配筋砌体结构设计

第六章

配筋砌体结构设计

河南大学土木建筑学院1．配筋砌体的概念：配筋砌体是在砌体中设置了钢筋或钢筋混凝土材料的砌体。2．特点：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。3．

配筋砌体的分类：河南大学土木建筑学院

网状（横向）配筋砖砌体种类组合砖砌体配筋砌体砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙

配筋砌块砌体提高砌体承载力特点减小构件截面尺寸加强整体性河南大学土木建筑学院水平网状配筋砌体混凝土或钢筋砂浆面层组合砖砌体砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙在水平灰缝中配置钢筋网片偏心距超限的砖砌体外侧配置纵向钢筋在房屋墙体中设置间距不大于4m的构造柱提高轴心抗压承载力提高偏心抗压承载力提高砖墙的承载力河南大学土木建筑学院一）受压性能1）定义：网状配筋砖砌体是在水平灰缝内每隔3～5皮砖设置一层横向钢筋网片的砌体［见下页图(a)］。2）应用范围：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。但对下列情况，不宜采用网状配筋砌体：①偏心距过大；②偏心距虽未超过截面核心范围，但构件高厚比β>16。一、网状配筋砖砌体河南大学土木建筑学院图(a)方格网配筋砖柱(b)方格钢筋网(c)连弯钢筋体积配筋率：

As——钢筋面积,a——网眼尺寸,Sn——沿高度配筋距离河南大学土木建筑学院河南大学土木建筑学院1.受压性能（1）第一阶段（0.6～0.75）Pu时开裂，与无筋砌体相比，延缓了裂缝出现。（2）第二阶段钢筋网阻止了裂缝发展。（3）第三阶段部分砖压碎破坏，但不形成小柱体。（由于钢筋网的弹性模量大于砌体的弹性模量，故能阻止砌体横向变形，避免被竖向裂缝分割成小柱体而发生失稳破坏。）aasn河南大学土木建筑学院图网状配筋砖砌体受压破坏河南大学土木建筑学院2）受力特点：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：钢筋能够阻止砌体的横向变形；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。试验表明，砌体与横向钢筋之间足够的粘结力是保证两者共同工作，充分发挥块体的抗压强度，提高砌体承载力的重要保证。

水平网状配筋对砌体承载力的影响①约束砂浆和砖的横向变形，间接提高砌体竖向抗压承载力；

②延缓砖块的开裂及其裂缝的发展；

③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河南大学土木建筑学院网状配筋砖砌体试验破坏状况·轴心受压时：网状配筋砌体的极限强度与体积配筋率有关·偏心受压时：随着偏心距e的增大，受压区面积减小，钢筋网片对砌体的约束效应降低河南大学土木建筑学院河南大学土木建筑学院

当采用无筋砖砌体受压构件的截面尺寸较大，不能满足使用要求时，可采用网状配筋砖砌体。但，试验表明，网状配筋砖砌体构件在轴向力的偏心距e较大或构件高厚比β

较大时，钢筋难以发挥作用，构件承载力的提高受到限制。适用范围二）网状配筋砖砌体构件的适用范围水平网状配筋砖砌体受压构件使用范围应符合下列规定：①偏心距超过截面核心范围，不宜采用网状配筋砖砌体构件；（矩形截面e/h>0.17；e/h<0.17但构件高厚比β>16）②矩形截面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，还应对较小边长方向按轴心受压进行验算；③当网状配筋砖砌体下端与无筋砌体交接时，尚应验算无筋砌体的局部受压承载力。河南大学土木建筑学院河南大学土木建筑学院2.受压承载力计算

N≤Nu＝fnA

式中：fn——水平网状配筋砌体抗压强度设计值

式中fy为钢筋抗拉强度设计值，当fy＞320N/mm2时，取fy＝320N/mm2——钢筋网体积配筋率（0.1＜＜1.0）

—β、、e/h对网状配筋砌体受压构件承载力的影响系数

（查表6-1）3.适用范围

(1)对于矩形截面：e/h≤0.17；

(2)高厚比：β≤16，构造要求(如钢筋直径、间距等)。河南大学土木建筑学院网状配筋砖砌体构件的影响系数：或查表6-1确定。其中稳定系数:

对矩形截面，也应对较小边长方向按轴心受压进行验算。河南大学土木建筑学院河南大学土木建筑学院河南大学土木建筑学院河南周大学痛土木佛建筑变学院四）辞构造要侧求①网状博配筋砌翁体中的配筋膝率(按体积戚比计算)不应坟小于呈０.1％，过小效辉果不大去，也不应晚大于1％。否则钢镇筋的作扭用不能宴充分发完挥；②采用钢患筋网时，钢筋厅的直匆径宜采用3～4mm；当采用应连弯存钢筋璃网时，勇钢筋遮的直抹径不应挪大于8m尺m。由于所钢筋猾网砌营筑在渴灰缝温砂浆驳内，制易于近锈蚀旗，因药此设谊置较粗安的钢的筋比让较有匙利。钢筋过细，钢筋虽的耐久性得不到皆保证，根钢筋过粗，会找使钢恩筋的水平灰烂缝过厚拘或保护锅层厚度马得不到圣保证。③钢筋吹网中钢筋的仔间距，不应瓶大于120圾mm，并仿不应小于30m睬m；因为君钢筋间盛距过小细时,灰缝中滚的砂浆宾不易均怪匀密实,间距过大，钢筋网产的横向误约束效劈燕应低。河南大唐学土木叛建筑学话院④钢筋网长的竖向充间距，不应大堆于5皮砖，并不应把大于40菌0m顽m；当采缸用连景弯钢束筋网时，网的钢习筋方向田应互相耻垂直，沿砌体志高度交阵错设置，Sn为同一正方向网司的间距还。⑤网状配夏筋砖砌寸体所用财的砂浆强刷度等级不应低蓬于M7.外5，⑥施工年时，水平灰养缝的厚笛度应控炎制在8～12弦mm范围伴内，府并应岸保证在钢筋扁上下至肠少各有2m涂m厚的砂攻浆层铅。其目的麻是避免帐钢筋锈均蚀和提下高钢筋另与砌体孔之间的们粘结力阀。为了夹便于纹检查波钢筋背网是牛否漏雀放或填错误祝，可势在钢练筋网降中留悟出标混记，筛如将扁钢筋搜网中肃的一婆根钢捎筋的符末端扬伸出楚砌体锡表面5m郊m。河南植大学染土木书建筑恭学院4.例题多分析已知稠砖柱490驱×49撤0mm，H0＝5.座88座m，MU煤10、M7.锣5混合砂尚浆，轴骡心压力尖设计值运为50睛0k判N，试卷验算碧其受压承载估力。（1）不窃配筋f＝1.悬50缩慧MP曲a(查表3-3骄)，A＝0.臭492＝0.2汇401粉m2＜0.队3m2γa＝0.挪7＋A＝0.旬7＋0.蜘24草01＝0.9丹401，β＝H0/h＝58往80榴/4樱90＝12Nu=别(童γaf)袭A=委0丛.8抚22胶×(精0.腔94葛01夜×1神.5榜0)享×0酱.2央40底1×档106＝278讲.3k摇N＜N＝500被kN专(不安全)河南大新学土木新建筑学扒院（2）配色筋采用φb4冷拔棒带肋晌钢筋菠（fy＝34桂0M纤Pa，取32承0M桑Pa）方格网a=6狡0m躲m，每3皮砖泰一层默（Sn＝180托mm）查表6-1：e/h＝0，β＝12，＝0.准23柏3插入欠得：＝0.7救33Nu＝fnA＝0.7戏33×驶2.9粗9×0传.24旦01×泛106＝52稳6.捏4k纵N＞N＝50未0k库N（安全滥）(1)无(2)比较顽：fn/f=2仰.9填9/象1.凤50姐≈2逼.0Nu2/Nu1=5东26骗.4圈/2妻78猫.3对≈1喉.9河南叼大学码土木慎建筑执学院河南惧大学辟土木滥建筑惜学院河南篇大学僚土木隐建筑享学院河南丙大学晓土木漂建筑绘学院河南响大学齿土木吵建筑家学院[例题6-太3]已知天一砖雁柱，乡丰采用MU迫10砖，M7.稻5混合砂润浆砌筑衔，砖柱辟截面尺37薪0m后m×辈49尾0m石m,计算高徒度H0=3.薯92m秋,承受轴遮向力设扣计值N旱=2胳23习.2晴kN，在偶柱长拥边方轿向作遇用弯京矩设联计值M骑=1格2.代41艇kN盾·m。试度验算裙此砖灵柱的脆承载肿力；串如承催载力去不够微，按怀网状猫配筋量砌体嚷设计勾此柱攻。河南大状学土木箱建筑学呆院[解：]（1）按无筋砌体偏压构件计算查表可得MU10砖，M7.5混合砂浆砌体的抗压设计强度f=1.58MPa。算得查表落可得岛。因为A=3右70m哭m×4执90m欲m=0耕.18部13m2<0吼.3宝m2，所种以砌图体强主度乘沿上调豆整系谁数0.7点+0.攻181炉3=0凭.88蔬13。无筋行砌体的双承压能芦力为所以不判符合要胞求。河南扁大学凳土木案建筑硬学院（2）按党网状买配筋践砌体洗设计由于e/竿h=次0.具11旦3<次0.垄17，β＝8＜16材料疮为MU吊10砖，M7慎.5混合骨砂浆雪，其肚符合浩网状配筋絮砌体敌要求赔。用4冷拔暴低碳哗钢丝感，方镇格网棚间距a取50崖mm，方涂格网耗采用台焊接掘，Sn=26争0mm，配筋教率：河南兼大学帽土木世建筑骡学院网状配筋砖柱的抗压强度：由e/h=0.113，

配筋率0.19查表可得

承载力为：

河南大添学土木娱建筑学派院查表桶可得着：满足要求。再沿短边方向按轴心受压进行验算。此时

，e/h=0，

短边轴心承载力为：

满足要求。河南顽大学仙土木愈建筑千学院1）定义幅：组合译砖砌培体是枯由砖爱砌体故和其冶表面假的钢杜筋混撒凝土猛面层跳［见搬下图(a)］或尘钢筋歇砂浆虑面层绍［见忌下图(b)］组共合而磨成的场受压决构件陶［见榨下图五］腿。图汁组虽合砖则砌体疼构件映截面(a)混凝土自面层；(b夫)砂浆面林层二、聚组合砖元砌体河南大门学土木嫩建筑学洽院图蚕组合构砖砌体（a）（b）（c）组委合砖革砌体拉构件奔截面逼；（d）混凝哨土或砂年浆面层浩组合墙河南饿大学酬土木伞建筑逃学院2）加受压哄性能①在程砖砌餐体与统钢筋钉混凝到土的县组合午砌体肢中，蔬由于砖能糠吸收舅混凝单土中膀多余豪的水浸分，因此枪在砖砌勒体中结栋硬的混住凝土比卸在木模酷或金属泉模板中狡结硬的混凝送土强材度高粗。②组合员砖砌体虾在轴向刑压力鹊作用会下，常在砌体林与面粱层混奴凝土(或面动层砂船浆)的连接臣处产生宿第一批择裂缝。③组合相砖砌体辨受压时闹，由于镜两侧钢柱筋混凝客土(或钢逃筋砂霞浆)的约束娱，砖砌析体的受压售变形钓能力吧较大。河南磨大学津土木离建筑隶学院图软组甩合砖毒砌体仍受压凭破坏性情况④组合肌砖柱的迫延性，法主要与轴压狐比和劫配筋昏率有关鞋。3）腊承菠载力绸计算(1但)轴心受协压构件轴心受贞压构件急的承载穷力可按早下式计朋算：河南大届学土木征建筑学团院河南蔽大学舌土木启建筑定学院河南大昼学土木房诚建筑学趁院河南陶大学生土木免建筑陈学院(2)偏心劲受压逗构件组合挎砖砌悼体构贿件在轿偏心梨受压聋时(图6-愧4)的受膨力和予变形给性能与钢筋徐泥凝土粥构件的蹲接近。采用性与钢筋反混凝土淹偏心受仙压构件摄相类似论的方法石。河南大驼学土木鸭建筑学掠院河南仓大学旨土木僚建筑于学院河南大怖学土木俯建筑学虚院河南大稳学土木寇建筑学苍院分析灾表明扑，组疑合砖旬砌体宅构件怨当e=美0.纯05皮h时，按轴心研受压计算的朝承载力拣与按偏心受呜压计算柴的承闭载力债很接诱近。起但当0≤彼e＜0.0陵5h时．按宾前者计梨算的承丸载力略彼低于后监者的承扮载力。租为避免量这一矛叙盾，规定：当偏心愿距很小县，即e＜0.0黄5h时时赶，取e=0裳.05岂h，并按筝偏心受深压的公熟式计算围承载力帝。河南大哥学土木世建筑学万院河南相大学起土木智建筑拜学院河南叼大学睁土木耍建筑僚学院4）章构造要睛求①为了缺使砖砌咸体的强污度不致撕过低，着要求砖的近强度群等级挽不低忽于MU1眠0，砌荡筑砂省浆的博强度冠等级棋不低立于M5，面绵层混四凝土胞强度旧等级斯宜采杆用C1坦5或C20。为防止吨钢筋锈伴蚀，并截使钢筋肯与砂浆圾有较好卡的粘结能力，面层择水泥觉砂浆罩的强究度等寇级不修低于M7抓.5。②受事力钢菠筋保萝护层栏的厚予度，孙不小肥于表4.碗2的规定回。河南大构学土木跟建筑学矩院③采用王砂浆掩面层闯的组涂合砖争砌体家，砂铜浆面慰层不恨能太优薄，镇也不尺宜太冲厚。④受纷力钢祥筋一颗般采已用Ⅰ级钢筋茧。⑤箍筋的粗直径，乞不宜小誓于4m纲m及d/5搂(d为受压余钢筋直僵径)，也不演宜大于8mm。⑥组烫合砖状砌体逮构件一侧的区受力钢课筋多于4根时，拨应设置果附加箍蜻筋或拉左结钢筋应。⑦组合动砖砌罢体构堵件的顶部晌、底渗部以孙及牛玩腿处，是直膏接承受岔或传递耻荷载的优主要部牺位，必须到设置嚼钢筋键混凝隆土垫亿块，受星力钢猾筋伸炮入垫努块的轻长度纱必须歉满足虎锚固治要求陕，以候确保谎构件戏安全集可靠售地工钢作。河南大游学土木否建筑学剑院图聋组属合砖漂砌体宣墙的铜配筋⑧受力测钢筋的搭接长恼度，搭接载处的箍筋间译距等应符脚合现行《混凝款土结报构设庄计规病范》的要求。河南帮大学猴土木淋建筑型学院河南捷大学白土木陕建筑混学院河南忍大学明土木盏建筑末学院河南大锻学土木混建筑学鼓院河南大您学土木扁建筑学嫁院三、萍砖砌甩体和辅钢筋茅混凝边土构忌造柱是组合衔墙河南倍大学疯土木栽建筑躺学院一、熊受压料性能河南笛大学刚土木忆建筑杂学院钢筋混屠凝土构斑造柱组撞合墙在现轴心受共压时其门破坏过论程可分雕为3个受力瓦阶段。河南大间学土木短建筑学碎院（1）第一阶段：弹性阶段（（0～0.4）Pu）主压应力迹线：明显向构造柱扩散(图中虚线为主拉应力迹线，其值很小)；砌体内竖向压应力的分布不均匀，b图中虚线为墙体开裂前的坚向压应力的分布，在墙顶部、中部和底部截面上竖向压应力为上部大、下部小，它沿墙体水平方向是中间大、两端小。河南大种学土木漏建筑学旷院（2）第埋二阶离段：方弹塑圣性工呼作阶赞段。上圈梁与构盗造柱宇连接真的附灿近及构造骆柱之随间中贤部砌饱体出现竖向型裂缝，且上厨部圈梁害在跨中河处产生缺自下而取上的竖这向裂缝膀．如图6-1塌0所示。图6-9补b中点佛划线为按有青限元分朵析开裂时砌体内党的竖向周压应力贞分布。锡由于构杂造柱与所圈梁形动成的约托束作用暴，直至诉压力达驱破坏压归力的约70％时，裂缝发匙展慢．裂缝走驶向大多倚指向构别造枝柱脂脚。这机一阶幅段经喇历的法时间甲较长紧，所亩施加膀压力速可达望破坏微压力贷的90％。图6-照9b中实锋线为临近破吨坏时砌体堡内的经竖向智压应累力分筋布。弟按有晃限元谋分析红，构膛造柱缝下部献截面丛压应今力较雅上部贷截面银压应漠力增菊加较额多．中部初构造膝柱为鸟均匀总受压，边构造啦柱则处吴于小偏龙心受压，如涛图6—9c所示暗。由舟于边库构造因柱横帅向变坏形的杂增大月，试训验时奔可观档测到边构造玻柱略向荒外鼓．如图6-1净0所示河南奥大学察土木源建筑州学院（3）第开三阶受段：拿破坏州阶段砌体内割裂缝贯替通，最戒终裂缝障穿过构料造柱柱牢脚，构装造柱内衬钢筋压剩屈，混农凝土被忽压碎、乳剥落，吉与此同叔时构造奇柱之间开中部的含砌体亦溜受压破旦坏，如讨图6-1兄0所示。构造柱晨的作用一是槽：因混凝啊土构造坏柱和砖戚墙的刚允度不同只及内力芽重分布洪，它直接分笋担作用于愧墙体上腔的压力问；二是：构造柱炼与圈梁年形成“弱框寨架”，砌体勉的横向星变形受犬到约束熔，间接揪提高了归墙体的培受压承念载力。在影拢响组普合墙蚁受压搂承载帝力的杠诸多丘因素醒中，构造量柱间钢距的衬影响俯最为妥显著柄。组合墙经的受压承蚂载力随漫构造柱普间距的稳减小而通明显增浇加.构造柱要间距为2m左右耗时，在构造市柱的蚀作用局得到后充分引发挥筐。构死造柱页间距忽较大粱时，鼠它约回束砌雾体横摊向变邀形的失能力孝减弱焦，间距大可于4m时，构狂造柱对晓组合墙苏受压承权载力的牛影响很叼小。河南大称学土木范建筑学毅院河南大峡学土木疼建筑学理院河南粪大学宋土木膝建筑欺学院河南大顷学土木逮建筑学厦院河南私大学盈土木夫建筑侵学院河南蝇大学快土木澡建筑掠学院河南伏大学坦土木顺建筑笋学院河南无大学奏土木建建筑樱学院河南坏大学咐土木垄建筑衰学院河南大胡学土木伶建筑学稼院河南蹦大学集土木孤建筑吉学院6.3配筋棚混凝客土砌省块砌给体剪磁力墙在混椒凝土剧空心牙砌块届砌体沿的竖邪向孔倡洞中净配置罗竖向吃钢筋钓，并筐用混猪凝土已灌孔远注芯吊，同京时在桶砌体监的水害平灰壮缝内胸设置去水平姿钢筋阀，即薯形成鞠配筋豪砌块暑砌体剂构件戏