第三、四章 砌体结构的设计方法与无筋砌体计算

超过某一限值时会出现 危险的
劈裂破坏，规范对 r作了上限规定：
2.5
A0 (a c h)h
2.0
A0 (b 2h)h
1.5
A0 (a h)h (b h1 h)h1
1.25
A0 (a h)h
三、梁端支承处砌体的局部受压（局部非均匀受压）

砌体局部受压破坏有三种形 态：
1.因纵向裂缝发展引起的破坏；
在局部压力作用下，第一批裂缝大多发生 在距垫板1-2皮砖以下的砌体中，随着 N↑，裂缝数量增加，其中部分裂缝逐 渐向上或向下延伸并在破坏时连成一条 主要裂缝。这是较为基本的破坏形态。
2.劈裂破坏；
在局部压力作用下产生的纵向裂缝少而集 中，且初裂荷载与破坏荷载很接近，当 砌体内一旦产生纵向裂缝，便犹如刀劈 那样很快破坏。砌体面积大而局部受压 面积很小时，可能产生这种破坏。
n i 2
n 0 1.35SGk 1.4 ci SQik R f , ak i 1
变荷载分项系数。
SGk 永久荷载标准值的效应 ； SQk 可变荷载标准值的效应 ；
ci 第i个可变荷载的组合值系 数，一般情况取 0.7；
当仅有一个可变荷载则按下列最不利组合进行计算
3.因砌体强度低时产生局部压碎破 坏。
在工程中当墙梁的墙高与跨度之比较大， 砌体强度较低时，有可能产生梁支承附 近砌体被压碎的现象。
二、砌体截面局部均匀受压
在局部压力作用下，局部受压的砌体在产生纵向变形的同时还产生横向 变形，而周围未直接承受压力的部分象套箍一样阻止其横向变形，因此 与垫板接触的砌体处于双向或三向受压状态，其局部抗压强度大于一般 情况的抗压强度，这就是“套箍强化”。只要砌体内存在未直接承受压 力的面积，就有“应力扩散”现象，也可以在一定程度上提高局部抗压 强度。
二、灌孔砌块砌体的抗剪强度
1、灌孔砌块砌体的抗剪强度平均值:
f vg ,m 0.35 f g ,m
2、灌芯砌块砌体抗剪强度设计值：《11规范》按下式采用
fvg 0.20 f g0.55
三、灌孔砌块砌体的弹性模量E
单排孔且对孔砌筑的混凝土砌块砌体的弹性模量计算： E=2000fg
第四章 无筋砌体构件的承载力计算
4.2 局部受压 一、砌体局部受压的基本性能

局部受压是砌体结构中常见的一种受力状态，其特 点是在砌体的局部面积受有较大的荷载。 如：砖柱支承在基础上；梁支承在墙柱上。
局部均匀受压：作用在局部受压面积上的应力均匀分布。 局部不均匀受压：作用在局部受压面积上的应力非均匀分布。
砌体局部受压分为：


rG 1.35, rQ 1.0控制 说明： 0.376时，结构的可靠度由
0.376 时，结构的可靠度由 rG 1.2, rQ 1.4控制
偏心受压构件偏心距限 值e0 0.6 y ( y截面重心到受压边缘距 离）

其他几项可靠因素的调整：
1.住宅的活荷载由1.5KN/m² 调整为2kN/m² ； 2.风荷载由30年一遇改为50年一遇； 3.取消了较低的材料强度等级，砖的最低强度等级MU10；砌块MU5；砂浆 M2.5；
1、施工质量控制等级
确定砌体强度设计值时，采用《砌体工程施工质量验收规范》中规 定的B级为依据。 当采用A级或C级时，砌体强度设计值相应地予以提高或降低。 施工质量控制等级为B级时要求：现场质量管理；砂浆、砼强度； 砂浆拌合方式；砌筑工人。 对一般多层房屋宜按B级控制； 对配筋砌体剪力墙高层建筑，设计时宜选用B级的砌体强度指标， 而在施工时宜采用A级的施工质量控制等级，以提高这种砌体结构体 系的安全储备。

2、砌体强度设计值的确定
强度平均值——强度标准值——强度设计值。
3、砌体抗压强度设计值
使用3-3～3-9表时，应重视相应的附注。附注中明确了适用的砌块 类别，对会降低砌体抗压强度的错孔砌筑、厚度方向双排组砌、 T形 截面、独立柱等情况，规定了折减系数。
4.各类砌体的强度设计值在下列情况下应乘以调整系数 a
第三章 砌体结构的设计方法
3.1、按近似概率理论的极限状态设计方法 结构功能的极限状态：一般情况下常可由相应的构造措施保证，
因而不必像砼结构那样按正常使用极限状态进行验算。

承载能力极限状态设计表达式：直接给出了明确的永久荷载和可
0 1.2SGk 1.4SQ1k Qi ci SQik R f , ak
局部受压承载力计算公式如下：
Nl f Al
A0 1 0.35 1 Al
f — 砌体的抗压强度 rf — 砌体的局部抗压强度
式中， N l —局部受压面积上荷载设计值产生的轴向力 Al —局部受压面积； —局部抗压强度提高系数； A0 —影响局部抗压强度的计算面积。
A0
Al
1.5H 1.2H 1.25H 1.10H 1.0H
2.5Hu 2.0Hu 1.0Hl
1.5H 1.2H 1.25H 1.1H 1.0H 0.4s+0.2 H 0.6s
变截面柱下段 单跨
无吊车的单层和多层 房屋 弹性方案 刚弹性方案 弹性方案 刚弹性方案 刚性方案
多跨
表注： 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.独立砖柱，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；
3.2、砌体强度设计值
砌体抗压强度标准值: f f (11.645 ) f —砌体受压强度的变异系数，见表3.2。
k m f
砌体抗压强度设计值为: f f / f —砌体结构的材料性能分项系数，一般情况下，易按
k f
施工控制等级为B级考虑，取为1.6；当为C级时，取1.8
f k f m (1 1.645 f ) f m (1 1.645 0.17) 0.72 f m f fk rf 0.45 f m
f g ,m f m 0.94f c ,m或f g ,m f m 0.63f cu f m 空心砌块砌体的抗压强 度；
砌块砌体中灌芯混凝土 的面积与砌体毛面积的 比值；
f cu 灌注混凝土立方体抗压 强度平均值； f c ,m 灌注混凝土轴心抗压强 度平均值。
表4-1受压构件的计算高度H0
柱 房屋类别 带壁柱墙或周边拉结的 墙
排架方 向 弹性方案
刚性、刚弹性方 案
垂直排架方 向 1.25Hu 1.25Hu 0.8Hl
1.0H 1.0H 1.0H 1.0H 1.0H
s＞ 2H
2H≥s＞H
s≤H
有吊车的单层房屋
变截面柱上 段
2.5Hu 2.0Hu 1.0Hl
a
a
a
a
a
aபைடு நூலகம்
3.3、砌体轴心抗拉强度、弯曲抗拉强度和抗剪强 度设计值

在表3-10中查取的数值，需按附注要求作出适当的调整。
3.4、灌孔砌体砌块的抗压强度和抗剪强度设计值
一、灌孔砌块砌体的抗压强度: 空心砌块的竖向孔洞中灌以混凝土即芯柱，则灌孔后砌 块砌体的抗压强度必然高于空心砌体。 灌孔砌块砌体抗压强度平均值为：
H 0 — 受压构件的计算长度。 查表4 — 1 H — 构件的高度。 在房屋中即楼板或其他 水平支撑点间的距离。 底层，构件下端的支点 ，一般可取基础顶面， 当基础埋置较深时， 可取室内地坪或室外地 坪300 ~ 500m m; 山墙的H值，可取层高加山端尖 高度的一半。
注意：e≤0.6y，y—为截面中心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。
灌孔砌块砌体抗压强度设计值：
砌块采用MU10~MU20,混 凝土C10~C30的范围，少 量的高强混凝土灌孔砌体， 其抗压强度达不到上述公 式的计算值。因此采用上 述公式应受到限制：
fg f 2
f g f 0.82f c由于墙体的第一皮往往 设有清扫和检查孔， 此处的约束要差些，故 计算公式为： f g f 0.75 0.82f c f 0.6f c f 空心砌块砌体抗压强度 设计值； f c 灌芯混凝土轴心抗压强 度设计值。
4.1 无筋砌体受压构件
当压力作用于构件截面的重心时为轴心受压构件； M 不作用于重心时为偏心受压构件。偏心距
e N
M、N—为截面上所受的设计弯矩和轴力； e≤0.6y，y—为截面中心到轴向力所在偏心方向截面边缘 的距离。
1、受压短柱（β≤3）（不考虑纵向弯曲对承载力的影响）
偏心受压构件与 轴心受压构件承 载力的比值，称 偏心影响系数
1 1 ( 矩形截面） e ei 2 ei h 12 0 1 / 1 i
1 1 1 e 1 12 1 h 12 0
2
纵向弯曲产 生的附加偏 心距
最终系数的 计算公式

1 e 1 12 h 12
2
轴向受压构件（ e 0)0
α与砂浆强度等级有关的系数：
1 1 2
当砂浆强度等级≥M5时，等于0.0015； 当砂浆强度等级为M2.5时，等于0.002； 当砂浆强度等级为0时，等于0.009 。
1.上部荷载对局部抗压强度的影响 作用在梁端砌体上的轴向力，除梁端支 承压力 N 外，还有由于上部荷载产生 缝隙 的轴向力 N 0 。 当梁上荷载增加时与梁端底部接触的砌 体产生较大的变形，此时如上部荷载产 生的平均压力 0 较小时，梁端顶面与 砌体接触面将减小，甚至与砌体脱开。 0 的存在和扩散对梁端下部砌体有 横向约束作用，对砌体的局部受压是有 利。但随着的增加，上部砌体的压缩变 形增大，梁端顶部与砌体的接触面增大， 0 内拱作用逐渐减小， 的影响减小， A0 3 当 ，不考虑上部荷载的影响。 A
l
l
2.梁端有效支承长度 a0
梁端底面没有离开砌体的长度称为有效支承度 a0 a0 并不等于a，它取决于局部受压荷载、梁的刚度、砌体 的刚度。 若令 Nl l a0b —梁端底面压应力图形完整系数； l —边缘最大局压应力。
对于矩形截面：
1
1 1 12( e ) 2 h , h — 矩形截面在偏心方向的 边长
对于T形或其他形状，可用折算厚度 .
hT 3.5i代替h，仍按矩形截面公式计 算
2、受压长柱（β＞3）（考虑纵向弯曲对承载力的影响）
高厚比β和轴向力偏心距e 对受压构件承载力的影响系数
N fA
N 1 fA
砌体抗压强 度设计值
砌体偏心受压构件的 1 e / i关系曲线
偏心距的计算值不应超过0.6y（随着偏心距的增加，构件 所能承担纵向压力明显降低），当超过时，应采取减小轴 向力偏心距的措施。

N—为轴向力设计值； A—为截面面积，按毛截面计算；
1 1 ( e )2 i 轴心受压1 1 偏心受压1




有吊车房屋、跨度≥9米的梁下砖砌体、跨度≥7.5 米的梁下多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体 和混凝土小型空心砌块砌体，r 0.9 。 对无筋配筋砌体,其截面面积A＜0.3m2 时， r 0.7 A ；对配筋砌体，仅对砌体的强度设 计值乘以调整系数 ，当砌体的截面面积小于 0.2m² 时，此时 r 0.8 A 。构件截面面积以m2计。 砌体用水泥砂浆砌筑时，抗压强度 r 0.9 ； 抗拉、弯及剪 r 0.8 。 当施工质量控制等级为C级时， γa=0.89（配筋 砌体不允许采用C级）。 当验算施工中房屋的构件时， γa=1.1；由于砂 浆尚未硬化，砂浆强度可取为零。
构件高厚比的计算公式

对于矩形截面： H 0 ；
h
H0 对于T形截面：


。
hT

的取值：
采用烧结普通砖、烧结多孔砖、灌孔混凝土砌块时，取值1.0； 采用混凝土及轻骨料混凝土砌块时，取值1.1； 采用蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石时，取1.2 采用粗料石、毛石时，取值1.5。