建筑结构与力学五

2建筑结构计算基本原则

本章主要介绍建筑结构荷载及其代表值、建筑结构设计方法、建筑结构材料及其设计指标。要求掌握三类荷载的定义及其代表值的确定方法，建筑结构应满足的功能要求及功能极限状态的概念；理解极限状态设计表达式，建筑结构材料的种类及规格，影响砌体抗压强度的因素，混凝土结构的耐久性规定，混凝土与钢筋共同工作的原因及保证粘结力的措施；能正确查取材料设计指标。

本章提要本章内容2.1

荷载分类及荷载代表值2.2

建筑结构设计方法2.3

建筑结构材料及其设计指标2.1荷载分类及荷载代表值（1）永久荷载在设计基准期内，其值不随时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载称为永久荷载。永久荷载也称为恒荷载。（2）可变荷载在设计基准期内，其值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载称为可变荷载。可变荷载也称为活荷载。2.1.1荷载分类（3）偶然荷载

偶然荷载是指在设计基准期内不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间很短的荷载，如爆炸力、撞击力等。进行结构设计时，对荷载应赋予一个规定的量值，该量值即所谓荷载代表值。永久荷载采用标准值为代表值，可变荷载采用标准值、组合值、频遇值或准永久值为代表值。2.1.2荷载代表值作用于结构上荷载的大小具有变异性。荷载标准值就是结构在正常使用期间可能出现的最大荷载值,它是荷载的基本代表值。（1）永久荷载标准值

永久荷载主要是结构自重及粉刷、装修、固定设备的重量。由于结构或非承重构件的自重的变异性不大，一般以其平均值作为荷载标准值，即可按结构构件的设计尺寸和材料或结构构件单位体积（或面积）的自重标准值确定。2.1.2.1荷载标准值（2）可变荷载标准值民用建筑楼面均布活荷载标准值见表2.1（详见P32）。设计楼面梁、墙、柱及基础时，表中活荷载标准值应按规定折减，详见《荷载规范》。工业与民用建筑的屋面均布活荷载按水平投影面计算，其标准值按表2.2（详见P33）采用。

可变荷载准永久值是指在设计基准期内经常达到或超过的荷载值，它对结构的影响类似于永久荷载。可变荷载准永久值可表示为ψqＱk，其中Ｑk为可变荷载标准值，ψq为可变荷载准永久值系数。ψq的值见表2.1、表2.2。

例如，住宅的楼面活荷载标准值为2kN/m2，准永久值系数ψq=0.4，则活荷载准永久值为2×0.4=0.8kN/m2。2.1.2.2可变荷载永久值两种或两种以上可变荷载同时作用于结构上时，所有可变荷载同时达到其单独出现时可能达到的最大值的概率极小，因此，除主导荷载（产生最大效应的荷载）仍可以其标准值为代表值外，其他伴随荷载均应以小于标准值的荷载值为代表值，此即可变荷载组合值。可变荷载组合值可表示为ψcＱk。其中ψc为可变荷载组合值系数，其值按表2.1、表2.2查取。2.1.2.3可变荷载组合值

可变荷载频遇值是指在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期一小部分的荷载值。可变荷载频遇值可表示为ψfＱk。其中ψf为可变荷载频遇值系数，其值按表2.1、表2.2查取。2.1.2.4可变荷载频遇值2.2建筑结构设计方法法结构设计的目的是要使所设计的结结构在规定的设计计使用年限内能完完成预期的全部功功能要求。所谓设计使用年限限，是指设计规定的的结构或结构构件件不需进行大修即即可按其预定目的的使用的时期。换换言之，设计使用用年限就是房屋建建筑在正常设计、、正常施工、正常常使用和维护下所所应达到的持久年年限。结构的设计计使用年限应按表2.3采用。2.2.1结构的功能及其极极限状态2.2.1.1结构的功能要求建筑结构在规定的的设计使用年限内内应满足安全性、适用性和和耐久性三项功能要求。安全性指结构在正常施工工和正常使用的条条件下，能承受可可能出现的各种作作用；在设计规定定的偶然事件（如如强烈地震、爆炸炸、车辆撞击等））发生时和发生后后，仍能保持必需需的整体稳定性，，即结构仅产生局局部的损坏而不致致发生连续倒塌。。适用性指结构在正常使用用时具有良好的工工作性能。例如，，不会出现影响正正常使用的过大变变形或振动，不会会产生使使用者感感到不安的裂缝宽宽度等。耐久性指在正常维护条件件下结构能够正常常使用到规定的设设计使用年限。例例如，结构材料不不致出现影响功能能的损坏，钢筋混混凝土构件的钢筋筋不致因保护层过过薄或裂缝过宽而而锈蚀等。结构的安全性、适适用性和耐久性概概括起来称为结构的可靠性，它是结构在规定定时间内和规定条条件下完成预定功功能的能力。但在在各种随机因素的的影响下，结构完完成预定功能的能能力不能事先确定定，只能用概率来来描述。为此，我我们引入结构可靠靠度的概念，即结结构在规定时间内内和规定条件下完完成预定功能的概概率。结构的可靠度是结构可靠性的概概率度量，即对结结构可靠性的定量量描述。结构可靠度与结构构使用年限长短有有关。《建筑结构可靠度设设计统一标准》（GB50068—2001）（以下简称《统一标准》）以结构的设计使使用年限为计算结结构可靠度的时间间基准。当结构的使用年限限超过设计使用年年限后，并不意味味着结构就要报废废，但其可靠度将将逐渐降低。还应应说明，结构的设设计使用年限不等等同于设计基准期期。表2.3结构的设计使用年年限分类类别设计使用年限（年）示例15临时性结构225易于替换的结构构件350普通房屋和构筑物4100纪念性建筑和特别重要的建筑结构结构能满足功能要要求，称结构“可可靠”或“有效””，否则称结构““不可靠”或“失失效”。区分结构工作状态态“可靠”与“失失效”的界限是““极限状态”。所谓结构的极限状状态，是指结构或构件件满足结构安全性性、适用性、耐久久性三项功能中某某一功能要求的临临界状态。超过这一界限，结结构或其构件就不不能满足设计规定定的该功能要求，，而进入失效状态。2.2.1.2结构功能的极限状状态（1）承载能力极限状态态这种极限状态对应应于结构或结构构构件达到最大承载载能力或不适于继继续承载的变形。。当结构或结构构件件出现下列状态之之一时，即认为超超过了承载能力极极限状态：①结构构件或连接因因材料强度不够而而破坏；②整个结构或结构的的一部分作为刚体体失去平衡（如倾倾覆等）；③结构转变为机动体体系；④结构或结构构件丧丧失稳定（柱子被被压曲等）。（2）正常使用极限状态态正常使用极限状态态对应于结构或结结构构件达到正常常使用或耐久性能能的某项规定限值值，超过这一状态态便不能满足适用用性或耐久性的功功能。当结构或结构构件件出现下列状态之之一时，即认为超超过了正常使用极极限状态：①影响正常使用或外外观的变形；②影响正常使用或耐耐久性能的局部损损坏（包括裂缝））；③影响正常使用的振振动；④影响正常使用的其其他特定状态等。。作用效应是指结构上的各种种作用，在结构内内产生的内力（轴轴力、弯矩、剪力力、扭矩等）和变变形（如挠度、转转角、裂缝等）的的总称，用S表示。由直接作用用产生的效应，通通常称为荷载效应应。结构抗力是结构或构件承受受作用效应的能力力，如构件的承载载力、刚度、抗裂裂度等，用R表示。结构抗力是是结构内部固有的的，其大小主要取取决于材料性能、、构件几何参数及及计算模式的精确确性等。2.2.1.3结构的功能函数结构的工作性能可可用结构功能函数数Z来描述。为简化起起见，仅以荷载效效应S和结构抗力R两个基本变量来表表达结构的功能函函数，则有Z=g(S,R)=R-S（2.1）实际工程中，可能能出现以下三种情情况：当Ｚ＞0时，结构处于可靠状状态；当Ｚ＜0时，结构处于失效状状态；当Ｚ＝0时，结构处于极限状状态。关系式ｇ（S，R）＝R－S＝0称为极限状态方程。结构构件的承载力力设计应采用下列列极限状态设计表表达式：S≤R（2.2）（1）由可变荷载效应控控制的组合建筑结构的安全等等级见表2.4。2.2.2概率极限状态设计计法的实用表达式式2.2.2.1按承载能力极限状状态设计的实用表表达式（2）由永久荷载效应控控制的组合应当注意，当考虑虑以竖向的永久荷荷载效应控制的组组合时，参与组合合的可变荷载仅限限于竖向荷载。以上各式中，γGSＧk和γQSＱk分别称为恒荷载效效应设计值和活荷荷载效应设计值。。相应地，γGＧk和γQＱk分别称为恒荷载设设计值和活荷载设设计值，它们是荷荷载代表值与荷载载分项系数的乘积积。【例2.1】某办公楼钢筋混凝凝土矩形截面简支支梁，安全等级为为二级，截面尺寸寸b×h=200mm××400mm，计算跨度l0=5m。承受均布线荷载载：活荷载标准值值7kN/m，恒荷载标准值10kN/m（不包括自重）。。求跨中最大弯矩矩设计值。【解】活荷载组合值系数数ψc=0.7，结构重要性系系数γ0=1.0。钢筋混凝土的重重度标准值为25kN/m3，故梁自重标准准值为25×0.2××0.4=2kN/m。总恒荷载标准值值gk=10+2=12kN/mMgk=1/8gkl02=37.5kN·mMqk=1/8qkl02=21.875kN·m由恒载弯矩控制制的跨中弯矩设设计值为：γ0(γGMgk+ψcγQMqk)=72.063kN·m由活载弯矩控制制的跨中弯矩设设计值为：γ0(γGMgk+γQMqk)=75.625kN·m取较大值得跨中中弯矩设计值M=75.625kN·m。表2.4建筑结构的安全全等级安全等级破坏后果建筑物类型一级很严重重要的房屋二级严重一般的房屋三级不严重次要的房屋对于正常使用极极限状态，应根根据不同的设计计要求，采用荷荷载效应的标准准组合、频遇组组合或准永久组组合，按下列设设计表达式进行行设计：Sd≤C(2.5)混凝土结构的正正常使用极限状状态主要是验算算构件的变形、、抗裂度或裂缝缝宽度，使其不不超过相应的规规定限值。砌体结构的正常常使用极限状态态要求，一般情情况下可由相应应的构造措施保保证。2.2.2.2按正常使用极限限状态设计的实实用表达式2.3建筑结构材料及及其设计指标建筑钢材包括混凝土结构构用钢筋及钢结结构用型钢和钢钢板。（1）混凝土结构用钢钢筋钢筋混凝土结构构所采用的钢筋筋有劲性钢筋和柔性钢筋两类。通常所称称的钢筋，即指指柔性钢筋。劲性钢筋由型型钢（如角钢、、槽钢、工字钢钢）组成。2.3.1建筑钢材2.3.1.1建筑钢材的品种种和规格按加工方法不同同，我国用于混凝凝土结构的钢筋筋主要有热轧钢钢筋、冷拉钢筋筋、热处理钢筋筋、冷轧钢筋（（冷轧带肋钢筋筋、冷轧扭钢筋筋）、冷拔低碳碳钢丝、消除应应力钢丝、钢绞绞线等。钢筋混混凝土结构主要要使用热轧钢筋筋。热轧钢筋由低碳钢或低合合金钢热轧而成成。按屈服强度度标准值的大小小，用于钢筋混混凝土结构的热热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400四个级别。按照外形不同，钢筋可分为光圆钢筋和变形钢筋（人字纹、螺旋旋纹、月牙纹））两种，如图2.1所示。HPB235钢筋为光圆钢筋筋，HRB335钢筋、HRB400钢筋和RRB400钢筋的外形均为为月牙纹。《混凝土结构设计计规范》（GB50010—2002）（以下简称《混凝土规范》）规定，普通钢钢筋（指用于钢钢筋混凝土结构构中的钢筋和预预应力混凝土结结构中的非预应应力钢筋）宜采采用HRB400级和HRB335级钢筋，也可采采用HPB235级和RRB400级钢筋。（2）钢结构用钢材1）钢材的品种钢结构用的钢材材主要是碳素结结构钢和低合金金高强度结构钢钢。①碳素结构钢碳素结构钢的牌牌号由字母Q、屈服点数值、、质量等级代号号、脱氧方法代代号（F、b、Z、TZ）四个部分组成成。现举例说明钢号号表示法及代表表的意义：Q235A———屈服强度为235N/mm2，A级，镇静钢；Q235B·F——屈服强度为235N/mm2，B级，沸腾钢。②低合金高强度结结构钢低合金高强度结结构钢是在钢的的冶炼过程中添添加少量合金元元素（合金元素素的总量低于5%），以提高钢材材的强度、耐腐腐蚀性及低温冲冲击韧性等。低低合金高强度结结构钢均为镇静静钢或特殊镇静静钢，所以它的的牌号只有Q、屈服点数值、、质量等级三部部分，其中质量量等级有A到E五个级别。低合金高强度结结构钢的A、B级属于镇静钢，，C、D、E级属于特殊镇静静钢。2）钢材的规格钢结构采用的型型材有热轧成型型的钢板、型钢钢以及冷弯（或或冷压）成型的的薄壁型材。①热轧钢板热轧钢板分厚板板和薄板。厚板板的厚度为4.5～60mm，宽0.7~3m，长4~12m；薄板厚度为0.35～4mm，宽0.5~1.5m，长0.5~4m。钢板用符号“——”后加“厚×宽×长”（单位为mm）的方法表示，，如——12×800×2100。②热轧型钢热轧型钢有角钢钢、槽钢、工字字钢、H型钢、剖分T型钢和钢管，如图2.2所示。角钢有等边和不等边边两种。槽钢有热轧普通槽钢钢与热轧轻型槽槽钢。工字钢分普通工字钢和和轻型工字钢。。热轧H型钢除热轧H型钢外，还有普普通焊接H型钢和轻型焊接接H型钢。剖分T型钢系由对应的H型钢沿腹板中部部对等剖分而成成。钢管分为无缝钢管和焊接钢管。以符号“φ”后加“外径×厚度”（单位为为mm）表示，如φ400×6。常用型钢规格见见附录2。③冷弯薄壁型材冷弯薄壁型钢是由2～6mm的薄钢板经冷弯弯或模压而成型型的，其截面各各部分厚度相同同，转角处均呈呈圆弧形（图2.3（a）~（i））。压型钢板（图2.3（j））是近年来开始使使用的薄壁型材材，所用钢板厚厚度为0.4～2mm。其优缺点同冷冷弯薄壁型钢，，主要用于围护护结构、屋面、、楼板等。图2.1钢筋的外形图2.2热轧型钢截面图2.3冷弯薄壁型材的的截面形式（a）~(i)冷弯薄壁型钢；；（j）压型钢板钢材的强度具有有变异性。按同同一标准生产的的钢材，不同时时期生产的各批批钢材之间的强强度不会完全相相同；即使同一一炉钢轧制的钢钢材，其强度也也会有差异。因因此，在结构设设计中采用其强强度标准值作为为基本代表值。。所谓强度标准值，是指正常情况况下可能出现的的最小材料强度度值。《统一标准》规定，材料强度度标准值应具有有不小于95%的保证率。2.3.1.2建筑钢材的设计计指标规范取国家标准准规定的屈服强强度废品限值作作为钢筋强度的标准准值，以使结构设计计时采用的钢筋筋强度与国家规规定的钢筋出厂厂检验强度一致致。强度标准值除以以材料分项系数数γS即为材料强度设计值。各类热轧钢钢筋材料分项系系数γS的取值值大约约为1.15。普通钢钢筋的的强度度标准准值、、强度度设计计值见表2.5(详见P42)。钢材材强度度设计计值根根据钢钢材厚厚度或或直径径按表2.6(详见P42)采用。。根据立立方体体抗压压强度度标准准值fcu,k的大小小，混混凝土土强度度等级级分C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14级。《混凝土土规范范》规定，钢筋筋混凝凝土结结构的的混凝凝土强强度等等级不不应低低于C15。当采采用HRB335级钢筋筋时，，混凝凝土强强度等等级不不宜低低于C20；当采采用HRB400级和RRB400级钢筋筋以及及承受受重复复荷载载的构构件，，混凝凝土强强度等等级不不得低低于C20。2.3.2混凝土土2.3.2.1混凝土土的强强度等等级同钢筋筋相比比，混混凝土土强度度具有有更大大的变变异性性，按按同一一标准准生产产的混混凝土土各批批强度度会不不同，，即便便用一一次搅搅拌的的混凝凝土其其强度度也有有差异异。因因此，，设计计中也也应采采取混混凝土土强度度标准准值来来进行行计算算。混凝土土强度度设计计值等于混混凝土土强度度标准准值除除以混混凝土土材料料分项项系数数γc，γc=1.4。各种强强度等等级的的混凝凝土强强度标标准值值、强强度设设计值值列于于表2.7、表2.8(详见P43)。2.3.2.2混凝土土的设设计指指标混凝土土结构构应符符合有有关耐耐久性性规定定，以以保证证其在在化学学的、、生物物的以以及其其他使使结构构材料料性能能恶化化的各各种侵侵蚀的的作用用下达达到预预期的的耐久久年限限。混混凝土土结构构的耐耐久性性按结结构所所处环环境和和设计计使用用年限限设计计。其其中，，使用用环境境类别别按表2.9(详见P43)划分。。（1）一类、、二类类和三三类环环境中中，设设计使使用年年限为为50年的结结构，，混凝凝土应应符合合表2.10(详见P43)的规定定。（2）一类环环境中中，设设计使使用年年限为为100年的结结构混混凝土土应符符合下下列规规定：：2.3.2.3混凝土土结构构的耐耐久性性规定定①结构混混凝土土强度度等级级不应应低于于C30，预应应力混混凝土土结构构的最最低强强度等等级为为C40。②混凝土土中氯氯离子子含量量不得得超过过水泥泥质量量的0.06%。③宜使用用非碱碱活性性骨料料；当当使用用碱活活性骨骨料时时，混混凝土土中的的碱含含量不不得超超过3.0kg/m3。④混凝土土保护护层厚厚度应应按相相应的的规定定增加加40%；当采采取有有效的的表面面防护护措施施时，，混凝凝土保保护层层厚度度可适适当减减少。。⑤在使用用过程程中应应有定定期维维护措措施。。（3）对于设设计寿寿命为为100年且处处于二二类和和三类类环境境中的的混凝凝土结结构应应采取取专门门有效效的措措施。。（4）严寒及及寒冷冷地区区的潮潮湿环环境中中，结结构混混凝土土应满满足抗抗冻要要求，，混凝凝土抗抗冻等等级应应符合合有关关标准准的要要求。。（5）有抗渗渗要求求的混混凝土土结构构，混混凝土土的抗抗渗等等级应应符合合有关关标准准的要要求。。（6）三类环境中中的结构构构件，其受受力钢筋宜宜采用环氧氧涂层带肋肋钢筋；对对预应力锚锚具及连接接器应有专专门的防护护措施。（7）四类和五类类环境中的的混凝土结结构，其耐耐久性要求求应符合有有关标准的的规定。对临时性混混凝土结构构，可不考考虑混凝土土的耐久性性要求。（1）钢筋表面与与混凝土之之间的粘结结作用由三三部分组成成：一是混凝土结硬硬时体积收收缩，将钢钢筋紧紧握握住而产生生的摩擦力力；二是由于钢筋表表面凹凸不不平而产生生的机械咬咬合力；三是混凝土与钢钢筋接触表表面间的胶胶结力。（2）钢筋和混凝凝土的温度度线膨胀系系数几乎相相同，在温温度变化时时，二者的的变形基本本相等，不不致破坏钢钢筋混凝土土结构的整整体性。（3）钢筋被混凝凝土包裹着着，从而使使钢筋不会会因大气的的侵蚀而生生锈变质。。2.3.3钢筋与混凝凝土的共同同工作2.3.3.1钢筋与混凝凝土共同工工作的原因因为了增加钢钢筋在混凝凝土内的抗抗滑移能力力和钢筋端端部的锚固固作用，绑绑扎钢筋骨骨架中的受受拉光面钢钢筋末端应应做弯钩。。标准弯钩钩的构造要要求如图2.4。2.3.3.2钢筋的弯钩钩图2.4光面钢筋端端部的弯(a)手工弯半圆圆弯钩；(b)机器弯半圆圆弯钩钢筋混凝土土构件中，，某根钢筋筋若要发挥挥其在某个个截面的强强度，则必必须从该截截面向前延延伸一个长长度，以借借助该长度度上钢筋与与混凝土的的粘结力把把钢筋锚固固在混凝土土中，这一一长度称为为锚固长度。钢筋的锚固固长度取决决于钢筋强强度及混凝凝土强度，，并与钢筋筋外形有关关，它可根根据钢筋应应力达到屈屈服强度时时钢筋才被被拔动的条条件确定。。（1）当计算中充充分利用钢钢筋的抗拉拉强度时，，普通受拉拉钢筋的锚锚固长度la按下式计算算：2.3.3.3钢筋的锚固固按式（2.6）计算的锚锚固长度应应按下列规规定进行修修正，但经经修正后的的锚固长度度不应小于于计算值的的0.7倍，且不应应小于250mm：①对HRB335、HRB400和RRB400级钢筋，当当直径大于于25mm时乘以系数数1.1，在锚固区区的混凝土土保护层厚厚度大于钢钢筋直径的的3倍且配有箍箍筋时乘以以系数0.8②对HRB335、HRB400和RRB400级的环氧树树脂钢筋乘乘以系数1.25；③当钢筋在混混凝土施工工中易受扰扰动（如滑滑模施工））时乘以系系数1.1；④除构造需要要的锚固长长度外，当当纵向受力力钢筋的实实际配筋面面积大于其其设计计算算面积时，，如有充分分依据和可可靠措施，，其锚固长长度可乘以以设计计算算面积与实实际配筋面面积的比。。当HRB335、HRB400和RRB400级纵向受拉拉钢筋末端端采用机械械锚固措施施（图2.5）时，包括括附加锚固固端头在内内的锚固长长度可取按按式（2.6）计算的锚锚固长度的的0.7倍。（2）当计算中充充分利用钢钢筋的抗压压强度时，，其锚固长长度不应小小于按式（（2.6）计算的锚锚固长度的的0.7倍。图2.5钢筋机械锚锚固的形式式及构造要要求(a)末端带135°弯钩；(b)末端与钢板板穿孔塞焊焊；(c)末端与短钢钢筋双面贴贴焊在施工中，，常常会出出现因钢筋筋长度不够够而需要接接长的情况况。钢筋的的接头形式式有绑扎搭接接接头、焊接接头和机械连接接接头。规范规定，，轴心受拉拉及小偏心心受拉构件件的纵向受受力钢筋不不得采用绑绑扎搭接接接头；直径径大于28mm的受拉钢筋筋及直径大大于32mm的受压钢筋筋不宜采用用绑扎搭接接接头。2.3.3.4钢筋的接头头（1）绑扎搭接接接头绑扎搭接接接头的工作作原理，是通过钢钢筋与混凝凝土之间的的粘结强度度来传递钢钢筋的内力力。因此，，绑扎接头头必须保证证足够的搭搭接长度，，而且光圆圆钢筋的端端部还需做做弯钩(图2.6)。纵向受拉钢钢筋绑扎搭搭接接头的的搭接长度度ll应根据位于于同一连接接区段内的的钢筋搭接接接头面积积百分率按按下式计算算，且在任任何情况下下均不应小小于300mm。ll=ζla≥300mm(2.7)纵向受压钢钢筋采用搭搭接连接时时，其受压压搭接长度度不应小于于按式（2.7）计算的受受拉搭接长长度的0.7倍，且在任任何情况下下均不应小小于200mm。钢筋绑扎搭搭接接头连连接区段的的长度为1.3倍搭接长度度，凡搭接接接头中点点位于该长长度范围内内的搭接接接头均属同同一连接区区段（图2.7）。同一构件中中相邻纵向向的绑扎搭搭接接头宜宜相互错开开。在纵向向受力钢筋筋搭接长度度范围内应应配置箍筋筋，其直径径不应小于于搭接钢筋筋较大直径径的0.25倍。当钢筋受拉拉时，箍筋筋间距s不应大于搭搭接钢筋较较小直径的的5倍，且不应应大于100mm（图2.8）；当钢筋筋受压时，，箍筋间距距s不应大于搭搭接钢筋较较小直径的的10倍，且不应应大于200mm。当受压钢钢筋直径大大于25mm时，还应在在搭接接头头两个端面面外100mm范围内各设设置两个箍箍筋。（2）机械连接接接头纵向受力钢钢筋机械连连接接头宜宜相互错开开。钢筋机机械连接接接头连接区区段的长度度为35d（d为纵向受力力钢筋的较较大直径））。在受力力较大处设设置机械连连接接头时时，位于同同一连接区区段内纵向向受拉钢筋筋机械连接接接头面积积百分率不不宜大于50%，纵向受压压钢筋可不不受限制；；在直接承承受动力荷荷载的结构构构件中不不应大于50%。（3）焊接接头纵向受力钢钢筋的焊接接接头应相相互错开。。钢筋机械械连接接头头连接区段段的长度为为35d（d为纵向受力力钢筋的较较大直径））且不小于于500mm。位于同一一连接区段段内纵向受受拉钢筋的的焊接接头头面积百分分率不应大大于50%，纵向受压压钢筋可不不受限制。。图2.6钢筋的绑扎扎接头(a)光面钢筋；；(b)变形钢筋图2.7同一连接区区段内的纵纵向受拉钢钢筋绑扎搭搭接接头图2.8受拉钢筋搭搭接处箍筋筋设置（1）块材块材是砌体体的主要组组成部分，，通常占砌砌体总体积积的78％以上。我我国目前的的块材主要要有以下几几类：1）砖①烧结普通通砖烧结普通砖砖简称普通砖，指以黏土土、页岩、、煤矸石、、粉煤灰为为主要原料料，经过焙焙烧而成的的实心的或或孔洞率不不大于规定定值且外形形尺寸符合合规定的砖砖。2.3.4砌体材料2.3.4.1砌体材料种种类及强度度等级烧结普通砖砖可分为烧结黏土砖砖、烧结页页岩砖、烧烧结煤矸石石砖、烧结结粉煤灰砖砖等。全国统统一规定这这种砖的尺尺寸为240mm×115mm×53mm，习惯上称称标准砖。。烧结普通砖砖的强度等等级有MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五个等级。②非烧结硅酸盐盐砖非烧结硅酸盐砖砖是指以硅酸盐材材料、石灰、砂砂石、矿渣、粉粉煤灰等为主要要材料压制成型型后经蒸汽养护护制成的实心砖砖。常用的有蒸压灰砂砖、蒸蒸压粉煤灰砖、、炉渣砖、矿渣渣砖等。蒸压灰砂砖简称灰砂砖，是以石灰和砂砂为主要原料，，经坯料制备、、压制成型、蒸蒸压养护而成的的实心砖，其强强度等级有MU25、MU20、MU15和MU10。蒸压粉煤灰砖简称粉煤灰砖，又称烟灰砖，是以粉煤灰、、石灰为主要原原料，掺配适量量的石膏和集料料，经坯料制备备、压制成型、、高压蒸汽养护护而成的实心砖砖，有MU20、MU15、MU10和MU7.5四个强度等级。。炉渣砖亦称煤渣砖，以炉渣为主要要原料，掺配适适量的石灰、石石膏或其他集料料制成。矿渣砖以未经水水淬处理的高炉炉炉渣为主要原原料，掺配适量量的石灰、粉煤煤灰或炉渣制成成。③烧结多孔砖烧结多孔砖简称多孔砖，是指以黏土、、页岩、煤矸石石或粉煤灰为主主要原料，经焙焙烧而成的具有有竖向孔洞(孔洞率不小于25％，孔的尺寸小小而数量多)的砖。其外形尺尺寸，长度为290、240、190mm，宽度为240、190、180、175、140、115mm，高度为90mm。型号有KM1、KP1和KP2三种（图2.9）。烧结多孔砖主要要用于承重部位位，其强度等级级划分为MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。2）砌块指除普通砖和黏黏土空心砖及石石材以外的块材材。砌块尺寸较大，，可分为小型、中型和大大型三类。高度在180～350mm的一般称为小型砌块，便于手工砌筑筑，使用上也较较灵活。高度在在350～900mm的一般称为中型砌块。高度大于900mm的一般称为大型砌块。砌块一般用混凝凝土或水泥炉渣渣浇制而成，也也可用粉煤灰蒸蒸养而成，主要要有混凝土空心心砌块、加气混混凝土砌块、水水泥炉渣空心砌砌块、粉煤灰硅硅酸盐砌块。混凝土小型空心心砌块的主要规规格尺寸为390mm×190mm×190mm（图2.10），是墙体材料料改革的方向之之一。砌块的强度等级级分为MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5五级。3）石材石材抗压强度高高，抗冻性、抗抗水性及耐久性性均较好，通常常用于建筑物基基础、挡土墙等等，也可用于建建筑物墙体。砌砌体中的石材应应选用无明显风风化的天然石材材。石材的强度等级级共分七级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20。石材按加工后的的外形规则程度度分为料石和毛石两种。①料石细料石通过细加加工，外形规则则，叠砌面凹入入深度不应大于于10mm，截面的宽度、、高度不应小于于200mm，且不应小于长长度的1/4。半细料石规规格尺寸同细料料石，但叠砌面面凹入深度不应应大于15mm。粗料石规格格尺寸同细料石石，但叠砌面凹凹入深度不应大大于20mm。②毛石形状不规则，中中部厚度不小于于200mm的石材。（2）砂浆砌体中砂浆的作作用是将块材连连成整体，从而而改善块材在砌砌体中的受力状状态，使其应力力均匀分布，同同时因砂浆填满满了块材间的缝缝隙，也降低了了砌体的透气性性，提高了砌体体的防水、隔热热、抗冻等性能能。按配料成分不同同，砂浆分为以下几几种：1）水泥砂浆水泥砂浆的主要要特点是强度高高，耐久性和耐耐火性好，但其其流动性和保水水性差，相对而而言施工较困难难。在强度等级级相同的条件下下，采用水泥砂砂浆砌筑的砌体体强度要比用其其他砂浆时低。。水泥砂浆常用用于地下结构或或经常受水侵蚀蚀的砌体部位。。2）水泥混合砂浆水泥混合砂浆包包括水泥石灰砂砂浆、水泥黏土土砂浆，其强度度较高，且耐久久性、流动性和和保水性均较好好，便于施工，，容易保证施工工质量，常用于于地上砌体，是是最常用的砂浆浆。3）非水泥砂浆非水泥砂浆有石石灰砂浆、黏土土砂浆、石膏砂砂浆。石灰砂浆浆强度较低，耐耐久性也差，流流动性和保水性性较好，通常用用于地上砌体。。黏土砂浆强度度低，可用于临临时建筑或简易易建筑。石膏砂砂浆硬化快，可可用于不受潮湿湿的地上砌体。。4）混凝土砌块砌筑筑砂浆它是由水泥、砂砂、水以及根据据需要掺入的掺掺合料和外加剂剂等组成，按一一定比例采用机机械拌和制成，，专门用于砌筑筑混凝土砌块的的砌筑砂浆，简简称砌块专用砂浆，其强度等级用用Mb表示。砂浆的强度等级级由通过标准试验验方法测得的边边长为70.7mm立方体的28d龄期抗压强度平平均值确定，共共有M15、M10、M7.5、M5和M2.5五级。《砌体规范》规定，五层及五层以以上房屋的墙，，以及受振动或或层高大于6m的墙、柱所用材材料的最低强度度等级为：砖MU10，砌块MU7.5，石材MU30，砂浆M5。对安全等级为为一级或设计使使用年限大于50年的房屋，墙、、柱所用材料最最低强度等级应应至少提高一级级。对于潮湿房间以以及防潮层和地地面以下的砌体体，所用块材及及砂浆最低强度度等级应满足表2.13（详见P50）的规定。图2.9几种多孔砖的规规格和孔洞形式式（a）KM1型；（b）KM1型配砖；（c）KP1型；（d）KP2型；（e）、（f）KP2型配砖图2.10混凝土小型空心心砌块块型（1）砌体的种类砌体分为无筋砌体和配筋砌体两类。1）无筋砌体无筋砌体由块体体和砂浆组成，，包括砖砌体、、砌块砌体和石石砌体。无筋砌砌体房屋抗震性性能和抗不均匀匀沉降能力较差差。2.3.4.2砌体的力学性能能①砖砌体砖砌体包括实砌砖砌体和空斗墙。实砌砖砌体可以以砌成厚度为120mm（半砖）、240mm（一砖）、370mm（一砖半）、490mm（两砖）或620mm（两砖半）的墙墙体，也可砌成成厚度为180mm、300mm或420mm的墙体，但此时时部分砖必须侧侧砌，不利于抗抗震。空斗墙是将全部部或部分砖立砌砌，并留空斗（（洞），现已很很少采用。②砌块砌体砌块砌体由砌块块和砂浆砌筑而而成。其自重轻轻，保温隔热性性能好，施工进进度快，经济效效果好，又具有有优良的环保功功能，因此，砌砌块砌体特别是是小型砌块砌体体有很广阔的发发展前景。③石砌体石砌体由石材和和砂浆（或混凝凝土）砌筑而成成。按石材加工工后的外形规则则程度，可分为为料石砌体、毛石石砌体、毛石混混凝土砌体等。它价格低廉，可可就地取材，但但自重大，隔热热性能差，作外外墙时厚度一般般较大,在产石的山区应应用较为广泛。。料石砌体可用用作房屋墙、柱柱，毛石砌体一一般用作挡土墙墙、基础。2）配筋砌体配筋砌体是指在灰缝中配配置钢筋或钢筋筋混凝土的砌体体，包括网状配筋砌体、、组合砖砌体、、配筋混凝土砌砌块砌体。网状配筋砌体又称横向配筋砌体，是在砖柱或砖砖墙中每隔几皮皮砖在其水平灰灰缝中设置直径径为3~4mm的方格网式钢筋筋网片，或直径径为6~8mm的连弯式钢筋网网片（图2.11），在砌体受压压时，网状配筋筋可约束砌体的的横向变形，从从而提高砌体的的抗压强度。组合砖砌体有两两种。一种是在砌体外侧预留留的竖向凹槽内内配置纵向钢筋筋，在浇筑混凝凝土面层或钢筋筋砂浆面层构成成的（图2.12（a）、（b）、（c）)，可认为是外包包式组合砖砌体体。另一种是砖砌体和钢筋混混凝土构造柱组组合墙，是在砖砖砌体中每隔一一定距离设置钢钢筋混凝土构造造柱，并在各层层楼盖处设置钢钢筋混凝土圈梁梁（约束梁），，使砖砌体墙与与钢筋混凝土构构造柱和圈梁组组成一个构件（（弱框架）共同同受力，属内嵌嵌式组合砖砌体体（图