砌体结构构件的承载力计算02PPT课件

1、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，采用的柱，采用MU10混凝土小混凝土小型空心砌块和型空心砌块和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，柱底截面承受的轴心压力标准值的轴心压力标准值Nk=220kN(其中由永久荷载产生的为其中由永久荷载产生的为170kN，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

2、度设计值，故砌体抗压强度设计值f应乘以调整系应乘以调整系数数 =0.7+A=0.7+0.24=0.94a第1页/共66页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，则柱的极限承载力为：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

3、 =1.35170+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2页/共66页【例例3.2】 某房屋中截面尺寸某房屋中截面尺寸bh=490mm740mm的柱，采用的柱，采用MU15蒸压灰蒸压灰砂砖和砂砖和M5水泥砂浆水泥砂浆砌筑，柱的计算高度砌筑，柱的计算高度H0=5.4m，柱底截面承受的轴心压力，柱底截面承受的轴心压力设计值设计值N=365kN，弯距设计值，弯距设计值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查表得砌体的抗压强度设计值f=1.83MPa。 因为因为A=0.490

4、.74=0.36m20.3m2，故调整系数，故调整系数 =1.0；但因采用水泥；但因采用水泥砂浆，所以应乘以调整系数砂浆，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= = =84.9mm0.6y=0.6 370=222mm 根据根据 = =1.2 =8.76， = =0.11， 查表得查表得 =0.66MN313650Hh5400740eh84.9740a第3页/共66页柱的极限承载力为：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

5、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 =0.79 Nu= A f=0.790.361060.91.8310-3=468.4 kNN=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。a0Hb5400490aa第4页/共66页【例例3.3】 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H0=5.1m，采用，采用MU15烧结粉煤灰砖和烧结粉煤灰砖和M7.5水泥砂浆砌筑，承受轴心压

6、力水泥砂浆砌筑，承受轴心压力设计值设计值N=255kN，弯距设计值，弯距设计值M=22kNm，试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= =155mm1500240 120240250(240125)420000带壁柱窗间墙截面y2=490-155=335mm第5页/共66页截面惯性距：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

7、度： hT=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 =0.393321500 240240 2501500 240 (155 120)12122240250(335125)IA551275 10420000MN222550THh5100386.75Teh86.3386.75第6页/共66页查表得砌体抗压强度设计值查表得砌体抗压强度设计值f =2.07MPa，因为水泥砂浆，故应乘以调，因为水泥砂浆，故应乘以调整系

8、数整系数 =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。aa第7页/共66页【例例3.4】 某房屋中的某房屋中的双向偏心受压柱双向偏心受压柱，截面尺寸，截面尺寸bh=370mm490mm，采用采用MU15烧结多孔砖和烧结多孔砖和M5混合砂浆混合砂浆砌筑，柱在两个方向的计算高度均为砌筑，柱在两个方向的计算高度均为H0=3.0m，柱顶截面承受的，柱顶截面承受的轴向压力设计值轴向压力设计值N=115kN，其作用点，其作用点 =0.1x=0.1370

9、/2=18.5 mm，eh=0.3y=0.3490/2=73.5 mm。试验算柱顶。试验算柱顶截面的承载力是否满足要求。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，故砌体抗压强度设计值，故砌体抗压强度设计值f应乘以调应乘以调整系数。整系数。 =0.7+A=0.7+0.18=0.88 柱的计算高度：柱的计算高度：H0=3.0m， = H0/b=1.03000/370=8.11， = H0/h=1.03000/490 =6.12 beabh第8页/共66页ob22b110.91

10、110.0015 8.11oh22h110.95110.00156.12bibbhob18.5137013701126.5418.573.50.911212370490ebbemmeebhhihbhoh73.5149014901124.1918.573.50.951212370490ehhemmeebh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。2222bibhih110.645.0497.691 121 12370490eeeebha第9页/

11、共66页3.2 局局 部部 受受 压压一、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局部受压。它是砌。它是砌体结构中常见的一种受力形式。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布的，称为上受到的压应力是均匀分布的，称为局部均局部均匀受压匀受压；否则，为；否则，为局部非均匀受压局部非均匀受压。例如：支承轴心受压柱的砌体基础为局。例如：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。部均匀受压；梁端支承处的砌体一般为局部非均匀受压。

12、第10页/共66页二 、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坏形态。通过大量的试验发现，砌体局部受压可能有三种破坏形态。1. 纵向裂缝发展而破坏纵向裂缝发展而破坏 图图(a)所示为一在所示为一在中部承受局部压力中部承受局部压力作用的墙体，当砌体的截面面作用的墙体，当砌体的截面面积积A与局部受压面积与局部受压面积Al的的比值较小比值较小时，在局部压力作用下，试验钢垫板下时，在局部压力作用下，试验钢垫板下1或或2皮砖以下的砌体内产生皮砖以下的砌体内产生第一批纵向裂缝第一批纵向裂缝； 随着压力的增大，纵向裂缝逐渐向上和向下发展，并出现其他纵向随着压力的增大，纵向裂缝逐渐向

13、上和向下发展，并出现其他纵向裂缝和斜裂缝，裂缝数量不断增加裂缝和斜裂缝，裂缝数量不断增加当其中的部分纵向裂缝延伸形成一条当其中的部分纵向裂缝延伸形成一条主要裂缝时，主要裂缝时，试件即将破坏。试件即将破坏。开裂荷载一般小于破坏荷载开裂荷载一般小于破坏荷载。在砌体的局部。在砌体的局部受压中，这是一种较为常见的破坏形态。受压中，这是一种较为常见的破坏形态。第11页/共66页 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的的比值相当大比值相当大时，在局部压力作时，在局部压力作用下，砌体产生用下，砌体产生数量少但较集中的纵向裂缝数量少但较集中的纵向裂缝(如图如图(b)所示所示)；而

14、且纵向裂缝一；而且纵向裂缝一出现，砌体出现，砌体很快就发生犹如刀劈一样的破坏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。，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。在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，当局部受压砌体在实际工程中，当局部受压砌体强度较低强度较低，且所支承的，且所支承的墙梁的高跨比较墙梁的高跨比较大大时，有可能发生支承处砌体局部被压碎而破坏（如图时，有可能发生支承处砌体局部被压碎而破坏（如图(c)所示）。在砌体局所示）。在砌体局部受压中，这种破坏极少发生。部受压

15、中，这种破坏极少发生。第12页/共66页 (a)纵向裂缝发展而破坏 (b)劈裂破坏 ( c) 局部受压面积处破坏第13页/共66页 试验分析表明：在局部压力作用下，砌体中的试验分析表明：在局部压力作用下，砌体中的压应力不仅能扩散到一压应力不仅能扩散到一定的范围定的范围(如图所示如图所示)，而且非直接受压部分的砌体对直接受压部分的砌体，而且非直接受压部分的砌体对直接受压部分的砌体有有约束作用约束作用，从而使，从而使直接受压部分的砌体处于双向或三向受压状态直接受压部分的砌体处于双向或三向受压状态，其抗，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

16、强化”与与“应力扩散应力扩散”第14页/共66页 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 。 称为砌体局部抗称为砌体局部抗压强度提高系数，按下式计算。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. 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=

17、(a+h)h+(b+hl-h)h1。 对图对图 (d)，A0= (a+h)h。三、局部均匀受压f135.010lAA第15页/共66页影响局部抗压强度的计算面积A0及极限值第16页/共66页 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。当砌体为中心局部受压时，部受压区的约束程度。当砌体为中心局部受压时，随着周围砌体的随着周围砌体的截面面积截面面积A与局部受压面积与局部受压面积Al之比增大，周围砌体对局部受压区的约束作用增强，砌体的之比增大，周围砌体对局部受压区的约束作用增强，砌体的局部抗压强

18、度提高。但当局部抗压强度提高。但当A/Al 较大时，砌体的局部抗压强度提高幅度减少。较大时，砌体的局部抗压强度提高幅度减少。为为此，此，规范规范规定了影响砌体局部抗压强度的计算面积规定了影响砌体局部抗压强度的计算面积A0。同时，试验还表明，。同时，试验还表明，当当A/Al 较大时，可能导致砌体产生劈裂破坏。较大时，可能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；对多孔砖砌体及按规多孔砖砌体及按规定要求灌孔的砌块砌体定要求灌孔的砌块砌体， 1.5；未灌孔的混凝土砌块砌体未灌孔的混凝土砌块砌体， =1.0。第17页/共66页3

19、. 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算。砌体截面中受局部均匀压力时的承载力按下式计算。 Nl fAl 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，可不考虑强度调整系数砌体的抗压强度设计值，可不考虑强度调整系数 的的影响（对于面积）。影响（对于面积）。 Al局部受压面积。局部受压面积。a第18页/共66页【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水泥砂浆砌筑水泥砂浆砌筑，其上支，其上支承截面尺寸为承截面尺寸为250mm250mm的钢

20、筋混凝土柱的钢筋混凝土柱(如图所示如图所示)，柱作用于基础顶，柱作用于基础顶面中心处的轴向压力设计值面中心处的轴向压力设计值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19页/共66页解解：查表得砌体抗压强度设计值：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

21、数： =1+0.35 =1+0.35 =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，根据上部荷载在局部受压面积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上产生的实际平均压应力实际平均压应力 与梁端支承压力与梁端支承压力N1在相

22、应面积上产生的最大压在相应面积上产生的最大压应力应力 之和不大于砌体局部抗压强度之和不大于砌体局部抗压强度 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：0l010chaf第24页/共66页式中：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的完整系数，梁端底面压应力图形的完整系数，

23、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llfANN0第25页/共66页第26页/共66页第27页/共66页第28页/共66页第29页/共66页第30页/共66页第31页/共66页 梁端支承处的梁端支承处的砌体局部受压承载力不足砌体局部受压承载力不足时，可在梁端下的砌体内设置时，可在梁端下的砌体内设置垫块垫块。通过垫块可。通过垫块可增大局部受压面积增大局部受压面积，减少压应力，有效地解决局部承载，减少压应力，有效地解决局部承载力不足的问题

24、。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不同分为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预制刚性垫块垫块和和与梁端现浇成整体的刚性垫块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，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。制作；当荷载较大时，也可为钢筋混凝土的。五、梁端垫块下砌体局部受压(a)预制刚性垫块 (b)与梁现浇的刚性垫块 刚性垫块第32页/共66页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

25、起的垫块挑出长度，自梁边缘算起的垫块挑出长度不宜大于垫块的高不宜大于垫块的高度度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)，其计算面积应取，其计算面积应取壁柱范壁柱范围内的面积围内的面积，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，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置。现浇垫块与梁端整体浇筑时，垫块可在梁高范围内设置。壁柱上设置垫块时梁端局部承压第33页/共66页2. 垫块下砌体局部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

26、垫块试验表明垫块底面积以外的砌体底面积以外的砌体对局部受压范围内的砌体有对局部受压范围内的砌体有约束作用约束作用，使使垫块下的砌体抗压强度提高垫块下的砌体抗压强度提高，但考虑到，但考虑到垫块底面压应力分布不均匀垫块底面压应力分布不均匀，偏，偏于安全，取垫块外砌体的于安全，取垫块外砌体的有利影响系数有利影响系数 =0.8 ；同时，垫块下砌体的受；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载力可按下式计算。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。1blfANN10第34页/共66页式中：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

27、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，合力的影响系数，可根据可根据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，按无垫块局部抗压强度提高系数公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，并以式计算，并以Ab代替代替Al。 Ab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。11blfANN10第35页

28、/共66页 计算梁端荷载传至下部砌体的偏心距时，梁端计算梁端荷载传至下部砌体的偏心距时，梁端的支承压力的支承压力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。lblNNaaNe00)4 . 02/( 第36页/共66页 3. 梁端有效支承长度梁端有效支承长度 当梁端设有刚性垫块时，梁端有效支承长度当梁端设有刚性垫块时，梁端有效支承长度a0考虑刚性垫块的影响，按下考虑刚性垫块的影响，按下式计算。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。01haaf00.20.40.60.815.45.

29、76.06.97.80f 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37页/共66页4. 需设垫块的位置需设垫块的位置 跨度大于跨度大于6m的屋架的屋架或或跨度大于以下数值的梁跨度大于以下数值的梁，应，应在在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块；当支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块；当墙中墙中设有圈梁时，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38页/共66页 在实际工程中，常在在实际工程中，常在梁或屋架端部下梁或屋架端部下面的砌体墙上设置

30、面的砌体墙上设置连续的钢筋混凝连续的钢筋混凝土梁土梁，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，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的作用，故称为垫梁，如图所示。的砌体墙上起到垫块的作用，故称为垫梁，如图所示。六、梁端垫梁下砌体局部受压(柔性垫梁) 垫梁局部受压类似弹性地基梁受集中荷载作用第39页/共66页 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，在局部集中荷载作用下，垫梁时，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下砌体受到的竖向压应力在长度 范围内分布为范围内分布为三角形三角形，应力峰值可达，

31、应力峰值可达1.5f。此时，垫梁下的砌体局部受压承载力可按下列公式计算。此时，垫梁下的砌体局部受压承载力可按下列公式计算。 N0+Nl2.42fbbh0 0h0h0002bb hNbb302E IhEh第40页/共66页 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;不均匀时不均匀时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模量和截面惯性矩。分别

32、为垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性矩。 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的公式计算。，可按设有刚性垫块时的公式计算。N0+Nl2.42fbbh00002bb hNbb302E IhEh第41页/共66页【例【例3.6】 某房屋窗间墙上梁的支承情况如图所示。梁的截面尺寸某房屋窗间墙上梁的支承情况如图所示。梁的截面尺寸bh=250mm 500mm，在墙上支承长度，在墙上支承长度a=240mm。窗间墙截面尺寸为。窗间墙截面尺寸为1200mm 370mm，采用，采用MU10烧结煤矸石砖和烧结煤矸石砖和M5混合砂浆砌

33、筑混合砂浆砌筑。梁端支承。梁端支承压力设计值压力设计值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。试验算梁端支承处砌体局部受压承载力。验算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42页/共66页解解：由表：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.

34、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 Alf=0.7 1.93 45650 1.50 10-3=92.5kNNl不满足要求不满足要求。175000370 1200第44页/共66页【例例3.7】 同例题同例题3

35、.6。因梁端砌体局部受压承载力不满足要求，故在梁端设。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。置刚性垫块，并进行验算。 解解：在梁端下砌体内设置厚度：在梁端下砌体内设置厚度tb=180mm，宽度，宽度bb=600mm，伸入墙内，伸入墙内长度长度ab =240mm的垫块，尺寸符合刚性垫块的要求，其平面图如图所示。的垫块，尺寸符合刚性垫块的要求，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，故垫块外取外取 =30

36、0mm，则，则 A0=(bb+2 )h=(600+2300) 370=444000mm2hh例3.7垫块平面第45页/共66页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=0.26，查表，查表3-17得得1=5.8，则梁端，则梁端有效支承长度为：有效支承长度为： a0=1 =5.8 =105.9mm0b1AA44400011440001hf5001.5第46页/共66页 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

37、 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作用于垫块形心。作用于垫块形心。例3.7垫块平面b00.42aa24042.42第47页/共66页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

38、=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，设垫块后局部受压承载力满足要求。lb00l(/20.4)N aaNN10077.656.2100第48页/共66页第49页/共66页第50页/共66页第51页/共66页第52页/共66页第53页/共66页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 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，可采用砌体结构或筒仓，可采用砌体结构(如图所示如图所示)。

39、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54页/共66页 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(如上图如上图所示所示)等。对受弯构件，除进行等。对受弯构件，除进行受弯承载力计算外受弯承载力计算外，还应考虑剪力的存在进，还应考虑剪力的存在进行行受剪承载力计算受剪承载力计算。二、受弯构件1. 受弯承载力计算 由材料力学公式可推得，受

40、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55页/共66页2. 受剪承载力计算 由材料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，当截面为矩形时取，当截面为矩形时取z=2h/3。 I截面惯性矩截面惯性矩

41、; S截面面积矩截面面积矩; h截面高度。截面高度。第56页/共66页 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，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。如图所示。三、受剪构件拱支座截面受力情况第57页/共66页 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，而且与作用有关，而且与作用在截面上的在截面上的垂直压应力垂直压应力 的大小有关。随着垂直压应力的大小有关。随着垂直压应力 的增加，截面上的增加，截面上的内摩擦力增大，砌体的受剪承载力提高。但当的内摩擦力增大，砌体的受剪承载力提高。但当垂

42、直压应力垂直压应力 增加到一定程增加到一定程度后，截面上的内摩擦力逐渐减少度后，截面上的内摩擦力逐渐减少，砌体的受剪承载力下降。因此，砌体的受剪承载力下降。因此，规范规范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：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： V(fv+ )A 当当 =1.2时，时， =0.260.082 当当 =1.35时，时， =0.230.065 GG0 0f0f第58页/共66页式中：式中：V截面剪力设计值。截面剪力设计值。 A水平截面面积，当有孔洞时，取净截面面积。水平截面面积，当有孔洞时，取净截面面积。 fv砌体抗剪强度设计值，查表采用；对灌

43、孔砌体抗剪强度设计值，查表采用；对灌孔的混凝土砌块砌的混凝土砌块砌体取体取fvg 修正系数。修正系数。 当当 =1.2时，砖砌体取时，砖砌体取0.60；混凝土砌块砌体取；混凝土砌块砌体取0.64。 当当 =1.35时，砖砌体取时，砖砌体取0.64；混凝土砌块砌体取；混凝土砌块砌体取0.66。 剪压复合受力影响系数，剪压复合受力影响系数， 与与的乘积可查表。的乘积可查表。 永久荷载设计值产生的水平截面平均压应力。永久荷载设计值产生的水平截面平均压应力。 f 砌体的抗压强度设计值。砌体的抗压强度设计值。 轴压比，且不大于轴压比，且不大于0.8。0GG0f第59页/共66页0.10.20.30.40.50.60.70.81.2砖砌体0.150.150.140.140.130.130.120.12砌块砌体0.160.160.150.150.140.130.130.121.35砖砌体0.140.140.130.130.130.120.120.11砌块砌体0.150.140.140.130.130.130.120.120/ fGG表3-18 当 =1.2及 =1.35时值 GG第60页/共66页【例例3.8】 某地上圆形水池，采用某地上圆形水池，采用MU10烧结普通砖和烧结普通砖和M7.5水泥砂浆砌筑，