第三、四章 砌体结构的设计方法与无筋砌体计算

1、施工质量控制等级
确定砌体强度设计值时，采用《砌体工程施工质量验收规范》中规 定的B级为依据。 当采用A级或C级时，砌体强度设计值相应地予以提高或降低。 施工质量控制等级为B级时要求：现场质量管理；砂浆、砼强度； 砂浆拌合方式；砌筑工人。 对一般多层房屋宜按B级控制； 对配筋砌体剪力墙高层建筑，设计时宜选用B级的砌体强度指标， 而在施工时宜采用A级的施工质量控制等级，以提高这种砌体结构体 系的安全储备。
3.因砌体强度低时产生局部压碎破 坏。
在工程中当墙梁的墙高与跨度之比较大， 砌体强度较低时，有可能产生梁支承附 近砌体被压碎的现象。
二、砌体截面局部均匀受压
在局部压力作用下，局部受压的砌体在产生纵向变形的同时还产生横向 变形，而周围未直接承受压力的部分象套箍一样阻止其横向变形，因此 与垫板接触的砌体处于双向或三向受压状态，其局部抗压强度大于一般 情况的抗压强度，这就是“套箍强化”。只要砌体内存在未直接承受压 力的面积，就有“应力扩散”现象，也可以在一定程度上提高局部抗压 强度。
4.2 局部受压 一、砌体局部受压的基本性能

局部受压是砌体结构中常见的一种受力状态，其特 点是在砌体的局部面积受有较大的荷载。 如：砖柱支承在基础上；梁支承在墙柱上。
局部均匀受压：作用在局部受压面积上的应力均匀分布。 局部不均匀受压：作用在局部受压面积上的应力非均匀分布。
砌体局部受压分为：


rG 1.35, rQ 1.0控制 说明： 0.376时，结构的可靠度由
0.376 时，结构的可靠度由 rG 1.2, rQ 1.4控制
偏心受压构件偏心距限 值e0 0.6 y ( y截面重心到受压边缘距 离）

其他几项可靠因素的调整：
1.住宅的活荷载由1.5KN/m² 调整为2kN/m² ； 2.风荷载由30年一遇改为50年一遇； 3.取消了较低的材料强度等级，砖的最低强度等级MU10；砌块MU5；砂浆 M2.5；
N 1 fA
砌体抗压强 度设计值
砌体偏心受压构件的 1 e / i关系曲线
偏心距的计算值不应超过0.6y（随着偏心距的增加，构件 所能承担纵向压力明显降低），当超过时，应采取减小轴 向力偏心距的措施。

N—为轴向力设计值； A—为截面面积，按毛截面计算；
1 1 ( e )2 i 轴心受压1 1 偏心受压1

2、砌体强度设计值的确定
强度平均值——强度标准值——强度设计值。
3、砌体抗压强度设计值
使用3-3～3-9表时，应重视相应的附注。附注中明确了适用的砌块 类别，对会降低砌体抗压强度的错孔砌筑、厚度方向双排组砌、 T形 截面、独立柱等情况，规定了折减系数。
4.各类砌体的强度设计值在下列情况下应乘以调整系数 a
二、灌孔砌块砌体的抗剪强度
1、灌孔砌块砌体的抗剪强度平均值:
f vg ,m 0.35 f g ,m
2、灌芯砌块砌体抗剪强度设计值：《11规范》按下式采用
Hale Waihona Puke fvg 0.20 f g0.55
三、灌孔砌块砌体的弹性模量E
单排孔且对孔砌筑的混凝土砌块砌体的弹性模量计算： E=2000fg
第四章 无筋砌体构件的承载力计算
1.上部荷载对局部抗压强度的影响 作用在梁端砌体上的轴向力，除梁端支 承压力 N 外，还有由于上部荷载产生 缝隙 的轴向力 N 0 。 当梁上荷载增加时与梁端底部接触的砌 体产生较大的变形，此时如上部荷载产 生的平均压力 0 较小时，梁端顶面与 砌体接触面将减小，甚至与砌体脱开。 0 的存在和扩散对梁端下部砌体有 横向约束作用，对砌体的局部受压是有 利。但随着的增加，上部砌体的压缩变 形增大，梁端顶部与砌体的接触面增大， 0 内拱作用逐渐减小， 的影响减小， A0 3 当 ，不考虑上部荷载的影响。 A
对于矩形截面：
1
1 1 12( e ) 2 h , h — 矩形截面在偏心方向的 边长
对于T形或其他形状，可用折算厚度 .
hT 3.5i代替h，仍按矩形截面公式计 算
2、受压长柱（β＞3）（考虑纵向弯曲对承载力的影响）
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
N fA

砌体局部受压破坏有三种形 态：
1.因纵向裂缝发展引起的破坏；
在局部压力作用下，第一批裂缝大多发生 在距垫板1-2皮砖以下的砌体中，随着 N↑，裂缝数量增加，其中部分裂缝逐 渐向上或向下延伸并在破坏时连成一条 主要裂缝。这是较为基本的破坏形态。
2.劈裂破坏；
在局部压力作用下产生的纵向裂缝少而集 中，且初裂荷载与破坏荷载很接近，当 砌体内一旦产生纵向裂缝，便犹如刀劈 那样很快破坏。砌体面积大而局部受压 面积很小时，可能产生这种破坏。
3.2、砌体强度设计值
砌体抗压强度标准值: f f (11.645 ) f —砌体受压强度的变异系数，见表3.2。
k m f
砌体抗压强度设计值为: f f / f —砌体结构的材料性能分项系数，一般情况下，易按
k f
施工控制等级为B级考虑，取为1.6；当为C级时，取1.8
f k f m (1 1.645 f ) f m (1 1.645 0.17) 0.72 f m f fk rf 0.45 f m
超过某一限值时会出现 危险的
劈裂破坏，规范对 r作了上限规定：
2.5
A0 (a c h)h
2.0
A0 (b 2h)h
1.5
A0 (a h)h (b h1 h)h1
1.25
A0 (a h)h
三、梁端支承处砌体的局部受压（局部非均匀受压）
表4-1受压构件的计算高度H0
柱 房屋类别 带壁柱墙或周边拉结的 墙
排架方 向 弹性方案
刚性、刚弹性方 案
垂直排架方 向 1.25Hu 1.25Hu 0.8Hl
1.0H 1.0H 1.0H 1.0H 1.0H
s＞ 2H
2H≥s＞H
s≤H
有吊车的单层房屋
变截面柱上 段
2.5Hu 2.0Hu 1.0Hl




有吊车房屋、跨度≥9米的梁下砖砌体、跨度≥7.5 米的梁下多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体 和混凝土小型空心砌块砌体，r 0.9 。 对无筋配筋砌体,其截面面积A＜0.3m2 时， r 0.7 A ；对配筋砌体，仅对砌体的强度设 计值乘以调整系数 ，当砌体的截面面积小于 0.2m² 时，此时 r 0.8 A 。构件截面面积以m2计。 砌体用水泥砂浆砌筑时，抗压强度 r 0.9 ； 抗拉、弯及剪 r 0.8 。 当施工质量控制等级为C级时， γa=0.89（配筋 砌体不允许采用C级）。 当验算施工中房屋的构件时， γa=1.1；由于砂 浆尚未硬化，砂浆强度可取为零。
H 0 — 受压构件的计算长度。 查表4 — 1 H — 构件的高度。 在房屋中即楼板或其他 水平支撑点间的距离。 底层，构件下端的支点 ，一般可取基础顶面， 当基础埋置较深时， 可取室内地坪或室外地 坪300 ~ 500m m; 山墙的H值，可取层高加山端尖 高度的一半。
注意：e≤0.6y，y—为截面中心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。
f g ,m f m 0.94f c ,m或f g ,m f m 0.63f cu f m 空心砌块砌体的抗压强 度；
砌块砌体中灌芯混凝土 的面积与砌体毛面积的 比值；
f cu 灌注混凝土立方体抗压 强度平均值； f c ,m 灌注混凝土轴心抗压强 度平均值。
1.5H 1.2H 1.25H 1.10H 1.0H
2.5Hu 2.0Hu 1.0Hl
1.5H 1.2H 1.25H 1.1H 1.0H 0.4s+0.2 H 0.6s
变截面柱下段 单跨
无吊车的单层和多层 房屋 弹性方案 刚弹性方案 弹性方案 刚弹性方案 刚性方案
多跨
表注： 1 .表中Hu为变截面柱的上段高度；Hl为变截面柱的下段高度； 2. 对于上端为自由端的构件，H0＝2H； 3.独立砖柱，当无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的H0应按表中数值 乘以1.25后采用；
2
纵向弯曲产 生的附加偏 心距
最终系数的 计算公式

1 e 1 12 h 12
2
轴向受压构件（ e 0)0
α与砂浆强度等级有关的系数：
1 1 2
当砂浆强度等级≥M5时，等于0.0015； 当砂浆强度等级为M2.5时，等于0.002； 当砂浆强度等级为0时，等于0.009 。
构件高厚比的计算公式

对于矩形截面： H 0 ；
h
H0 对于T形截面：


。
hT

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； 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，取1.2 采用粗料石、毛石时，取值1.5。
灌孔砌块砌体抗压强度设计值：
砌块采用MU10~MU20,混 凝土C10~C30的范围，少 量的高强混凝土灌孔砌体， 其抗压强度达不到上述公 式的计算值。因此采用上 述公式应受到限制：
fg f 2
f g f 0.82f c由于墙体的第一皮往往 设有清扫和检查孔， 此处的约束要差些，故 计算公式为： f g f 0.75 0.82f c f 0.6f c f 空心砌块砌体抗压强度 设计值； f c 灌芯混凝土轴心抗压强 度设计值。
1 1 ( 矩形截面） e ei 2 ei h 12 0 1 / 1 i
1 1 1 e 1 12 1 h 12 0