【原创】砌体及其力学性能（非常好的课件图文并茂）

1、11砌体及砌体构件砌体及砌体构件本章主要介绍砌体的种类及材料的力学性能。本章主要介绍砌体的种类及材料的力学性能。无筋砌体受压构件承载力的主要影响因素、构件承无筋砌体受压构件承载力的主要影响因素、构件承载力的根本计算公式及其适用范围，无筋砌体局部载力的根本计算公式及其适用范围，无筋砌体局部受压时的受力特点，局部受压承载力验算的根本公受压时的受力特点，局部受压承载力验算的根本公式以及梁下垫块的计算和构造，无筋砌体受拉、受式以及梁下垫块的计算和构造，无筋砌体受拉、受弯、受剪构件的破坏特征及承载力计算方法。弯、受剪构件的破坏特征及承载力计算方法。 本章提要本章提要 1. 砌体结构的定义 砌体结构砌体结

2、构是指用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。 2. 砌体结构的开展过程 砌体结构在我国有悠久的历史。 约在5000多年前的新石器时代，就有石砌围墙、祭坛、木骨泥墙建筑。 秦朝(公元前22l公元前206年)建造的万里长城，主要是由乱石和土筑成，它是砌体结构史上的光辉一页。 烧结砖的生产和使用也有三千年以上的历史。西汉时期出现砖砌体，北魏时期出现完全用砖砌成的塔。 19世纪20年代1824年创造了水泥后，由于水泥砂浆的应用，砌体质量得以提高，砌体结构得到更广泛、更充分开展。 砌体结构广泛用于民用建筑尤其是居住建筑中。 3. 砌体结构的设计

3、原那么 砌体结构的设计原那么见第二章。砌体结构应按承载能力极限状态设计，而正常使用极限状态的要求，一般情况下可由相应的构造措施保证。 本本 章章 内内 容容 砌体材料及力学性能砌体材料及力学性能 无筋砌体构件的承载力计算无筋砌体构件的承载力计算 配筋砌体构件简介配筋砌体构件简介11.1 砌体材料及力学性能砌体材料及力学性能 1. 烧结砖 包括烧结普通砖和烧结多孔砖。 (1) 烧结普通砖 烧结普通砖是由粘土、页岩、煤歼石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的实心砖或孔洞率不大于规定值且外形尺寸符合规定的砖。以下将其简称为砖。其标准尺寸是240mm115mm53mm。 11.1.1 砌体材料包括块体和砂

4、浆砌体材料包括块体和砂浆11.1.1.1 块体块体 (2) 烧结多孔砖 烧结多孔砖的孔洞率不小于25%，孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部位，简称多孔砖。 2. 蒸压砖 包括蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖。 (1) 蒸压灰砂砖 蒸压灰砂砖是以石灰和砂为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖，简称灰砂砖。 (2) 蒸压粉煤灰砖 蒸压粉煤灰砖的制作工艺同灰砂砖，主要原料为粉煤灰、石灰，掺加适量石膏和集料。 3. 砌块 砌块是混凝土小型空心砌块的简称，主规格尺寸为390mm190mm190mm，空心率为25%-50%；砌块由普通混凝土或轻骨料混凝土制成。 4. 石材 石材包括未经加工的毛石及

5、毛料石，毛料石的块体高度通常为180-350mm，此外还有细料石、半细料石和粗料石。 砂浆是由胶凝材料(如水泥、石灰等)和细骨料(砂)加水搅拌而成的混合材料。 1. 砂浆的作用 砂浆粘结块体，使单个块体形成整体；用砂浆找平块体间的接触面，促使应力分布均匀；砂浆填满块体间的缝隙，可减少砌体的透风性、提高砌体的隔热性和抗冻性。11.1.1.2 砂浆砂浆 2. 砂浆的分类 砂浆有水泥砂浆、混合砂浆和非水泥砂浆三种类型。 (1)水泥砂浆 水泥砂浆由水泥、砂和水拌和而成，其强度高、耐久性好，但和易性、保水性差、水泥用量大，适用于对防水及强度有较高要求的砌体。水泥砂浆也称为刚性砂浆。 (2) 混合砂浆 在

6、水泥砂浆中掺入适量的塑化剂即形成混合砂浆，最常用的混合砂浆是水泥石灰砂浆。 混合砂浆的和易性和保水性都很好、便于砌筑，水泥用量较少，但砂浆强度较低，适用于一般的墙、柱砌体。塑化剂(如石灰、皂化松香等)的作用是改善水泥砂浆的和易性及保水性，增加水泥砂浆的可塑性，从而提高砌筑质量。 (3) 非水泥砂浆 不含水泥的的石灰砂浆、石膏砂浆和粘土砂浆。强度低，耐久性差，用于受力较小或简易建筑中的砌体。 (4) 砌块专用砂浆 专门用于砌筑混凝土砌块的砂浆称混凝土砌块砌筑砂浆，简称砌块专用砂浆，是由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂等组分，按一定比例、采用机械拌和制成。砂浆品种砂浆品种塑性掺合料塑性

7、掺合料和易保水性和易保水性强度强度耐久性耐久性耐水性耐水性水泥砂浆水泥砂浆无无差差高高好好好好混合砂浆混合砂浆有有好好较高较高较好较好差差非水泥砂浆非水泥砂浆有有好好低低差差无无按照材料的立方体抗压强度标准值的大小分等级 烧结砖有MU30、MU25、MU20、MUl5和MUl0共5个等级；烧结砖还要考虑抗折强度 蒸压砖有MU25、MU20、MUl5和MUl0共4个等级； 砌块有MU20、MUl5、MUl0、和MU5等5个等级； 石材有MUl00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20等7个等级。 砂浆强度等级有M15、M10、M5和等5个等级。11.1.2 材料的强度等级材

8、料的强度等级材料强度等级材料强度等级11.1.3 砌体的种类砌体的种类砌体是由块体和砂浆砌筑而成的整体。砌体分为无筋砌体和配筋砌体两大类。根据块体的不同，无筋砌体有：砖砌体、砌块砌体和石砌体。在砌体中配有钢筋或钢筋混凝土的称为配筋砌体。在房屋建筑中，砖砌体通常用作内外墙、柱及根底等承重结构，围护墙及隔断墙等非承重结构。承重墙一般多做成实心的。实心砖大多砌成实心的砖砌体，主要有一顺一丁、三顺一丁或五顺一丁的砌筑方法。 有些砖必须侧砌而形成180mm、300mm和420mm等厚度。空心砖也可砌成90mm、180mm、240mm、290mm及390mm厚的墙体。11.1.3.1 砖砌体砖砌体实心砖也

9、可砌筑成空心的砖砌体，传统的空心砌体为空斗墙，空斗墙是将局部或全部砖侧砌，中间留有空斗形成的空斗墙砌体。砌筑方法有一眠一斗、一眠多斗和无眠斗墙图。空斗墙与实心墙相比，具有节约砖和砂浆，降低造价及减轻自重的优点。 图空斗墙砌筑方法 一眠一斗、一眠多斗、无眠斗、无眠斗11.1.3.2 砌块砌体砌块砌体砌块代替粘土砖做墙体材料是墙体改革的一项重要措施，它有利于建筑工业化、减轻体力劳动强度及加快施工进度。由于砌块单块自重大，故必须使用吊装机具。在选择砌块的规格尺寸和型号时，应考虑吊装设备的能力和房屋墙体的分块情况，并应尽量减少砌块的类型。常用的砌块有混凝土中型、小型空心砌块和粉煤灰中型实心砌块。主要用

10、于住宅、学校、办公楼及一般工业建筑的承重墙或围护墙。 11.1.3.3 石砌体石砌体石砌体有料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体。料石砌体一般用于房屋建筑、石拱桥、石坝等构筑物。由于料石加工困难，故一般多采用毛石砌体。用毛石砌体建造的多层房屋可到达5层。毛石混凝土砌体是在模板内交替铺设混凝土层及形状不规那么的毛石层构成的。毛石混凝土砌体通常用作一般房屋和构筑物的根底。 砌体的受力性能不仅取决于块体和砂浆的性能，还取决于块体中的受力状态，并且和砌筑质量密切相关。 根据试验说明，砖砌体的破坏大致经历以下三个阶段:第一阶段单砖内出现裂缝，从开始加荷到个别砖出现第一批裂缝，如图11.2(a)所示。这个阶

11、段的特点是如不再增加荷载，裂缝也不扩展。荷载值为破坏荷载的50%-70% 。第二阶段裂缝通过假设干皮砖，形成连续裂缝，随着荷载的增加，单块砖内个别裂缝开展成通过假设干皮砖的连续裂缝，同时产生新的裂缝，如图11.2(b)所示。 荷载值为破坏荷载的80%-90%。11.1.4 砌体的受压性能砌体的受压性能11.1.4.1 砖砌体在轴心受压下的破坏特征砖砌体在轴心受压下的破坏特征第三阶段形成贯穿裂缝，砌体完成破坏，继续增加荷载，连续裂缝将迅速开展，形成贯穿整个砌体的贯穿裂缝，砌体被分割成几个1/2砖的小柱体，如图11.2(c)所示，砌体明显向外鼓出，柱体受力很不均匀，最后由于柱体丧失稳定而导致砌体破

12、坏，其中个别砖可能被压碎。 图砌体轴心受压的破坏特征 当砌体受压时，砖承受的压力是不均匀的，而处于受弯、受剪和局部受压状态下，如下图。由于砖的厚度小，又是脆性材料，其抗剪、抗弯强度远低于抗压强度，砌体的第一批裂缝就是由于单块砖的受弯、受剪破坏引起的。单块砖在砌体内除了受弯、受剪外还要受拉。这种横向拉力也是促使砖在较小的荷载下提早开裂的原因之一。 所以砖砌体的受压强度低于单砖受压时的强度。11.1.4.2 砖砌体受压应力状态的分析砖砌体受压应力状态的分析图砌体中的应力状态 (a) 砌体中单块砖的受力状态；(b) 砖外表砂浆不均匀 1 块体和砂浆的强度块体和砂浆的强度是影响砌体强度的主要因素。块体

13、和砂浆的强度越高，砌体的抗压强度越高。 提高砖的强度等级比提高砂浆的强度等级效果更好；而毛石砌体，提高砂浆强度等级效果较好。 2 块体尺寸和形状的影响 增加块体的厚度，其抗弯、抗剪能力亦会增加，同样会提高砌体的抗压强度。块体外表越平整，受力越均匀，砌体的抗压强度也越高。 11.1.4.3 影响砌体抗压强度的因素影响砌体抗压强度的因素 3 砂浆性能的影响和易性好的砂浆具有很好的流动性和保水性。在砌筑时易于铺成均匀、密实的灰缝，减少了单个块体在砌体中弯、剪应力，因而提高了砌体的抗压强度。 砂浆弹性模量越低时块体受到砂浆的横向拉应力越大，使砌体的强度降低 。 4 砌筑质量的影响砌筑质量对砌体抗压强度

14、的影响，主要表现在水平灰缝砂浆的饱满程度。灰缝的厚度也将影响砌体强度。水平灰缝厚些容易铺得均匀，但增加了砖的横向拉应力；灰缝过薄，使砂浆难以均匀铺砌。实践证明，水平灰缝厚度宜为812mm。 1 各类砌体轴心抗压强度的平均值fm根据国内试验资料，经统计分析而建立了各类砌体都适用的砌体抗压强度平均值fm的计算公式，如下式所示： fm=K1f1a 2)K2 2 各类砌体轴心抗压强度标准值fk各类砌体轴心抗压强度标准值是表示其抗压强度的根本代表值，由概率分布的分位数确定。即 fk=fmf) 11.1.4.4 各类砌体的抗压强度各类砌体的抗压强度 (3) 各类砌体轴心抗压强度设计值砌体的抗压强度设计值是

15、砌体的主要计算指标。 砌体的抗压强度设计值f与其抗压强度标准值fk的关系式为 f=fk/f 4 单排孔混凝土砌块对孔砌筑时，灌孔砌体的抗压强度设计值fg应按下式计算 fgc =在圆形水池设计中，由于内部液体的压力在池壁中产生环向水平拉力，而使砌体垂直截面处于轴心受拉状态图。由图可见，砌体的轴心受拉破坏有两种根本形式：1 当块体强度等级较高，砂浆强度等级较低时，砌体将沿齿缝破坏图11.4(a)中的-、-均为齿缝破坏。 2 当块体强度等级较低，砂浆强度等级较高时，砌体的破坏可能沿竖直灰缝和块体截面连成的直缝破坏图11.4(a)中的-。 11.1.5 砌体的轴心抗拉、抗弯和抗剪强度砌体的轴心抗拉、抗

16、弯和抗剪强度11.1.5.1 各类砌体的轴心抗拉强度设计值各类砌体的轴心抗拉强度设计值ft图11.4 砌体的轴心受拉 带支墩的挡土墙和风荷载作用下的围墙均属受弯构件图。由图可见，砌体的弯曲受拉破坏有三种根本形式：1 当块体强度等级较高时，砌体沿齿缝破坏图11.5(a)中的-。2 当块体强度等级较低，而砂浆强度等级较高时，砌体可能沿竖直灰缝和块体截面连成的直缝破坏图11.5(a)中的-。3 当弯矩较大时，砌体将沿弯矩最大截面的水平灰缝产生沿通缝的弯曲破坏图11.5(b)中的-。 各类砌体的弯曲抗拉强度设计值各类砌体的弯曲抗拉强度设计值ftm图11.5 砌体弯曲受拉 砌体结构中的门窗砖过梁、拱过梁

17、支座均属受剪构件图。它们可能沿阶梯形截面受剪破坏图11.6(a)，沿通缝截面受剪破坏图11.6(b)。 龄期为28d的以毛截面计算的各类砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值，当施工质量控制等级为B级时，可由表中查得。 各类砌体的抗剪强度设计值各类砌体的抗剪强度设计值fv图11.6 砌体的受剪破坏 表表11.2 沿砌体灰缝截面破坏时砌体的轴心抗拉强度设计值、沿砌体灰缝截面破坏时砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值MPa 11.1.6 砌体强度设计值的调整砌体强度设计值的调整在进行砌体结构设计中，遇到以下情况的各类砌

18、体，其强度设计值应乘以调整系数a：1 有吊车房屋砌体、跨度不小于9m的梁下烧结普通砖砌体、跨度不小于的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体，混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体，a为；2 对无筋砌体构件，其截面面积2时，a。对配筋砌体构件，其截面面积2时，a。A为构件截面面积m2；3 当砌体用水泥砂浆砌筑时，对表中数值，a；对表中数值，a；对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体强度设计值乘以调整系数a；4 当施工质量控制等级为C级时，a；5 当验算施工中房屋的构件时，a。11.1.7 砌体的弹性模量、剪变模量、线砌体的弹性模量、剪变模量、线膨胀系数、收缩率和摩擦系数膨胀系数、

19、收缩率和摩擦系数 1 砌体的干缩变形砌体在浸水时体积膨胀、失水时体积收缩。收缩变形较膨胀变形大很多，尤以硅酸盐砖、轻混凝土砌块更显著，工程中应对干缩变形予以重视。 2砌体的受热性能 砂浆在受热作用时，当温度不超过400时，强度不降低，但当温度达600时，其强度降低约10%；而砂浆受冷却作用时，其强度那么明显降低；砖在受热时强度提高。对于采用普通粘土砖和普通砂浆砌筑的砌体，不考虑受热时的砌体抗压强度的提高，且在一面受热的状态下(如砖烟囱内壁)，其最高受热温度应低于400。11.1.7 砌体的弹性模量、剪变模量、线砌体的弹性模量、剪变模量、线膨胀系数、收缩率和摩擦系数膨胀系数、收缩率和摩擦系数 3

20、 砌体的弹性模量和剪变模量砌体的弹性模量E，可按表采用。砌体的剪变模量G，一般可取。单排孔且对孔砌筑的混凝土砌块灌孔砌体的弹性模量，应按下式计算： E=1700fg 4 砌体的线膨胀系数、收缩率和摩擦系数砌体的线膨胀系数、收缩率可按表选用。砌体的摩擦系数可按表选用。表表11.3 砌体的弹性模量砌体的弹性模量MPa 砌体种类 砂浆强度等级M10M7.5M5M2.5 烧结普通砖、烧结多孔砖砌体 1600f1600f1600f1390f蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体 1060f1060f1060f960f混凝土砌块砌体 1700f1600f1500f 粗料石、毛料石、毛石砌体 730056504000

21、2250粗料石、半细料石砌体 2200017000120006750表表11.4 砌体的线膨胀系数和收缩率砌体的线膨胀系数和收缩率 砌体类别线膨胀系数(10-6/)收缩率(mm/m)烧结粘土砖砌体 50.1蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体 80.2混凝土砌块砌体 100.2轻骨料混凝土砌块砌体 100.3料石和毛石砌体 8表表11.5 摩擦系数摩擦系数 材料类别 摩擦面情况 干燥的潮湿的砌体沿砌体或混凝土滑动 0.700.60木材沿砌体滑动 0.600.50钢沿砌体滑动 0.450.35砌体沿砂或卵石滑动 0.600.50砌体沿粉土滑动 0.550.40砌体沿粘性土滑动 0.500.3011.2

22、无筋砌体构件的承载力计算无筋砌体构件的承载力计算砌体结构与钢筋混凝土结构相同，也采用以概率理论为根底的极限状态设计法设计，其按承载力极限状态设计的根本表达式为 0SR(fd,k，)砌体结构除应按承载能力极限状态设计外，还应满足正常使用极限状态的要求，在一般情况下，正常使用极限状态可由相应的构造措施予以保证，不需验算。在进行承载力极限状态计算时，也往往是先选定截面尺寸和材料强度后进行计算，因此属于截面校核的内容。 无筋砌体承受轴心压力时，砌体截面的应力是均匀分布的，破坏时，截面所能承受的最大压应力即为砌体轴心抗压强度f，如图11.7(a)所示。当轴向压力偏心距较小时，截面虽全部受压，但压应力分布

23、不均匀，破坏将发生在压应力较大一侧，且破坏时该侧边缘的压应力比轴心抗压强度f略大，如图b所示；11.2.1 受压构件的承载力计算受压构件的承载力计算11.2.1.1 受压构件的受力状态受压构件的受力状态随着偏心距的增大，在远离荷载的截面边缘，由受压逐步过渡到受拉，如图11.7(c)所示。假设偏心距再增大，受拉边将出现水平裂缝，已开裂截面退出工作，实际受压截面面积将减少，此时，受压区压应力的合力将与所施加的偏心压力保持平衡，如图11.7(d)所示。 试验说明：在其他条件相同时，随着偏心距的增加，构件的受压承载力会降低。同时构件的高厚比小( ，短柱)，纵向弯曲的影响可以忽略；在一般情况下，受压构件

24、并非短柱( 3)，由于纵向弯曲影响，长柱的受压承载力要低于短柱的受压承载力。3图砌体受压时截面应力变化 无筋砌体受压构件的承载力，除构件截面尺寸和砌体抗压强度外，主要取决于构件的高厚比和偏心距e。 无筋砌体受压构件的承载力可按以下统一公式进行计算：1. 高厚比对矩形截面 =H0/h 对T形截面 =H0/hT 高厚比修正系数按表采用AfN.11.2.1.2 受压构件的承载力计算公受压构件的承载力计算公式式 高厚比和轴向力的偏心距对受压构件承载力的影响系数； A 按毛面积计算的砌体截面面积； 矩形截面轴向力偏心方向的边长，当轴心受压矩形截面轴向力偏心方向的边长，当轴心受压时为截面较小边长时为截面较

25、小边长； T形截面折算厚度，近似取 ，i为截面回转半径； 受压构件的计算高度，根据房屋类别和支承条件等按教材表11-5取用。 hTh0HihT 5 . 3表表11.6 高厚比修正系数高厚比修正系数 砌体材料类别烧结普通砖、烧结多孔砖 1.0混凝土及轻骨料混凝土砌块 1.1蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、粗料石、半细料石 1.2粗料石、毛石 1.5 2. 关于偏心距e e=M/N 3. 公式的适用范围 e 设计计算时应注意以下问题：1 对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向，按轴心受压进行验算。2 轴向力偏心距e按荷载设计值计算，y为截面

26、重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离，假设e超过，那么宜采用组合砖砌体。 【例11.1】截面为490mm370mm的砖柱，采用强度等级为MU10的烧结普通砖及M5混合砂浆砌筑，柱计算高度H=H0=5m，柱顶承受轴心压力设计值为140kN，试验算其承载力。【解】1考虑砖柱自重后，柱底截面所承受轴心压力最大，故应对该截面进行验算。当砖砌体密度为18kN/m3时，柱底截面的轴向力设计值N=140+GGK (2) 求柱的承载力 MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌体抗压强度设计值查表得2，截面面积22，那么砌体抗压强度设计值应乘以调整系数a由=H0及e/h=0 查教材表得影响系数。那么得柱的承载力af

27、A 满足要求【例11.2】一矩形截面偏心受压柱，截面为490mm620mm，采用强度等级为MU10烧结普通砖及M5混合砂浆，柱的计算高度H0=5m，该柱承受轴向力设计值N=240kN，沿长边方向作用的弯矩设计值M=26kNm，试验算其承载力。【解】1.验算长边方向的承载力 1 计算偏心距e=M/N=108mmy=h/2=310mm0.6y=0.6310=186mme=108mm (2) 承载力验算 MU10砖及M5混合砂浆砌体抗压强度设计值查表得2。截面面积22，a。由=H0及e/h，查表得影响系数。那么得柱的承载力afAN=240kN 满足要求 2.验算柱短边方向轴心受压承载力由=H0及e/

28、h=0查表得影响系数。那么得柱的承载力afAN=240kN 满足要求11.2.2 局部受压局部受压压力仅仅作用在砌体局部面积上的受力状态称为局部受压。假设轴向压力在该截面上产生的压应力均匀分布，称为局部均匀受压(如承受上部柱或墙传来压力的根底顶面)；假设压应力不是均匀分布，那么称为非均匀局部受压(如直接承受梁端支座反力的墙体) 1. 局部受压的破坏形态 在局部压力的作用下，砌体有三种破坏形态： (1)因纵向裂缝的开展而破坏(图11-8a)，是较常见的破坏形态。 (2)劈裂破坏(图11-8b)。 (3)砌体局部压坏(图11-8c)。11.2.2.1 局部受压的破坏形态和局部抗压强度提高系局部受压

29、的破坏形态和局部抗压强度提高系数数图11.8 局部受压的破坏情况 2. 局部抗压强度提高系数 试验说明：局部受压砌体抗压强度高于砌体全截面受压时的强度 (1)局部抗压强度提高的原因 原因主要有两个：一是未直接承受压力的外围砌体对直接受压的内部砌体具有约束作用，使直接受压的内部砌体处于三向受压状态，称为“套箍强化作用；二是由于砌体搭缝砌筑，局部压力迅速向末直接受压的砌体扩散，从而使单位面积上的应力很快变小，使局部受压强度得到提高，这称为“力的扩散作用。 (2)局部抗压强度提高系数 当砌体的抗压强度为 f 时，局部抗压强度可取为f，称为砌体局部抗压强度提高系数。式中 局部受压面积； 影响砌体局部抗

30、压强度的计算面积，按“厚度延长的原那么取用，如图11-9所示。LA0A135. 010LAA图11.9 影响局部抗压强度的面积A0 为了防止过高估计 值即AL/A0过小导致发生突然的脆性劈裂破坏，?标准?规定，计算所得的砌体局部抗压强度提高系数尚应符合以下要求：(1) 在图11.9(a)的情况下，；(2) 在图11.9 (b)的情况下，；(3) 在图11.9 (c)的情况下，；(4) 在图11.9 (d)的情况下，。砌体局部均匀受压承载力按下式计算：砌体局部均匀受压承载力按下式计算：11.2.2.2 局部均匀受压时的承载力局部均匀受压时的承载力llAfN.如下图，当梁端支承处砌体局部受压时，其

31、压应力的分布是不均匀的。同时，由于梁的挠曲变形和支承处砌体的压缩变形影响，梁端支承长度由实际支承长度a变为长度较小的有效支承长度a0。 图11.10 梁端支承处砌体局部受压 11.2.2.3 局部非均匀受压局部非均匀受压- -梁端支承处砌体的局部受压梁端支承处砌体的局部受压 1. 梁直接支承在砌体上时 (1) 梁端有效支承长度 可以按下式计算：式中 梁的截面高度，mm； 砌体抗压强度设计值。 计算的 不应大于实际支承长度 0afhac100chf0aa (2) 作用在砌体上的局部压应力 梁端下砌体的局部压应力包括两局部：一为梁端支承压力所产生，二为上部砌体传到梁端下砌体的压应力。 产生的平均压

32、应力为 ；上部砌体传下的压应力为 ，由于“拱作用，传到梁端下砌体的平均压应力0 ，且 梁端下砌体所受的局部平均压应力为 ；局部受压的最大压应力为： LNLLAN /000)35 . 00LAA（0/LLAN0max/LLAN梁端底面压应力图形的完整系数，一般可取图11.11 上部荷载的传递 (3) 局部受压承载力验算 当 时，梁端支承处的局部受压承载力满足要求，那么有 式中 局部受压面积， ， 为梁宽， 为梁端有效支承长度； 局部受压面积内的上部轴向力设计值， ； 砌体局部抗压强度提高系数。LLfANN0fmaxLAbaAL.0b0a0NLAN.00 2. 梁端下设有垫块 梁端局压承载力不满足

33、，可设置垫块以增大局部受压面积，垫块可分为预制刚性垫块及与梁端现浇成整体的垫块。两种方法局压性能不同，计算方法也不同。 (1)设置预制刚性垫块 当预制垫块的高度 180mm、垫块挑出的长度(自梁边算起)不大于垫块高度时，称为刚性垫块。梁端设有刚性垫块时，梁端有效支承长度 按下式确定：式中 刚性垫块的影响系数，按表11-6采用。 btfha/100a1表表11.6 刚性垫块的影响系数刚性垫块的影响系数1 0/f 00.20.40.60.81 5.45.76.06.97.8 (2) 设置现浇垫块 采用与梁端浇筑成整体的垫块，也可以加宽梁端以增大梁端的支承面积。这时梁受力后梁端的加宽局部将随梁端一起

34、转动，梁下砌体的受力状态相似于未设垫块、梁宽为bb的受力状态，所以承载力计算仍按公式11-13进行。 (3) 刚性垫块下的砌体局部受压承载力计算 刚性垫块下的砌体既具有局部受压的特点，又具有偏心受压接近的特点。由于处于局部受压状态，垫块外砌体面积的有利影响应当考虑，但是考虑到垫块底面压应力分布的不均匀性，为偏于平安，垫块外砌体面积的有利影响系数1取为。由于垫块下的砌体接近于偏心受压状态，所以可借用偏心受压3的承载力计算公式进行垫块下砌体局部受压的承载力计算： N0 + Nl 1 f Ab 式中 N0 垫块面积内上部轴向力设计值，N00 Ab； Ab垫块面积，Aba bbb；a b为垫块伸入墙内

35、的长 度，bb为垫块的宽度； 垫块上N0及Nl合力的影响系数，应采用3时 的值；Nl的作用位置取为0处； l 垫块外砌体面积的有利影响系数，l， 且不小于。按式(11-6)计算，其中的Al应以Ab 代替；图11.12 梁端刚性垫块Ab=abbb (a) 预制垫块；(b) 现浇垫块；c 壁柱上的垫块 2. 长度大于h0的垫梁 当梁端部支承处的砖墙上设有连续的钢筋混凝土圈梁，该圈梁即为垫梁，梁上荷载将通过垫梁分散到一定宽度的墙上去。此时垫梁下竖向压应力按三角形分布，如下图。 梁下设有长度大于h0的垫梁下砌体局部受压承载力应按下式计算N0+Nl2fbbh0N0=bbh00/2302bbE IhEh式

36、中N0垫梁bbh0/2范围内上部轴向力设计值；N0 bbh00/2； 2当荷载沿墙厚方向均匀分布时取为，不均匀时 可取； bb垫梁在墙厚方向的宽度mm； hb垫梁的高度(mm)； h0垫梁折算高度mm；302EhIEhbb Eb、I b为垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性矩， E为砌体的弹性模量，h为墙厚mm； a0垫梁上梁端有效支承长度，按式11-14计算。图11.13 垫梁局部受压 【例11.2】试验算房屋处纵墙上梁端支承处砌体局部受压承载力。梁截面为200mm400mm，支承长度为240mm，梁端承受的支承压力设计值Nl=80kN，上部荷载产生的轴向力设计值Nu=260kN，窗间墙截面为12

37、00mm370mm图，采用MU10烧结普通砖及M5混合砂浆砌筑。【解】由表查得砌体抗压强度设计值2。有效支承长度a0局部受压面积Al=a0b=32660mm2局部受压计算面积A0=h(2h+b)= 347800mm2A0/Al3故上部荷载折减系数=0，可不考虑上部荷载的影响梁底压力图形完整系数。局部抗压强度提高系数取。局部受压承载力验算fAlN0+Nl=80kN不满足要求1 为了保证砌体的局部受压承载力，现设置预制混凝土垫块，tb=180mm,ab=240mm，自梁边算起的垫块挑出长度为150mmtb，其尺寸符合刚性垫块的要求(图)。垫块面积Ab=abbb=120000mm2局部受压计算面积A0=h(2h+bb)= 458800mm2但A0边长已超过窗间墙实际宽度，所以取 A0=3701200=444000mm2局部抗压强度调整系数那