砌体结构构件计算
《砌体结构》第3章 无筋砌体构件承载力计算
• 3.3.3 受剪构件计算 • 沿通缝或齿缝受剪构件的承载力，应按下式计
算。
• 3.3.4 计算示例
• 2)在确定影响系数 时，考虑到不同种类砌体 在受力性能上的差异，应先对构件高厚比分别 乘以下列系数：
• ①粘土砖、空心砖、空斗墙砌体和混凝土中型 空心砌块砌体1.0；
• ②混凝土小型空心砌块砌体1.1；
• ③粉煤灰中型实心砌块、硅ห้องสมุดไป่ตู้盐硅、细料石和 半细料石砌体1.2；
• ④粗料石和毛石砌体1.5。
• 图3.7 局部均匀受压
• 根据试验研究，砌体局部受压可能出现以下三 种破坏形式。
• (1)因纵向裂缝的发展而破坏
• ［图3.9(a)］ • (2)劈裂破坏 • ［图3.9(b)］
• 图3.9 砌体局部均匀受压破坏 • (3)局压面积下砌体的压碎破坏
• 3.2.2 砌体局部均匀受压 • (1)局部抗压强度提高系数 • 砌体的抗压强度为f，局部抗压强度可取为γf，
• (3)梁端支承处砌体局部受压承载力计算
• 根据局部受压承载力计算的原理，梁端砌体局 部受压的强度条件为
• 由梁端支座反力N1在局部受压面上引起的平均 应力为σ= ，于是，(3.28)式可表达为：
• 因此可得梁端支承处砌体的局部受压承载力计 算公式为：
• (4)梁端下设有垫块时砌体的局部受压承载力计 算
• ②当0.7y<e≤0.95y时，除按式(3.16)验算受 压构件的承载力外，为了防止受拉区水平裂缝 的过早出现及开展较大，尚应按下式进行正常 使用极限状态验算。
• ③当e>0.95y时，直接采用砌体强度设计 值计算偏心受拉构件的承载力：
• 3.1.6 计算示例 • 3.2 局部受压 • 3.2.1 概述
建筑施工手册 施工常用结构计算 砌体结构计算
2-4 砌体结构计算2-4-1 砌体结构的计算用表1．砌体和砂浆的强度等级砌体和砂浆的强度等级，应按下列规定采用：烧结普通砖、烧结多孔砖等的强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10；蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级：MU25、MU20、MU15和MU10；砌块的强度等级：MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5；石材的强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20；砂浆的强度等级：M15、M10、M7.5、M5和M2.5。
2．各类砌体的抗压强度设计值（表2-60~表2-64）烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值（MPa）表2-602．对独立柱或厚度为双排组砌的砌块砌体，应按表中数值乘以0.7；3．对T形截面砌体，应按表中数值乘以0.85；4．表中轻骨料混凝土砌块为煤矸石和水泥煤渣混凝土砌块。
轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值（MPa）表2-63注：1．表中的砌块为火山渣、浮石和陶粒轻骨料混凝土砌块；2．对厚度方向为双排组砌的轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值，应按表中数值乘以0.8。
毛石砌体的抗压强度设计值（MPa）表2-643．各类砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值（表2-65）沿砌体灰缝截面破坏时砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值（MPa）表2-65沿齿缝沿齿缝沿通缝烧结普通砖、烧结多孔砖蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖混凝土砌块注：．对于用形状规则的块体砌筑的砌体，当搭接长度与块体高度的比值小于时，其轴心抗拉强度设计值f t和弯曲抗拉强度设计值f tm应按表中数值乘以搭接长度与块体高度比值后采用；2．对孔洞率不大于35%的双排孔或多排孔轻骨料混凝土砌块砌体的抗剪强度设计值，可按表中混凝土砌块砌体抗剪强度设计值乘以1.1；3．对蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体，当有可靠的试验数据时，表中强度设计值，允许作适当调整；4．对烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖砌体，当有可靠的试验数据时，表中强度设计值，允许作适当调整。
砌体结构构件的承载力计算
无筋砌体受压构件的承载力，除构件截面尺 寸和砌体抗压强度外，主要取决于构件的高 厚比β和偏心距e。
无筋砌体受压构件的承载力可按下列统一公
N≤φfA 查影响系数φ表时，构件高厚比β按下式计算： β=γβH0/h
1. 对T
2. β=γβH0/hT
○ 其中，高厚比修正系数γβ按表 1采用； ○
3 局部受压
压力仅仅作用在砌体部分面积上的受力状态称为局部受压。 局部受压是砌体结构中常见的受力形式，如支承墙或柱的基础顶面， 支承钢筋混凝土梁的墙或柱的支承面上，均产生局部受压，如图 3所 示。前者当砖柱承受轴心压力时为局部均匀受压，后者为局部不均匀 受压。 其共同特点是局部受压截面周围存在未直接承受压力的砌体，限制了 局部受压砌体在竖向压力下的横向变形，使局部受压砌体处于三向受 压的应力状态。
图 3 砖砌体局部受压情况
3.1 砌体局部均匀受压的计算
1 0.35 A0 1
Nl≤γfAl
A1
砌体的局部抗压强度提高系数γ按下式计算：
○ 试验结果表明，当A0/Al较大时，局部受压砌体试件受荷后未发生较大变形，但一旦试件外侧出
现与受力方向一致的竖向裂缝后，砌体试件立即开裂而导致破坏。
为了避免发生这 种突然的脆性破 坏，《规范》规 定，按式（ 6） 计算所得的砌体 局部抗压强度提 高系数γ尚应符
一．3m2，则砌体抗压强度设计值应乘以调整系
γa=A+0.7=0.18+0.7=0.88 由β=γβH0/h=13.5及e/h=0，查附表1a得影
响系数 φ=0.783。 φγafA=187.38kN＞159.58kN
【例 2】已知一矩形截面偏心受压柱，截面为490mm×620mm， 采用强度等级为MU10烧结普通砖及M5混合砂浆，柱的计算高度 H0=5m，该柱承受轴向力设计值N=240kN，沿长边方向作用的 弯矩设计值M=26kN·m
砌体结构无筋砌体构件承载力的计算
H0 h
1.2 3.3 0.37
10.7
查表3-1得：
= 0.853
fA 0.853 1.612 0.181 106 248 .88 103 N
248.88kN N 246.4kN
满足要求。
第18页/共80页
（3）施工质量控制等级为C级的承载力验算
当施工质量控制等级为C级时，砌体抗压强度设计值 应予降低，此时
应力扩散现象：砌体内存在未直接承受压力的面积，就有应力扩散的现象， 可在一定程度上提高砌体的抗压强度。
解：1沿截面长边方向按偏心受压验算
偏心距
M 15 10 6
e
125 mm 0.6 y 0.6 310 186 mm
N 120 10 3
第25页/共80页
e 125 0.202 h 620
H0 h
1.2 6000 620
11.61
查表3-1得： = 0.433
柱截面面积A=0.37×0.62=0.229m2<0.3 m2 γa=0.7+0.229=0.929 查表2-9得砌体抗压强度设计值为1.83Mpa， f=0.929×1.83=1.70 Mpa
73.67kN N 71.85kN 满足要求。
第23页/共80页
点评：本例也是轴心受压柱，还需注意以下两点：① 施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体的强度和稳定性，可按 砂浆强度为零进行验算；②注意多个强度设计值调整系数 γa的采用。
第24页/共80页
例3-3一矩形截面偏心受压柱，截面尺寸为 370mm×620mm，计算高度H0=6m，采用MU15蒸压粉 煤灰普通砖和M5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级。 承受轴向力设计值N=120kN，沿长边方向作用的弯矩设计 值M=15kN·m，试验算该偏心受压砖柱的承载力是否满足 要求？
03砌体结构构件的承载力计算
h
0.2
或
T
0.225 0.49 0.46 0.42 0.39 0.36 0.34 0.31 0.29 0.27 0.26 0.24 0.22 0.21
e h
0.25 0.45 0.42 0.39 0.36 0.34 0.31 0.29 0.27 0.25 0.24 0.22 0.21 0.20 0.275 0.42 0.39 0.36 0.33 0.31 0.29 0.27 0.25 0.24 0.22 0.21 0.19 0.18 0.3 0.38 0.36 0.33 0.31 0.29 0.27 0.25 0.23 0.22 0.21 0.19 0.18 0.17
或
0.025 0.99 0.95 0.91 0.86 0.82 0.77 0.72 0.67 0.62 0.595 0.53 0.49 0.46 0.42 0.39
0.05 0.97 0.90 0.86 0.81 0.76 0.71 0.66 0.61 0.57 0.53 0.49 0.45 0.42 0.39 0.36
一、短柱的承载力分析 如图3.2所示为承受轴向压力的砌体受压短柱。如果按材 料力学的公式计算，对偏心距较小全截面受压(图3.2(b))和偏 心距略大受拉区未开裂(图3.2(c))的情况，当截面受压边缘的 Nu 应力σ达到砌体抗压强度f 时，砌体受压短柱的承载力为：
N u ＝
1 ey 1 2 i
h
T
0.1 0.89 0.78 0.73 0.67 0.61 0.56 0.51 0.47 0.43 0.39 0.36 0.33 0.31 0.28 0.26 0.125 0.84 0.73 0.67 0.62 0.56 0.52 0.47 0.43 0.40 0.36 0.33 0.31 0.28 0.26 0.24 0.15 0.79 0.67 0.62 0.57 0.52 0.47 0.43 0.40 0.36 0.33 0.31 0.28 0.26 0.24 0.22
第三章无筋砌体受压构件计算
在截面尺寸和材料强度等级一定的条件下，以 及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构件的高厚比
和相对偏心距。
《砌体规范》用承载力影响系数Ψ考虑以上两种 因素的影响。
（2） 在设计无筋砌体偏心受压构件时，偏心距 过大，容易在截面受拉边产生水平裂缝，致使 受力截面减小，构件刚度降低，纵向弯曲影响 增大，构件的承载力明显降低，结构既不安全 又不经济，所以《砌体规范》限制偏心距不应 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）。
h 12 0
三、受压构件承载力计算
砌体材料类别 烧结普通砖、烧结多孔砖 混凝土及轻骨料混凝土砌块 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石
粗料石、毛石
1.0 1.1 1.2 1.5
本章小结
（1） 无筋砌体受压构件按照高厚比的不同以及 荷载作用偏心距的有无，可分为轴心受压短柱、 轴心受压长柱、偏心受压短柱和偏心受压长柱。
I
2、受剪承载力计算公式 VS
Ib
M ftmW
V fvbz
z I S
三、受剪构件（P41）
V ( fv 0 ) A
当永久荷载分项系数γG=1.2时
0.26 0.082 0
f
当永久荷载分项系数γG=1.35时
0.23 0.065 0
f
【例1】截面490×620mm的砖柱，采用 MUl0烧结普通砖及M2.5水泥砂浆砌筑， 计算高度H0＝5．6m，柱顶承受轴心压 力标准值Nk＝189.6kN（其中永久荷载 135 kN,可变荷载54.6 kN）。试验算 核柱柱底截面承载力（柱体容重为 18kN/m2）。
N A
My I
N A
(
第三节、砌体结构构件的承载力计算
【解】(1)弯矩作用平面内承载力验算
e M 20 0.125m <0.6y＝0.6×310=186mm
N 160
满足规范要求。
MU10蒸压灰砂砖及M5水泥砂浆砌筑，查表得
＝1.2；
将
HO h
1.2 5 9.68 0.62
及
e 125 h 620
=0.202
代入公式（10.1.3）得
柱底截面承载力为：
a fA
＝0.465×0.9×1.5×490×620×10－3＝191kN＞150kN。 (2)弯矩作用平面外承载力验算
对较小边长方向，按轴心受压构件验算，此时
将
HO h
1.2 5 12.2代4入公式（10.1.3）得
0.49
o
1
12
10.0011 512.2420.816
上部荷载折减系数可按下式计算 ＝1.5-0.5Ao
Al
式中 A l —局部受压面积，Al aob ，b 为梁宽，a o 为
有效支承长度；当 A o 3 时，取 ＝0。
惯性矩
I 2 0 23 0 4 2 0 0 0 20 4 12 0 0 2 45 9 53 0 40 9 5 0 22
12
12
＝296×108mm 回转半径：
i I 296108 202mm A 725000
T型截面的折算厚度 hT3.5i3.5×202＝707mm 偏心距
10.35 Ao 1
Al
（11－21）
式中:
Ao—影响砌体局部抗压强度的计算面积,按图10.1.5 规定采用。
【例10.1.4】一钢筋混凝土柱截面尺寸为250mm×250mm， 支承在厚为370mm的砖墙上，作用位置如图10.1.9◆所示， 砖墙用MU10烧结普通砖和M5水泥砂浆砌筑，柱传到墙上 的荷载设计值为120KN。试验算柱下砌体的局部受压承载力。
配筋砌体结构构件承载力计算
配筋砌体结构构件承载力计算
配筋砌体结构是一种常见的建筑结构形式，其主要是通过在砌体构件中加入钢筋以提高承载力和抗震性能。
在进行配筋砌体结构构件的承载力计算时，需要考虑砌体的强度、钢筋的强度以及构件的几何形状等因素。
下面将详细介绍配筋砌体结构构件承载力计算的相关内容。
首先，需要了解几个关键概念：
1.配筋率：指构件中钢筋的截面积与构件截面积之比。
2.强度增长系数：砌体受压构件由于受到钢筋的约束，其承载能力较无钢筋构件有较大的增长。
为了考虑这个增长的影响，会引入一个强度增长系数。
1.确定构件的几何形状和配筋形式。
2.根据设计要求和材料属性，选取砌体和钢筋的强度等级。
3.根据构件要求和受力情况，做出假设和约束条件。
4.计算构件的自重和附加荷载，包括垂直荷载和水平荷载。
5.根据荷载的大小和分布情况，计算构件的等效荷载。
6.计算构件的抗震强度，包括承载力和剪切强度等。
7.检查构件的外观尺寸和配筋率是否满足规范要求。
8.进行构件的强度校核，包括构件的受拉强度和受压强度等。
9.根据校核结果进行构件设计调整和优化。
在实际计算中，可以通过软件进行计算和分析，如有限元分析软件或钢筋混凝土结构设计软件等，以提高计算效率和准确性。
同时，需要遵循相关规范和标准的要求，确保结构的安全性和可靠性。
总之，配筋砌体结构构件的承载力计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素的综合影响。
通过合理的假设和准确的计算，可以为砌体结构的设计和施工提供科学的依据，从而确保建筑结构的安全性和稳定性。
(整理)砌体结构钢筋算法
从计算设置学平法之九——砌体结构的计算设置介绍砖混结构的特点：承重主要是砖、砌块，混凝土的马牙槎柱、拉结筋与圈梁一起使建筑更整体、更坚固。
目前，框架结构中砖混部分，主要是用于填充墙、跨度较大墙、阳台、屋面女儿墙、出屋面构筑物等。
在施工过程中，一般是先扎好构造柱钢筋，再砌墙，布置砌体加筋、圈梁、过梁，最后浇注构造柱混凝土，或者分段浇注。
在框架结构中，一般是在有构造柱位置，框架梁顶和底预留钢筋，在框架柱上预留砌体拉结筋。
下面我们一起来学习一下砖混结构中各构件的特点及钢筋的计算：一、算量基本方法:一、构造柱：构造柱的计算与框架柱是有区别的。
框架柱各构造都可参照03G101图籍计算，而构造柱较多是大样直接给出了长度等值，所以构造柱创造性很大，基本没有严格的规范，但是也有规律可循。
构造柱分类：砌体结构计算设置中，第8项【是否属于砖混结构】。
选择“是”，按照砖混结构构造柱计算；选择“否”，按照框架填充墙构造柱计算。
下面就分别介绍两种结构中构造柱的算法：（一）砖混结构：1.基础层：（1）纵筋①构造柱下有混凝土基础或圈梁，构造柱则以混凝土基础或圈梁生根，纵筋插筋长度=基础深度−混凝土基础厚度或圈梁高度+Lae+Lle；构造柱内纵筋的锚固长度Lae、搭接长度Lle在03G363图籍第5页中给出了取值：根据03G363图籍第22页，构造柱锚入混凝土基础。
在软件中，通过【节点设置】中【构造柱遇混凝土基础插筋节点】来实现，见下图：其中节点二是按传统算法，即伸至基底弯折，与框架柱相似，但此处的弯折一般会在总说明或备注里给出，而不需要像框架柱那样去判断。
②构造柱下无混凝土基础或圈梁时，构造柱伸入基础砖墙内。
底层纵筋长度=500+室内外高差+Lle (其中：Lle是楼层（首层）地面标高以上的搭接长度)根据03G363图籍第20页在软件中，通过【节点设置】中【构造柱遇非混凝土基础插筋节点】来实现，见下图：绑扎：底层纵筋长度=LaE（当前层当前位置柱顶标高−当前层当前位置柱底标高-保护层）+上层露出长度+LlE焊接：底层纵筋长度=LaE（当前层当前位置柱顶标高-当前层当前位置柱底标高-保护层）+上层露出长度（2）箍筋：长度=(b-2*保护层+h-2*保护层)*2+2*弯折长度+8*d构造柱遇混凝土基础：根数=2(取计算设置中的设定值)+ceil((基础层高-基础厚度-起步)/加密间距)+1注：当(基础层高-h)<=0时，N=2(取计算设置中的设定值)构造柱遇非混凝土基础：根数=ceil（(LaE-起步）/加密间距)+12.中间层：（1）纵筋截面无变化：中间层钢筋连续通过：纵筋长度=层高+搭接（绑扎），纵筋长度=层高-500+500（焊接）截面有变化：有两种情况。
砌体结构构件承载力的计算[详细]
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有可能 ＜ ，0 因此除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心
受压进行验算，使 N ≤
0 fA
（2）为了考虑不同种类砌体在受力性能上的差异，在确定影响系数φ
时应先对构件高厚比β分别乘以高厚比修正系数γβ。即构件高厚比β计
算公式为：对矩形截面 β=γβH0 / h；对T形截面β=γβH0 / hT。
2、偏心受压砖砌体设计
（1）选择砌体截面尺寸、材料强度等级
（2）计算轴向力设计值N及弯矩设计值M
（3）计算偏心距e=M/N
(4) 计算高厚比β
（5）判别e/y 若e/y≤0.6 采用无筋砌体；若e/y>0.6 采用配筋砌体；
（6）查 ， 由β及 e/h 或 e/hT查表
（7）查γa及f ( 8 ) 计算 ，f并A比较N与 ，判fA断构件是否安全。
承载能力极限状态－－对应于结构或构件达到最大承载力或达到不 适于继续承载的变形。
正常使用极限状态－－对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的
某项规定限值。
3、结构上的作用、作用效应和结构抗力
（1）、结构上的作用－－指使结构产生内力、变形、应力或应变
的所有原因。
（2）、作用效应－－指各种作用施加在结构上，使结构产生的内
规范中考虑纵向弯曲和偏心距影响的系数:
1
12
e
h
1
2
1 12
1
0
1
影响系数查表。
四、受压构件承载力的计算
无筋砌体受压构件的承载力计算公式：
N fA
－－高厚比和轴向力偏心距对受压构件承载力的影响系数。
构件高厚比：
矩形截面：
H0 h
T形截面：
H0 hT
不同砌体材料的高厚比修正系数。
砌体和混凝土构件三维计算使用说明
砌体和混凝土构件三维计算使用说明一、本菜单三维计算的使用条件本菜单使用SATWE计算砌体结构，调用的是SATWE的8层版本，主要用于以下两个方面。
1、砌体结构中混凝土构件的设计计算砌体结构中，常包含大量的钢筋混凝土构件，如各层楼盖中的主梁、次梁，特别是大跨楼面中常见的交叉梁系等。
在各层的开敞部位还常有柱的布置。
利用SATWE这样的三维计算软件计算这些混凝土构件效率高、效果好。
并且，计算完后可直接接力计算结果，作梁、柱、剪力墙等混凝土结构部分的施工图设计，操作和混凝土结构相同。
2、复杂砌体结构三维分析在实际工程中常出现各种复杂砌体结构，如平面不规则或立面不规则的砌体结构，或超出规范限值的跨度、体型、层数、纵横墙间距的砌体结构等。
对于这类的砌体结构，地震计算的底部剪力法已经不能完全适用，一般应补充使用振型分解法计算。
SATWE采用振型分解法计算砌体结构，计算中按照砌体的弹性模量，假设砌体墙为各向同性的均质材料。
因此本菜单为设计人员提供了一种辅助手段，使设计人员在处理这类结构时，有一个可供参考的结果。
二、砌体结构整体有限元三维分析计算“砌体和混凝土构件三维计算”采用SATWE的三维有限元计算方法计算砌体结构，它与[砌体结构]菜单的第一项‘砌体结构辅助设计’中的菜单3“砌体信息及计算”的计算方法不同。
后者是设计计算砌体结构的主流方法，在规范控制的砌体结构体型、层数、高度、平面布置的要求内，全面体现了规范的要求，可用于绝大多数砌体结构的设计。
该菜单采用底部剪力法计算地震作用，砌体的截面设计及验算内容全面。
对于底层框架、抗震墙房屋也按照规范的要求做了调整。
本菜单的SATWE的三维有限元计算方法，把砌体墙假定为各向同性的均质材料墙体，与混凝土剪力墙一样，不同的只是其弹性模量和容重，这样就可以用分析剪力墙结构的方法来分析这些复杂的砌体结构。
虽然砌体墙是各向异性材料墙体，把它作为各向同性的均质材料墙体分析，从理论上讲可能存在一定误差，从工程实际应用，其误差应该是可以接受的。
砌体结构构件的计算方法-练习题word精品文档10页
例6.2.1 截面尺寸＜0.3m2 砖柱的砌体抗压强度设计值条件：一轴心受压砖柱，截面尺寸为370mm×490mm，材料强度等级为砖MU10，混合砂浆M7.5，施工质量控制等级为B级。
要求：砌体的抗压强度设计值答案：（1）根据《规范》表 3.2.2-1得砌体的抗压强度设计值 f =1.69N/mm2（2）A=0.37×0.49=0.18m2＜0.3m2 ，根据《规范》3.2.3条第2款得调整系数γa=0.7+0.181=0.881（3）采用的砌体抗压强度设计值γa f=0.881×1.69=1.489 N/mm2例6.2.2 施工质量控制等级为C级砖柱的砌体抗压强度设计值条件：某截面为490mm×620mm的砖柱受轴向压力作用，采用强度等级为MU20烧结多孔砖及强度等级为M7.5的水泥石灰砂浆砌筑，施工质量控制等级为C级。
要求：砖柱的砌体抗压强度设计值答案：（1）由《规范》表3.2.1-1查得f=2.39MPa（2）因施工质量控制等级为C级，根据《规范》3.2.3条第4款得砌体强度设计值调整系数γa=0.89。
（3）采用的砌体抗压强度设计值γa f =0.89×2.39=2.13MPa。
例6.2.3 施工阶段砖柱的砌体抗压强度设计值条件：一承受轴心压力的砖柱，截面尺寸370mm×490mm，采用烧结普通砖MU10，施工阶段，砂浆尚未硬化，施工质量控制等级为B级。
要求：施工阶段砖柱的砌体抗压强度设计值答案：（1）施工阶段，砂浆尚未硬化，根据《规范》3.2.4条砂浆强度为0。
（2）A=0.37×0.49=0.181m2 ＜0.3m2 ，根据《规范》3.2.3条第2款得调整系数γa=0.7+A=0.7+0.181=0.881。
（3）查《规范》3.2.3条第5款，当验算施工中房屋的构件时，γa为1.1。
（4）查《规范》表3.2.1-1，f =0.67 MPa。
二、组合砖砌体构件计算
二、组合砖砌体构件计算(一)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1．适用范围若无筋砖砌体受压构件的截面尺寸受到限制，或设计不经济，以及当轴向力偏心距e >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)时，宜采用砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组成的组合砖砌体构件。
对于砖墙与组合砌体一同砌筑的T形截面，可按矩形截面组合砌体构件计算。
但构件的高厚比β仍按T形截面考虑，截面翼缘宽度亦按规定选用。
2．构造要求组合砖砌体是由砌体和面层混凝土(或面层砂浆)两种材料组成，故应保证它们之间有良好的整体性和共同工作能力。
(1)面层混凝土强度等级宜采用C20。
为了防止钢筋锈蚀，保证钢筋和砂浆面层与砖砌体之间有足够的粘结强度，面层水泥砂浆强度等级不宜低于M10。
砌筑砂浆的强度等级不宜低于M7．5。
(2)竖向受力钢筋的混凝土保护层厚度，不应小于表16-3-2中的规定。
竖向受力钢筋距砖砌体表面的距离，不应小于5rnm。
构件类别环境条件室内正常环境露天或室内潮湿环境墙15 25柱25 35(3)砂浆面层的厚度，如果太薄将不满足保护层厚度等构造要求，太厚则施工困难，结硬时砂浆易开裂，不能保证粘结质量。
砂浆面层的厚度，可采用30～45mm，当面层厚度大于45mm时，其面层宜采用混凝土。
(4)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％，其目的是增大组合砖砌体的承载力及延性等。
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。
(5)箍筋的直径，不宜小于4mm及0．2倍的受压钢筋直径，并不宜大于6mm箍筋的间距不应大于20d(d为受压钢筋的直径)及500mm，并不应小于120mm。
(6)当组合砖砌体构件一侧的竖向受力钢筋多于4根时，应设置附加箍筋或拉结钢筋。
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e 200 = hT 707
ϕo =
ϕ=
1 1 + αβ 2
1 = = 0 .930 2 1 + 0 .0015 × 0 .707
1
2
e 1 1 1 + 12 + ( − 1) 12 ϕ o h
=
1 1 1 1 + 12 0.283 + ( − 1) 12 0.930
ϕ=
1 e 1 1 1 + 12 + ( − 1) 12 ϕ o h
2
轴向力的偏心距
矩形截面： 矩形截面：偏心方向的边长 Ｔ形截面：h=ht=3.5i 形截面：
轴心受压构件的稳定系数
第十章 砌体结构
10.0.2 砌体结构的力学性能 2.无筋砌体受压构件承载力计算 无筋砌体受压构件承载力计算： 2.无筋砌体受压构件承载力计算：
第十章 砌体结构
10.0.2 砌体结构的力学性能 2.无筋砌体受压构件承载力计算 无筋砌体受压构件承载力计算： 2.无筋砌体受压构件承载力计算：
将轴向力偏心距和构件高厚比对受压构件承载力的 来考虑。 影响采用同一系数 ϕ 来考虑。 砌体轴压承载力和偏压承载力的通用公式： 砌体轴压承载力和偏压承载力的通用公式：
抗拉强度取决于：灰缝与块材间的粘结强度， 抗拉强度取决于：灰缝与块材间的粘结强度，破坏在界面上发生
第十章 砌体结构
10.0.2 砌体结构的力学性能 砌体承载能力的的特点： 砌体承载能力的的特点： ： 无筋砌体强度设计值： 无筋砌体强度设计值
抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。 抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。 远大于抗拉
N ≤ ϕfA
砌体所受的 轴向力设计值
砌体抗压强度设计值
截面面积， 截面面积，按毛截面计算 高厚比β和轴向力偏心距e 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
第十章 砌体结构
10.0.2 砌体结构的力学性能 2.无筋砌体受压构件承载力计算 无筋砌体受压构件承载力计算： 2.无筋砌体受压构件承载力计算：
砌体结构
MASONRY STRUCTURE
0 1 2 3 4
砌体结构的材料及力学性能 砌体结构构件计算 刚性方案房屋计算 砌体房屋构造要求 过梁、挑梁、 过梁、挑梁、雨篷
第十章 砌体结构
10.0.2 砌体结构的力学性能 10.1 砌体结构构件计算
10.1.1 无筋砌体受压构件承载力计算
砌体承载能力的的特点： 砌体承载能力的的特点： 抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。 远大于抗拉 抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。
ϕo =
轴压构件 稳定系数 与砂浆强度等级 有关的系数
1 1 + αβ
2
构件高厚比
的取值： 的取值： 当砂浆强度等级大于或等于M5 M5时 等于0.0015 0.0015； 当砂浆强度等级大于或等于M5时，等于0.0015； 当砂浆强度等级等于M2.5 M2.5时 等于0.002 0.002； 当砂浆强度等级等于M2.5时，等于0.002； 当砂浆强度等级等于0时，等于0.009 。 当砂浆强度等级等于0 等于0.009
−3
fA = 0 . 465 × 0 . 9 × 1 . 5 × 490 × 620 × 10
= 191 KN > N = 150kN
(2)弯矩作用平面外承载力验算 (2)弯矩作用平面外承载力验算
短边方向， 短边方向，按轴压验算
β =γβ
Ho 5 = 1 .2 × = 12 .24 h 0 .49
ϕ = ϕo =
（2）矩形截面受压构件， 矩形截面受压构件， 偏心方向截面边长>非偏心方向截面边长时， 偏心方向截面边长>非偏心方向截面边长时， 除按偏心受压计算外，还应对小边长方向， 除按偏心受压计算外，还应对小边长方向， 按轴压重新计算。 按轴压重新计算。
第十章 砌体结构
10.1.1】某截面为370 490mm的砖柱 370× 的砖柱， 【例10.1.1 砌体结构的力学性能 10.0.2 】某截面为370×490mm的砖柱，柱计算高度为 5m，采用强度等级为MU10的烧结普通砖及M5 MU10的烧结普通砖及M5的混合砂浆 5m，采用强度等级为MU10的烧结普通砖及M5的混合砂浆 砌筑， 150kN， 砌筑，柱底承受轴向压力设计值为N＝150kN，结构安全等 级为二级，施工质量控制等级为B 级为二级，施工质量控制等级为B级。试验算该柱底截面是 否安全。 否安全。
γβ
不同砌体的高厚 比修正系数
矩形截面： 矩形截面：偏心方向的边长 形截面： Ｔ形截面：h=ht=3.5i
第十章 砌体结构
10.0.2 砌体结构的力学性能 受压构件计算应注意的两个问题： 受压构件计算应注意的两个问题
（1）轴向力偏心距的限值： 轴向力偏心距的限值： e0≤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
【解】(1)弯矩作用平面内承载力验算 (1)弯矩作用平面内承载力验算
20 490 M = = 0.125m = 125mm < 0.6 y = 0.6 × = 147 mm e= N 160 2
MU10蒸压灰砂砖及M5水泥砂浆砌筑， MU10蒸压灰砂砖及M5水泥砂浆砌筑，查得 γ β = 1.2 蒸压灰砂砖及M5水泥砂浆砌筑
Ho 5 e 125 β =γβ = 1 .2 × = 9.68 = = 0.202 h 0.62 h 620
第十章 砌体结构
10.0.2 砌体结构的力学性能 1 1 ϕo = = = 0.877 2 2 1 + αβ 1 + 0.0015 × 9.68
ϕ=
1 e 1 1 1 + 12 + ( − 1) 12 ϕ o h 1
o
向力设计值N 150kN，弯矩设计值为M 向力设计值N＝150kN，弯矩设计值为M＝30kN·m，施工 质量控制等级为B 偏心压力偏向于带壁柱一侧， 质量控制等级为B级，偏心压力偏向于带壁柱一侧，试验算 截面是否安全？ 截面是否安全？
【解】 （1） 计算截面几何参数
A = 2000 × 240 + 490 × 500 = 725000mm
α
第十章 砌体结构
10.0.2 砌体结构的力学性能 2.无筋砌体受压构件承载力计算 无筋砌体受压构件承载力计算： 2.无筋砌体受压构件承载力计算：
Ho β =γβ h
受压构件计算高度
构件高厚比
的取值： 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 1.0； 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 1.1； 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， 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 1.5。 采用粗料石、毛石时，取值1.5。
第十章 砌体结构
10.0.2 砌体结构的力学性能 1.无筋砖砌体受压破坏三阶段： 无筋砖砌体受压破坏三阶段： 无筋砖砌体受压破坏三阶段
第一阶段：加载→ 第一阶段：加载→单块砖内 出现细小裂缝 N1=50%～ N1=50%～70%Nu 第二阶段：细小裂缝→穿过 第二阶段：细小裂缝→ 几皮砖的连续裂缝 N2=80%～ N2=80%～90%Nu 第三阶段： 第三阶段：若干皮砖的连续 裂缝→ 裂缝→贯通整个构件的纵向 裂缝，形成半砖小柱， 裂缝，形成半砖小柱，失稳 破坏。 破坏。 N3=Nu
H 0 5000 β= = = 13.5 h 370
第十章 砌体结构
10.0.2 砌体结构的力学性能
1
【例10.1.1】 】
1 = = 0.785 ϕ = ϕo = 2 2 1 + αβ 1 + 0.0015 × 13.5
ϕγ a fA = 0.785 × 0.88 ×1.5 × 0.18 ×10 = 187 KN
1 1 + αβ
2
1 = = 0 . 816 2 1 + 0 . 0015 × 12 . 24
ϕγ a fA = 0.816× 0.9 ×1.5 × 490× 620×10−3 = 333】 如图所示带壁柱窗间墙， MU10烧结粘土 【例10.1.3】 如图所示带壁柱窗间墙 采用MU10 10.0.2的水泥砂浆砌筑，计算高度，采用MU10烧结粘土 砌体结构的力学性能 ，柱底承受轴 M5的水泥砂浆砌筑 砖、M5的水泥砂浆砌筑，计算高度H ＝5m H 5m，
满足规范要求
第十章 砌体结构
10.0.2 砌体结构的力学性能 （2）承载力验算
MU10烧结粘土砖与M5水泥砂浆砌筑， MU10烧结粘土砖与M5水泥砂浆砌筑，查表得 烧结粘土砖与M5水泥砂浆砌筑
【例10.1.3】 】
γ β = 1.0
= 0 . 283
β =γβ
Ho 5.0 = 1 .0 × = 7 .07 hT 0.707
2
【例10.1.2】 】
=
1 1 1 + 12 0.202 + ( − 1) 12 0.877
2
= 0.465
第十章 砌体结构
【例10.1.2】 】
10.0.2 砌体结构的力学性能 MU10蒸压灰砂砖与M5水泥砂浆砌筑的 砖砌体抗压强度设计值f=1.5MPa
ϕγ
a
γ a = 0 .9
-3
2
= 0.388
ϕγ a fA = 0.388 × 0.9 ×1.5 × 725000 ×10 =380kN > 150kN
第十章 砌体结构
抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。 抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。 远大于抗拉 的承载力