砌体结构 第3章

第3章无筋砌体结构构件的计算3.1受压构件3.1.1受压短柱的承载力分析高厚比≤3.0的构件；砌体的受压性能良好，多把砌体构件设计成受压构件，能充分发挥材料的性能。1.理论（弹性）计算由材力，截面较大受压边缘的应力为：

故：

——分别为截面面积、惯性矩、回转半径。；

——轴向压力的偏心距，；

——受压边缘到截面形心的距离。2.实验2.实验结论：随偏心距的增大，构件承载力降低；随偏心距的增大，构件边缘压应力增大。3.对比理论计算值与实验值对比发现，理论值偏小。原因：理论计算时应力分布为直线，实验时为曲线，丰满程度小；理论计算时未考虑到随偏心距增加边缘应力随之增加（有局压特征）。4.调整令对矩形截面：

——轴向力偏心方向的边长，轴压时为短边；对T形截面以折算厚度带入公式；调整后，理论计算值与实验基本相同。3.1.2轴心受压长柱的受力分析长柱：＞3.0的构件；破坏特征：纵向弯曲原因：初始偏心距几何偏心—力作用点不完全对中

物理偏心—材料的匀质性由材料力学→构件发生弯曲破坏时的临界应力为轴压时的稳定系数为：式中：

——高厚比，矩形截面T形

——砂浆影响系数，当砂浆强度等级大于或等于M5时，=0.0015；当等于M2.5时，=0.0020；当砂浆强度f2=0时，=0.009。注意：短柱时不考虑纵向弯曲，即3.1.3

偏心受压长柱的受力分析偏压下→长柱纵向弯曲→附加偏心距→

应考虑附加偏心距对承载力的影响

→以系数表示。其值为：对于轴压，和

可得：带回可得对非矩形截面，以

上式的物理意义最为完整，当为轴压时，带入可得当为短柱时，带入上式可得。

3.1.4受压构件承载力计算1.计算公式

——高厚比和偏心距对受压构件承载力的影响系数，可按公式计算或查表3-1~3-3；

——砌体抗压强度设计值，注意承载力调整系数。2.高厚比对矩形截面：对T形截面：修正系数：烧结普通砖、多孔砖为1.0；砌块为1.1；蒸压类砖、细料、半细料石为1.2；粗料石、毛石为1.5。3.注意问题：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边的边长时，有可能，因此除了按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压进行验算。轴向力的偏心距按内力设计值计算，并不应超过0.6。偏心距大，构件承载力过低。偏心距时，应优先采取适当措施，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。3.2局部受压3.2.1砌体局部均匀受压1.局部抗压强度提高系数局压面积下砌体的抗压强度为，而且不考虑面积过小时的，这是局部面积，且面积小对局压有利，且为降低系数，与局压增大不符。与周围砌体的面积及位置等有关，按下式计算：

—局部受压面积；

—影响局部抗压强度的面积。2.计算面积图a；图b；图c；图d。

3.的限值为防止当大于某一限值时产生脆性劈裂破坏而进行限制。对图a，；对图b，；对c，；对图d，。对空心砖砌体

≤1.5；对未灌实的混凝土中、小型空心砌块砌体

=1.0。4.局部均匀受压承载力3.2.2梁端支承处砌体的局部受压1.上部荷载对局压的影响N0—局压面积内上部轴向力设计值,大小与内拱作用有关。实验表明：当≤0.2时→随q↗→梁（梁端）变形↗→梁与其上面砌体脱开；→形成卸载拱；→砌体内产生内力重分布；→临近破坏时,梁端与上砌体全部脱开；→上部N0全部卸掉,并出现水平裂缝；→存在且扩散；→对梁下砌体产生横向约束作用；→局压有利。当≥0.6时→上部砌体向下变形大；→梁端顶面与砌体接触面大；→不再脱开；→内拱作用↘。综合，决定了N0的大小，即的大小。同时对内拱作用也有影响；当＞2

时，内拱产生；为安全起见，规范取≥3时，不考虑上部荷载的影响。2.梁端有效支承长度令梁端砌体的变形和压应力按线性分布，则：砌体边缘的竖向位移（—梁端转角）（--梁端支承处砌体的压缩刚度系数）又令此压应力图形的完整系数为则由，力的平衡条件,得

则对一般钢筋混凝土简支梁，带入支承压力、刚度、弹性模量等并化简可得：3.局压承载力计算

即取可得：

计算公式为：式中—上部荷载的折减系数，当时，取

—局部受压面积内上部轴向力设计值；

—上部平均压应力设计值，；

—梁端底面压应力图形完整系数，可取0.7，对过梁和墙梁可取1.0；

—局部受压面积。注意3.2.3梁端刚性垫块下砌体的局压当梁下局压承载力不满足要求时设置。可以预制或者现浇。目的：扩大局压面积，有效、合理地传递荷载。刚性垫块：当高度tb≥180mm,

且垫块自梁边缘起挑出的长度≤tb。局压面下：垫块外的砌体仍有约束作用，但考虑到垫块下压力的不均匀性，故取（是砌体局压强度提高系数）。并按偏压构件计算。计算公式

—垫块面积内上部轴向力设计值，；

—垫块上及合力的影响系数，采用表13-15~13-17中当小于等于3时的值；

—垫块外砌体面积的有利影响数，，但不小于1.0,按公式以代计算得出;—垫块面积，；

—垫块伸入墙内的长度；

—垫块的宽度。垫块的构造当现浇垫块与梁端整体浇注时，垫块可在梁高范围内设置；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，同时壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应小于120mm。梁端在垫块上的有效支承长度

—刚性垫块的影响系数，按表3-5采用。垫块上作用点的位置可取0.4处。3.2.4梁下设有垫梁时的局压弹性垫梁长度大于，当垫梁置于墙上在屋（楼）面梁的作用下，相当于承受集中荷载的“弹性地基”上的无限长梁。“弹性地基”的宽度为墙厚h。可按“弹力”的平面应力即求解。梁底最大应力为：用△(三角形)压应力图代替曲线的压应力图形，由平衡条件得带回上式得折算高度：为防因垫梁下应力的不均匀及梁开裂后刚度↘，引起的应力严重集中。

带入得：考虑到应力在墙上分布不均匀性，可得：式中—垫梁上部轴向力设计值；

—垫梁在墙厚方向的宽度；

—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；

—垫梁折算高度；

、—分别为垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性矩；

—垫梁的高度；

—砌体的弹性模量；

—墙厚；

—梁端有效支承长度，按公式3-29计算。

3.3受剪构件受剪情况计算公式当当

—永久荷载设计值产生的水平截面平均压应力；

—轴压比，且不大于0.8；

—剪压复合受力影响系数。的乘积可查表3-6。

—水平截面面积。当