砌体结构课件

1、土木土木05级级砌体结构砌体结构( Masonry Structure )莆田学院莆田学院 20072008学年第二学期学年第二学期课程教师：陈凡课程教师：陈凡E-mail：QQ：463399584Tel：砌体结构目目 录录砌体材料及砌体的力学性能砌体材料及砌体的力学性能2砌体结构构件的计算方法砌体结构构件的计算方法3 3绪论绪论3 13 7混合结构房屋抗震设计简述混合结构房屋抗震设计简述6过梁、墙梁、挑梁及墙体的构造措施过梁、墙梁、挑梁及墙体的构造措施3 5混合结构房屋墙体设计混合结构房屋墙体设计砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算4砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承

2、载力计算受压构件受压构件1局部受压局部受压3 25配筋砌块砌体构件简述配筋砌块砌体构件简述3 4配筋砖砌体构件配筋砖砌体构件轴心受拉、受弯和受剪轴心受拉、受弯和受剪3砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算本章知识点学习摘要本章知识点学习摘要 1.1.重点掌握砖砌体受压构件的承载力计算方法，砖砌体重点掌握砖砌体受压构件的承载力计算方法，砖砌体局部受压中，掌握局部均匀受压、梁端局部受压和梁下设有局部受压中，掌握局部均匀受压、梁端局部受压和梁下设有刚性垫块受压的承载力计算方法，了解集中荷载下柔性的钢刚性垫块受压的承载力计算方法，了解集中荷载下柔性的钢筋混凝土垫梁下的局部受压计

3、算方法；筋混凝土垫梁下的局部受压计算方法； 2.2.熟悉砖砌体的轴心受拉、受弯和受剪的承载力计算方熟悉砖砌体的轴心受拉、受弯和受剪的承载力计算方法；法； 3.3.熟悉配筋砖砌体构件的构造和承载力计算方法；熟悉配筋砖砌体构件的构造和承载力计算方法； 4.4.了解配筋砌块砌体简述。了解配筋砌块砌体简述。砌体结构4.1 4.1 受压构件受压构件第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算4.1.1 4.1.1 概述概述 一、分析不同偏心距下，砌体受压的工作情况：一、分析不同偏心距下，砌体受压的工作情况： 1.1.偏心距不大：构件全截面参加工作，应力图形成曲线偏心距不大：构件全截面参加工作，

4、应力图形成曲线分布，即其丰满程度较直线分布时为大。分布，即其丰满程度较直线分布时为大。( (见图见图4-1a4-1a、b)b) 2.2.偏心距加大偏心距加大 使截面受拉一侧开裂使截面受拉一侧开裂 构件截构件截面削弱面削弱 区别于砌体受弯时的工作情况区别于砌体受弯时的工作情况 二、由于偏心受压时砌体极限变形值较轴心受压时增大二、由于偏心受压时砌体极限变形值较轴心受压时增大 其偏心受压极限强度其偏心受压极限强度 轴心受压极限强度轴心受压极限强度 偏心距越大，极限强度增加越大偏心距越大，极限强度增加越大 材料力学公式不适用材料力学公式不适用mf 砌体结构 一、计算公式：一、计算公式：第四章第四章 砌

5、体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算 三、规范三、规范(73) (73) 采用统一的计算公式，引入偏心影采用统一的计算公式，引入偏心影响系数响系数 、稳定系数、稳定系数 ，对偏心受压较大的构件还引入稳，对偏心受压较大的构件还引入稳定系数的修正系数定系数的修正系数 。规范。规范(88(88、2001)2001)将偏心影响系数和将偏心影响系数和稳定系数合并为一个系数稳定系数合并为一个系数 。04.1.2 4.1.2 偏心影响系数偏心影响系数211ie 或对矩形截面：或对矩形截面：21211he砌体结构 一、计算公式：一、计算公式：第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算。的系数，具

6、体取值见书与砂浆强度等级有关构件高厚比；式中：，则当矩形截面时，构件柔度或长细比式中：202220220220/12/11121112/111hHiH4.1.3 4.1.3 稳定系数稳定系数0砌体结构 一、计算公式：一、计算公式：第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算AfN4.1.4 4.1.4 基本公式基本公式的影响系数对受压构件承载力和轴向力的偏心距构件高厚比式中：e 二、公式中截面积二、公式中截面积A A的计算中，对带壁柱墙，其翼缘宽的计算中，对带壁柱墙，其翼缘宽度规定为：度规定为：( (砌体规范砌体规范2001)2001)4.2.84.2.8带壁柱墙的计算截面翼缘宽度带

7、壁柱墙的计算截面翼缘宽度 可按下列规定采用：可按下列规定采用： 1. 1.多层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无多层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度的门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/31/3。 fb砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算 2. 2.单层房屋，可取壁柱宽加单层房屋，可取壁柱宽加2/32/3墙高，但不大于窗间墙墙高，但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离。宽度和相邻壁柱间距离。 3. 3.计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间的距离计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间的距离 三、影响系数三、影

8、响系数 的计算公式和表格具体见书。的计算公式和表格具体见书。 四、在计算影响系数四、在计算影响系数 或查表时，应对构件的高厚比或查表时，应对构件的高厚比 进行修正，进行修正，具体如下具体如下： 注注: :对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大对矩形截面构件，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，还应对较小边于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压进行验算。长方向按轴心受压进行验算。 4.1.5 4.1.5 有关问题的讨论有关问题的讨论自学自学砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算具体见表具体见表5.1.35

9、.1.3所示：所示：砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算砌体结构 以以M2.5M2.5砂浆为准，折算高厚比：砂浆为准，折算高厚比：第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算5 . 2002. 0t4.1.6 4.1.6 简化建议简化建议 当砂浆强度设计值为其他值时，当砂浆强度设计值为其他值时， 为：为：t5 . 25 . 212. 20866. 05ttMM时，砂浆强度为时，砂浆强度4.1.7 4.1.7 双向偏心受压双向偏心受压自学自学4.1.8 4.1.8 计算示例计算示例见书：见书：P79

10、P798383的例的例4-14-1例例4-64-6砌体结构4.2 4.2 局部受压局部受压第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算4.2.1 4.2.1 局部均匀受压局部均匀受压 一、分析局部均匀受压的抗压强度提高的原因：一、分析局部均匀受压的抗压强度提高的原因： 1.1.“套箍强化套箍强化” ” 三向应力状态三向应力状态 2.2.压力的扩散压力的扩散 二、砌体局部抗压强度二、砌体局部抗压强度 的计算公式：的计算公式：lffAAffll135. 010砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算 三、提高系数三、提高系数 的限值规定：的限值规定：式中：式中： 影

11、响局部抗压强度的计算面积，具体规定为：影响局部抗压强度的计算面积，具体规定为：0A 即不考虑强即不考虑强度调整系数度调整系数a 局部受压面积局部受压面积lA 砌体抗压强度设计值，砌体抗压强度设计值，可不调整可不调整；f 砌体局部抗压强度提高系数；砌体局部抗压强度提高系数； 1.1.避免出现劈裂破坏的上限规定，四种见上图：避免出现劈裂破坏的上限规定，四种见上图： 50. 2 25. 1 00. 2 50. 1 2.2.多孔砖砌体多孔砖砌体混凝土砌块房屋内，纵横墙交接处有灌孔混凝土砌块房屋内，纵横墙交接处有灌孔5 . 1如果没有灌孔如果没有灌孔0 . 1 均匀局部受压承载力的计算公式：均匀局部受压

12、承载力的计算公式：llllAfAfN 除上述第二除上述第二种情况外，其他种情况外，其他砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算hhcaA0影响局部抗压强度计算面积的情况有如下四种：影响局部抗压强度计算面积的情况有如下四种：1.1.情况一的计算公式：情况一的计算公式： hc 2.2.情况二的计算公式：情况二的计算公式：hhaA03.3.情况三的计算公式：情况三的计算公式：hhbA204.4.情况四的计算公式：情况四的计算公式：110hhhbhhaA砌体结构4.2.2 4.2.2 梁端局部受压梁端局部受压第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算 一、梁端支承处砌

13、体的局部受压承载力计算公式：一、梁端支承处砌体的局部受压承载力计算公式：llAfNN0式中：式中： 上部荷载的折减系数上部荷载的折减系数 局部受压面积上部轴向力设计值局部受压面积上部轴向力设计值0N035 . 05 . 13000，lllAAAAAA见见P86P868787的分析，的分析，右式偏于安全。右式偏于安全。lAN00上部平均压应力设计值上部平均压应力设计值0砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算附注：附注： 的偏心距规定：的偏心距规定：lN 梁端支座反力；梁端支座反力；lN 梁端底面受压应力图形的梁端底面受压应力图形的完整性系数完整性系数；一般可取一般可取对于

14、过梁和墙梁，对于过梁和墙梁，7 . 00 . 1 梁下局部受压面积梁下局部受压面积lAbaAl0mmfhab100b梁宽梁宽0a梁端有效支承长度梁端有效支承长度033. 0ae 对屋盖：对屋盖：04 . 0 ae 对楼盖：对楼盖：砌体结构4.2.3 4.2.3 梁下设有刚性垫块梁下设有刚性垫块第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算 一、设置刚性垫块的作用：一、设置刚性垫块的作用： 1.1.扩大局部受压面积；扩大局部受压面积； 2.2.使梁和屋架只搁置在较厚的壁柱上，而不伸入墙内。使梁和屋架只搁置在较厚的壁柱上，而不伸入墙内。 二、刚性垫块的规格要求，规范规定：二、刚性垫块的规格

15、要求，规范规定： 1.1.壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应小于壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应小于120mm120mm； 2.2.厚度厚度 ，自梁侧边算起垫块的挑出长度，自梁侧边算起垫块的挑出长度 具体见具体见下图所示下图所示，书，书P90P90的图的图4-134-13。 mmtb180btc 三、设置预制刚性垫块的砌体局部受压承载力计算：三、设置预制刚性垫块的砌体局部受压承载力计算：blAfNN10砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算式中：式中： 设置刚性垫块砌体的局部抗压强度提高系数设置刚性垫块砌体的局部抗

16、压强度提高系数1 砌体抗压强度设计值；砌体抗压强度设计值；f 垫块底面积以外的砌体对局部受压强度能提供有利影垫块底面积以外的砌体对局部受压强度能提供有利影响，但考虑到垫块底面压应力的不均匀，并为偏于安全，使响，但考虑到垫块底面压应力的不均匀，并为偏于安全，使垫块外砌体面积的有利影响系数垫块外砌体面积的有利影响系数 。8 . 01 垫块面积垫块面积 上由上部荷载设计值产生的轴向上由上部荷载设计值产生的轴向力设计值，力设计值， ；0NbAbAN00 垫块上垫块上 和和 合力的影响系数，此时只考虑合力的影响系数，此时只考虑荷载偏心影响而不考虑纵向弯曲影响，即用查表法或作图法荷载偏心影响而不考虑纵向弯

17、曲影响，即用查表法或作图法中按中按 求取求取 ，这时，这时 中的中的 按按 采用；采用；0NlN3hehba 局部抗压强度提高局部抗压强度提高系数系数 按前述的公式计按前述的公式计算，以算，以 代替代替 计算。计算。bAlA 在带壁柱墙的壁柱内设置预制在带壁柱墙的壁柱内设置预制刚性垫块，由于墙的翼线部分大多刚性垫块，由于墙的翼线部分大多位于压应力较小处，参加工作程度位于压应力较小处，参加工作程度有限，因此有限，因此 只只取壁柱截面而不取壁柱截面而不计翼缘部分计翼缘部分， 。0ApphbA 0砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算 四、设置与梁端现浇成整体的垫块四、设置与

18、梁端现浇成整体的垫块( (如下图所示如下图所示) ) 在梁挠曲变形时，由于垫块与梁端现浇成整体，它们一在梁挠曲变形时，由于垫块与梁端现浇成整体，它们一同转动，该垫块起不到刚性垫块的作用。这时，梁端支承处同转动，该垫块起不到刚性垫块的作用。这时，梁端支承处砌体的局部受压承载力，仍应按砌体的局部受压承载力，仍应按第二节第二节的梁端局部受压情况的梁端局部受压情况进行计算。但需注意，式中进行计算。但需注意，式中 ，并在计算，并在计算 时，采用时，采用下式计算：下式计算： blbaA00afha10式中：式中： 刚性垫块的影响系数，具体见刚性垫块的影响系数，具体见P90P90表表4-24-2；1附注：垫

19、块上附注：垫块上 的偏心距规定：的偏心距规定： ( (距墙内边距墙内边) )lN04 . 0 ae 2 . 2 . 4砌体结构4.2.4 4.2.4 集中荷载下柔性的钢筋混凝土垫梁集中荷载下柔性的钢筋混凝土垫梁第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算 主要掌握两个公式，主要掌握两个公式，P91P91的公式的公式(4-16)(4-16)和公式和公式(4-18)(4-18)。4.2.5 4.2.5 计算示例计算示例 例例4-8 4-8 梁端局部受压承载力验算；梁端局部受压承载力验算； 例例4-9 4-9 有刚性垫块的梁端局部受压承载力验算；有刚性垫块的梁端局部受压承载力验算； 例例4

20、-10 4-10 梁端局部受压承载力验算梁端局部受压承载力验算+ +设置柔性垫梁设置柔性垫梁的承载力验算。的承载力验算。砌体结构4.3 4.3 轴心受拉、受弯和受剪轴心受拉、受弯和受剪第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算4.3.1 4.3.1 基本公式基本公式 一、轴心受拉一、轴心受拉 1.1.示例见下图的圆形水池，沿齿缝截面轴心受拉构件。示例见下图的圆形水池，沿齿缝截面轴心受拉构件。 2.2.承载力计算公式承载力计算公式 二、受弯二、受弯 1.1.示例见上图：其中图示例见上图：其中图(b)(b)所示带壁柱的挡土墙，在土所示带壁柱的挡土墙，在土压力作用下垂直截面内将产生沿齿缝或沿砖和竖向灰缝的弯压力作用下垂直截面内将产生沿齿缝或沿砖和竖向灰缝的弯曲受拉；图曲受拉；图(c)(c)悬臂式挡土墙，将发生沿通缝的弯曲受拉。悬臂式挡土墙，将发生沿通缝的弯曲受拉。AfNtt砌体结构第四章第四章 砌体结构的承载力计算砌体结构的承载力计算AfVv0 2.2.由于受弯构件的截面内还产生剪力，对受弯构件，除由于受弯构件的截面内还产生剪力，对受弯构件，除进行抗弯计算外，还应进行相应的抗剪计算：进行抗弯计算外，还应进行相应的抗剪计算： WfMtmbzfVv受弯：受弯：受剪：