砌体结构设计与复习

1、砌体结构设计与复习2003年5月20日目 录1设计依据11.1砌体结构房屋的整体空间作用11.2内力计算11.3承载力验算122抗震计算的基本原理302.1动力方程的质量、刚度矩阵形成302.2时程分析原理的简单说明321 设计依据1.1 砌体结构房屋的整体空间作用砌体结构房屋一般是由屋盖、楼盖、纵墙、横墙和基础组合而成，整个房屋如同一个空间盒子，承受着各种垂直方向和水平方向荷载的作用2。对于空旷单层或多层砌体房屋在规范的静力计算方案一章中，介绍了根据横墙间距与屋 盖或楼盖类别要按弹性、刚性和刚弹性三种方案之一进行计算（见表1-1）。对弹性方案按刚架或半刚结刚架进行计算；对刚性方案按连续梁考虑

2、风荷载作用的出平面弯矩，也给出了连续梁支座弯矩简化计算的公式：；对刚弹性方案则要根据规范所给的有关表格，根据楼盖（屋盖）类型和横墙间距确定空间工作系数，按规范有关规定进行分析。对于单层或多层空旷厂房一般可能要做弹性或刚弹性静力分析，对其他的一般房屋一般都属于刚性方案房屋，就不需要考虑空间整体作用了。 表1-1 房屋的静力计算方案Table1-1 Static Analysis Scheme of Building屋 盖 或 楼 盖 类 别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖、钢筋混凝土楼盖s3232s72s722装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋盖和密铺

3、望板的木屋盖、木楼盖s2020s48s483瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖s1616s36s361.2内力计算对砌体结构房屋，屋盖类型和横墙间距直接影响其空间刚度3。一般软件主要适用于横墙间距较小，刚度较大的多层房屋，因此一般选择刚性方案进行房屋静力计算（图1-1）。竖向荷载主要指重力荷载，包括结构自重、非结构构件自重及活荷载。活荷载取用依据荷载规范。一般软件中没有考虑活荷载的不利布置。在竖向荷载作用下，墙在每层高度范围内，可近似地视作两端铰支的竖向构件。水平荷载包括了风荷载和水平地震作用。在水平荷载作用下，墙在每层高度范围内，可近似地视作竖向连续梁。1.1图 多层刚性方案Fig.1-1 Rigi

4、d Analysis Scheme of Multistorey Building1.2.1竖向荷载竖向荷载计算中，上层传来的竖向荷载不考虑其弯矩影响，而为作用与上一楼层墙的截面重心处。本层传来的竖向荷载考虑其对墙的实际偏心影响。其对墙外边缘的距离根据理论研究和试验的实际情况，对屋盖梁取0.33a0（a0为梁端有效支承长度），对楼盖梁考虑上部荷载和内力重分配的塑性影响取0.4 a05。 (a)屋盖梁 (b)楼盖梁1.2图 梁端有效支承长度Fig.1-2 Eddective Support Length of Beam End设墙厚为h，则偏心距分别为 和 (1-1)其中a0近似计算为 (1-2

5、)式中，hc梁的截面高度；f 砌体的抗压强度。作用于每层墙上端的垂直荷载N和弯矩M分别为： (1-3)式中，Ng本层墙体自重；eN0、Nl的合力对墙重心轴的偏心距。每层墙的弯矩图为三角形，上端M=Ml·e，N=N0+Nl，弯矩最大，垂直荷载最小，下端M=0，N=N0+Nl+ Ng，弯矩最小，垂直荷载最大。对于梁跨度大于9m的墙承重的多层房屋，除按上述方法计算墙体承载力外，宜按梁两端固结计算梁端弯矩，再将其乘以系数后，按墙体线性刚度分到上层墙底部和下层墙顶部，修正系数可取为： (1-4)a梁端实际支承长度；h支承墙体厚度，当上下墙厚度不同时取下部墙厚，当有壁柱时取hf。这种方法将墙视作

6、两端铰接，大大简化了砌体结构的设计，且偏于安全，是世界各国目前较为广泛采用的方法。1.2.2风荷载是否考虑风荷载作用，可由用户指定。一般说来，风荷载引起的内力，对刚性方案房屋而言，其值不大，往往不足全部内力的5%，风荷载组合时，可以乘以小于1的组合系数，承载能力由竖向荷载所控制。砌体结构设计规范5003-2001规定，当刚性方案多层房屋的外墙符合下列要求时，静力计算可不考虑风荷载的影响（注意：当设计单层或多层空旷厂房时，风荷载的计算要考虑空间整体作用）：1 洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3；2 层高和总高不超过表1-2的规定；3 屋面自重不小于0.8kN/m2。4 对于多层砌块房屋19

7、0mm厚的外墙，当层高不大于2.8m，总高不大于19.6m，基本风压不大于0.7 kN/m2。表1-2 外墙不考虑风荷载影响的最大高度Table1-2 Most Height of Exterior Wall without regard to Wind Load基本风压值(kN/m2)层高(m)总高(m)0.44.0280.54.0240.64.0180.77.518当需要考虑风荷载时，计算受风面积及风力作用点取法可为：第i层受风面积为Si，风力作用点为：竖向在层标高Hi处，水平在迎风投影面积的形心Xi处，则 (1-5)其中，hi第i层的层高。垂直于建筑物表面上的风荷载标准值w按下式计算8：

8、 (1-6)式中 w0基本风压，应根据建筑结构荷载规范（GBJ9-8）中“全国基本风压分布图”中的数值乘以系数1.1采用；对于特别重要和有特殊要求的建筑，可按图中数值乘以系数1.2采用。用户按修正后的基本风压在总体信息中输入。z风压高度变化系数，可按地面粗糙度分类，由用户指定地面粗糙度，软件根据建筑物高度按表1-3选用；s风荷载体型系数，可按下列方法取用。1) 圆形和椭圆形平面建筑，s =0.8。2) 正多边形和截角三角形平面建筑，风荷载体型系数s由下式决定： （n代表多边形边数） (1-7)3) 矩形、鼓形、十字形平面建筑（除细高的塔式建筑物外），s =1.3。4) V形、Y形、双十字形、井

9、字形、L形、槽形平面建筑，s =1.4。5) 当需要细致地进行风荷载计算时，风荷载体型系数可以由风洞试验等其它方法确定。zz高度上的风振系数，对于房屋高度不大于30m、高宽比小于1.5的建筑，风力振动影响可不考虑，z =1.0；当房屋高度大于30m、高宽比大于1.5的建筑，风力振动系数按下列公式计算： (1-8)注意：对体型复杂的建筑物，计算的风荷载值可能不能完全反映实际情况。对风荷载，连续梁的弯矩近似取： (1-9)式中 w沿楼层高均布风荷载设计值；Hi层高。表1-3 风压高度变化系数zTable1-3 Height Variational Coefficient z with Wind P

10、ressure距离地面或海平面高度(m)地面粗糙度类别A 类B类C类20015010090807060504030201052.832.642.402.342.272.202.122.031.921.801.631.381.172.612.382.092.021.951.861.771.671.561.421.251.000.802.362.111.791.721.641.551.461.361.241.110.940.710.54说明：A类指海岸、湖岸、海岛地区； B类指中小城镇和大城市郊区； C类指有密集建筑群的大城市市区。1.2.3地震作用结构地震分析主要指水平对水平地震作用的一般计算原

11、则，依据建筑抗震设计规范GB50011-2001的有关规定。抗震设计中，多层砌体房屋的层数、高度、层高应符合下列要求：1) 一般情况下，房屋的层数和高度不应超过表1-4的规定。2) 对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋，总高度应比表1-4的规定降低3m，层数相应减少一层；各层横墙很少（指同一楼层内开间大于4.2m的房间占该层总面积的40%以上）的多层砌体房屋，还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。3) 横墙较少的多层砖砌体住宅楼，当按规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时，其高度和层数应允许仍按表1-4。表1-4 多层砌体房屋的层数、总高、层高限值（m）Table1-4 Extrem

12、um of Multistorey Building房屋类型最小墙厚(mm)烈 度6789高度层数层高高度层数层高高度层数层高高度层数层高普通砖2402487.62177.61867.61247.6多孔砖2402177.62177.61867.61247.6多孔砖1902177.61867.61557.6-小砌块1902177.62177.61867.6-建筑所在地区遭受的地震影响，应采用相应于抗震设防烈度的设计基本地震加速度和设计特征周期或中国地震动参数区划图规定的设计地震动参数来表征。抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值应符合表1-5的规定。设计基本地震加速度为0.15g和0.30g地区内

13、的建筑，除抗震规范另有规定外，应分别按抗震设防烈度7度和8度的要求进行抗震设计。建筑场地为、时，对涉及基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区，除抗震规范另有对定外，宜分别按抗震设防烈度8度(0.20g)和9度(0.40g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。表1-5 抗震设防烈度和设计基本地震加速度值对应关系Table1-5 Correlation Coefficient between Seismic Fortification Intensity and Design Basic Acceleration of Ground Motion抗震设防烈度6789设计基本地震加速度值0.05

14、g0.10(0.15)g0.20(0.30)g0.40g建筑的设计特征周期应根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定。设计地震共分为三组。对类场地，第一组、第二组和第三组的设计特征周期，应分别为0.35s、0.40s、0.45s采用。各类建筑结构的抗震计算，应采用下列方法：1) 高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。2) 除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。3) 特别不规则的建筑、甲类建筑等，应采用时程分析法进行多余地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结构的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值

15、。建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值按表1-6采用；特征周期应根据场地类别和设计地震分组按1-7采用，计算8、9度罕遇地震作用时，特征周期应增加0.05s。表1-6 水平地震影响系数最大值Table1-6 Max. Influence Coefficient of Horizontal Earthquake Action地震影响6度7度8度9度多遇地震0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32罕遇地震-0.5(0.72)0.90(1.20)1.40注意：括号中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0

16、.30g的地区。表1-7 特征周期值Table1-7 Chararcteristic Period of Ground Motion设计地震分组场地类别第一组0.250.350.450.65第二组0.300.400.550.75第三组0.350.450.650.90一般软件内置的计算地震作用力的方法有：底部剪力法和振型分解反应谱法，此外，一般软件还可进行串联多自由度层间模型和双向地震激励空间协同的弹塑性时程反应分析计算，对弹塑性时程分析有关内容见第二章。采用底部剪力法：对于多层砌体房屋、底部框架房屋和多层多排柱内框架房屋的抗震计算，一般采用底部剪力法。各楼层可仅取一个自由度，结构的水平地震作用

17、标准值，按下列公式确定（如图1-3）：1.3图 结构水平地震作用计算简图Fig.1-3 Calculating Sketch of Horizontal Earthquake Action (1-10) (1-11) (1-12)式中FEk结构总水平地震作用标准值；1相应与结构基本自振周期的水平地震影响系数值，按表1-6采用，对多层砌体房屋、底部框架和多层内框架砖房，宜取水平地震影响系数最大值；Geq结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，多质点可取总重力荷载代表值的85%；Fi质点i的水平地震作用标准值；Gi，Gj分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值，取结构和构配件自重标准值和各可

18、变荷载组合值之和，各可变荷载组合值系数如表1-8。Hi，Hj分别为质点i、j的计算高度；n顶部附加地震作用系数，多层钢筋混凝土和钢结构房屋按规范要求取用，多层内框架砖房可采用0.2，其它房屋可采用0.0。F n顶部附加水平地震作用。表1-8 组合值系数Table1-8 Combination Coefficient可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋面集灰荷载0.5屋面活荷载不计入按实际情况计算的楼面活荷载1.0按等效均布荷载计算的楼面活荷载藏书库、档案库0.8其它民用建筑0.5吊车悬吊物重力硬钩吊车0.3软钩吊车不计入采用振型分解反应谱法（不进行扭转耦联计算）：这时结构的计算模型对多层为层间

19、剪切型，对高层（小高层）为弯剪型（当然进行底部剪力法计算时，也可采用这两种模型。两种模型计算模型中的一些具体问题，将统一在第八章内介绍）。在计算得到结构周期的条件下，按规范作如下计算：1) 结构j振型i质点的水平地震作用标准值,按下列公式确定： （1-13） （1-14）式中Fijj振型i质点的水平地震作用标准值；j相应于j振型自振周期的地震影响系数，取法同前；X ijj振型i质点的水平相对位移；jj振型的参与系数。2) 水平地震作用效应（弯矩、剪力、轴向力和变形），按下式确定： （1-15）式中S Ek水平地震作用标准值的效应；S jj振型水平地震作用标准值的效应，可只取前23个振型，当基本

20、自振周期大于1.5s或房屋高度比大于5时，振型个数应适当增加。1.2.4水平作用力的分配将求得的层间水平作用力（包括水平荷载和地震作用）按墙片的层间等效侧向刚度进行分配。层间等效侧向刚度是衡量墙体刚柔的重要指标9，可表示为： (1-16)式中，为墙体在单位力作用下所产生的变形。墙体的变形一般由三部分组成，包括弯曲变形、剪切变形和基础转动，可表示为： (1-17)式中，第一项为弯曲变形，H为墙高，I为墙的惯性矩；第二项为剪切变形，包括一个1.2的系数，这是对矩形截面而言的；第三项为基础转动引起的变形，由于它不引起墙体发生变形，而且评价起来很困难，所以设计一般不考虑它的影响，(1-17)转化为：

21、(1-18)式中的Em和G为砌块砌体结构的弹性模量和剪切模量。进行地震剪力分配和截面验算时，砌体墙段的层间等效侧向刚度还按下列原则确定：1) 刚度的计算应计及高宽比的影响。墙段的高宽比指层高与墙长之比，对门窗洞边的小墙段指洞净高与洞侧墙宽之比。高宽比小于1时，可只计算剪切变形；高宽比大于4且不小于1时，应同时计算弯曲和剪切变形；高宽比大于4时，等效侧向刚度可取0.0。2) 墙段宜按门窗洞口划分；对于小开口墙段按毛墙面计算的刚度，可根据开洞率乘以表1-9的洞口影响系数。开洞率为洞口面积与墙段毛面积之比；窗洞高度大于层高50%时，按门洞对待。但此项原则，一般软件在自动计算、验算时无法考虑，需要用户

22、在单独验算时，作人为调整。表1-9 墙段洞口影响系数Table1-9 Influence Coefficient of Wall开洞率0.100.200.30影响系数0.980.940.88注意：以上原则2一般软件在自动计算、验算时无法考虑，需要用户在单独验算时，作人为调整。1.2.5 内力组合一般软件使用人机对话框窗口确定组合系数，用户根据需要进行竖向荷载和水平荷载的内力组合，可求得需求荷载工况组合下各墙片的内力。1.2.6 抗震计算例题以一个12层房屋为例，简要说明，图形见sample/1.msp。该工程是单排孔空心砌块房屋，结构的质量和刚度布置较为均匀，总层高不超过40米，结构计算模型应

23、采用剪切型模型，验算方法宜采用底部剪力法进行地震验算。结构所在地的地震烈度为8度，地震分组为第一组，场地类型为II。操作步骤：1、填写总体信息对话框。首先将地震作用计算，改为1，即采用底部剪力法。然后，按工程实际情况，填写场地类型（2）；地震影响（多遇地震为0）；基本地震（烈度）加速度 8（度）。结构类型为0。阻尼比为0.05。2、计算。点击计算验算K菜单下的内力计算，软件自动计算底部剪力法并组合验算。3、查看计算结果。点击计算验算K菜单下的生成计算结果，然后点击计算验算K菜单下的查看计算结果。4、进行振型分解法验算。只需修改总体信息，将地震作用计算，改为2，即采用振型分解法。组合振型数为3。

24、5、计算。重复步骤2、3。6、进行串联多自由度弹塑性时程分析法验算。首先将地震作用计算，改为3，即采用串联多自由度层间模型弹塑性时程分析。将地震波改为1，即采用Elcentro波。7、计算。点击计算验算K菜单下的地震作用计算。8、查看结果。9、进行空间协同弹塑性时程分析验算。首先将地震作用计算，改为4。将地震波仍为1，即采用Elcentro波。10、如果没有作内力计算，必须先做内力计算，然后重复步骤7、8。11、地震验算结束。注：对很多结构只需进行步骤1-5即可。根据具体的结构情况，按规范进行验算。1.3承载力验算对于无筋砌体构件承载力、配筋砌体构件承载力、砌体结构抗震、过梁、墙梁以及挑梁的验

25、算公式，均根据GB5001-2001砌体结构设计规范的有关规定。1.3.1 高厚比验算墙体高厚比按下列公式验算： (1-19)式中H0墙体计算高度，多层房屋的刚性方案计算时，按下列方式采用：，其中，s为房屋横墙间距，H为层高；h墙体厚度；1自承重墙允许高厚比的修正系数，对于承重墙和厚度大于240mm的自承重墙，1=1.0，对于厚度小于或等于240mm的自承重墙，系数1按下列规定采用：，其中，h为墙厚；2有门窗洞口墙允许高厚比修正系数，按下列公式计算：(20.7)其中， s为相邻窗间墙之间的距离，bs为宽度s范围内门窗洞口的总宽度；墙的允许高厚比，按表1-10采用，当砌体类型为毛石时，墙体允许高

26、厚比按表中的数值降低20%；当构件为组合砖砌体构件时，墙体允许高厚比可按表中数值提高20%，但不得超过28。表1-10 墙体允许高厚比Table1-10 Allowable Ratio of Hight to Sectional Thickness of Wall砂浆强度等级墙 体M2.5M5.0M7.5222426一般软件不能自动验算带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比，需要在自定义构件验算部分进行。验算时，按下列规定进行：1) 按公式(1-19)验算带壁柱墙的高厚比，公式中的h应改为带壁柱墙截面的折算厚度hT。2) 在确定带壁柱墙截面回转半径时，墙截面的翼缘bf的取法为：当有门窗时，取窗间墙宽度；

27、当无门窗时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/3。3) 在确定带壁柱墙的计算高度H0时，s应取相邻横墙间的距离。4) 当构造柱截面宽度不小于墙厚时，可按公式(1-19)验算带构造柱墙的高厚比，此时，公式中的h为墙厚。5) 在确定带构造柱墙的计算高度H0时，s应取相邻横墙间的距离。6) 带构造柱墙的允许高厚比可乘以提高系数c： (1-20)式中系数，对细料石、半细料石，=0，对混凝土砌块、粗料石、毛料石及毛石砌体，=1.0，其它砌体，=1.5；bc构造柱沿墙长方向的宽度；l构造柱的间距。当bc / l0.25时取bc / l=0.25，当bc / l<0.05时取bc / l=0。1.3.2

28、无筋砌体构件验算受压构件的承载力按下式计算： (1-21)式中N轴向力设计值；f砌体抗压强度设计值；A截面面积，对各类砌体均按毛截面计算； 高厚比和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数。可由下列公式计算： (1-22) (1-23)式中构件的高厚比，不同砌体材料的高厚比修正系数见表1-11；表1-11 墙体高厚比修正系数Table1-11 Modified Ccoefficient of Ratio of Hight to Sectional Thickness of Wall砌体材料类别烧结普通砖、烧结多孔砖1.0混凝土及轻集料混凝土砌块1.1蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石

29、1.2粗料石、毛石1.5e轴向力的偏心距，e=M/N；h矩形截面的轴向力偏心方向的边长；0轴心受压构件的稳定系数；与砂浆强度等级有关的系数，当砂浆强度等级大于或等于M5时，等于0.0015；当砂浆强度等级等于M2.5时，等于0.002；当砂浆强度等级等于0时，等于0.009。对每一墙片，取上下两个截面进行验算，即轴力小、弯矩大，轴力大、弯矩小两个危险截面。截面验算时，考虑大梁产生的平面外弯矩和地震作用、风荷载产生的平面内弯矩分别作用时，墙体的承载能力。如果任一项承载力不满足，则墙体验算不符合。1.3.3 网状配筋砖砌体构件验算网状配筋砖砌体受压构件的承载力按下列公式计算： (1-24) (1-

30、25)式中N轴向力设计值；fn网状配筋砖体的抗压强度设计值；A截面面积，对各类砌体均按毛截面计算；e轴向力的偏心距；体积配筋，当采用截面面积为As的钢筋组成的方格网，网格尺寸为a和钢筋网的间距为Sn时，；fy钢筋的抗拉强度设计值，当fy大于320Mpa时，仍采用320Mpa；n高厚比和配筋率以及轴向力的偏心距e对网状配筋砖砌体受压构件承载力的影响系数。n可由下列公式计算： (1-26) (1-27)式中体积配筋；0n网状配筋砖砌体受压构件的稳定系数。一般软件墙体配筋形式由用户指定，配筋形式是否合适，需由用户判定。网状配筋砖砌体受压构件应符合下列规定：1) 偏心距超过截面核心范围，对于矩形截面即

31、e/h>0.17时或偏心距未超过截面核心范围，但构件的高厚比16时，不宜采用网状配筋墙砖砌体构件；2) 当网状配筋砖砌体构件下端与无筋砌体交接时，尚应验算无筋砌体的局部受压承载力。对每一墙片，取上下两个截面进行验算，即轴力小、弯矩大，轴力大、弯矩小两个危险截面。截面验算时，考虑大梁产生的平面外弯矩和地震作用、风荷载产生的平面内弯矩分别作用时，墙体的承载能力。一般软件当用户指定墙体配筋形式为网状配筋时，软件自动按网状配筋砌体的构造要求进行墙体配筋。如果构造配筋满足承载力要求，即为墙体配筋；如果构造配筋不满足承载力要求，软件将重新计算墙体配筋。1.3.4砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙构件验算

32、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的轴心受压承载力按下列公式计算： (1-28) (1-29)式中N轴向力设计值；强度系数，当l/bc小于4时，取l/bc等于4；l沿墙长方向构造柱的间距；bc沿墙长方向构造柱的宽度；An砖砌体的净截面面积；Ac构造柱的截面面积；com组合砖墙的稳定系数，按规范规定采用。对每一墙片，只取轴力最大的截面进行验算。一般软件在截面验算时，没有考虑大梁产生的平面外弯矩和地震作用、风荷载产生的平面内弯矩分别作用时，墙体的承载能力。这是一般软件需要改进的地方。当用户指定墙体构造柱时，软件自动认为与构造柱相连的墙体为砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙，并按组合墙的构造要求进行墙体配筋

33、。如果构造配筋满足承载力要求，即为墙体配筋；如果构造配筋不满足承载力要求，软件将重新计算墙体配筋。1.3.5配筋砌块砌体剪力墙构件验算配筋砌块砌体剪力墙构件正截面承载力按下列基本假定进行计算：1) 截面应变保持平面；2) 竖向钢筋与其相邻的砌体、灌孔混凝土的应变相同；3) 不考虑砌体、灌孔混凝土的抗拉强度；4) 根据材料选择砌体、灌孔混凝土的极限压应变，且不应大于0.003；5) 根据材料选择钢筋的极限拉应变，且不应大于0.01。轴心受压配筋砌块砌体剪力墙，当配有箍筋或水平分布钢筋时，其正截面受压承载力按下式计算： (1-30) (1-31)式中N轴向力设计值；fg灌孔砌体的抗压强度设计值；f

34、v钢筋的抗压强度设计值；A构件的毛截面面积；As全部竖向钢筋的截面面积；0g轴心受压构件的稳定系数；构件的高厚比，其计算高度H0可取层高。当大偏心受压时按下列公式计算： (1-32)式中N轴向力设计值；fg 灌孔砌体的抗压强度设计值；fy ，fy竖向受拉、受压主筋的强度设计值；b截面宽度；fsi竖向分布钢筋的抗拉强度设计值；A s、 As竖向受拉、压主筋的截面面积；Asi单根竖向分布钢筋的截面面积；Ssi第i根竖向分布钢筋对竖向受拉主筋的面积矩；eN轴向力作用点到竖向受拉主筋合力点之间的距离。当受压区高度x<2as时，其正截面承载力可按下式进行计算： (1-33)式中eN轴向力作用点到竖

35、向受压主筋合力点之间的距离。当小偏心受压时按下列公式计算： (1-34)对每一墙片，取上下两个截面进行验算，即轴力小、弯矩大，轴力大、弯矩小两个危险截面。截面验算时，考虑大梁产生的平面外弯矩和地震作用、风荷载产生的平面内弯矩分别作用时，墙体的承载能力。一般软件当用户指定墙体配筋形式为剪力墙配筋时，软件自动按配筋砌块砌体剪力墙的构造要求进行墙体配筋。如果构造配筋满足承载力要求，即为墙体配筋；如果构造配筋不满足承载力要求，软件将重新计算墙体配筋。一般软件在自动计算、验算过程中，不能对T形、倒L形截面进行验算。但在单独验算时，可以考虑墙体翼缘的共同工作，翼缘的计算宽度按表1-12中的最小值采用。其正

36、截面受压承载力按下列规定计算：当受压区高度xhf时，按宽度为bf的矩形截面计算。当受压区高度xhf时，大偏心受压： (1-35)小偏心受压： (1-36)表1-12 T形、倒L形截面偏心受压构件翼缘计算宽度Table1-12 Effective Cross-sectional Wwidth of Wall考虑情况T、I形截面L形截面按构件计算高度H0考虑H0/3H0/6按腹板间距L考虑LL/2按翼缘厚度hf考虑b+12hfb+6hf按翼缘实际宽度bf考虑bfbf1.3.6过梁验算过梁的荷载，按下列规定采用：1) 对砖和小型砌块砌体，当梁、板下的墙体高度hwln时(ln为过梁的净跨)，应计入梁、

37、板传来的荷载；当梁、板下的墙体高度hwln时，可不考虑梁、板荷载。2) 对砖砌体，当过梁上的墙体高度hwln/3时，按墙体的均布自重采用。当墙体hwln/3时，按高度为ln/3墙体的均布自重采用。3) 对混凝土砌块砌体，当过梁上的墙体hwln/2时，按墙体的均布自重采用。当墙体hwln/2时，按高度为ln/2墙体的均布自重采用。砖砌平拱过梁砖砌平拱过梁受弯承载力可按下列公式计算： (1-37)式中M弯矩设计值；ftm砌体沿齿缝截面的弯曲抗拉强度设计值；W截面抵抗弯矩，对矩形截面。砖砌平拱过梁受剪承载力可按下列公式计算： (1-38)式中V剪力设计值；Fv砌体沿齿缝截面的弯曲抗剪强度设计值；b截

38、面宽度；z内力臂，对矩形截面。钢筋砖过梁钢筋砖过梁受弯承载力可按下列公式计算： (1-39)式中M弯矩设计值；fy钢筋抗拉强度设计值；As受拉钢筋的截面面积；h0过梁截面的有效高度，；as受拉钢筋重心至截面下边缘的距离；h过梁的截面计算高度，取过梁底面以上的墙体高度，但不大于ln/3；当考虑梁、板传来的荷载时，则按梁、板下的高度采用。钢筋砖过梁受剪承载力可按公式(1-38)。钢筋混凝土过梁钢筋混凝土过梁受弯承载力可按下列公式计算： (1-40) (1-41)式中As纵向受拉钢筋的截面面积，当As小于构造配筋时，As取构造配筋面积；M弯矩设计值；fy钢筋抗拉强度设计值；fcm混凝土弯曲抗压强度设

39、计值；b截面宽度；x等效矩形应力分布图受压区高度；h0过梁截面的有效高度，；as受拉钢筋重心至截面下边缘的距离；h过梁的截面高度。钢筋混凝土过梁受剪承载力可按下列公式计算： (1-42)Asv每米内所需箍筋的截面面积，当Asv小于构造配筋时，Asv取构造配筋面积；V剪力设计值；fyv箍筋抗拉强度设计值；fc混凝土抗压强度设计值；b截面宽度；h0过梁截面的有效高度，。1.3.7墙梁验算一般软件在自动验算过程中，只能对简支墙梁进行验算。其计算简图如1-4。墙梁各个计算参数按下列规定取用：1) 墙梁计算跨度l0，取1.1ln或lc两者的较小值；ln为净跨，lc为支座中心线距离。2) 墙体计算高度hw

40、，取托梁顶面上一层墙体高度，当hw> l0时，取hw= l0。3) 墙梁跨中截面计算高度H0，取。4) 翼墙计算宽度bf，取窗间墙宽度或横墙间距的2/3，且每边不大于7.5h(h为墙体厚度)和l0/6。墙梁的计算荷载，按下列规定采用：1) 托梁顶面的荷载设计值Q1、F1，取托梁自重及本层楼盖的恒荷载和活荷载。2) 墙梁顶面的荷载设计值Q2，取托梁以上各层墙体自重，以及墙梁顶面以上各层楼（屋）盖的恒荷载和活荷载；集中荷载可沿作用的跨度近似化为均布荷载。1.4图 墙梁计算简图Fig1-4墙梁分别进行托梁使用阶段正截面承载力和斜截面受剪承载力计算、墙体受剪承载力验算。托梁跨中截面按混凝土偏心受

41、拉构件计算，其弯矩Mb及轴心拉力Nb按下列公式计算： (1-43) (1-44) (1-45) (1-46) (1-47)式中M1荷载设计值Q1、F1作用下的梁跨中弯矩；M2 荷载设计值Q2作用下的梁跨中弯矩；M考虑墙梁组合作用的托梁跨中弯矩系数，公式(1-45)中，如果hb/l0>1/6，取hb/l0=1/6；N考虑墙梁组合作用的托梁跨中轴力系数，公式(1-46)中，如果hw/l0>1，取hw/l0=1；M洞口对托梁弯矩的影响系数，对无洞口墙梁取1，对有洞口墙梁，按公式(1-54)计算；a1洞口边至墙梁最近支座的距离，当a1>0.35 l0时，取a1=0.35 l0。墙梁的

42、托梁斜截面受剪承载力按钢筋混凝土受弯构件计算，计算公式同(1-42)，其剪力Vb可按下列公式计算： (1-48)V1荷载设计值Q1、F1作用下的梁支座边剪力；V2荷载设计值Q2作用下的梁支座边剪力；M考虑组合作用的托梁剪力系数，无洞口墙梁边支座取0.6，中支座取0.7；有洞口墙梁边支座取0.7，中支座取0.8。墙梁墙体受剪承载力，按下列公式计算： (1-49)式中V2荷载设计值Q2作用下的梁支座边剪力；1翼墙或构造柱影响系数，对单层墙梁取1.0，对多层墙梁，当bf/h=3时，取1.3，当bf/h=7或设置构造柱时，取1.5，当3<bf/h<7时，按线性插入取值；2洞口影响系数，无洞

43、口墙梁取1.0；多层有洞口墙梁取0.9，单层有洞口墙梁取0.6；ht墙梁顶面圈梁截面高度。1.3.8挑梁验算钢筋混凝土挑梁计算倾覆点至墙外边缘的距离可按下列规定采用：1) 当l12.2hb时，且不大于0.13l1。2) 当l12.2hb时，。式中l1挑梁埋入砌体墙中的长度；x0计算倾覆点至墙外边缘的距离；hb挑梁的截面高度。挑梁的抗倾覆力矩设计值可按下列公式计算： (1-50)式中Gr挑梁的抗倾覆荷载，为挑梁尾端上部45°扩展角的阴影范围内本层的砌体与楼面恒荷载标准值之和；l2Gr作用点至墙外边缘的距离。挑梁的抗倾覆按下列公式进行验算： (1-51)式中Mr挑梁抗倾覆力矩设计值；Mo

44、v挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩。挑梁的最大弯矩设计值Mmax与最大剪力Vmax设计值按下列公式计算： (1-52) (1-53)式中Vo挑梁的荷载设计值在挑梁墙边缘处截面作用下的剪力。挑梁抗弯承载力计算和抗剪承载力计算按(1-40)、(1-41)、(1-42)进行。1.3.9一般梁验算一般梁抗弯承载力计算和抗剪承载力计算按(1-40)、(1-41)、(1-42)进行。1.3.10梁端砌体局压验算无梁垫一般软件在自动验算过程中，梁端砌体局压验算，全部按无梁垫的情况考虑。如果砌体局压不能满足承载力要求，则可在构件验算中，单独验算有刚性垫块或垫梁的情况。梁端支承处砌体的局部受压承载力按

45、下列公式计算： (1-54) (1-55) (1-56) (1-57) (1-58) (1-59)式中上部荷载的折减系数，当A0/ Al大于3时，取为0；A0影响砌体局部抗压强度的计算面积，对于过梁端部，对其它梁端部，h为墙厚；Al局部受压面积；N0局部受压面积内上部轴向力设计值；Nl梁端支承压力设计值；0上部平均压应力设计值；砌体局部抗压强度提高系数，对于过梁端部，1.25，对其它梁端部，2.0；梁端底面压应力图形的完整系数，一般可取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0；a0梁端有效支承长度，当大于a0> a时，取a0= a；a梁端实际支承长度；b梁的截面宽度；hc梁的截面高度；f砌体抗压

46、强度设计值。刚性垫块梁垫刚性垫块下的砌体局部受压承载力按下列公式计算： (1-60) (1-61) (1-62) (1-63)式中N0垫块面积Ab内上部轴向力设计值；垫块上N0及Nl合力的影响系数，(1-22)中，小于3时的值；l砌块外砌体面积的有利影响系数，l为0.8，但不小于1.0，为砌体局部抗压强度提高系数，按(1-55)计算时，A b代替A l计算；A b垫块面积；a b垫块伸入墙内的长度；b b垫块的宽度；a0梁端有效支承长度；1为刚性垫块影响系数，按表1-13采用。表1-13 系数1值表Table1-13 Coefficient 10/f00.20.40.60.815.45.76.

47、06.97.8垫梁梁下设有长度大于h0的垫梁的砌体局部受压承载力按下列公式计算： (1-64) (1-65) (1-66)式中N0垫梁上部轴向力设计值；bb垫梁在墙厚方向的宽度；2当荷载沿墙厚方向均匀分布时，2取1.0，不均匀时，2取0.8；h0垫梁折算高度；I b、E b分别为垫梁的截面惯性矩和混凝土弹性模量；h b垫梁高度；E砌体弹性模量；h墙厚。1.3.11抗震验算各类砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值，按下列公式计算： (1-67)式中fvE砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值；fv非抗震设计的砌体抗剪设计值；N砌体抗剪强度的正应力影响系数，按表1-14采用。表1-14 砌体强度正应力影响系数Table1-14 Normal Stress Allowable Influence Coefficient 砌体类别0/fv0.01.07.05.07.010.015.020.0普通砖0.81.001.281.501.701.952.32小砌块1.251.752.252.607.107.954.80普通砖、多孔砖墙体 (1-68)式中V考虑地震作用组合的墙体剪力设计值；fve砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值；A墙体横截面面积；RE承载力抗震系数，按表1-15采用。网状配筋砌体 (1-69)式中V考虑地震作用组合