第18章砌體結構構件承載力計算§18-1受壓構件承載力計算§18-2砌體局部受壓承載力計算§18-3軸心受拉、受彎及受剪承載力計算§18-4配筋磚砌體的承載力計算§18-1受壓構件一、受壓短柱不考慮縱向彎曲，但考慮彎矩（偏心距）18.1

按彈性材料計算：

偏壓構件截面應力分布18.1

按材料力學公式計算得到的值偏小，即承載力偏小。有以下幾個原因：材料力學假定的是彈性材料，而砌體是彈塑性材料，其截面的實際應力分布不是直線而是曲線；當截面存在應變梯度時，砌體抗壓強度會提高；對于偏心距較大的情況，截面開裂后，實際的偏心距減小了。18.1

在試驗研究的基礎上，砌體規范提出下列不分偏心距大小、統一的偏心距影響系數計算公式：任意截面

矩形截面18.1

構件發生縱向彎曲時，其效果相當于截面在原始偏心距的基礎上增加了一個附加偏心距，當偏心距e=0時，二、受壓長柱18.1

當偏心距e=0時，穩定系數矩形截面：回代：18.1

式中：與砂漿強度等級有關。

砂漿強度等級≥M5M2.5

0α0.00150.0020.00918.1

高厚比高厚比修正系數反映不同砌體受壓性能有差異計算高度計算厚度：非矩形截面采用折算厚度。18.1

高厚比修正系數1）燒結普通磚、燒結多孔磚：1.02）混凝土小型空心砌塊：1.13）蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、細料石和半細料石：1.24）粗料石和毛石砌體：1.518.1

一般的偏心受壓構件，同時受到偏心距的影響和高厚比的影響。規范采用一個系數來綜合考慮兩者對承載力的影響。根據規范，當≤3時，可僅考慮附加偏心距的影響。18.1

影響系數注意：對矩形截面構件，當軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向的邊長時，除按偏心受壓計算外，還應對較小邊長方向，按軸心受壓進行驗算。18.1

偏心矩軸向力偏心距較大時，截面在使用階段就會過早出現裂縫，影響正常使用。為了保證使用質量，規范要求：軸向力偏心距，其中y是截面形心到軸向力偏心方向截面邊緣的距離。18.1

【例4-1】截面尺寸為370mm×490mm的軸心受壓磚柱，采用MU10磚和M5混合砂漿砌筑，柱高3.2m，兩端為固定鉸支座。若在柱頂截面上作用有恒載80kN和活載產生的軸向力標準值均為20kN，試驗算柱底截面承載力。37049018.1

【解】(1)柱底截面承受的軸向力設計值：活載起控制作用的組合：N=1.2×80+1.4×20=124kN恒載起控制作用的組合：N=1.35×80+1.4×0.7×20=127.6kN

(2)影響系數：采用M5砂漿，α=0.0015。高厚比18.1

(3)抗壓強度設計值：查P34表3-3，抗壓強度設計值為1.50N/mm2截面面積：A=0.37×0.49=0.1813m2<0.3m2調整系數：γa=0.7+A=0.8813調整后的抗壓強度設計值：f=0.8813×1.50=1.32N/mm2

(4)承載力計算：Nu=0.90×1.32×181300=215703N=215.70KN >N=127.6KN承載力滿足要求。18.1

【綜合例4-2，4-3】某食堂帶壁柱的窗間墻，截面尺寸見下圖，壁柱高5.4m，采用MU10混凝土小型空心砌塊和Mb5混合砂漿砌筑。柱頂截面上作用有軸向力N=320kN和彎矩M=41kN-m（外側受壓）。試驗算墻體承載力。（計算采用剛彈性方案）18.1

【解】(1)截面幾何特征：截面面積：A=2000×240+490×380=666200kNY1=（2000×240×120+490×380×（240+190））/666200 =207mmY2=620-207=413mm截面慣性距：I=174.4×108mm回轉半徑：i=162mm截面折算厚度：hT=3.5×162=567mm

(2)偏心距：

e=M/N=128mm。18.1

(3)高厚比： 采用M5砂漿，α=0.0015

(4)影響系數：

18.1

(5)抗壓強度設計值： 查P35表3-5，抗壓強度設計值為2.22N/mm2

折減系數：T形截面乘以0.85

折減后的抗壓強度設計值：f=0.85×2.22=1.89N/mm2 (6)承載力計算：Nu=0.383×1.89×666200=482242N=482.242KN >N=320KN

承載力滿足要求。18.1

三、無筋砌體矩形截面雙向偏心受壓構件18.1

§18.2砌體局部受壓承載力計算一、砌體截面局部均勻受壓1.按局部面積計算的抗壓強度大大超過軸心抗壓強度，這種提高作用通常稱為“套箍作用”。

——影響局部抗壓強度的計算面積，見圖4-6；

——局部受壓面積2.力的擴散：未直接受荷面積不同程度提高局部均勻受壓承載力。18.2

(a)砌體中應力分布(b)先裂后壞(c)一裂就壞18.2

砌體局部抗壓強度提高系數18.2

均勻局部受壓承載力的計算公式如下：f----可不考慮強度調整系數γa的影響

18.2

二、梁端有效支承長度18.2

三、梁端砌體局部受壓卸載拱

卸載拱的形成——上部荷載的折減系數在局部承壓面上還有上部荷載產生的的作用。η——梁端底面受壓應力圖形的完整性系數，一 般可取0.7，對于過梁和墻梁取1.0。18.2

四、墊塊下砌體局部受壓

(a)預制剛性墊(b)現澆剛性墊塊(c)壁柱上的剛性墊塊18.2

預制剛性墊塊但考慮到墊塊底面壓應力分布不均勻，偏于安全取

18.2

五、柔性墊梁下砌體局部受壓柔性墊梁長度大于 ,按半無限長梁求解

18.2

N0——墊梁πbbh0/2范圍內由上部荷載產生的軸向力設計值。18.2

§18.3軸心受拉、受彎及受剪承載力計算一、軸心受拉構件二、受彎構件18.3

【例4】試驗算外墻上梁端砌體局部受壓承載力。已知梁截面尺寸bxh=200X400,梁支承長度a=240mm。墻體采用MU10磚、M2.5混合砂漿砌筑。18.3

【解】(1)有效支承長度：

(2)局壓提高系數：

18.3

(3)上部荷載折減系數：

(4)局部壓力： （5）驗算：

18.3

【例5】試驗算外墻上梁端砌體局部受壓承載力。已知梁截面尺寸bxh=200X400,梁支承長度a=240mm。墻體采用MU10磚、M2.5混合砂漿砌筑。18.3

【解】梁端設剛性墊塊。驗算墊塊下砌體局部抗壓。

(1)有效支承長度：

18.3

(2)局壓提高系數：（3）影響系數（只考慮偏心影響，不考慮縱向彎曲）

18.3

18.3

(4）驗算：18.3

三、受剪構件1.破壞形態:跟壓應力與剪應力之比有關 較小時， ，剪切滑移破壞(剪摩破壞）

較大時， ，剪壓破壞 更大時， ，斜壓破壞2.強度理論:主拉應力破壞理論剪摩理論通縫18.3

一、網狀配筋磚砌體圖6-1網狀配筋又稱間接配筋

§18.4配筋磚砌體的承載力計算18.4

破壞特征

（1）在水平灰縫內配置網狀鋼筋可以阻止砌體橫向變形的發展，提高砌體承載力。這是因為鋼筋與磚砌體粘結牢固并能共同工作，而鋼筋的彈性模量大于砌體的彈性模量，砌體的橫向變形受鋼筋約束，這相當于對受壓磚砌體橫向加壓，使砌體產生三向應力狀態。（2）網狀鋼筋延緩了磚塊的開裂及其發展，阻止了豎向裂縫的上下貫通，避免了將磚柱分裂成半磚小柱導致的失穩破壞。砌體和鋼筋的共同工作可延續到整體磚層被壓碎，砌體完全破壞。18.4

18.4

下列情況不宜采用網狀配筋磚砌體：

(a)偏心距e超過截面核心范圍，對于矩形截面即e/h>0.17時

當偏心距e較大時，砌體截面上會出現拉應力，網狀筋與砂漿間的粘結力受到破壞，鋼筋約束橫向變形的作用會大大降低以致完全喪失。試驗表明，當e>0.5y時，網狀鋼筋對砌體承載力提高的作用甚微，故應使網狀配筋砌體截面處于無拉應力狀態，才能發揮其提高承載力的作用。

(b)偏心距e雖未超過截面核心范圍，但構件高厚比β>16時

一般網狀配筋磚砌體應力較高，灰縫較厚(12mm左右)，受壓后變形大，即網狀配筋磚砌體的彈性模量較無筋砌體的彈性模量小，故影響系數φn減低。若網狀配筋磚砌體的高厚比過大，影響系數過低，網狀配筋的作用將不能發揮。適用范圍：e/h≤0.17，β≤1618.4

構造要求1）鋼筋：直徑≤8mm，采用3~4mm；鋼筋網間距a不應大于120mm，也不