第十六章結(jié)構(gòu)設(shè)計（三十四）

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁第十五節(jié)砌體墻、柱的承載力計算一、抗壓承載力（一）無筋砌體墻、拄的承載力計算對無筋砌體墻、柱的承載力應(yīng)按下式計算（17-244）式中：N--軸向力設(shè)計值；——高厚比β和軸向力的偏心距e對受壓構(gòu)件承載的影響系數(shù)，可按《砌體規(guī)范》附錄D的規(guī)定采用；A——截面面積，對各類砌體均應(yīng)按毛截面計算，對帶壁柱墻，其翼緣寬度可按《砌體規(guī)范》采用；?——砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。對矩形截面構(gòu)件，當(dāng)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(yīng)對較小邊長方向，按軸心受壓舉行驗算。（二）構(gòu)件高厚比構(gòu)件高厚比應(yīng)按下列公式?jīng)Q定：對矩形截面（17-245）對T形截面（17-246）式中：β——不同砌體材料的高厚比修正系數(shù)，按表17-39采用；H0——受壓構(gòu)件的計算高度，按表17-40決定；h——矩形截面軸向力偏心方向的邊長，當(dāng)軸心受壓時為截面較小邊長；hT——T形截面的折算厚度；可近似按3.5i計算；i為截面回轉(zhuǎn)半徑。高厚比修正系數(shù)γβ表17-39砌體材料類別γβ燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚1.0混凝土普通磚、混凝土多孔磚、混凝土及輕集料混凝土砌塊1.1蒸壓灰砂普通磚、蒸壓粉煤灰普通磚、細(xì)料石1.2粗料石、毛石1.5注：對灌孔混凝土砌塊砌體，γβ取1.0。受壓構(gòu)件的計算高度H0表17-40房屋類別柱帶壁柱墻或周邊拉接的墻排架方向垂直排架方向s＞2H2H≥s＞Hs≤H有吊車的單層房屋變截面柱上段彈性計劃2.5Hu1.25Hu2.5Hu剛性、剛彈性計劃2.0Hu1.25Hu2.0Hu變截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl無吊車的單層和多層房屋單跨彈性計劃1.5H1.0H1.5H剛彈性計劃1.2H1.0H1.2H多跨彈性計劃1.25H1.0H1.25H剛彈性計劃1.10H1.0H1.1H剛性計劃1.0H1.0H1.0H0.4s＋0.2H0.6s注：1表中Hu為變截面柱的上段高度；Hl為變截面柱的下段高度；2對于上端為自由端的構(gòu)件，H0＝2H；3自立磚柱，當(dāng)無柱間支撐時，柱在垂直排架方向的H0應(yīng)按表中數(shù)值乘以1.25后采用；4s為房屋橫墻5．自承重墻的計算高度應(yīng)按照周邊支承或拉結(jié)條件決定。（三）矩形截面單向偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)的決定矩形截面單向偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)可按下列公式計算：當(dāng)β≤3時（17-247）當(dāng)β＞3時（17-248）（17-249）式中：e——軸心力的偏心距；h——矩形截面的軸向力偏心方向的邊長；——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；——與砂漿強(qiáng)度等級有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級大于或等于M5時，=0.0015，當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級等于M2.5時，=0.002，當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級等于0時，=0.009；β——構(gòu)件的高厚比。計算T形截面受壓構(gòu)件的時，應(yīng)以折算厚度hT代替公式(17-247)中的h。（四）軸心受壓短柱的承載力計算由以上公式可知，對于軸心受壓短柱，即e=0、β≤3，此時承載力影響系數(shù)=1.0，其抗壓承載力可按下式計算：N≤?A(17-250)對于軸心受壓長柱，即e=0、β＞3，此時承載力影響系數(shù)，其抗壓承載力可按下式計算(17-251)（五）軸心力偏心距限值軸向力的偏心距e按內(nèi)力設(shè)計值計算，并不應(yīng)超過0.6y，y為截面重心到軸向力所在的偏心方向截面邊緣的距離。二、局部抗壓承載力荷載作用于砌體部分截面上的受壓，稱為砌體局部受壓。如梁端下面的砌體或柱下面的基礎(chǔ)接觸部分均屬于砌體局部受壓。砌體的局部受壓，視局部壓應(yīng)力分布是否勻稱可分為：勻稱局部受壓和不勻稱局部受壓，后者常指梁端支承處砌體的局部受壓。砌體局部受壓的特點是其抗壓強(qiáng)度有所提高，但局部受壓面積普通都很小，設(shè)計時應(yīng)加以校核，明確是否需要采取構(gòu)造措施。（一）砌體截面局部勻稱受壓的承載力計算(1)砌體截面中受局部勻稱壓力作用時的承載力應(yīng)按下式計算(17-252)式中：Nl——局部受壓面積上的軸向力設(shè)計值；——砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)；?——砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，局部受壓面積小于0.3m2，可不考慮強(qiáng)度調(diào)節(jié)系數(shù)a的影響；Al——局部受壓面積。(2)砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)可按下式計算(17-253)式中；A0——影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計算面積。由公式(17-253)計算的值，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：①在圖17-26a)的情況下，≤2.5；②在圖17-26b）的情況下，≤2.0；③在圖17-26c)的情況下，≤1.5；④在圖17-26d）的情況下，≤1.25；⑤要求灌孔的砌塊砌體，在(1)、(2)款的情況下，尚應(yīng)符合≤1.5；未灌孔的混凝土砌塊砌體，=1.O。(3)影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計算面積可按下列規(guī)定采用：①在圖17-26a)的情況下，A0=(a+c+h)h；②在圖17-26b）的情況下，Ao=(b+2h)h;③在圖17-26c)的情況下．A0=（a+h）h+（b+h1-h）h1；④在圖17-26d)的情況下，A0=(a+h)h；式中：a、b——矩形局部受壓面積Al的邊長；h、hL——墻厚或柱的較小邊長、墻厚；c——矩形局部受壓面積的外邊緣至構(gòu)件邊緣的較小距離，當(dāng)大于h時，應(yīng)取h。圖17-26影響局部抗壓強(qiáng)度的面積A0（二）梁端支承處砌體的局部抗壓承載力當(dāng)梁直接支承在砌體上（見圖17-27），其局部抗壓承載力應(yīng)按下列公式計算：(17-254)圖17-27梁端支承壓力位置(17-255)圖17-27梁端支承壓力位置(17-256)(17-257)(17-258)式中：——上部荷載的折減系數(shù)，當(dāng)A0/Al≥3時，=0；N0——局部受壓面積內(nèi)上部軸向力設(shè)計值(N)；Nl——梁端支承壓力設(shè)計值(N)；σ0——上部平均壓應(yīng)力設(shè)計值(MPa)；η——梁端底面壓應(yīng)力圖形的殘破系數(shù)，應(yīng)取0.7，對于過梁和墻梁應(yīng)取1.0；a0——梁端有效支承長度(mm)，當(dāng)a0＞a時，應(yīng)取a0=a；a——梁端實際支承長度(mm)；b、hc——分離為梁的截面寬度和高度(mm)；?——砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)。式(17-254)中采用上部荷載的折減系數(shù)ψ，是因為上部荷載通過砌體傳至梁端支承處局部受壓面積上時，產(chǎn)生了一定的內(nèi)拱卸載作用。由式(17-255)可知，隨A0／Al的增大，上述內(nèi)拱卸載作用增大，當(dāng)A0／Al≥3時，ψ=0，即徹低不考慮上部荷載N0的作用。（三）梁端設(shè)有剛性墊塊的砌體局部抗壓承載力倘若梁端支承處砌體局部抗壓承載力不足時，可以在梁端下面設(shè)置預(yù)制墊塊或與梁現(xiàn)澆成整體的墊塊，以增大局部受壓面積，提高砌體局部抗壓承載力。(1)設(shè)置剛性墊塊下的砌體局部抗壓承載力應(yīng)按下列公式計算(17-259)(17-260)(17-261)式中：N0——墊塊面積Ab內(nèi)上部軸向力設(shè)計值(N)；——墊塊上N0及Nl合力的影響系數(shù)，應(yīng)采用β＜3時的值；l——墊塊外砌體面積的有利影響系數(shù)，l應(yīng)為0.8，但不小于1.0，為砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)，按式(17-253)以Ab代替Al計算；Ab——墊塊面積(mm2)；ab——墊塊伸入墻內(nèi)的長度(mm)；bb——墊塊的寬度(mm)。(2)剛性墊塊應(yīng)符合下列構(gòu)造要求：①剛性墊塊的高度不宜小于180mm，自梁邊算起的墊塊挑出長度不宜大于墊塊高度tb；②在帶壁柱墻的壁柱內(nèi)設(shè)剛性墊塊時（見圖17-28），其計算面積應(yīng)取壁柱范圍內(nèi)的面積，而不計算翼緣部分，同時壁柱上墊塊伸入翼墻內(nèi)的長度不應(yīng)小于120mm；圖17-28壁柱上設(shè)有墊塊時梁端局部受壓③當(dāng)現(xiàn)澆墊塊與梁端整體澆筑時，墊塊可在梁高范圍內(nèi)設(shè)置。(3)梁端設(shè)有剛性墊塊時，梁端有效支承長度a0應(yīng)按下式?jīng)Q定(17-262)式中：δ1——剛性墊塊的影響系數(shù)，按表17-41采用。墊塊上Nf作用點的位置可取0.4a0處。系數(shù)δ1值表表17-41注：表中其間的數(shù)值可采用插入法求得。（四）梁下設(shè)有墊梁的砌體局部抗壓承載力梁下設(shè)有長度大于πh0墊梁的砌體局部抗壓承載力應(yīng)按下列公式計算（見圖17-29）圖17-29墊梁局部受壓(17-263)(17-264)(17-265)式中：N0——墊梁上部軸向力設(shè)計值(N)；bb——墊梁在墻厚方向的寬度(mm)；δ2——系數(shù)，當(dāng)荷載沿墻厚方向勻稱分布時δ2取1.0，不勻稱時可取0.8；h0——墊梁折算高度(mm)；Eb、Ib——分離為墊梁的混凝土彈性模量和截面慣性矩；hb——墊梁的高度(mm)；E——砌體的彈性模量。墊梁上