11无筋砌体构件

教 授
博 士
李 章 政
建筑结构设计原理
土木工 程专业
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土木工程专业：建筑结构设计原理
11.2 无筋砌体构件局部
受压承载力计算
11.2.1 局部受压的受力特点 和破坏形态
➢局部受压的受力特点
❖压力扩散
• 局部区应力大 • 远离局部区应力小
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❖上部荷载折减系数
1.5 0.5 A0
Al
0
且 Al a0b
❖承载力条件
N 0Nl fAl
其中 N0—上部压力设计值=0Al
—梁端底面压力图形的完整系数，可
取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0
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➢梁端设刚性垫块时砌体局部受压
❖垫块的构造要求
1）刚性垫块的高度不宜小于180 mm，自梁 边算起的垫块挑出长度不宜大于垫块高度tb；
❖周围砌体套箍作用
• 周围砌体约束局部受压砌体的侧向膨胀 • 局部砌体三向受压 • 抗压强度得以提高
➢局部受压破坏形态
❖先裂后坏（多数情况） ❖劈裂破坏：一裂就坏 ❖局部受压面积下砌体
表面压碎
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11.2.2 砌体局部均匀受压 承载力计算
➢局部抗压强度提高系数
N 0Nl 1 fAb
其中 1 —垫块外砌体面积的有利影响系数，1=0.8
且不小于1.0
—垫块上N0及Nl合力的影响系数（对垫块偏心），
按3计算或查表
Nl 作用点位置0.4a0处，且
a0 1
hc f
0 / f
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
5.4
5.7
6.0
6.9
7.8
注：表中其间的数值可采用插入法求得。
a0 10
hc f
10
550 1.30
205.7
mm
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< a =240 mm Al a0b 205.7 200 4.114104 mm2
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A0 (370 200 370 ) 370 3.478105 mm2
A0 Al
3.478105 4.114 104
例题11.8
验算图示房屋外纵墙上梁端下砌体局部受压
承载力。梁截面200mm550mm，支承长度 a=240mm，梁端反力设计值Nl=80kN。梁底 墙体截面由上部荷载产生的轴向力设计值 165kN，窗间墙截面1200mm 370mm，采用 MU10烧结普通砖和M2.5混合砂浆砌筑。
解：
f=1.30 N/mm2
11.4.2 受剪构件承载力计算
➢受剪承载力的有利影响
❖沿水平灰缝截面或阶梯形截面抗剪 ❖垂直压应力可增加摩擦力 提高抗剪
承载力
➢受剪承载力公式 修正系数
V ( fv 0 ) A
剪压复合受力影响系数
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V ( fv 0 ) A
—修正系数。
11.4.1 轴心受拉构件承载力计算
➢受拉实例
❖圆形水池 ❖筒仓
➢受拉承载力： Nt ft A
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例题11.9
采用MU15烧结普通砖，M10水泥砂浆砌筑的 圆形水池，池壁内环向拉力为73kN/m，选择 池壁厚度，以下何项是正确的？
A. h=240mm
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➢垫梁下砌体局部受压承载力计算
Nl N0 2.42 fbbh0
N0 bb h0 0 / 2
垫梁折 算高度
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h0 23
Eb Ib Eh
荷载沿墙厚方向
均匀分布时2=1.0 不均匀分布时2=0.8
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B. h=370mm
C. h=490mm
解：
D. h=620mm
ft = 0.190.8=0.152 N/mm2 A = 1000h
Nt ft A = 10000.152h=152h
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h Nt 73 10 3 480.2 152 152
mm
答案为C
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措施之一就是加刚性垫块：500240180
Ab 500 240 1.2 10 5 mm2 A0 1200 370 4.44 10 5 mm2
1 0.35 A0 1
Al 1 0.35 4.44 1 1.575 2.0
1.2
0
165 10 3 1200 370
0.3716
1 0.8 0.81.575 1.26
8.45 3
0
1 0.35 A0 1 1 0.35 8.45 1
Al 1.96 2.0
fAl 0.7 1.96 1.30 4.114 10 4 N
73.4 kN
N0 Nl 0 80 80 kN
梁端下砌体局部受压承载力不满足要求！
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0.69
N0 Nl 44.6 80 124 .6 kN 1 fAb 0.69 1.26 1.30 1.2 10 5 N 135.6 kN
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承刚 载性 力垫 满块 足下 要砌 求体 ！局
部 受 压
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11.3 无筋砌体构件受弯 承载力计算
当G=1.2 时：砖砌体 =0.60 混凝土砌块砌体 =0.64
当G=1.35时：砖砌体 =0.64 混凝土砌块砌体 =0.66
—剪压复合受力影响系数
当G=1.2时：
0.26 0.082 0
f
当G=1.35时：
0.23 0.065 0
f
0——永久荷载设计值产生的水平截面平均压应力
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Al=150240=3.6 104 mm2 A0= (240+150+120)240=1.224 105 mm2
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1 0.35
A0 1 1 0.35
1.224105 1
Al
3.6 104
1.54 1.5 两边约束
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取： =1.5
fAl 1.5 1.30 3.6 10 4 N 70.2 kN
2.5
1 0.35
A0 Al
1
规定值
2.0 1.5
1.25
Al ——局部受压面积
A0 ——影响局部抗压强度的计算面积
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关于A0
➢承载力计算公式
Nl f Al
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例题11.6
图示砖砌体局部受压平面，其局部抗压强度 提高系数 ，应取以下何项数值？（ ）
2）在计算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，同时壁柱上垫块伸入翼墙内的长 度不应小于120mm；
3）当现浇垫块与梁端整体浇筑时，垫块可 在梁高范围内设置。
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❖承载力条件
垫块面积Ab=abbb 成为局部受压面积Al
A. 2.15
B. 2.28
C. 2.00
D. 2.30
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❖解：
Al 200 200 4 10 4 mm2 A0 (490 200 490 ) 490 5.782105 mm2
1 0.35
A0 1 Al
1 0.35
5.782104 1 4 104
2.28 2.0 三边约束
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取： =2.0
正确答案：C
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例题11.7
截面为150mm240mm的钢筋混凝土柱，支 承在厚240mm的砖墙上（砖MU10，混合砂 浆M2.5）。柱的轴向压力设计值N0=50 kN， 试验算柱下砌体局部受压承载力。
解： f=1.30 N/mm2
➢受弯构件实例
❖平拱过梁：竖向荷载 ❖挡土墙：土压力 ❖围墙：水平风荷载
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➢受弯承载力
❖弯曲抗拉
M ftm W ❖弯曲抗剪
V fvbz
内力臂 z=I/S,对于矩形截面 z = 2h/3
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11.4 无筋砌体构件受拉 受剪承载力计算
Nl N0 50 kN
柱下砌体局部受压承载力满足要求！
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11.2.3 砌体局部非均匀 受压承载力计算
➢梁端支承处砌体的局部受压
❖梁端有效支承长度
a0 10
hc f
实际支承长度a
hc—梁截面高度 f —砌体抗压强度设计值
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N/mm2 0 0.3716 0.286
f 1.30
N0 0 Ab 0.37161.2 105 N
44.6 kN
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5.7
6.0 0.4
5.7 0.2
(0.286
0.2)
5.83
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a0 1
hc 5.83 f
550 1.30 119.9
mm
e
Nl (120 0.4a0 ) N0 Nl
80 (120 0.4 119.9) 44.6 80
46.3
mm
e 46.3 0.193 h 240
0.73Fra Baidu bibliotek
0.73 0.68 0.2 0.175
(0.193
0.175)
0.69
1 1 12(e /
h) 2
1
112 0.1932