梁端垫块下砌体承载力计算技巧

当梁端支承处砌体局部受压承载力不满足时，其支承面下的砌体上应设置混凝土或钢筋混凝土垫块以增加局部受压面积。垫块可为预制的，也可与梁端整浇。

1）梁端设刚性垫块时

试验表明，采用刚性垫块时，垫块以外的砌体仍能提供有利影响，但考虑到垫块底面压应力的不均匀性，对垫块下的砌体局部抗压强度提高系数γ予以折减，偏于安全地取γl=0.8γ。于是，梁端刚性垫块下砌体局部受压承载力可按下式计算：

式中 N0——垫块面积Ab 内上部轴向力设计值（N）；

φ——垫块上N0 及Nl 合力的影响系数，采用附表32中β≤3时的φ 值；

γl——垫块外砌体面积的有利影响系数，γl=0.8γ，但不小于1.0；

γ——砌体局部抗压强度提高系数，按公式（18-8）计算，但以Ab 代替式中的Al；

Ab——垫块面积（mm2）；

ab——垫块伸入墙内的长度（mm）；

bb——垫块的宽度（mm）。

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宜大于垫块高度tb（图18-9）。

（2）在带壁柱墙的壁柱内设置刚性垫块时（图18-10），由于翼缘多数位于压应力较小处，翼墙参加的工作程度有限，因此在计算A0 时，只取壁柱面积而不取翼墙部分，同时壁柱上垫块伸入翼墙的长度不应小于120mm。

（3）当现浇垫块与梁端浇成整体时（图18-11），垫块可在梁高范围内设置。

图18-9 刚性垫块的尺寸要求

图18-10 壁柱上设有垫块时梁端局部受压

图18-11 设有现浇梁垫时梁端局部受压

梁端设有刚性垫块时，梁端有效支承长度a0 应按下列公式确定：

式中 δ1——刚性垫块的影响系数，可按表18-2采用。

垫块上Nl 作用点位置可取0.4a0 处。

表18-2 系数δ1

2）梁端设柔性垫梁时

当支承在墙上的梁端下部有钢筋混凝土圈梁（圈梁可与该梁整浇或不整浇）或其他具有一定长度的钢筋混凝土梁（垫梁高度为hb，长度大于πh0 此处，h0 为垫梁的有效高度）通过时，梁端部的集中荷载Nl 将通过这类垫梁传递到下面一定宽度的墙体上。而上部墙体传来作用在垫梁上的荷载N0 则通过垫梁均匀地传递到下面的墙体上。

如果我们将垫梁（垫梁的长度大于πh0，这种垫梁可称为柔性垫梁）看作弹性地基梁，取Nl 在垫梁下墙体上产生的压应力分布宽度为πh0，则在πh0 范围内的压应力为三角形分布（图18-12）。根据垫梁下砌体局部受压强度试验的结果，当垫梁长度大于πh0 时，垫梁下砌体的局部受压承载力可按下列公式计算：

图18-12 垫梁局部受压

式中 N0——垫梁上部轴向力设计值；

bb——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；不均匀分布时，δ2 可取0.8；

h0——垫梁折算高度（mm）；

Eb、Ib——垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性矩；(www.xing528.com)

E——砌体的弹性模量；

h——墙厚（mm）。

例题18-5 有一截面尺寸为240mm×370mm的钢筋混凝土柱，支承在370mm 厚的砖墙上，如图18-13所示。墙体采用MU10蒸压粉煤灰砖和M5水泥砂浆砌筑，柱传到墙上的荷载设计值Nl=180kN，试验算砌体局部受压承载力。

解 Al=240×370=88 800mm2

影响砌体局部抗压强度的计算面积A0 可按图18-6b求得。

由附表27-2查得f=1.5N／mm2。

采用水泥砂浆砌筑，f 应乘以调整系数0.9。

砌体局部受压承载力满足要求。

图18-13 例题18-5

例题18-6 某承重纵墙，窗间墙截面尺寸如图18-14所示。采用MU10烧结多孔砖和M2.5混合砂浆砌筑。墙上支承截面为200mm×500mm 的钢筋混凝土大梁，跨度5.7m，大梁传给墙体的压力设计值Nl=50kN，上部墙体轴向力设计值在局部受压面积上产生的平均压应力σ0=0.515N／mm2。试验算梁端下砌体的局部受压承载力。

解 f=1.30N／mm2

梁端有效支承长度近似按公式（18-13）计算。

影响砌体局部受压强度的计算面积A0 按图（18-6b）求得。

图18-14 例题18-6

梁端支承处砌体局部受压承载力满足要求。

例题18-7 同上例，但大梁传给墙体的压力设计值改为Nl=80kN，其他条件不变。试验算梁端砌体局部受压承载力。

解 由上例计算可知，梁端下砌体的局部受压承载力Nlu=69.2kN，现大梁传来Nl=80kN，显然此时梁端支承处砌体局部受压承载力不满足要求，应在梁端下设置垫块。

按构造设置预制刚性垫块。取 bbabtb=550mm×370mm×180mm

用公式（18-14）～（18-16）进行验算。

由表18-2查得σ1=6

按构件高厚比β≤3的情况计算φ，由公式（18-3）可得

φ 也可由附表32-2查得。

已超过窗间墙宽1 200mm，则取b+2h=1 200mm。

局部受压承载力满足要求。