配筋砌体结构构件承载力计算

第6章配筋砌体

学习要点了解网状配筋砖砌体的受力特点，掌握其计算方法和构造要求。了解组合砖砌体的受力特点、计算方法和构造要求。了解砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的受力特点及计算方法。6.1网状配筋砖砌体构件

定义：受压砖砌体构件在水平灰缝内每隔一定间距设置方格尺寸为的钢筋网片即为网状配筋砖砌体构件。（steelmeshreinforcedbrickmasonrymember）一、配筋方式

——网片间距不应大于五皮砖，

且不应大于400mm。

——网片方格尺寸不应小于30mm，也不应大于120mm。（1）砖强度等级不低于MU10要求（2）砂浆强度等级不低于M7.5

（3）灰缝厚度应保证钢筋上、下至少有

2mm厚的砂浆层

二、网状配筋砖砌体受压构件的试验研究

1.受力特点

在纵向压力作用下，钢筋与砂浆的粘结力和摩擦力使钢筋和砖砌体共同工作。由于砖砌体的横向变形而使钢筋受拉，因为钢筋的弹性模量很大（应变小），可阻止砖砌体在纵向受压时横向变形的发展，使砌体处于有约束状态。同时钢筋网还防止了砖砌体因过早失稳而破坏，从而间接地提高了砖砌体承担纵向力的能力，故这种配筋方式又称为间接配筋。当砌体和横向钢筋网具有足够的粘结力时，其共同工作可一直维持到砌体完全破坏。2.破坏形态（与无筋砖砌体受压构件的破坏形态有明显的不同）首先，由于网状钢筋的存在，砌体在纵向受压时的横向变形受到约束，使砌体中块体的拉应力和弯剪应力减小，块体的第一批裂缝出现较迟。其开裂荷载与破坏荷载的比值比无筋砌体的略高（前者为60—75%，后者为50—70%）。

继续加荷，由于网状钢筋抑制了砌体竖向裂缝的发展，使裂缝发展缓慢且不会形成沿砌体高度方向贯通的竖向裂缝，而仅在钢筋网片之间有宽度较小但数量较多的竖向裂缝和斜裂缝。

荷载增加到接近破坏荷载时，砌体内的部分砖严重开裂或被压碎（相当于小段无筋砖砌体），不同于无筋砖砌体被分割成几个独立小柱而失稳破坏，外侧砖砌体略有外鼓，破坏时的抗压强度大于无筋砖砌体的抗压强度。

3.影响网状配筋砖砌体受压构件承载力提高的因素

配筋率（通常）

试验结果表明，网状配筋砖砌体承载力随配筋量的增加而增加，但配筋量增加到一定程度使砌体的强度接近单砖的抗压强度后，再增加配筋量已不能进一步提高砌体的承载力。若横向钢筋数量过少，提高砌体受压承载力的作用很有限，因此《规范》规定，网状配筋砖砌体中的配筋率不应小于0.1%，也不应大于1.0%。偏心距

试验表明，当荷载偏心作用时，横向配筋的作用将随偏心距的增大而降低。这是因为截面上若有拉应力存在，钢筋网片对砌体横向变形的约束作用就会大大降低甚至完全丧失，故应使网状配筋砌体构件截面上处于无拉应力状态。《规范》规定：网状配筋砌体的偏心距必须不超过截面核心范围，对矩形截面即：

高厚比对长细比过大的受压构件，因为纵向弯曲将引起较大的附加偏心距，降低横向钢筋的作用。

《规范》规定：网状配筋砖砌体构件只能用于的情况。

三、网状配筋砖砌体受压构件承载力计算高厚比、配筋率和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，可按下式计算，也可查规范中相应表格。

（6-1）

代入得：

承载力影响系数

——网状配筋砖砌体的抗压强度设计值（大于无筋砌体的抗压强度设计值）

——钢筋的抗拉强度设计值，当时，取

——截面形心到压应力较大一侧截面边缘的距离注意：

对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长按轴心受压进行验算，即。当网状配筋砖砌体构件下端与无筋砌体相交时，尚应验算无筋砌体的局部受压承载力。

【例6-1】一截面为的砖柱，柱计算高度为3.92m，承受荷载设计值产生的轴向力，采用MU10烧结普通砖，M7.5混合砂浆砌筑。试验算其承载力。

【解】MU10，M7.5

查表，

不满足要求

由于砖柱截面不能增大，需用网状配筋以提高砖柱的承载力。现采用冷拔低碳钢丝焊接方格网筋,钢丝间距50mm，网间距为4皮砖（）。

：

取

配筋率

>0.1<1.0网状配筋砖砌体的抗压强度设计值：（此时由于，故）

，满足条件

满足要求

6-2组合砖砌体构件

（compositebrickmasonrymember）一、定义组合砖砌体构件系指在砖砌体外侧设置钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的结构构件，目的在于提高砖砌体构件的抗弯和抗压能力，增加砖砌体结构的延性。《规范》指出，轴向力偏心距超过无筋砌体偏压构件的限值时宜采用组合砖砌体。

用途：厂房、砖房加固、新建高层砌体等对T形截沟面可提简化退为矩迈形截迫面计迈算主要柿构造决要求备：二、组踏合砖砌炊体轴心秋受压构漫件的承范载力计糊算组合辟砖砌雁体是朽由砖砌体、局钢筋、嫂混凝土（或砂是浆）三胜种不同费材料组巨成，在轴心佩压力作幕用下，咸截面内述三种材遥料的变国形相同洲，而这贞三种材王料达到茅各自设紫计强度怪时的压旷应变是终不相同求的。钢趟筋达到撤屈服强摧度时的呢压应变偿最小，悬混凝土叔次之，简砌体达柄到抗压枝强度时抄的压应驾变最大拼。因此，纵组合砖另砌体在井轴心压棚力作用翼下，纵向佛钢筋酬首先谅屈服厕，然鞠后面饮层混席凝土凡达到良抗压秒强度秃，此笋时砖栏砌体淡尚未叉达到龄其抗窃压强货度。但由惹于砖片砌体司达到凑抗压询强度般时的页压应红变小诸于混调凝土姿的极吸限压被应变魂，所骨以在鲁组合绕砖砌造体破素坏时烛，砖侵砌体锄仍然颂能够番达到康其抗点压强辈度，新而混测凝土凶可能避处于绿应力—应变姻曲线淡的下净降段纤，即应力略赔低于其剪抗压强李度（按应筝力等于例抗压强奏度考虑欲）。对于怒钢筋娱砂浆房诚组合世砌体告，由污于砂脆浆强既度的寇变异宅性较生大，性且水绳泥砂普浆的搬极限邪压应钞变还宪小于陡受压贺钢筋唉的压符应变搭，故送当面积层砂航浆达妖到其潮抗压次强度绢时，筹钢筋腿尚未色达到申屈服影强度私，也就戒是说速，当钢筋坊砂浆组道合砌体奖破坏时嫩，钢筋阳的强度邮不能充觉分利用写。根据边试验奋资料黎，Ⅰ级钢判筋的毯强度离利用搜系数朵平均镇为0.巴93（设计辞中取0.9）。式中：——组合铺砖砌弱体构拢件的有稳定值系数（与新配筋币率汤和高德厚比蹄有关跨）介于砖暑柱的稳膊定系数咽与革钢筋混俱凝土柱的叔稳定害系数离之皮间，即：（已编央制成表控格）——面层混恩凝土或泳砂浆的猾轴心抗将压强度畜设计值（砂派浆的蚁轴心重抗压训强度卵设计言值取厨同强屡度等级混挎凝土的70愈%）M1旅5，取5.酱0M亏Pa；M1算0，取3.4班MPa；M7瓦.5，取2.5畏MPa高厚比配筋率00.20.40.60.81.080.910.930.950.970.991.00100.870.900.920.940.960.98120.820.850.880.910.930.95140.770.800.830.860.890.92160.720.750.780.810.840.87180.670.700.730.760.790.81200.620.650.680.710.730.75220.580.610.640.660.680.70240.540.570.590.610.630.65260.500.520.540.560.580.60280.460.480.500.520.540.56组合砖询砌体构揉件的稳变定系数注：组蛙合砖砌芳体构件休截面的讨配筋率——混凝惜土或杆砂浆掩面层障的截返面面纱积——受压天钢筋椒的强节度利黄用系隙数——受压蹈钢筋发的抗蚀压强着度设分计值——受压钢欢筋的截型面面积混凝说土面声层：棚取1.但0砂浆面循层：取0.9（钢筋裙强度械不能恶充分能发挥洲）【例6-样2】截面爷尺寸知为37妄0m赵m4肺90利mm的组合镰砖柱，计算智高度巩为5.吧7m，承钉受的便轴向尸压力这设计照值N＝720拼kN，采蕉用MU1概0砖及M7裙.5混合砂估浆砌筑论，采用C20混凝陕土面些层，衡钢筋削采用HPB躺235，翻。试磨验算该族柱的承腹载力。【解】MU1巷0，M7钞.5砖砌体俩截面面畜积:需考虑聚砌体强演度调整洁系数:混凝同土截还面面汽积:满足要驰求三、掌组合逃砖砌毫体偏权心受会压构储件的眯承载史力计宫算1.破坏形无态类似命于钢筋暑混凝土冰偏心受唐压构件永，分为大偏心警：受拉护钢筋首裤先屈服逆，然后买受压区热被压坏桨。大偏心偷受压构汤件小偏心善受压构跳件小偏漫心：受压砖区混芝凝土导或砂时浆面席层及呼部分头砌体怜受压济破坏盼，距伤轴向纹力较呢远一爹侧受逮拉钢学筋未桨屈服初。根据贡平截孟面假荒定推轨导：对组锁合砖违砌体址结构痛，线性爱回归乳得到蔬：（属正值轮为拉致应力蹦，负岁值为迹压应台力）界限逼受压逆区相蓬对高平度芝取值对HPB300级钢筋：对HRB335级钢筋：2.计算深组合沈砌体吉偏心货受压犹时，改需考周虑由谎于柱既的纵泰向弯轮曲引黑起的乎附加坛偏心茅距（舟与高处厚比糟有关骨）HRB步400级钢伶筋：3.承载钱力计寸算公前式根据倒平衡沫条件密：（6-你4）（歉拉正陶，压负炊）或对虽取前矩：（6-病5）式中：，——分别倘为砖遗砌体诞和混悉凝土担（或脉砂浆旨）面前层受岛压部仪分的岸面积温；，——分别为掉距轴向耕力较近滚和较远敲一侧钢竹筋的截推面面积涝；——受压钢粥筋强度丸利用系库数，按仁轴压构担件取用洽；混凝住土面内层：兽取1.0砂浆面叙层：取，——钢筋正和壳重心至篮轴向力累作漂用点的距离；注：财可墓能为正棋，也可寇能为负擦。若便为洋正，表窑示荷载作用在碧、之肯外；若疏为负赞，表示获荷载作用在才、喷之间是，这时万将负值宵直接代既入公式叹计算。——轴向力烂的初始泰偏心距宝，按荷耕载设计立值计算笔；当篮时，取——附加偏牺心距——砖砌体惜受压部浆分的面抵积对钢致筋重心程的面积矩闸。——混凝亡土（厚或砂箭浆）愧面层蚂受压著部分底的面循积对非钢筋敏重心阶的面积视矩。——砖砌体祥受压部社分的面忙积对轴翁向力作劈燕用点的面积矩滔。——混凝土医（或砂蒸浆）面珠层受压鸽部分的姐面积对厘轴向力丸作用点窄的面积矩底。此时今受压冈区高把度傅可按捎下式侧确定扶（对笔作未用点征取矩更）：（6-炒6）面积阳矩的宝确定贝方法览：当功时捎（图a）：混凝土开层厚度当列时道（图b）：计算云若为豆负值次，直滋接将拔负值夕代入丽公式池。设计向时可稼采用试算法进行计常算，当偏心跳距较小舰时，宜滩先假定雾钢筋面差积进行堡截面校丧核，按共小偏心鸭受压假塔定中和闭轴位置替（在砖口内，还训是在面链层内）春，由公总式（6-3）和即（6-香6）联立却求解甜和寨，当耻且秤中和轴章位置也音符合原鹿假定时视，即可隙按求得启的卵和千值不由公式户（6-4）或（6-淘5）验识算受扫压承简载力后。当疑但叔中和轴踩位置不历符合原系假定时蛋，应重漫新假定泊中和轴盖位置进亏行试算渣。当计算搞所得的丑时，流或者对尸于偏心床距较大奏的情况械，则可考按大偏胖心受压础计算，法取寸，按截疾面设计胜或截面榴校核的三步骤进代行计算腾，此时疫按或计算常的受压毯高度必富须满足制。组合砖拿柱的施盏工方法在基础末顶面的府钢筋混陕凝土达哈到一定自强度后觉，方可真砌筑砖雾砌体，吧并把箍狠筋同时楼砌入砖翅砌体内晨。当砖缺砌体砌圾至1.玻2m高左舒右，聚随即锣绑扎籍钢筋漫，浇缺筑混界凝土介并捣径实。霞在第萄一层形混凝钥土浇石捣完咱毕后徒，再钱按上萍述步宜骤砌信筑第滔二层毒砌体搜至1.戏2m后，浊再绑丢轧钢粪筋，心浇捣艳混凝愚土，危依次链循环葵，直倍至需捧要的怖高度脆。此平外，黎也可浊将砖吊砌体抽一次象砌至男需要宵的高帆度，腰然后料绑扎虑钢筋屿，分贩段浇谦捣混分凝土刚。柱外侧相采用活陡动升降齿模板。6-3砖砌沙体和凯钢筋贴混凝景土构哑造柱白组合伐墙《规范》采用销