单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,4.2 砌体局部受压计算,局部受压,是砌体结构常见的受力形式之一一、 截面局部均匀受压,,局部受压承载力计算公式如下：,,,(4-16),,,(4-17),,式中， 局部受压面积上荷载设计值产生的轴向力,,局部受压面积；,,局部抗压强度提高系数；,,影响局部抗压强度的计算面积梁端支承处砌体局部受压是砌体结构中最常见的局部受压情况梁端支承处砌体局部受压面上压应力的分布与梁的刚度和支座的构造有关多层砌体结构中的,墙梁,或钢筋混凝土,过梁,，由于梁与其上砌体共同工作，形成刚度很大的组合梁，弯曲变形很小，可认为梁底面压应力为,均匀分布,[图（a）]；,,桁架,或大跨度的梁的支座处为了传力可靠及受力合理，常在支座处设置中心传力构造装置[图（b）]，其压应力分布也可视为,均匀分布,梁端砌体均匀受压,,当梁端支承处砌体处于,均匀受压,时，其,局部受压承载力,按下式计算：,,二、,梁端,支承处,砌体非均匀局部受压承载力,支承在砌体墙或柱上的普通梁，由于其刚度较小，在上部荷载作用下均发生明显的挠曲变形。
下面讨论梁端下砌体处于,不均匀受压,状态时的,局部受压承载力,的计算问题当梁发生弯曲变形时梁端有脱离砌体的趋势，梁端底面没有离开砌体的长度称为,有效支承长度,梁端局部承压面积则为A,l,＝a,0,b（b为梁截面宽度）一般情况下a,0,小于梁在砌体上的搁置长度a，但也可能等于a令,,为梁端底面压应力图形完整系数；,,为边缘最大局压应力1.梁端有效支承长度,,按弹性地基梁理论有：,,为垫层系数；,,为墙体边缘最大变形；,,代入上式得：,,,,,,所以：,,,,经过简化： ( 单位为mm， 单位为MPa),,当a,0,大于实际支承长度a时，应取a,0,等于a,,2.上部荷载对抗压强度的影响,多层砌体房屋楼面梁端底部砌体局部受压面上承受的荷载一般由两部分组成：一部分为由梁传来的局部压力,N,l,，另一部分为梁端上部砌体传来的压力,N,0,设上部砌体内作用的平均压应力为,σ,0,，假设梁与墙上下界面紧密接触，那么梁端底部承受的上部砌体传来的压力,N,0,由于一般梁不可避免要发生,弯曲变形,，梁端下部砌体局部受压区在不均匀压应力作用下发生,压缩变形,，梁顶面局部和砌体,脱开,，,使上部砌体传来的压应力通过,拱作用,由梁两侧砌体向下传递，从而,减小了,梁端直接传递的压力，这种内力重分布现象对砌体的局部受压是,有利,的，将这种工作机理称为砌体的,内拱作用,。
梁端砌体的内拱作用,,将考虑内拱作用,上部砌体,传至,局部受压面积,A,l,上的压力用ψ,N,0,表示，试验表明内拱作用的大小与A,0,/A,l,比值有关：,,当A,0,/A,l,≥2时，内拱的卸荷作用很明显；,,当A,0,/A,l,<2，内拱作用逐渐减弱；,,当A,0,/A,l,=1时，内拱作用消失，即上部压力,N,0,应全部考虑3. 梁端砌体局部受压计算,,《规范》规定梁端砌体局部受压承载力采用如下公式计算：,,(4-22),,上部荷载的折减系数，当A,0,/A,l,大于等于3时，应取 等于0；,,局部受压面积内上部轴压力设计值；,,梁端支承压力设计值；,,上部平均压应力设计值（N/mm,2,）；,,梁端底面压应力图形完整系数，可取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0；,,梁端有效支承长度（mm），当a,0,大于a时，应取a,0,等于a ；,,梁端实际支承长度；,,梁的截面宽度；,,梁的截面高度；,,砌体的抗压强度设计值三、,垫块下砌体的局部受压,1. 梁下设置刚性垫块,垫块面积A,b,上由上部荷载设计值产生的轴压力，,(4-23),,垫块上N,0,和N,l,合力,的影响系数，不考虑纵向弯曲影响，取 的 值。
基本上是偏心受压公式垫块外砌体面积的有利影响系数，,,但不小于1.0， 为砌体局部抗压强度提高系数，以A,b,代替A,l,；,,,垫块面积（mm,2,）；,,垫块伸入墙内的长度（mm）；,,垫块的宽度（mm）2. 刚性垫块应符合下列要求：,,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 ；,,2）在带壁柱墙的壁柱内设置刚性垫块时，其计算面积应取壁柱范围内的面积，而不应该计算翼缘部分，同时壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应小于120mm;,,3）当现浇垫块与梁整体浇筑时，垫块可以在梁高度范围内设置3. 梁端设有刚性垫块时，梁端的有效支承长度按下式计算：,刚性垫块的影响系数0,0.2,0.4,0.6,0.8,,5.4,5.7,6.0,6.9,7.8,系数 值表,,在现浇梁板结构中，有时将梁端沿梁整高加宽或梁端局部高度加宽，形成整浇垫块(如图)整浇垫块下的砌体局部受压与预制垫块下砌体的局部受压有一定的区别，但为简化计算，也可按照预制垫块下砌体的局部受压计算梁端现浇整体垫块示意图,,,四、梁下设有垫梁的局部受压承载力计算,梁下设有长度大于 垫梁下的局部受压承载力计算:,,(4-27),,垫梁上部轴向力设计值（KN）；,,垫梁在厚度方向的宽度（mm）；,,当荷载沿厚度方向均匀分布时 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(mm) ；,,砌体的弹性模量；,,墙厚（mm）,,梁端支承处砌体,局部受压例题,钢筋混凝土大梁截面尺寸,b,×,h,=250mm×600mm,,l,0,=6.5m，支承于带壁柱的窗间墙上。
窗间墙截面上的上部荷载值为,N,u,=245 kN,,N,l,=110kN墙体用MU10烧结多孔砖、M5混合砂浆砌筑经验算，梁端支承处砌体的局部受压承载力不满足要求，试设计混凝土刚性垫块解： 设梁端刚性垫块尺寸,,a,b,=370mm,,b,b,=490mm,,t,b,=180mm,,,A,b,=,a,b,b,b,=370×490＝181300mm,2,,,A,0,=490×740＝362600mm,2,,,,,/,f,=0.54/1.5=0.36, 查表4-5 ＝5.94,,,,,由各力对截面形心轴取矩的平衡条件，可得,,,,,,,,,查表4-2， ≤3 =0.747,,,,,垫块下局压承载力按下列公式验算,,,,满足要求,,4.3 砌体受拉、受弯及受剪承载力计算,4.3.1 轴心受拉构件承载力计算,,对圆形水池或筒仓，在液体或松散材料的侧压力下，壁内只产生环向拉力时，可采用砌体结构(如图)轴心受拉构件承载力应按下列公式计算：,,(4-30),,,式中： ——轴心拉力设计值；,,——砌体的轴心抗拉强度 设计值圆形水池壁受拉示意图,,,4.3.2 受弯构件承载力计算,,在弯矩作用下的砌体，如砖砌平拱过梁和挡土墙等，均属受弯构件，其破坏形态有三种可能；沿齿缝截面破坏、沿砖和竖向灰缝截面破坏或沿通缝截面弯曲受拉而破坏。
此外在构件支座处还存在较大的剪力，因此还应进行受剪承载力验算1．受弯构件承载力计算公式为,,,（4-31）,,式中 ：,,,M,——弯矩设计值；,,——砌体弯曲抗拉强度设计值；,,,W,——截面抵抗矩；,,2．受弯构件的受剪承载力计算,,其计算公式为,,（4-32）,,式中：,,V——剪力设计值；,,——砌体抗剪强度设计值；,,b——截面宽度；,,z——内力臂(z＝I／S，对于矩形截面,取z=2,h,／3);,,I——截面惯性矩；,,S——截面面积矩；,,,h,——矩形截面高度4.3.3 受剪构件承载力计算,,在无拉杆拱的支座截面处，由于拱的水平推力，将使支座沿水平灰缝受剪在受剪构件中，除水平剪力外，往往还作用有垂直压力拱式砖过梁示意图,,(,验算拱座截面,1,－,1,的受剪承载力,),,因此，砌体沿水平灰缝的抗剪承载力，取决于沿砌体灰缝截面破坏时的抗剪承载力和作用在截面上的垂直压力所产生摩擦力的总和试验研究表明，当构件水平截面上作用有压应力时，砌体抗剪承载力有明显地提高，计算时应考虑剪压的复合作用沿通缝或阶梯截面破坏时受剪构件的承载力应按下式计算,:,,,(4-38),,式中,:,,,V,——,剪力设计值；,,,A,——,构件水平截面面积。
当有孔洞时，取砌体净截面面积；,,,——,砌体抗剪强度设计值，对灌孔的混凝土砌块砌体取,;,,——,修正系数,;,,当 时，砖砌体取,0.60,，混凝土砌块砌体取,0.64,；,,当 时，砖砌体取,0.64,，混凝土砌块砌体取,0.66,；,,,——,剪压复合受力影响系数；,,当 时，,,当 时，,,,——,永久荷载设计值产生的水平截面平均压应力；,,f,——,砌体抗压强度设计值；,,,——,轴压比，且不大于,0.8,小结,,砌体受拉、受弯构件的承载力按材料力学公式进行计算，受弯构件的弯曲抗拉强度的取值应根据构件的破坏特征取其相应的设计强度受剪构件（实际是剪压复合构件）承载力计算采用变系数的“剪摩理论”作业,,补充习题,1,、,2,、,3,、,4,,。