第六章 砌体结构 6.2 墙、柱的受压承载力计算

一、 核心概念与控制截面选择

• 控制截面（Control Section）：砌体墙体中受力最不利、抗力较低或应力集中的关键验算截面。
• 计算截面简化：虽然墙体存在多个受载或削弱截面，但规范规定计算截面一律取窗间墙面积，因此实际设计中仅需对 Ⅰ-Ⅰ 和 Ⅱ-Ⅱ 截面进行验算。

控制截面特征与计算要求对照表

二、 偏心受压承载力计算与修正体系

1. 基础计算公式

$N \le \varphi f A \quad$

• $\varphi$（影响系数）：考虑高厚比和轴向力偏心距对受压构件承载力的累积不利影响。
• $e$（轴向偏心距）：按内力设计值计算，$e = M/N$。偏心距必须控制在规范允许的限值内（如矩形截面 $e \le 0.6y$ 等），若偏心距超限，必须修改构件尺寸或改变结构方案。

2. 高厚比修正系数（$\gamma_\beta$）

由于不同材料砌体的受力性能存在差异，在确定影响系数 $\varphi$ 时，需对构件高厚比（矩形截面 $\gamma_\beta H_0/h$，T形截面 $\gamma_\beta H_0/h_T$）进行修正：

三、 梁跨度大于 9m 的补充计算

当大跨度梁（跨度 $> 9\text{m}$）支承在砌体墙上时，必须进行补充计算以考虑梁端转动对墙体产生的附加弯矩：

1. 计算方法：假定梁两端固结，计算出梁端弯矩。
2. 弯矩分配：将该弯矩乘以修正系数 $\alpha$ 后，按墙体线刚度分配到上层墙底部和下层墙顶部。
3. 修正系数公式：
   $\alpha = 1 – 0.2 \frac{a}{h} \quad$
   (其中 $a$ 为梁端实际支承长度；$h$ 为支承墙体厚度，上下墙厚不同时取下部墙厚，有壁柱时取 $h_T$)。

四、 荷载效应组合要求

设计时，确定控制截面内力的组合应区分非抗震和抗震场景：

• 非抗震设计组合：
  $\mathbf{1.3 \times 永久荷载标准值内力 + 1.5 \times (主导可变荷载标准值内力 + 其余可变荷载组合值内力)} \quad$
• 抗震设防区组合：
  $\mathbf{1.2 \times 重力荷载标准值内力 + 1.3 \times 地震作用标准值内力} \quad$

💡 问题

当轴向力偏心距 $e$ 超过限值时，为什么不能仅通过增加配筋来解决，而必须修改构件截面尺寸或调整结构方案？