钢屋架结构设计第4章

1、http:/2022年年3月月29日星期二日星期二0时时09分分39秒秒1第一章第一章 绪论绪论本章内容4.14.2配筋砖砌体构件配筋砖砌体构件配筋砌块砌体构件配筋砌块砌体构件1.4 本章小结本章小结第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件http:/2022年年3月月29日星期二日星期二0时时09分分39秒秒 配筋砖砌体结构是在砌体中配置钢筋或钢筋混凝土后做为建筑物主要受力构件的结构。配筋砖砌体构件可提高结构的承载能力，改善结构的延性。配筋砖砌体构件配筋砖砌体构件4.1第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件配筋砖砌体构件分类组合砖砌体构件网状配筋砖砌体构件砖砌体和钢筋混凝上面层或钢筋砂浆面层组

2、成的组合砖砌体构件砖砌体和钢筋混凝土构造柱组成的组合砖墙方格型（常用）连弯型（新规范已取消）http:/2022年年3月月29日星期二日星期二0时时09分分40秒秒.1网状配筋砖砌体构件网状配筋砖砌体构件第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件图41网状配筋砖砌体（a）方格网配筋砖柱（b）连弯钢筋网1 1、网状配筋砖砌体受压构件的受力特点与破坏特征、网状配筋砖砌体受压构件的受力特点与破坏特征 网状网状 配筋砖砌体轴心受压试件从加载开始到破坏，经历了三个阶段，和无筋砖砌体轴心受压试件相比较，各阶段的受力特点差别较大。http:/2022年年3月月29日星期二日星期二0时时09分分4

3、0秒秒第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件图4.2网状配筋砖砌体 轴心受压构件的破坏特征（1 1）第一阶段）第一阶段： 从加载开始到个别砖块内出现第一批竖向裂缝（相当于6075%破坏荷载，高于无筋砖砌体）。试件纵向产生压缩变形而横向伴随拉伸变形，钢筋受拉，由于钢筋的弹性模量远大于砌体的弹性模量，故能约束砌体的横向变形，提高了单砖抗弯、剪能力和砌体的初裂荷载。（2 2）第二阶段：）第二阶段： 继续加载，裂缝数量增多但发展缓慢，由于被横向钢筋网所遮断，很少出现贯通的竖向连续裂缝。 （3 3）第三阶段：）第三阶段： 当加载到极限荷载时，钢筋网之间的砌体竖向裂缝多而细，个别砖被压碎脱落，试件宣告破坏

4、（图4.2）。 横向钢筋的约束和连接使试件破坏时不会被分隔成若干小柱发生失稳破坏，砖块的抗压强度充分利用，承载力较无筋砌体明显提高。 http:/第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件2 2、网状配筋砖砌体受压构件的承载力计算网状配筋砖砌体受压构件的承载力计算 2l 偏心荷载作用下，截面中的压应力分布很不均应，压应力较小的区域及受拉部位钢筋网难以发挥约束砌体横向变形的作用；l 对于高厚比较大的构件会使整个构件失稳破坏的因素增大，横向配筋效果甚微。l 规范规定：当偏心荷载作用的偏心距超过截面核心范围(对于矩形截面， )时或构件的高厚比 时，不宜采用网状配筋砖砌体构件。 网状配筋砖砌体受压构件的承

5、载力按式4.1计算： (4.1)(4.1) (4.2) (4.2) (4.3) (4.3) （4.44.4）0.17e 16nnNf A201111 12112nneh201/ 10.00150.45n（）/eMN2 1 2 /nyffe yf/()/ ()SVVab Aabssn2320/yfNm mhttp:/第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件 (、e / h、 )也可查表也可查表4.1三次内插求得三次内插求得nhttp:/l 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，由于两个方向计算高厚比的不同，还应对较小边长方向按轴心受压构件进行验算；l

6、当网状配筋砖砌体构件下端与无筋砌体交接时，尚应验算交接处无筋砌体的局部受压承载力。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件3 3、网状配筋砖砌体的构造要求网状配筋砖砌体的构造要求 网状配筋砖砌体在满足承载力计算要求的前提下，施工质量控制等级不允许采用C级。为了保证钢筋与砂浆的粘结力，避免钢筋锈蚀，充分发挥钢筋的抗拉强度，还应符合以下构造要求： (1)(1)网状配筋砖砌体中的体积配筋率，不应小于网状配筋砖砌体中的体积配筋率，不应小于0.1%0.1%，并不应大于，并不应大于1%1%。 配筋率太小，砌体强度提高有限，配筋率太大，砌体强度接近单砖块体配筋率太小，砌体强度提高有限，配筋率太大，砌体强度接近

7、单砖块体强度，钢筋强度不能充分发挥造成浪费。强度，钢筋强度不能充分发挥造成浪费。http:/第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件(2)(2)采用钢筋网时，钢筋的直径宜采用采用钢筋网时，钢筋的直径宜采用3mm3mm4mm4mm。 较大直径的钢筋将使灰缝厚度加大，对砌体受力不利。较大直径的钢筋将使灰缝厚度加大，对砌体受力不利。(3)(3)钢筋网中钢筋的间距，不应大于钢筋网中钢筋的间距，不应大于120mm120mm，并不应小于，并不应小于30mm30mm。 钢筋网间距过大，钢筋对砌体的横向变形约束能力降低，间距太小又使砂浆不钢筋网间距过大，钢筋对砌体的横向变形约束能力降低，间距太小又使砂浆不 易密

8、实，影响钢筋和砂浆的粘结力，使钢筋容易锈蚀。易密实，影响钢筋和砂浆的粘结力，使钢筋容易锈蚀。(4)(4)钢筋网的间距，不应大于五皮砖，并不应大于钢筋网的间距，不应大于五皮砖，并不应大于400mm400mm。 钢筋网竖向间距过大，对砌体约束力减小，承载力提高不明显。钢筋网竖向间距过大，对砌体约束力减小，承载力提高不明显。(5)(5)网状配筋砖砌体所用的砂浆强度等级不应低于网状配筋砖砌体所用的砂浆强度等级不应低于M7.5M7.5； 为避免钢筋锈蚀，保证耐久性，冬季施工时不得采用掺氯盐的砂浆施工。钢筋网为避免钢筋锈蚀，保证耐久性，冬季施工时不得采用掺氯盐的砂浆施工。钢筋网应设置在砌体的水平灰缝中，灰

9、缝厚度应保证钢筋上下至少各有应设置在砌体的水平灰缝中，灰缝厚度应保证钢筋上下至少各有2mm2mm厚的砂浆层。厚的砂浆层。为便于配筋砌体质量检查，每一钢筋网的末端应在砌体的水平灰缝中露明（如一根为便于配筋砌体质量检查，每一钢筋网的末端应在砌体的水平灰缝中露明（如一根钢筋的末端伸出砌体表面钢筋的末端伸出砌体表面5mm5mm）。）。http:/ 例例4-1 4-1 一方格网状配筋砖柱，截面尺寸为490mmX490mm,柱的计算高度H0=4.2m,砖柱采用MU10烧结普通砖及M7.5水泥砂浆砌筑。砖柱承受轴向压力设计值N=500kN，选用4冷拔低碳钢丝方格网,fy=430N/mm2,AS=12.6 m

10、m2, Sn=240 mm(四皮砖),a=60 mm,试验算该柱的承载力是否满足要求。 解：A=0.490.49=0.24 m20.2 m2 故不需考虑砌体的强度调整系数。 由MU10烧结普通砖，M7.5水泥砂浆，查表得f=1.69Mpa, 水泥砂浆等级M7.5 M5，无需调整强度。 fy=430N/mm2320N/mm2,取fy=320N/mm2 ,网状配筋砖柱的体积配筋率第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件04.28.5716,00.49Hehh()/()(6060) 12.6 /(60 60 240)0.18%0.1%1%snab Aabs且小于 2 1 2 /1.692 0.18%

11、3202.84MPnyffe yfa Mpa http:/ 根据 ,查表4.1经3次内插得=0.85，也可按式4.3计算。 该柱承载力满足设计要求。 例例4-2 4-2 一方格网状配筋偏心受压砖柱，截面尺寸为490mmX620mm,柱的计算高度H0=4.2m,砖柱采用MU10烧结普通砖及M7.5混合砂浆砌筑。砖柱承受轴向压力设计值N=200kN，弯矩设计值M =20 kNm（作用在截面长边方向）,选用A4冷拔低碳钢丝方格网,fy=430N/mm2,AS=12.6 mm2, Sn=180 mm(三皮砖),a=50 mm,试验算该柱的承载力是否满足要求。 解：解：1）偏心受压计算 A=0.490.

12、62=0.304 m20.2 m2 , 故不需考虑砌体的强度调整系数。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件8.570.18%0eh，30.85 2.84 0.24 10579500nnf AkNkN0201001000.160.172006204.26.77160.62MeemmNhHh，且 http:/ 由MU10烧结普通砖，M7.5混合砂浆，查表得f=1.69Mpa fy=430N/mm2320N/mm2,取fy=320N/mm2 网状配筋砖柱的体积配筋率: 根据 因查表需多次内插，按式4.3和4.2计算较为简便，第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件()/()(5050) 12.6 /

13、(50 50 180)0.28%0.1%1%snab Aabs且小于2 1 2 /1.6921 2 100/3100.28% 3202.33MPnyffe yfa 6.770.28%0.16eh，021/ 10.00150.452=1/ 10.00150.450.28%6.77=0.89n（）（）22011=0.5511111+12 0.1611 12112 0.8912nnehhttp:/ 该柱长边方向偏心受压承载力满足设计要求。 2）对较小边长方向按轴心受压进行验算 按式4.3计算 根据 该柱短边方向轴心受压承载力满足 设计要求。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件30.55 2.33

14、0.304 10389.6200nnf AkNkN04.28.5716,00.49Hehh2 1 2 /1.692 0.28% 3203.48MPnyffe yfa 2021/ 10.00150.45=1/ 10.00150.45 0.28%8.57=0.83n（）（）8.570.28%0eh，300.83 3.48 0.304 10878200nnf AkNkNhttp:/l 当普通受压砌体构件的截面尺寸受到限制时；l 轴向压力偏心距超过截面核心（时）；l 高厚比较大，承载力不能满足要求时 。 T形截面构件(图4.3b），新规范规定了其高厚比和截面受压承载力均按矩形截面组合砌体构件(图4.3

15、c）进行计算，偏于安全。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件4.1.2 4.1.2 砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件砌体构件 图4.3 组合砖砌体构件截面1混凝土或砂浆；2拉结钢筋；3纵向钢筋：4箍筋http:/（1 1）轴心受压组合砖砌体受力特点及破坏特征轴心受压组合砖砌体受力特点及破坏特征 ：l 当荷载较小时，钢筋、混凝土、砖砌体均处在弹性工作阶段，变形协调下压应力不同。l 随着荷载增大，首批裂缝大多出现在砖砌体和钢筋混凝土面层的交界处；l 荷载继续增大，砖砌体内先产生单砖裂缝，再贯通成竖向裂缝。钢筋混凝土的约束作用砖砌体内的裂

16、缝发展较缓慢。l 荷载继续加大，竖向钢筋在箍筋范围内被压曲，面层混凝土及砌体内的砖局部被压碎脱 落，组合砌体轴心受压试件宣告破坏。 1 1、轴心受压组合砖砌体、轴心受压组合砖砌体 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件图图4.4 4.4 轴心受压组合砖柱的破坏特征轴心受压组合砖柱的破坏特征http:/ 组合砌体轴心受压构件的纵向弯曲影响用稳定系数 表示，可查表4.2。 在构件尺寸、砖砌体材料相同的条件下，组合砌体轴心受压稳定系数小于无筋砌体轴心受压稳定系数，大于钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数。 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件comccom/()sAbhhttp:/（2 2）轴心受压组

17、合砖砌体构件的承载力计算）轴心受压组合砖砌体构件的承载力计算 ： （4.64.6）l 由于砂浆的弹性模量较小，抵抗变形能力小于混凝土，当面层砂浆达到抗压强度时，面层内的钢筋尚未屈服，即组合砌体破坏时，钢筋强度不能充分利用，根据试验资料统计，试件破坏时，砂浆面层中钢筋强度利用系数平均值为0.93。l 混凝土或面层水泥砂浆的轴心抗压强度设计值，砂浆的轴心抗压强度设计值可取为同强度等级混凝土的轴心抗压强度设计值的70%，当砂浆为M15时，取5.0MPa；当砂浆为M10时，取3.4MPa；当砂浆强度为M75时，取2.5MPa第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件comcc()sysNfAf Af Ah

18、ttp:/（1 1）轴心受压组合砖砌体受力特点及破坏特征）轴心受压组合砖砌体受力特点及破坏特征 ： 钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体试件偏心受压试验结果表明，其承载能力及变形性能与钢筋混凝土偏心受压构件类似。根据荷载偏心程度及受拉钢筋配置数量，构件破坏也分为大偏心破坏和小偏心破坏大偏心破坏和小偏心破坏两种破坏形态。l 当荷载的偏心距较大且受拉钢筋配置较少时发生大偏心受压破坏大偏心受压破坏，即受拉钢筋先屈服，然后受压的混凝土（砂浆）面层及部分受压砌体被压坏，破坏时若面层为钢筋混凝土时，受压钢筋可达到屈服强度，若面层为钢筋砂浆时，破坏时受压钢筋不能达到屈服强度。l 当荷载的偏心距较小，或荷载

19、的偏心距较大但受拉钢筋配置较多时，发生小偏心受压破坏小偏心受压破坏。即受压区混凝土（砂浆）面层及部分受压砌体被压坏，面层为钢筋混凝土的受压钢筋屈服，若面层为钢筋砂浆时，破坏时受压钢筋不能达到屈服强度，受拉钢筋均不能达到屈服强度。 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件2 2、偏偏心受压组合砖砌体心受压组合砖砌体 http:/（2 2）偏心受压组合砖砌体构件的承载力计算）偏心受压组合砖砌体构件的承载力计算 ： （4.74.7） 或或 （4.84.8） 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件图4.5组合砖砌体偏心受压构件ccsysssNfAf Af AAc,0()Nsc ssyssNefSf Sf

20、 A hahttp:/ 此时受压区的高度 可从对的力矩平衡条件按下列公式确定（这里假定 作用在 与砌体和混凝土压力之外写出的，其它情况其它情况时应注意正负注意正负号）： （4.94.9） （4.104.10） （4.114.11） （4.124.12）式中： 砖砌体受压部分的面积； 混凝土或砂浆面层受压部分的面积； 分别为钢筋 和 重心至轴向力 作用点的距离 砖砌体受压部分的面积对钢筋 重心的面积矩； 混凝土或砂浆面层受压部分的面积对钢筋 重心的面积矩； 砖砌体受压部分的面积对轴向力 作用点的面积矩； 混凝土或砂浆面层受压部分的面积 对轴向力 作用点的面积矩；第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体

21、构件c,0Nc NsysNssNfSf Sf A eA e( / 2)Naseeeha( / 2)Naseeeha2/2200(1 0.022 )aehxNsAAcANNee ， sSsAsANsA, c NSN, c sSsANSNhttp:/ 钢筋 的应力(单位为MPa，正值为拉应力，负值为压应力)应按下列规定计算： 小偏心受压时小偏心受压时: (4.13)(4.13) 且 应满足：大偏心受压时大偏心受压时: (4.14)(4.14)，组合砖砌体构件受压区相对高度的界限值,对于HRB400级钢筋,应取0.36；对于HRB335级钢筋,应取0.44；对于HPB300级钢筋,应取0.47。第四

22、章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件ssAb650800ssysyffbsyf0/x hbhttp:/第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件轴向力的初始偏心距，按荷载设计值计算，当小于0.05h时，应取等于0.05h；(当=0.05h时，按偏心受压计算的承载力接近按轴心受压计算的承载力，当时，按偏心受压计算的承载力略高于按轴心受压计算的承载力，此时统一取=0.05h)组合砖砌体构件在轴向力作用下的附加偏心距，按（4.124.12）式计算；组合砖砌体构件截面的有效高度，取；分别为钢筋和重心至截面较近边的距离。对组合砖砌体，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长偏心方向的截面边长大于另一方向的

23、边长时，尚应对短边方向按轴心受压对短边方向按轴心受压进行承载力验算。ee00.05ehae0h0shhassaa ，sAsA、组合砖砌体构件的构造要求、组合砖砌体构件的构造要求 组合砖砌体受压构件为满足承载力及耐久性的要求，构造应符合下列规定：(1)(1)面层混凝土强度等级宜采用面层混凝土强度等级宜采用C20C20。面层水泥砂浆强度等级不宜低于。面层水泥砂浆强度等级不宜低于M10M10。砌筑。砌筑砂浆的强度等级不宜低于砂浆的强度等级不宜低于M7.5M7.5。http:/(2)(2)砂浆面层厚度，可采用砂浆面层厚度，可采用30mm30mm45mm45mm。面层厚度大于。面层厚度大于45mm45m

24、m时，面层宜采用混凝土。时，面层宜采用混凝土。(3)(3)竖向受力钢筋宜采用竖向受力钢筋宜采用HPB300HPB300级钢筋，对于混凝土面层，亦可采用级钢筋，对于混凝土面层，亦可采用HRB335HRB335级钢筋。级钢筋。受压钢筋一侧的配筋率，对砂浆面层，不宜小于受压钢筋一侧的配筋率，对砂浆面层，不宜小于O.1%O.1%，对混凝土面层，不宜小于，对混凝土面层，不宜小于0.2%0.2%。受拉钢筋的配筋率，不应小于。受拉钢筋的配筋率，不应小于0.1%0.1%。竖向受力钢筋的直径，不应小于。竖向受力钢筋的直径，不应小于8mm8mm，钢筋的净间距，不应小于钢筋的净间距，不应小于30mm30mm。 (4

25、) (4) 箍筋的直径，不宜小于箍筋的直径，不宜小于4mm4mm及及O.2O.2倍的受压钢筋直径，并不宜大于倍的受压钢筋直径，并不宜大于6mm6mm。箍筋的间。箍筋的间距，不应大于距，不应大于2020倍受压钢筋的直径及倍受压钢筋的直径及500mm500mm，并不应小于，并不应小于120mm120mm。 (5)(5)当组合砖砌体构件一侧的竖向受力钢筋多当组合砖砌体构件一侧的竖向受力钢筋多于于4 4根时，应设置附加箍筋或拉结钢筋。根时，应设置附加箍筋或拉结钢筋。(6)(6)对于截面长短边相差较大的构件如墙体等，对于截面长短边相差较大的构件如墙体等，应采用穿通墙体的拉结钢筋作为箍筋，同时应采用穿通墙

26、体的拉结钢筋作为箍筋，同时设置水平分布钢筋。水平分布钢筋的竖向间设置水平分布钢筋。水平分布钢筋的竖向间距及拉结钢筋的水平间距，均距及拉结钢筋的水平间距，均不应大于不应大于500mm(500mm(图图4.6)4.6)。 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件图4.6 混凝土或砂浆面层组合墙 1竖向受力钢筋；2拉结钢筋；3水平分布钢筋http:/(7)(7)组合砖砌体构件的顶部和底部，以及牛腿部位，必须设置钢筋混凝土垫块。竖向受组合砖砌体构件的顶部和底部，以及牛腿部位，必须设置钢筋混凝土垫块。竖向受力钢筋伸入垫块的长度，必须满足锚固要求力钢筋伸入垫块的长度，必须满足锚固要求( (图图4.7)4.7

27、)。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件图4.7 厂房砖砌组合柱示意http:/(8)(8)设计使用年限为设计使用年限为5050年时，配筋砌体中钢筋的最小混凝土保护层应符合表年时，配筋砌体中钢筋的最小混凝土保护层应符合表4.34.3的的规定，灰缝中钢筋外露砂浆保护层的厚度不应小于规定，灰缝中钢筋外露砂浆保护层的厚度不应小于15mm15mm；所有钢筋端部均应；所有钢筋端部均应有与对应钢筋的环境类别条件相同的保护层厚度。有与对应钢筋的环境类别条件相同的保护层厚度。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件http:/例例4-34-3 截面尺寸为370mmX490mm的组合砖柱（图4.8），柱的计算高

28、度H0=6.0m,砖柱采用MU10烧结普通砖及M7.5混合砂浆砌筑()。砖柱承受轴向压力设计值，采用C20混凝土面层()，钢筋采用HPB300 (), (414),验算该柱承载力。解：解：组合砖柱中砖砌体的截面面积 ：故需考虑砌体的强度调整系数组合砖柱中混凝土面层截面面积：第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件、例题、例题 =169MPaf.750NkN9.6MPacf 22 7 0 /yfNm m2615ssA Am m A A 图4.8 例题4-3220.25 0.370.0925()0.2Amm=0.8+0.0925=0.893a22 120 37088800()cAmm06.016.2

29、20.37Hh/()=615/(370 490)=0.339%sAbhhttp:/由查表4.24.2 ，得故该柱承载力满足要求。例例4-44-4 截面尺寸为490mmX740mm的组合砖柱（图4.9），柱的计算高度H0=6.0m,砖柱采用MU10烧结普通砖及M7.5混合砂浆（ ）砌筑。砖柱承受轴向压力设计值N =400kN，弯矩设计值M =100 kNm ，作用在截面长边方向）,采用C20混凝土面层( ），钢筋HPB300 ( ), 试确定钢筋截面面积 ？解：解：组合砖柱中砖砌体的截面面积： 故无需考虑砌体的强度调整系数 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件16.220.339%，com=0

30、.765comcc()=0.7651.69 0.893 92500+9.6 88800+270 615 2=1013.0750sysfAf Af AkNkN（）1.69fMPa29.6/cfN mm2270/yfN mmssAA220.49 0.74 0.25 0.12 20.3026()0.2Amm-ahttp:/组合砖柱中混凝土面层截面面积：初始偏心距 ：附加偏心距 ：第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件图4.9 例题4-422 12025060000()cAmm06.08.110.74Hh/=100/ 400=0.25( )0.050.037( )eMNmhm2/2200(10.022

31、 )=8.11 8.11 740/2200(10.022 8.11)=26.93)aehmm（http:/钢筋 重心至轴向力作用点的距离分别为 为负值表示作用在与之间。假定该柱为大偏心受压，设受压区高度为 为方便计算令解得 ，则 大偏心假设成立第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件ssAA 、NNee 、( / 2)=25026.93(740/ 235)=611.93)（Naseeehamm( / 2)=25026.93(740/ 235)=58.07)（NaseeehammNe120 xxmm，且 120 xx=-3400 10 =1.69120 120+490 )+9.6250 120 x

32、创创创（276.5xmm=76.5+120196.5xmm=（）0196.50.2790.4774035xhx=-http:/求砌体受压部分的面积对 重心的面积矩求混凝土受压部分的面积对 重心的面积矩由式4.8得 解得： 按构造要求配筋： 两侧各配置3 18,如图4.9所示， 较短边方向轴心受压承载力验算从略。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件sAsS22s63490 196.5250 120=(490 196.5250 120) 740352(490 196.5250 120)=39.1 10)Smm（-创-创-sA, c sS63,=250 1207403512019.35 10)c

33、sSmm创-（/2)=（366400 10611.93=1.6939.1 10 +9.6 19.35 10 +270(7403535)sA创创创创-解得解得 239.070sAmm= -0.2% ，r=20.2490740725.2ssAAbhmmr=创=http:/ 墙体中部设置一定数量的钢筋混凝土构造柱可形成砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙，如图4.10所示。l当砖墙的竖向受压承载力不满足设计要求；l墙体厚度又受到限制时； l砖混结构抗震中，也常在墙体的端部纵横墙交接处、墙体中部设置构造柱。 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件.3砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙砖砌体和钢筋

34、混凝土构造柱组合墙图图4.10 4.10 砖砌体和构造柱组合墙截面砖砌体和构造柱组合墙截面http:/ 组合墙受压时由于钢筋构造柱和砖墙的刚度不同，构造柱分担较多的荷载，和圈梁形成“构造框架”约束砖砌体的纵向和横向变形，使得组合墙体的初裂荷载和极限承载力提高，加强了组合墙整体性和延性，具有较好抗震能力。 用带构造柱与圈梁的组合墙试件进行轴心受压试验，自加荷到破坏可分为三个阶段：（1 1）第一阶段：）第一阶段： 从加载开始到第一批裂缝出现。在裂缝出现前，砌体和构造柱中的应力和应变基本呈线性关系。当荷载增加到60%75%极限荷载时，在构件上部的边构造柱与中构造柱之间，砌体与圈梁交界处出现微小的近似

35、垂直的裂缝。与无筋砖墙轴心试验比较，这种墙体的裂荷载提高，因为构造柱和圈梁形成的“约束框架”约束了砖砌体的横向变形。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件1 1、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的受力特点和破坏特征、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的受力特点和破坏特征 http:/（2 2）第二阶段：）第二阶段： 裂缝开展阶段。随着荷载的增加，裂缝向着边构造柱的柱底部位延伸，同时也有新的裂缝出现，但裂缝发展缓慢，说明构造柱对墙的约束作用明显。荷载继续增大，墙体中高处距边构造柱较近的裂缝开展加快，说明边柱的约束作用减小。（3 3）第三阶段：）第三阶段： 破坏阶段。荷载达到破坏荷载时，墙体内裂缝进一步

36、扩展并增多，墙体裂缝斜向下延伸贯通边柱，边柱钢筋受压屈服，边柱附近墙体被压坏。中构造柱上未发现裂缝，钢筋未屈服。 试验结果及有限元分析表明，砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙中的边构造柱和中构造柱的受力不同，构造柱的间距构造柱的间距是影响整体承载力的重要因素。构造柱间距越小间距越小，砌体中的压力分布越均匀压力分布越均匀，墙体稳定性及承载力越高稳定性及承载力越高。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件http:/（1 1）轴心受压承载力计算轴心受压承载力计算： （4.154.15） （4.164.16） 组合砖墙的稳定系数，可按表4.2采用； 强度系数，当 小于4时，取 小于4等于4； 沿墙长方向构

37、造柱的间距； 沿墙长方向构造柱的宽度； 扣除孔洞和构造柱的砖砌体截面面积； 构造柱的截面面积。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件2 2、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的承载力计算、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的承载力计算 comcc()ysNfAf Af A141=3clb（4.15）com/cl b/cl blcbAcAhttp:/（2 2）偏心受压承载力计算偏心受压承载力计算： 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙平面外的偏心受压承载力计算时：l 构件的弯矩或偏心距可按刚性方案房屋静力计算中墙的计算简图和偏心距规定的方法确定； l 按偏心受压组合砖砌体的规定确定构造柱纵向钢筋，但截面宽度应

38、改为构造柱间距； l 大偏心受压时，可不计受压区构造柱混凝土和钢筋的作用，构造柱的计算配筋不应小于砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙构造规定的要求。 组合砖墙的材料和构造应符合下列规定： (1) (1)砂浆的强度等级不应低于砂浆的强度等级不应低于M5M5，构造柱的混凝土强度等级不宜低于，构造柱的混凝土强度等级不宜低于C20C20；第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件3 3、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的构造要求、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的构造要求http:/ (2) (2)构造柱的截面尺寸不宜小于构造柱的截面尺寸不宜小于240mm240mm240mm240mm，其厚度不应小于墙厚，边，其

39、厚度不应小于墙厚，边柱、角柱的截面宽度宜适当加大。柱内竖向受力钢筋，对于中柱，钢筋数量不柱、角柱的截面宽度宜适当加大。柱内竖向受力钢筋，对于中柱，钢筋数量不宜少于宜少于4 4根、直径不宜小于根、直径不宜小于12mm12mm；对于边柱、角柱，钢筋数量不宜少于；对于边柱、角柱，钢筋数量不宜少于4 4根、根、直径不宜小于直径不宜小于14mm14mm。构造柱的竖向受力钢筋的直径也不宜大于。构造柱的竖向受力钢筋的直径也不宜大于16mm16mm。其箍筋。其箍筋，一般部位宜采用直径，一般部位宜采用直径6mm6mm、间距、间距2OOmm2OOmm，楼层上下，楼层上下5OOmm5OOmm范围内宜采用直径范围内宜

40、采用直径6mm6mm、间距、间距1OOmm1OOmm。构造柱的竖向受力钢筋应在基础梁和楼层圈梁中锚固，并。构造柱的竖向受力钢筋应在基础梁和楼层圈梁中锚固，并应符合受拉钢筋的锚固要求；应符合受拉钢筋的锚固要求； (3) (3)组合砖墙砌体结构房屋，应在纵横墙交接处、墙端部和较大洞口的洞组合砖墙砌体结构房屋，应在纵横墙交接处、墙端部和较大洞口的洞边设置构造柱，其间距不宜大于边设置构造柱，其间距不宜大于4m4m。各层洞口宜设置在相应位置，并宜上下。各层洞口宜设置在相应位置，并宜上下对齐；对齐； (4) (4)组合砖墙砌体结构房屋应在基础顶面、有组合墙的楼层处设置现浇钢组合砖墙砌体结构房屋应在基础顶面

41、、有组合墙的楼层处设置现浇钢筋混凝土圈梁。圈梁的截面高度不宜小于筋混凝土圈梁。圈梁的截面高度不宜小于240mm240mm；纵向钢筋数量不宜少于；纵向钢筋数量不宜少于4 4根根 、直径不宜小于、直径不宜小于12mm12mm，纵向钢筋应伸入构造柱内。并应符合受拉钢筋的锚固，纵向钢筋应伸入构造柱内。并应符合受拉钢筋的锚固 要求；圈梁的箍筋直径宜采用要求；圈梁的箍筋直径宜采用6mm6mm、间、间 距距200mm200mm；第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件http:/ (5)(5)砖砌体与构造柱的连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔砖砌体与构造柱的连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500mm500m

42、m设设2 2根根直径直径6mm6mm的拉结钢筋且每边伸入墙内不宜小于的拉结钢筋且每边伸入墙内不宜小于600mm600mm； (6) (6)构造柱可不单独设置基础，但应伸入室外地坪下构造柱可不单独设置基础，但应伸入室外地坪下500mm500mm，或与埋深小，或与埋深小于于500mm500mm的基础梁相连；的基础梁相连； (7) (7)组合砖墙的施工顺序应为先砌墙后浇混凝土构造柱。组合砖墙的施工顺序应为先砌墙后浇混凝土构造柱。 例4-5 某房屋承重横墙设计为砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙，墙厚240mm, 采用MU10烧结普通砖及M7.5混合砂浆砌筑，沿墙长每隔2.0米设置截面尺寸为240 mm

43、X240 mm的构造柱，构造柱采用C20混凝土 ( )，柱中钢筋为4 14的HPB300（ ) ,墙体计算高度H0=3.6m，每米长砖墙承受轴向压力设计值N =350kN/m，验算该墙体的承载力。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件4 4、例题、例题9.6MPcfa2270/yfN mmhttp:/ 解： 查表4.2，得 该墙承载力满足设计要求。 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件2n240 (2000240)422400()Amm2c240 24057600()Amm2s4 153.9615.6()Amm615.6240 2000)1.28%/(03.6150.24Hhcom=0.75

44、/=2000 2408.334cl b/141411=0.668.33-33clbcomcc()=0.751.69422400+0.669.657600+615.6270=891.383502700ysfAf Af AkNkN（）http:/ 配筋砌块砌体是在普通混凝土小型空心砌块砌体芯柱和水平灰缝中配置一定数量的钢筋而形成的一种新型砌体（图4.11） 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件配筋砌块砌体构件配筋砌块砌体构件4.2图4.11 配筋砌块砌体http:/ 配筋砌块砌体节能节地，轻质高强，抗震好，国外应用历史较长，上世纪末在我国辽宁盘锦、抚顺等地高层配筋砌块剪力墙房屋开始应用。 l 配

45、筋砌块砌体的力学性能与钢筋混凝土性能非常相近。特别在正截面承载力的设计中，配筋砌体采用了与钢筋混凝土完全相同的基本假定和计算模式。l 配筋砌块砌体结构的内力与位移，可按弹性方法计算。 l 配筋砌块砌体结构各构件应根据结构分析所得的内力，分别按轴心受压、偏心受压或偏心受拉构件进行正截面承载力和斜截面承载力计算，并应根据结构分析所得的位移进行变形验算。 l 配筋砌块砌体剪力墙，宜采用全部灌芯砌体。1 1、配筋砌块砌体正截面受压承载力计算基本假定、配筋砌块砌体正截面受压承载力计算基本假定 (1)(1)截面应变分布保持平面；截面应变分布保持平面； (2) (2)竖向钢筋与其毗邻的砌体、灌孔混竖向钢筋与

46、其毗邻的砌体、灌孔混 凝土的应变相同；凝土的应变相同；.1配筋砌块砌体正截面受压承载力计算配筋砌块砌体正截面受压承载力计算第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件http:/ (3) (3)不考虑砌体、灌孔混凝土的抗拉强度；不考虑砌体、灌孔混凝土的抗拉强度； (4) (4)根据材料选择砌体、灌孔混凝土的极限压应变：当轴心受压时不应大根据材料选择砌体、灌孔混凝土的极限压应变：当轴心受压时不应大于于0.0020.002；偏心受压时的极限压应变不应大于；偏心受压时的极限压应变不应大于0.0030.003； (5) (5)根据材料选择钢筋的极限拉应变，且不应大于根据材料选择钢筋的极限拉应

47、变，且不应大于0.010.01； (6) (6)纵向受拉钢筋屈服与受压区砌体破坏同时发生时的相对界限受压区的纵向受拉钢筋屈服与受压区砌体破坏同时发生时的相对界限受压区的高度，应按下式计算：高度，应按下式计算： （4.174.17） (7) (7)大偏心受压时受拉钢筋考虑在大偏心受压时受拉钢筋考虑在 范围内屈服并参与工作。范围内屈服并参与工作。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件0.810.03bysfE01.5hxhttp:/ 当配有箍筋或水平分布钢筋当配有箍筋或水平分布钢筋时，其正截面受压承载力应按下列公式计算： （4.184.18） （4.194.19）式中： 轴向力设计值； 灌孔砌体的

48、抗压强度设计值； 钢筋的抗压强度设计值： 构件的截面面积； 全部竖向钢筋的截面面积； 轴心受压构件的稳定系数； 构件的高厚比(配筋砌块砌体构件的计算高度可取层高）。 当无箍筋或水平分布钢筋当无箍筋或水平分布钢筋时，仍应按式(418)、(419)计算， 但应取 ； 当竖向钢筋仅配在中间当竖向钢筋仅配在中间时，其平面外偏心受压承载力可按普通无筋砌体 受压 公式进行计算，但应采用灌孔砌体的抗压强度设计值。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件2 2、轴心受压配筋砌块砌体正截面受压承载力计算、轴心受压配筋砌块砌体正截面受压承载力计算 0(0.8)ggysNf Af A0=1+g2/（1 0.001）N

49、gfyfAsA0g=0ysf Ahttp:/ (1) (1)矩形截面偏心受压配筋砌块砌体构件正截面承载力计算，应符合下列规定：矩形截面偏心受压配筋砌块砌体构件正截面承载力计算，应符合下列规定：1)相对界限受压区高度的取值，对HPB300级钢筋取等于 ，对HRB335级钢筋取等于 ，HRB400级钢筋取等于 ；2)当截面受压区高度 时，按大偏心受压计算；当 时，按小偏心受压计算。 大偏心受压时大偏心受压时应按下列公式计算(图4.12a)： （4.204.20） （4.214.21） 轴向力设计值； 灌孔砌体的抗压强度设计值； 竖向受拉、压主筋的强度设计值； 截面宽度； 第根竖向分布钢筋的抗拉强度

50、设计值； 竖向受拉、压主筋的截面面积； 第 根竖向分布钢筋的截面面积； 第 根竖向分布钢筋对竖向受拉主 筋的面积矩 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件3 3、偏心受压配筋砌块砌体正截面受压承载力计算、偏心受压配筋砌块砌体正截面受压承载力计算 =0.57b=0.55b=0.52b0bxh0bxh图4.12矩形截面偏心受压正截面承载力计算简图gysyssisiNf bxf Af Af Ag00(/2)()NysssisiNef bx hxf A haf SNgfyyff 、bsifssAA 、siAisiSihttp:/ 轴向力作用点到竖向受拉主筋合力点之间的距离；受压区纵向钢筋合力点至截面受

51、压区边缘的距离，对T形、L形、工形截面，当翼缘受压时取100mm，其他情况取300mm；受拉区纵向钢筋合力点至截面受拉区边缘的距离，对T形、L形、工形截面，当翼缘受压时取300mm，其他情况取100mm。大偏心受压计算的受压区高度 时，可按下式计算： （4.224.22） 轴向力作用点至竖向受压主筋合力 点之间的距离 ，其中： 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件Ne( / 2)Naseeeha图4.12矩形截面偏心受压正截面承载力计算简图sasa2sxa0()NyssNef A ha( / 2)NaseeehaNe2/2200(10.022 )aehhttp:/小小偏心受压时偏心受压时,

52、,计算中不考虑竖向分布钢筋的作用应按下列公式计算(图4.12b)： (4.23) (4.23) (4.24) (4.24) (4.25) (4.25) 当受压区竖向受压主筋无箍筋或无水平钢筋无箍筋或无水平钢筋约束时，可不考虑竖向受压主筋的作用，即取 。 当矩形截面对称配筋砌块砌体小偏心受压时，也可近似按下列公式计算钢筋截面面积： （4.264.26） （4.274.27）第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件图4.12矩形截面偏心受压正截面承载力计算简图gysssNf bxf AAg00(/2)()NyssNef bx hxf A has0(0.8)0.8ybfxh=0ysf A2g00=()

53、NssysNef bhAAfha（1 0.5 ）g02g00g00=0.43(0.8)()bbNbsNf bhxNef bhhf bhhahttp:/ (2)T形、L形、工形截面偏心受压构件，当翼缘和腹板的相交处采用错缝搭接砌筑和同时设置中距不大于1.2m的水平配筋带(截面高度大于等于60mm，钢筋不少于2 12)时，可考虑翼缘的共同工作，翼缘的计算宽度 应按表4.4中的最小值采用，其正截面受压承载力应按下列规定计算(图4.13)： 1)当受压区高度 小于等于 时，应按宽度为 的矩形截面计算； T形、L形、工形截面受压区的翼缘计算宽度；T形、L形、工形截面受压区的翼缘厚度。第四章第四章 配筋砌

54、体构件配筋砌体构件图4.13 T形截面偏心受压构件正截面承载力计算简图fbfhfhfbfbxhttp:/1)当受压区高度 大于等于 时，则应考虑腹板的受压作用，应按下列公式计算； 当大偏心受压时：当大偏心受压时： （4.284.28）（4.294.29） 当小偏心受压时：当小偏心受压时： （4.304.30） （4.314.31） 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件xfh()gffysyssisiNf bxbb hf Af Af A图4.13 T形截面偏心受压构件正截面承载力计算简图000(/2)()(/2)()NgfffysssisiNef bx hxbb h hhf A haf S()

55、gffysssNf bxbb hf AA000(/2)()(/2)()NgfffyssNef bx hxbb hhhf A hahttp:/ 00.25gVf bh第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件.2配筋砌块砌体剪力墙斜截面受剪承载力计算配筋砌块砌体剪力墙斜截面受剪承载力计算(1)(1)剪力墙的截面，应满足下式要求：剪力墙的截面，应满足下式要求： （4.324.32） 式中： 剪力墙的剪力设计值； 剪力墙截面宽度或T形、倒L形截面腹板宽度 剪力墙截面的有效高度。V00.25gVf bhb0hhttp:/(2) (2) 剪力墙在偏心受压时的斜截面受剪承载力，应按下列公式计算

56、：剪力墙在偏心受压时的斜截面受剪承载力，应按下列公式计算： （4.334.33） （4.344.34） 计算截面弯矩、轴向力和剪力设计值（ 时取 ）剪力墙的截面面积，其中翼缘的有效面积，可按表4.4的规定确定；T形或倒L形截面腹板的截面面积，对矩形截面取 等于 ；计算截面的剪跨比（ ）；配置在同一截面内的水平分布钢筋或网片的全部截面面积；水平分布钢筋的竖向间距； 灌孔砌体的抗剪强度设计值； 水平钢筋的抗拉强度设计值。 （3 3）剪力墙在偏心受拉时的斜截面受剪承载力应按下列公式计算：）剪力墙在偏心受拉时的斜截面受剪承载力应按下列公式计算： （4.354.35） 第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体

57、构件001(0.60.12)0.9-0.5wshvgyhAAVf bhNfhAs0/()MVhMNV、 、0.25gNf bh0.25gNf bh=AwAwAA当 1.5时，取 =1.5；当2.2时，取 =2.2shAsyhfvgf001(0.60.12)0.9wshvgyhAAVf bhNfhAs0.5http:/l 当连梁采用钢筋混凝土时承载力按混凝土结构设计规范GB50010-2010进行计算；l 当连梁采用配筋砌块砌体时，应符合下列规定：（1 1）连梁的截面，应符合下列规定：）连梁的截面，应符合下列规定： （4.364.36）（2 2）连梁的斜截面受剪承载力应按下列公式计算）连梁的斜截

58、面受剪承载力应按下列公式计算 ： （4.374.37）连梁的剪力设计值； 连梁的截面宽度； 连梁的截面有效高度； 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积； 箍筋的抗拉强度设计值；沿构件长度方向箍筋的间距。 (3)(3)连梁的正截面受弯承载力应按现行国家标准连梁的正截面受弯承载力应按现行国家标准混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB 50010-2010GB 50010-2010受弯受弯 构件的有关规定进行计算构件的有关规定进行计算, ,当采用配筋砌块砌体当采用配筋砌块砌体 时，时， 应采用其相应的计算参数和指标。应采用其相应的计算参数和指标。第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件4.2.34

59、.2.3配筋砌块砌体剪力墙连梁受剪承载力计算配筋砌块砌体剪力墙连梁受剪承载力计算00.25bgVf bh000.8svbvgyvAVf bhfhsbVb0hsvAyvfshttp:/ 1 1、钢筋、钢筋(1)(1)钢筋的选择钢筋的选择, ,应符合下列要求：应符合下列要求：1)钢筋直径不宜大于25mm，当设置在灰缝中时不应小于4mm，其他部位不应小于10mm：2) 配置在孔洞或空腔中的钢筋面积不应大于孔洞或空腔面积的6%。(2)(2)钢筋的设置钢筋的设置, ,应符合下列要求：应符合下列要求：1)设置在灰缝中钢筋的直径不宜大于灰缝厚度的1/2；2)两平行的水平钢筋间的净距不应小于50mm；3)柱和

60、壁柱中的竖向钢筋的净距不宜小于40mm(包括接头处钢筋间的净距)(3)(3)钢筋在灌孔混凝土中的锚固：钢筋在灌孔混凝土中的锚固： 1)计算中充分利用竖向受拉钢筋强度时，其锚固长度la，对HRB335级钢筋不应小于30d ；对HRB400和RRB400级钢筋不应小于35d；在任何情况下钢筋(包括钢筋网片) 锚固长度不应小于300mm；第四章第四章 配筋砌体构件配筋砌体构件.4配筋砌块砌体剪力墙构造要求配筋砌块砌体剪力墙构造要求http:/2)竖向受拉钢筋不应在受拉区截断。如必须截断时，应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外，延伸的长度不应小于20d；3)竖向受压钢筋