第三章无筋砌体构件的设计计算要点

砌体结构

——无筋砌体构件的

设计计算

第三章无筋砌体构件的设计计算砌体砖砌体石砌体砌块砌体无筋砌体配筋砌体按块体类型按是否配筋我国目前最广泛接受的是无筋砌体受压构件承载力计算的分类墙、柱矩形T形分类截面形式计算类型全截面受压计算局部受压计算受压构件偏心受压

Nxyxy单向偏心受压

双向偏心受压

轴心受压

NxyxyNxyxy3.1受压构件的承载力计算3.1.1概述第三章无筋砌体构件的设计计算偏心受压时的偏心距N

—轴向压力设计值M—弯矩设计值3.1受压构件的承载力计算3.1.1概述第三章无筋砌体构件的设计计算受压构件高厚比短柱(β

≤3)长柱(β

＞3)第三章无筋砌体构件的设计计算矩形截面构件高厚比的计算公式T形截面H0

—受压构件的计算高度h—矩形截面轴向力偏心方向的边长，轴心受压

时为较小边长hT—T形截面折算厚度，可取hT=3.5iγβ—不同砌体材料的高厚比修正系数第三章无筋砌体构件的设计计算受压构件轴心受压构件轴心受压短柱轴心受压长柱偏心受压短柱偏心受压长柱偏心受压构件3.1.2轴心受压构件第三章无筋砌体构件的设计计算A—构件截面面积承载实力极限状态表达式特点e=0且β

≤3的受压构件，轴向力设计值N作用下，构件截面应力分布均匀轴心受压短柱（3.3）第三章无筋砌体构件的设计计算φ0—轴心受压稳定系数承载实力极限状态表达式特点破坏类型e

=0且β

＞3；存在偶然偏心，承载力低材料破坏失稳破坏（细长柱）轴心受压长柱（3.4）3.1.3偏心受压构件第三章无筋砌体构件的设计计算偏心受压短柱3.1.3偏心受压构件第三章无筋砌体构件的设计计算α1—偏心影响系数，对矩形截面偏心受压短柱材料力学分析方法将砌体视为匀质弹性体矩形截面(b×h)边缘应力（3.5）3.1.3偏心受压构件第三章无筋砌体构件的设计计算试验得偏心受压短柱考虑砌体弹塑性性能截面应力分布为曲线分布偏心受压短柱的承载力（3.7）（3.6a）φe—偏心影响系数3.1.3偏心受压构件第三章无筋砌体构件的设计计算矩形截面偏心受压短柱矩形截面的偏心影响系数得（3.6b）第三章无筋砌体构件的设计计算φ

—偏心影响系数偏心受压长柱计算特点认为长柱破坏时的截面应力分布与短柱相同，计算式考虑纵向弯曲的影响产生的附加偏心距ei偏心受压长柱的承载力（3.9）（3.8）第三章无筋砌体构件的设计计算φ的计算表格e=0时，φ=φ0矩形截面其中（3.12）（3.10）（3.11）3.1.4计算受压构件承载力的统一公式第三章无筋砌体构件的设计计算计算公式（3.13）或N

—荷载设计值产生的轴力φ—影响系数，查表求得f—砌体抗压强度设计值，查表求得A—截面面积y

——截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离1、修改构件截面尺寸和形态（如；增加梁高或增加墙垛）2、设置具有中心装置的垫块或缺口垫块当轴向力的偏心距超过规定限值（）时，可实行以下措施：公式适用范围第三章无筋砌体构件的设计计算3.1.5计算例题第三章无筋砌体构件的设计计算例3.1截面尺寸为370mm×490mm的砖柱，接受强度等级为MU10的烧结一般砖和M5混合砂浆砌筑，柱顶承受轴向压力设计值N=170kN,砖柱高度H=3.5m,计算长度H0=H,试验算该柱的承载力是否满足要求？第三章无筋砌体构件的设计计算例3.1(1)该柱为轴心受压，限制截面应当在砖柱底部查表3.1，(2)A=0.37×0.49=0.1813m2<0.3m2

γa=0.7+A=0.7+0.1813=0.8813第三章无筋砌体构件的设计计算例3.1(3)限制截面轴压力设计值烧结一般砖的重力密度为19kN/m3砖柱自重：G=0.1813×3.5×19×1.2=14.5kN

故

N=170+14.5=184.5kN(4)由表2.3，f=1.5MPa,则故承载力满足要求3.1.5计算例题第三章无筋砌体构件的设计计算例3.2截面尺寸为490mm×740mm的砖柱，MU10烧结一般砖、M5混合砂浆砌筑（f=1.5MPa），该柱两个方向的计算高度均为H0=5.9m，试验算该柱在轴向力设计值N1=50kN,N2=200kN同时作用下的承载力是否满足要求？第三章无筋砌体构件的设计计算例3.2(1)偏心受压方向

构件截面长向为偏心受压，短向为轴心受压第三章无筋砌体构件的设计计算例3.2(1)偏心受压方向

由表3.1查得φ=0.50

A=0.74×0.49=0.3626m2>0.3m2故偏心受压方向平安。第三章无筋砌体构件的设计计算由表3.1查得φ=0.82

因φ0>φ故轴心受压方向平安例3.2(1)轴心受压方向

构件截面长向为偏心受压，短向为轴心受压3.1.5计算例题第三章无筋砌体构件的设计计算例3.3某单层单跨无吊车工业厂房窗间墙截面尺寸如图3.7所示，计算高度H0=6.5m，接受MU10烧结一般砖、M2.5混合砂浆砌筑（f=1.30MPa），墙体承受轴向力压力设计值N=325kN,弯矩设计值M=40.3kN·m；荷载偏向翼缘，试验算该墙体承载力是否满足要求？第三章无筋砌体构件的设计计算例3.3(1)截面几何特征本例为T形截面偏心受压状况，须要计算折算厚度hTA=2000×240+490×380=666200mm2>0.3m2第三章无筋砌体构件的设计计算例3.3(1)截面几何特征I=1/12×2000×2402+2000×240×(206.6-120)2+1/12×490×3802+490×380×(413.4-190)2=1.744×1010mm4hT=3.5i=3.5×161.8=566mm第三章无筋砌体构件的设计计算例3.3(2)影响系数φ第三章无筋砌体构件的设计计算例3.3(2)影响系数φ内插法求φ：①β=10，e/hT=0.22时，φ=0.406②

β=12，e/hT=0.22时，φ=0.37承载力满足要求3.1.5计算例题第三章无筋砌体构件的设计计算例3.4厚度为400mm的毛石墙，接受MU20的毛石、M5水泥砂浆砌筑（f=0.51MPa），墙体计算高度H0=4.5m试计算该墙轴心受压时所能承受的轴向力力设计值。第三章无筋砌体构件的设计计算例3.4(1)对毛石砌体，取γβ取1m长的墙体进行计算第三章无筋砌体构件的设计计算例3.4(2)承载力设计值A=0.4×1=0.4m2>0.3m2f=0.51MPa,对水泥砂浆取γa=0.9N≤φAf=0.7×0.4×0.9×0.51×103=128.5kN3.2局部受压承载力计算第三章无筋砌体构件的设计计算局部受压轴向压力仅作用于砌体的部分截面上局部受压情形举例承受上部柱或墙体传下压力的基础顶面的受力；在梁或屋架端部支承处的砌体截面受力；第三章无筋砌体构件的设计计算局部受压边部局压中部局压局部匀整受压局部非匀整受压端部局压角部局压3.2.1局部受压的分类和破坏形态砌体局部受压的类型第三章无筋砌体构件的设计计算3.2.1局部受压的分类和破坏形态局部受压的破坏形态破坏形态由于纵向裂缝发展而引起的破坏局压面积上的砌体压坏劈裂破坏第三章无筋砌体构件的设计计算3.2.1局部受压的分类和破坏形态由于纵向裂缝发展而引起的破坏第三章无筋砌体构件的设计计算3.2.1局部受压的分类和破坏形态劈裂破坏第三章无筋砌体构件的设计计算3.2.1局部受压的分类和破坏形态局压面积上的砌体压坏3.2局部受压承载力计算3.2.2局部受压时的砌体强度第三章无筋砌体构件的设计计算试验表明：局部受压时，按局部面积计算的砌体强度高于砌体全截面受压时的强度，其提高值与局部受压的位置及试件截面的计算面积A0与局部受压面积Al的A0/Al比值有关。强度提高的缘由(1)套箍作用(2)扩散作用第三章无筋砌体构件的设计计算3.2.2局部受压时的砌体强度局部抗压强度的提高系数f—砌体全截面抗压强度γf—砌体局部受压时的抗压强度

γ

—砌体局部抗压强度提高系数

A0

—影响局部抗压强度的计算面积Al—局部受压面积（3.15）第三章无筋砌体构件的设计计算3.2.2局部受压时的砌体强度γ的计算值规定为避开A0/Al过小可能会出现危急的劈裂破坏对γ值的计算值规定如下：①中部受压，γ≤2.5；②边部受压，γ≤2.0；③角部受压，γ≤1.5；④端部受压，γ≤1.25⑤多孔砖砌体，以及未设置圈梁或混凝土垫块的梁、屋架、楼板支撑面下的灌孔混凝土砌块砌体，取γ=1第三章无筋砌体构件的设计计算3.2.2局部受压时的砌体强度γ的计算值规定γ≤2.5

γ≤1.5

γ≤2.