建筑结构(下册)14砌体结构构件的承载力计算汇总
砌体结构构件的承载力(受拉受弯受剪构)
预应力技术
通过施加预应力，提高砌体结 构的受弯承载力和延性。
配筋强化
通过增加钢筋数量或提高钢筋 强度，提高砌体结构的受弯承 载力。
增强连接构造
加强砌体结构中各构件之间的 连接，提高整体稳定性。
04
砌体结构构件的受剪承载力
受剪承载力的基本概念
01
受剪承载力是指砌体结构在受到剪切力作用时所能承受的最大 承载能力。
性和耐久性。
极限状态设计法通过引入结构重要性系数、载荷组合 系数、材料强度综合调整系数等参数，考虑了各种不
确定性因素对结构承载力的影响。
概率极限状态设计法
概率极限状态设计法是一种基于概率论的结构 设计方法，通过引入概率论和数理统计的方法 来评估结构的可靠性和安全性。
概率极限状态设计法将不确定性因素视为随机 变量，通过概率分布来描述其不确定性，并采 用可靠指标来度量结构的可靠度。
。
截面尺寸
构件截面的高度和宽度以及厚 度等尺寸因素对受弯承载力有
直接影响。
配筋率
适当的配筋率可以提高砌体结 构的受弯承载力和延性。
施工质量
施工过程中的材料质量和施工 工艺对砌体结构的受弯承载力
有重要影响。
提高砌体结构受弯承载力的方法
优化截面设计
根据受力要求，合理设计截面 尺寸，提高截面的抗弯刚度。
01
02
03
04
05
砌体的强度
截面尺寸
拉力作用点
拉力方向
砌体结构的构造 措施
砌体的强度越高，其受拉 承载力越大。因此，选择 高强度材料是提高砌体受 拉承载力的有效途径之一 。
适当增加砌体构件的截面 尺寸可以显著提高其受拉 承载力。这是因为截面尺 寸的增加可以增加砌体的 惯性矩和抗弯刚度，从而 提高其承载能力。
t砌体结构课程设计恒荷载,活荷载
目录1、课程设计任务书2、课程设计计算书《砌体结构》课程设计任务书 一、 设计题目：多层混合结构房屋设计某多层办公楼，建筑条件图见附图，对其进行结构设计。
二、 设计内容1、结构平面布置图：柱、主梁、圈梁、构造柱及板的布置2、墙体的承载力的计算3、墙体局部受压承载力的计算4、挑梁、雨蓬的计算5、墙下条形基础的设计6、绘制各层结构平面布置图（1：200）7、完成计算书 三、 设计资料1、题号及楼面荷载取值第n 题（见表一，表中有42道题目，每班学生根据学号选择相应的题号。
） 2、其它荷载取值（全部为标准荷载值）（1）、屋面活荷载取2.02/m kN ,恒荷载取5.02/m kN （2）、卫生间活荷载取2.52/m kN ,恒荷载取7.02/m kN （3）、钢筋混凝土容重3/25m kN =γ （4）、平顶粉刷：0.402/m kN（5）、基本风压：0.40kN/m 2 （6）、铝合金门窗：0.252/m kN（7）、墙：240mm 厚：5.242/m kN ；180mm 厚：4.102/m kN3、地质条件本工程建设场地地质条件较好，持力层为粘土层，持力层厚度4.0米，上部杂填土厚度1.2米,持力层下无软弱下卧层。
粘土层地耐力特征值为220kpa 。
4、材料 （1）、混凝土：C20或C25 （2）、砖采用页岩砖，砂浆采用混合砂浆或水泥砂浆，强度等级根据计算选定。
表一2.0 2.12.22.3 2.42.5 2.63.0 1 2 3 4 5 6 7 3.1 8 9 10 11 12 13 14 3.2 15 16 17 18 19 20 21 3.3 22 23 24 25 26 27 28 3.4 29 30 31 32 33 34 35 3.536373839404142本人学号为14号，做第14题，楼面恒、活荷载分别为3.12/KN m ，2.62/KN m 。
摘要：多层混合结构房屋是一种常见的建筑结构形式之一。
框架结构中的砌体填充墙的承载力计算
框架结构中的砌体填充墙的承载力计算摘要：框架结构中砌体填充墙承载力计算目前没有程序可以利用，而砌体规范也没有具体的计算规定，只是在《砌体结构设计规范》GB50003-2011第6.3节做了一些原则的规定。
这也导致许多结构工程师对砌体填充墙的受力原理不熟悉，对施工现场所遇到的与填充墙相关问题不能正确的解决，甚至在设计图纸中对填充墙处理不当而留下结构隐患。
本文通过具体工程手算砌体填充墙的承载力,并提供相关的表格以供结构工程师在设计中参考。
关键词：砌体填充墙；稳定；抗风；抗震。
引言:《砌体结构设计规范》6.3.1 条：框架填充墙墙体除应满足稳定要求外，尚应考虑水平风荷载及地震作用的影响。
这话就表示填充墙须进行稳定、抗风、抗震三方面的计算。
1.砌体填充墙的稳定计算对于保证墙体稳定的措施，规范是通过高厚比来控制的。
框架填充墙虽然不是主体结构，但是仍然是受力的，如风荷载和地震作用，当然还必须承受自己本身的重量。
通过控制高厚比来满足稳定性的要求，此时，不必进行风荷载和地震作用下的承载力验算。
墙体的稳定性计算可参考砌体结构设计手册计算。
2.砌体填充墙的抗风计算作用于填充墙上的风荷载可仅考虑垂直于墙体平面方向的作用。
风荷载标准值按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)第 8.1.1 条围护结构时的风荷载标准值计算公式进行计算。
风荷载具体计算不在此讨论，可参考相关的设计手册。
砌体填充墙出平面外的受力计算，应根据墙体尺寸和端部的实际连接状态，分别采用端部刚接、铰接的单向板或双向板简化模型，采用的近似假定和简化计算应符合工程设计要求。
必要时可包络设计。
下面结合实际工程给出外围护墙在风荷载作用下（平面外）的承载力计算。
某多层框架结构顶层局部平面布置图如图 1所示，层高为 3.6米，外围护墙采用 MU5 级单排孔凝土型空心砌块对孔砌筑、Mb5级砂浆砌筑,墙顶部采用实心小砌块斜砌挤紧。
外围护墙厚度为190mm ，内隔墙厚度为 90mm ，砌体的容12kN （包含墙面粉刷）。
砌体结构构件的承载力(局部受压)
目录
• 引言 • 砌体结构构件的基本特性 • 局部受压的分析方法 • 承载力的计算与评估 • 提高砌体结构构件承载力的措施 • 案例分析
01
引言
砌体结构构件的重要性
砌体结构是一种常见的建筑结构形式，广泛应用于各类建筑中。砌体结构构件作 为其基本组成单元，承载着建筑物的重量和外力作用，其承载能力直接关系到建 筑物的安全性和稳定性。
提高施工质量
加强施工过程的监督和质量控制，确保砌筑质量符合规范 要求。同时注意施工细节的处理，如灰缝的饱满度和砌块 的错缝搭接等。
加强施工后的养护
保证砌体结构的养护条件和时间，使砌块充分水化，提高 其强度。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 06
案例分析
实际工程中的砌体结构构件局部受压案例
案例一
某住宅楼墙体局部受压
案例二
某桥梁墩柱局部受压
抗剪强度等。
施工工艺
施工工艺对砌体结构的 整体性和密实度有直接 影响，从而影响承载力。
结构形式与尺寸
砌体结构的形状、尺寸 和高度等因素对承载力
有显著影响。
加载方式与部位
局部受压的加载方式和 部位对砌体结构的承载
力也有重要影响。
承载力的安全评估
安全系数
为确保砌体结构的安全性，需根 据承载力的大小设置合适的安全
01
根据砌体结构的局部受压情况，通过计算公式确定承载力的大
小。
公式参数
02
计算公式中涉及到的参数包括砌体的抗压强度、局部受压面积、
砌体的高度和宽度等。
适用范围
03
计算公式适用于不同类型和尺寸的砌体结构构件，但需考虑不
同情况下的修正系数。
承载力的影响因素
建筑结构计算题类型汇总
一、受弯构件（梁、板）承载力计算 建筑结构计算题类型汇总（一） 正截面承载力计算 （二）斜截面承载力计算1.截面设计2. 截面复核（验算） 1.截面设计已知：b 、h 、f c 、f y 、M 已知：b 、h 、f c 、f y 、M 、A S 1、求剪力设计值V V=21ql n 4、计算箍筋 求：A S 求：M u解题步骤： 解题方法（一）：基本公式法 方法（二）：查表法 2、复核截面尺寸SA v s =012507h f bh f V yv t -1、求αs αs =201bh f Mc α≤αsmax 1、求χ χ=bf A f c sy 1α≤ζb h 0 1、求ξ ξ=1bh f Af c Y α≤ξbbh 0≤4.0 5、验算配箍率 2、查表得γs 或ζ 2、求M u M u =α1f c bx （h 0-2x） 2、查表得αs V ≤025βc f c bh 0 ρsv =SbnA sv 1×100%≥ 3、求A S A S =h f M s y γ 或A S =ξbh 0ycf f M u ≥M （安全） 3、求 M u M u =αs α1f c bh 02 3、确定是否按计算配筋 ρsvmin =024yvtf f ×100% 4、ρ=bhA s×100%≥ρmin 3、验算配筋率ρ≥ρmin 4、验算配筋率ρ≥ρmin 即当V ＞07f t bh 0时按计算配筋 满足要求 说明：板的计算与梁相同。
只是板宽b 取1m 为计算单元 2．截面复核（验算） 即 b=1000mm二受压构件承载力计算（柱） 即1.求V u V u =07f t bh 0+1.25f yvSA svh 0+08f y A sb sin α （一）截面设计 （二）截面复核（验算）V u ≥V （安全） 已知：b h f y f c N φ 求：A s 解：（1）求φ 由l 0/b 查表得 φ 2. 复核截面尺寸解：A s =yC f A f N`09-φ （2）验算 05% ＜ρ=%100`⨯bh A s＜3% 3. 验算配箍率 验算 05% ＜ρ=%100`⨯bhAs＜3% （3）N u =09φ（f c A+f y As ） N u ＞N （安全）砌体结构承载力的计算（一）轴心受压 （二）偏心受压计算步骤： 计算步骤：（1） 确定抗压强度设计值f ； （1） 确定抗压强度设计值f ； （2） 验算f 是否需修正，即A ≥03m 2则不需修正；A ＜03m 2时， （2） 验算f 是否需修正，即A ≥03m 2则不需修正；A ＜03m 2时，则需修正，即f 乘γa =07+A 则需修正，即f 乘γa =07+A（3） 计算构件承载力影响系数φ （3） 偏心方向承载力计算由β=γβhH 0 轴心受压e=0 查表得φ （γβ=10） （γβ=10） e ＜06y （满足）（4） 计算承载力值 φfA （γa ）≥N （满足要求） ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=h H h e 0βγβ砂浆强度查表得φ（4） 计算承载力值 φfA （γa ）≥N （满足要求）（5） 短边按轴心受压验算承载力即由e=0 β=γβhH 0 查表得φ φfA （γa ）≥N （满足要求）高厚比验算一般墙、柱高厚比验算公式β=hH 0≤μ1μ2［β］ H 0——墙、柱的计算高度 h ——墙厚或矩形柱短边尺寸μ1——非承重墙修正系数（承重墙μ1=1）h=240时，μ1=12 μ2——门、窗洞口修正系数（无洞口时μ2=1） μ2=1-04sb sb s —门、窗洞口宽度。
砌体结构
砌块砌体为建筑工厂化、机械化、加快建设速度、减轻结构自重开辟 新的途径。我国目前使用最多的是混凝土小型空心砌块砌体。
3. 石砌体 因地制宜，在产石地区适用。 石砌体的类型有料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体。
B. 配筋砌体 1. 配筋砖砌体
水平网状配筋砌体 在水平灰缝中配置 钢筋网片 提高轴心抗压承载 力
满足要求。
例：如图所示带壁柱窗间墙，采用MU10烧结粘土砖、M5的 水泥砂浆砌筑，计算高度Ho＝5m，柱底承受轴向力设计值 N＝150kN，弯矩设计值为M＝30kN〃m，施工质量控制等 级为B级，偏心压力偏向于带壁柱一侧，试验算截面是否安 全？
【解】 （1） 计算截面几何参数
A 2000 240 490 500 725000mm
二、砌体的种类
A. 无筋砌体 1. 砖砌体
砌筑方法：一顺一丁、梅花丁和三顺一丁
施工严禁：包心柱和不同强度等级砖块混用 墙体尺寸：240mm（一砖）、370mm（一砖半）、490mm（二 砖）620mm（二砖半）
2. 砌块砌体
砌筑应选用配套砌块先排块后施工，施工时砌块底面向上反向砌筑。 墙体尺寸：190、200、240、290 mm
2.弹性方案 房屋的空间刚度较差，在荷载作用下，墙顶的最大水平位移接近于平 面结构体系，其墙柱内力计算应按不考虑空间作用的平面排架或框架 计算。 3. 刚弹性方案 房屋的空间刚度介于上述两种方案之间，在荷载作用下，纵墙顶 端水平位移比弹性方案要小，但又不可忽略不计，这类房屋称为刚弹 性方案。静力计算时，可根据房屋空间刚度的大小，将其水平荷载作 用下的反力进行折减，然后按平面排架或框架进行计算，即计算简图 相当于在屋(楼)盖处加一弹性支座。
MU10烧结粘土砖与M5水泥砂浆砌筑，查表得
《建筑结构》期末复习指导
《建筑结构》期末复习指导一、考试题型:1、单项选择题(约30分);2、判断题(约20分);3、简答题(约25分);4、计算题(约25分)。
提醒:考试时携带有函数的计算器。
二、模拟题单项选择题:1.我国混凝土结构设计规范规定:对无明显流幅的钢筋,在构件承载力设计时,取极限抗拉强度的( )作为条件屈服点。
CA.75%B.80%C.85%D.70%2. 下列关于混凝土徐变的说法中,正确的是( )。
CA. 周围环境越潮湿,混凝土徐变越大B. 水泥用量越多,混凝土徐变越小C. 水灰比越大,混凝土徐变越大D. 初始压应力越大,混凝土徐变越小3. 下列哪种状态应按正常使用极限状态设计? ( ) CA. 结构作为刚体失去平衡B. 因过度的塑性变形而不适于继续承载C. 影响耐久性能的局部损坏D. 构件丧失稳定4. ( )是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值,是现行国家标准《建筑结构荷载规范))(GB50009-2001)中对各类荷载规定的设计取值。
AA. 荷载标准值B. 荷载组合值C.荷载频遇值D. 荷载准永久值5. 受弯构件抗裂度计算的依据是适筋梁正截面( )的截面受力状态。
AA. 第I阶段末B. 第Ⅱ阶段末C. 第Ⅲ阶段末D. 第Ⅱ阶段6. 受弯构件斜截面承载力计算公式是以( )为依据的。
DA. 斜拉破坏B. 斜弯破坏C.斜压破坏D. 剪压破坏7. 螺旋箍筋柱较普通箍筋柱承载力提高的原因是( )。
CA.螺旋筋使纵筋难以被压屈B. 螺旋筋的存在增加了总的配筋率C.螺旋筋约束了混凝土的横向变形D. 螺旋筋的弹簧作用8. 钢筋混凝土柱发生大偏压破坏的条件是( )。
DA. 偏心距较大B. 偏心距较大,且受拉钢筋配置较多C. 偏心距较大,且受压钢筋配置不过多D. 偏心距较大,且受拉钢筋配置不过多9. 下列各项预应力损失类型中,不属于后张法预应力损失的是( )。
CA. 锚固回缩损失C. 温差损失B. 摩擦损失D. 应力松弛损失10. 屋盖结构分无檩屋盖和有檩屋盖两种,无檩屋盖由( )组成。
建筑结构荷载计算
有地震作用效应组合时
SERE/RE
SE ：有地震作用效应组合时，构件 截面内力（效应）组合的设计值 RE ：有地震作用组合时，构件截面 承载力设计值
R E：承载力抗震调整系数
材料
结构构件
钢筋混凝土 梁
轴压比小于0.15的柱
轴压比大于0.15的柱
剪力墙
各类受剪、偏拉构件
钢（强度破 梁、柱
坏）；
支撑
＝
cu / Cu1 Cu2 cu / Cu2 Cu1
>1.0
相对受压区高度 与曲率延性比关系
轴压比大，相对受压区高度大，延性小
• 在高轴压比情况下，在水平荷载施加之 前，柱子己经产生了较大的预压应变， 预压应变降低截面的塑性转动能力，使 构件的延性变差，所以轴压比限值不能 定的过高
（4）纵向钢筋
σ/M P a
钢筋或钢材
80
60
Z12
Z13
40
Z11
20
Z8
Z9
Z10
0
ε
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025
不同配箍特征值
不同强度等级混凝土 碳纤维约束混凝土
截面曲率延性 u /y
截面弯短—曲率关系 屈服时截面应变分布 极限状态时截面应变分布
构件位移延性 u /y
名义屈服时 y y' /0.85
y —钢筋屈服应变（小，有利）
h 0 —截面有效高度
x
' y
—混凝土受压区高度（小，有利）
截面的极限曲率 u
u cu / xu
c u —受压区边缘混凝土极限压应变
（大，有利）
x u —混凝土受压区高度（小，有利）
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随着偏心距的增大，在远离荷载的截面边缘， 由受压逐步过渡到受拉，如图14.1(c)所示。
若偏心距再增大，受拉边将出现水平裂缝，已 开裂截面退出工作，实际受压截面面积将减少，此 时，受压区压应力的合力将与所施加的偏心压力保 持平衡，如图14.1(d)所示。
图14.1 砌体受压时截面应力变化
14.2.2 受压构件承载力计算的基本公式
(2) 求柱的承载力 MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌体抗压强度设计值 查表13.2得f=1.5N/mm2，截面面积A=0.49×0.37=0.18m2＜
0.3m2
γa=A+0.7=0.18+0.7=0.88
由β=γβH0/h=13.5及e/h=0，查附表1a得影响系数 φ=0.783。 φγafA=187.38kN＞159.58kN
(2)
MU10砖及M5混合砂浆砌体抗压强度设计值查表13.2 得f=1.5N/mm2
截面面积A=0.49×0.62=0.3038m2＞0.3m2，γa=1.0。
由β=γβH0/h=8.06及e/h=0.174，查附表1a得影响系数 φ=0.538
φγafA=245.17kN＞240kN
2.
由β=γβH0/h=10.2及e/h=0式，如支承 墙或柱的基础顶面，支承钢筋混凝土梁的墙或柱的支 承面上，均产生局部受压，如图14.3所示。前者当砖 柱承受轴心压力时为局部均匀受压，后者为局部不均 匀受压。 其共同特点是局部受压截面周围存在未直接承受 压力的砌体，限制了局部受压砌体在竖向压力下的横 向变形，使局部受压砌体处于三向受压的应力状态。
y2=740-245=495mm I=296×108mm4 i=202mm T hT=3.5i=3.5×202=707 2. e=M/N=159mm mm
e/y2=0.32＜0.6
3.
MU10烧结普通砖与M5水泥砂浆砌体抗压强度设计值， 查表13.2得f=1.5N/mm2
根据规定，施工质量控制为B级强度不予调整，但水 泥砂浆应乘以γa=0.9 由β=γβH0/h=0.225，查附表1a得影响系数φ=0.44，则得
无筋砌体受压构件的承载力，除构件截面尺寸和 砌体抗压强度外，主要取决于构件的高厚比β和偏心距 e。
无筋砌体受压构件的承载力可按下列统一公式进 N≤φfA 查影响系数φ表时，构件高厚比β按下式计算： β=γβH0/h
对T
β=γβH0/hT
其中，高厚比修正系数γβ按表14.1采用； （1） 对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截 面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外， （2） 轴向力偏心距e按荷载设计值计算，并不应 超过0.6y。y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边 缘的距离，若e超过0.6y，则宜采用组合砖砌体。
图14.3 砖砌体局部受压情况
14.3.1 砌体局部均匀受压的计算
Nl≤γfAl 砌体的局部抗压强度提高系数γ按下式计算：
A0 1 0.35 1 A1
φγafA=430.65kN＞320kN
表14.1 高厚比修正系数γβ 砌体材料类别 γβ
烧结普通砖、烧结多孔砖
混凝土及轻骨料混凝土砌块 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、粗料石、半细料 石 粗料石、毛石
1.0
1.1 1.2 1.5
图14.2 例14.3附图
14.3 局部受压
压力仅仅作用在砌体部分面积上的受力状态称为 局部受压。
14
砌体结构构件的承载力计算
本章提要
本章主要介绍无筋砌体受压构件承载力的主要
影响因素、构件承载力的基本计算公式及其适用范
围，无筋砌体局部受压时的受力特点，局部受压承 载力验算的基本公式以及梁下垫块的计算和构造， 无筋砌体受拉、受弯、受剪构件的破坏特征及承载 力计算方法。
本章内容
14.1 砌体结构承载力计算的基本表 达式
14.2 受压构件
14.3 局部受压
14.4 轴心受拉、受弯、受剪构件
14.1 砌体结构承载力计算的基本表达式
砌体结构与钢筋混凝土结构相同，也采用以概 率理论为基础的极限状态设计法设计，其按承载力 γ0S≤R (fd,αk，…) 砌体结构除应按承载能力极限状态设计外，还 应满足正常使用极限状态的要求，在一般情况下， 正常使用极限状态可由相应的构造措施予以保证， 不需验算。
φγafA=394.18kN＞240kN
【例14.3】某单层单跨无吊车工业厂房，其窗间墙带壁柱 的截面如图14.2所示。墙的计算高度H0=10.5m，采用强度 等级为MU10烧结普通砖及M5水泥砂浆砌筑，施工质量控 制B级。该柱柱底截面承受轴向力设计值N=320kN，弯矩 设计值M=51kN· m，偏心压力偏向截面肋部一侧，试验算 【解】1. A=2000×240+490×500=725000mm2 y1=245 mm
14.2 受压构件 14.2.1 受压构件的受力状态
无筋砌体承受轴心压力时，砌体截面的应力是 均匀分布的，破坏时，截面所能承受的最大压应力 即为砌体轴心抗压强度f，如图14.1(a)所示。 当轴向压力偏心距较小时，截面虽全部受压， 但压应力分布不均匀，破坏将发生在压应力较大一 侧，且破坏时该侧边缘的压应力比轴心抗压强度f略 大，如图14.1（b）所示；
【例14.1】截面为490mm×370mm的砖柱，采用强度等级 为MU10的烧结普通砖及M5混合砂浆砌筑，柱计算高度 H0=5m，柱顶承受轴心压力设计值为140kN，试验算其承载 力。
【解】（1）考虑砖柱自重后，柱底截面所承受轴心压力最 大，故应对该截面进行验算。当砖砌体密度为18kN/m3时， 柱底截面的轴向力设计值 N=140+γGGK=159.58kN
【例14.2】已知一矩形截面偏心受压柱，截面为 490mm×620mm，采用强度等级为MU10烧结普通砖及M5 混合砂浆，柱的计算高度H0=5m，该柱承受轴向力设计值 N=240kN，沿长边方向作用的弯矩设计值M=26kN· m，试 【解】1. （1）
e=M/N=108 mm
y=h/2=310 mm 0.6y=0.6×310=186mm＞e=108mm