第三章無筋砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力計算

1、第三章 無筋砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力計算專業(yè)名稱：土木工程專業(yè)名稱：土木工程 年年 級：級：2009 2009 級級 任課教師：劉任課教師：劉 鳳鳳 利利 上節(jié)課的回顧1局部受壓分類、破壞類型和工作機(jī)理局部受壓分類、破壞類型和工作機(jī)理2砌體抗剪、抗（彎）拉破壞類型，強(qiáng)度決定因素。3、砌體應(yīng)力應(yīng)變曲線與彈性模量4砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計方法砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計方法 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50032001采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限設(shè)計方法，以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度，采用分項系數(shù)的設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行計算。5砌體的強(qiáng)度計算指標(biāo)包括抗壓強(qiáng)度設(shè)計值、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值、彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計值和抗剪強(qiáng)度設(shè)計值6、砌體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量控制為

2、A、B、C三個等級，砌體規(guī)范中所列砌體強(qiáng)度設(shè)計值是按B級確定的，當(dāng)施工質(zhì)量控制等級不為B級時，應(yīng)對砌體強(qiáng)度設(shè)計值進(jìn)行調(diào)整。1. 1. 掌握無筋砌體受壓構(gòu)件計算公式和計算方法。掌握無筋砌體受壓構(gòu)件計算公式和計算方法。2 2、掌握砌體局壓承載力計算、掌握砌體局壓承載力計算3 3、了解受拉、受彎、受剪構(gòu)件的承載力計算、了解受拉、受彎、受剪構(gòu)件的承載力計算 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)：重重 點(diǎn)點(diǎn) 掌握無筋砌體受壓構(gòu)件及局壓承載力計算公式的掌握無筋砌體受壓構(gòu)件及局壓承載力計算公式的適用條件和承載力計算。適用條件和承載力計算。受壓構(gòu)件承載力計算的分類受壓構(gòu)件承載力計算的分類1、分類、分類2、截面形式、截面形式3、計

3、算類型、計算類型全截面受壓計算全截面受壓計算局部受壓計算局部受壓計算墻、柱墻、柱矩形矩形T 形形xyxy受壓構(gòu)件受壓構(gòu)件偏心偏心受壓受壓 N單向偏心單向偏心受壓受壓 雙向偏心雙向偏心受壓受壓 軸心軸心受壓受壓 NxyxyNxyxy3.1 受壓構(gòu)件 3.1.13.1.1軸心受壓短柱軸心受壓短柱 試驗(yàn)結(jié)果表明：無筋砌體短柱在軸心壓力作用下，截面截面壓應(yīng)力均勻分布壓應(yīng)力均勻分布。隨著壓力增大，首先在單磚上出現(xiàn)垂直裂縫，繼而裂縫連續(xù)、貫通，將構(gòu)件分成若干豎向小柱，最后豎向砌體小柱因失穩(wěn)或壓碎而發(fā)生破壞。軸心受壓短柱的承載力計算公式為： 在砌體結(jié)構(gòu)中，最常用的是受壓構(gòu)件，例如，墻、柱等。構(gòu)件的高厚比是構(gòu)

4、件的計算高度構(gòu)件的高厚比是構(gòu)件的計算高度 H0與相應(yīng)方向邊長與相應(yīng)方向邊長h的比值，的比值，用用表示，即表示，即=H0/h。當(dāng)構(gòu)件的當(dāng)構(gòu)件的 3 時稱為時稱為短柱短柱，反之稱為，反之稱為長長柱柱。對短柱的承載力可不考慮構(gòu)件高厚比短柱的承載力可不考慮構(gòu)件高厚比的影響。的影響。 式中： A構(gòu)件的截面面積； f砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。 uNfA圖 3-1 3.1.23.1.2軸心受壓長柱軸心受壓長柱 當(dāng)構(gòu)件的當(dāng)構(gòu)件的 3 3 時稱為時稱為長柱長柱。對長柱的長柱的受壓承載力承載力不僅與截面和材料有關(guān)，還需要考慮構(gòu)件高需要考慮構(gòu)件高厚比厚比的影響。的影響。 由于荷載作用位置的偏差、砌體材料的不均勻及施工誤

5、差，使軸心受壓構(gòu)件產(chǎn)生附加彎矩和側(cè)向撓曲變形。當(dāng)構(gòu)件的高厚比較小時高厚比較小時，附加彎矩引起的側(cè)向撓曲變形很小，可以忽略不計忽略不計。當(dāng)構(gòu)件的高高厚比較大時厚比較大時，由附加彎矩引起的側(cè)向變形由附加彎矩引起的側(cè)向變形不能忽略，因?yàn)閭?cè)向撓曲又會進(jìn)一步加大附加彎矩，進(jìn)而又使側(cè)向撓曲增大，致使構(gòu)件的承載力明顯下降承載力明顯下降。當(dāng)構(gòu)件的長細(xì)比很大時長細(xì)比很大時，還可能發(fā)生失穩(wěn)破壞失穩(wěn)破壞。 為此，在軸心受壓長柱的承載力計算公式中引入穩(wěn)定系數(shù) ，以考慮側(cè)向撓曲對承載力的影響，即：00uNfA0上式中穩(wěn)定系數(shù) 為：長柱承載力長柱承載力與相應(yīng)短柱承載相應(yīng)短柱承載力力的比值比值，應(yīng)用臨界應(yīng)力臨界應(yīng)力表達(dá)式：

6、式中：E砌體材料的切線模量； 構(gòu)件的長細(xì)比。 202crcrAEAfff0iH其中：為長度因數(shù)，其值由竿端約束情況決定。例如，兩端鉸支的細(xì)長壓桿，=1； 砌體彈性模量隨應(yīng)力增大而降低，達(dá)到臨界應(yīng)力時的彈性模量取此應(yīng)力對應(yīng)的切線模量。由P38式1-20：111ln(1),46014601(4)160(1)crcrmmcrmcrmmcmrmmddfdfdfffEfff 按材料力學(xué)公式，構(gòu)件產(chǎn)生縱向彎曲破壞縱向彎曲破壞的臨界應(yīng)力臨界應(yīng)力為：將砌體切線彈性模量代入得：22200222460(1)=460(1)=crmmmmcrrmcfAEAfffffffff求得軸心受壓時的穩(wěn)定系數(shù)為：02211460

7、mf當(dāng)為矩形截面時矩形截面時2=122，即22021=12140116mf 式中： 構(gòu)件的高厚比； 考慮砌體變形性能的系數(shù)（主要與砂漿強(qiáng)度等級有關(guān)，當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級大于或等于M5時， ；當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級等于M2.5時， ；當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級等于0時， ）。 0 .0 0 1 50 .0 0 20 .0 0 9 3.1.3偏心受壓短柱偏心受壓短柱 偏心受壓短柱是指 的偏心偏心受壓構(gòu)件。大量偏心受壓短柱的加荷破壞試驗(yàn)證明，當(dāng)構(gòu)件上作用的荷載偏心偏心距較小時距較小時，構(gòu)件全截面受壓全截面受壓，由于砌體的彈塑性性能砌體的彈塑性性能，壓應(yīng)壓應(yīng)力分布圖呈曲線形力分布圖呈曲線形下頁圖3-2（a）。 3 隨著荷載的加

8、大，構(gòu)件首先在壓應(yīng)力較大一側(cè)出現(xiàn)豎首先在壓應(yīng)力較大一側(cè)出現(xiàn)豎向裂縫，并逐漸擴(kuò)展，最后，構(gòu)件因壓應(yīng)力較大一側(cè)塊體被向裂縫，并逐漸擴(kuò)展，最后，構(gòu)件因壓應(yīng)力較大一側(cè)塊體被壓碎而破壞。壓碎而破壞。當(dāng)構(gòu)件上作用的荷載偏心距增大偏心距增大時，截面應(yīng)力分布圖出現(xiàn)較小的受拉區(qū)較小的受拉區(qū)下頁圖3-2（b），破壞特征與上述全截面受壓相似，但承載力有所降低承載力有所降低。 進(jìn)一步增大偏心距進(jìn)一步增大偏心距，構(gòu)件截面的拉應(yīng)力較大拉應(yīng)力較大，隨著荷載的加大，受拉側(cè)首先出現(xiàn)水平裂縫受拉側(cè)首先出現(xiàn)水平裂縫，部分截面退出工作部分截面退出工作下頁圖3-2（c）。繼而壓應(yīng)力較大側(cè)出現(xiàn)豎向裂縫，最后該側(cè)快體被壓碎，構(gòu)件破壞。 圖

9、3-2 偏心受壓短柱截面應(yīng)力分布 注意注意： 偏心受壓短柱隨偏心距的增大偏心距的增大，構(gòu)件邊緣最邊緣最大壓應(yīng)變及最大壓應(yīng)力均大于軸心受壓構(gòu)件大壓應(yīng)變及最大壓應(yīng)力均大于軸心受壓構(gòu)件，但截面應(yīng)力分布越不均勻應(yīng)力分布越不均勻，以及部分截面受拉退出工作部分截面受拉退出工作，其極限承載力較軸心受壓構(gòu)件明顯下降。極限承載力較軸心受壓構(gòu)件明顯下降。 在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上提出偏心受壓短柱的偏心受壓短柱的承載力計算公式承載力計算公式如下 式中： 偏心影響系數(shù)偏心受壓短柱承載力與軸心受壓短柱承載力（fA）的比值。 ueNfAe 我國所作的矩形截面、T形截面及環(huán)形截面短柱偏心受壓破壞試驗(yàn)的散點(diǎn)圖見圖3-3。圖3-

10、3中縱坐標(biāo)為構(gòu)件偏心受壓承載力與軸心受壓承載力（fA）比值 ，橫坐標(biāo)為偏心率，即偏心距e和截面回轉(zhuǎn)半徑 之比，由圖可以明顯看出受壓承載力隨偏心距增大而降低，即 是小于1的系數(shù)，稱為偏心距e對受壓短柱承載力的影響系數(shù)。 eeie圖3-3 偏心距影響系數(shù)與偏心率的關(guān)系圖 e/e i 為了建立 的計算公式，假設(shè)偏心受壓構(gòu)件從加荷至破壞截面應(yīng)力呈直線分布，按材料力學(xué)公式計算截面邊緣最大應(yīng)力為 式中： y截面形心至最大壓應(yīng)力一側(cè)邊緣的距離； i截面的回轉(zhuǎn)半徑； 22=(1)NMyNNeyNeyAIAAiAieI截面沿偏心方向的慣性矩；A截面面積。 若設(shè)截面邊緣最大應(yīng)力為強(qiáng)度條件，則有 IiA21uNey

11、fAi （1） 圖3-3中虛線為按式（1）計算 的值?？梢钥闯?，按材料力學(xué)公式計算，考慮全截面參加工作的偏心受壓構(gòu)件承載力，由于沒有計入材料的彈塑性性能和破壞時邊緣應(yīng)力(局壓)的提高，計算值均小于試驗(yàn)值。 21/uefANfAey i211/eey ie 圖3-3 偏心距影響系數(shù)與偏心率的關(guān)系圖 e/e i 當(dāng)偏心距較大時，盡管截面的塑性性能表現(xiàn)得更為明顯，但由于隨偏心距增大受拉區(qū)截面退出工作的面積增大，使按式（1）算得的承載力與試驗(yàn)值逐漸接近。為此，砌體規(guī)范對式（1）進(jìn)行修正，假設(shè)構(gòu)件破壞時在加荷點(diǎn)處的應(yīng)力為f，即： 222(1)uuuNN eNefAIAi （2） 圖3-3中實(shí)線為按式（2

12、）計算 的值?？梢钥闯?，它與試驗(yàn)結(jié)果符合較好。式（2）可用于任意形式截面的偏心受壓構(gòu)件。 22(1)ueeNfAfAi211 ( / )ee ie對于矩形截面， 代入式（2），得 （3） 式中，h為矩形截面荷載偏心方向的邊長。對于T形截面偏心受壓短柱， 計算公式為 （4）/ 12ih211 12( / )ee he211 12( /)eTe h式中，hT為T形截面的折算高度，可近似取hT3.5i?？偨Y(jié)：一、受壓短柱的承載力分析砌體受壓時的心距影響系數(shù):矩形截面： T形截面： 二、軸心受壓長柱的受力分析三、偏心受壓長柱的受力分析規(guī)范中考慮縱向彎曲和偏心距影響的系數(shù): 3.1.4偏心受壓長柱偏心受

13、壓長柱 高厚比 的偏心受壓柱稱為偏心受壓長柱。該類柱在偏心壓力作用下，須考慮縱向彎曲變形（側(cè)向撓曲）（圖3-4）產(chǎn)生的附加彎矩對構(gòu)件承載力的影響。很顯然，在其他條件相同時，偏心受壓長柱較偏心受壓短柱的承載力進(jìn)一步降低。 3 試驗(yàn)與理論分析證明，除高厚比很大（一般超過30）的細(xì)長柱發(fā)生失穩(wěn)破壞外，其他均發(fā)生縱向彎曲破壞。破壞時截面的應(yīng)力分布圖形及破壞特征與偏心受壓短柱基本相同。因此，其承載力計算公式可用類似于偏心受壓短柱公式的形式，即 （4） uNAf圖4-3 偏心受壓長柱的縱向彎曲其中 (5) 式中： 考慮縱向彎曲的偏心距影響系數(shù)； 附加偏心距。 可根據(jù)邊界條件確定，即， ， 為軸心受壓穩(wěn)定系

14、數(shù)，將這一條件代入式（5）得 211 ()ieeiieie0e 00 （6）將式（6）代入式（5），得 （6）011iei2201111/eii 對于矩形截面， 代入式（6）得矩形截面的表達(dá)式為 （7） 將式（4-4）代入式（7）得 的另一種表達(dá)形式如下： / 12ih201111 12112eh （8） 對于 的短柱，可取式（7）中的 即得 （9） 式（7）、式（8）及式（9）也適用于T形截面，只需以折算厚度hT代替h。 211 1212eh301211 12eh 3.1.5無筋砌體受壓構(gòu)件承載力計算無筋砌體受壓構(gòu)件承載力計算 砌體規(guī)范對無筋砌體受壓構(gòu)件，不論是軸心受壓或偏心受壓，也不論是短

15、柱或長柱，統(tǒng)一的承載力設(shè)計計算公式為 式中：N 軸向壓力設(shè)計值； f 砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計值（按表 采用）； A 截面面積（對各類砌體按毛面積 計算）。 NfA 高厚比 和軸向力偏心距e對受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)（可用式計算，也可查表）。注意注意： （1）在用公式計算或查表確定 時，偏心距按下式計算： 式中，M、N分別為作用在受壓構(gòu)件上的彎矩、軸向力設(shè)計值。 MeN （2）在計算承載力影響系數(shù) 或查 表時，高厚比 應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù) ，以考慮不同類型砌體受壓性能的差異。即 對矩形截面 （8） 對T形截面 （9）0Hh0THh式中： 不同砌體材料的高厚比修整系數(shù) （按表采用）； H0受壓構(gòu)件的計算高度（按

16、表采 用）； h 矩形截面在軸向力偏心方向的邊 長，當(dāng)軸心受壓時截面較小邊長； hT T形截面的折算厚度（可近似按hT 3.5 i計算，I為截面回轉(zhuǎn)半徑）。 表 高厚比調(diào)整系數(shù) 注：對灌孔混凝土砌塊， 取1.0。 砌體材料類別 燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚 1.0 混凝土及輕骨料混凝土砌塊 1.1 蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、細(xì)料石、半細(xì)料石 1.2 粗料石、毛石 1.5 （3）偏心受壓構(gòu)件的偏心距過大，構(gòu)件的承載力明顯下降，既不經(jīng)濟(jì)又不合理。另外，偏心距過大，可使截面受拉邊出現(xiàn)過大水平裂縫，給人以不安全感。因此，砌體規(guī)范規(guī)定，軸向力偏心距e不應(yīng)超過0.6y，y為截面中心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的

17、距離（圖）。 圖 y取值示意圖 （4） 當(dāng)偏心受壓構(gòu)件的偏心距超過規(guī)范規(guī)定的允許值，可采用設(shè)有中心裝置的墊塊或設(shè)置缺口墊塊調(diào)整偏心距（下圖），也可采用磚砌體和鋼筋混凝土面層（或鋼筋砂漿面層）組成的組合磚砌體構(gòu)件。 圖 減小偏心距的措施 總結(jié)：受壓構(gòu)件承載力計算公式總結(jié)：受壓構(gòu)件承載力計算公式fANA 截面面積，對各類砌體均應(yīng)按毛截面計算截面面積，對各類砌體均應(yīng)按毛截面計算 （一）（一）考慮考慮的影響的影響 N 軸向力設(shè)計值軸向力設(shè)計值高厚比高厚比和軸向力偏心距和軸向力偏心距e對受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)對受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)f 砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計值砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計值按按砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范砌體結(jié)構(gòu)

18、設(shè)計規(guī)范表表3.2.1-1表表3.2.1-7采用采用 hH0ThH0矩形截面矩形截面 T 形截面形截面 H0h 不同砌體材料的高厚比修正系數(shù)不同砌體材料的高厚比修正系數(shù) 按按砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)范D.0.1條查表條查表 220121211) 11(1211211hehe受壓構(gòu)件的計算高度，按受壓構(gòu)件的計算高度，按砌砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范表表5.1.3采用采用矩形截面軸向力偏心方向的邊長，矩形截面軸向力偏心方向的邊長，當(dāng)軸心受壓時為截面較小邊長當(dāng)軸心受壓時為截面較小邊長fAN0（二）（二）對矩形截面構(gòu)件，對矩形截面構(gòu)件，當(dāng)軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方當(dāng)軸向力偏心方向的截面

19、邊長大于另一方向的邊長時，除按偏心受壓計算外，還應(yīng)對較小邊長方向按軸心向的邊長時，除按偏心受壓計算外，還應(yīng)對較小邊長方向按軸心受壓進(jìn)行驗(yàn)算，受壓進(jìn)行驗(yàn)算，即：即：（三）（三）e的限值的限值 ye6 . 0y 截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離 ye6 . 01、修改構(gòu)件截面尺寸和形狀、修改構(gòu)件截面尺寸和形狀（如；增加梁高或增加墻垛）（如；增加梁高或增加墻垛） 2、設(shè)置具有中心裝、設(shè)置具有中心裝置的墊塊或缺口墊塊置的墊塊或缺口墊塊 當(dāng)軸向力的偏心距超過規(guī)定限值（當(dāng)軸向力的偏心距超過規(guī)定限值（ ）時，可采取以下措施：）時，可采取以下措施： 【例1】

20、截面490620mm的磚柱，采用MUl0燒結(jié)普通磚及M2.5水泥砂漿砌筑，計算高度H05.6m，柱頂承受軸心壓力標(biāo)準(zhǔn)值Nk189.6kN（其中永久荷載135 kN,可變荷載54.6 kN）。試驗(yàn)算核柱截面承載力。 解: 由可變荷載控制組合該柱柱底截面 N=1.2（180.490.625.6135） 1.454.6 =275.18kN 例：軸心受壓，查表由永久荷載控制組合該柱柱底截面N=1.35（180.490.625.6135） 1.054.6 =278.19 kN取該柱底截面上軸向力設(shè)計值為N278.19 kN 磚柱高厚比 ，查附表3.2， 0.79 5.611.430.49 根據(jù)磚和砂漿的

21、強(qiáng)度等級查表,得砌體軸心抗壓強(qiáng)度f=1.30 N/mm2。 A=0.490.62=0.30380.3 ，砂漿采用水泥砂漿，取砌體強(qiáng)度設(shè)計值的調(diào)整系數(shù) 278.19 kN， 該柱安全。 0.9a0.79 0.9 1.3 0.49 0.62280.8afAKN【例【例2】某截面為】某截面為370490mm的磚柱，柱計算高度的磚柱，柱計算高度H05m，采用強(qiáng)度等級為，采用強(qiáng)度等級為MU10的燒結(jié)普通磚及的燒結(jié)普通磚及M5的混合砂漿的混合砂漿砌筑，柱底承受軸向壓力設(shè)計值為砌筑，柱底承受軸向壓力設(shè)計值為N150kN，結(jié)構(gòu)安全等，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，施工質(zhì)量控制等級為級為二級，施工質(zhì)量控制等級為B級。試驗(yàn)

22、算該柱底截面是級。試驗(yàn)算該柱底截面是否安全。否安全?！窘狻坎楸淼谩窘狻坎楸淼肕U10的燒結(jié)普通磚與的燒結(jié)普通磚與M5的混合砂漿砌筑的的混合砂漿砌筑的磚砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值磚砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f=1.5MPa。由于截面面積由于截面面積A0.370.490.18m20.3m2，因此砌體，因此砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)抗壓強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)aA0.7=0.18+0.7=0.88； 例：軸心受壓，公式將將050001.013.5370Hh0211 211 0.0015 13.50.785fAa柱底截面安全。柱底截面安全。0.7850.881.5490370103187kN150kN則柱底

23、截面的承載力為：則柱底截面的承載力為：代入公式代入公式P68（3-11）得）得 【 例【 例 3 】 一 偏 心 受 壓 柱 ， 截 面 尺 寸 為】 一 偏 心 受 壓 柱 ， 截 面 尺 寸 為490620mm，柱計算高度，柱計算高度 ，采，采用強(qiáng)度等級為用強(qiáng)度等級為MU10蒸壓灰砂磚及蒸壓灰砂磚及M5水泥砂漿砌水泥砂漿砌筑，柱底承受軸向壓力設(shè)計值為筑，柱底承受軸向壓力設(shè)計值為N160kN，彎，彎矩設(shè)計值矩設(shè)計值M20kN.m（沿長邊方向），結(jié)構(gòu)的（沿長邊方向），結(jié)構(gòu)的安全等級為二級，施工質(zhì)量控制等極為安全等級為二級，施工質(zhì)量控制等極為B級。試級。試驗(yàn)算該柱底截面是否安全。驗(yàn)算該柱底截面是

24、否安全。5oHHm例：偏心受壓（長邊），公式【解【解】(1)彎矩作用平面內(nèi)承載力驗(yàn)算彎矩作用平面內(nèi)承載力驗(yàn)算NMe 200.125160m0.6y0.6310=186mm滿足規(guī)范要求。滿足規(guī)范要求。MU10蒸壓灰砂磚及蒸壓灰砂磚及M5水泥砂漿砌筑，查表得水泥砂漿砌筑，查表得 1.2；將將hHO0.6251.29.68及及126205eh=0.202代入公式代入公式P68（3-11）得）得211o210.87710.0015 9.68代入代入公式公式P68（3-15）得）得2) 11(1211211ohe=0.465 查表得，查表得，MU10蒸壓灰砂磚與蒸壓灰砂磚與M5水泥砂漿砌筑的磚砌體抗水泥

25、砂漿砌筑的磚砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計值壓強(qiáng)度設(shè)計值f=1.5MPa。由于采用。由于采用水泥砂漿水泥砂漿，因此砌體抗壓，因此砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù) 0.9。a柱底截面承載力為：柱底截面承載力為：fAa0.4650.91.5490620103191kN150kN。(2)彎矩作用平面外承載力驗(yàn)算彎矩作用平面外承載力驗(yàn)算0.8160.91.5490620 103 335kN150kN 對較小邊長方向，按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算，此時對較小邊長方向，按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算，此時將將 代入公式代入公式P68（3-11）得）得hHO0.4951.212.24211o210.81610.0015

26、 12.24則柱底截面的承載力為則柱底截面的承載力為fAa柱底截面安全。柱底截面安全。 【例4 】 一矩形截面偏心受壓柱，截面尺寸490620mm，柱的計算高度H05.0m，采用MU10燒結(jié)粘土磚和M5混合砂漿砌筑.承受軸向力設(shè)計值N=160kN, 沿截面長邊方向的彎矩設(shè)計值M=13.55kN.m。試驗(yàn)算柱的承載力。 解: 1驗(yàn)算長邊方向柱的承載力 荷載偏心距（按內(nèi)力設(shè)計值計算） mm 0.3 m2 由表14-3得 f=1.5N/mm2 kN 160 kN ，安全。 684.69/. 37200 1e h 0.625.08.06f0.618 1.5 0.49 0.62284.62uNA2驗(yàn)算短

27、邊方向柱的承載力 由于縱向偏心方向的截面邊長620mm大于另一方向的邊長490mm,故還應(yīng)對較小邊長方向按軸心受壓進(jìn)行驗(yàn)算.高厚比 ，查附表， 0.865 160 kN 該柱安全。 0.495.010.20f0.865 1.5 0.49 0.62394.18uNAkN 【例【例5】如圖】如圖10.1.2所示帶壁柱窗間墻，采用所示帶壁柱窗間墻，采用MU10燒結(jié)粘土磚、燒結(jié)粘土磚、M5的水泥砂漿砌筑，計算高度的水泥砂漿砌筑，計算高度H05m，柱底承受軸向力設(shè)計值為，柱底承受軸向力設(shè)計值為N150kN，彎矩設(shè)，彎矩設(shè)計值為計值為 M30kN.m，施工質(zhì)量控制等級為，施工質(zhì)量控制等級為B級，偏心級，偏

28、心壓力偏向于帶壁柱一側(cè)，試驗(yàn)算截面是否安全？壓力偏向于帶壁柱一側(cè)，試驗(yàn)算截面是否安全？ 例：偏心受壓，T型截面，公式【解】【解】 （1） 計算截面幾何參數(shù)計算截面幾何參數(shù)截面面積截面面積 A2000240490500725000mm2截面形心至截面邊緣的距離截面形心至截面邊緣的距離24572500049050049012024020001y21740740245495yymm慣性矩慣性矩mm2323245500490125004901252402000122402000I296108mm回轉(zhuǎn)半徑：回轉(zhuǎn)半徑：8296 10202725000IimmAT型截面的折算厚度型截面的折算厚度 20270

29、7mm5 .35 .3ihT偏心距偏心距300.22000.6297150mmmymmNMe 滿足規(guī)范要求。滿足規(guī)范要求。（2 2）承載力驗(yàn)算）承載力驗(yàn)算MU10燒結(jié)粘土磚與燒結(jié)粘土磚與M5水泥砂漿砌筑，查表得水泥砂漿砌筑，查表得 1.0；OThH51.07.070.707200707The0.283代入公式代入公式P68（3-11）得）得211o2110.0015 7.070.930代入代入公式公式P68P68（3-15）得）得2) 11(1211211ohe=0.388 查表得，查表得，MU10燒結(jié)粘土磚與燒結(jié)粘土磚與M5水泥砂漿砌筑的磚砌水泥砂漿砌筑的磚砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值體的抗壓強(qiáng)度設(shè)

30、計值f=1.5MPa。由于采用。由于采用水泥砂漿水泥砂漿，因此，因此砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù) 0.9。a窗間墻承載力為窗間墻承載力為fAa0.3880.91.5725000103380kN150kN。承載力滿足要求。承載力滿足要求。 【例6】 一單層單跨無吊車工業(yè)廠房窗間墻截面如下圖,計算高度H0=7m,墻體用MU10單排孔混凝土砌塊及砂漿砌筑(f=2.5N/mm2),灌孔混凝土強(qiáng)度等級Cb20(fc=9.6 N/mm2),混凝土砌塊孔洞率=35%,砌體灌孔率33%.承受軸力設(shè)計值N=155kN,M=22.44 kN.m,荷載偏向肋部。試驗(yàn)算該窗間墻。

31、圖 例題6中的圖（單位：mm） 例：偏心受壓，T型截面，查表，灌孔混凝土砌塊砌體解：1截面幾何特征 截面面積 A2200240370380 668600mm2=0.67m20.3m2 截面形心位置 慣性矩 12200 240 120 370 380 (240 190)185.2668600ymm2620 185.2434.8ymm回轉(zhuǎn)半徑 折算厚度 33221042200 240370 3802200 240 (185.2 120)1212380 370 380 (434.8-)1.49 102Imm101.4910149.3668600Iim mA2確定偏心矩 155 kN 該墻安全。 22

32、ff 0.6 f2.67 /2f5.0 /gcN mmN mm f0.276 2.67 668600492.7uNAkN本節(jié)小結(jié) v （1） 無筋砌體受壓構(gòu)件按照高厚比的不同以及荷載作用偏心距的有無，可分為軸心受壓短柱、軸心受壓長柱、偏心受壓短柱和偏心受壓長柱。在截面尺寸和材料強(qiáng)度等級一定的條件下，在施工質(zhì)量得到保證的前提下，影響無筋砌體受壓承載力的主要因素是構(gòu)件的高厚比高厚比和相對偏心距相對偏心距。砌體規(guī)范用承載力影響系數(shù)考慮以上兩種因素的影響。 （2） 在設(shè)計無筋砌體偏心受壓構(gòu)件時，偏心距過大，容易在截面受拉邊產(chǎn)生水平裂縫，致使受力截面減小，構(gòu)件剛度降低，縱向彎曲影響增大，構(gòu)件的承載力明顯

33、降低，結(jié)構(gòu)既不安全又不經(jīng)濟(jì)，所以砌體規(guī)范限制偏心距不應(yīng)超過0.6y（y為截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離）。為了減小軸向力的偏心距，可采用設(shè)置中心墊塊或設(shè)置缺口墊塊等構(gòu)造措施。 練練 習(xí)習(xí) 題題題題1：一軸心受壓磚柱，截面尺寸為370mmX490mm，采用MU10燒結(jié)普通磚及M2.5混合砂漿砌筑，荷載引起的柱頂軸向壓力設(shè)計值為N=155kN，柱的計算高度為H0=4.2m。試驗(yàn)算該柱的承載力是否滿足要求。解：考慮磚柱自重后，柱底截面的軸心壓力最大，取磚砌體重力密度為19kN/m3，則磚柱自重為kNG4 .172 . 449. 037. 0192 . 1kNN4 .1724 .17155

34、3 .1137. 02 . 40hH0he796. 0柱底截面上的軸向力設(shè)計值磚柱高厚比查附表， 項，得223 . 01813. 049. 037. 0mmA8813. 01813. 07 . 07 . 0Aa2/30. 1mmNf NfAa165336101813. 030. 1796. 08813. 06kNNkN4 .1723 .165因?yàn)?，砌體設(shè)計強(qiáng)度應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù) 查附表，MU10燒結(jié)普通磚，M2.5混合砂漿砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值該柱承載力不滿足要求。題題2：已知一矩形截面偏心受壓柱，截面尺寸為490mmX740mm，采用MU10燒結(jié)普通磚及M5混合砂漿，柱的計算高度H0=5.9m，

35、該柱所受軸向力設(shè)計值N=320kN（已計入柱自重），沿長邊方向作用的彎矩設(shè)計值M=33.3kNm，試驗(yàn)算該柱的承載力是否滿足要求。解：（1）驗(yàn)算柱長邊方向的承載力偏心距相對偏心距高厚比97. 774059000hH1405. 0740104hemmNMe10410320103 .3336mmhy37027402mmemmy1042223706 . 06 . 0查附表， ，則2/5 . 1mmNf 查附表， 61. 00 . 1 , 3 . 0363. 074. 049. 0a22mmAkNNkNNfA3201 .332101 .33210363. 05 . 161. 036滿足要求。（2）驗(yàn)算

36、柱短邊方向的承載力由于彎矩作用方向的截面邊長740mm大于另一方向的邊長490mm，故還應(yīng)對短邊進(jìn)行軸心受壓承載力驗(yàn)算。高厚比0 , 04.1249059000hehH查附表， 819. 0kNNkNNfA3209 .445109 .44510363. 05 . 1819. 036滿足要求。題題3：一單層單跨廠房的窗間墻截面尺寸如圖所示，計算高度H0=6m，采用MU10燒結(jié)普通磚和M5混合砂漿砌筑。所受彎矩設(shè)計值M=34kNm，軸向力設(shè)計值N=290kN。以上內(nèi)力均已計入墻體自重，軸向力作用點(diǎn)偏向翼緣一側(cè)。試驗(yàn)算其承載力是否滿足要求。解：確定截面幾何尺寸截面形心位置截面慣性矩2222000 2

37、40370 3806206000.620.3,1.0aAmmmm12000 240 120370 380240 190190.2620600ymm2620 190.2429.8ymm3322000 240370 3802000 240 (190.2 120)370 3801212I2104380(429.8)1.4446 102mm截面回轉(zhuǎn)半徑101.4446 10152.57620600IimmA截面折算厚度3.53.5 152.57534Thimm6334 10117.2290 10MemmN1117.20.620.6190.2ey117.20.220534Teh0600011.24534

38、THh偏心距相對偏心距高厚比0.417查表得21.5/fN mm查表得砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值0.417 1.5 620600388186388.2290fANkNNkN滿足要求 第二節(jié)、局部受壓第二節(jié)、局部受壓1.1.掌握掌握局部均勻受壓承載力局部均勻受壓承載力計算公式計算公式2.2.掌握掌握梁端支承處砌體梁端支承處砌體局部受壓局部受壓3.3.掌握掌握墊塊下墊塊下砌體局部受壓砌體局部受壓本講教學(xué)目標(biāo)：本講教學(xué)目標(biāo)：重重 點(diǎn)點(diǎn)難難 點(diǎn)點(diǎn)砌體局部受壓承載力計算。砌體局部受壓承載力計算。砌體局部受壓承載力計算砌體局部受壓承載力計算 （一）分類（一）分類局部受壓局部受壓局部均勻受壓局部均勻受壓局部不均勻

39、受壓局部不均勻受壓中心局壓中心局壓邊緣局壓邊緣局壓中部局壓中部局壓端部局壓端部局壓角部局壓角部局壓（二）破壞形態(tài)（二）破壞形態(tài)1）、豎向裂縫發(fā)展而破壞）、豎向裂縫發(fā)展而破壞 2）、劈裂破壞）、劈裂破壞 3）、與墊板直接接觸的砌體局部破壞）、與墊板直接接觸的砌體局部破壞 少見，靠構(gòu)造措施少見，靠構(gòu)造措施常見，靠計算常見，靠計算1、砌體局部受壓的特點(diǎn)、砌體局部受壓的特點(diǎn) （三）局部抗壓強(qiáng)度（三）局部抗壓強(qiáng)度f 套箍效應(yīng)套箍效應(yīng)力的擴(kuò)散原理力的擴(kuò)散原理（四）局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)（四）局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)f f 1.0局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù) 局部受壓強(qiáng)度主要取決于砌體原有的抗壓強(qiáng)度砌

40、體原有的抗壓強(qiáng)度f和周圍砌體對局周圍砌體對局部受壓區(qū)的約束程部受壓區(qū)的約束程 度度。當(dāng)砌體材料相同時，由于四周約束情況的不同，局部受壓強(qiáng)度的提高也有所不同。00LAAA，其中 ：影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計算面積。影響因素：局壓作用位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：011LAA 物理意義，等號右邊第一項可視為砌體處于一般受壓狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度系數(shù)，第二項可視為砌體由于局部受壓而提高的抗壓強(qiáng)度系數(shù)。影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的主要因素： 1、一般而言，A。/Al2、A。/Al過大過大，可能發(fā)生在砌體內(nèi)一旦產(chǎn)生縱向裂縫即呈脆性破壞的劈裂破壞劈裂破壞，故按上式算得的值，尚應(yīng)符合限值規(guī)定限值規(guī)定。3、 隨局壓作用位置不同而取值不同

41、隨局壓作用位置不同而取值不同，中心局壓時最大，可達(dá)0.7-0.75.為簡化計算且偏于安全取 局部抗壓強(qiáng)度 =0.35135. 010LAAAL-局部受壓面積局部受壓面積 A0 影響局部抗壓強(qiáng)度的計算面積影響局部抗壓強(qiáng)度的計算面積,可按下頁圖確定?？砂聪马搱D確定。 注：對多孔磚砌體和按注：對多孔磚砌體和按規(guī)范規(guī)范第第6.2.13條的要求灌孔的砌塊砌體，在條的要求灌孔的砌塊砌體，在(a)、(b)、(c)款的情況下，尚應(yīng)符合款的情況下，尚應(yīng)符合1.5。未灌孔混凝土砌塊砌體，。未灌孔混凝土砌塊砌體，=1.0。 局壓提高系數(shù)：3.2.13.2.1砌體局部均勻受壓時的承載力計算砌體局部均勻受壓時的承載力計

42、算 砌體受局部均勻壓力作用時的承載力應(yīng)按下式計算砌體受局部均勻壓力作用時的承載力應(yīng)按下式計算：1fANl（3-23）lN 局部受壓面積上的軸向力設(shè)計值；局部受壓面積上的軸向力設(shè)計值；砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)；砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)；lA 局部受壓面積。局部受壓面積。f 砌體局部抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，砌體局部抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，可不考慮強(qiáng)度調(diào)整系可不考慮強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)數(shù) 的影響；的影響；a式中式中: : Ao影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計算面積影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計算面積, ,按按P74P74圖圖3-73-7規(guī)定規(guī)定采用。采用。135. 01loAA（3-22）砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)，按下式計算：砌體局部抗

43、壓強(qiáng)度提高系數(shù)，按下式計算：【例【例1】一鋼筋混凝土柱截面尺寸為】一鋼筋混凝土柱截面尺寸為250mm250mm，支承，支承在厚為在厚為370mm的磚墻上，作用位置如圖的磚墻上，作用位置如圖10.1.9所示，磚墻所示，磚墻用用MU10燒結(jié)普通磚和燒結(jié)普通磚和M5水泥砂漿砌筑，柱傳到墻上的荷水泥砂漿砌筑，柱傳到墻上的荷載設(shè)計值為載設(shè)計值為120KN。試驗(yàn)算柱下砌體的局部受壓承載力。試驗(yàn)算柱下砌體的局部受壓承載力。 【解】局部受壓面積【解】局部受壓面積 25025062500mm2lA局部受壓影響面積局部受壓影響面積 （2502370）370366300mm2hhbAo)2( 135.01loAA3

44、663001 0.3511.77262500 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)砌體局部受壓承載力為砌體局部受壓承載力為afA1.770.91.562500=149344 N =149.3kN120kN。砌體局部受壓承載力滿足要求。砌體局部受壓承載力滿足要求。 查表得查表得MU10燒結(jié)普通磚和燒結(jié)普通磚和M5水泥砂漿砌筑的砌體水泥砂漿砌筑的砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值為的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值為 1.5MPa，采用水泥砂漿應(yīng)乘，采用水泥砂漿應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)以調(diào)整系數(shù) 0.9；fav梁端支承處砌體局部受壓是砌體結(jié)構(gòu)中最常見的局部受壓情況。v梁端支承處砌體局部受壓面上壓應(yīng)力的分布與梁的剛度和支座的構(gòu)造

45、有關(guān)。3.2.23.2.2梁端支承處砌體的局部受壓梁端支承處砌體的局部受壓v支承在砌體墻或柱上的普通梁，由于其剛度較小，在上部和載作用下均發(fā)生明顯的撓曲變形。下面著重討論梁端下砌體處于著重討論梁端下砌體處于不均勻受壓狀態(tài)時的局部受壓不均勻受壓狀態(tài)時的局部受壓承載力的計算問題。承載力的計算問題。 1.上部荷載對砌體局部抗壓的影響上部荷載對砌體局部抗壓的影響梁端支承處砌體的局部受壓面梁端支承處砌體的局部受壓面積上除承受梁端傳來的支承壓力積上除承受梁端傳來的支承壓力 Nl 外，還承受由上部荷載產(chǎn)生的軸外，還承受由上部荷載產(chǎn)生的軸向力向力 N0。如果上部荷載在梁端上部砌體中產(chǎn)生的平均壓應(yīng)力 0 較較小

46、小，即上部砌體產(chǎn)生的壓縮變形較?。欢藭r，若 Nl 較大較大，梁端底部的砌體將產(chǎn)生較大的壓縮變形；由此使梁端頂梁端頂面與砌體逐漸脫開形成水平縫隙面與砌體逐漸脫開形成水平縫隙，砌體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力重分布。上部荷載將通上部荷載將通過上部砌體形成的內(nèi)拱傳到梁端周圍的砌體過上部砌體形成的內(nèi)拱傳到梁端周圍的砌體，直接傳到局部受壓面積上的荷載將減少。但如果 0 較大較大，Nl 較小較小，梁端上部砌體產(chǎn)生的壓縮變形較大，梁端頂面不再與砌體脫開梁端頂面不再與砌體脫開，上部砌體形成的內(nèi)拱卸荷作用將消失內(nèi)拱卸荷作用將消失。試驗(yàn)指出，試驗(yàn)指出，當(dāng)當(dāng) A0/Al2 時，可忽略不計上部荷載對砌體局部抗壓的影響。時，可忽略不

47、計上部荷載對砌體局部抗壓的影響。規(guī)范規(guī)范偏偏于安全，取于安全，取 A0/Al3時，不計上部荷載的影響，即時，不計上部荷載的影響，即 N0=0。 NL00上部荷載對砌體局部抗壓的影響，規(guī)范用上部荷載的折減系數(shù)上部荷載的折減系數(shù) 來考慮， 按下式計算lAA05 . 05 . 1當(dāng) A0/Al 3時取=02.梁端有效支承長度梁端有效支承長度a0當(dāng)梁支承在砌體上時，由于梁梁受力變形翹曲受力變形翹曲，支座內(nèi)邊緣處砌支座內(nèi)邊緣處砌體的壓縮變形較大體的壓縮變形較大，使得梁的末梁的末端部分與砌體脫開端部分與砌體脫開，梁端有效支梁端有效支承長度承長度a a0 0可能小于其實(shí)際支承長實(shí)際支承長度度a a。梁端局部

48、承壓面積則為Ala0b（b為梁截面寬度）。一般情況下a0小于梁在砌體上的擱置長度a，但也可能等于a，v設(shè)轉(zhuǎn)角為 v則砌體邊緣位移v則砌體邊緣壓應(yīng)力為：v設(shè)壓應(yīng)力圖形的完整系數(shù)為v平均壓應(yīng)力為max0tanyamaxmax,kyk其中 為砌體壓縮剛度系數(shù)v根據(jù)右圖所示受力情況，按豎向力的平衡條件可得：maxmax=ky 20max00tanlNAkya bka b0tanlNakbv據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可取 v代入上式得：0.000692kf038,(325) 76tanlNaPbfv對于跨度小于6m，承受均布荷載的鋼筋混凝土簡支梁，如果混凝土為C20，考慮鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫后，近似地取剛度 ，此處bh

49、c按mm計算,則3tan24()ccqlBB為梁的剛度cBv假定 ，則得簡化的有效支承計算公式為 （3-26）式中： a0 梁端有效支承長度（當(dāng)a0 a時，應(yīng) 取a0 =a），mm； hc 梁的截面高度，mm； f 砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，MPa。 010chaff根據(jù)局部受壓承載力計算的原理，梁端砌體局部受壓的強(qiáng)度條件為:llfANN03.梁端支承處砌體局部受壓承載力計算梁端支承處砌體局部受壓承載力計算0max011lllllNNANfAA（）（）因此可得梁端支承處砌體梁端支承處砌體的局部受壓承載力計算的局部受壓承載力計算公式為公式為：0lllANfA(3-27)P77式中： 上部荷載折減系數(shù)

50、（ ， 當(dāng) 時，取 0；）； N0局部受壓面積內(nèi)上部軸向力設(shè)計值， 01.50.5/lAA0l/3AA 2. 上部平均壓應(yīng)力設(shè)計值；3.Al 局部受壓面積。 梁端有效支承長度,計算值大于a時取a； 梁的截面寬度； 4.Nl 梁端支承壓力設(shè)計值； 00lNA00lAa b0ab 梁端底面壓應(yīng)力圖形完整系數(shù) （一般可取 0.7；對于過梁和墻 梁可取 1.0）； 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)(小于限值)； 砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值（可能調(diào)整）。 f 【例【例1 1】窗間墻截面尺寸為】窗間墻截面尺寸為370mm370mm1200mm1200mm，磚墻用，磚墻用MU10MU10的的燒 結(jié) 普 通 磚 和燒 結(jié)

51、普 通 磚 和 M 5M 5 的 混 合 砂 漿 砌 筑 。 大 梁 的 截 面 尺 寸 為的 混 合 砂 漿 砌 筑 。 大 梁 的 截 面 尺 寸 為200mm200mm550mm550mm，在墻上的擱置長度為，在墻上的擱置長度為240mm240mm。大梁的支座反力為。大梁的支座反力為100kN100kN，窗間墻范圍內(nèi)梁底截面處的上部荷載設(shè)計值為，窗間墻范圍內(nèi)梁底截面處的上部荷載設(shè)計值為240kN240kN，試對大梁端部下砌體的局部受壓承載力進(jìn)行驗(yàn)算。試對大梁端部下砌體的局部受壓承載力進(jìn)行驗(yàn)算?！窘狻看伴g墻面積：【解】窗間墻面積：A=0.37A=0.371.2=0.4441.2=0.444

52、0.30.3查表得查表得MU10MU10燒結(jié)普通磚和燒結(jié)普通磚和M5M5砂漿砌筑的砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計砂漿砌筑的砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值為值為 1.5Mpa1.5Mpa。f梁端有效支承長度為：梁端有效支承長度為：fhaco10550101911.5mm局部受壓面積局部受壓面積 =19120038200（mm2）baAol局部受壓影響面積局部受壓影響面積hhbAo)2( 1 . 938200347800loAA 3局部受壓承載力不滿足要求。局部受壓承載力不滿足要求。 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)135. 01loAA3663001 0.3511.996262500 砌體局部受壓承載

53、力為砌體局部受壓承載力為fA 0.71.9961.53820010-3=80kN =100kN。lNN 0梁端支承處的砌體局部受壓承載力不滿足要求時，可在梁端下的砌體內(nèi)設(shè)置墊塊。通過墊塊可增大局部受壓面積，減少其上的壓應(yīng)力，有效地解決砌體的局部承載力不足的問題。 1.剛性墊塊的構(gòu)造要求剛性墊塊的構(gòu)造要求實(shí)際工程中常采用剛性墊塊。剛性墊塊按施工方法不同分為預(yù)預(yù)制剛性墊塊制剛性墊塊和與梁端現(xiàn)澆成整體的剛性墊塊與梁端現(xiàn)澆成整體的剛性墊塊。墊塊一般采用素混凝土制作，當(dāng)荷載較大時，也可為鋼筋混凝土的。 3.2.33.2.3梁端下設(shè)有剛性墊塊時的砌體的局部受壓梁端下設(shè)有剛性墊塊時的砌體的局部受壓2.設(shè)置剛

54、性墊塊的作用：設(shè)置剛性墊塊的作用： 增大了局部承壓面積，改善了砌體受力狀態(tài)。增大了局部承壓面積，改善了砌體受力狀態(tài)。3.剛性墊塊的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定。剛性墊塊的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定。 (1) 墊塊的高度高度 tb180mm，自梁邊緣自梁邊緣算起的墊塊挑出長度不宜大挑出長度不宜大于墊塊的高度于墊塊的高度 tb。 (2) 在帶壁柱墻的壁柱內(nèi)在帶壁柱墻的壁柱內(nèi)設(shè)置剛性墊塊時，其計算面積計算面積應(yīng)取壁柱范圍取壁柱范圍內(nèi)的面積內(nèi)的面積，而不不應(yīng)計算翼緣部分計算翼緣部分，同時壁柱上墊塊伸入翼墻內(nèi)的長墊塊伸入翼墻內(nèi)的長度不應(yīng)小于度不應(yīng)小于 120mm。 (3) 現(xiàn)澆墊塊與梁端整體澆筑時，墊塊可在梁高范圍內(nèi)設(shè)置

55、梁高范圍內(nèi)設(shè)置。 圖14.6 梁端剛性墊塊（Ab=abbb） (a) 預(yù)制墊塊；(b) 現(xiàn)澆墊塊；（c） 壁柱上的墊塊 4.墊塊下砌體局部受壓承載力計算墊塊下砌體局部受壓承載力計算blfANN10 試驗(yàn)表明預(yù)制剛性墊塊下的砌體即具有局部受壓的特點(diǎn)即具有局部受壓的特點(diǎn)，有具有偏心受壓具有偏心受壓的特點(diǎn)。由于處于局部受壓狀態(tài)，墊塊外砌墊塊外砌體面積的有利影響應(yīng)當(dāng)考慮體面積的有利影響應(yīng)當(dāng)考慮，但是考慮到墊塊底面壓應(yīng)力的不均勻性，為偏于安全，墊塊外砌體面積的有利影響系數(shù) 取為0.8 (但不小于1.0)。由于墊塊下的砌體又處于偏心受壓狀態(tài)，所以可借用偏心受壓短柱的承載力計算公式借用偏心受壓短柱的承載力計

56、算公式進(jìn)行墊塊下砌體局部受壓的承載力計算，即 11N0墊塊面積Ab內(nèi)上部軸向力設(shè)計值， Nl梁端支承壓力設(shè)計值; 墊塊上Nl作用點(diǎn)位 置可取0.4a0處；00bNAbbbAab梁端有效支承長度梁端有效支承長度當(dāng)梁端設(shè)有剛性墊塊時，墊塊上表面梁端有效支承長度 a0 考慮剛性墊塊的影響，按下式計算01chaf剛性墊塊的影響系數(shù)1墊塊上的N0及Nl合力的影響系數(shù)，可根據(jù)e/ab查附表中3的值lblNNaaNe004 . 02式中 剛性墊塊的影響系數(shù)（按表采用）； 梁的截面高度； 砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。 系數(shù)值表系數(shù)值表1chf1 f/0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 5.4 5.7 6.0

57、 6.9 7.8 5.梁端柔性墊梁下砌體局部受壓梁端柔性墊梁下砌體局部受壓 在實(shí)際工程中，常在梁或屋架端部下面的砌體墻上設(shè)置連續(xù)的鋼筋混凝土梁，如圈梁等。此鋼筋混凝土梁可把承受的局部集中荷載擴(kuò)散到一定范圍的砌體墻上起到墊塊的作用，故稱為墊梁。 根據(jù)試驗(yàn)分析，當(dāng)墊梁長度大于h0 時，在局部集中荷載作用下，墊梁下砌體受到的豎向壓應(yīng)力在長度墊梁下砌體受到的豎向壓應(yīng)力在長度h0 范圍內(nèi)分布為三角形范圍內(nèi)分布為三角形。此時，墊梁下的砌體局部受壓承載力可按下列公式計算 0204 . 2hfbNNbl2000hbNb02bbE IhEh3 圖 墊梁受力示意圖 【 例 2 】 鋼 筋 混 凝 土 大 梁 截

58、面 尺 寸bh=250mm600mm,l0=6.5m,支承于帶壁柱的窗間墻上，如圖1510。窗間墻截面上的上部荷載值為Nu=245 kN,Nl=110kN。墻體用MU10燒結(jié)多孔磚、M5混合砂漿砌筑。經(jīng)驗(yàn)算，梁端支承處砌體的局部受壓承載力不滿足要求，試設(shè)計混凝土剛性墊塊。 解： 設(shè)梁端剛性墊塊尺寸 ab=370mm,bb=490mm,tb=180mm 圖420 例4的局部受壓 Ab=abbb=370490181300mm2 A0=490740362600mm2 /f=0.54/1.5=0.36,查表2-1 5.94202450000.54/240 1120250 740N mm0101600a

59、5.94118.8f1.5chmm000.54 18130097.90bNAkN由各力對截面形心軸取矩的平衡條件，可得 0ll097.9 110207.9a3700.4a0.4 118.8117.4822bNNkNemm0ll l)110 117.4862.16207.9NN eN eemm（62.160.168a370be查附表2.1， 3 =0.747 墊塊下局壓承載力按下列公式驗(yàn)算 滿足要求 013626001 0.3511 0.3511.351813000.81.082.0bAA 0l1207.9f0.747 1.08 181300 1.5 219.40kNbNNNA4.4 受拉、受彎

60、和受剪構(gòu)件 4.4.1軸心受拉構(gòu)件承載力計算軸心受拉構(gòu)件承載力計算 對圓形水池或筒倉，在液體或松散材料的側(cè)壓力下，壁內(nèi)只產(chǎn)生環(huán)向拉力時，可采用砌體結(jié)構(gòu)(圖211)。軸心受拉構(gòu)件承載力應(yīng)按下列公式計算： （4-41） 式中： 軸心拉力設(shè)計值； 砌體的軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。 fttNAtNft圖421 圓形水池壁受拉示意圖 4.4.2受彎構(gòu)件承載力計算受彎構(gòu)件承載力計算 在彎矩作用下的砌體，如磚砌平拱過梁和擋土墻等，均屬受彎構(gòu)件，其破壞形態(tài)有三種可能；沿齒縫截面破壞、沿磚和豎向灰縫截面破壞或沿通縫截面彎曲受拉而破壞。此外在構(gòu)件支座處還存在較大的剪力，因此還應(yīng)進(jìn)行受剪承載力驗(yàn)算。 1受彎構(gòu)件承載力計算