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砌体结构1砌体结构1第一章、绪论第二章、砌体材料及其力学性能第三章、砌体结构的强度计算指标第四章、无筋砌体构件的承载力计算第五章、混合房屋墙、柱设计第六章、配筋砌体构件的承载力计算第七章、圈梁、过梁、挑梁的计算第八章、砌体结构抗震设计2第一章、绪论2第一章绪论(Introduction)

1.1砌体结构的特点一概念砌体结构:由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。

混合结构:工程结构中主要承重构件由不同的结构材料所构成的结构。目前我国大多数多层住宅等常采用砌体承重墙、混凝土楼(屋)盖的砌体-混凝土的混合结构。3第一章绪论(Introduction)1.1砌体结构的二砌体结构的主要优缺点优点:1就地取材,造价低;

是砌体结构得以广泛采用的主要原因;2耐久性和耐火性好;

砌体材料有较好的化学稳定性、大气稳定性和耐火性能;3保温、隔热、隔音性能好;4施工难度小。不需模板,也无需特殊的技术装备,采用简易措施即可四季施工。新铺砌体即可承受一定的荷载,可连续施工。4二砌体结构的主要优缺点4缺点:1强度低;

抗拉、抗剪及抗弯强度很低,远低于抗压强度;2自重大;截面面积、构件体积大;3整体性较差(抗震性差),受力性能的离散性较大;4劳动强度高;

基本为手工操作;5采用黏土砖会侵占大量农田。5缺点:51.2砌体结构的现状砌体结构主要用于轴心受压构件或偏心距比较小的偏心受压构件,如住宅等民用房屋以及部分工业房屋中的墙、柱等。此外,在桥梁与隧道工程、坝及渡槽以及水池、烟囱、料仓等特种结构中,有时也砌体结构。因砌体结构强度低、整体性和变形能力较差,不利于结构的抗震,致使砌体结构的应用受到一定的限制。砌体结构也采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,并采用分项系数的设计表达式进行计算。61.2砌体结构的现状砌体结构主要用于轴心受压构件或偏心距比1.3砌体结构的发展方向轻质高强:既提高砌体的强度,又减轻砌体的重量。目前主要趋向是采用大尺寸、高强度、高孔洞率的块体材料和高强、高粘结性砂浆。

约束砌体:当砌体的变形受到约束时,可有效地提高砌体的抗压、抗拉、抗剪强度,增强抗震能力。约束砌体的方法:设置构造柱和圈梁;在多孔砖或空心砌块的孔洞内配置竖向钢筋,必要时在水平缝内配置横向钢筋;71.3砌体结构的发展方向轻质高强:7对柱或墙体采用配筋砌体;在墙体内设置钢筋砼约束柱,在窗台标高处设置钢筋砼水平面带,形成组合受压构件;对砌体施加预压应力等。

墙体改革:重点是发展非烧结材料,利用工业废料,不再侵吞农田,节约能源,以利于可持续发展。

工业化:加速实现块体材料生产的工业化、自动化,发展房屋工厂化生产,采用现代化施工技术,以提高砌体结构的质量并减轻手工劳动。8对柱或墙体采用配筋砌体;在墙体内设置钢筋砼约束柱,在窗台标高第二章砌体材料及其力学性能2.1块材一、块体材料的种类

1.烧结粘土砖:经过焙烧的烧结普通砖、烧结多孔砖;按材料不同分类:烧结普通粘土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖。普通砖粘土砖:

尺寸:240mm×115mm×53mm;

重力密度:16~18KN/m³

特点:耐久性、保温、隔热性能好;取材方便,生产工艺简便,砌筑方便;农田破坏、能源消耗和环境污染。9第二章砌体材料及其力学性能2.1块材92.非烧结硅酸盐砖(蒸压砖):不经过焙烧的蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖以及砼、粉煤灰砌块。蒸压砖:压制成型,蒸压养护而成。

尺寸:240mm×115mm×53mm;

重力密度:14~18KN/m³;

适应范围:承重墙体和基础,但不能用在高温环境下的砌体结构。102.非烧结硅酸盐砖(蒸压砖):不经过焙烧的蒸压灰砂砖、蒸压粉3.烧结多孔砖:承重烧结多孔砖:以粘土、页岩煤矸石或粉煤灰为主要原料,经焙烧而成,孔洞率不小于25%,孔洞竖向放置;分为P—普通(KP1、KP2)、K—空心、M—模数特点:自重较小,保温、隔热性能有了进一步的改善。非承重粘土空心砖:孔洞率为40%~60%,孔洞水平放置。主要用于框架填充墙和非承重隔墙。kM1型kM2型配砖kP1型kP2型KP1型烧结多孔砖

尺寸:240X115X90(mm)113.烧结多孔砖:kM1型kM2型配砖kP1型kP2型KP1型4混凝土砌块:普通砼小型空心砌块:空心率≥25%(空心砌块)

特点:强度高,自身质量轻、耐久性好、外形尺寸规整;轻骨料混凝土小型空心砌块:浮石、火山渣、陶粒等轻骨料混凝土制成。

特点:轻质、高强、保温隔热性能好,特别适用于保温隔热要求较高的围护结构。用普通砼或轻砼以及硅酸盐材料制作的实心和空心块材。按尺寸大小和质量分为可手工砌筑的小型砌块(高度180mm~350mm)和采用机械施工的中型(360mm~900)和大型(大于900mm)砌块。124混凝土砌块:用普通砼或轻砼以及硅酸盐材料制作的实心和空心块粉煤灰小型空心砌块:水泥、粉煤灰,各种轻重骨料、水为主要材料制成。砌块的孔洞沿厚度方向只有一排孔的为单排小型砌块;双排孔小型砌块;多排孔小型砌块。5天然石材:当自重大于18N/m3的称为重石,如,花岗石、石灰石、砂石等;当自重小于18N/m3的称为轻石,如,凝灰石、贝壳灰岩等;按加工后的外形规则程度分为细料石、半细料石、粗料石和毛料石。形状不规则、中部厚度不小于200mm的块石称为毛石。加气混凝土砌块长度:600

高度:200、250、300

宽度:200、125、150、200、250、300

13粉煤灰小型空心砌块:水泥、粉煤灰,各种轻重骨料、水为主要材料6、块体材料的强度等级块体材料的强度等级由标准试验方法得出的块体极限抗压强度的平均值确定。

《砌体结构设计规范》中规定的块体强度等级:

烧结普通砖、烧结多孔砖等:MU30、MU25、MU20、MU15和MU10;

蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖:MU25、MU20、MU15和MU10;

砌块:MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5;

石材:MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20。146、块体材料的强度等级块体材料的强度等级由标准试验方法得出的2.2砂浆和灌孔混凝土砂浆在砌体中的作用:填满块体间的空隙,使块体所受应力均匀分布,并使块体与砂浆接触面产生粘结力和摩擦力,从而将单个块体凝结成整体以承受荷载。

要求:足够的强度、较好的可塑性和保水性。

组成:由砂、无机胶结料(石灰岩、石膏、水泥、粘土等)按一定比例加水搅拌而成。一、砂浆152.2砂浆和灌孔混凝土砂浆在砌体中的作用:填满块体间的空隙水泥砂浆——纯水泥砂浆;特点:强度高、耐久性好;和易性和保水性较差;

适用:强度要求较大的地上砌体及地下砌体。混合砂浆(如水泥石灰砂浆、水泥石膏砂浆)

特点:和易性和保水性较好;适用:砌筑地面以上墙、柱砌体。非水泥砂浆——不含水泥的砂浆(石灰砂浆、石膏砂浆、粘土砂浆等);特点:强度低、耐久性差;

适用:砌筑承受荷载不大的砌体或临时性建筑物、构筑物的砌体。

1、砂浆的种类16水泥砂浆——纯水泥砂浆;1、砂浆的种类16强度等级:边长为70.7mm的立方体试块在20±3℃环境下,水泥砂浆在湿度为90%以上,水泥石灰砂浆在60%~80%条件下养护28天龄期的标准立方体试块的抗压强度平均值划分。等级分为:M15、M10、M7.5、M5和M2.5。

当采用砼小型空心砌块时,应根据国家建材行业标准《砼小型空心砌块砌筑和灌孔砼》(JC860/861-2000)的规定,采用专用砂浆(Mb)和专用灌孔砼(Cb)。2、砂浆的强度等级17强度等级:边长为70.7mm的立方体试块在20±3℃环境下基土的潮湿程度粘土砖混凝土砌块石材混合砂浆水泥砂浆严寒地区一般地区稍潮湿的很潮湿的含饱和水MU10MU15MU20MU10MU10MU15MU5MU7.5MU7.5MU20MU20MU20M5

M5M5M7.5二、砖石和砂浆的选择因地制宜,就地取材;选择强度等级适宜的块体和砂浆;耐久性的要求:耐久性不足时,经冻融循环后会引起砖石剥落和强度降低;地面以下或防潮层以下的砂浆的最低强度要求:砖石和砂浆最低强度等级要求18基土的粘土砖混凝土石材混合水泥严寒一般稍潮湿的MU10MU1多层房屋承重墙中,变化不宜过多,且同一层内不宜采用不同等级的块体及砂浆。砌块结构特别是配筋砌块砌体剪力墙结构:采用具有高粘结性、工作性能好和强度较高的专用砂浆及高流态、低收缩和高强度的专用灌孔砼。五层及五层以上房屋的墙以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级:砖MU10;砌块MU7.5;石材MU30;砂浆M5。当安全等级为一级或设计使用年限大于50年时提高一级。蒸压砖的使用受长期温度、冷热变化、酸性介质、建筑部位、冻融及干湿交替作用的影响。冻胀地区,地面以下或防潮层以下的砌体,不宜采用多孔砖。若采用,需c20混凝土灌实。19多层房屋承重墙中,变化不宜过多,且同一层内不宜采用不同等级的2.3砌体的分类和应用一.无筋砌体:

仅有块材和砂浆组成的砌体,无筋砌体房屋抗震性能和抗不均匀沉降能力较差。

1.砖砌体结构:实砌体(建筑中的柱、墙、基础、涵洞等)砌体通常采用一顺一丁、梅花丁、三顺一丁砌筑方式(120mm,240mm,370mm,490mm,620mm墙厚)和空斗砌体(节能效果明显)

202.3砌体的分类和应用一.无筋砌体:20用砖侧砌或平、侧交替砌筑成的空心墙体;具有用料省、自重轻和隔热、隔声性能好等优点;适用于1~3层民用建筑的承重墙或框架建筑的填充墙;空斗墙在中国是一种传统墙体,明代以来已大量用来建造民居和寺庙等,长江流域和西南地区应用较广。21用砖侧砌或平、侧交替砌筑成的空心墙体;212.砌块砌体结构:由砌块和砂浆砌筑而成的结构。(民用、工业建筑墙体)

3.石砌体结构:由天然石材和砂浆砌筑而成的结构。料石砌体(墙、柱、基础)、毛石砌体(挡土墙、护坡)和毛石混凝土砌体(基础和挡土墙)222.砌块砌体结构:由砌块和砂浆砌筑而成的结构。(民用、工业建二、配筋砌体

有横向配筋砌体、组合砌体和配筋混凝土空心砌块。1、在砖柱或墙体的水平灰缝内配置钢筋网片,称为横向配筋砌体。2、在竖向灰缝内或预留的竖槽内配置纵向钢筋,并浇筑混凝土,形成组合砌体,也称为纵向配筋砌体,适用于承受偏心压力较大的墙和柱。23二、配筋砌体

有横向配筋砌体、组合砌体和配筋混凝土空心砌块。2424外包式组合砖砌体:墙或柱外侧配置一定厚度的钢筋混凝土面层或钢筋砂面层,提高砖砌体的强度。内嵌式组合砖砌体:先砌墙,后浇混凝土构造柱。砌体与墙体按构造砌成马牙槎,保证共同工作。25外包式组合砖砌体:墙或柱外侧配置一定厚度的钢筋混凝土面层或钢3、配筋混凝土空心砌块砌体:上下孔对齐,竖向孔内配钢筋、浇混凝土,在横肋凹槽内配水平钢筋并浇混凝土或水平灰缝配置水平钢筋。特点:自重轻,地震作用小,抗震性能好,造价比钢筋混凝土低。使用前景广泛。263、配筋混凝土空心砌块砌体:上下孔对齐,竖向孔内配钢筋、浇三、预应力砌体预应力砌体——在砌体构件或结构的某些部位配置一定的预应力钢筋,通过张拉预应力钢筋获得预应力;施工方法:先张法(标准的中、小构件)、后张法(现场施工,主要用于墙柱的预应力施加。特点:抗裂性能得到改善,结构的整体性增强,提高了砌体的抗倒塌能力和抗震性能。27三、预应力砌体预应力砌体——在砌体构件或结构的某些部位配置一一、无筋砖砌体受压破坏三阶段:(240×370×720mm的标准试件)第一阶段:加载→单块砖内出现细小裂缝

N1=50%~70%Nu

第二阶段:细小裂缝→穿过几皮砖的连续裂缝

N2=80%~90%Nu

第三阶段:若干皮砖的连续裂缝→贯通整个构件的纵向裂缝,形成半砖小柱,失稳破坏。

N3=Nu2.4砌体的受压性能28一、无筋砖砌体受压破坏三阶段:(240×370×720mm的二、受压砌体应力状态的分析块体处于压、弯、剪的复杂应力状态:块体表面不平整,砂浆铺砌厚度和密实性不均匀,使单个块体不均匀受压,而处于压、弯、剪复合状态。由于块体的抗弯、剪强度远低于抗压强度,因而较早出现单个块体裂缝。块体抗压能力不能充分发挥,所以砌体的抗压强度总低于块体。块体与砂浆的交互作用使砖承受水平拉应力:两者弹性模量和横向变形系数不一致,横向变形时,块体处于竖向受压、横向受拉状态,从而降低了抗压强度。

在块体间的竖向灰缝处存在应力集中:竖向灰缝不可能填满,使得砂浆与块体的粘结力不足砌体的整体性削弱,造成块体间的竖向灰缝存在剪应力和横向拉应力集中,导致块体受力更不利。29二、受压砌体应力状态的分析块体处于压、弯、剪的复杂应力状态:1、块体的物理力学性能(抗压强度和块材规格)

2、砂浆的物理力学性能(强度、变形性能和易性、保水性)

块材的抗压强度高,砌体的抗压强度越大;块体厚度大,外形规则平整(砌体中的拉弯剪应力较小),砌体抗压强度越大。砂浆强度等级不高的情况下,提高砂浆强度等级,砌体抗压强度有明显提高,但砂浆强度等级过高时,对砌体的抗压强度的提高并不明显。砂浆与砌块等级相互匹配,比较合理;砂浆变形越大,砌体的抗压强度越低;砂浆的和易性、保水性越好,,是灰缝饱满、均匀和密实,砌体的抗压强度越高,但过大的流动性是砂浆变形过大,砌体的强度反而降低。三、影响砌体抗压强度的主要因素301、块体的物理力学性能(抗压强度和块材规格)2、砂浆的物理3、砌筑质量1)水平灰缝的均匀和饱满程度《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002规定,水平灰缝的砂浆饱满度不得小于80%,并根据质保体系、砂浆强度、混凝土强度、砌筑工人技术等综合水平将施工技术水平划分为A、B、C三个等级。

A级施工质量,砌体强度设计值提高5%,

B级施工质量,砌体强度设计值按表采用,

C级施工质量,砌体强度设计值应降低。2)灰缝的厚度砖砌体灰缝厚度一般应控制在8~12mm3)砖的含水率干燥的块体会降低20%左右砌体强度,《施工规范》规定砖提前1~2d浇水湿润,普通砖、多孔砖含水率10%~15%,蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖含水率8%~12%。4)块体的搭接方式块体搭接方式影响砌体的整体性,《施工规范》规定烧结普通砖和蒸压砖砌体应上下错缝,内外搭砌。313、砌筑质量1)水平灰缝的均匀和饱满程度31四、各类砌体的抗压强度的平均值32四、各类砌体的抗压强度的平均值32砌体的抗压性能要比抗拉、抗弯和抗剪好的多。但工程中也会遇到受拉、受剪情况。砌体受拉、受弯和受剪破坏可能发生三种破坏:沿齿缝(灰缝)的破坏,沿砖石和竖向灰缝的破坏,沿通缝(灰缝)的破坏。砌体抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度主要取决于灰缝的强度;粘接力分为:法向粘接力和切向粘接力两种。2.5砌体的抗拉、抗弯、抗剪33砌体的抗压性能要比抗拉、抗弯和抗剪好的多。但工程中也会遇到受一、砌体结构的抗拉性能抗拉强度取决于:灰缝与块材间的粘结强度,破坏在界面上发生1.砌体在轴心受拉作用的破坏形式:(属于脆性破坏)砂浆的切向粘结强度低于砖的抗拉强度砂浆的切向粘结强度大于于砖的抗拉强度砌体的抗拉强度由法向粘结强度控制34一、砌体结构的抗拉性能抗拉强度取决于:灰缝与块材间的粘结强度2.砌体沿齿缝截面破坏的轴心抗拉强度平均值砌体种类烧结普通砖、烧结多孔砖砌体0.141蒸压粉砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体0.09混凝土砌块砌体0.069毛石砌体0.075砌体轴心抗拉强度平均值352.砌体沿齿缝截面破坏的轴心抗拉强度平均值砌体种类烧结普通砖二、砌体结构的抗弯性能1.砌体受弯破坏形态:块体强度较高产生块体强度较低36二、砌体结构的抗弯性能1.砌体受弯破坏形态:块体强度较高产生2.砌体弯曲抗拉强度平均值(沿齿缝或通缝破坏时)砌体种类沿齿缝沿通缝烧结普通砖、烧结多孔砖砌体0.2500.125蒸压粉砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体0.1800.090混凝土砌块砌体0.0810.056毛石砌体0.113——砌体弯曲抗拉强度平均值372.砌体弯曲抗拉强度平均值(沿齿缝或通缝破坏时)砌体种类沿齿三、砌体结构的抗剪性能1.砌体受剪破坏形态:通常压力与剪力共同存在,工程中纯剪的情况几乎不存在。

地震中墙体最常见的破坏形式38三、砌体结构的抗剪性能1.砌体受剪破坏形态:通常压力与剪力共2.砌体抗剪强度平均值砌体种类烧结普通砖、烧结多孔砖砌体0.125蒸压粉砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体0.09混凝土砌块砌体0.069毛石砌体0.188砌体抗剪强度平均值392.砌体抗剪强度平均值砌体种类烧结普通砖、烧结多孔砖砌体0.一、短期一次加荷的应力-应变曲线MU10粘土砖和M5砂浆砌筑的砌体测得的应力-应变曲线;荷载较小,应力与应变近似呈直线关系,砌体处于弹性工作状态;随着荷载的增加应变增长速度大于应力增长速度,砌体呈现明显的塑性变形。2.6砌体的变形性能根据国内外资料,砌体的应力和应变关系曲线为:40一、短期一次加荷的应力-应变曲线2.6砌体的变形性能根据国二、砌体在长期荷载下的应变砌体的徐变—砌体在不变荷载作用下,随着时间的增长变形增大。影响砌体徐变的主要因素:1.徐变的大小与砌体所承受的不变应力大小有关;2.徐变的大小与加荷时砌体的龄期有关;加荷龄期过小,会引起较大的徐变。3.徐变的大小与砌体种类有关;硅酸盐砌块砌体的徐变大于烧制粘土砖砌体的徐变。4.在砌体徐变中,砂浆的徐变大于块体的徐变,砂浆层的厚度不宜过大。41二、砌体在长期荷载下的应变411、砌体的切线模量——曲线上任一点切线的斜率。(研究砌体材料的力学性能,工程设计中不便应用)三、砌体的变形模量2.初始弹性模量——原点切线的斜率(应用同上)。3.砌体的割线模量——曲线上一点与原点所割线斜率。421、砌体的切线模量——曲线上任一点切线的斜率。(研究砌体材料砌体的弹性模量砌体种类砂浆强度等级≥M10M7.5M5M2.5烧结普通砖、烧结多孔砖砌体1600f1600f1600f1390f蒸压粉砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体1060f1060f1060f960f混凝土砌块砌体1700f1600f1500f-粗料石、毛料石、毛石砌体7300f5650f4000f2250f细料石、半细料石砌体2200017000120006750

f—是砌体抗压强度设计值。单排孔且对孔砌筑的混凝土砌体灌孔砌体的弹性模量:43砌体的弹性模量砌体种类砂浆强度等级≥M10M7.5M5M2.砌体的切变模量一般采用材料力学公式四、砌体的切变模量44砌体的切变模量一般采用材料力学公式四、砌体的切变模量44砌体类别线膨胀系数收缩率℃mm/m烧结粘土砖砌体5-0.1蒸压粉砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体8-0.2混凝土砌块砌体10-0.2轻集料混凝土砌块砌体10-0.3毛石砌体8——五、砌体的线膨胀系数、收缩率和摩擦因数2、砌体的收缩率温度裂缝和砌体的干缩引起的裂缝几乎占可遇裂缝的80%以上。干缩造成建筑物,构筑物墙体的裂缝有时相当严重,不可忽视危害。1.砌体的线膨胀系数温度的变化引起砌体的热胀冷缩变形。当变形受到约束时砌体会产生附加内力、附加变形和裂缝。砌体的线膨胀系数和收缩率(28d的砌体收缩率)45砌体类别线膨胀系数收缩率℃mm/m烧结粘土砖砌体5-0.1蒸序号材料类别摩擦面情况干燥的潮湿的1砌体沿砌体或混凝土滑动0.700.602木材沿砌体滑动0.600.503钢沿砌体滑动0.450.354砌体沿砂浆或卵石滑动0.600.505砌体沿粉土滑动0.550.406砌体沿粘性土滑动0.500.303.砌体的摩擦因数当砌体结构或构件沿某种材料发生滑移时,由于法向压力的存在,在滑移面将产生摩擦阻力;摩擦阻力的大小与法相压力及摩擦因数有关;摩擦因数的大小与摩擦面的材料及摩擦面的干湿状态有关。砌体的摩擦因数46序号材料类别摩擦面情况干燥的潮湿的1砌体沿砌体或混凝土滑动0第三章砌体结构的设计方法结构功能的极限状态:一般情况下常可由相应的构造措施保证,因而不必像砼结构那样按正常使用极限状态进行验算。承载能力极限状态设计表达式:直接给出了明确的永久荷载和可变荷载分项系数。3.1、按近似概率理论的极限状态设计方法47第三章砌体结构的设计方法结构功能的极限状态:一般情况下常可

说明:当仅有一个可变荷载则按下列最不利组合进行计算其他几项可靠因素的调整:1.住宅的活荷载由1.5KN/m²调整为2kN/m²;2.风荷载由30年一遇改为50年一遇;3.取消了较低的材料强度等级,砖的最低强度等级MU10;砌块MU5;砂浆M2.5;48说明:当仅有一个可变荷载则按下列最不利组合进行计算其他几项砌体抗压强度标准值:—砌体受压强度的变异系数,除毛石砌体外各类砌体的抗压强度,取=0.17。砌体抗压强度设计值为:—砌体结构的材料性能分项系数,一般情况下,易按施工控制等级为B级考虑,取为1.6;当为C级时,取1.83.2、砌体强度设计值49砌体抗压强度标准值:3.2、砌体强度设计值491、施工质量控制等级

确定砌体强度设计值时,采用《砌体工程施工质量验收规范》中规定的B级为依据。当采用A级或C级时,砌体强度设计值相应地予以提高或降低。施工质量控制等级为B级时要求:现场质量管理;砂浆、砼强度;砂浆拌合方式;砌筑工人。对一般多层房屋宜按B级控制;对配筋砌体剪力墙高层建筑,设计时宜选用B级的砌体强度指标,而在施工时宜采用A级的施工质量控制等级,以提高这种砌体结构体系的安全储备。2、砌体强度设计值的确定

强度平均值——强度标准值——强度设计值。3、砌体抗压强度设计值

使用3—3-3—8表时,应重视相应的附注。附注中明确了适用的砌块类别,对会降低砌体抗压强度的错孔砌筑、厚度方向双排组砌、T形截面、独立柱等情况,规定了折减系数。501、施工质量控制等级504.各类砌体的强度设计值在下列情况下应乘以调整系数有吊车房屋、跨度≥9米的梁下砖砌体、跨度≥7.5米的梁下多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体和混凝土小型空心砌块砌体,;对无筋配筋砌体,其截面面积A<0.3m2时,。构件截面面积以m2计。砌体用水泥砂浆砌筑时,抗压强度;抗拉、弯及剪;对配筋砌体,仅对砌体的强度设计值乘以调整系数,或当砌体的截面面积小于0.2m²时,此时。当施工质量控制等级为C级时,γa=0.89(配筋砌体不允许采用C级)。当验算施工中房屋的构件时,γa=1.1;由于砂浆尚未硬化,砂浆强度可取为零。514.各类砌体的强度设计值在下列情况下应乘以调整系数有吊车房屋

根据沿齿缝或通缝的破坏特征、砌体种类及砂浆强度等级在表3—9中查取的数值,需按附注要求作出适当的调整。3.3、砌体轴心抗拉强度、弯曲抗拉强度和抗剪强度设计值523.3、砌体轴心抗拉强度、弯曲抗拉强度和抗剪强度设计值52一、灌孔砌块砌体的抗压强度:

空心砌块的竖向孔洞中灌以混凝土即芯柱,则灌孔后砌块砌体的抗压强度必然高于空心砌体。灌芯砌块砌体抗压强度平均值为:3.4、灌孔砌体砌块的抗压强度和抗剪强度设计值53一、灌孔砌块砌体的抗压强度:3.4、灌孔砌体砌块的抗压强度和灌芯砌块砌体抗压强度设计值:砌块采用MU10~MU20,混凝土C10~C20的范围,少量的高强混凝土灌芯砌体,其抗压强度达不到上述公式的计算值。因此采用上述公式应受到限制:54灌芯砌块砌体抗压强度设计值:砌块采用MU10~MU20,混凝1、灌孔砌块砌体的抗剪强度平均值:

二、灌孔砌块砌体的抗剪强度2、灌芯砌块砌体抗剪强度设计值:《01规范》按下式采用三、灌孔砌块砌体的弹性模量E单排孔且对孔砌筑的混凝土砌块砌体的弹性模量计算:551、灌孔砌块砌体的抗剪强度平均值:二、灌孔砌块砌体的抗剪强度第四章无筋砌体构件的承载力计算4.1无筋砌体受压构件当压力作用于构件截面的重心时为轴心受压构件;不作用于重心时为偏心受压构件。偏心距M、N—为截面上所受的设计弯矩和轴力;e≤0.6y,y—为截面中心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。56第四章无筋砌体构件的承载力计算4.1无筋砌体受压构件561、受压短柱(β≤3)(不考虑纵向弯曲对承载力的影响)偏心距的计算值不应超过0.6y(随着偏心距的增加,构件所能承担纵向压力明显降低),当超过时,应采取减小轴向力偏心距的措施。偏心受压构件与轴心受压构件承载力的比值,称偏心影响系数砌体抗压强度设计值571、受压短柱(β≤3)(不考虑纵向弯曲对承载力的影响)偏心距N—为轴向力设计值;A—为截面面积,按毛截面计算;对于矩形截面:对于T形或其他形状,可用折算厚度.58582、受压长柱(β>3)(考虑纵向弯曲对承载力的影响)纵向弯曲产生的附加偏心距高厚比β和轴向力偏心距e

对受压构件承载力的影响系数592、受压长柱(β>3)(考虑纵向弯曲对承载力的影响)纵向弯曲最终系数的计算公式α与砂浆强度等级有关的系数:

当砂浆强度等级≥M5时,等于0.0015;当砂浆强度等级为M2.5时,等于0.002;当砂浆强度等级为0时,等于0.009

。60最终系数的计算公式α与砂浆强度等级有关的系数:

当砂浆强度等构件高厚比的计算公式对于矩形截面:;对于T形截面:。

的取值:

采用烧结普通砖、烧结多孔砖、灌孔混凝土砌块时,取值1.0;采用混凝土及轻骨料混凝土砌块时,取值1.1;采用蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石时,取1.2

采用粗料石、毛石时,取值1.5。61构件高厚比的计算公式的取值:

采用烧结普通砖、烧结多孔砖注意:e≤0.6y,y—为截面中心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。设计值计算62注意:e≤0.6y,y—为截面中心到轴向力所在偏心方向截面边表4-1受压构件的计算高度H0

房屋类别柱带壁柱墙或周边拉结的墙排架方向垂直排架方向s>2H2H≥s>Hs≤H有吊车的单层房屋变截面柱上段弹性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu刚性、刚弹性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu变截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl无吊车的单层和多层房屋单跨弹性方案1.5H1.0H1.5H刚弹性方案1.2H1.0H1.2H多跨弹性方案1.25H1.0H1.25H刚弹性方案1.10H1.0H1.1H刚性方案1.0H1.0H1.0H0.4s+0.2H0.6s表注:

1.表中Hu为变截面柱的上段高度;Hl为变截面柱的下段高度;

2.对于上端为自由端的构件,H0=2H;

3.独立砖柱,当无柱间支撑时,柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用;63表4-1受压构件的计算高度H0

房屋类别柱带壁柱墙或周边拉结例题某单层房屋层高为4.5m,砖柱截面为490mm×370mm,采用M5.0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。【解】查表得(500为单层砖柱从室内地坪到基础顶面的距离)高厚比满足要求64例题某单层房屋层高为4.5m,砖柱截面为490mm×370m某单层单跨无吊车的仓库,柱间距离为4m,中间开宽为1.8m的窗,车间长40m,屋架下弦标高为5m,壁柱为370mm×490mm,墙厚为240mm,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。【解】带壁柱墙采用窗间墙截面1.求几何特征65某单层单跨无吊车的仓库,柱间距离为4m,中间开宽为1.8m的66662.确定计算高度500mm为壁柱下端嵌固处至室内地坪的距离3.整片墙高厚比验算M5混合砂浆时,查表得开有门窗洞口的修正系数:

自承重墙允许高厚比修正系数:整片墙高厚比满足要求672.确定计算高度500mm为壁柱下端嵌固处至室内地坪的距离4.壁柱间墙体局部高厚比验算壁柱间墙体局部高厚比满足要求684.壁柱间墙体局部高厚比验算壁柱间墙体局部高厚比满足要求6[例题4-1]截面尺寸为370*490mm的砖柱,砖的强度等级为MU10,混合砂浆的强度等级为M2.5,柱高为3.2m,两端为不动铰支座。柱顶承受设计轴心压力N=117kN(已考虑荷载分项系数,不包括柱自重),试验算柱的承载力。[解]先计算柱底压力设计值,砖的标准容重为19kN/m3,则N=117+=117+1.2*0.37*0.49*19*3.2=130kN

查表4-369[例题4-1]截面尺寸为370*490mm的砖柱,砖的强度等柱截面面积为A=0.37*0.49=0.18m2<0.3m2故=0.7+0.18=0.88查表可得砌体轴心受压抗压强度为则,安全70柱截面面积为A=0.37*0.49=0.18m2<0.3m4.2局部受压一、砌体局部受压的基本性能局部受压是砌体结构中常见的一种受力状态,其特点是在砌体的局部面积受有较大的荷载。

如:砖柱支承在基础上;梁支承在墙柱上。砌体局部受压分为:局部均匀受压:作用在局部受压面积上的应力均匀分布。局部不均匀受压:作用在局部受压面积上的应力非均匀分布。714.2局部受压一、砌体局部受压的基本性能71砌体局部受压破坏有三种形态:1.因纵向裂缝发展引起的破坏;在局部压力作用下,第一批裂缝大多发生在距垫板1-2皮砖以下的砌体中,随着N↑,裂缝数量增加,其中部分裂缝逐渐向上或向下延伸并在破坏时连成一条主要裂缝。这是较为基本的破坏形态。2.劈裂破坏;在局部压力作用下产生的纵向裂缝少而集中,且初裂荷载与破坏荷载很接近,当砌体内一旦产生纵向裂缝,便犹如刀劈那样很快破坏。砌体面积大而局部受压面积很小时,可能产生这种破坏。3.因砌体强度低时产生局部压碎破坏。在工程中当墙梁的墙高与跨度之比较大,砌体强度较低时,有可能产生梁支承附近砌体被压碎的现象。72砌体局部受压破坏有三种形态:72二、砌体截面局部均匀受压局部受压承载力计算公式如下:式中,

—局部受压面积上荷载设计值产生的轴向力

—局部受压面积;

—局部抗压强度提高系数;

—影响局部抗压强度的计算面积。在局部压力作用下,局部受压的砌体在产生纵向变形的同时还产生横向变形,而周围未直接承受压力的部分象套箍一样阻止其横向变形,因此与垫板接触的砌体处于双向或三向受压状态,其局部抗压强度大于一般情况的抗压强度,这就是“套箍强化”。只要砌体内存在未直接承受压力的面积,就有“应力扩散”现象,也可以在一定程度上提高局部抗压强度。73二、砌体截面局部均匀受压在局部压力作用下,局部受压的砌体在产74747575三、梁端支承处砌体的局部受压(局部非均匀受压)1.上部荷载对局部抗压强度的影响作用在梁端砌体上的轴向力,除梁端支承压力外,还有由于上部荷载产生的轴向力。当梁上荷载增加时与梁端底部接触的砌体产生较大的变形,此时如上部荷载产生的平均压力较小时,梁端顶面与砌体接触面将减小,甚至与砌体脱开。的存在和扩散对梁端下部砌体有横向约束作用,对砌体的局部受压是有利。但随着的增加,上部砌体的压缩变形增大,梁端顶部与砌体的接触面增大,内拱作用逐渐减小,的影响减小,当,不考虑上部荷载的影响。缝隙76三、梁端支承处砌体的局部受压(局部非均匀受压)1.上部荷载对梁端底面没有离开砌体的长度称为有效支承度

并不等于a,它取决于局部受压荷载、梁的刚度、砌体的刚度。若令

—梁端底面压应力图形完整系数;

—边缘最大局压应力。2.梁端有效支承长度77梁端底面没有离开砌体的长度称为有效支承度2.梁端有效支承长度按弹性地基梁理论有:

—为垫层系数;

—为墙体边缘最大变形;代入上式得:

即:—梁的截面高度。的作用点距墙的内表面可取0.4对于均布荷载作用的钢筋混凝土简支梁,其跨度小于6m时,可以进一步简化:78按弹性地基梁理论有:对于均布荷载作用的钢筋混凝土简支梁,其跨3.梁端支承处砌体局部受压承载力计算793.梁端支承处砌体局部受压承载力计算79

—局部受压面积内上部轴压力设计值(N);

—梁端支承压力设计值(N);

—上部平均压应力设计值(N/mm2);

—梁端底面压应力图形完整系数,可取0.7,对于过梁和墙梁可取1.0;

—梁端有效支承长度(mm),当a0大于a时,应取a0等于a;

—梁端实际支承长度;

—梁的截面宽度;

—梁的截面高度;

—砌体的抗压强度设计值。8080四、垫块下砌体的局部受压1)梁下设置刚性垫块(当垫块的高度≥180mm,且垫块挑出梁边的长度不大于垫块的高度时,称为刚性垫块)

—垫块面积Ab上由上部荷载设计值产生的轴压力,

构造要求垫块深入墙体的长度≥120mm81四、垫块下砌体的局部受压1)梁下设置刚性垫块(当垫块的高度

—垫块上N0和Nl的轴向力影响系数,不考虑纵向弯曲影响,查表4—2~4—4取的值。

—垫块外砌体面积的有利影响系数,

—为砌体局部抗压强度提高系数,以Ab代替Al;

—垫块面积(mm2);

—垫块伸入墙内的长度(mm);

—垫块的块度(mm)。垫块上表面梁端有效支承长度00.20.40.60.85.45.76.06.97.8fhac10d=注意:当垫块与梁整体现浇时,梁端支承处砌体的局部受压仍按上式计算。刚性垫块系数值82—垫块上N0和Nl的轴向力影响系数,不考虑纵向弯1.窗间墙为240×1200,采用灰砌砖MU10,M5混合砂浆,混凝土截面250×600mm梁,梁端支承力设计值为80KN,上部荷载传来50KN,试验算局部受压承载力。831.窗间墙为240×1200,采用灰砌砖MU10,M5混合砂五、梁下设有垫梁的局部受压承载力计算(柔性垫梁砌体局部受压)梁下设有长度大于垫梁下的局部受压承载力计算:84五、梁下设有垫梁的局部受压承载力计算(柔性垫梁砌体局部受压)

—垫梁上部轴向力设计值(KN);

—垫梁在厚度方向的宽度(mm);

—当荷载沿厚度方向均匀分布时取1.0,不均匀分布时取0.8;

—垫梁折算高度;

分别为垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性矩;

—砌体的弹性模量;—墙厚(mm)—垫梁的高度(mm);85—垫梁上部轴向力设计值(KN);—砌体的弹性模量;1.窗间墙为240×1200,采用灰砌砖MU10,M5混合砂浆,混凝土梁截面尺寸250×600,梁端支承力设计值为80KN,上部荷载传来50KN,试验算局部受压承载力。861.窗间墙为240×1200,采用灰砌砖MU10,M5混合砂2.试验算外墙上梁端砌体局部受压承载力。已知梁截面尺寸b×h=200×400mm,梁支承长度a=240mm,荷载设计值产生的支座反力80KN,墙体上部荷载为260KN,窗间墙截面1200×370mm,梁端底部设置刚性垫块240×500×180mm,采用MU10砖、M2.5混合砂浆砌筑。872.试验算外墙上梁端砌体局部受压承载力。已知梁截面尺寸b×h88883.窗间墙1600×370mm,MU10灰砂砖和M5混合砂浆,承受200×500mm梁,Nl=110KN,支承长度a=240mm,上部传来250KN,垫梁240×240mm,1600mm长C20混凝土,Ec=255×10²N/mm²,验算局部受压承载力。893.窗间墙1600×370mm,MU10灰砂砖和M5混合砂浆4.3砌体轴心受拉、受弯、受剪承载力计算1、轴心受拉构件2、受弯构件

受弯承载力

受剪承载力3、受剪构件904.3砌体轴心受拉、受弯、受剪承载力计算1、轴心受拉构件2、

V——截面剪力设计值;

A——水平截面面积。当有孔洞时,取砌体净截面面积;

——砌体抗剪强度设计值。

——修正系数。

当时,砖砌体取0.60,混凝土砌块砌体取0.64;

当时,砖砌体取0.64,混凝土砌块砌体取0.66;

——剪压复合受力影响系数,α与μ的乘积可查表5.5.1;

——永久荷载设计值产生的水平截面平均压应力;

——砌体的抗压强度设计值;

——轴压比,且不大于0.8。

91V——截面剪力设计值;

A——水平截面面积。当有孔洞时圆形水池采用MU15粘土砖,M10水泥砂浆,B级,环向拉力73KN/m,求池壁厚。矩形水池高1.5m,0.5m高厚度620mm,上部高度1m的厚度490慢慢,采用MU10砖,M7.5水泥砂浆,验算下端池壁的承载力。92圆形水池采用MU15粘土砖,M10水泥砂浆,B级,环向拉力76.1配筋砌体承载力计算一、网状配筋砖砌体采取措施阻止砌体横向变形的发展,可大大提高构件承担轴心荷载的能力。连弯钢筋网方格钢筋网1、钢筋网的形式936.1配筋砌体承载力计算一、网状配筋砖砌体采取措施阻止砌体网状配筋砖砌体的破坏特征,在本质上不同于无筋砖砌体。配置横向钢筋提高了砌体的初裂荷载——在灰缝中的钢筋提高了单砖的抗弯、抗剪能力。避免了被竖向裂缝分割的小柱失稳破坏——钢筋的拉结作用。在偏心荷载作用下,截面中压应力分布很不均匀,在压应力较小的区域钢筋作用难以发挥;对于高厚比较大的构件,整个构件失稳破坏的因素越来越大,此时横向钢筋的作用难以施展。

《砌体规范》规定,网状配筋砌体只适用于高厚比不大于16的轴心受压构件和偏心荷载作用在截面核心范围内的偏心受压构件,对于矩形截面,要求e/h≤0.17。2、网状配筋受力特点94网状配筋砖砌体的破坏特征,在本质上不同于无筋砖砌体。2、网状3、网状配筋砖砌体受压构件——承载力表达式网状配筋砖砌体矩形截面单向偏心受压构件承载力的影响系数可按下式计算:953、网状配筋砖砌体受压构件——承载力表达式网状配筋砖砌体矩形网状配筋砖砌体中的体积配筋率,不应小于0.1%,并不应大于1%。采用钢筋网时,钢筋的直径宜采用3~4mm;当采用连弯钢筋网时,钢筋的直径不应大于8mm。钢筋网中网格间距离应不大于120mm,并不应小于30mm。钢筋网的竖向间距不应大于5皮砖,并不应大于400mm。为了避免钢筋的锈蚀和提高钢筋与砖砌体的粘结力,所用砂浆强度等级应不低于M7.5。钢筋网应设置在砌估的水平灰缝中,灰缝厚度应保证钢筋上下至少各有2mm厚的砂浆层。4、网状配筋砖砌体受压构件——构造要求96网状配筋砖砌体中的体积配筋率,不应小于0.1%,并不应大于16.2、组合砖砌体构件组合砖砌体组合墙976.2、组合砖砌体构件组合砖砌体组合墙97一、组合砌体构件承载力计算轴心受压构件的承载力

偏心受压构件的承载力受压区高度按下式确定98一、组合砌体构件承载力计算轴心受压构件的承载力偏心受压构件二、组合砖砌体的构造要求面层砼强度等级宜采用C20;面层水泥砂浆强度等级不宜低于M10,砌筑砂浆强度等级不低于M7.5;竖向受力钢筋保护层厚度及距砖砌体表面的距离;砂浆面层厚度,一般采用30~45mm。大于45mm宜采用砼;竖向受力钢筋等级及配筋率;箍筋的直径及间距;当组合砖砌体构件一侧的受力钢筋多于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,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;组合砖砌体构件的顶部及底部,以及牛腿部位,必须设置钢筋砼垫块,受力钢筋伸入垫块的长度必须满足锚固要求。99二、组合砖砌体的构造要求面层砼强度等级宜采用C20;面层水泥6.3、组合墙

砂浆强度等级不应低于M5,构造柱的砼强度等级不宜低于C20。柱内竖向受力钢筋保护层厚度。构造柱的截面尺寸不宜小于240mm×240mm,其厚度不应小于墙厚,边柱、角柱的截面宽度宜适当加大。竖向受力钢筋直径不宜大于16mm。箍筋在一般部位宜采用φ6@200。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4m。基础顶面及有组合墙的楼层处,设置现浇钢筋砼圈梁,其截面高度不宜小于240mm。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2φ6拉结钢筋,且每边深入墙内不宜小于600mm。组合砖墙的施工程序应为先砌墙后浇砼构造柱。1006.3、组合墙砂浆强度等级不应低于M5,构造柱的砼强度等级砌体房屋的结构布置横墙——沿房屋平面较短方向布置的墙;纵墙——沿房屋较长方向布置的墙横墙承重方案特点:外纵墙立面处理较方便;房屋的空间刚度大,整体性很好;楼板跨度小,比较经济合理。缺点:房间布置受到限制;北方地区外纵墙强度利用不充分,砌体材料用量相对较多。第五章混合结构房屋墙体设计5.1混合结构房屋的结构布置101砌体房屋的结构布置横墙承重方案第五章混合结构房屋墙体设计5

纵墙承重方案特点:房间的空间可以较大,用利于使用上的灵活隔断;在纵墙上开门、开窗的大小和位置受到一定的限制;楼盖的材料用量较多,墙体材料用量较少。适用于使用上要求有较大空间的房屋或隔断墙位置可以变化的房间。

纵横墙混合承重方案特点:结构受力较为均匀能避免局部墙体承载过大;楼板(屋面板)可依据使用功能灵活布置,能较好地满足使用要求;结构的整体性能较好。适宜于建筑使用功能较为多样的房屋,如综合楼。102纵墙承重方案特点:房间的空间可以较大,用利于使用上的灵活隔

内框架承重方案特点:以柱代替内承重墙在使用上可取得较大空间;横墙少,房屋的空间刚度较差;柱和墙的材料不同,基础沉降不易一致;对于抗震设防地区,宜采用多排柱的内框架结构体系。一般用于食堂、旅馆、商店等。方案的选择应根据各方面具体条件综合考虑,有时还应进行多方案的比较分析。此外,在一个比较复杂的混合结构中依据建筑功能区的不同,还可以考虑同时采用不同的结构布置方案。103内框架承重方案特点:以柱代替内承重墙在使用上可取得较大空间5.2混合结构房屋按空间刚度的分类1、砌体房屋的静力计算方案

一幢房屋在荷载作用下是一个空间工作的体系。房屋的空间刚度就是指各组成构件参加共同工作的程度。1)无山墙单跨房屋的受力状态及计算简图:外纵墙承重,钢筋砼平屋顶由预制板和大梁组成。1045.2混合结构房屋按空间刚度的分类1、砌体房屋的静力计算方2)有山墙单跨房屋在水平力作用下的变形情况

砌体结构房屋的静力计算方案与楼、屋盖在自身平面内的弯曲程度,即与v值的大小直接相关,分为三种静力计算方案:弹性方案;刚弹性方案;刚性方案。1052)有山墙单跨房屋在水平力作用下的变形情况105

弹性方案:山(横)墙间距大,楼、屋盖的水平截面抗弯刚度不,则水平位移v大,房屋中部附近各计算单元的计算简图可按平面铰接排架进行计算。刚弹性方案:山(横)墙间距不太大,楼、屋盖的水平截面抗弯刚度不太小,则水平位移v不大,山墙对约束房屋中部计算单元的水平位移有一些帮助。刚性方案:山(横)墙间距很小,楼、屋盖的水平截面抗弯刚度比较大,△+v≈0,可认为屋面受风荷载后没有水平位移。屋面结构可看成外纵墙的不动铰支座。106弹性方案:山(横)墙间距大,楼、屋盖的水平截面抗弯刚度不,比较以上三种房屋,刚性方案最好,一般应尽量设计成刚性方案。《规范规定》混合结构房屋静力计算方案划分如下:对装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或楼盖,当屋面板未与屋架或大梁焊接时,按表中第二类考虑,楼板采用混凝土空心楼板时,则可按表中第一类考虑。对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋,则按弹性方案考虑。屋盖类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或楼盖S<3232<S<72S>722装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋盖和木屋盖或楼板S<2020<S<48S>483冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖S<1616<S<36S>36107屋盖类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体式和装配2、刚性和刚弹性方案房屋的横墙

横墙中开有洞口时,洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%;横墙的厚度,一般不小于180mm;单层房屋的横墙长度不宜小于其高度,多层房屋的横墙长度,不宜小于H/2(H为横墙总高度)。当横墙不能同时符合上述要求时,应对横墙的刚度进行验算。当门窗洞口的水平截面面积不超过横墙截面积的75%时,可按一集中力作用于悬臂横墙顶点的计算简图,求出顶点弯曲变形与剪切变形之和,该值即为最大水平位移值,若不超过H/4000时,仍可视为刚性和刚弹性方案房屋的横墙。在刚性和刚弹性方案房屋中,横墙是保证房屋具备足够的抗侧能力的重要构件,《砌体规范》规定,这些横墙必须同时满足下列要求:1082、刚性和刚弹性方案房屋的横墙横墙中开有洞口时,洞口的水平5.4混合结构房屋的构造措施5.4.1墙、柱的允许高厚比房屋类别柱带壁柱墙或周边拉结的墙排架方向垂直排架方向s>2H2H≥s>Hs≤H有吊车的单层房屋变截面柱上段弹性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu刚性、刚弹性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu变截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl无吊车的单层和多层房屋单跨弹性方案1.5H1.0H1.5H刚弹性方案1.2H1.0H1.2H多跨弹性方案1.25H1.0H1.25H刚弹性方案1.10H1.0H1.1H刚性方案1.0H1.0H1.0H0.4s+0.2H0.6s受压构件的计算高度H0表5.1.31095.4混合结构房屋的构造措施房屋类别柱带壁柱墙或周边拉结的墙表注:表中Hu为变截面柱的上段高度;Hl为变截面柱的下段高度;对于上端为自由端的构件,H0=2H;独立砖柱,当无柱间支撑时,柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用;

s--房屋横墙间距;自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉接条件确定。

110表注:1105.4混合结构房屋的构造措施5.4.1墙、柱的允许高厚比墙、柱高厚比验算是保证砌体结构在施工和使用阶段稳定性和房屋空间刚度的重要构造措施。墙、柱高厚比——计算高度H0与墙厚或柱截面边长h的比值。墙、柱的允许高厚比限值砂浆强度等级墙柱M2.52215M52416≥M7.52617注:毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%;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28;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14,对柱取11。1115.4混合结构房屋的构造措施墙、柱高厚比验算是保证砌体结构在一、影响允许高厚比的因素1.砂浆强度等级;2.横墙的间距;3.砌体的类型及截面形式;4.支撑条件和承重情况,如刚性方案允许高厚比可以大一些,弹性和刚弹性方案可以小一些;5.构件重要性和房屋使用情况。这些因素在计算中通过修正允许高厚比或对计算高度进行修正来体现112一、影响允许高厚比的因素1.砂浆强度等级;112二、矩形截面墙、柱的高厚比β的计算113二、矩形截面墙、柱的高厚比β的计算113当洞口高度小于等于墙高的1/5时,可取=1.0。值小于0.7时,取0.7。 式中,—为宽度s范围内的门窗洞口的宽度;

s—为相邻窗间墙或壁柱之间的距离。

当与墙连接的相邻两横墙间的距离s≤μ1μ2[β]时,墙的高度可不受上式的限制;

114当洞口高度小于等于墙高的1/5时,可取=1.0。三、带壁柱的高厚比验算在确定带壁柱墙截面的回转半径时,墙截面的翼缘宽度

对多层房屋,当有门窗洞口时,可取窗间墙宽度;当无门窗洞口时,每侧翼缘的宽度可取壁柱高度的1/3;对单层房屋,可取壁柱宽加2/3墙高,但不大于空间墙宽度和相邻壁柱间的距离。1、整片墙的验算(T形截面)确定计算高度时,s应当取相邻横墙的间距;115三、带壁柱的高厚比验算在确定带壁柱墙截面的回转半径时,墙截面2、验算局部高厚比对壁柱之间的墙厚进行高厚比计算;壁柱可视为墙的侧向不动铰支座;计算H0时s取壁柱间的距离。壁柱或构造柱间墙的高厚比验算构造可按一般墙的高厚比验算公式进行。s取相邻壁柱或相邻构造柱间的距离;计算高度H0一律按刚性方案考虑。

设有钢筋砼圈梁的带壁柱或带构造柱墙,当圈梁宽度和相邻壁柱或相邻构造柱间距离的比值b/s≥1/30时,即圈梁在水平方向的抗弯线刚度比较大时,圈梁可视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支点。如不允许增大圈梁宽度,可按圈梁在水平方向的抗弯线刚度相等的原则来增加圈梁高度,以满足壁柱间墙或构造柱间墙不动铰支点的要求。1162、验算局部高厚比壁柱或构造柱间墙的高厚比验算构造可按一般墙

四、设有构造柱整片墙的高厚比验算h——取墙厚s——取相邻横墙间距离µc——考虑设置构造柱后的有利作用,允许高厚比乘以提高系数117四、设有构造柱整片墙的高厚比验算h——取墙厚µc——考虑设5.4.2防止和减轻墙体开裂的主要措施房屋墙身裂缝的主要部位:房屋的高度、重量、刚度有较大变化处;地质条件变化处;基础底面或埋深变化处;房屋平面形状复杂的转角处;整体式屋盖或装配整体式房屋的顶层的墙体;房屋底层梁端部的纵墙;老房屋中相邻于新建房屋的墙体等。产生裂缝的根本原因:由于温度变化引起的;由于地基不均匀沉降引起的。1185.4.2防止和减轻墙体开裂的主要措施118结构由于温度的变化引起热胀冷缩的变形称为温度变形混凝土的线膨胀系数为1.0E-5;砖墙的线膨胀系数为0.5E-5。由于混凝土内部自由水蒸发而引起的体积减小,称为干缩变形混凝土中的水和水泥作用引起的体积减小,称为凝缩变形,总的变形称为收缩变形,其值(3.5-5)E-5;砖砌体在正常的情况下的收缩变形不明显。楼盖和屋盖组成的混合结构房屋,房屋各部分由于材料的不同,产生各自不同的变形,结果必然引起彼此的制约作用而产生应力,受拉时,易产生不同的裂纹。一、防止由于收缩和温度的变化引起的墙体竖向裂缝119结构由于温度的变化引起热胀冷缩的变形称为温度变形一、防止由于1.几中比较典型的裂缝:平屋顶下边外墙的水平裂缝和包角裂缝.1201.几中比较典型的裂缝:120顶层内外纵墙和横墙的八字裂缝.房屋错层处的局部垂直裂缝.121房屋错层处的局部垂直裂缝.1212.防缝防治措施设置温度收缩缝屋盖或楼盖类别间距整体式或装配整体式

钢筋混凝土结构有保温层或隔热层的屋盖、楼盖50无保温层或隔热层的屋盖40装配式无檩体系

钢筋混凝土结构有保温层或隔热层的屋盖、楼盖60无保温层或隔热层的屋盖50装配式有檩体系

钢筋混凝土结构有保温层或隔热层的屋盖75无保温层或隔热层的屋盖60瓦材屋盖、木屋盖或楼盖、轻钢屋盖100砌体房屋伸缩缝的最大间距(m) 表5-51222.防缝防治措施屋盖或楼盖类别间距整体式或装配整体式

钢筋混屋面应设置保温、隔热层,减少混凝土屋盖的温度变形;屋面保温(隔热)层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝,分隔缝间距不宜大于6m,并与女儿墙隔开,其缝宽不小于30mm;采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖;顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁,并沿内外墙拉通,房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋;123屋面应设置保温、隔热层,减少混凝土屋盖的温度变形;123设防烈度为7℃及7℃以下的地区:可在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层;滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等;对于长纵墙,可只在其两端的2~3个开间内设置;对于横墙可只在其两端各l/4范围内设置(l为横墙长度);124设防烈度为7℃及7℃以下的地区:124顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片(纵向钢筋不宜少于2φ4,横筋间距不宜大于200mm)或2φ6钢筋,钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小于1m;顶层墙体有门窗等洞口时,在过梁上的水平灰缝内设置2~3道焊接钢筋网片或2φ6钢筋,并应伸入过梁两端墙内不小于600mm;顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M5;女儿墙应设置构造柱,构造柱间距不宜大于4m,构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇钢筋混凝土压顶整浇在一起;房屋顶层端部墙体内适当增设构造柱。

125顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片(纵向钢筋不宜少二、防止由于地基不均匀沉降引起墙体开裂的主要措施

1设置沉降缝

1)建筑平面的转折部位

2)高度差异或荷载差异处

3)长高比过大的房屋的适当部位

4)地基土的压缩性有显著差异出

5)基础类型不同处

6)分期建造房屋的交界处

126二、防止由于地基不均匀沉降引起墙体开裂的主要措施1262增强房屋的整体刚度和强度

控制房屋的长高比,较长的房屋宜设置沉降缝;设置钢筋混凝土圈梁或钢筋砖圈梁;房屋应力求简单,横墙间距不宜过大;在墙体上开洞时,宜在开洞部位配筋或采用构造柱及圈梁加强;合理安排施工程序,宜先建较重的单元,后建较轻单元;在底层的窗台下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片或3φ6钢筋,并伸入两边窗间墙内不小于600mm;采用钢筋混凝土窗台板,窗台板嵌入窗间墙内不小于600mm.1272增强房屋的整体刚度和强度1273、地基不均匀沉降引起的墙体开裂典型裂缝形态BACK地基不均匀沉降引起沉降差和局部倾斜,使墙体产生弯、剪变形,其主拉应力将导致斜向阶梯形裂缝的发生;二、三层砌体结构的上、下部刚度都比多层房屋差,受不均匀沉降的影响更大些。a——软土地基且建筑物较长,中部沉降大,裂缝呈八字形分布b——局部软弱土层,在局部沉降较大的部位发生斜裂缝c——结构物高度有变化,在沉降差较大、建筑物较低的部分出现斜裂缝。1283、地基不均匀沉降引起的墙体开裂典型裂缝形态BACK地基不均三、为防止对非烧结块材墙体防裂加强措施对灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结砖,宜在各层门、窗过梁上方的水平灰缝内及窗台下第一和第二道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或2φ6钢筋,焊接钢筋网片或钢筋应伸入两边窗间墙内不小于600mm。

当灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结砖实体墙长大于5m时,宜在每层墙高度中部设置2~3道焊接钢筋网片或3φ6的通长水平钢筋,竖向间距宜为500mm。

当房屋刚度较大时,可在窗台下或窗台角处墙体内设置竖向控制缝。在墙体高度或厚度突然变化处也宜设置竖向控制缝,或采取其他可靠的防裂措施。竖向控制缝的构造和嵌缝材料应能满足墙体平面外传力和防护的要求。129三、为防止对非烧结块材墙体防裂加强措施1293)在顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁,窗台高度200mm,纵筋不少于4φ10,箍筋φ6@200,Cb20混凝土。砌块房屋顶层两端和底层第一、二开间窗洞处:1)可在门窗洞口两侧的第一个孔洞中设置不小于1φ12钢筋,钢筋应在楼层圈梁或基础锚固,并采用不低于Cb20灌孔混凝土灌实;2)在门窗洞口两边的墙体的水平灰缝中,设置长度不小于900mm、竖向间距为400mm的2φ4焊接钢筋网片;1303)在顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁,窗台高度200mm5.4.3.一般构造要求1.五层及五层以上房屋的墙,以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级,应符合下列要求:

1)砖采用MU10;

2)砌块采用MU7.5;

3)石材采用MU30;

4)砂浆采用M5。2.承重的独立砖柱截面尺寸不应小于240mm×370mm。毛石墙的厚度不宜小于350mm,毛料石柱较小边长不宜小于400mm。当有振动荷载时,墙、柱不宜用毛石砌体。

3、纵横墙交接处,必须错缝、搭砌,以保证墙体的整体性。不能同时砌筑,留斜槎又有困难时,可以做成直槎,但应加设拉筋;其数量为每半砖厚不应少于一根直径d≥4mm的钢筋;其间距沿墙高不宜超过500mm;长度≥500mm,末端做成弯钩。1315.4.3.一般构造要求1.五层及五层以上房屋的墙,以及受振4、预制钢筋混凝土板的支承长度,在墙上不宜小于100mm;在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm;当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝时,其支承长度可为40mm,但板端缝宽不小于80mm,灌缝混凝土不宜低于C20.

预制钢筋混凝土梁在墙上的支承长度不宜小于180~240mm。支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于或等于下列数值的预制梁的端部,应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固:

1对砖砌体为9m;

2对砌块和料石砌体为7.2m。

5、山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部,屋面构件应与山墙可靠拉结。1324、预制钢筋混凝土板的支承长度,在墙上不宜小于100mm;在6、跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁,应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块;当墙中设有圈梁时,垫块与圈梁宜浇成整体。

1对砖砌体为4.8m;

2对砌块和料石砌体为4.2m;

3对毛石砌体为3.9m。

对墙厚h≤240mm的房屋,当梁跨度对砖墙为6m,对砌块、料石砌块4.8m时,其支承处的墙体加设壁柱或构造柱1336、跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁,应在支承处砌体7、砌块砌体应分皮错缝搭砌,上下皮搭砌长度不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要求时,应在水平灰缝内设置不少于2φ4的焊接钢筋网片(横向钢筋的间距不宜大于200mm),网片每端均应超过该垂直缝,其长度不得小于300mm。8、混凝土空心砌块房屋,宜将纵横墙交接处、距墙中心线每边不小于300mm范围内的孔洞,采用不低于Cb20灌孔混凝土灌实,灌实高度应为墙身全高。砌块墙与后砌隔墙交接处,应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置不少于2φ4、横筋间距不大于200mm的焊接钢筋网片1347、砌块砌体应分皮错缝搭砌,上下皮搭砌长度不得小于90m9、混凝土砌块墙体的

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