1、第二章 砌體結構構件的承載力計算第一節 砌體結構構件的設計方法 仍然采用概率論的極限狀態設計法。 承載力極限狀態表達式為： 式中：結構的重要性系數 S荷載效應； R結構的抗力。同混凝土結構一樣在荷載效應組合時，有兩種組合即以恒載為主的組合和以可變荷載為主的組合。可以分析得到：當可變荷載標準值與永久荷載標準值的比值小于等于0.376時，應按永久荷載為主的情況進行組合。反之按可變荷載為主的情況進行組合。結構的抗力：砌體強度設計值的調整系數，按下列規定取值： 第二節 受壓構件的承載力計算一、受壓構件承載力計算公式無筋砌體受壓構件，無論是軸心受壓還是偏心受壓，也不論是短柱或長柱，均可按下列公式計算：

2、（21）式中：軸向力設計值，經過荷載效應組合后的內力值； 截面面積，對各類砌體均可按毛截面計算。 受壓構件的高厚比，按下列公式計算： 對于矩形截面： 對于T型截面： 由公式可以看出，受壓構件承載力設計值是砌體抗壓強度設計值與截面面積的乘積，并通過系數考慮高厚比和軸向力的偏心距e的影響。因此，受壓構件承載力的影響因素，除構件截面尺寸和砌體抗壓強度外，主要取決于高厚比和偏心距e。通過高厚比的大小來區分軸心受壓短柱和軸心受壓長柱；再通過偏心距的大小來區分偏心受壓柱和軸心受壓柱。 （四）荷載較大和偏心距較大的受壓構件, 很容易在截面受拉邊產生水平裂縫, 此時截面受壓區減小, 構件剛度降低, 縱向彎曲的

3、影響增大, 構件的承載力顯著降低, 結構即不夠安全也不夠經濟。故規范規定, 在按式（2-1）進行承載力計算時, 軸向力的偏心距應符合下列限值要求, 即 e0.6y 式中y為截面重心至軸向力所在偏心方向截面受壓邊緣的距離。 （五）軸向力的偏心距超過上述規定限值時, 應考慮采取適當措施, 減小偏心距。如梁或屋架端部支承反力的偏心距較大時, 可在其端部下的砌體上設置具有“中心裝置”的墊塊或缺口墊塊。“中心裝置”的位置或缺口墊塊的缺口尺寸, 可視需要減小的偏心距而定。例題：截面尺寸為370×490mm的磚柱，磚的強度等級為MU10，混合砂漿強度等級為M5，柱高3.2M,兩端為不動鉸支座。柱頂

4、承受軸向壓力標準值=160KN（其中永久荷載130KN，已包括磚柱的自重），試求：1）磚柱的軸力設計值；2）柱的承載力。解：可以判斷荷載效應組合應是依永久荷載控制的組合，所以軸力設計值為：=1.35×130+1.4×0.7×30=205.5KN柱 的承載力：查表得柱的截面面積：查表得 例2 某食堂帶壁柱的窗間墻，截面尺寸見圖，壁柱高5.4m，計算高度為6.48m，用MU10粘土磚及M2.5混合砂漿砌筑，承受軸向力設計值，彎矩設計值（彎矩方向是墻體外側受壓，壁柱受拉），求窗間墻的承載力。解：承載力為：截面重心位置：截面慣性矩：回轉半徑： 折算厚度：查表得：=333.

5、43KN例3 由混凝土小形空心砌塊砌筑的獨立柱截面尺寸為400×600mm，砌塊的強度等級為MU10，水泥砂漿的強度等級為M5，采用雙排組砌，柱高3.6m，兩端為不動鉸支座，承受軸向力標準值為（其中永久荷載180KN，已包括自重），求柱的承載力。解：承載力為：柱的截面為：應對修正：=0.24+0.7=0.96由于柱為砌塊砌體，所以高厚比應進行修正，修正系數為1.1。查表得查規范表得由于為雙排組砌，所以設計強度應乘以0.7的降低系數，又由于為水泥砂漿，所以還應考慮0.9的修正系數，所以砌體承載力為：=280KN注：雙向偏心受壓仍然按上述公式計算，值計算公式不同，見規范附錄D，另外，雙向

6、偏心受壓時，兩個方向的偏心距均不得大于該方向邊長的0.25倍。第三節 局部受壓計算一局壓分類 1 均勻局部受壓：局壓面積上的壓應力均勻分布 2 梁端局部受壓：大梁下的局部受壓，也成為非均勻局部受壓。 3 墊塊下局部受壓 4 墊梁下局部受壓二、局部受壓的破壞形式1 豎向裂縫發展而破壞2 劈裂破壞3 局壓面積處局部破壞三、局壓計算 1 均勻局部受壓計算 式中:作用于局部受壓面積上的縱向力設計值； 局部受壓面積 砌體抗壓強度設計值，可不考慮強度調整系數的影響。 砌體局部抗壓強度提高系數，可按下式計算： 影響局部抗壓強度的面積，按規范圖計算： 2 梁端局部受壓 根據試驗發現，梁端局部受壓時有兩個特點：

7、（1） 梁端下的局部受壓面積上不僅受梁傳來的荷載（梁的支座反力），而且還要受上部砌體傳到梁端的壓力，但根據試驗發現，上部墻體傳到梁端又傳到局壓面積上的荷載不是固定的而是一個變量，因為當梁上有荷載時，梁端下砌體在梁傳來的荷載作用下，將產生壓縮變形，如上部墻體的平均壓應力較小，則在梁端的頂部與砌體接觸面積減小，甚至脫開，梁端頂部傳來的荷載通過拱的作用傳至梁的兩側，梁不再受上部墻體傳來的荷載作用。但上部墻體傳來的荷載比較大時，上部墻體也將產生壓縮變形，墻體將不再脫開。（2） 梁端存在一個有效支撐長度，而且在有效支撐上由于梁傳來的荷載所產生的壓應力不是均勻分布的，而為曲線型分布。大梁在荷載作用下將產生

8、彎曲變形，使梁端部翹起，梁端下部與墻體脫離，使梁在墻上的支承長度變小，由設計時的支承長度變為。設計設計時梁的支承長度；有效支承長度；根據試驗得到，梁端的有效支承長度可按下式計算： 式中：梁的截面高度； 砌體抗壓強度設計值，可不考慮強度調整系數的影響。 由于梁存在一個有效支承長度，因此局壓面積為 梁的截面寬度。 梁的支座反力到墻邊的距離，不倫樓面梁還是屋面梁均為0.4。梁端局壓強度計算：局壓面積上的壓應力由兩部分組成，一部分為上部砌體傳來在局壓面積上產生的壓應力，另一部分為由大梁傳來的荷載在局壓面積上產生的壓應力（為曲線分布），設由上部砌體傳來的作用于局壓面積上的壓應力為，不等于上部砌體傳來的荷

9、載在梁底截面處產生的壓應力，大梁傳來的荷載在局壓面積邊緣處產生的壓應力為，應力豐滿系數為，也稱完整系數，則有：則： 令 則有： 局壓強度計算公式式中：按平均壓應力計算的上部荷在傳來的作用于局壓面積上的荷載 設計值；。上部砌體傳來的設計荷載在梁底截面處產生的平均壓應力；上部荷載的折減系數，0；壓應力豐滿系數，對于一般的梁取0.7，對于過梁和墻梁，取1.0的意義同前。 3 墊塊下局部受壓 當大梁直接放在墻體上不能滿足要求時，可在梁下部設置墊塊，墊塊一般都做成剛性的。所謂剛性墊塊，要求墊塊從梁邊挑出的長度不大于墊塊的厚度。 墊塊下的應力分布與偏心的受壓構件相接近，因此剛性墊塊下砌體的局壓承載力可按偏

10、心受壓構件計算，其強度計算公式為： 式中：上部砌體傳來的作用于墊塊面積上縱向荷載設計值， 墊塊的面積，； ，墊塊的長度和寬度； 墊塊上和的合力偏心距對承載力的影響系數,可查規范附錄D的有關表格，查表時；大梁在墊塊上的支承長度可按下式計算： 式中：梁的截面高度； 剛性墊塊的影響系數，按下表取值；00.20.40.60.85.45.76.06.97.8 作用點到墻邊的距離為0.4。 和的合力偏心距為： 墊塊外砌體面積的影響系數，取，但不小于，計算公式同前，局壓面積為墊塊的面積。 當墊塊與梁整澆時，仍按上述方法計算。 墊塊的構造要求：（1）墊塊的厚度不宜小于180mm。（2）在帶壁柱墻的壁柱內設置墊

11、塊時，其局壓承載力降低，因此其計算面積不考慮翼緣部分，只取壁柱范圍內的面積。同時壁柱上墊塊深入翼墻的長度不 應小于120mm。 (3)但現澆墊塊與梁整澆時，墊塊可在梁高范圍內設置。例1 某鋼筋混凝土大梁截面尺寸為，梁的支承長度為a=240mm，荷載設計值產生的支座反力為墻體的上部荷載為260KN，窗間墻截面尺寸為1200*370mm，采用MU10磚，M2.5混合砂漿砌筑，求作用于局部受壓面積上的縱向力設計值，局部受壓面積上的承載力。解：承載力：，作用在局壓面積上的縱向力，2取由于3，所以作用在局壓面積上的縱向力為：=60KN承載力：=0。7*2*35200*1。3=64KN例2 某鋼筋混凝土大

12、梁截面尺寸為，梁的支承長度為a=240mm，荷載設計值產生的支座反力為墻體的上部荷載為260KN，窗間墻截面尺寸為1200*370mm，采用MU10磚，M2.5混合砂漿砌筑，梁端底部設有剛性墊塊，其尺寸為，求作用于墊塊下局部受壓面積上的縱向力設計值，局部受壓面積上的承載力。解：作用于墊塊下局部受壓面積上的縱向力：局部受壓面積上的承載力：=80+69.6=149.6KN計算墊塊上縱向力的偏心距，取的作用點位于距墻內側表面處，此時應為墊塊上表面梁端的有效支承長度。查表得查表，情況，得 由于從局壓面積邊緣向外擴大墻體厚度后已進入窗洞口，因此影響局部抗壓強度的面積即為窗間墻的面積。=0。73*1。26

13、*120000*1。3=143。49KN 4 墊梁下局部受壓 梁下設有長度大于的墊梁下的砌體局部受壓承載力應按下列公式計算： 式中：墊梁上部軸向力設計值； 墊梁在墻厚方向的寬度； 當荷載沿墻厚方向均勻分布時取1.0，不均勻分布時取0.8； 墊梁折算厚度； 分別為墊梁的混凝土彈性模量和截面慣性矩； 墊梁的高度； 砌體的彈性模量； 墻厚。墊梁上梁端有效支承長度按下式計算： 第三節 受拉、受彎和受剪構件計算一.受拉構件計算 式中：軸心拉力設計值； 砌體抗拉強度設計值； 受拉構件截面積。二、受彎構件計算1 抗彎承載力計算 式中：彎矩設計值； 砌體彎曲抗拉強度設計值； 截面抵抗矩；2 抗剪承載了計算 式中：剪力設計值； 砌體抗剪強度設計值； 截面面積矩； 截面慣性矩； 內力臂，對于矩形截面，； 截面高度； 截面寬度；三、受剪構件計算 沿通縫或階梯形截面破壞時受剪構件的承載力按下列公式計算： 當=1.2時 當=1.35時 式中：設計剪力； 水平截面面積； 砌體抗剪設計強度，對灌孔的混凝土砌塊砌體取 修正系數，當=1.2時，磚砌體取0.60，混凝土砌塊砌體取0.64； 當=1.35時，磚砌體取0.64，混凝土砌塊砌體取0.66； 剪壓符合受力影響系數，與的乘積可查表；