砌体结构承载力计算

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1、第三节第三节 砌体结构构件承载力计算砌体结构构件承载力计算3-1 受压构件承载力计算墙、柱矩形 T 形1、分类2、截面形式3、计算类型全截面受压计算局部受压计算受压构件偏心受压 Nxyxy单向偏心受压 双向偏心受压 轴心受压 NxyxyNxyxy一、概述Date1砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算二、受力分析（一）受压短柱的承载力分析 随着偏心距的增大构件所 能承担的纵向压力明显下降A 砌体截面面 积 f 砌体抗压强度设计 值 偏心影响系 数 e 轴向力偏心 矩i 截面的回转半 径，矩形截面 ： T形或其他形状截面 ： h 截面长 边 I 截面沿偏心方向的惯性 矩A 截面面 积 hT

2、代替h3-1 受压构件承载力计算hT 折算厚度， 引进偏心 影响系数Date2砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算（二）受压长柱的受力分析3-1 受压构件承载力计算纵向弯曲的影响 偏心距 e附加偏心距 ei +e=0 矩形截面纵向弯曲系数 规范中考虑纵向弯曲 和偏心距影响的系数 ： 与砂浆强度等级有关的系数当砂浆强度等级M5时，=0.0015 当砂浆强度等级为M2.5时，=0.002 当砂浆强度为零时，=0.009Date3砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算三、受压构件承载力计算公式3-1 受压构件承载力计算A 截面面积，对各类砌体均应按毛截面计 算 （一）考虑的影响 N 轴

3、向力设计 值高厚比和轴向力偏心距e对受压构件承载力的影响系数f 砌体抗压强度设计值按砌体结构设计规范表3.2.1-1表3.2.1-7采 用 矩形截面 T 形截面 H0h 不同砌体材料的高厚比修正系 数 按砌体结构设计 规范D.0.1条查表 受压构件的计算高度，按砌 体结构设计规范表5.1.3采用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Date4砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算3-1 受压构件承载力计算（二）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，即：（三）e的限值 y 截面重心到轴

4、向力所在偏心方向截面边缘的距 离 1、修改构件截面尺寸和形状 （如；增加梁高或增加墙垛） 2、设置具有中心装 置的垫块或缺口垫块 当轴向力的偏心距超过规定限值（ ）时，可采取以下措施： 三、受压构件承载力计算公式Date5砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算四、例题3-1 受压构件承载力计算【例2-1】截面为bh=490mm620mm的砖柱，采用MUl0砖及M5混合砂浆砌筑 ，施工质量控制等级为B级，柱的计算长度H0=7m；柱顶截面承受轴向压力设计 值N=270kN，沿截面长边方向的弯矩设计值M=8.4kNm；柱底截面按轴心受压 计算。试验算该砖柱的承载力是否满足要求? 【解】 1、柱

5、顶截面验算 从规范表3.2.1-1查得=1.50MPa A=0.490.62=0.3038m20.3m2，取a=1.0 （1）沿截面长边方向按偏心受压验算： e=M/N=8.4/270=0.031m=31mmN=270kN （2）沿截面短边方向按轴心受压验算： =H0/b=1.07000/490=14.29, 查表得 =0.763 则 fA=0.7631.50.3038106=347.7kNN=270kN 满足要求满足要求Date6砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算四、例题3-1 受压构件承载力计算【例2-1】截面为bh=490mm620mm的砖柱，采用MUl0砖及M5混合 砂浆砌筑

6、，施工质量控制等级为B级，柱的计算长度H0=7m；柱顶截 面承受轴向压力设计值N=270kN，沿截面长边方向的弯矩设计值 M=8.4kNm；柱底截面按轴心受压计算。试验算该砖柱的承载力是 否满足要求? 【解】 2、柱底截面验算砖砌体的重力密度=18kN/m3，则柱底轴心压力设计值=H0/b=1.07000/490=14.29，查表得 =0.763 fA=347.7kNN=321.7kNN=270kN+1.35180.490.627kN=321.7kN(采用以承受自重为主的内力组合)可见柱底截面承载力满足要求Date7砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算3-1 受压构件承载力计算【例2-

7、2】截面尺寸为1000mml90mm的窗间墙，计算高度H0=3.6m，采用MUl0 单排孔混凝土小型空心砌块对孔砌筑，M5混合砂浆，承受轴向力设计值 N=125kN，偏心距e=30mm，施工质量控制等级为B级，试验算该窗间墙的承载 力。若施工质量控制等级降为C级，该窗间墙的承载力是否还能满足要求?【解】 (1)施工质量控制等级为B级 A1.00.19=0.19m2 f=0.892.22=1.98N/mm2=H0/h=1.13600/190=20.84, e/h=30/190=0.158 e=30mmN=125kN，满足要求(2)施工质量控制等级为C级砌体抗压强度设计值应予降低 f=1.981.

8、6/1.8=1.76N/mm2 fA0.3521.760.19106=117.7kN f 1.0Date12砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算 3-2 砌体局部受压承载力计算二、局部均匀受压承载力计算NL 局部受压面积上荷载设计值产生的轴向 力 三、梁端支承处砌体局部受压 （一）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NLf ALDate13砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算 3-2 砌体局部受压承载力计算三、梁端支承处砌体局部受压 (二)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

9、有提高作用，但超过一定范围后， 这种有利影响降低。即：当A0/AL3时，不考虑上部荷载影响。 Date14砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算 3-2 砌体局部受压承载力计算三、梁端支承处砌体局部受压 (三)梁端支承处砌体的局部受压承载力计算N0+NLAL 上部荷载折减系数，=1.5-0.5A0/AL，当A0/AL3时，取=0；N0由上部荷载设计值产生的轴向力， N00AL；NL梁端荷载设计值产生的支承压力；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。 0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）Date15砌体结构第三节

10、第三节 砌体结构构件承载力计算砌体结构构件承载力计算四、梁下设有刚性垫块3-2 砌体局部受压承载力计算 N0+NL 1 AbN0 垫块面积Ab内上部轴向力设计值； N0 =0Ab垫块上N0及NL合力的影响系数，应采用规范D.0.1条取值 ：1垫块外砌体面积的有利影响系数， 1=0.81Ab垫块面积； Ab=abbbbb 垫块的宽度垫块tb 垫块的高 度ab垫块伸人墙内的长度垫块上Nl合力点 位置可取0.4a0处 Date16砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算砌体结构构件承载力计算1 刚性垫块a0计算公式的系 数刚性垫块上表面梁端有效支承长度a0计算公式 ：(bb-b)/2tb 1、t

11、b180mm，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； 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 刚性垫块的构造要求：Date17砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算五、粱下设有长度大于h0的钢筋混凝土垫梁 3-2 砌体局部受压承载力计算 N0+NL2.42bbh0N0=bbh00/2N0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 ）2 当荷载沿墙厚方向均匀分布时，2取1.0，不均匀分布时2可取0.5h0垫梁的折算高度(mm)Eb、

12、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Date18砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算六、例题3-2 砌体局部受压承载力计算 【例2-4】如右图所示的钢筋混凝土梁，截面尺寸 bh=250mm500mm，支承长度a=240mm，支座反力 设计值Nl=70kN，窗间墙截面尺寸1200mm240mm，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。AL=0.71.591.5045650=76.2kNNl=70kN，满足要求。 【解】查规范表3.2.1-1，f=1.50MPa取a0=182.6m

13、m AL=a0b=182.625045650mm2 A0=240(250+2240)=175200mm2 A0/A=175200/45650=3.8383,取=0(即不考虑上部荷载)，取=1.59钢筋混凝土梁若Nl=90kN，怎么办？Date19砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算 3-2 砌体局部受压承载力计算 【例2-5】在例2-4中若Nl90kN，其他条件不 变，设置刚性垫块，试验算局部受压承载力 。 【解】由例2-4计算结果可知，当Nl90kN时 ，梁下局部受压承载力不满足要求。设预制 垫块尺寸为abbb=240mm600mm, 垫块高度 为180mm，满足构造要求。则 AL=

14、Ab=abbb240600144000mm2 A0/AL=259200/144000=1.8 1=0.8=0.81.313=1.051 上部荷载产生的平均压应力 ： 0/f=0.52/1.50=0.35, 查表1=5.93 因为 600+2240=1080mm NN0+Nl=165kNNl合力点至墙边的位置为 0.4a0=0.4108.3=43.3 mm Nl对垫块重心的偏心距为 el120-43.3=76.7mm 垫块承重的上部荷载为 N00Ab=0.5214400075kN 作用在垫块上的轴向力 NN0+Nl75+90165kN轴向力对垫块重心的偏心距 e=Nlel/(N0+Nl)=907

15、6.7/(75+90)=41.8mm, e/ab=41.8/240=0.174 查表(3), =0.732满足要求Date21砌体结构第第 三节 砌体结构构件承载力计算3-3 轴心受拉、受弯和受剪构件 一、轴心受拉构件（例：圆形水池、筒仓 ） 圆形水池W 截面抵抗距ft 砌体的轴心抗拉强度设计 值Nt 轴心拉力设计 值二、受弯构件 （例：过梁、挡土墙）1、受弯承载力 2、受剪承载力 M 弯矩设计 值 ftm 砌体的弯曲抗拉强度设 计 值VfVbZ V 剪力设计值 fv 砌体的抗剪强度设计 值b、h 截面的宽度和高度 Z 内力臂， Z=I/S，当截面为矩形时，取Z=2h/3 I、S 截面的惯性矩和面积矩 受弯构件MftmW Ntft A Date22砌体结构第三节第三节 砌体结构构件承载力计算三、受剪构件5-3 轴心受拉、受弯和受剪构件 V(V+0)A V 截面剪力设计 值 A 水平截面面积，当有孔洞时，取净截面面 积 fv 砌体的