局压构件计算：刚性垫块尺寸与局压承载力是否满足要求？

2023-08-28 理论教育版权反馈

【摘要】：垫梁上梁端有效支承长度a0可按式计算。若采用预制刚性垫块，设刚性垫块尺寸为ab=240mm，bb=650mm，tb=200mm，垫块下砌体局压承载力是否满足要求？

1.砌体截面中受局部均匀压力时的承载力应按下式（《砌规》第5.2.1条）计算：

N_l≤γfA_l （4.3-8）

式中 N_l——局部受压面积上的轴向力设计值；

γ——砌体局部抗压强度提高系数；

f——砌体的抗压强度设计值，可不考虑强度调整系数γ_a的影响；

A_l——局部受压面积。

2.砌体局部抗压强度提高系数γ，应符合下列规定：

（1）γ可按下式计算：

式中 A₀——影响砌体局部抗压强度的计算面积。

（2）计算所得γ值，尚应符合下列规定：

1）在图4.3-2a的情况下，γ≤2.5；

2）在图4.3-2b的情况下，γ≤2.0

3）在图4.3-2c的情况下，γ≤1.5；

4）在图4.3-2d的情况下，γ≤1.25；

5）对灌孔的混凝土砌块砌体，在1）、2）条的情况下，尚应符合γ≤1.5，未灌孔混凝土砌块砌体，γ=1.0；

6）对多孔砖砌体孔洞难以灌实时，应按γ=1.0取用；当设置混凝土垫块时，按垫块下的砌体局部受压计算。

3.影响砌体局部抗压强度的计算面积可按下列规定采用：

图4.3-2 影响局部抗压强度的面积A0

（1）在图4.3-2a的情况下，A₀=（a+c+h）h

（2）在图4.3-2b的情况下，A₀=（b+2h）h

（3）在图4.3-2c的情况下，A₀=（a+h）h+（b+h₁-h）h₁

（4）在图4.3-2d的情况下，A₀=（a+h）h

式中 a、b——矩形局部受压面积A_l的边长；

h、h₁——墙厚或柱的较小边长，墙厚；

c——矩形局部受压面积的外边缘至构件边缘的较小距离，当大于h时，应取为h。

4.梁端支承处砌体的局部受压承载力应按下列公式计算：

式中 ψ——上部荷载的折减系数，当A₀/A_l大于等于3时，应取ψ等于0；

N₀——局部受压面积内上部轴向力设计值（N）；

N_l——梁端支承压力设计值（N）；

σ₀——上部平均压应力设计值（N/mm²）；

η——梁端底面压应力图形的完整系数，可取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0；

a₀——梁端有效支承长度（mm），当a₀大于a时，应取a₀等于a；

a——梁端实际支承长度（mm）；

b——梁的截面宽度（mm）；

h_c——梁的截面高度（mm）；

f——砌体的抗压强度设计值（MPa）。

5.在梁端设有刚性垫块的砌体局部受压应符合下列规定：

（1）刚性垫块下的砌体局部受压承载力应按下列公式计算：

N₀+N_l≤φγ₁fA_b （4.3-15）

N₀=σ₀A_b （4.3-16）

A_b=a_bb_b （4.3-17）

式中 N₀——垫块面积A_b内上部轴向力设计值（N）；

φ——垫块上N₀及N_l合力的影响系数，应采用4.3.1节1（《砌规》5.1.1）当β小于或等于3时的φ值；

γ₁——垫块外砌体面积的有利影响系数，γ₁应为0.8γ，但不小于1.0；γ为砌体局部抗压强度提高系数，按式（4.3-9）（《砌规》式（5.2.2））以A_b代替A_l计算得出；

A_b——垫块面积（mm²）；

a_b——垫块伸入墙内的长度（mm）；

b_b——垫块的宽度（mm）。

（2）刚性垫块的构造应符合下列规定：

1）刚性垫块的高度不宜小于180mm，自梁边算起的垫块挑出长度不应大于垫块高度t_b。

2）在带壁柱墙的壁柱内设刚性垫块时（图4.3-3），其计算面积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。

3）当现浇垫块与梁端整体浇筑时，垫块可在梁高范围内设置。

图4.3-3 壁柱上设有垫块时梁端局部受压

（3）梁端设有刚性垫块时，梁端有效支承长度a₀应按下式确定：

式中 δ₁——刚性垫块的影响系数，可按表4.3-6（《砌规》表5.2.5）采用。

垫块上N_l作用点的位置可取0.4a₀处。

表4.3-6 系数δ₁值

注：表中其间的数值可采用插值法求得。

6.梁下设有长度大于πh₀的垫梁（图4.3-4）下的砌体局部受压承载力应按下列公式计算：

式中 N₀——垫梁上部轴向力设计值（N）；

b_b——垫梁在墙厚方向的宽度（mm）；

δ₂——当荷载沿墙厚方向均匀分布时δ₂取1.0，不均匀时δ₂可取0.8；

h₀——垫梁折算高度（mm）；

E_b、I_b——垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性矩；

h_b——垫梁的高度（mm）；

E——砌体的弹性模量；

h——墙厚（mm）。

垫梁上梁端有效支承长度a₀可按式（4.3-18）（《砌规》式（5.2.5-4））计算。

图4.3-4 垫梁局部受压

【例4.3-4】某窗间墙长1.5m，墙厚370mm，采用MU10烧结普通砖，M5混合砂浆砌筑（如图4.3-5所示）；中部支承混凝土梁，梁截面尺寸为b×h_c=250mm×550mm，实际支承长度a=240mm；梁支承反力设计值N_l=100kN，上层墙体传来轴向力设计值N_u=150kN。

图4.3-5 窗间墙局压计算简图

【例4.3-4a】梁端支承处砌体局压承载力是否满足要求？

解答：由表4.1-3，f=1.5MPa

代入式（4.3-14），

A_l=a₀b=191.5×250mm²=47875mm²

A₀=（2×370+250）×370mm²=366300mm²，代入式（4.3-9）

，ψ=0；η=0.7，代入式（4.3-10）ψN₀+N_l=100kN＞ηγfA_l=0.7×1.903×l.5×47875N=95.66kN，不满足要求。

【例4.3-4b】若采用预制刚性垫块，设刚性垫块尺寸为a_b=240mm，b_b=650mm，t_b=200mm，垫块下砌体局压承载力是否满足要求？

解答：刚性垫块t_b=200mm＞180mm

垫块自梁边挑出的长度（650-250）/2mm=200mm=t_b，满足刚性垫块的要求。

，查表4.3-6，δ₁=5.67

代入式（4.3-18），有：

代入式（4.3-15），得：

N₀+N_l=（42.12+100）kN=142.12kN＜γ₁φfA_b=1.224×0.623×1.5×156000N=178.44kN

满足要求。

【例4.3-4c】设计条件不变，但改用垫梁，b_b=240mm，h_b=180mm，并采用C20级混凝土浇筑，垫梁下的砌体局压承载力是否满足要求？

解答：

查《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）表4.1.5，E_b=2.55×10⁴MPa

f=1.5MPa，σ₀=0.27MPa

查表4.1-10，E=1600f=1600×1.5MPa=2400MPa

代入式（4.3-21a）

代入式（4.3-20）

由式（4.3-19），取δ₂=0.8

N₀+N_l=（30.44+100）kN=130.44kN＜2.4δ₂fb_bh₀

=2.4×0.8×1.5×240×299.2N=206.81kN

满足要求。

局压构件计算：刚性垫块尺寸与局压承载力是否满足要求？

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