砌体结构 第6章

1、第6章 配筋砌体(q t)结构设计6.1 网状配筋砖砌体构件6.1.1 受压性能共五十五页1.破坏过程第一阶段：随压力的增加，单块砖内出现第一条（批）裂缝，特点与无筋砌体相同，但产生第一条（批）裂缝时压力N为破坏压力Nu的60%75，较无筋砌体高。第二阶段：随压力增大，裂缝数量增多，但裂缝发展缓慢。纵向裂缝受横向钢筋网的约束，不能沿砌体高度方向形成(xngchng)上下贯通的连续裂缝。第三阶段：压力N达到极限荷载Nu时，在钢筋网之间的砌体中，裂缝(垂直的和斜的)多而细，砌体外边碎裂严重的砖脱落，导致砌体完全破坏。共五十五页2.受力分析约束砂浆和砖的横向变形，间接提高砌体竖向抗压承载力；延缓砖块

2、的开裂及其裂缝的发展；阻止竖向裂缝的上下贯通，避免砖砌体被分裂成小柱导致失稳破坏。提高砖砌体小偏心抗压承载力 。 注意：这种提高不是由于钢筋约束使砌体产生(chnshng)三向受压状态的结果，而是由于钢筋联结因竖缝所分割的小柱体，使之不过早失稳破坏，是间接的提高。共五十五页3.适用范围 偏心距超过截面核心范围，对矩形截面即 时或偏心距虽未超过截面核心范围，但构件的高厚比 时，不宜采用(ciyng)网状配筋砖砌体构件。6.1.2 受压承载力1.承载力影响系数 为高厚比和配筋率及轴向力的偏心距对网状配筋砖砌体受压构件承载力的影响系数； 共五十五页2.体积配箍率 网眼尺寸为 网眼尺寸为 3.抗压强度

3、 轴向力的偏心距； 钢筋的抗拉强度设计(shj)值，当 320 Mpa时，仍采用320Mpa 。注意(zh y)：100共五十五页4.注意问题对矩形截面构件(gujin)，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压构件(gujin)计算外，还应对较小边长方向按轴心受压进行验算；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。6.1.3 构造措施体积配筋率，不应小于0.1%，并不应大于1%。钢筋网的竖向间距，不应大于五皮砖，并不应大于400mm； 共五十五页采用方格钢筋网时，钢筋的直径宜采用34mm；采用连弯钢筋网时，钢筋的直径不应大于8mm；

4、钢筋网中钢筋的间距不应大于120mm，并不应小于30mm；砂浆强度等级不应低于M7.5； 灰缝厚度应保证钢筋上下至少各有2mm厚的砂浆层。当采用连弯式网时，网的钢筋方向应互相垂直，沿砌体高度交错(jiocu)布置。共五十五页6.2 组合砖砌体构件6.2.1 砖砌体和混凝土或砂浆面层的组合构件 当无筋砌体受压构件的截面尺寸受限，或设计不经济(jngj)，以及偏心距超限时，可选择此类构件。1.受压性能共五十五页在砖砌体与钢筋 混凝土的组合砌 体中，由于(yuy)砖能 吸收混凝土中多 余的水分，因此 在砖砌体中结硬 的混凝土比在木模或金属模板中结硬的混凝土强度高。砌体与面层的连接处首先出现裂缝，随荷

5、载增加，砌体内随后产生裂缝，由于面层的约束，发展缓慢，最后，面层严重脱落甚至压碎，或纵筋在箍筋范围内压屈，构件破坏。共五十五页在荷载作用下，砌体、钢筋和混凝土获得共同的变形，但每种材料对应于其自身的极限强度时的压应变不同。钢筋最小 混凝土次之， ，砌体最大 故在荷载作用下，钢筋先屈服(qf)，混凝土随之达到抗压强度，而砌体未达到其抗压强度。计算时以强度参与系数来体现。对混凝土面层， 、 ；对砂浆面层， 。组合砖砌体轴心受压构件的稳定系数为： 亦可查表62。 共五十五页2.组合砖砌体轴心受压构件(gujin)承载力 混凝土与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

6、级混凝土的轴心抗压强度设计值的70%，当砂浆为M15时，取5.2Mpa；当砂浆为M10时，取3.5Mpa；当砂浆为M7.5时，取2.6Mpa； 受压钢筋的强度系数，当为混凝土面层时，可取1.0；当为砂浆面层时，可取0.9； 混凝土或砂浆面层的截面面积； 砖砌体的截面面积。 共五十五页3.组合(zh)砖砌体偏心受压构件承载力(1)附加偏心距共五十五页2.截面钢筋应力及受压区相对高度的界限值钢筋 （近荷载端钢筋屈服）应力为 ；钢筋 （远荷载端钢筋）的应力（单位为Mpa，正值(zhn zh)为拉应力，负值为压应力），应按下列规定计算：小偏心受压时，即大偏心受压时，即共五十五页受压区相对高度(xing

7、du god)的界限值 对HPB235级钢筋，应取0.55；对HRB335级钢筋，应取0.425。3.承载力计算受压区高度 可由下式计算：共五十五页 钢筋 的应力； 距轴向力较远侧钢筋的截面面积； 砖砌体受压部分的面积； 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(min cn)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； 分别为钢筋 和 重心至轴向力作用点的距离； 共五十五页 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； 组合砖砌体构件在轴

8、向力作用下的附加偏心距； 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。 注：对于T形截面构件，可按矩形截面组合砖砌体构件计算，但高厚比仍按T形截面考虑。4.构造措施面层(min cn)混凝土等级宜采用C20。面层(min cn)水泥砂浆强度等级不宜低于M10。砌筑砂浆的强度等级不宜低于M7.5；共五十五页 竖向受力钢筋的混凝土保护层厚度，不应小于表63中规定。竖向受力钢筋距砖砌体(q t)表面的距离不应小于5mm；砂浆面层的厚度，可采用3045mm。当面层厚度大于45mm时，其面层宜采用混凝土；竖向受力钢筋宜采用HPB235级钢筋，对于混凝土面层，宜可采用 H

9、RB335级钢筋。受压钢筋一侧的配筋率，对砂浆面层，不宜小于0.1%，对混凝土面层，不宜小于0.2%。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8mm，钢筋的净间距，不应小于30mm ； 箍筋的直径，不宜小于4mm及0.2倍的受压钢筋共五十五页 直径，并不宜大于6mm。箍筋的间距，不应大于20倍受压钢筋(gngjn)的直径及500mm，并不宜小于120mm；当组合砖砌体构件一侧的竖向受力钢筋多于4根时，应设置附加箍筋或拉结钢筋； 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间距，均不应大于5

10、00mm；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，必须满足锚固要求。共五十五页6.2.2 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙1.受压性能第一阶段：弹性阶段，压力自零40破坏荷载；主压应力明显(mngxin)向构造柱扩散；竖向压应力分布不均匀，上部大，下部小。水平方向是中间大，两端小。第二阶段：弹塑性工作阶段，压力4090的破坏荷载；随荷载增加，上墙梁与构造柱连接处附近和构造柱之间中部砌体出现竖向裂缝，随之上墙梁跨中共五十五页 出现自上而下的竖向裂缝；由于约束作用(zuyng)较强，裂缝发展缓慢，裂缝大多指向构造柱方向；构造柱下截面应力增长较快，

11、中构造柱均匀受压，边构造柱为小偏心受压。第三阶段：破坏阶段，至100%破坏荷载时，砌体内裂缝贯通，穿过构造柱柱脚，构造柱纵筋压屈，混凝土被压碎、剥落；构造柱间墙体裂缝扩展而破坏。影响承载力的主要因素为构造柱间距，而层高影响不大。共五十五页构造柱与墙体的共同工作能力较强；构造柱的主要作用为：时下内力重分布，构造柱直接承受(chngshu)压力作用；与墙梁一起构成弱框架，约束墙体变形，间接提高砌体的承载力。2. 受压承载力轴压时：共五十五页式中 组合砖墙稳定系数，查表62； 强度(qingd)系数，当 小于4时取 等于4； 沿墙长方向构造柱的间距； 沿墙长方向构造柱的宽度； 砖砌体的净截面面积；

12、构造柱的截面面积。共五十五页3.构造措施砂浆的强度等级不应低于M5，构造柱的混凝土强度等级不宜(by)低于C20 ；柱内竖向受力钢筋的混凝土保护层厚度，应符合表6-3的规定。 构造柱的截面尺寸不宜小于240mm240mm，其厚度不应小于墙厚；边柱、角柱的截面宽度宜适应加大。柱内竖向受力钢筋，对于中柱，不宜少于412；对于边柱、角柱，不宜少于 414。其箍筋，一般部位宜采用6200，楼层上下500mm范围内宜采用6100。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。 共五十五页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

13、4m。各层洞口宜设置在相同的位置，并宜上下对齐。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筋混凝土圈梁。圈梁的截面高度不宜小于240mm；纵向(zn xin)钢筋不宜小于412，纵向钢筋应伸入构造柱内，并应符合受拉钢筋的锚固要求；圈梁的箍筋宜采用6200。砖砌体与构造柱的连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500mm设26拉结钢筋，且每边伸入墙内不宜小于600mm。共五十五页组合砖墙的施工程序(chngx)应为先砌墙后浇混凝土构造柱。 共五十五页6.3 配筋混凝土砌块砌体剪力墙6.3.1 剪力墙、柱轴压承载力配筋砌块砌体是在砌体中配置一定数量竖向和水平钢筋的构件。竖向钢筋一般插

14、入砌块砌体上下贯通的孔中，用灌孔混凝土灌实；水平钢筋一般设置在水平灰缝中，竖向 和水平钢筋使砌块砌体形 成一个共同工作的整体， 从而可以提高(t go)砌体的强度 和延性。 共五十五页配筋砌块砌体的特点抗压、抗拉和抗剪强度俱佳，抗震性能优良；配筋砌块砌体适用范围；中高层抗震设防地区房屋；结构内力(nil)与位移计算方法按弹性方法计算。1.受压性能初裂阶段：第一条（批）裂缝发生在4070破坏荷载时，多在有竖向钢筋的附近砌体内。裂缝发展阶段：随荷载增加，缝增多，加长，受钢筋的约束，裂缝分布均匀，密而细。在水平钢筋处，上下裂缝不贯通而有错位。共五十五页破坏阶段：至100破坏荷载时，竖向钢筋屈服(qf

15、)，墙体裂缝较宽，个别块体被压碎而破坏。2.承载力计算当配有箍筋或水平分布钢筋时，轴压承载力为：式中 灌孔砌体的抗压强度设计值； 全部竖向钢筋的截面面积； 轴心受压构件的稳定系数。 共五十五页当未配制箍筋或水平钢筋时，仍按上式计算，但应取 ；配筋砌块砌体的计算高度可取层高。当竖向筋仅配于中间时，其平面内偏压承载力按下式计算。6.3.2 配筋砌块砌体剪力墙偏心受压承载力1.基本假定截面(jimin)应变保持平面；竖向钢筋与其毗邻的砌体，灌孔混凝土的应变相同；共五十五页不考虑砌体、灌孔混凝土的抗拉强度；根据材料选择砌体，灌孔混凝土的极限压应变，且不应大于0.003；根据材料选择钢筋的极限拉应变，且

16、不应大于0.01。2.受力性能 大偏心受压时：竖向受拉、受压钢筋均屈服；受压区砌块达极限抗压强度；中和轴附近的竖向分布筋应力(yngl)较小，但远离中和轴的分布筋达屈服。小偏心受压时：受压区的主筋达到屈服，另一侧钢筋不屈服；竖向分布筋大部分应力较小，即使一部分受拉，其应力亦较小。共五十五页大、小偏心的界限 当 时，为大偏心受压；当 时，为小偏心受压；界限相对受压区高度 ，对HPB235级钢筋取0.60，对HRB335级钢筋取0.53 。3.矩形截面大偏心受压承载力计算(j sun)式中 竖向分布钢筋的抗拉强度设计值； 共五十五页 单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

17、面积矩； 轴向力作用点到竖向受拉主筋合力(hl)点之间的距离。 当采用对称配筋时，取 。可先选择竖向分布筋，带入式624求得截面受压区高度 ，设竖向分布筋的配筋率为 ，则： 可得：共五十五页 竖向分布筋的抗拉强度设计值。最后由式625得受拉、受压钢筋的截面面积(min j)： 上述计算中，当 时，其承载力可按下式计算：式中 轴向力作用点至竖向受压主筋合力点之间的距离。共五十五页4.矩形截面(jimin)砌块砌体剪力墙小偏心承载力计算对称配筋时，可按下列公式简化计算：共五十五页小偏心受压时，由于截面受压区大，竖向分布筋应力小，计算时不考虑其作用。当受压区竖向受压主筋无箍筋或水平钢筋的约束时，亦不

18、考虑其作用，即 。6.3.3 配筋砌块砌体剪力墙斜截面受剪承载力1.受力性能灌孔砌体的抗剪强度提高，灌孔混凝土为主要因素；垂直压应力的影响：轴压比 较小时，随压应力的增加砌体抗剪能力增大(zn d)；轴压比较大时，易发生斜压破坏，抗剪能力随压应力的增加而降低。共五十五页剪跨比 较小时，砌体趋于剪切破坏，剪跨比较大时，趋于弯曲破坏。墙体将切破坏的抗剪承载力大于弯曲破坏时的抗剪承载力；水平和竖向钢筋提高了变形(bin xng)能力和抗剪能力，水平钢筋在砌体开裂后直接受拉抗剪，作用明显；在偏心压力和剪力作用下，砌体有剪拉、剪压和斜压三种破坏特征。2.承载力计算（1）剪力墙的截面防止斜压破坏共五十五页

19、2.偏心受压时，斜截面受剪承载力 式中 计算截面的弯矩、剪力、轴向力设计值，当 时，取 ； 配筋砌块(q kui)剪力墙的截面面积； 配筋砌块剪力墙腹板的截面面积，对矩形截面取 ； 计算截面的剪跨比，当 时取1.5，当 时取2.2； 水平分布钢筋的竖向间距； 共五十五页 配置在同一截面内的水平分布钢筋的全部截面面积； 灌孔砌体的抗剪强度设计值，取 ，其中(qzhng)， 为灌孔砌体的抗压强度设计值； 水平钢筋的抗拉强度设计值。3.偏心受拉时，斜截面受剪承载力 当截面受拉力而使右边第一项小于0时，取其等于零，即验算时不考虑砌体作用。共五十五页6.3.4 配筋砌块砌体(q t)剪力墙中连梁的承载力

20、 连梁可采用配筋砌块，亦可采用钢筋混凝土，二者的受力性能类同。1.配筋混凝土砌块砌体连梁（1）正截面受弯承载力 按国家还能受弯构件计算，以 替代 。2.斜截面受剪承载力截面尺寸要求：受剪承载力： 共五十五页 配置在同一截面(jimin)内的箍筋各肢的全部截面(jimin)面积； 箍筋的抗拉强度设计值。2.钢筋混凝土连梁 正截面和斜截面承载力按钢筋混凝土受弯构件计算。6.3.5 配筋砌块砌体剪力墙的构造措施1.钢筋的规格钢筋的直径不宜大于25mm，当设置在灰缝中时不应小于4 mm；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%。共五十五页2.钢筋的设置设置在灰缝中钢筋的直径(zhjng

21、)不宜大于灰缝厚度的1/2；两平行钢筋间的净距不应小于25mm；柱和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.钢筋的锚固 竖向钢筋在混凝土芯柱内锚固；水平钢筋可水平弯折90在水平灰缝中锚固或垂直弯折90在芯柱内锚固；设置凹槽砌块混凝土带中的水平钢筋，可水平弯共五十五页 折90锚固或垂直弯折90在芯柱内锚固。当计算中充分利用竖向受拉钢筋强度时，其锚固长度 ，对HRB335级钢筋不宜小于30d；对HRB400和RRB400级钢筋不宜小于35d；在任何情况下（包括钢丝）锚固长度不应小于300mm；竖向受拉钢筋不宜在受拉区截断。如必须截断，应延伸至按正截面受弯承载力计算不需

22、要该钢筋的截面外，延伸长度不应小于20d；竖向受压钢筋在跨中截断时，必须延伸至按计算不需要该钢筋的截面外，延伸长度不应小于20d；对绑扎(bn zh)骨架中末端无弯钩的钢筋，不应小于25d。共五十五页钢筋(gngjn)骨架中的受力光面钢筋(gngjn)，应在钢筋(gngjn)末端作弯钩，在焊接骨架、焊接网及轴心受压构件中，可不作弯钩；绑扎骨架中的受力变形钢筋(gngjn)，在钢筋(gngjn)的末端可不作弯钩。在凹槽砌块混凝土带中水平受力钢筋（网片）的锚固长度不小于30d，且其水平或垂直弯折段的长度不宜小于15d和200mm；钢筋的搭接长度不宜小于35d。在砌体水平灰缝中，水平受力钢筋的锚固长

23、度不宜小于50d，且水平或垂直弯折段的长度不宜小于20d和150mm；钢筋的搭接长度不宜小于55d。在隔皮或错缝搭接灰缝中，水平受力钢筋的锚固共五十五页 和搭接长度为50d+2h，h为水平灰缝的间距。4.钢筋的接头钢筋直径大于22mm时宜采用机械连接接头，接头的质量应符合有关标准、规范的规定 。 钢筋的接头位置宜设置在受力较小处；受拉钢筋的搭接接头长度不应小于1.1 ，受压钢筋的搭接接头长度不应小于0.7 ，但不应小于300mm；当相邻接头钢筋的间距不大于75mm时，其搭接长度应为1.2 。当钢筋间的接头错开20d时，搭接长度可不(k b)增加。共五十五页5.钢筋的最小保护层厚度灰缝中钢筋外露

24、砂浆保护层不宜小于15mm；位于砌块孔槽中的钢筋保护层，在室内正常环境不宜小于20mm；在室外或潮湿(chosh)环境不宜小于30mm。6.配筋砌块砌体剪力墙、连梁的材料及截面尺寸砌块不应低于MU10；砌筑砂浆不应低于Mb7.5；灌孔混凝土不应低于Cb20。配筋爱快砌体剪力墙的厚度、连梁的截面宽度不应小于190mm。共五十五页7.配筋砌块砌体剪力墙的构造配筋应在墙的转角、端部和孔洞的两侧配置竖向连续的钢筋，钢筋直径不宜小于12mm；应在洞口的底部和顶部设置不小于 的水平钢筋，其伸入墙的长度不宜小于35d和400mm；应在楼盖有纵横墙处设置现浇钢筋混凝土圈梁，圈梁的宽度和高度宜等于墙厚和块高，圈

25、梁主筋不应小于 ，圈梁的混凝土强度等级不宜低于同层混凝土块体强度等级的2倍，或该层灌孔混凝土的强度等级，也不应低于C20。剪力墙其他部位的竖向和水平钢筋的间距(jin j)不应大于墙长 、墙高之半，也不应大于1200mm。对局 共五十五页 部灌孔的砌体(q t)，竖向钢筋的间距不应大于600mm；剪力墙沿竖向和水平方向的构造钢筋配筋率均不宜小于0.07%。8.按壁式框架设计的配筋砌块窗间墙符合上述6、7的规定窗间墙的截面墙宽必应小于800mm，也不宜大于2400mm。墙净高与墙宽之比不宜大于5。窗间墙中的竖向钢筋每片窗间墙中沿全高不应少于4根钢筋。沿墙的全截面应配置足够的抗弯钢筋。共五十五页窗

26、间墙的竖向钢筋的含钢率不宜小于0.2，也不宜大于0.8。窗间墙中的水平分布钢筋应在墙端部处弯180标准钩，或采用等效措施。水平分布筋的间距：在距梁边1倍墙宽范围内不应大于1/4墙宽，其余部位不应大于1/2墙宽。配筋率不应下雨0.15。9.配筋砌块砌体(q t)剪力墙的边缘构件 边缘构件指在剪力墙端部设置的暗柱或钢筋混凝土柱，所配置的钢筋正是上述承载力计算得的受拉、受压主筋。同时在边缘构件中设置一定数量共五十五页 的竖向和水平钢筋，以保证其整体抗弯能力和延性。当利用剪力墙端的砌体时在距墙端至少三倍墙厚范围内的孔中设置不小于 通长 竖向钢筋；当剪力墙端部的设计压应力大于0.8 时，除按上面规定设置竖向钢筋外，尚应设置间距不大于200mm、直径不小于6mm的水平钢筋，该水平钢筋宜设置在灌孔混凝土中。当在剪力墙墙端设置混凝土柱时 柱的截面宽度(kund)宜等于墙厚，柱的截面长度宜为12倍的墙厚，并不应小于200mm；共五十五页柱的混凝土强度等级不宜低于该墙体块体(kui t)强度等级的2倍，或该墙体灌孔混凝土的强度等级，也不应低于C20；柱的竖向钢筋不宜小于 ，箍筋宜为 、间距200mm；墙体中的水平钢筋应在柱中锚固，并满足钢筋的锚固要求；柱的施工顺序宜为先砌砌块墙体，后浇捣混凝土。10.钢筋混凝土连梁 连梁混凝土强度等级不宜低于墙体块体强度等级的2倍，或同层墙体灌孔混凝土的强度等级，