砌体结构教学课件

第五章砌体结构

MASONRYSTRUCTURE

12、缺点

•结构的自重大（构件截面尺寸大）。

•砌体的抗拉、抗弯和抗剪强度较低，抗震性能差。

•劳动量大（砌筑工作繁重）。

•砖砌体结构的黏土砖用量很大，破坏农田。

绪论

一、砌体结构的概念及应用

砌体结构：由块体和砂浆砌筑而成的墙柱作为建筑物主要受力构件的结构，是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。

砌体结构又称为混合结构，砌体结构在实际工程中被广泛的应用。

二、砌体结构优、缺点

1、优点

•易于就地取材。

•具有很好的耐火性和较好的耐久性。

•与混凝土结构相比可节约水泥和钢材。

•保温隔热性能好。2第一节砌体的组成材料及种类第一节砌体的组成材料及种类

5.1.1砌体的组成材料

一、砖

1、砖的种类及规格烧结砖

（1）烧结普通砖（firedcommonbrick）由粘土页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料经过焙烧而成的实心或孔洞率不大于规定值且外形尺寸符合规定的砖。分烧结粘土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。

（2）烧结多孔砖（firedperforatedbrick）（减轻结构自重、改善绝热和隔声性能）以粘土页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料经焙烧而成，孔洞率不小于25%、孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部位的砖简称多孔砖，目前多孔砖分为P型砖和M型砖。32、砖的强度等级

块体的强度等级是根据标准试验方法所得到的抗压极限强度划分的。

注：1.块体的强度等级是根据抗压强度平均值确定的，与混凝土不同。

2.砖的强度等级的确定除了要考虑抗压强度外，还要考虑抗折强度。蒸压砖

蒸压灰砂砖

蒸压粉煤灰砖第一节砌体的组成材料及种类4砌体结构砖的强度等级用“MU”来表示，如MU10,MU表示砌体中的块体强度等级的符号,其后数字表示块体强度的大小,单位为N/mm2。如烧结砖MU10、MU15、MU20、MU25、MU30；

蒸压灰砂砖（粉煤灰）MU10、MU15、MU20、MU25。二、砌块按材料分：普通混凝土空心砌块、轻集料混凝土空心砌块粉煤灰空心砌块煤矸石空心砌块炉渣混凝土空心砌块加气混凝土空心砌块按外形尺寸和质量分为：小型砌块（高度在350mm以下）、中型砌块（高度在350mm～900mm

）、大型砌块（高度大于900mm

）第一节砌体的组成材料及种类5砌体结构三、石材料石毛石四、砂浆（mortar）由胶结料、细集料、水及掺和料、外加剂等组分按一定比例混合后搅拌而成。1、作用:2、砂浆的种类（1）水泥砂浆优缺点（2）混合砂浆优缺点水泥石灰砂浆水泥石膏砂浆（3）非水泥砂浆第一节砌体的组成材料及种类6砌体结构3、砂浆的特性流动性（可塑性）保水性4、砂浆的强度等级砂浆的强度等级用字母M表示，其后的数字表示砂浆强度大小,单位为N/mm2。

砂浆的最低强度等级为M2.5。

M2.5、M5.0、M7.5、M10、M15。五、砌体材料的耐久性要求砌体材料除满足强度要求外，还要满足耐久性要求。我国规范对在特定情况下的砌体材料强度还做了最低的规定要求，在设计时要满足规范的要求。第一节砌体的组成材料及种类75.1.2砌体的分类(typesofmasonry)

砌体分为无筋砌体和配筋砌体两大类。根据块体的不同,常用的无筋砌体有砖砌体、石砌体和砌块砌体。砌体中配有钢筋或钢筋混凝土的砌体称为配筋砌体。

砌体结构一、砖砌体(brickmasonry):砖砌体又分为实心的砖砌体和空心的砖砌体。

墙体的厚度由三个方面决定：强度、稳定性、保温。

空心砖砌体又称为空斗墙，它具有自重轻，隔音保温性能好的优点，但它的整体性和抗震性能差，强度也比较低，一般在地震区不宜采用空斗墙。

砌筑方式

（1）实心砖砌体（2）空心砖砌体第一节砌体的组成材料及种类8砌体结构二、石砌体

石材分为料石和毛石，石砌体又分为料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体。

三、砌块砌体(concretemasonry)

由砌块和砂浆砌筑而成的砌体。

常用的有混凝土小型空心砌块砌体、混凝土中型空心砌块砌体、粉煤灰中型空心砌块砌体。砌块砌体的特点为：

1.自重轻

2.保温性好

3.劳动量小。

砌块砌体常用于砌筑民用建筑及一般民用建筑的承重墙或围护墙、填充墙。四、配筋砌体(reinforcedmasonry)

在砌体内配置钢筋，按配筋方式不同，配筋砌体主要有三种:网状配筋砌体、纵向配筋砌体和组合砖砌体。第一节砌体的组成材料及种类9砌体结构网状配筋砌体：在砌体的水平灰缝内配置钢筋网,称为网状配筋砌体，也称为横向配筋砌体。

在砌体的竖向灰缝内配置纵向钢筋,称为纵向配筋砖砌体。由砌体和钢筋混凝土或钢筋砂浆构成的砌体称为组合砖砌体，通常将钢筋混凝土或钢筋砂浆做面层。在墙体内设置钢筋混凝土构造柱或在空心砌块内浇注钢筋混凝土的芯柱也是一种组合砌体。配筋砌体的优点是：提高了抗震性、提高了承载力。当构件的截面尺寸受到限制时，可采用配筋砌体。第一节砌体的组成材料及种类10砌体结构第二节砌体的物理力学性能第二节砌体的物理力学性能

5.2.1砌体的受压性能

一、砌体的受压破坏特征砖砌体受压性能试验240mm×370mm×720mm标准试件砌体受压破坏过程分为三个阶段：

1.从加载到个别砖出现裂缝。其特点为不加载，裂缝不发展。（50％～70％Pu）2.形成贯通的裂缝，特点是不加载裂缝继续发展，最终可能发生破坏。（80％～90％Pu）

3.破坏，被竖向裂缝分割成的小柱失稳破坏。（Pu）11砌体结构二、砌体的受压应力状态原因是砌体内的块体要受弯矩、剪力、拉力和应力集中的作用。由于砂浆层高低不平，砌体内块体的受力如同连续梁，如图所示。块体的抗拉和抗剪强度比较低，容易开裂出现裂缝，因此砌体的抗压强度比块体的抗压强度低。

根据实验发现，砌体的抗压强度比块体的抗压强度低。第二节砌体的物理力学性能12砌体结构三、影响砌体抗压强度的主要因素

1.块体和砂浆的强度等级

提高块体的强度更有效2.砂浆的流动性（和易性）、保水性和弹性模量

砂浆的和易性好，砌体的强度高(灰缝越饱满、均匀、密实)；砂浆的弹性模量越低，砌体的抗压强度越低，原因是砌体内的块体受到的拉力越大(弹性地基梁)。

注：同样强度等级时，混合砂浆砌筑的砌体的抗压强度大于水泥砂浆砌筑的砌体的抗压强度。3.块材高度和块材外形

砌体强度随块材高度增加而增加。

块材的外形比较规则、砌体强度相对较高。第二节砌体的物理力学性能13砌体结构4.砌筑质量

砌筑质量主要包括灰缝的均匀性和饱满程度、灰缝厚度及砌筑时块体的含水率等。砌体结构施工及验收规范中，要求水平灰缝砂浆饱满度大于80%。对表面平整的块材，砌体抗压强度将随着灰缝厚度的加大而降低。砂浆厚度太薄，砌体的抗压强度也将降低。通常要求砖砌体的水平灰缝厚度为8～12mm。第二节砌体的物理力学性能14砌体结构四、砌体的抗压强度

根据大量的试验经回归分析，砌体轴心抗压强度的平均值可按下式计算:式中：fm——砌体抗压强度平均值(Mpa);

f1、f2——分别为块体和砂浆的抗压强度平均值(MPa);

k1——与块体类别和砌体砌筑方法有关的参数（可查表）;

k2——砂浆强度影响的修正系数（可查表），在表列条件之外的取1。

——与块体高度有关的参数（可查表）第二节砌体的物理力学性能15砌体结构式中：fk——砌体抗压强度标准值;

δf——砌体抗压强度的变异系数（标准差）。

砌体轴心抗压强度标准值是表示其抗压强度的基本代表值,由概率分布的0.05分位数（保证率为95）确定。即砌体抗压强度设计值可按下式计算:式中：f——砌体抗压强度设计值;

f——砌体结构的材料分项系数,取1.6。各类砌体的强度设计值可查书上表5-2－5-7。第二节砌体的物理力学性能16砌体结构5.2.2砌体的受拉、受弯、受剪性能

一、砌体的轴心抗拉性能

砌体的轴心抗拉强度很低。砌体轴心受拉时,有三种破坏形式：

1.沿齿缝截面的破坏2.沿块体和竖向通缝截面的破坏3.沿水平灰缝(通缝)的破坏第二节砌体的物理力学性能17砌体结构二、砌体的弯曲抗拉强度

1砌体受弯破坏形式

同砌体受拉一样，砌体受弯曲也有三种破坏形式:沿齿缝截面的弯曲受拉破坏、沿块体截面的弯曲受拉破坏和沿通缝截面的弯曲受拉破坏。

2砌体的弯曲抗拉强度

砌体的弯曲抗拉强度很低，主要取决于砂浆与块体间的粘结强度。第二节砌体的物理力学性能18砌体结构三、砌体的抗剪强度

砌体受剪有两种情况，一种是纯剪，受剪面上只有剪力，第二种是受剪面上既有剪应力又有压应力。1、砌体在剪力的作用下的破坏形式（1）沿通缝截面破坏；（3）沿阶梯形截面破坏。2、砌体的抗剪强度与砂浆和块体间的粘结强度有关，还和垂直压应力有关，在一定范围内，砌体的抗剪强度随垂直压应力的增大而增大。第二节砌体的物理力学性能19砌体结构四、砌体的轴心抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度

砌体的轴心抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度设计值参见P168表5-8。第二节砌体的物理力学性能20砌体结构5.2.3砌体强度设计值的调整（1）有吊车房屋、跨度不小于9m的梁下砖砌体、跨度不小于7.5m的梁下多孔砖、蒸压粉煤灰砖砌体、蒸压灰砂砖砌体和混凝土小型空心砌块砌体,a为0.9。

（2）对于无筋砌体，构件截面面积A小于0.3m2时,a为其截面面积（按m2计）加0.7。对配筋砌体，当其中砌体截面面积小于0.2m2,a为其截面面积（按m2计）加0.8。

(3)当用水泥砂浆砌筑时,对于抗压强度取0.9,对于抗拉和抗剪强度取0.8。对于配筋砌体当其中的砌体采用水泥沙浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数a

。

(4)当施工质量为C级时,a取0.89。

(5)当验算施工中房屋的构件时,a=1.10。

注：配筋砌体不允许采用C级。注意，规范规定各类砌体的强度设计值在下列情况下还应乘以调整系数a

：第二节砌体的物理力学性能21砌体结构第三节砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案第三节砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案5.3.1混合结构房屋的组成及结构布置方案一、砌体结构房屋的组成二、砌体结构房屋的布置方案根据荷载传递路线，混合结构房屋有如下四种承重体系：1.横墙承重体系(transversewallbearingsystem)

横墙承重体系是由横墙直接承受屋面、楼面荷载的结构承重体系。

其传力过程：

荷载→板→横墙→基础→地基。横墙承重体系的特点是:

（1）房屋横向刚度较大,整体性较好。

（2）楼盖结构较简单,便于施工,楼盖的材料用量较少,但墙体的用料较多。

（3）外纵墙不承重,便于设置较大的门窗。22砌体结构第三节砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案23砌体结构2.纵墙承重体系(longitudinalwallbearingsystem)

纵墙承重体系是由纵墙直接承受屋（楼）面荷载的结构承重体系。

其传力过程：荷载→板→梁（屋架）→纵墙→基础→地基。纵墙承重体系的特点是:

（１）横墙较少,建筑平面布置较灵活,但纵墙承受的荷载较大,往往要设扶壁柱,且门窗尺寸和布置受到一定的限制。

（２）房屋的横向刚度较横墙承重体系差。

（３）楼盖跨度较大、用料较多,但墙体用料较少,且房屋的有效空间也较少。

第三节砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案24砌体结构第三节砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案25砌体结构3.纵横墙混合承重体系(longitudinaltransversewallhybridbearingsystem)

纵横墙承重体系是由纵墙和横墙混合承受屋（楼）面荷载的结构体系。

这种体系兼有前述两种承重体系的特点,能适应房屋平面布置的多种变化,满足建筑功能要求。如点式住宅楼通常采用这种承重体系。

第三节砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案26砌体结构4.内框架承重体系(innerframebearingsystem)

它是由房屋内部的钢筋混凝土框架和外部砖墙、砖柱构成的承重体系。

其特点是:（１）房屋开间大,平面布置较为灵活,但横墙较少,房屋空间刚度较差。

（２）与全框架房屋相比,可利用外墙承重,节约钢材和水泥。

（３）房屋由两种性能不同的材料组成,在荷载作用下将产生不同的压缩变形,从而引起较大的附加内力。

注：从结构出发，设计时应选用横墙承重体系和纵横墙混合承重体系。第三节砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案27砌体结构第三节砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案28砌体结构5.3.2、房屋的静力计算方案（staticanalysisschemeofbuilding）一、混合结构房屋的空间工作二、混合结构房屋静力计算方案的分类在房屋的内力计算时,根据房屋的空间刚度大小分为刚性方案、刚弹性方案和弹性方案三种静力计算方案，各方案的内力计算方法不同。1.刚性方案(rigidanalysisscheme)

：房屋的空间刚度比较大，在水平荷载作用下，房屋的位移比较小，在内力计算时，可将墙体视为一竖向的梁，楼盖和屋盖为该梁的不动铰支座。第三节砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案29砌体结构3.刚弹性方案(rigid-elasticanalysisscheme)

：房屋的空间刚度介于上述两者之间，在荷载作用下，房屋的位移不能忽略不计，在内力计算时按排架或框架计算，但要增加弹性支座。2.弹性方案(elasticanalysisscheme)

：房屋的空间刚度比较小，在荷载作用下位移比较大，内力计算时，按屋架与墙柱铰接的排架或框架计算内力。

设p——没有横墙时房屋在水平荷载作用下的位移；

s——该房屋在水平荷载作用下的真正位移。——考虑空间工作后的侧移折减系数，也称为空间性能影响系数，可查表。

理论分析,

＜0.33~0.37时,为刚性方案,

＞0.77~0.82时为弹性方案，0.33≤≤0.82为刚弹性方案。

第三节砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案30砌体结构房屋的空间刚度主要与横墙间距及楼（屋）盖的形式有关，可以根据房屋横墙的间距及楼盖和屋盖的形式判断房屋的静力计算方案，如下表第三节砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案31砌体结构

作为判断方案的横墙应满足如下条件：

1墙厚不宜小于180mm。

2有洞口时，洞口水平截面积，不超过总截面积的50%。

3单层房屋横墙长度不宜小于其高度，多层房屋横墙长度不宜小于其总高度的1/2。应该注意:

①当横墙不能同时符合上述要求时,应对横墙的刚度进行验算,如其最大水平位移值max≤H/4000（Ｈ为横墙总高度）时，仍可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。

②凡符合第①条刚度要求的一段横墙或其它结构构件（如框架等）,也可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。第三节砌体结构房屋墙、柱的静力计算方案32砌体结构第四节墙、柱受压承载力计算第四节墙、柱受压承载力计算

5.4.1、墙、柱受压无筋砌体受压构件，无论是轴心受压还是偏心受压，也不论是短柱或长柱，均可按以下公式计算：式中:N——轴向力设计值；

——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，可查书中表5-11—5-13或按公式计算；

f——砌体抗压强度设计值（注意有些情况需要进行修正）；

A——截面面积，对各类砌体均可按毛截面计算。

一、受压承载力计算公式33砌体结构——受压构件的高厚比，按下列公式计算：对于矩形截面：对于T型截面：γ——不同砌体材料的高厚比影响系数。引入γ的原因：大量的试验和调查表明：砌体类型对构件的承载力也有很大影响，因此《砌体结构设计规范》规定在计算构件的高厚比时应乘以影响系数。H0——受压构件的计算高度，可查表5-15；注：《砌体结构设计规范》规定：当β＞3时应考虑纵向弯曲（细长构件）的影响。第四节墙、柱受压承载力计算34砌体结构（二）在确定影响系数时，为了考虑不同种类砌体在受力性能上的差异，应先对构件高厚比分别乘以系数γ后再去查表：

1.烧结普通砖、烧结多孔砖砌体——1.0。

2.混凝土及轻骨料混凝土砌块砌体——1.1。

3.蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石和半细料石砌体1.2。

4.粗料石和毛石砌体——1.5。

二、承载力计算时应注意的几个问题

（一）对于矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压构件计算外，还应对较小边方向，按轴向受压进行验算，即还应满足：第四节墙、柱受压承载力计算35砌体结构（三）轴向力的偏心距应符合下列限值要求即

e≤0.6y

e=M/N

式中y为截面重心至轴向力所在偏心方向截面受压边缘的距离。

轴向力的偏心距超过上述规定限值时,应考虑采取适当措施,减小偏心距。如梁或屋架端部支承反力的偏心距较大时,可在其端部下的砌体上设置具有“中心装置”的垫块或缺口垫块。第四节墙、柱受压承载力计算36砌体结构例题1：截面尺寸为370×490mm的砖柱，采用MU10烧结粘土砖、M5混合砂浆，施工质量为B级，计算高度H0＝3.2m。柱顶承受轴向压力标准值Nk=160KN（其中永久荷载130KN，已包括砖柱的自重），试验算柱的承载力。第四节墙、柱受压承载力计算37砌体结构例题2：截面尺寸为370×620mm的砖柱，采用MU10烧结粘土砖、M5混合砂浆，施工质量为B级，计算高度H0＝6.0m。作用在截面长边方向的竖向压力设计值N＝120KN，偏心距e＝125mm，试验算柱的承载力。第四节墙、柱受压承载力计算38砌体结构例题3

某带壁柱的窗间墙，截面尺寸如图，壁柱高5.4M，计算高度为6.48M，用MU10粘土砖及M2.5混合砂浆砌筑,施工质量等级B级。控制截面内力为N=320KN，M=41KNm，弯矩方向是翼缘受压，试验算该墙体的承载力。第四节墙、柱受压承载力计算39砌体结构第四节墙、柱受压承载力计算40砌体结构截面折算厚度：解:截面面积：A=2000×240+380×490=666200mm2，截面重心位置：截面惯性矩：

回转半径：第四节墙、柱受压承载力计算41砌体结构查表得:=0.385，

fA=0.385×666200×1.3=333.43KN>320KN第四节墙、柱受压承载力计算42砌体结构5.4.2局部受压一．砌体局部受压特性

1、砌体局部受压特性

砌体截面中线上横向应力及竖向应力分布如下图所示：与荷载作用面接触范围砌体：（1）局部压应力较大；（2）同时处于三向受压状态，受到周围砌体的“套箍作用”，抗压强度提高。第四节墙、柱受压承载力计算43砌体结构2、局部受压的破坏形式

(1)竖向裂缝发展而破坏(最基本的破坏形式)

(2)劈裂破坏（砌体面积与局压面积之比很大时）(3)局压面积处局部破坏（砌体强度较低时）第四节墙、柱受压承载力计算44砌体结构二．砌体局部受压分类1.均匀局部受压：局压面积上的压应力均匀分布。

2.梁端局部受压：大梁下的局部受压，也称为非均匀局部受压。

3.垫块下局部受压：

4.垫梁下局部受压：第四节墙、柱受压承载力计算45砌体结构

三、局压计算

1.局部均匀受压计算

式中:Nl——作用于局部受压面积上的纵向力设计值；

Al——局部受压面积

f——砌体抗压强度设计值，可不考虑强度调整系数a的影响。

——砌体局部抗压强度提高系数，可按下式计算

A0——影响局部抗压强度的面积，按下图计算：第四节墙、柱受压承载力计算46砌体结构≤图第四节墙、柱受压承载力计算47砌体结构为了防止砌体一开裂就发生脆性破坏，规范对的取值做了限制:

即对图a情况(砌体中部局压)≤2.5

对于图b情况（窗间墙局部受压）

≤2.0

对于图c情况（拐角处局部受压）≤1.5

对于图d情况（墙体端部局部受压）≤1.25

对于多孔砖砌体和要求灌实的砌块砌体≤1.5，未灌孔混凝土砌块砌体=1.0局部受压时砌体抗压强度提高的原因为周围砌体的约束作用，砌体三向受压和压应力的扩散。第四节墙、柱受压承载力计算48砌体结构

2梁端局部受压

梁端局部受压时有两个特点：

(1)梁端下的局部受压面积上不仅受梁传来的荷载Nl（梁的支座反力），而且还要受上部砌体传到梁端的压力N0

，但根据试验发现，上部墙体传到梁端又传到局压面积上的荷载不是固定的而是一个变量。第四节墙、柱受压承载力计算49砌体结构(2)梁端存在一个有效支承长度，而且在有效支承长度上由于梁传来的荷载所产生的压应力不是均匀分布的，而为曲线形分布。

a——设计时梁的支承长度；

a0——有效支承长度；

根据试验得到，梁端的有效支承长度可按下式计算：式中:hc——梁的截面高度；

f——砌体抗压强度设计值。由于梁存在一个有效支承长度，因此局压面积为:

梁的支座反力到墙边的距离，不论楼面梁还是屋面梁均为0.4a0第四节墙、柱受压承载力计算50砌体结构式中:N0——按平均压应力计算的上部荷载传来的作用于局压面积上的荷载设计值;0

——上部砌体传来的设计荷载在梁

底截面处产生的平均压应力；

——上部荷载的折减系数，

——压应力丰满系数，对于一般的梁取0.7，对于过梁和墙梁，取1.0。

,f

的意义同前。第四节墙、柱受压承载力计算梁端局压强度计算：51砌体结构3梁下设有刚性垫块时的砌体局部受压

垫块一般都做成刚性的。所谓刚性垫块，要求垫块从梁边挑出的长度不大于垫块的厚度。

刚性垫块下砌体的局压承载力可按偏心受压构件计算，其强度计算公式为：式中：N0——上部砌体传来的作用于垫块面积上纵向荷载设

计值,N0=0Ab

Ab——垫块的面积，Ab=abbb；

ab,bb——垫块的长度和宽度；

——垫块上N0和Nl的合力偏心距对承载力的影响系数,可查表，查表时≤3；

1=0.8;第四节墙、柱受压承载力计算52砌体结构大梁在垫块上的支承长度可按下式计算:式中:h——梁的截面高度；

1——刚性垫块的影响系数，按下表取值；Nl作用点到墙边的距离为0.4a0

。

N0和Nl

的合力偏心距为:第四节墙、柱受压承载力计算53砌体结构1——垫块外砌体面积的影响系数，取1=0.8

，但不小于1.0；

计算公式同前，局压面积为垫块的面积。当垫块与梁整浇时，仍按上述方法计算。

垫块的构造要求：

（1）垫块的厚度不宜小于180mm。

（2）在带壁柱墙的壁柱内设置垫块时，其局压承载力降低，因此其计算面积不考虑翼缘部分，只取壁柱范围内的面积。同时壁柱上垫块深入翼墙的长度不应小于120mm。

(3)但现浇垫块与梁整浇时，垫块可在梁高范围内设置第四节墙、柱受压承载力计算54砌体结构4.垫梁下的局部受压计算

梁下设有长度大于h0的垫梁下的砌体局部受压承载力应按下列公式计算：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取1.0,不均匀分

布时取0.8;

h0——垫梁折算厚度；

Eb，Ib——分别为垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性

矩；

hb——垫梁的高度；

E——砌体的弹性模量；

h——墙厚。

垫梁上梁端有效支承长度按下式计算:第四节墙、柱受压承载力计算55砌体结构第五节墙、柱高厚比验算及构造措施5.5.1高厚比验算墙体除了要满足强度要求外，还要满足稳定性要求，即要满足高厚比的要求。一、矩形截面墙、柱高厚比验算

矩形截面墙、柱高厚比应按下式验算：式中:H0——墙柱的计算高度，可查规范5.3.1条，或按表5-15取值；

h——墙厚或与矩形柱较小边长；

1——墙厚小于等于240mm的非承重墙允许高厚比修正系数;

当h=240mm时，11.2；

当h=90mm时，11.50。中间数值按内插取值。

——墙柱的允许高厚比可查表5-17。第五节墙柱高厚比验算及构造措施56砌体结构

注：表中Ｓ为相邻横墙间的距离；Ｈ为构件的实际高度；Hu为变截面柱的上段高度；H1为变截面柱的下段高度。

表中受压构件的高度按下列规定取值：

(1)在房屋的底层，为楼板顶面到构件下端的支点的距离。下端支点的位置，可取在基础顶面。当基础埋深比较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处；

(2）在房屋其他层次，为楼板或其他水平支点间的距离；

(3)对于无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的1/2；对于带壁柱的山墙可取壁柱处的山墙高度。第五节墙柱高厚比验算及构造措施57砌体结构第五节墙柱高厚比验算及构造措施58砌体结构2——有门窗洞口墙允许高厚比修正系数；按下式计算：

bs——在宽度为S范围内的门窗洞口宽度；

S——相邻窗间墙或壁柱之间的距离（或验算墙片的总长度）。

当洞口高度小于等于墙高的1/5时，取2=1.0，当算得的小于0.7时，取0.7。第五节墙柱高厚比验算及构造措施59砌体结构二、带壁柱墙的高厚比验算

带壁柱墙除了要验算整片墙的高厚比外，还要验算壁柱间墙的高厚比。

1.整片墙的高厚比验算

由于带壁柱墙的计算截面为Ｔ形截面，故其高厚比验算公式为：I,A——分别为带壁柱墙截面的惯性矩和面积。

确定带壁柱墙的计算高度时，墙长S取相邻横墙的距离式中:hT——带壁柱墙截面的折算厚度;

i——带壁柱墙截面的回转半径;第五节墙柱高厚比验算及构造措施60砌体结构

计算截面回转半径i时，带壁柱墙截面的翼缘宽度（包括承载力验算中确定截面面积A时），应按下列规定取用：

对于多层房屋，当有门窗洞口时，取窗间墙宽度；当无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/3，但不大于取相邻壁柱间的距离；

对于单层房屋，壁柱翼缘宽度可取bf=b+2H/3（b为壁柱宽度，H为墙高），但不大于相邻窗间墙的宽度或相邻壁柱间的距离。第五节墙柱高厚比验算及构造措施61砌体结构2.壁柱间墙的高厚比验算

验算壁柱间墙的高厚比时，按矩形截面墙验算。

计算H0时，墙长S取壁柱间的距离。而且，不论带壁柱墙体的房屋静力计算属何种计算方案，H0的值一律按表5-17中刚性方案一栏选用。第五节墙柱高厚比验算及构造措施62砌体结构三.设置构造柱墙的高厚比验算

1.整片墙验算

当构造柱截面宽度不小于墙厚时，可按下式验算：式中：h为墙体厚，在确定墙体高度时，S取横墙之间的距离；c——墙体允许高厚比修整系数;式中:——系数，对于细料石、半细料石砌体

=0；对于混凝土砌块、粗料石、毛料石及毛石砌体,=1.0；其他砌体=1.5。

bc——构造柱沿墙长方向的宽度；

l——构造柱的间距。第五节墙柱高厚比验算及构造措施63砌体结构

当bc/l＞0.25时，取bc/l=0.25，当bc/l＜0.05时，取bc/l=0。

注：考虑构造柱有利作用的高厚比验算不适用于施工阶段。

设置钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙或带构造柱墙，当

b/s≥1/30时，圈梁可视为壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支座（b为圈梁的宽度）。如不允许增加圈梁的宽度，可按墙体平面外等刚度的原则增加圈梁的高度，以满足壁柱间墙或构造柱间墙不动铰支座的要求。壁柱间墙或构造柱间墙高厚比不满足要求，可采取什么措施？2.构造柱间墙的高厚比验算

同壁柱间墙的高厚比验算，在确定墙体计算高度时，取构造柱之间的距离。第五节墙柱高厚比验算及构造措施64砌体结构第五节墙柱高厚比验算及构造措施5.5.2墙柱的一般构造要求一、墙、柱的最小截面尺寸

墙、柱的最小截面应满足下列要求:

1.承重独立砖柱，截面尺寸不应小于240mm×370mm；毛料石柱截面较小边长不宜小于400mm。

2.承重墙厚，砖和砌块墙不宜小于180mm；毛石墙不宜小于

350mm。

3.窗间墙宽度不宜小于1000mm，转角墙宽度不宜小于600mm。二、垫块的设计要求

跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁，其支承下的砌体应设置混凝土或钢筋混凝土垫块，当墙中设有圈梁宜浇成整体；

（１）对砖砌体为4.8m；

（２）对砌块和料石砌体为4.2m；

（３）对毛石砌体为3.9m。65砌体结构第五节墙柱高厚比验算及构造措施三、墙体壁柱设置要求

(1)对厚度为240mm的砖墙,当梁跨度大于或等于6m时,其支承处宜加设壁柱,或采取其它加强措施:

(2)对厚度为180mm的砖墙,当梁跨度大于或等于4.8m时,其支承处宜加设壁柱,或采取其它加强措施:

(3)对砌块和料石墙,当梁跨度大于或等于为4.8m时,其支承处宜加设壁柱,或采取其它加强措施。四、墙体（柱）与楼（屋）盖构件的连接构造

墙体（柱）与楼（屋）盖构件的连接构造应满足下列要求:

1.预制钢筋砼板的支承长度,在墙上不宜小于100mm；在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm：当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝时,其支承长度可为40mm,但板端缝宽不小于80mm,灌缝混凝土不宜低于C20。予制钢筋混凝土梁在墙上的搁置长度不宜小于240mm。66砌体结构第五节墙柱高厚比验算及构造措施2.支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于等于下列数值的预制梁的端部,应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固:

（１）对砖砌体为9m；

（２）对砌块和料石砌体为7.2m;

（３）骨架房屋的填充墙,应分别采用拉结条或其他措施与骨架和横梁连接;

（４）山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部,风压较大的地区,檩条应与山墙锚固,屋盖不宜挑出山墙。

五、墙体间的连接要求

1.砌块砌体应分皮错缝搭砌。上下皮搭砌长度不得小于90mm,当砌块搭砌长度不满足上述要求时,应在水平灰缝内设置不少于24的钢筋网片(横向钢筋的间距不宜大于200mm)，网片每端均应超过该垂直缝,其长度不得小于300mm。

2.砌块墙与后砌墙交接处,应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置不少于24，横向钢筋的间距不宜大于200mm的焊接钢筋网片（见规范6.2.11）。67砌体结构第五节墙柱高厚比验算及构造措施3.混凝土空心砌块房屋,宜将纵横墙交接处，应以墙中线为准，在每边不小于300mm范围内的孔洞中，应用不低于cb20的混凝土灌实，灌实高度为全部墙身高度4.混凝土空心砌块墙体的下列部位，如未设圈梁或混凝土垫块，应用不低于cb20的混凝土将空洞灌实:

搁栅、檩条和钢筋混凝土楼板的支承面下高度不小于200mm的砌体；

屋架、大梁的支承面下，高度不小于600mm，长度不小于600mm的砌块；

挑梁支承面下，纵横墙交接处,距墙中心线每边不小于300mm，高度不小于600mm的砌体。

六、砌体内留槽及埋设管道

1.不应在截面长边小于500mm的承重墙、独立柱内埋设管线；

2.不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽，无法避免时应采取必要措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力。68砌体结构第五节墙柱高厚比验算及构造措施5.5.2防止墙体开裂的主要措施导致砌体开裂的主要原因：

（1）承载力不足（2）温度变化（3）砌体干缩（4）地基不均匀沉降69砌体结构第五节墙柱高厚比验算及构造措施(一)防止或减轻因温差和砌体干缩引起的墙体竖向裂缝

——伸缩缝的设置

设置温度伸缩缝，伸缩缝的间距可按表5-18的规定采用。表5-18砌体房屋温度伸缩缝间距屋盖或楼盖类别

间距（M）

整体式或装配整体式钢筋混凝土楼盖

有保温层或隔热层的屋盖、楼盖

50无保温层或隔热层的屋盖

40装配式无檩体系钢筋混凝土结构

有保温层或隔热层的屋盖、楼盖

60无保温层或隔热层的屋盖

50装配式有檩体系钢筋混凝土结构

有保温层或隔热层的屋盖

75无保温层或隔热层的屋盖

60瓦材屋盖、木屋盖或楼盖、轻钢屋盖

10070砌体结构第五节墙柱高厚比验算及构造措施注;1.对烧结普通砖、多孔砖、配筋砌块砌体房屋取表中数值；对石砌体

、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖和混凝土砌块房屋取表中数值乘以0.8的系数，当有实践经验和可靠根据时，可不遵守本表的规定。

2.在钢筋混凝土屋面上挂瓦的屋盖应按钢筋混凝土屋盖采用；

3.按本表设置的墙体伸缩缝，一般不能同时防止由于钢筋混凝土屋盖的温度变形和墙体干缩变形引起的墙体局部裂缝；

4.层高大于5m的普通砖、多孔砖、配筋砌块砌体结构单层房屋，其伸缩缝间距可按表中数值乘以0.8的系数；

5.温差较大且变化频繁地区和严寒地区不采暖的房屋级构筑物的墙体伸缩缝的最大

间距，应

按表中数值适当减小。

6.墙体的伸缩缝应与结构的其他变形缝相重合，在进行立面处理时，必须保证缝隙的伸缩作用。

71砌体结构第五节墙柱高厚比验算及构造措施(二)防止或减轻房屋顶层墙体裂缝的措施：

1.屋面上设置保温层或隔热层；

2.屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm.

3.采用温度变形小的屋盖体系，如瓦材屋盖或装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖；

4.在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层，滑动层可用两层油毡加滑石粉或像胶片等；对于长纵墙，可只在两端的2~3个开间内设置，对于横墙可只在两端L/4范围内设置（L横墙长度）。

5.屋顶屋面板下设置圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋。

6.顶层挑梁末端下墙体内设置3道钢筋网片。

72砌体结构第五节墙柱高厚比验算及构造措施73砌体结构第五节墙柱高厚比验算及构造措施7.顶层墙体有门窗洞口时，在过梁上的水平灰缝内设置2～3到焊接钢筋网片或2根直径为6mm的钢筋，并深入过梁两端墙内不小于600mm。

8.顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M5;

9.女儿墙应设置构造柱，构造柱间距不宜大于4m，构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇混凝土压顶整浇在一起；

10.房屋顶层端部墙体内适当增设构造柱。(三）防止或减轻底层墙体裂缝的措施

1.

增加基础圈梁的刚度；

2.

在底层的窗台下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片，并伸入两边窗间墙内不小于600mm；

采用钢筋混凝土窗台板，窗台板嵌入窗间墙内不小于600mm。74砌体结构第五节墙柱高厚比验算及构造措施（四）其它措施

1.

墙体转角处及纵横墙交接处宜每隔400～500mm设置拉结筋，埋入长度从墙的转角或交接处算起不小于600mm。

2.

对于灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌快或其他非烧结砖，宜在各层门、窗过梁上方的水平灰缝内及窗台下第一和第二水平灰缝内设置钢筋网片，

3.

当灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结砖实体墙长大于5m时，宜在每层墙高度中部设置2～3道焊接钢筋网片或通长钢筋。

灰砂砖、粉煤灰砖宜采用粘结性好的砂浆砌筑，混凝土砌块砌体应采用砌块专用砂浆砌筑。

75砌体结构第六节刚性方案房屋墙、柱的计算

第六节刚性方案房屋墙、柱计算

5.6.1单层刚性方案房屋承重纵墙的计算

(1)计算单元：计算时取一段计算(取一个开间），计算这一段的内力，然后验算其强度，如果该段满足，则认为整个墙体满足，这一段墙则为计算单元。76砌体结构第六节刚性方案房屋墙、柱的计算

（2）计算简图：在荷载作用下，墙、柱可视为上端不动铰支承于屋盖，下端嵌固于基础的竖向构件，则得到计算简图。

所受荷载包括屋面荷载、风荷载和墙体自重。

计算简图作用荷载(3)荷载作用下内力计算：

屋面荷载：包括恒载和活荷载。设传给纵墙的荷载为Nl，其偏心距为e，则在墙体内所产生的内力为：77砌体结构第六节刚性方案房屋墙、柱的计算

风荷载：同工业厂房一样，风载可看做由两部分组成，一部分是屋面上的风荷载简化为集中荷载，另一部分为墙面上的风载简化为均布荷载，集中荷载在墙体内不产生内力，均布荷载产生的内力可按下式计算：墙体自重：按实际情况考虑。78砌体结构第六节刚性方案房屋墙、柱的计算(4)控制截面及内力组合

控制截面即最危险的截面：控制截面有三个即顶部（Ⅰ—Ⅰ），在风荷载作用下弯矩最大的截面（Ⅱ—Ⅱ），下端（Ⅲ—Ⅲ）。

内力组合按下列三种方式进行：

恒载+风荷载

恒载+活荷载

恒载+0.9（风荷载+活载）

(5)计算单元截面宽度

开有洞口则取窗间墙的截面积。无洞口时，取计算单元的宽度，当设计壁柱时，对于单层房屋，壁柱翼缘宽度可取bf=b+2H/3（b为壁柱宽度，H为墙高），但不大于相邻窗间墙的宽度或相邻壁柱间的距离。

79砌体结构第六节刚性方案房屋墙、柱的计算

(1)计算单元：同单层房屋。一般取一个开间为计算单元。

(2)确定计算简图：

在竖向荷载作用下，假定墙体为以楼盖作为水平不动铰支座的竖向连续构件，如图所示。原因是楼板深入到墙体内，使墙体受到削弱，不能承担弯矩，所以简化为铰，下端轴向力较大，弯矩小，也可简化为铰。

5.6.2多层刚性方案房屋墙体计算

一、刚性方案房屋承重纵墙计算

80砌体结构第六节刚性方案房屋墙、柱的计算81砌体结构第六节刚性方案房屋墙、柱的计算

对于风荷载，简化为一条竖向的连续梁，但对于刚性方案的房屋，当满足以下要求时，可不考虑风荷载对外墙、柱的内力影响：

（１）洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3。

（２）层高和高度不超过表7.5所规定的数值。

（３）屋面自重不小于0.8KN/m2。当必须考虑风荷载时，风荷载引起的弯矩，可按下式计算：

W——沿楼层高均布荷载设计值。

Hi——层高。

82砌体结构第六节刚性方案房屋墙、柱的计算(3)计算单元截面宽度：同单层。

(4)竖向荷载作用下的控制截面：

控制截面为每层的顶部和底部，

即Ⅰ—Ⅰ截面和Ⅱ—Ⅱ截面。

Ⅰ—Ⅰ截面弯矩较大，

Ⅱ—Ⅱ截面轴力较大。

对于梁跨度大于9m时，还应按梁端约束力矩作用考虑，计算时，梁端按固结计算弯矩，考虑到节点变形等因素乘以修整系数后作为弯矩计算，然后按线刚度分配到上层墙体的底部和下层墙体的上部。值按下式计算：式中:a——为梁端搭接长度；

h——为支承墙厚度。83砌体结构第六节刚性方案房屋墙、柱的计算(5)竖向荷载作用下控制截面内力计算

Ⅰ—Ⅰ截面：84砌体结构第六节刚性方案房屋墙、柱的计算二、承重横墙计算

1.计算单元

承载横墙取1.0m宽为计算单元。

2.计算简图：同纵墙。

3.控制截面：下部截面为控制截面。

4.控制截面内力：Nrc——本层右侧传来的荷载

Nlc——本层左侧传来的荷载85砌体结构第七节过梁、圈梁、墙梁、挑梁第七节过梁、圈梁、墙梁、挑梁5.7.1过梁一、过梁的分类和应用范围

常用的过梁有砖砌过梁和钢筋砼过梁，砖砌过梁按其构造不同又分为砖砌平拱、砖砌弧拱和钢筋砖过梁等几种形式。1.砖砌平拱

将砖竖立和侧立成跨越窗洞口的过梁称砖砌平拱。其厚度等于墙厚，高一般为240mm和370mm，净跨度不应超过1.2m，砖的强度等级不应低于MU10，砂浆强度等级不低于M5。

2.砖砌弧拱

将砖竖立和侧立砌成弧形的拱式过梁称为砖砌弧拱。砖砌弧拱的净跨度L与矢高a（拱顶至拱脚边线的垂直距离)有关，

当a=(1/8～1/12)L时,L=2.5～3.0m

当a=(1/5～1/6)L时，L=3.0～4.0m。3.钢筋砖过梁

钢筋砖过梁净跨不应超过1.5m。4.钢筋混凝土过梁

86砌体结构第七节过梁、圈梁、墙梁、挑梁87砌体结构第七节过梁、圈梁、墙梁、挑梁二．过梁上的荷载

作用在过梁上的荷载有砌体自重和过梁计算跨度范围内的梁、板荷载。1.墙体荷载

对砖砌体，当过梁上的墙体高度hw＜ln/3时(ln为净跨)，按全部墙体的均布自重设计值采用。当hw≥ln/3时，则按高度为ln/3墙体的均匀自重设计值采用。对混凝土砌块砌体，当过梁上的墙体高度hw

＜ln/2时，按全部墙体的均布自重设计值采用。当hw≥ln/2时，则按高度为ln/2墙体的均布自重设计值采用。88砌体结构第七节过梁、圈梁、墙梁、挑梁2．梁、板荷载

对砖和混凝土砌块砌体，梁、板下的墙体高度hw

＜ln

时，按梁板传来的荷载采用。梁板下的墙体高度hw≥ln

时，可不考虑梁、板荷载。

三、过梁的计算

1.砖砌平拱过梁计算

内力按简支梁计算，计算跨度取净跨。

(1)抗弯计算式中：M——设计弯矩；

ftm——砌体沿齿缝截面破坏的弯曲抗拉强度设计值；

W——过梁的截面抵抗矩。

89砌体结构第七节过梁、圈梁、墙梁、挑梁式中：V——设计剪力；

fv——砌体的抗剪强度设计值；

b——截面宽度；

z——内力臂，对于矩形截面取

I——惯性矩；

S——截面面积矩；

h——过梁的截面计算高度。(2)抗剪计算

2.钢筋砖过梁的计算

内力按简支梁计算，计算跨度取净跨。

90砌体结构第七节过梁、圈梁、墙梁、挑梁(1)抗弯计算式中:M——设计弯矩；

fy——受拉钢筋的抗拉设计强度；

As——受拉钢筋的面积；

h0——过梁截面的有效高度，h0=h-as

；

h——过梁截面的计算高度，取过梁顶面以上的墙体高度，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。

as——受拉钢筋中心至截面下边缘的距离。(2)抗剪计算

同砖砌平拱过梁。91砌体结构第七节过梁、圈梁、墙梁、挑梁钢筋混凝土过梁强度计算同一般的钢筋混凝土梁；在过梁支座处局部受压强度计算时:=1.0,=1.25;

梁端的有效支承长度取过梁的实际支承长度，但不超过墙厚，即a0=ah

。3.钢筋混凝土过梁92砌体结构第七节过梁、圈梁、墙梁、挑梁

5.7.2圈梁混合结构房屋中，在墙体内连续设置并形成水平封闭状的钢筋混凝土梁或钢筋砖梁，称为圈梁。

93砌体结构第七节过梁、圈梁、墙梁、挑梁一、圈梁的主要作用1.增加砌体结构房屋的空间整体性和刚度。

2.建筑在软弱地基或地基承载力不均匀的