第十六章结构设计（三十四）

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页第十五节砌体墙、柱的承载力计算一、抗压承载力（一）无筋砌体墙、拄的承载力计算对无筋砌体墙、柱的承载力应按下式计算（17-244）式中：N--轴向力设计值；——高厚比β和轴向力的偏心距e对受压构件承载的影响系数，可按《砌体规范》附录D的规定采用；A——截面面积，对各类砌体均应按毛截面计算，对带壁柱墙，其翼缘宽度可按《砌体规范》采用；ƒ——砌体的抗压强度设计值。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，按轴心受压举行验算。（二）构件高厚比构件高厚比应按下列公式决定：对矩形截面（17-245）对T形截面（17-246）式中：β——不同砌体材料的高厚比修正系数，按表17-39采用；H0——受压构件的计算高度，按表17-40决定；h——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；hT——T形截面的折算厚度；可近似按3.5i计算；i为截面回转半径。高厚比修正系数γβ表17-39砌体材料类别γβ烧结普通砖、烧结多孔砖1.0混凝土普通砖、混凝土多孔砖、混凝土及轻集料混凝土砌块1.1蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖、细料石1.2粗料石、毛石1.5注：对灌孔混凝土砌块砌体，γβ取1.0。受压构件的计算高度H0表17-40房屋类别柱带壁柱墙或周边拉接的墙排架方向垂直排架方向s＞2H2H≥s＞Hs≤H有吊车的单层房屋变截面柱上段弹性计划2.5Hu1.25Hu2.5Hu刚性、刚弹性计划2.0Hu1.25Hu2.0Hu变截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl无吊车的单层和多层房屋单跨弹性计划1.5H1.0H1.5H刚弹性计划1.2H1.0H1.2H多跨弹性计划1.25H1.0H1.25H刚弹性计划1.10H1.0H1.1H刚性计划1.0H1.0H1.0H0.4s＋0.2H0.6s注：1表中Hu为变截面柱的上段高度；Hl为变截面柱的下段高度；2对于上端为自由端的构件，H0＝2H；3自立砖柱，当无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用；4s为房屋横墙5．自承重墙的计算高度应按照周边支承或拉结条件决定。（三）矩形截面单向偏心受压构件承载力影响系数的决定矩形截面单向偏心受压构件承载力影响系数可按下列公式计算：当β≤3时（17-247）当β＞3时（17-248）（17-249）式中：e——轴心力的偏心距；h——矩形截面的轴向力偏心方向的边长；——轴心受压构件的稳定系数；——与砂浆强度等级有关的系数，当砂浆强度等级大于或等于M5时，=0.0015，当砂浆强度等级等于M2.5时，=0.002，当砂浆强度等级等于0时，=0.009；β——构件的高厚比。计算T形截面受压构件的时，应以折算厚度hT代替公式(17-247)中的h。（四）轴心受压短柱的承载力计算由以上公式可知，对于轴心受压短柱，即e=0、β≤3，此时承载力影响系数=1.0，其抗压承载力可按下式计算：N≤ƒA(17-250)对于轴心受压长柱，即e=0、β＞3，此时承载力影响系数，其抗压承载力可按下式计算(17-251)（五）轴心力偏心距限值轴向力的偏心距e按内力设计值计算，并不应超过0.6y，y为截面重心到轴向力所在的偏心方向截面边缘的距离。二、局部抗压承载力荷载作用于砌体部分截面上的受压，称为砌体局部受压。如梁端下面的砌体或柱下面的基础接触部分均属于砌体局部受压。砌体的局部受压，视局部压应力分布是否匀称可分为：匀称局部受压和不匀称局部受压，后者常指梁端支承处砌体的局部受压。砌体局部受压的特点是其抗压强度有所提高，但局部受压面积普通都很小，设计时应加以校核，明确是否需要采取构造措施。（一）砌体截面局部匀称受压的承载力计算(1)砌体截面中受局部匀称压力作用时的承载力应按下式计算(17-252)式中：Nl——局部受压面积上的轴向力设计值；——砌体局部抗压强度提高系数；ƒ——砌体的抗压强度设计值，局部受压面积小于0.3m2，可不考虑强度调节系数a的影响；Al——局部受压面积。(2)砌体局部抗压强度提高系数可按下式计算(17-253)式中；A0——影响砌体局部抗压强度的计算面积。由公式(17-253)计算的值，尚应符合下列规定：①在图17-26a)的情况下，≤2.5；②在图17-26b）的情况下，≤2.0；③在图17-26c)的情况下，≤1.5；④在图17-26d）的情况下，≤1.25；⑤要求灌孔的砌块砌体，在(1)、(2)款的情况下，尚应符合≤1.5；未灌孔的混凝土砌块砌体，=1.O。(3)影响砌体局部抗压强度的计算面积可按下列规定采用：①在图17-26a)的情况下，A0=(a+c+h)h；②在图17-26b）的情况下，Ao=(b+2h)h;③在图17-26c)的情况下．A0=（a+h）h+（b+h1-h）h1；④在图17-26d)的情况下，A0=(a+h)h；式中：a、b——矩形局部受压面积Al的边长；h、hL——墙厚或柱的较小边长、墙厚；c——矩形局部受压面积的外边缘至构件边缘的较小距离，当大于h时，应取h。图17-26影响局部抗压强度的面积A0（二）梁端支承处砌体的局部抗压承载力当梁直接支承在砌体上（见图17-27），其局部抗压承载力应按下列公式计算：(17-254)图17-27梁端支承压力位置(17-255)图17-27梁端支承压力位置(17-256)(17-257)(17-258)式中：——上部荷载的折减系数，当A0/Al≥3时，=0；N0——局部受压面积内上部轴向力设计值(N)；Nl——梁端支承压力设计值(N)；σ0——上部平均压应力设计值(MPa)；η——梁端底面压应力图形的残破系数，应取0.7，对于过梁和墙梁应取1.0；a0——梁端有效支承长度(mm)，当a0＞a时，应取a0=a；a——梁端实际支承长度(mm)；b、hc——分离为梁的截面宽度和高度(mm)；ƒ——砌体的抗压强度设计值(MPa)。式(17-254)中采用上部荷载的折减系数ψ，是因为上部荷载通过砌体传至梁端支承处局部受压面积上时，产生了一定的内拱卸载作用。由式(17-255)可知，随A0／Al的增大，上述内拱卸载作用增大，当A0／Al≥3时，ψ=0，即彻低不考虑上部荷载N0的作用。（三）梁端设有刚性垫块的砌体局部抗压承载力倘若梁端支承处砌体局部抗压承载力不足时，可以在梁端下面设置预制垫块或与梁现浇成整体的垫块，以增大局部受压面积，提高砌体局部抗压承载力。(1)设置刚性垫块下的砌体局部抗压承载力应按下列公式计算(17-259)(17-260)(17-261)式中：N0——垫块面积Ab内上部轴向力设计值(N)；——垫块上N0及Nl合力的影响系数，应采用β＜3时的值；l——垫块外砌体面积的有利影响系数，l应为0.8，但不小于1.0，为砌体局部抗压强度提高系数，按式(17-253)以Ab代替Al计算；Ab——垫块面积(mm2)；ab——垫块伸入墙内的长度(mm)；bb——垫块的宽度(mm)。(2)刚性垫块应符合下列构造要求：①刚性垫块的高度不宜小于180mm，自梁边算起的垫块挑出长度不宜大于垫块高度tb；②在带壁柱墙的壁柱内设刚性垫块时（见图17-28），其计算面积应取壁柱范围内的面积，而不计算翼缘部分，同时壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应小于120mm；图17-28壁柱上设有垫块时梁端局部受压③当现浇垫块与梁端整体浇筑时，垫块可在梁高范围内设置。(3)梁端设有刚性垫块时，梁端有效支承长度a0应按下式决定(17-262)式中：δ1——刚性垫块的影响系数，按表17-41采用。垫块上Nf作用点的位置可取0.4a0处。系数δ1值表表17-41注：表中其间的数值可采用插入法求得。（四）梁下设有垫梁的砌体局部抗压承载力梁下设有长度大于πh0垫梁的砌体局部抗压承载力应按下列公式计算（见图17-29）图17-29垫梁局部受压(17-263)(17-264)(17-265)式中：N0——垫梁上部轴向力设计值(N)；bb——垫梁在墙厚方向的宽度(mm)；δ2——系数，当荷载沿墙厚方向匀称分布时δ2取1.0，不匀称时可取0.8；h0——垫梁折算高度(mm)；Eb、Ib——分离为垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性矩；hb——垫梁的高度(mm)；E——砌体的弹性模量。垫梁上