截面承载力是否满足 要求。要求。 解：解：(1) 截面几何特征值计算。截面几何特征值计算。 截面面积：截面面积： A=1500240+240250=420000mm2 截面形心轴：截面形心轴： y1= =155mm 1500240 120240250(240125) 420000 带壁柱窗间墙截面带壁柱窗间墙截面 y2=490-155=335mm 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.8 砌体结构构件承载力计算 截面惯性距：截面惯性距： I= + =51275 105mm4 回转半径：回转半径： i= = =110.5mm 截面折算厚度：截面折算厚度： hT=

8、3.5i=3.5 110.5=386.75mm (2) 承载力计算承载力计算 轴向力的偏心距轴向力的偏心距e= = =86.3mm0.6y=0.6155=93mm 根据根据 = =1 =13.2， = =0.223， 查表得查表得 =0.39 33 2 1500 240240 250 1500 240 (155 120) 1212 2 240250(335 125) I A 5 51275 10 420000 M N 22 255 0 T H h 5100 386.75 T e h 86.3 386.75 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.9 砌体结构构件承载力计算 查表得砌体抗压强度设计

9、值查表得砌体抗压强度设计值f =2.07MPa，因为水泥砂，因为水泥砂 浆，故应乘以调整系数浆，故应乘以调整系数 =0.9。 窗间墙截面极限承载力为：窗间墙截面极限承载力为： Nu= A f=0.39 0.42 106 0.9 2.07 10-3 =305.1kN 可见，可见，NNu，满足承载力要求。，满足承载力要求。 a a 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.10 砌体结构构件承载力计算 【例例3.4】 某房屋中的双向偏心受压柱，截面尺寸某房屋中的双向偏心受压柱，截面尺寸 bh=370mm490mm，采用，采用MU15烧结多孔砖和烧结多孔砖和M5混合混合 砂浆砌筑，柱在两个方向的计算高度

10、均为砂浆砌筑，柱在两个方向的计算高度均为H0=3.0m，柱顶，柱顶 截面承受的轴向压力设计值截面承受的轴向压力设计值N=115kN，其作用点，其作用点 =0.1x=0.1370/2=18.5 mm，eh=0.3y=0.3490/2=73.5 mm。 试验算柱顶截面的承载力是否满足要求。试验算柱顶截面的承载力是否满足要求。 解：查表得砌体的抗压强度设计值解：查表得砌体的抗压强度设计值f=1.83MPa。 因为因为A=0.37 0.49=0.18m20.3m2，故砌体抗压强度，故砌体抗压强度 设计值设计值f应乘以调整系数。应乘以调整系数。 =0.7+A=0.7+0.18=0.88 柱的计算高度：柱

11、的计算高度：H0=3.0m， = H0/b=1.03000/370=8.11， = H0/h=1.03000/490 =6.12 b e a b h 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.11 砌体结构构件承载力计算 ob 22 b 11 0.91 110.0015 8.11 oh 22 h 11 0.95 110.00156.12 b ib bh ob 18.5 13701 370 1126.54 18.573.5 0.911212 370490 e b b emm ee bh h ih bh oh 73.5 14901 490 1124.19 18.573.5 0.951212 37049

12、0 e h h emm ee bh 则柱的极限承载力为：则柱的极限承载力为： Nu= A f=0.60.181060.88 1.83103=173.93 kNN=115 kN 该柱顶截面的承载力满足要求。该柱顶截面的承载力满足要求。 2222 bibhih 11 0.6 45.0497.69 1 121 12 370490 eeee bh a 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.12 砌体结构构件承载力计算 3.2 局局 部部 受受 压压 一、局部受压的基本性能一、局部受压的基本性能 当轴向力仅作用在砌体的部分面积上时，即为砌体的当轴向力仅作用在砌体的部分面积上时，即为砌体的 局部受压。它是

13、砌体结构中常见的一种受力形式。局部受压。它是砌体结构中常见的一种受力形式。 如果砌体的局部受压面积如果砌体的局部受压面积Al上受到的压应力是均匀分上受到的压应力是均匀分 布的，称为局部均匀受压；否则，为局部非均匀受压。例布的，称为局部均匀受压；否则，为局部非均匀受压。例 如：支承轴心受压柱的砌体基础为局部均匀受压；梁端支如：支承轴心受压柱的砌体基础为局部均匀受压；梁端支 承处的砌体一般为局部非均匀受压。承处的砌体一般为局部非均匀受压。 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.13 砌体结构构件承载力计算 二二 、局部受压的破坏试验、局部受压的破坏试验 通过大量的试验发现，砌体局部受压可能有三种破

14、通过大量的试验发现，砌体局部受压可能有三种破 坏形态。坏形态。 1. 纵向裂缝发展而破坏纵向裂缝发展而破坏 图图(a)所示为一在中部承受局部压力作用的墙体，所示为一在中部承受局部压力作用的墙体， 当砌体的截面面积当砌体的截面面积A与局部受压面积与局部受压面积Al的比值较小时，的比值较小时， 在局部压力作用下，试验钢垫板下在局部压力作用下，试验钢垫板下1或或2皮砖以下的砌体皮砖以下的砌体 内产生第一批纵向裂缝；内产生第一批纵向裂缝； 随着压力的增大，纵向裂缝逐渐向上和向下发展，随着压力的增大，纵向裂缝逐渐向上和向下发展， 并出现其他纵向裂缝和斜裂缝，裂缝数量不断增加并出现其他纵向裂缝和斜裂缝，裂

15、缝数量不断增加当当 其中的部分纵向裂缝延伸形成一条主要裂缝时，试件即其中的部分纵向裂缝延伸形成一条主要裂缝时，试件即 将破坏。开裂荷载一般小于破坏荷载。在砌体的局部受将破坏。开裂荷载一般小于破坏荷载。在砌体的局部受 压中，这是一种较为常见的破坏形态。压中，这是一种较为常见的破坏形态。 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.14 砌体结构构件承载力计算 当砌体的截面面积当砌体的截面面积A与局部受压面积与局部受压面积Al的比值相当大的比值相当大 时，在局部压力作用下，砌体产生数量少但较集中的纵向时，在局部压力作用下，砌体产生数量少但较集中的纵向 裂缝裂缝(如图如图(b)所示所示)；而且纵向裂缝一出

16、现，砌体很快就发；而且纵向裂缝一出现，砌体很快就发 生犹如刀劈一样的破坏，开裂荷载一般接近破坏荷载。在生犹如刀劈一样的破坏，开裂荷载一般接近破坏荷载。在 大量的砌体局部受压试验中，仅有少数为劈裂破坏情况。大量的砌体局部受压试验中，仅有少数为劈裂破坏情况。 3. 局部受压面积处破坏局部受压面积处破坏 在实际工程中，当局部受压砌体强度较低，且所支承在实际工程中，当局部受压砌体强度较低，且所支承 的墙梁的高跨比较大时，有可能发生支承处砌体局部被压的墙梁的高跨比较大时，有可能发生支承处砌体局部被压 碎而破坏（如图碎而破坏（如图(c)所示）。在砌体局部受压中，这种破所示）。在砌体局部受压中，这种破 坏极

17、少发生。坏极少发生。 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.15 砌体结构构件承载力计算 (a)纵向裂缝发展而破坏纵向裂缝发展而破坏 (b)劈裂破坏劈裂破坏 ( c) 局部受压面积处破坏局部受压面积处破坏 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.16 砌体结构构件承载力计算 试验分析表明：在局部压力作用下，砌体中的压应试验分析表明：在局部压力作用下，砌体中的压应 力不仅能扩散到一定的范围力不仅能扩散到一定的范围(如图所示如图所示)，而且非直接受，而且非直接受 压部分的砌体对直接受压部分的砌体有约束作用，从而压部分的砌体对直接受压部分的砌体有约束作用，从而 使直接受压部分的砌体处于双向或三向受压状

18、态，其抗使直接受压部分的砌体处于双向或三向受压状态，其抗 压强度高于砌体的轴心抗压强度设计值压强度高于砌体的轴心抗压强度设计值f。 4. “套箍强化套箍强化”与与“应力扩散应力扩散” 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.17 砌体结构构件承载力计算 1. 砌体局部抗压强度提高系数砌体局部抗压强度提高系数 根据试验研究结果，砌体的局部抗压强度可取根据试验研究结果，砌体的局部抗压强度可取 。 称为砌体局部抗压强度提高系数，按下式计算。称为砌体局部抗压强度提高系数，按下式计算。 式中：式中：Al局部受压面积。局部受压面积。 A0影响砌体局部抗压强度的计算面积。影响砌体局部抗压强度的计算面积。 2.

19、 影响局部抗压强度的计算面积影响局部抗压强度的计算面积 A0按照下图计算：对图按照下图计算：对图 (a)，A0= (a+c+h)h。 对图对图 (b)，A0= (b+2h)h。 对图对图 (c)，A0= (a+h)h+(b+hl-h)h1。 对图对图 (d)，A0= (a+h)h。 三、局部均匀受压三、局部均匀受压 f 135.01 0 l A A 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.18 砌体结构构件承载力计算 影响局部抗压强度的计算面积影响局部抗压强度的计算面积A0及及极限值极限值 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.19 砌体结构构件承载力计算 砌体的局部抗压强度主要取决于砌体原有的

20、轴心抗压强砌体的局部抗压强度主要取决于砌体原有的轴心抗压强 度和周围砌体对局部受压区的约束程度。当砌体为中心局部度和周围砌体对局部受压区的约束程度。当砌体为中心局部 受压时，随着周围砌体的截面面积受压时，随着周围砌体的截面面积A与局部受压面积与局部受压面积Al之比之比 增大，周围砌体对局部受压区的约束作用增强，砌体的局部增大，周围砌体对局部受压区的约束作用增强，砌体的局部 抗压强度提高。但当抗压强度提高。但当A/Al 较大时，砌体的局部抗压强度提较大时，砌体的局部抗压强度提 高幅度减少。为此，高幅度减少。为此，规范规范规定了影响砌体局部抗压强度规定了影响砌体局部抗压强度 的计算面积的计算面积A

21、0。同时，试验还表明，当。同时，试验还表明，当A/Al 较大时，可能较大时，可能 导致砌体产生劈裂破坏。导致砌体产生劈裂破坏。 所以计算所得的值所以计算所得的值 不得超过上图中所注的相应值；不得超过上图中所注的相应值； 对多孔砖砌体及按规定要求灌孔的砌块砌体，对多孔砖砌体及按规定要求灌孔的砌块砌体， 1.5；未灌；未灌 孔的混凝土砌块砌体，孔的混凝土砌块砌体， =1.0。 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.20 砌体结构构件承载力计算 3. 局部均匀受压承载力计算局部均匀受压承载力计算 砌体截面中受局部均匀压力时的承载力按下式计砌体截面中受局部均匀压力时的承载力按下式计 算。算。 Nl f

22、Al 式中：式中：Nl局部受压面积局部受压面积A1上的轴向力设计值。上的轴向力设计值。 f 砌体的抗压强度设计值，可不考虑强砌体的抗压强度设计值，可不考虑强 度调整系数度调整系数 的影响（对于面积）。的影响（对于面积）。 Al局部受压面积。局部受压面积。 a 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.21 砌体结构构件承载力计算 【例例3.5】 某房屋的基础采用某房屋的基础采用MU10烧结普通砖和烧结普通砖和M7.5水水 泥砂浆砌筑，其上支承截面尺寸为泥砂浆砌筑，其上支承截面尺寸为250mm250mm的钢筋的钢筋 混凝土柱混凝土柱(如图所示如图所示)，柱作用于基础顶面中心处的轴向压，柱作用于基础顶

23、面中心处的轴向压 力设计值力设计值Nl=180kN，试验算柱下砌体的局部受压承载力是，试验算柱下砌体的局部受压承载力是 否满足要求。否满足要求。 图3.17 例3.5基础平面图 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.22 砌体结构构件承载力计算 解：查表得砌体抗压强度设计值解：查表得砌体抗压强度设计值f =1.69MPa。 砌体的局部受压面积：砌体的局部受压面积：Al = 0.25 0.25=0.0625m2 影响砌体局部抗压强度计算面积：影响砌体局部抗压强度计算面积：A0=0.62 0.62=0.3844m2 砌体局部抗压强度提高系数：砌体局部抗压强度提高系数： =1+0.35 =1+0.3

24、5 =1.792.5 砌体局部受压承载力为：砌体局部受压承载力为： f Al=1.79 1.69 0.0625 106 10-3=189.1kN 可见，可见，Nl=180kNa时，取时，取 a0=a。 hc梁的截面高度，梁的截面高度， mm。 f砌体抗压强度设计值，砌体抗压强度设计值，MPa。 3. 梁端支承处砌体局部受压承载力计算梁端支承处砌体局部受压承载力计算 考虑上部荷载对砌体局部抗压的影响，根据上部荷考虑上部荷载对砌体局部抗压的影响，根据上部荷 载在局部受压面积上产生的实际平均压应力载在局部受压面积上产生的实际平均压应力 与梁端支与梁端支 承压力承压力N1在相应面积上产生的最大压应力在

25、相应面积上产生的最大压应力 之和不大于之和不大于 砌体局部抗压强度砌体局部抗压强度 f 的强度条件的强度条件(如下图所示如下图所示)，即，即max f，可推得梁端支承处砌体局部受压承载力计算公式为：，可推得梁端支承处砌体局部受压承载力计算公式为： 0 l 0 10 c h a f 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.27 砌体结构构件承载力计算 式中：式中：上部荷载的折减系数；上部荷载的折减系数； N0局部受压面积内上部轴向力设计值，局部受压面积内上部轴向力设计值，N0=0Al。 0上部平均压应力设计值。上部平均压应力设计值。 Nl梁端支承压力设计值。梁端支承压力设计值。 梁端底面压应力图形

26、的完整系数，梁端底面压应力图形的完整系数， 一般取一般取0.7，对于过梁和墙梁，可取，对于过梁和墙梁，可取1.0。 Al局部受压面积，局部受压面积，Al=a0b。 a0梁端有效支承长度；梁端有效支承长度； b梁宽。梁宽。 梁端支承处砌体应力状态梁端支承处砌体应力状态 ll fANN 0 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.28 砌体结构构件承载力计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.29 砌体结构构件承载力计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.30 砌体结构构件承载力计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.31 砌体结构构件承载力计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.3

27、2 砌体结构构件承载力计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.33 砌体结构构件承载力计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.34 砌体结构构件承载力计算 梁端支承处的砌体局部受压承载力不足时，可在梁梁端支承处的砌体局部受压承载力不足时，可在梁 端下的砌体内设置垫块。通过垫块可增大局部受压面积，端下的砌体内设置垫块。通过垫块可增大局部受压面积， 减少压应力，有效地解决局部承载力不足的问题。减少压应力，有效地解决局部承载力不足的问题。 1. 刚性垫块的构造要求刚性垫块的构造要求 实际工程中常采用刚性垫块。刚性垫块按施工方法实际工程中常采用刚性垫块。刚性垫块按施工方法 不同分为预制刚性垫块

28、和与梁端现浇成整体的刚性垫块，不同分为预制刚性垫块和与梁端现浇成整体的刚性垫块， 如图所示。垫块一般采用素混凝土制作；当荷载较大时，如图所示。垫块一般采用素混凝土制作；当荷载较大时， 也可为钢筋混凝土的。也可为钢筋混凝土的。 五、梁端垫块下砌体局部受压五、梁端垫块下砌体局部受压 (a)预制刚性垫块预制刚性垫块 (b)与梁现浇的刚性垫块与梁现浇的刚性垫块 刚性垫块刚性垫块 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.35 砌体结构构件承载力计算 刚性垫块的构造应符合下列规定。刚性垫块的构造应符合下列规定。 (1) 垫块的高度垫块的高度tb180mm，自梁边缘算起的垫块挑出长度，自梁边缘算起的垫块挑出长

29、度 不宜大于垫块的高度不宜大于垫块的高度tb。 (2) 在带壁柱墙的壁柱内设置刚性垫块时在带壁柱墙的壁柱内设置刚性垫块时(如图所示如图所示)，其计，其计 算面积应取壁柱范围内的面积，而不应计算翼缘部分，同算面积应取壁柱范围内的面积，而不应计算翼缘部分，同 时壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应小于时壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应小于120mm。 (3) 现浇垫块与梁端整体浇筑时，垫块可在梁高范围内设现浇垫块与梁端整体浇筑时，垫块可在梁高范围内设 置。置。 壁柱上设置垫块时梁端局部承压壁柱上设置垫块时梁端局部承压 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.36 砌体结构构件承载力计算 2. 垫块下砌体局部

30、受压承载力计算垫块下砌体局部受压承载力计算 试验表明垫块底面积以外的砌体对局部受压范围内试验表明垫块底面积以外的砌体对局部受压范围内 的砌体有约束作用，使垫块下的砌体抗压强度提高，但的砌体有约束作用，使垫块下的砌体抗压强度提高，但 考虑到垫块底面压应力分布不均匀，偏于安全，取垫块考虑到垫块底面压应力分布不均匀，偏于安全，取垫块 外砌体的有利影响系数外砌体的有利影响系数 =0.8 ；同时，垫块下砌体的；同时，垫块下砌体的 受力状态接近偏心受压情况。故垫块下砌体局部受压承受力状态接近偏心受压情况。故垫块下砌体局部受压承 载力可按下式计算。载力可按下式计算。 1 bl fANN 10 第3章 砌体结

31、构构件的承载力计算 3.37 砌体结构构件承载力计算 式中：式中：N0垫块面积垫块面积Ab内上部轴向力设计值，内上部轴向力设计值，N0=0Ab， 0的意义同前。的意义同前。 垫块上的垫块上的N0及及Nl合力的影响系数，可根据合力的影响系数，可根据e/ab 查表中查表中3的的 值，值，e=Nl(ab/20.4a0)/（N0+Nl）。）。 垫块外砌体面积的有利影响系数，垫块外砌体面积的有利影响系数， =0.8 ， 但不小于但不小于1.0。 砌体局部抗压强度提高系数，按无垫块局部抗砌体局部抗压强度提高系数，按无垫块局部抗 压强度提高系数公式计算，并以压强度提高系数公式计算，并以Ab代替代替Al。 A

32、b垫块面积，垫块面积，Ab=abbb。 ab垫块伸入墙内长度。垫块伸入墙内长度。 bb垫块宽度。垫块宽度。 1 1 bl fANN 10 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.38 砌体结构构件承载力计算 计算梁端荷载传至下部砌体的偏心距时，梁端的支承计算梁端荷载传至下部砌体的偏心距时，梁端的支承 压力压力Nl的作用点为：的作用点为： 梁端支承压力设计值梁端支承压力设计值Nl距墙内边缘的距离可取距墙内边缘的距离可取0.4a0。 l bl NN aaN e 0 0) 4 . 02/( 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.39 砌体结构构件承载力计算 3. 梁端有效支承长度梁端有效支承长度 当梁

33、端设有刚性垫块时，梁端有效支承长度当梁端设有刚性垫块时，梁端有效支承长度a0考虑刚性考虑刚性 垫块的影响，按下式计算。垫块的影响，按下式计算。 1为刚性垫块的影响系数，按下表采用。为刚性垫块的影响系数，按下表采用。 01 h aa f 00.20.40.60.8 15.45.76.06.97.8 0 f 刚性垫块的影响系数刚性垫块的影响系数1 注：表中其间的数值可采用插入法求得。 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.40 砌体结构构件承载力计算 4. 需设垫块的位置需设垫块的位置 跨度大于跨度大于6m的屋架或跨度大于以下数值的梁，应在的屋架或跨度大于以下数值的梁，应在 支承处砌体上设置混凝土

34、或钢筋混凝土垫块；当墙中支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块；当墙中 设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。 对砖砌体为对砖砌体为4.8m； 对砌块和料石砌体为对砌块和料石砌体为4.2m； 对毛石砌体为对毛石砌体为3.9m。 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.41 砌体结构构件承载力计算 在实际工程中，常在梁或屋架端部下面的砌体墙上设在实际工程中，常在梁或屋架端部下面的砌体墙上设 置连续的钢筋混凝土梁，如圈梁等。此钢筋混凝土梁可把置连续的钢筋混凝土梁，如圈梁等。此钢筋混凝土梁可把 承受的局部集中荷载扩散到一定范围的砌体墙上起到垫块承受的局部集中荷载扩散到一定

35、范围的砌体墙上起到垫块 的作用，故称为垫梁，如图所示。的作用，故称为垫梁，如图所示。 六、梁端垫梁下砌体局部受压六、梁端垫梁下砌体局部受压(柔性垫梁柔性垫梁) 垫梁局部受压 类似弹性地基梁受类似弹性地基梁受 集中荷载作用集中荷载作用 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.42 砌体结构构件承载力计算 根据试验分析，当垫梁长度大于根据试验分析，当垫梁长度大于 时，在局部集中时，在局部集中 荷载作用下，垫梁下砌体受到的竖向压应力在长度荷载作用下，垫梁下砌体受到的竖向压应力在长度 范范 围内分布为三角形，应力峰值可达围内分布为三角形，应力峰值可达1.5f。此时，垫梁下的。此时，垫梁下的 砌体局部受压

36、承载力可按下列公式计算。砌体局部受压承载力可按下列公式计算。 N0+Nl2.42fbbh0 0 h 0 h 00 0 2 b b h N bb 3 0 2 E I h Eh 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.43 砌体结构构件承载力计算 式中：式中： N0垫梁上部轴向力设计值，垫梁上部轴向力设计值，N。 2当荷载沿墙厚方向均匀分布时，当荷载沿墙厚方向均匀分布时，2取取1.0;不不 均匀时均匀时2取取0.8。 bb垫梁在墙厚方向的宽度，垫梁在墙厚方向的宽度，mm。 h0垫梁折算高度，垫梁折算高度，mm。 0上部平均压应力设计值，上部平均压应力设计值，MPa。 Eb、Ib分别为垫梁的混凝土弹性

37、模量和截面分别为垫梁的混凝土弹性模量和截面 惯性矩。惯性矩。 E砌体弹性模量。砌体弹性模量。 h墙厚，墙厚，mm。 垫梁上梁端有效支承长度垫梁上梁端有效支承长度a0，可按设有刚性垫块时，可按设有刚性垫块时 的公式计算。的公式计算。 N0+Nl2.42fbbh0 00 0 2 b b h N bb 3 0 2 E I h Eh 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.44 砌体结构构件承载力计算 【例【例3.6】 某房屋窗间墙上梁的支承情况如图所示。梁的截某房屋窗间墙上梁的支承情况如图所示。梁的截 面尺寸面尺寸bh=250mm 500mm，在墙上支承长度，在墙上支承长度a=240mm。 窗间墙截面

38、尺寸为窗间墙截面尺寸为1200mm 370mm，采用，采用MU10烧结煤矸烧结煤矸 石砖和石砖和M5混合砂浆砌筑。梁端支承压力设计值混合砂浆砌筑。梁端支承压力设计值Nl=100kN， 梁底截面上部荷载设计值产生的轴向力梁底截面上部荷载设计值产生的轴向力Ns=175kN。试验算。试验算 梁端支承处砌体局部受压承载力。梁端支承处砌体局部受压承载力。 图3.18 例3.6窗间墙上梁的支承情况 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.45 砌体结构构件承载力计算 解：由表解：由表3-5查得砌体抗压强度设计值查得砌体抗压强度设计值f=1.50MPa， 梁端底面压应力图形的完整系数梁端底面压应力图形的完整系

39、数 =0.7。 梁端有效支承长度：梁端有效支承长度： a0=10 =10 =182.6mma=240mm 梁端局部受压面积：梁端局部受压面积：Al=a0b=182.6 250=45650mm2 影响砌体局部抗压强度的计算面积：影响砌体局部抗压强度的计算面积： A0=(b+2h)h=(250+2 370) 370=366300mm2 砌体局部抗压强度提高系数：砌体局部抗压强度提高系数： =1+0.35 =1+0.35 =1.933 所以，取所以，取=0，即不考虑上部荷载的影响，则，即不考虑上部荷载的影响，则 N0+Nl=100kN。 梁端支承处砌体局部受压承载力梁端支承处砌体局部受压承载力 Al

40、f=0.7 1.93 45650 1.50 10-3=92.5kNNl不满足要求。不满足要求。 175000 370 1200 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.47 砌体结构构件承载力计算 【例例3.7】 同例题同例题3.6。因梁端砌体局部受压承载力不满足。因梁端砌体局部受压承载力不满足 要求，故在梁端设置刚性垫块，并进行验算。要求，故在梁端设置刚性垫块，并进行验算。 解：在梁端下砌体内设置厚度解：在梁端下砌体内设置厚度tb=180mm，宽度，宽度 bb=600mm，伸入墙内长度，伸入墙内长度ab =240mm的垫块，尺寸符合的垫块，尺寸符合 刚性垫块的要求，其平面图如图所示。刚性垫块的

41、要求，其平面图如图所示。 垫块面积：垫块面积：Ab=abbb=240 600=144000mm2 因窗间墙宽度减去垫块宽度后，垫块每侧窗间墙仅余因窗间墙宽度减去垫块宽度后，垫块每侧窗间墙仅余 300mm，故垫块外取，故垫块外取 =300mm，则，则 A0=(bb+2 )h=(600+2300) 370=444000mm2 h h 例3.7垫块平面 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.48 砌体结构构件承载力计算 砌体局部抗压强度提高系数：砌体局部抗压强度提高系数： =1+0.35 =1+0.35 =1.51.0 ，可以。，可以。 因设有刚性垫块，由因设有刚性垫块，由0/f=0.39/1.5=

42、0.26，查表，查表3-17得得 1=5.8，则梁端有效支承长度为：，则梁端有效支承长度为： a0=1 =5.8 =105.9mm 0 b 1 A A 444000 1 144000 1 h f 500 1.5 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.49 砌体结构构件承载力计算 梁端支承压力设计值梁端支承压力设计值Nl至墙内缘的距离取至墙内缘的距离取0.4a0=0.4 105.9=42.4mm，Nl对垫块形心的偏心矩为：对垫块形心的偏心矩为： = =77.6mm 垫块面积垫块面积Ab内上部轴向力设计值：内上部轴向力设计值： N0=0Ab=0.39 144000 10-3=56.2kN ，N0作

43、用于作用于 垫块形心。垫块形心。 例3.7垫块平面 b 0 0.4 2 a a 240 42.4 2 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.50 砌体结构构件承载力计算 全部轴向力全部轴向力N0+Nl对垫块形心的偏心矩为：对垫块形心的偏心矩为： e = = =49.7mm 由由e/h=e/ab=49.7/240=0.21，并按，并按3查表查表3-13得得 =0.68。 梁端垫块下砌体局部受压承载力为：梁端垫块下砌体局部受压承载力为： 1fAb=0.68 1.2 1.5 144000 10-3 =176.3kNN0+Nl=156.2kN 可见，设垫块后局部受压承载力满足要求。可见，设垫块后局部受

44、压承载力满足要求。 lb0 0l (/20.4)N aa NN 10077.6 56.2100 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.51 砌体结构构件承载力计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.52 砌体结构构件承载力计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.53 砌体结构构件承载力计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.54 砌体结构构件承载力计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.55 砌体结构构件承载力计算 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.56 砌体结构构件承载力计算 3.3 受拉、受弯及受剪构件受拉、受弯及受剪构件 一、受拉构件一、受拉构件 砌体的抗拉强度低，工

45、程采用的砌体轴心受拉构件较少。砌体的抗拉强度低，工程采用的砌体轴心受拉构件较少。 对小型圆形水池或筒仓，可采用砌体结构对小型圆形水池或筒仓，可采用砌体结构(如图所示如图所示)。 砌体轴心受拉构件的承载力按下式计算。砌体轴心受拉构件的承载力按下式计算。 NtftA 式中：式中：Nt轴向拉力设计值。轴向拉力设计值。 ft砌体的轴心抗拉强度设计值，查表采用。砌体的轴心抗拉强度设计值，查表采用。 砌体轴心受拉砌体受弯构件 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.57 砌体结构构件承载力计算 在实际工程中，常见的砌体受弯构件有砖砌平拱过在实际工程中，常见的砌体受弯构件有砖砌平拱过 梁及挡土墙梁及挡土墙(如

46、上图所示如上图所示)等。对受弯构件，除进行受弯承等。对受弯构件，除进行受弯承 载力计算外，还应考虑剪力的存在进行受剪承载力计算。载力计算外，还应考虑剪力的存在进行受剪承载力计算。 二、受弯构件二、受弯构件 1. 受弯承载力计算受弯承载力计算 由材料力学公式可推得，受弯承载力计算公式为：由材料力学公式可推得，受弯承载力计算公式为： MftmW 式中：式中： M弯矩设计值。弯矩设计值。 ftm砌体弯曲抗拉强度设计值，查表采用。砌体弯曲抗拉强度设计值，查表采用。 W截面抵抗矩。截面抵抗矩。 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.58 砌体结构构件承载力计算 2. 受剪承载力计算受剪承载力计算 由材料

47、力学公式同样可推得受剪承载力计算公式为：由材料力学公式同样可推得受剪承载力计算公式为： Vfvbz 式中：式中：V剪力设计值剪力设计值; fv砌体的抗剪强度设计值，查表采用。砌体的抗剪强度设计值，查表采用。 b截面宽度截面宽度; z内力臂，内力臂，z=I/S，当截面，当截面 为矩形时取为矩形时取z=2h/3。 I截面惯性矩截面惯性矩; S截面面积矩截面面积矩; h截面高度。截面高度。 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.59 砌体结构构件承载力计算 砌体拱型结构在拱的支座截面处，除承受剪力外，砌体拱型结构在拱的支座截面处，除承受剪力外， 还作用有垂直压力，如图所示。还作用有垂直压力，如图所示

48、。 三、受剪构件三、受剪构件 拱支座截面受力情况拱支座截面受力情况 第3章 砌体结构构件的承载力计算 3.60 砌体结构构件承载力计算 试验表明砌体的受剪承载力不仅与砌体的抗剪强度试验表明砌体的受剪承载力不仅与砌体的抗剪强度fv 有关，而且与作用在截面上的垂直压应力有关，而且与作用在截面上的垂直压应力 的大小有关。的大小有关。 随着垂直压应力随着垂直压应力 的增加，截面上的内摩擦力增大，砌体的增加，截面上的内摩擦力增大，砌体 的受剪承载力提高。但当垂直压应力的受剪承载力提高。但当垂直压应力 增加到一定程度后，增加到一定程度后， 截面上的内摩擦力逐渐减少，砌体的受剪承载力下降。因截面上的内摩擦力逐渐减少，砌体的受剪承载力下降。因 此，此，规范规范给出沿通缝或沿阶梯形截面破坏时受剪构件给出沿通缝或沿阶梯形截面破坏时受剪构件 承载力计算公式为：承载力计算公式为： V(fv+ )A 当当 =1.2时，时， =0.260.082 当当 =1.35时，时， =0.230.065 G G 0 0 f 0 f 第3章 砌体结构构件