砌体结构第四章2

N（ 局 部 受 压 面 积 内 上 部向 轴力 设 计 值 N 0 0 Ab 0 N） ） 上 部 平 均 压 应 力 设 计。 值 mm 2 梁 端 底 面 受 压 应 力 图的 形完 整 性 系 数 ， 可 取 0.7， 对 过 梁 和 墙 梁 取 1.0。 Ab a0 bb，bb 为 垫 块 宽 ， a 0为 垫 块 下 有 效 支 承 长 。 度 a0 1 h mm f N （ 0
A0
wenku.baidu.com
Al
大于某一限值会出现劈 裂破坏，对规定上限
1.5
A0 （a h）h （b h1 h）h1
4）端部局压 (一面约束)
避免
A0
Al
大于某一限值会出现劈 裂破坏，对规定上限
1.25
A0 （a h）h
局部抗压强度提高系数规定小结
例：某房屋的基础采用MU10烧结普通砖和M7.5混合砂 浆砌筑，其上支承截面尺寸为250mm*250mm的钢筋混 凝土柱，柱作用于基础顶面中心处的轴向压力设计值 Nl=180kN，试验算柱下砌体的局部受压承载力是否满 足要求。
bb h0 0
2
2 当荷载沿墙厚方向均匀 分布时为 1.0，不均匀为 0.8。
4.2.5 计算示例
550
N0
例8
试验算房屋外纵墙上跨度为 5.8m 的大
Nl
梁端部下的砌体局部受压的承载力，已知 大梁的截面尺寸为 b×h=200mm×550mm ；
支承长度 a=190mm ，支座反力为 Nl=80kN ，
N 0 N l 2.4 2 fbb h0 N 0 垫梁上部轴向力设计值 （N）；N 0 Eb I b ; Eh bb 垫梁在墙厚方向的宽度 （m m）； h0 垫梁折算高度（ m m）；h0 23 Eb、I b 分别为垫梁的混凝土弹 性模量和截面惯性矩； hb 垫梁的高度； E 砌体的弹性模量； h 墙厚（m m）； a0 1 h , 垫梁上梁端有效支承长 度； f
1 0.35
1 0.8 1.22 2、求 值 0 0
砌体局部受压承载力为：
fAl=1.79 × 1.69 × 0.0625 × 106 × 10-3=189.1kN 可见，Nl=180kN< fAl =189.1kN满足要求。
4.2.2 梁端局部受压 梁支承在砌体上，受力后翘曲，梁端产生 转角，产生的压应力亦不均匀。
l 梁端砌体的压应力
A0 砌体局部抗压强度提高系数， 1 0.35 1; Ab Ab 垫块面积（mm 2）； ab 垫块伸入墙内的长度（mm）； bb 垫块的宽度（mm）；
0 f
现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力
由于现浇刚性垫块与梁端现浇成整体，当梁在荷载作用下发 生挠曲时，现浇刚性垫块与梁端一起发生转动变形，有效支承 长度a0计算公式与前面规定一致。
l 梁端上部砌体的内拱作用
根据试验结果，规范建议梁端支承处砌体的局部受压承载力 计算公式： N 0 Nl fAl
上部荷载的折减系数， 1.5 0.5
A0 A ，当 0 3时，取 0； Al Al
N（ 局部受压面积内上部轴向力设计值N 0 0 Al。 0 N） N （ 0
垫块上 N 0 及N l 合 力 的 影 响 系 数 ， 应 用 采 3时 的值 。
Nl 梁 端 支 承 压 力 设 计 值N （ ）。
刚性垫块下的砌体局部受压承载力计算公式： N 0 Nl 1 fAb N 0 0 Ab Ab abbb
1 垫块外砌体面积的有利影响系数，取0.8 ，且不小于1.0。
f 砌 体 的 抗 压 强 度 设 计（ 值MPa）
4.2.4 集中荷载下柔性的钢筋混凝土垫梁
梁端下设臵垫梁，一般是大梁或屋架端部支承在 钢筋混凝土圈梁上的情况，该圈梁即为垫梁，为长度 大于πh0的柔性垫梁。 此时，可以把垫梁看作是承受上部局部荷载N1和 上部墙体传来的均布荷载的弹性地基梁。
垫梁下砌体局部受压极限承载力：
此种破坏形态多发生在面积比A0/A1较
大时。
4.2.1 局部均匀受压

局压面积处局部破坏（“未裂先坏”） 这种破坏发生在局部受压构件的材料强度很 低时，因局部受压面积A1内砌体材料被压碎而使
整个构件丧失承载力，此时构件外侧未发生竖向
裂缝，故称之为“未裂先坏”。 三种破坏形态中，“一裂就坏”与“未裂先 坏”表现出明显的脆性，工程设计中必须避免发 生。一般应按“先裂后坏”来考虑。
l
梁垫下砌体的局部受压承载力仍按梁端直接支承在砌体上的 局部受压承载力计算，只是将局部受压面积A1改为支承面积 Ab=a0bb
l
现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力计算：
N 0 N l fAl 上 部 荷 载 的 折 减 系 数 ， 1.5 0.5
A0 A ， 当 0 3时 ， 取 0； Al Al
解：查表 得砌体抗压强度设计值f =1.69MPa。 砌体的局部受压面积：Al = 0.25× 0.25=0.0625m2 影响砌体局部抗压强度计算面积：A0=0.62 × 0.62=0.3844m2
砌体局部抗压强度提高系数：
=1+0.35 （0.3844/0.0625-1）0.5 =1.79<2.5
太大时(A0为影响局部抗压强度的 计算面积，A1为局部受压面积)。
4.2.1 局部均匀受压

劈裂破坏（“一裂就坏”）
这种破坏发生前无明显征兆，局部受
压构件受荷后未发生较大变形，一旦构 件外侧出现与受力方向一致的竖向裂缝， 构件立即开裂而导致破坏。
破坏时犹如刀劈，裂缝少而集中，故
称之为劈裂破坏或“一裂就坏”。
1）中心局压 (四面约束)
避免
A0
Al
大于某一限值会出现劈 裂破坏，对规定上限
2.50
A0 （a c h）h
2）边缘局压 (三面约束)
避免
A0
Al
大于某一限值会出现劈 裂破坏，对规定上限
2.0
A0 （b 2h）h
3）角部局压 (两面约束)
避免
梁底墙体截面处的上部荷载设计值为 240kN，窗间墙截面为 1200mm×390mm ，采 土小型空心砌块（强度等级为MU10 ）,以
200
390
用孔洞率不大于 35% 的多排孔轻骨料混凝
及Mb5等级的砂浆砌筑。
390
30
1200
解： 1、求f 值 查表3-7得f 2.45MPa,因是双排组砌乘以系数0.8 f 0.8x2.45 1.96 MPa 2、求 值 hc 550 梁端的有效长度为：a0 10 10 167.5mm 190mm f 1.96 取a0 167.5mm Al a0b 167.5x200 33500mm 2 A0 (b 2h)h (200 2x390)390 382200mm 2 A0 382200 11.4 3, 上部折减系数为 0 Al 33500
(3) 现浇垫块与梁端整体浇筑时，垫块可在梁高范围内设置。
垫块作用：为了扩大局部受压面积，当梁和屋架只搁臵在 较厚的壁柱上而未伸入墙内时，必需设臵刚性垫块。
刚 性 垫 块 下 的 砌 体 局受 部压 承 载 力 计 算 公 式 ： N 0 N l 1 fAb N 0 0 Ab Ab ab bb N0 垫 块 面 积 Ab 上 部 轴 向 力 设 计 值 （ N） ；
垫板下块体受压

套箍强化 在砌体局部面积上施加均匀压力时，
侧向压力 砌体处于三 向受压状态
按局部面积计算的抗压强度被大大提高，
由于四面未直接承受荷载的砌体，对中间 局部荷载下的砌体的横向变形起着箍束作
用，使产生三向应力状态，因而大大提高
了其抗压强度。

套箍
扩散强化
由于砖的搭缝，在1-2皮砖下荷载 实际已扩散到未直接受荷的砌体，由 于扩散作用引起砌体强度提高。
1 0.35
A0 1 1 0.35 11.4 1 2.13 2取 2 Al
3、验算 fA 0.7x2x1.96x0.335x103 91.92kN 80kN (安全)
例9
550
N0
Nl
如上例，除 Nl=110kN 并采用刚性垫
块外，其他条件不变，试验算局部受压
2
mm 梁端底面受压应力图形的完整性系数，可取0.7，对过梁和墙梁取1.0。 Al 梁下局部受压面积，Al a0b，b为梁宽，a0为梁端有效支承长度。
试验指出，当 A0/Al＞2 时，可忽略不计上部荷载对砌体 局部抗压的影响。《规范》偏于安全，取 A0/Al≥3时，不 计上部荷载的影响，即 N0=0。
7.8
a0 1
hc f
0 f
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 刚性垫块的影响系数；表4 3。
垫块上N l 作用点的位置可取0.4a0处。
δ1
5.4
5.7
6.0
6.9
7.8
现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力
由于现浇刚性垫块与梁端现浇成整体，当梁在荷载作用下发 生挠曲时，现浇刚性垫块与梁端一起发生转动变形，有效支承 长度a0计算公式与前面规定一致。
） 上部平均压应力设计值。
梁端有效支承长度
hc a0 10 （m m） f
其中 hc 梁的截面高度（mm）； f 砌体的抗压强度设计值（MPa）； Nl 梁端支承压力设计值。
在 计 算 荷 载 传 至 下 部体 砌的 偏 心 距 时 ： 对屋盖，假定 N l的 作 用 点 距 墙 的 内 面0 为 .33a0 ; 对楼盖，假定 N l的 作 用 点 距 墙 的 内 面0 为 .4a0。
局部均匀受承力算公式： Nl fAl
砌体局部抗压强度提高系数
GB50003 2001、 2011规定 墙段中部、角部、端部局部受压时，统一计算公式： A0 1 0.35 1 Al
影响砌体局部抗压 强度的计算 面积
砌体局部受压面积
局部受压面积本 身砌体的抗压强度
非局部受压面积所提供的侧向压力箍 束作用和压力扩散作用的综合影响
承载力。
390
1200
200
390
解： 设预制刚性垫块尺寸为Ab ab xbb 240x600 144000mm 2 1、求 1值 b0 (b 2h) 600 2x390 1380mm 1200mm 取b0 1200mm A0 390x1200 468000mm 2 A0 1 1.525 Ab
4.2.3 梁下设有刚性垫块
tb
tb
tb
刚性垫块的构造应符合下列规定:
(1) 垫块的高度 tb≥180mm，自梁边缘算起的垫块挑出长度不 宜大于垫块的高度 tb。 (2) 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。
l
梁垫下砌体的局部受压承载力仍按梁端直接支承在砌体上的 局部受压承载力计算，只是将局部受压面积A1改为支承面积 Ab=a0bb
l
a0 1
hc f
0 f
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 刚性垫块的影响系数；表4 3。
垫块上N l 作用点的位置可取0.4a0处。
δ1
5.4
5.7
6.0
6.9
Harbin Engineering University
砌体结构 （Masonry Structure）
郭庆勇 qingyongguo@yahoo.com 航天与建筑工程学院
第4章砌体结构的承载力计算
4.1 受压构件
砌 体 结 构
4.2 局部受压
第4章
4.3 轴心受拉、受弯和受剪
4.4 配筋砖砌体构件 4.5 配筋砖砌体简述
2
航天与建筑工程学院
4.2 局部受压
4.2.1 局部均匀受压

竖向裂缝发展导致的破坏
（“先裂后坏”）
紧靠局压面的砌体处于三向受
压状态，大大提高局压面积处砌 体抗压强度。
局压面下方一段长度上出现横
向拉应力，当此拉应力超过砌体 的抗拉强度时即出现竖向裂缝， 向上、下发展，破坏。
此种破坏形态多发生在A0/A1不