3 无筋砌体构件设计计算3.1 受压构件承载力计算 3.2 砌体局部受压承载力计算 3.3 砌体受拉、弯、剪承载力计算3.1 受压构件承载力计算q截面形式 v方形、矩形、T T形形、十字形十字形等 q受压构件承载力计算 N N荷载设计值产生的轴向力；荷载设计值产生的轴向力； A A砌体的截面面积，对各类砌体均可按毛截面计算；砌体的截面面积，对各类砌体均可按毛截面计算； f f砌体抗压强度设计值；砌体抗压强度设计值； 高厚比和轴力偏心距的影响系数。高厚比和轴力偏心距的影响系数。3.1.1 基本概念及参数q1 受压构件计算高度H0 v各类常用受压构件计算高度H0可按砌体规 范表5.1.3或教材P16表1-6取用。 v注意，其中有关H的规定： 1 在房屋底层，为楼板顶面到构件下端支点的距离 。下端支点的位置，取在基础顶面。当埋置较深 且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处； 2 在房屋其他层次，为楼板或其他水平支点间的距 离； 3 对于无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的 1/2；对于带壁柱的山墙可取壁柱处的山墙高度。 3.1.1 基本概念及参数q2 受压构件高厚比 v指受压构件计算高度H0与截面在轴向力偏心 方向的高度h的比值。矩形截面 T形截面 不同材料砌体高厚比修正系数；不同材料砌体高厚比修正系数；HH0 0受压构件计算高度；受压构件计算高度；h h矩形截面轴向力偏心方向的截面边长，矩形截面轴向力偏心方向的截面边长，轴心受压时为截面较小边长；轴心受压时为截面较小边长；h hT TTT形截面的折算厚度，可近似取形截面的折算厚度，可近似取h hT T3.53.5i i；i i截面回转半径，截面回转半径，i i（I/AI/A） 。3.1.1 基本概念及参数q2 受压构件高厚比 v不同材料砌体高厚比修正系数不同材料砌体高厚比修正系数砌体材料类别烧结普通砖、烧结多孔砖1.0混凝土及轻骨料混凝土砌块1.1蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料 石1.2粗料石、毛石1.53.1.1 基本概念及参数q3 受压短构件和长构件 v当受压构件高厚比 3时为受压短构件； v当受压构件高厚比 3时为受压长构件。q4 轴向力偏心距e ve由弯矩设计值和轴向力设计值求得：e=M/N vM、N分别为由荷载设计值求得的弯矩设计值和 轴向力设计值。 vve e的计算值不应超过的计算值不应超过0.60.6y y（y y为截面重心到轴向力所在为截面重心到轴向力所在 偏心方向截面边缘的距离）偏心方向截面边缘的距离）。 （5.1.55.1.5条）条） vv当超过当超过0.60.6y y时，则应采取措施减少轴向力的偏心距，时，则应采取措施减少轴向力的偏心距， 如改变截面尺寸、增加垫块或采用组合砌体等如改变截面尺寸、增加垫块或采用组合砌体等。3.1.1 基本概念及参数q5受压短构件的受力状态 v（1）当构件承受轴心压力达到破坏时；正截 面上产生均匀的压应力，正截面所能承受的 最大压应力达到砌体的轴心抗压强度f。3.1.1 基本概念及参数q5受压短构件的受力状态 v（2）当构件承受偏心压力达到破坏时，砌体截面上 产生的压应力是不均匀的，当偏心距e0.6y时，整个 截面受压，应力图形呈曲线分布，这时破坏将发生在 压应力较大一侧，破坏时该侧边缘压应力比轴心抗压 强度略大，如图；但偏心受压构件承载力比轴心受压 构件承载力低。3.1.1 基本概念及参数q5 受压短构件的受力状态 v（3）随着偏心距e0的增大，在远离荷载的截 面边缘，由受压逐步过渡到受拉，但只要在 受压边压碎之前受拉边的拉应力尚未达到通 缝的抗拉强度，则截面的受拉边就不会开裂 ，直至破坏为止，仍为全截面受力。3.1.1 基本概念及参数q6 轴心受压稳定系数 0 v在轴心压力作用下，受压长构件往往会产生纵向弯曲 从而产生附加偏心距ei，v砌体规范采用轴心受压稳定系数 0来考虑由此 引发的轴向承载力的降低。0轴心受压稳定系数；与砂浆强度等级有关的系数，当砂浆强度等级大于 或等于M5时， =0.0015；当砂浆强度等级等于M2.5时 ， =0.002；当砂浆强度等级f2=0时， =0.009； 受压构件的高厚比；当 3时，取0=1。3.1.1 基本概念及参数q7 受压构件承载力的影响系数 v偏心受压构件与轴心受压构件承载力的比值 v根据试验结果，受压构件承载力影响系数 v和偏心距e与截面回转半径iI/A的比值大致 接近反二次抛物线的关系（式中I为截面偏心 方向的惯性矩，A为截面面积）， v破坏压力随偏心距e的增大而不断降低。3.1.1 基本概念及参数q8 受压构件纵向弯曲引起的附加偏心距eiv在偏心压力作用下，受压长构件在原有荷载 偏心距e的基础上将产生附加偏心距ei，对破 坏截面来说，实际的偏心距已达e+ei。从而导 致轴向承载力进一步降低。 v砌体规范规定，当 3时，应考虑纵向弯曲的影响。3.1.2 受压构件承载力计算N N荷载设计值产生的轴向力；荷载设计值产生的轴向力； A A砌体的截面面积，对各类砌体均可按毛截面计算；砌体的截面面积，对各类砌体均可按毛截面计算； f f砌体抗压强度设计值；砌体抗压强度设计值； 高厚比和轴力偏心距的影响系数。高厚比和轴力偏心距的影响系数。T形截面采用截面的折 算厚度hT 3.2 砌体局部受压的承载力计算 3.2.1 砌体局部均匀受压 3.2.2梁端支承处砌体局部受压 3.2.3梁端下设有刚性垫块的砌体局部受压 3.2.4梁端下设有垫梁的砌体局部受压 3.2.1 砌体局部均匀受压q砌体局部均匀受压承载力计算公式 Nl局部受压面积上轴向力设计值； Al局部受压面积； 砌体局部抗压强度提高系数，砌体规范第5.2.2条；f砌体抗压强度设计值，不考虑强度调整系数的影响； A0影响砌体局部抗压强度的计算面积，砌体规范第5.2.3条确定 。3.2.1 砌体局部均匀受压a） 2.5 A0=(a+c+h)hc） 2.0 A0=(b+2h)hd） 1.5 A0= (a+h)h+(b+h1-h)h1b） 1.25 A0=(a+h) h3.2.1 砌体局部均匀受压q1 为什么要引入并规定的上限值？ q2 各种情况A0值如何确定？ q1 参考答案：位于局压面下的砌体，其横 向变形受到周围砌体的约束，使该处砌体 处于侧向受压的约束状态，即套箍强化作 用使局压面下砌体的抗压强度有较大程度 的提高；试验表明，当局压力达到一个较高的数 值时，会使周围砌体的环向拉应力达到其 抗拉强度，从而使砌体沿竖向突然劈裂。3.2.2梁端支承处砌体局部受压 q特点 v梁的弯曲变形及梁端下砌体的压缩变形，使 梁端产生转动，造成砌体承受的局部压应力 为曲线分布，即局部受压面积上的应力是不 均匀的； v同时梁端下面传递压力的长度a0可能出现小 于梁伸入墙或柱内的实际支承长度a，一般将 a0称为梁的有效支承长度hc梁的截面高度(mm)； f砌体抗压强度设计值(MPa) 当a0a时，取a0=a；图3-5梁下砌体局部受压3.2.2梁端支承处砌体局部受压 q 梁端支承处除了承受梁端的支承压力Nl之外，一般还可 能承受上部均匀荷载所产生的压应力N0 ；故上部荷载的折减系数，1.50.5（A0/Al），当A0/Al3时，取0； N0局部受压面积内上部轴向力设计值，N00Al； 0上部平均压应力设计值； Nl梁端荷载设计值产生的支承压力； 梁端底面压应力图形完整系数，一般可取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0； Al局部受压面积，Ala0b；b梁的宽度（mm） 图3-5梁下砌体局部受压3.2.3梁端下设有刚性垫块的局部受压q 考虑到垫块面积较大，“内拱卸荷”作用较小，因而上部 荷载不予折减 ：垫块上N0和Nl合力的影响系数，取b3时的 N0垫块面积Ab内上部轴向力设计值，N00Al； 1 垫块外砌体面积的有利影响系数， 1=0.8且1.0，计算时以Ab代替Al； 0上部平均压应力设计值； Nl梁端荷载设计值产生的支承压力； Ab垫块面积，Ababbb； ab 垫块伸入墙内的长度； bb垫块的宽度（mm）。 3.2.3梁端下设有刚性垫块的局部受压q当求垫块上N0及Nl合力的影响系数时，需要知道 Nl 的作用位置，垫块上Nl 的合力到墙边缘的距 离取为0.4a0；a0为刚性垫块上梁的有效支承长度1刚性垫块影响系数,依据上部平均压应力设计值0与 砌体抗压强度设计值f的比值取用。 0/f00.20.40.60.815.45.76.06.97.83.2.3梁端下设有刚性垫块的局部受压q刚性垫块构造要求 v1）垫块的高度tb180mm，垫块自梁边挑出的长度tctb。 v2）在带壁柱墙的壁柱内设置刚性垫块时，其计算面积A0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。 v3）现浇垫块与梁端整体浇注时，垫块可在梁高范围内设置。壁柱上设有垫块时梁端局部受压3.2.4梁端下设有垫梁的砌体局部受压 q垫梁下砌体发生局压破坏特征 v当梁支承在钢筋混凝土垫梁上（如圈梁），则可利用 此梁把大梁传来的集中荷载分散到一定宽度的墙上去 。这时，可以把垫梁看作是一根承受集中荷载的弹性 地基梁。 v试验结果表明，垫梁下砌体的竖向力分布范围较大， 当垫梁下砌体发生局压破坏时，竖向压应力峰值与砌 体强度之比均在1.5以上。v因此，砌体规范参照弹性地基梁理论，规定垫梁 下砌体可提供压应力的范围为h0，其应力分布按三 角形考虑。2.2.4梁端下设有垫梁的砌体局部受压 q承载力计算N0垫梁h0bb/2范围内上部轴向力设计值； bb垫梁宽度； 2当荷载沿墙厚方向分布均匀时取2=1.0，不均匀时取2=0.8; h0垫梁折算高度； Eb垫梁的弹性模量Ib 垫梁的截面惯性矩； E砌体的弹性模量； h墙厚。3.3砌体构件受拉、弯和剪承载力计算 q1 轴心受拉构件v在圆形水池设计中，由于内部液体的压力在 池壁中产生的环向水平拉力将使池壁砌体的 垂直截面处于轴心受拉的状态。 v砌体轴心受拉构件的承载力按下式计算：Nt轴心拉力设计值；ft砌体轴心抗拉强度设计值；A砌体截面面积。3.3砌体构件受拉、弯和剪承载力计算 q2受弯构件v砖砌平拱过梁和挡土墙均属受弯构件。在档 土墙中土压力将使墙壁既在水平方向受弯， 又在垂直方向受弯。 v在弯矩作用下砌体可能沿齿缝截面或沿通缝 截面因弯曲受拉而破坏。 v此外，在拱支座处还存在着较大的剪力，因 而还应对受剪承载力进行验算 3.3砌体构件受拉、弯和剪承载力计算 q2受弯构件M弯矩设计值； ftm砌体的弯曲抗 拉强度设计值； W截面抵抗矩。受弯承载力计算V剪力设计值； fV砌体的抗剪强度设计值； b截面宽度； z内力臂，zI/S，当截面 为矩形时，z2h/3； I截面惯性矩 S截面面积矩； h截面高度。 受剪承载力计算3.3砌体构件受拉、弯和剪承载力计算 q4受剪构件v在无拉杆拱的支座截面处，由于拱的水平推 力，将使支座沿水平灰缝受剪。这时，抵抗 水平推力的是砌体沿通缝的抗剪承载力和作 用在截面上的压力所产生的摩擦力的总和。 v随着剪力的增加，砂浆将产生很大的剪切变 形，一层砌体对另一层砌体开始移动，有压 力时，内摩擦力将阻止滑移。 v另外，因砌体竖缝抗剪强度很低，可将阶梯 形截面受剪破坏近似按其水平投影的水平截 面来计算。3.3砌体构件受拉、弯和剪承载力计算q4受