第十六章無筋砌體構件的承載力計算第一節受壓構件承載力計算

一、受壓構件截面應力變化軸心受壓構件截面應力分布均勻，在外力作用下截面達到最大應力和應變時構件破壞。小偏心受壓構件截面應力分布不均勻，靠近軸向力的一側偏心壓應力大，遠離軸向力一側應力小，在外荷載作用下構件應力較大的一側最先達到最大應力和應變后構件破壞。在較大偏心力作用下，遠離軸向力一側出現受拉區，軸向力的近側壓應力較大，隨著荷載的不斷增加，當壓應力和壓應變達到最大值后構件破壞。

二、受壓構件承載力計算

1、短柱（β≤3）承載力計算

—偏心受壓與軸心受壓構件承載力的比值，稱為偏心距影響系數。對于具有對稱軸的截面:

對于矩形截面

:

2、受壓長柱（β≥3）承載力計算軸心受壓構件穩定系數:—受壓構件的計算高度，應根據房屋類別和構件支承條件按表16—1采用；

—構件的高厚比。對矩形截面，對于T形截面；

—驗算受壓構件的高厚比和軸向力偏心距對受壓構件承載力的影響系數，可按式（16—8）計算，也可由表16—2、表16—3、表16—4查用。

3、受壓構件承載力驗算公式的應用根據上述分析，不論是長柱或短柱、軸心受壓構件還是偏心受壓構件它們的承載力都可以用式驗算。構件短邊方向承載力的驗算對于矩形截面，當軸向力偏心方向的尺寸大于另一垂直方向截面尺寸較多時，除對長邊方向驗算偏心受壓承載力以外，也要對構件的短邊方向按軸心受壓驗算其承載能力。軸向力偏心距的限制荷載較大和偏心距較大的構件，隨著偏心距增大，受壓區明顯減小，故規范規定，按荷載設計值計算的軸向力的偏心距應符合下面式的限制要求：

—截面重心至軸向力所在偏心方向的截面邊緣的距離。第二節局部受壓

在砌體構件截面上局部面積上作用有軸向力時的受力狀態，稱為局部受壓。當局部受壓面積上的壓應力均勻分布時稱為局部均勻受壓，當局部受壓面積上的壓應力分布不均勻時稱為不均勻局部受壓。

一、概述

1、砌體局部受壓承載力驗算的原因

砌體局部受壓范圍內的抗壓強度比全面積均勻受壓時強度會有明顯地提高，這是因為直接位于局部受壓面積之下的砌體，橫向應變受到周圍局部受壓面積之外氣體的套箍約束作用，局部受壓面積下的砌體處在三向應力狀態，不容易到達受壓破壞時的縱向應變和橫向應變值，因此，局部受壓面積范圍內的抗壓強度就會顯著提高。（1）砌體局部受壓時砌體的破壞形態當不大時，在構件外側距受壓頂面一段距離處首先產生豎向裂縫，隨著該裂縫的上下延伸發展導致構件的局部受壓破壞。當較大時，在局部壓應力作用下一般不會發生過大的變形，這種情況下當構件外側出現豎向裂縫，局部受壓面積下的砌體就會很快產生劈裂破壞。當砌體強度過低時，局部受壓面積上的砌體強度太低，雖然構件外側未出現裂縫，也會由于強度不足局部受壓范圍面積內過早受壓破壞。2、砌體局部均勻受壓（1）砌體局部抗壓強度提高系數砌體處在局部受壓的應力狀態下，其局部抗壓承載力的大小取決于砌體自身材料形成的強度和局部受壓面積周圍砌體對局部受壓面積的約束作用的大小。局部受壓面積受到的約束程度一般是與的大小正向相關。

規范把反映局部受壓時砌體抗壓承載力提高程度的大小，用砌體的局部抗壓強度提高系數來反映。

如圖所示為四邊約束時≤2.5；三邊約束時≤2.0；兩邊約束時≤1.5；一邊約束時≤1.25。（2）影響砌體局部抗壓強度的計算面積

影響砌體局部抗壓強度的計算面積的取值：在四邊受到約束時計算范圍為圖（a）所示；三邊受到約束時計算范圍為圖b）所示；兩邊受到約束時計算范圍為圖（c）所示；一邊受到約束時計算范圍為圖（d）所示。（3）砌體局部均勻受壓時承載力計算

—局部受壓面積上的軸向力設計值；

—局部抗壓強度體改系數，按式（16—11）計算

—砌體抗壓強度設計值，可不考慮的影響；

—局部受壓面積。

3、梁端支承處砌體的局部抗壓承載力（1）梁上部砌體的內拱卸荷作用及上部荷載折減系數當上部砌體傳到局部受壓面積上的壓應力較小時且，就會形成內拱卸荷現象，由于內拱卸荷作用相當于減少了局部受壓面積上的壓應力，對梁端下局部受壓面積內的砌體產生了有利影響，計算時用上部荷載折減系數Ψ來考慮，《規范》給出了Ψ計算公式為：當時，即上部荷載對梁端下砌體不產生影響，內拱卸荷作用達到最大值；

當時，內拱卸荷作用不發生。（2）梁端有效支承長度在上部荷載作用下，使得梁端出現轉角，在梁伸入墻內的端頭可能已經和砌體脫開，梁端內墻皮處壓應力最大，為了有效地計算梁端下砌體的局部受壓承載力，我們假定梁端下壓應力在沿支座長度方向一定的范圍內均勻分布，我們把這個長度就叫做梁端有效支承長度，用表示，規范給定的計算公式為：當梁的跨度小于等于6m時：（3）梁端支承處砌體局部受壓承載力計算當梁端下部砌體的，兩頂面有墻體傳來的豎向荷載作用時，梁截面上部荷載將通過梁頂面傳到局部受壓面積上，假設墻體頂面的豎向荷載在梁頂面引起的應力為，則上部豎向荷載在局部受壓面積上產生的豎向壓力設計值就為，梁端支反力為，考慮到梁端上部荷載的折減系數Ψ的影響，梁端下砌體局部受壓面積上受到的總壓力（作用效應）就為：，梁端下砌體局部抗壓強度驗算公式：（4）梁端下設有墊塊時，墊塊下砌體的局部抗壓承載力計算

1）原理當梁端下砌體的局部抗壓承載力不能滿足要求時，可以在梁的支座下設置墊塊。在設置墊塊后經由面積遠大于梁支座處局部受壓截面的墊塊，擴散到墊塊下較大砌體截面上后，就大大降低了梁下砌體的局部壓應力；同時，當梁端較大壓力作用于墊塊時墊塊不隨梁端一起轉動，能保證梁端壓力在較大面積上均勻地傳到砌體截面上去，從而確保梁端下砌體的局部抗壓承載力滿足要求。2）剛性墊塊的構造和設置要求①剛性墊塊的高度，自梁邊算起的墊塊挑出長度c≤墊塊厚度。②在帶壁柱的墻內設置剛性墊塊時，確定墊塊下砌體局部抗壓強度計算面積時，只取壁柱寬乘壁柱高（含翼墻厚）部分的面積；同時壁柱上的墊塊伸入翼墻內的長度不應小于120mm；3）墊塊下砌體的局部抗壓承載力計算梁端墊塊下砌體抗壓強度的提高系數取為：驗算墊塊下砌體局部受壓承載力時一般不考慮內拱卸荷作用。砌體的局部受壓承載力驗算的公式：

—梁端底面傳至墊塊上的豎向壓力設計值，在數值上等于梁受到的支座反力，作用點位置距內墻皮為處，其中：

（5）梁端下設有墊梁時墊梁下砌體的局部抗壓承載力計算當梁端支承處的墻體上設有鋼筋混凝土墊梁，或者鋼筋混凝土圈梁與梁支座部位整體一起澆注時，在梁端集中荷載作用下，墊梁相當于一個彈性地基梁；墊梁下的砌體內部受到的壓應力，以梁中心為界沿墊兩梁長度呈斜線關系下降，最終在距中點處消失，即墊梁傳力長度范圍在以樓面梁為中心的內。規范規定，梁下設有長度大于的墊梁時，墊梁下砌體的局部抗壓承載力可按下式計算：第三節砌體軸心受拉、受彎和受剪構件的承載力一、砌體軸心受拉構件承載力計算砌體材料是抗壓強度高抗拉強度低的脆性材料，通常在工程中用于受拉部位的情況很少。但在較小的圓形蓄水池和筒倉中，由于水或松散材料產生的側向壓力作用，圓環形砌體池壁內產生環向拉力，這種情況下砌體為軸心受拉構件等。砌體軸心受拉構件的承載力按下式驗算：二、砌體受彎構件抗彎承載力計算工程中磚砌平拱過梁、擋土墻等構筑物都屬于受彎構件，在彎矩作用下砌體會沿著齒縫截面、沿著直縫