砌体结构受压验算相关问题分析

 YJK砌体结构以门、窗间墙段为单元验算墙体轴心受压承载力。砌体结构的受压验算分为两种计算模式：当砌体墙中无构造柱时，按无筋砌体进行受压验算；当砌体墙中有构造柱时，按组合砖墙进行受压验算。对于长度小于250mm的小墙段，软件不作墙体受压验算。

      无筋砌体受压验算计算公式：

      组合砖墙受压验算计算公式：

①φ—无筋砌体时为高厚比对轴心受压构件承载力的影响系数，按附录D无筋砌体轴心受压计算。

      其中，与砂浆有关的系数α：

      当砂浆等级低于2.5时，软件按照88版砌体规范执行。

      砂浆等级=0.4，α=0.0045；

      砂浆等级=1.0，α=0.003。

      砂浆等级0～0.4，按线性插值；0.4～1.0，按线性插值；1.0～2.5，按线性插值。（这三段的变化斜率不同，所以分成三段进行插值计算）。

②φ—带构造柱的墙段时为组合墙稳定系数，按表8.2.3组合砖砌体计算稳定系数。

      其中，带构造柱的组合砖墙配筋率ρ=构造柱的钢筋面积/墙身面积。

Q1：受压计算时的稳定系数为0

      如图，右侧墙的稳定系数为0，导致受压验算结果为0，什么原因？

      该墙段有构造柱，按配筋砖砌体计算稳定系数。查表8.2.3可以看出，高厚比超过28，表格没有给出稳定系数的数值。而此墙段的高厚比为28.42>28,此时，软件就将稳定系数取为0。表示该墙太薄，高厚比太大，可以加大墙厚来解决。

      那么，对于左侧墙段，高厚比也是28.42，大于28了，稳定系数却是有数值的，这又是什么原因呢？发现左侧墙段无构造柱，则软件按附录d无筋砌体计算稳定系数。

      φ=1/(1+0.0015x28.42?)=0.45，与程序输出的结果是一致的。

不带壁柱的砌体墙高厚比β

受压验算时的高厚比（每一小片墙的高厚比）按公式按5.1.2计算，公式中会考虑材料的修正系数。

      需要注意的是，程序中还有砌体墙的高厚比专项验算。（每两片横墙之间的墙段）

      此高厚比验算是按公式6.1.1计算，公式中没有计入材料的修正系数。

Q2：下图墙体材料为蒸压砖，其高厚比结果与受压验算中的高厚比数值不对应。原因是受压验算时高厚比需要考虑材料的修正系数，查得蒸压砖的=1.2。所以，受压验算的β=1.2x2340/240=11.7,与程序结果输出一致。

Q3：砂浆等级低于2.5允许高厚比如何取值？

      现行砌体规范只规定了砂浆等级M2.5及以上等级的高厚比限值。

      当砂浆等级低于M2.5时，软件根据88版砌体规范确定。

      砂浆等级0～1，按线性插值；1～2.5，也是按线性插值。（两段的变化斜率不同，所以分成两段计算）。

      其中，砂浆等级为0时，高厚比限值等于13.33。

Q4：任意砂浆等级下的砌体抗压强度设计值怎么求出的？

      4.3版本之前，软件对不是规范表格中的数值，按表格差值确定抗压强度设计值。

      4.3版本之后，软件采用规范公式计算任意砂浆强度下的砌体抗压强度设计值。

      确定砌体抗压强度设计值的流程为：

      1、首先根据规范附录B，求得砌体轴心抗压强度平均值fm；

      2、然后根据规范 4.1.5 条，求得砌体强度标准值 fk，fk=fm（1-1.645*变异系数）；

      3、最后根据规范4.1.5条，求得砌体的抗压强度设计值f，f=fk/γf。

      同10系列规范，89规范下砌体抗压强度设计值也是按照上述公式计算，其结果与88版砌体规范抗压强度设计值表格数值保持一致。

Q5：参数“施工质量控制等级”软件默认的是B级，那么改为C级有什么影响？

      软件采用规范公式计算任意砂浆等级下的砌体抗压强度。计算公式的第三步，砌体的抗压强度设计值f=fk/γf，其中γf为材料性能分项系数，01、10 系列规范根据不同的施工质量按4.1.5条取值（施工质量为A级时，取1.5；施工质量为B级时，取1.6；施工质量为C级时，取1.8），89规范系列下取1.5。

      所以，施工质量等级不同，直接影响的是砌体抗压强度设计值的不同。

Q6：该墙段砂浆等级M5，块体等级Mu10,为何抗压强度f为1.31N/mm?，与规范表格中的1.5N/mm?不一致？

      依据3.2.3条，砌体强度设计值与墙段的截面面积有关系。

此墙段截面面积=0.72x0.24=0.17＜0.3，则γa=0.17+0.7=0.87，所以f=0.87x1.5=1.31N/mm?。

Q7：手核空心砌块的抗压强度

      此砌体墙采用混凝土空心砌块，其抗压强度3.17N/mm?是如何计算出来的？

      软件中的空心砌块砌体墙的抗压强度设计值是按公式3.2.1-1与3.2.1-2计算出来的。

      查表3.2.1-4得到Mb5、Mu10下的f=2.22N/mm?。

      在砌体计算书中查询到孔洞率=50%、层灌孔率=33%。程序默认混凝土灌孔混凝土等级C20，fc=9.6N/mm?

α=δρ=0.5x0.33=0.165，fg=f+0.6αfc=2.22+0.6x0.165x9.6=3.17N/mm?

①当砌体墙中无构造柱时，按无筋砌体进行受压验算；

当砌体墙中有构造柱时，按组合砖墙进行受压验算。

两种受压验算公式中的稳定系数取值方法也不同。

②受压验算时的高厚比会考虑材料的修正系数。

高厚比专项验算没有考虑材料的修正系数。

当砂浆等级低于M2.5时，软件根据88版砌体规范确定高厚比限值。

③软件采用规范公式可以计算任意砂浆强度下的砌体抗压强度。

砌体强度设计值与墙段的截面面积有关系，应乘以调整系数γa。