第五章轴向受力构件2

偏心距超过截面核心范围，对于矩形截面即e/h>0.17时，或偏 心距未超过截面核心范围，但构件的高厚比β >16时，均不宜 采用网状配筋砖砌体。
承载力计算公式
N n fnA
fn

f
21
2e y


100
fy
Vs V 100 — 横向钢筋的体积配筋率
方格网配筋时， 2As 100
小偏心受压时，即 b
s 650 800

f
' y
s

fy
大偏心受压时，即 b
s f y x h0
组合砖砌体受压构件的构造要求
a. 面层混凝土强度等级宜采用C20。面层水泥砂浆强度等级 不宜低于M10。砌体砂浆的强度等级不宜低于M7.5；
b. 竖向受力钢筋的混凝土保护层厚度，不应小于表中的规定。 竖向受力钢筋距砌体表面的距离不应小于5mm。
当

3时，

1 1 12
e
2
h
当 3时，
1
12
e

h
1
1 12

1
0
2

1

0

1
1
2
e —轴向力的偏心距； h — 矩形截面轴向力所在偏心方向的边长；
—构件的高厚比；
— 与砂浆强度有关的影响系数 M5时，取0.0015
③ 计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间的 距离。
其他规定
a. 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，除按偏心受压验算外， 还应对较小边方向按轴心受压进行验算。
b. 轴向力的偏心距按内力设计值计算，并不应超过 0.6y，y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边 缘的距离。
Ab abbb — 垫块面积
a0 1
h a f
e N l (ab / 2 0.4a0 ) N0 Nl
0 f
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
5.4
5.7
6.0
6.9
7.8
3）需设垫块的位置
跨度大于6m的屋架或跨度大于以下数值的梁，应在 支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块；当墙中 设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。
1. 局部均匀受压的承载力计算
砌体局压分为 两种情况:
砌体局压破坏 形态：
竖向裂缝发展
劈裂破坏 垫板下块体受压
计算公式 N l fAl
1 0.35 A0 1 ——局部抗压强度提高系数
Al Al—局部受压面积；A0—局部受压计算面积
对于多孔砖砌 体和要求灌孔 的砌块砌体， 在（a）（b） （c）三种情 况下，尚应符 合γ≤1.5。
受压承载力计算式 N fA
构件的高厚比 矩形截面 H0 h T形截面 H0 hT
hT 3.5i T形截面的折算厚度
高厚比修正系数γ β
砌体材料类别

烧结普通砖、烧结多孔砖
1.0
混凝土及轻骨料混凝土砌块
1.1
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细石料、半细石料
1.2
N l — 梁端支承压力设计值（N） Al a0b
a0 10
hc a — 梁端有效支承长度（mm ） f
b — 梁宽；hc — 梁高
— 梁端底面压应力图形的完整系数，
可取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0
计算梁端荷载传至下部砌体的偏心距时，梁端的支 承压力Nl的作用点为：
3. 梁端下设有刚性垫块的砌体局部受压承载力计算 当梁端局压强度不满足要求或墙上搁置较大的梁、
刚性方案 刚弹性方案 弹性方案 S<32 32≤s≤72 S>72
S<20 20≤s≤48 S>48 S<16 16≤s≤36 S>36
构件截面面积A
对于各类砌体均应按毛截面计算；对带壁柱墙，其 翼缘宽度bf可按下列规定采用： ① 多层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度； 当无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度的 1/3； ② 单层房屋，可取壁柱宽加2/3墙高，但不大于窗 间墙宽度和相邻壁柱间距离；
例题5-16
形心的位置 截面惯性矩
回转半径 折算厚度
查表得： 0.336
f 1.30MPa
5.3.2 无筋砌体局部受压承载力计算
回顾：什么是局部受压？与构件受压的区别？
局压的抗压强度比轴心受 压强度有较大的提高
原因：1）套箍强 化——周边未直接受 压的部分约束了局部 荷载下部位的横向变 形；2）应力扩散。
计算时，对于砖墙与组合砌体一同砌筑的T形截面 构件，可按矩形截面组合砌体构件计算。但构件的 高厚比仍按T形截面考虑。
偏心受压构件
N

fA'
fc Ac'
s
f
' y
As'
s As
或
NeN

fS s

fc Sc,s
s
f
' y
As'
h0 a's
受压区高度x可按下式确定
c. 当现浇垫块与梁端整体浇筑时，垫块可在梁高范围内 设置（垫块底面与梁底面平齐）。
2）垫块下砌体的局部受压承载力计算公式 垫块下的砌体既有局压的特点，又有偏压的特点
N 0 N l 1 fAb — N0和N l 合力的影响系数，按 3、e / ab时计算 1 0.8 1.0 — 垫块外砌体面积的有利影响系数 N0 0 Ab — 垫块面积内上部轴压力设计值
桁架时，常在其下设置垫块。
梁和屋架搁置在较厚的壁柱上而未伸入墙内时，必 须设置刚性垫块。
1）刚性垫块的构造要求
a. 刚性垫块的高度tb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tb；
b. 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；
— —在x方向的附加偏心距
0 eb eh
b h
eih
h 12
1
1
eh h
— —在y方向的附加偏心距
0 eb eh
b h
当一个方向的偏心率不大于另一个方向的偏心率的5% 时，可简化为按另一个方向的单向偏心受压。
3. 无筋砌体构件的承载力计算
5.3.3 无筋砌体轴心受拉构件的承载力计算
Nt ft A
1. 无筋砌体受压构件 2. 砌体局部受压 3. 无筋砌体受拉
例题
5.3.4 配筋砌体构件
1. 网状配筋砖砌体构件 网状配筋砖砌体构件的工作机理，适用情况
钢筋和砂浆的黏结在一起，形成对砌体的横向约束， 间接提高砌体的抗压承载力。
fS N

fc Sc,N
s
f
' y
As'
e
' N
s AseN
0
eN e ea h 2 as
e
' N
e ea

h
2

a
' s
ea

2h 1 0.022
2200

钢筋的应力σ s的计算
组合砖砌体构件受压区相 对高度的界限值ξb，对于 HPB235级钢筋，应取 0.55；对于HRB335级钢 筋，应取0.425。
组合砖砌体承载力计算公式
轴心受压构件
N com
fA
fc Ac
s
f
' y
As'
fc — 混凝土或面层砂浆的轴心抗压强度设计值。 当砂浆为M15时，取5.2MPa；M 2时取3.5MPa；
M 7.5时取2.6MPa
s — 受压钢筋的强度系数，当为混凝土面层时取1.0；
为砂浆面层时取0.9
5) 网状配筋砖砌体所用的砂浆强度等级不应低于M7.5； 钢筋网应设置在砌体的水平灰缝中，灰缝厚度应保 证钢筋上下至少各有2mm厚的砂浆层。
2. 组合砖砌体构件
1) 砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合 砌体构件
适用情况：轴向力的偏心距e>0.6y时；对于厂房跨度不 超过18m、柱距为4~6m、轨顶标高不超过8m、吊车吨 位不超过20t的排架柱，一般可采用组合砖砌体。
asn
n
1
12
e

h
1
1 12

1
on
2

1

on

1
1
1 3

2
667
计算要求
1) 对于矩形截面构件，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， 还应对较小边方向按轴心受压进行计算。
2) 当网状配筋砌体构件下端与无筋砌体交接时，尚 应验算无筋砌体的局部受压承载力。
令 max max1
h0 23 Eb Ib / Eh
按静力等效换算成三角形分布，得分布长度s h0
计算公式
N0 N l 2.4 2 fbbh0 N0 bbh0 0 2 — 垫梁上部的轴向力设计值
h0 23
Eb Ib Eh
— 垫梁的折算高度
2 — 当荷载沿墙厚方向均匀分布时取1.0，不均匀时取0.5
2.梁端支承处砌体的局部受压承载力计算
a. 梁端支承处砌体的局部受压情况
压应力分布与梁的刚度和支座构造有关，有均匀分布
和非均匀分别两种。
压应力均匀分
梁与上部砌 体共同工作，
布时，仍按上 节公式计算
形成组合梁，
弯曲变形很
小
墙梁与过梁
中心传力构 造装置
b. 梁支承在砌体墙柱上时，梁端的有效支承长度a0
梁端局部承压面积为：
Al=a0b
假设：局压砌体各点的压缩 变形与压应力成正比，砌体 的变形系数为K
Nl Ka0 tana0b — 压应力不均匀系数
取K / f 0.7mm 1
简支梁N l

1 ql，tan
2

1 24Bc
ql 3
近似取Bc 0.3Ec Ic , 按C 20混凝土计算
M2.5时，取0.002；fc 0时，取0.009
2.无筋砌体矩形截面双向偏心受压构件承载力的影响系数

1
1 12
eb

eib
2


eh

eih
2

b h
eb 0.5x eh 0.5 y
eib
b 12
1
1
eb b
网状配筋砌体的构造要求
1) 网状配筋的体积配筋率，不应小于0.1%，并不应 大于1%。
2) 采用钢筋网时，钢筋的直径宜采用3~4mm；当采用 连弯钢筋网时，钢筋的直径不应大于8mm。
3) 钢筋网中钢筋的间距，不应大于120mm，并不应小 于30mm。
4) 钢筋网的竖向间距，不应大于五皮砖，并不应大于 400mm。
a. 对砖砌体为4.8m； b. 对砌块和料石砌体为4.2m； c. 对毛石砌体为3.9m。
4. 柔性垫梁下砌体的局部受压承载力
类似弹性地基梁 受集中荷载作用
ymax
垫梁下砌体处 max 0.306Nl / bb 3 Ehb /( Eb Ib )
Nl下深度为h0处 max1 2Nl / bbh0
假设：hc / l 1 / 11
源自文库
假设为抛物线
a0 10
hc f
c. 梁端下部砌体非均匀局部受压承载力
梁端底部砌体承
受的荷载由两部
分组成：梁传来 的局部压力Nl； 上部砌体传来的 压力N0
N 0 0 Al
内拱作用对砌体局 压有利，传至砌体
N0传递的内拱作用
的压力为ψN0
当A0 / Al 2时，内拱的卸荷作用明显；
结构设计原理
第五章 轴向受力构件 5.3 砌体结构轴向受力构件
5.3.1 无筋砌体受压承载力计算
1. 无筋砌体单向偏心受压构件的受力性能及影响系数
1) 偏心距的大小对构件破坏形态及受压承载力的影响 2) 侧向挠曲对承载力的影响
偏心距越大、高厚比越大，承载力越低
综合偏心距、高厚比的影响，引入系数φ
当A0 / Al 1时，内拱作用消失。
d. 计算公式
N0 N l fAl 1.5 0.5 A0 / Al — 上部荷载折减系数，当A0 / Al 3时，取为0
N0 0 Al — 局部受压面积内上部轴向力设计值（N） 0 — 上部平均压应力设计值（N / mm 2）
c. 砂浆面层的厚度，可采用30~40mm。当面层厚度大于 45mm时，其面层宜采用混凝土；
d. 竖向受力钢筋宜采用HPB235级钢筋，对于混凝土面层， 亦可采用HRB335级钢筋。受压钢筋一侧的配筋率，对砂 浆面层，不宜小于0.1%，对混凝土面层，不宜小于0.2%。 受拉钢筋的配筋率不应小于0.1%。竖向受力钢筋的直径， 不应小于8mm，钢筋的净间距不应小于30mm。
粗料石、毛石
1.5
构件的计算高度
与房屋的类别、横墙间距及构件的支撑条件有关 房屋的静力计算方案
静力计算方案
屋盖或楼盖的类别
整体式、装配整体式和装配式无檩 1 体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土
楼盖
装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、 2 轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或
木楼盖
3 瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖