砌体局部受压结构承载力计算

4.1无筋砌体构件的承载力计算4.2砌块砌体构件的承载力计算4.3配筋砖砌体构件的承载力计算4.4配筋砌块砌体构件的承载力计算砌体结构构件的承载力计算4.1.1受压构件4.1.2局部受压4.1.3受弯、轴拉与受剪构件4.1无筋砌体构件的承载力计算（一）分类局部受压局部均匀受压局部不均匀受压中心局压边缘局压中部局压端部局压角部局压一、砌体局部受压的特点4.1.2局部受压(a)局部均匀受压(b)局部不均匀受压（二）破坏形态1、竖向裂缝发展而破坏常见，靠计算一、砌体局部受压的特点4.1.2局部受压

图示为一在中部承受局部压力作用的墙体，当砌体的截面面积A与局部受压面积Al的比值较小时，在局部压力作用下，试验钢垫板下1或2皮砖以下的砌体内产生第一批纵向裂缝；随着压力的增大，纵向裂缝逐渐向上和向下发展，并出现其他纵向裂缝和斜裂缝，裂缝数量不断增加。当其中的部分纵向裂缝延伸形成一条主要裂缝时，试件即将破坏。开裂荷载一般小于破坏荷载。在砌体的局部受压中，这是一种较为常见的破坏形态。（二）破坏形态2、劈裂破坏常见，靠构造一、砌体局部受压的特点4.1.2局部受压

当砌体的截面面积A与局部受压面积Al的比值相当大时，在局部压力作用下，砌体产生数量少但较集中的纵向裂缝；而且纵向裂缝一出现，砌体很快就发生犹如刀劈一样的破坏，开裂荷载一般接近破坏荷载。在大量的砌体局部受压试验中，仅有少数为劈裂破坏情况。（二）破坏形态3、与垫板直接接触的砌体局部破坏一、砌体局部受压的特点4.1.2局部受压

在实际工程中，当砌体的强度较低，但所支承的梁的高跨比较大时，有可能发生梁端支承处砌体局部被压碎而破坏。在砌体局部受压试验中，这种破坏极少发生。（二）破坏形态一、砌体局部受压的特点4.1.2局部受压靠构造措施

试验分析表明：在局部压力作用下，砌体中的压应力不仅能扩散到一定的范围(如图所示)，而且非直接受压部分的砌体对直接受压部分的砌体有约束作用，从而使直接受压部分的砌体处于双向或三向受压状态，其抗压强度高于砌体的轴心抗压强度设计值f。局部抗压强度提高系数

套箍效应力的扩散原理

一、砌体局部受压的特点

4.1.2局部受压

影响局部抗压强度的计算面积,可按右图确定。

注：按《规范》第6.2.13条的要求灌孔的砌块砌体，在(a)、(b)款的情况下，尚应符合γ≤1.5。未灌孔混凝土砌块砌体，γ=1.0。

多孔砖砌体孔洞难以灌实时，应按γ=1.0取用，当设置混凝土垫块时，按垫块下的砌体局部受压计算。一、砌体局部受压的特点4.1.2局部受压规范5.2.2条二、局部均匀受压承载力计算规范5.2.1条

4.1.2局部受压小面积是当构件的面积小的时候一种折减,因为截面面积小而调整强度的情况是为了考虑施工因素而考虑强度的降低，局压不是这种情况例题1：二、局部均匀受压承载力计算4.1.2局部受压4.3.5例题2：二、局部均匀受压承载力计算4.1.2局部受压例题3：二、局部均匀受压承载力计算4.1.2局部受压例题3：二、局部均匀受压承载力计算4.1.2局部受压例题4：二、局部均匀受压承载力计算4.1.2局部受压三、梁端支承处砌体局部受压（一）梁端破坏特点1.破坏应力图形接近于三角形2.有效受压面的长度为a0.3.由梁传来的梁端非均匀压力为Nl。4.上部墙体传来的均匀压力为N0，但实际上由于内拱的作用会比N0要小，用ψ值折减。5.最大压应力在支撑边缘处4.1.2局部受压（二）梁端有效支承长度a0

hc——梁的截面高度(mm)f——砌体抗压强度设计值（N/mm2）

≤a实际支承长度

当梁支承在砌体上时，由于梁受力变形翘曲，支座内边缘处砌体的压缩变形较大，使得梁的末端部分与砌体脱开，梁端有效支承长度a0可能小于其实际支承长度a(如图所示)。a0——梁端有效支承长度，当a0>a时，取a0=a。三、梁端支承处砌体局部受压4.1.2局部受压(三)上部荷载对局部抗压的影响内拱卸荷结论：在一定范围内，上部荷载对局部抗压有提高作用，但超过一定范围后，这种有利影响降低。即：当A0/AL≥3时，不考虑上部荷载影响。三、梁端支承处砌体局部受压4.1.2局部受压(四)梁端支承处砌体的局部受压承载力计算Ψ——上部荷载折减系数，，当A0/AL≥3时，取Ψ=0；N0——由上部荷载设计值产生的轴向力，；NL——梁端荷载设计值产生的支承压力；η——梁端底面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。

σ0——上部平均压应力设计值；若不满足，怎么办？增大局部受压面积AL（梁端设垫块或垫梁）规范5.2.4条b--梁的截面宽度(mm)；

三、梁端支承处砌体局部受压4.1.2局部受压

提高砌体局部受压处强度；

采用刚性垫块：增大砌体的局部受压面积

采用柔性垫梁：扩散梁端的集中力(五)局部受压的处理措施三、梁端支承处砌体局部受压4.1.2局部受压例题5：三、梁端支承处砌体局部受压4.1.2局部受压例题5：三、梁端支承处砌体局部受压4.1.2局部受压例题6：三、梁端支承处砌体局部受压4.1.2局部受压例题6：三、梁端支承处砌体局部受压4.1.2局部受压

梁端支承处的砌体局部受压承载力不满足上式的要求时，可在梁端下的砌体内设置垫块。通过垫块可增大局部受压面积，减少其上的压应力，有效地解决砌体的局部承载力不足的问题。垫块种类：预制、现浇；实际工程中常采用刚性垫块。刚性垫块按施工方法不同分为预制刚性垫块和与梁端现浇成整体的刚性垫块，如图所示。垫块一般采用素混凝土制作；当荷载较大时，也可为钢筋混凝土的。梁端垫块下砌体局部受压(a)预制刚性垫块(b)与梁现浇的刚性垫块刚性垫块四、梁下设有刚性垫块4.1.2局部受压N0——垫块面积Ab内上部轴向力设计值；N0=σ0Ab——垫块上N0及NL合力的影响系数，应采用《规范》D.0.1条取值：γ1——垫块外砌体面积的有利影响系数，γ1=0.8γ≥1Ab——垫块面积；Ab=abbbbb——垫块的宽度垫块tb——垫块的高度ab——垫块伸入墙内的长度垫块上Nl合力点位置可取0.4a0处刚性垫块计算

按偏心受压计算，但不考虑纵向弯曲。即按β≤3查影响系数规范5.2.5条四、梁下设有刚性垫块4.1.2局部受压1、垫块的高度tb≥180mm，自梁边缘算起的垫块挑出长度不宜大于垫块的高度(bb-b)/2≤tb

2、在带壁柱墙的壁柱内设刚性垫块时，其计算面积应取壁柱范围内的面积，而不应计算翼缘部分，同时壁柱上垫块伸人翼墙内的长度不应小于120mm；刚性垫块的构造要求3、当现浇垫块与梁端整体浇注时，垫块可在梁高范围内设置规范5.2.5条四、梁下设有刚性垫块4.1.2局部受压

四、梁下设有刚性垫块4.1.2局部受压例题7：四、梁下设有刚性垫块4.1.2局部受压例题7：四、梁下设有刚性垫块4.1.2局部受压例题7：四、梁下设有刚性垫块4.1.2局部受压

实际工程中，常在梁或屋架端部下面的砌体墙上设置连续的钢筋混凝土梁，如圈梁等。此钢筋混凝土梁可把承受的局部集中荷载扩散到一定范围的砌体墙上起到垫块的作用，故称为垫梁，如图所示。图3.16垫梁局部受压

4.1.2局部受压

根据试验分析，当垫梁长度大于时，在局部集中荷载作用下，垫梁下砌体受到的竖向压应力在长度范围内分布为三角形，应力峰值可达1.5f

五、梁下设有长度大于пh0的钢筋混凝土垫梁4.1.2局部受压垫梁下的砌体局部受压承载力可按下列公式计算N0——垫梁上部轴向力设计值bb、hb——分别为垫梁在墙厚方向的宽度和垫梁的高度（mm）δ2——当荷载沿墙厚方向均匀分布时，δ2取1.0，不均匀分布时δ2可取0.5h0——垫梁的折算高度(mm)Eb、Ib——分别为垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性矩h——墙厚(mm)E——砌体的弹性模量垫梁上梁端有效支承长度a0，可按设有刚性垫块时的公式计算。规范5.2.6条柔性垫梁局压计算，如果梁搁置在圈梁上则存在出平面不均匀的局部受压情况，而且这是大多数的受力状态。经过计算分析补充了柔性垫梁不均匀局压情况，给出δ2＝0.8的修正系数。

五、梁下设有长度大于пh0的钢筋混凝土垫梁4.1.2局部受压五、梁下设有长度大于пh0的钢筋混凝土垫梁4.1.2局部受压例题8五、梁下设有长度大于пh0的钢筋混凝土垫梁4.1.2局部受压例题8五、梁下设有长度大于пh0的钢筋混凝土垫梁4.1.2局部受压例题8例题9五、梁下设有长度大于пh0的钢筋混凝土垫梁4.1.2局部受压如右图所示的钢筋混凝土梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，支承长度a=240mm，支座反力设计值Nl=70kN，窗间墙截面尺寸1200mm×240mm，采用MUl0砖、M5混合砂浆砌筑,梁底截面处的上部荷载设计值150kN，试验算梁底部砌体的局部受压承载力。ηγƒAL=0.7×1.59×1.50×45650=76.2kN>Nl=70kN，满足要求。【解】查《规范》表3.2.1-1，f=1.50MPa取a0=182.6mmAL=a0b=182.6×250＝45650mm2A0=240×(250+2×240)=175200mm2A0/A=175200/45650=3.838>3,取ψ=0(即不考虑上部荷载)，取γ=1.59钢筋混凝土梁若Nl=90kN，怎么办？课堂练习1：4.1.2局部受压在例1中若Nl＝90kN，其它条件不变，设置刚性垫块，试验算局部受压承载力。【解】由上题计算结果可知，当Nl＝90kN时，梁下局部受压承载力不满足要求。设预制垫块尺寸为ab×bb=240mm×600mm,垫块高度为180mm，满足构造要求。则

AL=Ab=ab×bb＝240×600＝144000mm2

A0/AL=259200/144000=1.8γ1=0.8γ=0.8×1.313=1.05>1上部荷载产生的平均压应力：σ0/f=0.52/1.50=0.35,查表δ1=5.93

因为600+2×240=1080mm<1200mm(窗间墙宽度)所以A0=240×(600+2×240)=259200mm2N/mm2返回课堂练习2：4.1.2局部受压在例1中若Nl＝90kN，其他条件不变，设置刚性垫块，试验算局部受压承载【解】刚性垫块上表面梁端有效支承长度：γ1ƒAb=0.732×1.05×1.50×144000=166kN>N＝N0+Nl=165kN返回Nl合力点至墙边的位置为0.4a0=0.4×108.3=43.3mmNl对垫块重心的偏心距为el＝120-43.3=76.7mm垫块承受的上部荷载为N0＝σ0Ab=0.52×144000＝75kN作用在垫块上的轴向力N＝N0+Nl＝75+90＝165kN轴向力对垫块重心的偏心距e=Nlel/(N0+Nl)=90×76.7/(75+90)=41.8mm,e/ab=41.8/24