第九章 L3砌体结构

1、1/34 第九章第九章 砌体结构砌体结构 1.1.掌握墙、柱高厚比的验算方法；掌握墙、柱高厚比的验算方法； 2.2.掌握网状配筋砌体的受力特点，掌握网状配筋砌体的受力特点，了解了解配筋砌体的构配筋砌体的构造规定。造规定。 第第 三三 讲讲教学目标：2/34重重 点点网状配筋砌体的受力特点。难难 点点墙、柱高厚比的验算。墙、柱高厚比的验算。3/349.1 砌体结构构件计算砌体结构构件计算 9.1.3 9.1.3 配筋砌体承载力计算配筋砌体承载力计算1 1配筋砌体的概念：配筋砌体的概念：配筋砌体是在砌体中设置了钢配筋砌体是在砌体中设置了钢 筋筋或钢筋混凝土材料的砌体。或钢筋混凝土材料的砌体。2 2

2、特点：特点：配筋砌体的抗压、抗剪和抗弯承载力高于无配筋砌体的抗压、抗剪和抗弯承载力高于无筋砌体，并有较好的抗震性能。筋砌体，并有较好的抗震性能。3 3 配筋砌体的分类：配筋砌体的分类： （1 1）网状配筋砌体）网状配筋砌体4/341 1）受力特点）受力特点当砖砌体受压构件的承载力不足而截面尺寸又受到限制当砖砌体受压构件的承载力不足而截面尺寸又受到限制时，可以考虑采用网状配筋砌体，如图时，可以考虑采用网状配筋砌体，如图9.1.119.1.11所示。所示。5/34组合砌体（墙体加固）6/34 砌体承受轴向压力时，除产生纵向压缩变形外，砌体承受轴向压力时，除产生纵向压缩变形外，还会产生横向膨胀，当砌

3、体中配置横向钢筋网时，由还会产生横向膨胀，当砌体中配置横向钢筋网时，由于钢筋的弹性模量大于砌体的弹性模量，因此，钢筋于钢筋的弹性模量大于砌体的弹性模量，因此，钢筋能够阻止砌体的横向变形，同时，钢筋能够连接被竖能够阻止砌体的横向变形，同时，钢筋能够连接被竖向裂缝分割的小砖柱，避免了因小砖柱的过早失稳而向裂缝分割的小砖柱，避免了因小砖柱的过早失稳而导致整个砌体的破坏，从而间接的提高了砌体的抗压导致整个砌体的破坏，从而间接的提高了砌体的抗压强度，因此，这种配筋也称为间接配筋。强度，因此，这种配筋也称为间接配筋。 7/34 2 2）构造要求）构造要求 网状配筋砖砌体的体积配筋率，不应小于网状配筋砖砌体

4、的体积配筋率，不应小于0.1%0.1%，过小效果不大，也不应大于过小效果不大，也不应大于1 1，否则钢筋的作用不能，否则钢筋的作用不能充分发挥；充分发挥； 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3 34mm4mm；当采；当采用连弯钢筋网时，钢筋的直径不应大于用连弯钢筋网时，钢筋的直径不应大于8mm8mm。钢筋过细。钢筋过细，钢筋的耐久性得不到保证，钢筋过粗，会使钢筋的，钢筋的耐久性得不到保证，钢筋过粗，会使钢筋的水平灰缝过厚或保护层厚度得不到保证。水平灰缝过厚或保护层厚度得不到保证。8/34 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

5、不应小，并不应小于于 30mm30mm；因为钢筋间距过小时；因为钢筋间距过小时, ,灰缝中的砂浆不易均匀灰缝中的砂浆不易均匀密实密实, ,间距过大，钢筋网的横向约束效应低。间距过大，钢筋网的横向约束效应低。 钢筋网的竖向间距，不应大于钢筋网的竖向间距，不应大于5 5皮砖，并不应大于皮砖，并不应大于 400mm400mm； 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， 钢筋网应设在砌体的水平灰缝中，灰缝厚度应保证钢钢筋网应设在砌体的水平灰缝中，灰缝厚度应保证钢筋上下至少筋上下至少2mm2mm厚的砂浆层。厚的砂浆层。9/34 其目的是避免钢筋锈

6、蚀和提高钢筋与砌体之间其目的是避免钢筋锈蚀和提高钢筋与砌体之间的粘结力。为了便于检查钢筋网是否漏放或错误，的粘结力。为了便于检查钢筋网是否漏放或错误，可在钢筋网中留出标记，如将钢筋网中的一根钢筋可在钢筋网中留出标记，如将钢筋网中的一根钢筋的末端伸出砌体表面的末端伸出砌体表面5mm5mm。 10/34（2 2）组合砖砌体）组合砖砌体11/341 1）受力特点）受力特点 轴心压力时，组合砖砌体常在砌体与面层混凝土轴心压力时，组合砖砌体常在砌体与面层混凝土（或面层砂浆）连接处产生第一批裂缝（或面层砂浆）连接处产生第一批裂缝, ,随着荷载的随着荷载的增加，砖砌体内逐渐产生竖向裂缝；由于两侧的钢筋增加，

7、砖砌体内逐渐产生竖向裂缝；由于两侧的钢筋混凝土（或钢筋砂浆）对砖砌体有横向约束作用，因混凝土（或钢筋砂浆）对砖砌体有横向约束作用，因此砌体内裂缝的发展较为缓慢，最后，砌体内的砖和此砌体内裂缝的发展较为缓慢，最后，砌体内的砖和面层混凝土（或面层砂浆）严重脱落甚至被压脆，或面层混凝土（或面层砂浆）严重脱落甚至被压脆，或竖向钢筋在箍筋范围内被压屈，组合砌体完全破坏。竖向钢筋在箍筋范围内被压屈，组合砌体完全破坏。 12/343 3）构造要求）构造要求 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，面层水泥砂浆强度等级不宜低于浆强度等级不宜低于M10M10，砌筑砂浆的强度等级

8、不宜，砌筑砂浆的强度等级不宜低于低于M7.5M7.5； 竖向受力钢筋的混凝土保护层厚度，不应规范竖向受力钢筋的混凝土保护层厚度，不应规范的规定，竖向受力钢筋距砖砌体表面的距离不应小的规定，竖向受力钢筋距砖砌体表面的距离不应小于于5mm5mm； 砂浆面层的厚度，可采用砂浆面层的厚度，可采用303045mm45mm，当面层厚，当面层厚度大于度大于45mm45mm时，其面层宜采用混凝土；时，其面层宜采用混凝土；13/34 竖向受力钢筋宜采用竖向受力钢筋宜采用HPB235级钢筋，对于混凝土级钢筋，对于混凝土面层，亦可采用面层，亦可采用HRB335级钢筋。受压钢筋一侧的配级钢筋。受压钢筋一侧的配筋率，对

9、砂浆面层，不宜小于筋率，对砂浆面层，不宜小于0.1%，对混凝土面层，对混凝土面层，不宜小于不宜小于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%，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8mm，钢筋的净间距，钢筋的净间距，不应小于不应小于30mm； 箍筋的直径，不宜小于箍筋的直径，不宜小于4mm及及0.2倍的受压钢筋直倍的受压钢筋直径，并不宜大于径，并不宜大于6mm，箍筋的间距，不应大于，箍筋的间距，不应大于20倍受倍受压钢筋的直径及压钢筋的直径及500mm，并不应小于，并不应小于120mm；14/34 当组合砖砌体构件一侧的竖向受力钢筋多于当组合砖砌

10、体构件一侧的竖向受力钢筋多于4根时，根时，应设置附加箍筋或设置拉钢筋；应设置附加箍筋或设置拉钢筋； 组合砖砌体构件的顶部及底部，以及牛腿部位，必须组合砖砌体构件的顶部及底部，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。满足锚固要求。 15/34 对于截面长短边相差较大的构件如墙体等，应采用穿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，同时设置水平分布钢筋，水平分通墙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距及拉结钢筋的水平间距，均不应大于布钢筋的竖向间

11、距及拉结钢筋的水平间距，均不应大于500mm500mm。16/34 9.1.4 9.1.4 墙、柱高厚比验算墙、柱高厚比验算1 1高厚比的概念高厚比的概念所谓高厚比所谓高厚比是指墙、柱计算高度是指墙、柱计算高度H H0 0与墙厚与墙厚h h（或与（或与柱的计算高度相对应的柱边长）的比值，即柱的计算高度相对应的柱边长）的比值，即= H= H0 0/h/h。2 2验算高厚比的目的验算高厚比的目的墻、柱的高厚比验算是保证砌体房屋施工阶段和使墻、柱的高厚比验算是保证砌体房屋施工阶段和使用阶段稳定性与刚度的一项重要构造措施。用阶段稳定性与刚度的一项重要构造措施。墙柱的高厚比过大，虽然强度满足要求，但是可

12、能墙柱的高厚比过大，虽然强度满足要求，但是可能在施工阶段因过度的偏差倾斜以及施工和使用过程中的在施工阶段因过度的偏差倾斜以及施工和使用过程中的偶然撞击、振动等因素而导致丧失稳定；偶然撞击、振动等因素而导致丧失稳定；17/34 过大的高厚比，还可能过大的高厚比，还可能使墙体发生过大的变形而影使墙体发生过大的变形而影响使用。响使用。3 3砌体墙、柱的允许高厚比砌体墙、柱的允许高厚比 砌体墙、柱的允许高厚比砌体墙、柱的允许高厚比系指墙、柱高厚比的系指墙、柱高厚比的允许限值，它与承载力无关，而是根据实践经验和现阶允许限值，它与承载力无关，而是根据实践经验和现阶段的材料质量以及施工技术水平综合研究而确定

13、的。段的材料质量以及施工技术水平综合研究而确定的。18/34 下列情况下墙、柱的允许高厚比应进行调整：下列情况下墙、柱的允许高厚比应进行调整： 毛石墙、柱的高厚比应按表中数字降低毛石墙、柱的高厚比应按表中数字降低20； 组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高 20，但不得大于，但不得大于28； 验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，允许高厚比对墙取允许高厚比对墙取14，对柱取，对柱取11。19/34 21hHo（9.1.24）oH式中式中 墙、柱的允许高厚比。墙、柱的允许高厚比。 墙、柱的计算高

14、度；墙、柱的计算高度； 墙厚或矩形柱墙厚或矩形柱 与相对应的边长；与相对应的边长； 自承重墙允许高厚比的修正系数，按下列规定采用：自承重墙允许高厚比的修正系数，按下列规定采用： 可按插入法取值。可按插入法取值。 oHh111240,1.2;90,1.5hmmhmm124090,mmhmm20/34 上端为自由端的允许高厚比，除按上述规定提高外，上端为自由端的允许高厚比，除按上述规定提高外，尚可提高尚可提高3030；对厚度小于；对厚度小于90mm90mm的墙，当双面用不低于的墙，当双面用不低于M10M10的水泥砂浆抹面，包括抹面层的墙厚不小于的水泥砂浆抹面，包括抹面层的墙厚不小于90mm90mm

15、时，时，可按墙厚等于可按墙厚等于90mm90mm验算高厚比。验算高厚比。 有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数，按下式计算：有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数，按下式计算：2sbs4 . 012（9.1.25）式中式中 在宽度在宽度s s范围内的门窗洞口总宽度；范围内的门窗洞口总宽度；sbs s相邻窗间墙、壁柱或构造柱之间的距离。相邻窗间墙、壁柱或构造柱之间的距离。21/34 当按公式当按公式9.1.259.1.25计算得到的计算得到的 的值小于的值小于0.70.7时，应采用时，应采用0.70.7，当洞口高度等于或小于墙高的，当洞口高度等于或小于墙高的1/51/5时，可取时，可取 1 1 上述计算高

16、度是指对墙、柱进行承载力计算或验算高厚上述计算高度是指对墙、柱进行承载力计算或验算高厚比时所采用的高度，用表示，它是由实际高度并根据房屋类别比时所采用的高度，用表示，它是由实际高度并根据房屋类别和构件两端支承条件按确定。和构件两端支承条件按确定。22 构件高度应按下列规定采用：构件高度应按下列规定采用： 1 1）在房屋的底层，为楼板顶面到构件下端支点的距离。）在房屋的底层，为楼板顶面到构件下端支点的距离。下端支点的位置，可取在基础的顶面。当基础埋置较深且有刚下端支点的位置，可取在基础的顶面。当基础埋置较深且有刚性地坪时，可取室内外地面以下性地坪时，可取室内外地面以下500mm500mm处；处；

17、22/34 对有吊车的房屋，当荷载组合不考虑吊车的作用时，变对有吊车的房屋，当荷载组合不考虑吊车的作用时，变截面柱下段的计算高度截面柱下段的计算高度H H可按下列规定采用：可按下列规定采用： 当当 时，取无吊车房屋时，取无吊车房屋H H0 0的；的； 当当 时，取无吊车房屋时，取无吊车房屋H H0 0 的乘以修正系的乘以修正系数数 。 为变截面柱上段的惯性矩，为变截面柱上段的惯性矩， 为变截面柱下段的为变截面柱下段的惯性矩；惯性矩；3 . 1/HHu21/31HHuuIlI23/34 当当 时，取无吊车房屋的时，取无吊车房屋的H H0 0，但在确定，但在确定 值时，值时，因采取柱的上截面。因采

18、取柱的上截面。21/HHu 5 5带壁柱墙的高厚比验算带壁柱墙的高厚比验算 （1 1）验算内容：即带壁柱墙的高厚比验算和壁柱之间墙体局）验算内容：即带壁柱墙的高厚比验算和壁柱之间墙体局部高厚比的验算。部高厚比的验算。 1 1）带壁柱整片墙体高厚比的验算）带壁柱整片墙体高厚比的验算 21TohH（9.1.26）式中式中 带壁柱墙截面折算厚度，带壁柱墙截面折算厚度， ； i i带壁柱墙截面的回转半径，带壁柱墙截面的回转半径， ； I I 带壁柱墙截面的惯性矩；带壁柱墙截面的惯性矩；ThihT5 . 3AIi 24/34A A带壁柱墙截面的面积；带壁柱墙截面的面积；H H0 0墙、柱截面的计算高度，

19、应按表墙、柱截面的计算高度，应按表9.1.79.1.7采用采用； T T形截面的翼缘宽度，可按下列规定采用：形截面的翼缘宽度，可按下列规定采用： 多层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无门窗多层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无门窗洞口时，每侧可取壁柱高度的洞口时，每侧可取壁柱高度的1/31/3； 单层房屋，可取壁柱宽加单层房屋，可取壁柱宽加2/32/3壁柱高度，但不得大于窗间墙壁柱高度，但不得大于窗间墙宽度和相邻壁柱之间的距离。宽度和相邻壁柱之间的距离。 2 2）壁柱之间墙局部高厚比验算）壁柱之间墙局部高厚比验算 壁柱视为墙体的侧向不动支点，计算时，取壁柱之间的距壁柱视为墙体的

20、侧向不动支点，计算时，取壁柱之间的距离，且不管房屋静力计算方案采用何种方案，都在确定计算高离，且不管房屋静力计算方案采用何种方案，都在确定计算高度度 时，都按刚性方案考虑。时，都按刚性方案考虑。25/34 如果壁柱之间墙体的高厚比超过限制时，可在墙高范围内如果壁柱之间墙体的高厚比超过限制时，可在墙高范围内设置钢筋混凝土圈梁。设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙或带构设置钢筋混凝土圈梁。设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙或带构造柱墙，当时，圈梁可视为墙的壁柱之间墙或构造柱墙的不动造柱墙，当时，圈梁可视为墙的壁柱之间墙或构造柱墙的不动铰支点（为圈梁宽度）。如果不允许增加圈梁宽度，可按墙体铰支点（为圈梁宽度）。如

21、果不允许增加圈梁宽度，可按墙体平面外等刚度原则增加圈梁高度，以满足壁柱之间墙体或构造平面外等刚度原则增加圈梁高度，以满足壁柱之间墙体或构造柱之间墙体不动铰支点的要求。这样，墙高就降低为基础顶面柱之间墙体不动铰支点的要求。这样，墙高就降低为基础顶面（或楼层标高）到圈梁底面的高度。（或楼层标高）到圈梁底面的高度。26/346 6带构造柱墙的高厚比验算带构造柱墙的高厚比验算 （1 1）验算内容：整片墙高厚比的验算和构造柱之间墙体局部）验算内容：整片墙高厚比的验算和构造柱之间墙体局部高厚比的验算。高厚比的验算。 1 1）整片墙体高厚比的验算）整片墙体高厚比的验算 cohH21（9.1.27）式中式中

22、带构造柱墙允许高厚比带构造柱墙允许高厚比 的提高系数，可按下式的提高系数，可按下式计算：计算：c lbcc1（9.1.28） 系数。对细料石、半细料石砌体系数。对细料石、半细料石砌体0 0；对混凝土砌块、粗；对混凝土砌块、粗料石及毛石砌体料石及毛石砌体1.01.0；其他砌体；其他砌体1.51.5；27/34 b bc c构造柱沿墙长方向的宽度；构造柱沿墙长方向的宽度； l l构造柱间距。构造柱间距。当当 时，取时，取 ，当，当 时时25. 0lbc25. 0lbc0.25cb l 0.25cb l 需注意的是，构造柱对墙体允许高厚比的提高只适用于需注意的是，构造柱对墙体允许高厚比的提高只适用于

23、构造柱与墙体形成整体后的使用阶段，并且构造柱与墙体有构造柱与墙体形成整体后的使用阶段，并且构造柱与墙体有可靠的连接。可靠的连接。 2 2）构造柱间墙体高厚比的验算）构造柱间墙体高厚比的验算 构造柱间墙体的高厚比仍按公式构造柱间墙体的高厚比仍按公式（9.1.249.1.24）验算，验算验算，验算时仍视构造柱为柱间墙的不动铰支点，计算时，取构造柱间时仍视构造柱为柱间墙的不动铰支点，计算时，取构造柱间距，并按刚性方案考虑。距，并按刚性方案考虑。28/34 【例【例9.1.79.1.7】某单层房屋层高为】某单层房屋层高为4.5m4.5m，砖柱截面为，砖柱截面为490mm490mm370mm370mm，

24、采用，采用M5.0M5.0混合砂浆砌筑，房屋的静力计算方案混合砂浆砌筑，房屋的静力计算方案为刚性方案。试验算此砖柱的高厚比。为刚性方案。试验算此砖柱的高厚比。 【解解】 查表查表9.1.79.1.7得得 450045005005005000mm5000mm（500500为单层砖柱从室内地坪到基础顶面的距离）为单层砖柱从室内地坪到基础顶面的距离）HHo0 . 1查表查表9.1.69.1.6得得 1616 5000/370=13.5 5000/370=13.5 1616高厚比满足要求。高厚比满足要求。 hHo 29/34【例【例9.1.89.1.8】某单层单跨无吊车的仓库，柱间距离为】某单层单跨无

25、吊车的仓库，柱间距离为4m4m，中间，中间开宽为开宽为1.8m1.8m的窗，车间长的窗，车间长40m40m，屋架下弦标高为，屋架下弦标高为5m5m，壁柱为，壁柱为370mm370mm490mm490mm，墙厚为，墙厚为240mm240mm，房屋的静力计算方案为刚弹性，房屋的静力计算方案为刚弹性方案，试验算带壁柱墙的高厚比。方案，试验算带壁柱墙的高厚比。【解】【解】 带壁柱墙采用窗间墙截面带壁柱墙采用窗间墙截面, ,如图如图9.1.169.1.16所示所示. .1 1求壁柱截面的几何特征求壁柱截面的几何特征 A A=240=2402200+3702200+370250=620500 mm250=620500 mm2 2 y y2 2=240+250=240+250156.5=333.5mm156.5=333.5mm1250240 2200 120250 370 (240)2156.5