砌体构件承载力计算

第五章砌体构件承载力计算
学习本章的意义和内容：无筋砌体受压构件的破坏形态和影响受压承载力的主要因素，无筋砌体受压构件的承载力计算方法，梁下砌体局部受压承载力和梁下设置刚性垫块时的局部受压承载力验算方法以及有关的构造要求，无筋砌体受弯、受剪以及受拉构件的破坏特征及承载力的计算方法。

通过本章学习可以掌握土木工程中砌体结构构件计算的基本理论，为砌体结构设计奠定基础。

本章习题内容主要涉及：无筋砌体受压构件承载力的主要因素及承载力计算公式的应用；局部受压构件破坏的类型及公式的应用；砌体受拉、受弯、受剪构件的计算及应用范围。

一、概念题
（一）填空题：
1．无筋砌体受压构件按高厚比的不同以及荷载作用偏心矩的有无，可分为____________、____________、____________、____________、____________。

2．在截面尺寸和材料强度等级一定的条件下，在施工质量得到保证的前提下，影响无筋砌体受压承载力的主要因素是____________和____________。

3．在设计无筋砌体偏心受压构件时，《砌体规范》对偏心距的限制条件是___________。

为了减少轴向力的偏心距，可采用____________或____________等构造措施。

4．通过对砌体局部受压的试验表明，局部受压可能发生三种破坏，即____________、____________、____________。

其中，____________是局部受压的基本破坏形态；____________是由于发生突然，在设计中应避免发生，____________仅在砌体材料强度过低时发生。

5．砌体在局部受压时，由于未直接受压砌体对直接受压砌体的约束作用以及力的扩散作用，使砌体的局部受压强度_______________________。

局部受压强度用____________表示。

6．对局部抗压强度提高系数 进行限制的目的是__________________________________。

7．局部受压承载力不满足要求时，一般采用____________的方法，满足设计要求。

8．当梁端砌体局部受压承载力不足时，与梁整浇的圈梁可作为垫梁。

垫梁下砌体的局部受压承载力，可按集中荷载作用下___________计算。

9．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___________。

受剪构件承载力计算采用变系数的___________。

（二）选择题
1．一偏心受压柱，截面尺寸为490mm×620mm,弯矩沿截面长边作用，该柱的最大允许偏心距为[ ]：
a、217mm;
b、186mm;
c、372mm;
d、233mm。

2．一带壁柱的偏心受压窗间墙，截面尺寸如图1-5-1所示，轴向力偏向壁柱一侧，该柱的最大允许偏心距为[ ]：
a、167mm;
b、314mm;
c、130mm;
d、178mm。

图1-5-1
3．一无筋砌体砖柱，截面尺寸为370mm×490mm，柱的计算高度为3.3m，承受的轴向压
γ＝力标准值N k=150kN(其中永久荷载120kN,包括砖柱自重)，结构的安全等级为二级（
0 1.0）。

假设该柱用MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌筑，判断该柱最不利轴向力设计值及柱受压承载力关系式中右端项与下列接近的分别是[ ]
a、186.0kN, 240.30 kN;
b、184.5 kN, 243.90kN;
c、192.0kN, 211.46kN;
d、204.0 kN, 206.71kN;
4．一小型空心砌块砌体独立柱，截面尺寸为400mm×600mm，柱的计算高度为3.9m，承受的轴向压力标准值N k=200kN(其中永久荷载140 kN,包括砖柱自重)，结构的安全等级为二γ＝1.0）。

假设该柱用MU10混凝土小型空心砌块和Mb5混合砂浆砌筑，判断该柱最
级（
不利轴向力设计值及柱受压承载力关系式中右端项与下列接近的分别是[ ]
a、249kN, 425.7 kN;
b、273.0 kN, 298.0kN;
c、256.0kN, 317.0kN;
d、252.0 kN, 298.0kN;
5．一偏心受压柱，截面尺寸为490mm×620mm，柱的计算高度为5.0m，承受的轴向压力标准值N k=160kN，弯距设计值M=20kN.mm(弯矩沿长边方向) 。

假设该柱用MU10蒸压灰砂砖通砖和M5水泥砂浆砌筑，判断该柱受压承载力关系式中右端项与下列各项最接近的是[ ]
a、214.3 kN;
b、228.0kN;
c、192.9kN;
d、205.21kN;
6．如果条件同题5，设该柱用MU10烧结普通砖和M2.5混合砂浆砌筑，断该柱受压承载力关系式中右端项与下列各项最接近的是[ ]。

a、197.6 kN;
b、189.7kN;
c、218.9kN;
d、228.0kN;
7．一圆形砖砌水池，壁厚370mm,采用MU10烧结普通砖和M10水泥浆砌筑，池壁单位高度承受的最大环向拉力设计值为N=55 kN,下列与池壁的受拉承载力最接近的是[ ]。

a、70.3kN;
b、56.2kN;
c、162.4kN;
d、59.7kN;
8.一浅型矩形水池，池壁高1.2m（如图1-5-2所示）,采用MU10烧结普通砖和M10水泥砂浆砌筑，池壁厚490mm，忽略池壁自重产生的垂直压力。

下列与池壁的受弯承载力验算公式左、右两项关系最接近的是（）
a、2.88kN.mm<5.44kN.mm;
b、2.88 kN.mm<6.80 kN.mm;
c、3.46 kN.mm<6.80 kN.mm;
d、3.46 kN.mm<5.44kN.mm;
图1-5-2
(三)问答题
1．简述砌体受压时，随着荷载偏心距的变化截面应力变化情况。

2．影响无筋砌体受压构件承载力的主要因素有哪些?
3．无筋砌体受压构件对偏心距e有何限制，当超过限值时如何处理?
4．砌体局部受压强度提高的原因是什么?
5．影响砌体局部抗压强度提高系数γ的主要因素是什么？《砌体规范》为什么对γ取值给以限制？如何取值？
6．《砌体规范》对梁端刚性垫块有什么构造要求?
7．何谓梁端砌体的内拱作用？在什么情况下应考虑内拱作用？
8．砌体轴心受拉、受弯和受剪构件在工程中应用在哪些方面？
二、计算题
1．一无筋砌体砖柱，截面尺寸为490×620mm，采用MUl0烧结普通砖及M2.5水泥砂浆砌筑，柱的计算高度为5．6m，柱顶承受轴心压力标准值N k＝189.6kN（其中永久荷载135 kN,
γ＝1.0）。

试验算核柱截面承载力。

可变荷载54.6 kN），结构的安全等级为二级（
2．一矩形截面偏心受压柱，截面尺寸490×620mm，柱的计算高度为5.6m，承受轴向力设计值N=160 kN, 弯矩设计值M=13.55kN.m（弯矩沿长边方向）。

该柱用MU10烧结粘土砖和M5混合砂浆砌筑，但施工质量控制等级为C级。

试验算柱的承载力。

3．一单层单跨无吊车工业厂房窗间墙截面如图1-5-3,计算高度H0=7m,墙体用MU10单排孔混凝土Mb7.5混合砂浆砌筑,灌孔混凝土强度等级Cb20,混凝土砌块孔洞率δ=35%,砌体灌孔率ρ＝33%，承受轴力设计值N=155kN,M=22.44 kN.m,荷载偏向肋部。

试验算该窗间墙。

图1-5-3
4．一双向偏心受压柱，截面尺寸为490mm×620mm(图1-5-4)，用MU10烧结普通砖和M7.5混合砂浆砌筑。

柱的计算高度为4.8m,作用于柱上的轴向压力设计值为200 kN，沿b方向作用的弯矩设计值M b为20 kN.m，h方向作用的弯矩设计值M h为24 kN.m。

试验算该柱的承载力。

图1-5-4
5．一钢筋混凝土简支梁，跨度 5.8m,截面尺寸为b×h=200mm×400mm,梁的支承长度a=240mm,支承反力N l=60kN,窗间墙截面由上部荷载设计值产生的轴向力N u=240kN,窗间墙截面1200mm×370mm,采用MU10砖，M2.5混合砂浆砌筑,如图1-5-6。

试验算梁端支承处砌体的局部受压承载力。

图1-5-6
6．一混凝土大梁截面尺寸b×h=250mm×600mm,l0=6.5m,支承于带壁柱的窗间墙上，如图1-5-7。

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。

图1-5-7
7．一钢筋混凝土简支梁支承在240mm厚砖墙得现浇钢筋混凝土圈梁上，圈梁截面尺寸b ×h=240mm×180mm,混凝土强度等级为C20,砖墙用用MU10烧结普通砖砖、M5混合砂浆砌筑。

梁支承反力设计值为N l=100kN。

圈梁上还作用有0.2N/mm2的均布荷载。

试验算梁支承处垫梁下砌体的局部受压承载力。

8．某拱式砖过梁，如图1-5-8所示，已知拱式过梁在拱座处的水平推力标准值V=15kN,其中可变荷载产生的推力12 kN,作用在1-1截面上由恒载标准值引起的纵向力N k=20kN;过梁宽度为370mm,窗间墙厚度为490mm,墙体用MU10烧结粘土砖、M5混合砂浆砌筑。

试验算拱座截面1－1的受剪承载力。

图1-5-8 拱式砖过梁示意图。