砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算PPT147_第1頁
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文檔簡介

課程主講人賀學(xué)軍中南大學(xué)土木木工程學(xué)院建工系DesignofConcrete&MasonryStructures2022/10/2715砌體結(jié)構(gòu)5.1概述5.2塊體、砂漿、、砌體物理力力學(xué)性能5.3砌體結(jié)構(gòu)的基基本設(shè)計(jì)原則則5.4砌體構(gòu)件承載載力計(jì)算5.5混合結(jié)構(gòu)房屋屋墻、柱設(shè)計(jì)計(jì)5.6過梁、挑梁和和墻梁的設(shè)計(jì)計(jì)25砌體結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容:塊體、砂漿、、砌體的力學(xué)學(xué)性能砌體構(gòu)件的承承載力計(jì)算混合結(jié)構(gòu)構(gòu)房屋墻墻、柱設(shè)設(shè)計(jì)過梁、挑挑梁和墻墻梁的設(shè)設(shè)計(jì)重點(diǎn):砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)偏心受受壓、局局部受壓壓構(gòu)件的的承載力力計(jì)算砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)房屋的的靜力計(jì)計(jì)算方案案35砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)學(xué)時(shí)分配配:5.1概述

(1.0學(xué)時(shí))5.2塊體、砂漿、砌體的物理力學(xué)性能(2.5學(xué)時(shí))5.3砌體結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)原則

(0.5學(xué)時(shí))5.4砌體構(gòu)件承載力計(jì)算

(4.0學(xué)時(shí))5.5混合結(jié)構(gòu)房屋墻、柱設(shè)計(jì)

(4.0學(xué)時(shí))5.6過梁、挑梁和墻梁的設(shè)計(jì)

(2.0學(xué)時(shí))砌體結(jié)構(gòu)14學(xué)時(shí)新結(jié)構(gòu)與新技術(shù)模塊(1.0學(xué)時(shí))結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊(3.0學(xué)時(shí))結(jié)構(gòu)分析模塊(5.0學(xué)時(shí))結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)模塊(5.0學(xué)時(shí))1.51.00.52.02.01.00.52.50.50.50.50.50.50.545.1概述5.1.1砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)的定義義5.1.2優(yōu)缺點(diǎn)及及其應(yīng)用用范圍5.1.3發(fā)展趨勢勢與最新新進(jìn)展55.1.1砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)的定義義5.1.1砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)的定義義萬里長城城(中國)萬里長城河北趙縣縣安濟(jì)橋橋(中國)河北趙縣安濟(jì)橋-趙州橋是指用各各種塊體體(磚、、石、砌砌塊等))通過砂砂漿鋪縫縫砌筑而而成的結(jié)結(jié)構(gòu),其其中塊體體過去長長期采用用磚石,,俗稱磚石結(jié)構(gòu)構(gòu)。古代的砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)主要用用于城墻、拱拱橋、寺寺院和佛佛塔,如:65.1.1砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)的定義義河北定縣縣料敵塔塔(中國)河北定縣的料敵塔南京靈谷寺無梁殿走廊南京靈谷谷寺無梁梁殿走廊廊(中國)埃及金字字塔(古埃及)雅典巴特特農(nóng)神廟廟(古希臘)埃及金字塔雅典巴特農(nóng)神廟75.1.2優(yōu)缺點(diǎn)及及其應(yīng)用用范圍(2)缺點(diǎn)強(qiáng)度低、、自重大大,抗震震性能差差;抗拉、抗抗彎和抗抗剪強(qiáng)度度較低;;砌筑工作作量大,,施工進(jìn)進(jìn)度慢;;與農(nóng)爭地地。5.1.2優(yōu)缺點(diǎn)及及其應(yīng)用用范圍(1)優(yōu)點(diǎn)來源廣泛泛,可就就地取材材;耐久、防防火、隔隔聲、隔隔熱、保保溫、抗抗蝕;具有承重重和圍護(hù)護(hù)雙重功功能,節(jié)節(jié)約三材材。85.1.2優(yōu)缺點(diǎn)及及其應(yīng)用用范圍(3)應(yīng)用范圍圍≤五層的辦公樓樓、教學(xué)學(xué)樓、試試驗(yàn)樓;;≤七層的住宅、、旅館、、宿舍;;框架外墻墻、隔墻墻;排架外墻墻。現(xiàn)行規(guī)范范:《砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(GBJ50003-2001)《砌體工程程施工及及驗(yàn)收規(guī)規(guī)范》(GBJ50203-2002)混合結(jié)構(gòu)構(gòu):砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)一般不不宜作為為受拉或或受彎構(gòu)構(gòu)件,其其房屋樓樓(屋)蓋結(jié)構(gòu),,通常采采用鋼筋筋混凝土土結(jié)構(gòu)、、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)和木結(jié)結(jié)構(gòu),我我們將由由砌體和和其它材材料組成成的結(jié)構(gòu)構(gòu)稱為混合結(jié)構(gòu)構(gòu)。95.1.3發(fā)展趨勢勢與最新新進(jìn)展5.1.3發(fā)展趨勢勢與最新新進(jìn)展(1)大力開發(fā)發(fā)高強(qiáng)輕質(zhì)質(zhì)砌體材材料及高性能砂砂漿抗壓強(qiáng)度度最高可可達(dá)140MPa以上、容容重最輕輕可達(dá)0.6kN/m3。(2)利用工業(yè)業(yè)廢料發(fā)發(fā)展新型型節(jié)能環(huán)保保塊體材材料如鋼渣磚磚、粉煤煤灰磚、、爐渣磚磚及其空空心砌塊塊,燒結(jié)結(jié)頁巖磚磚和燒結(jié)結(jié)保溫空空心磚(塊)等。(3)繼續(xù)推進(jìn)進(jìn)大型輕質(zhì)墻板板的開發(fā)與與應(yīng)用主要有廢廢渣輕型型混凝土土墻板、、GRC輕質(zhì)墻板板、蒸壓壓纖維水水泥墻板板等。105.1.3發(fā)展趨勢勢與最新新進(jìn)展(4)加速配筋砌體體結(jié)構(gòu)的研究與與應(yīng)用包括:網(wǎng)狀配筋筋砌體、、組合砌砌體、磚磚砌體和和鋼筋砼砼構(gòu)造柱柱組合墻墻砌體等等,在中高層砌砌體建筑筑中應(yīng)用用越來越越廣泛。。株洲國脈家園高層住宅樓北湖濱大道3660大樓盤錦15層住宅樓115.1.3發(fā)展趨勢勢與最新新進(jìn)展(5)大力推進(jìn)進(jìn)預(yù)應(yīng)力力砌體體結(jié)構(gòu)構(gòu)的理論論研究究與工工程應(yīng)應(yīng)用是現(xiàn)代代砌體體結(jié)構(gòu)構(gòu)走向向高層層和抗抗震發(fā)發(fā)展方方向的的一種種新的的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式,但但目前前無專專門設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范。。目前重重點(diǎn)對對砌體體中徐徐變、、預(yù)應(yīng)應(yīng)力損損失及及施加加工藝藝、抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)理理論和和方法法等方方面的的研究究。如:高高層配配筋砌砌體地地震反反應(yīng)全全程分分析、、預(yù)應(yīng)應(yīng)力砌砌體結(jié)結(jié)構(gòu)、、新型型節(jié)能能環(huán)保保墻體體材料料結(jié)構(gòu)構(gòu)、砌砌體隔隔震技技術(shù)、、砌體體結(jié)構(gòu)構(gòu)測試試技術(shù)術(shù)、耐耐久性性以及及修復(fù)復(fù)補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)技術(shù)術(shù)等方方面的的研究究。(6)進(jìn)一步步深入入開展展砌體體結(jié)構(gòu)構(gòu)的理論研研究125.2塊體、、砂漿漿、砌砌體物物理力力學(xué)性性能5.2.1塊體5.2.2砂漿5.2.3砌體5.2.4砌體彈彈性模模量、、剪剪變模模量135.2.1塊體5.2.1塊體包括磚磚、石石塊和和砌塊塊,是是砌體體的主主要組組成部部分,,占砌砌體總總體積積的78%以上上。塊體強(qiáng)強(qiáng)度等等級(GB50003-2001)燒結(jié)普普通磚磚/燒結(jié)多多孔磚磚:MU30、MU25、MU20、MU15、MU10蒸壓灰灰砂磚磚、蒸蒸壓粉粉煤灰灰磚::MU25、MU20、MU15、MU10砌塊::MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5石材::MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20討論::新老老砌體體設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范中塊塊體強(qiáng)強(qiáng)度等等級規(guī)規(guī)定的的異同同點(diǎn)。。145.2.1塊體新老砌砌體設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范中中塊體體強(qiáng)度度等級級規(guī)定定的異同點(diǎn)點(diǎn):燒結(jié)普普通磚磚/燒結(jié)多多孔磚磚:GB50003-2001取消GBJ3-88中的MU7.5;GB50003-2001新增蒸蒸壓灰灰砂磚磚、蒸蒸壓粉粉煤灰灰磚的強(qiáng)度度等級級;砌塊:GB50003-2001新增MU20,取消消GBJ3-88中的MU3.5;石材:GB50003-2001取消GBJ3-88中MU15、MU10。15燒結(jié)普通磚5.2.1塊體(1)磚①燒結(jié)普普通磚磚以粘土土、頁頁巖、、煤矸矸石及及粉煤煤灰等等為主主要原原料;;孔洞率率<15%;標(biāo)準(zhǔn)尺尺寸240×115×53mm,比重重γ=16-18kN/m3。165.2.1塊體②空心磚磚(a)燒結(jié)多多孔磚磚上海產(chǎn):KP-1南京產(chǎn):KM-1西安產(chǎn):KP-2燒結(jié)多孔磚孔洞率率15%-60%,,γ=9-14kN/m3;可節(jié)約約材料料,提提高保保溫隔隔熱性性能。。175.2.1塊體(b)大孔空空心磚磚大孔空心磚孔洞少少而大大,只只用于于隔墻墻和填填充墻墻。185.2.1塊體蒸壓粉煤灰磚③非燒結(jié)結(jié)硅酸酸鹽磚磚(b)蒸壓粉粉煤灰灰磚以粉煤煤灰為為主要要原料料,又稱煙灰磚磚;抗凍性性、防防水性性不及及粘土土磚,,可用用于一一般建建筑。。蒸壓灰砂磚(a)蒸壓灰灰砂磚磚石英砂砂和石石灰為為主要要原料料,一一般為為灰白色色;不能用用于溫溫度≥200℃,急冷冷急熱熱或酸酸性介介質(zhì)侵侵蝕部部位。。195.2.1塊體爐渣磚(c)爐渣磚磚以爐渣渣為主主要原原料,,又稱稱為煤煤渣磚磚;耐熱溫溫度可可達(dá)300℃,能用用于一一般建建筑。。礦渣磚(d)礦渣磚磚以未水水淬處處理的的高爐爐礦渣渣為主主要原原料;;外表呈呈灰白白色、、光潔潔密實(shí)實(shí);不宜做做壁爐爐、煙煙囪等等高溫溫砌體體.205.2.1塊體混凝土土小型型砌塊塊(h<350mm)混凝土土中型型砌塊塊(h=360-900mm)粉煤灰灰中型型實(shí)心心砌塊塊(h=360-900mm)(2)砌塊粉煤灰中型實(shí)心砌塊小型砌塊中型砌塊215.2.1塊體(3)石材γ>18kN/m3;強(qiáng)度高高、抗抗凍性性強(qiáng);;保溫隔隔熱效效果較較差。。足夠強(qiáng)度;;良好的的耐久性性;保溫隔隔熱。。(4)塊體設(shè)設(shè)計(jì)要要求225.2.2砂漿組成材材料::砂、水水、水水泥、、石灰灰、石石膏。。砂漿作作用:使單個(gè)個(gè)塊體體粘結(jié)結(jié)成為為整體體,改改善塊塊體在在砌體中中的受受力,,提高高防水水、隔隔熱能能力。。5.2.2砂漿水泥砂漿混合砂漿石灰砂漿和和粘土石石灰砂漿(1)種類235.2.2砂漿(3)砂漿的的設(shè)計(jì)計(jì)要求求GB50003-2001:M15、M10、M7.5、M5、M2.5(2)砂漿的的強(qiáng)度度等級級足夠強(qiáng)度;;可塑性性:以便便于砌砌筑;;保水性性:以保保證充充分硬硬化。。討論::砂漿漿的強(qiáng)強(qiáng)度如如何測測定??用邊長長70.7mm的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)立方方塊,,在15-25℃條件下下硬化化,用用28d齡期(石膏砂砂漿為為7d)的抗壓壓強(qiáng)度度予以以確定定。245.2.3砌體由塊體體用砂砂漿砌砌筑而而成,,可分為承承重和和非承承重墻墻。(1)砌體種種類①磚砌體體多用于于內(nèi)、、外墻墻和柱柱及基基礎(chǔ)等等承重重結(jié)構(gòu)構(gòu),圍圍護(hù)墻墻體及及隔、、斷墻墻等非非承重重結(jié)構(gòu)構(gòu);磚墻厚厚度及及磚柱柱邊長長應(yīng)符符合磚磚的模模數(shù)。。5.2.3砌體255.2.3砌體實(shí)心磚磚墻的的常用用砌法法:一順一一頂一順一頂三順一頂梅花丁梅花丁丁三順一一頂265.2.3砌體有料石石砌體體、毛毛石砌砌體及及毛石石混凝凝土砌砌體之之分;;料石和和毛石石砌體體可建建造≤5層房屋屋墻體體,但但隔熱熱性能能較差差;毛石混混凝土土砌體體廣泛泛應(yīng)用用于基基礎(chǔ)和和擋土土墻工工程。。②石砌體體雅典巴特農(nóng)神廟(石砌)石砌護(hù)坡275.2.3砌體③砌塊砌砌體由磚砌砌塊、、磚墻墻板、、空心心砌塊塊等吊吊裝砌砌筑成成房屋屋;砌塊墻墻體一一般由由單排排砌塊塊砌筑筑。粉煤灰砌塊砌體空心砌塊砌體285.2.3砌體④配筋磚磚砌體體網(wǎng)狀配配筋磚磚砌體體(橫向向配筋筋磚砌砌體))方格鋼筋網(wǎng)連彎鋼筋網(wǎng)狀配筋磚砌體組合磚磚砌體體磚砌體體(砌砌塊))和鋼鋼筋混混凝土土構(gòu)造造柱組組合墻墻砌體體295.2.3砌體④配筋磚磚砌體體網(wǎng)狀配配筋磚磚砌體體(橫向向配筋筋磚砌砌體))組合磚磚砌體體磚砌體體(砌砌塊))和鋼鋼筋混混凝土土構(gòu)造造柱組組合墻墻砌體體墻內(nèi)豎向配筋組合磚砌體墻面配置鋼筋網(wǎng)305.2.3砌體④配筋磚磚砌體體網(wǎng)狀配配筋磚磚砌體體(橫向向配筋筋磚砌砌體))組合磚磚砌體體磚砌體體(砌砌塊))和鋼鋼筋混混凝土土構(gòu)造造柱組組合墻墻砌體體磚砌體和構(gòu)造柱組合墻砌塊和構(gòu)造柱組合墻315.2.3砌體(2)砌體的破破壞特征征N=(0.5-0.7)Nu——單磚先裂裂;N=(0.8-0.9)Nu——裂通若干干塊磚;砌體分割割成若干干獨(dú)立小柱柱,導(dǎo)致整整體破壞壞。325.2.3砌體塊體:壓(包括局壓壓)、彎、剪剪、拉復(fù)復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)態(tài)砂漿:三向受壓壓應(yīng)力狀態(tài)態(tài)塊體和砂砂漿的受受力狀態(tài)態(tài):問題:引引起塊體體和砂漿漿上述受受力狀態(tài)態(tài)的原因因?335.2.3砌體因此,砌砌體抗壓壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于塊體抗壓壓強(qiáng)度,,但大于砂漿強(qiáng)度度(當(dāng)砂漿強(qiáng)強(qiáng)度等級級相對較較低時(shí))?;铱p厚度度不一、、砂漿不不均勻密密實(shí)飽滿滿,磚表表面不平平整規(guī)則則塊體塊體體非均勻勻受壓,處于受受彎和受剪狀態(tài)砂漿的彈彈性模量量小于磚磚的彈性性模量,,其橫向向變形大大于磚的的橫向變變形塊體處于于受拉狀態(tài)原因分析析:垂直灰縫縫往往不不能填實(shí)實(shí)塊體在垂垂直灰縫縫處產(chǎn)生生應(yīng)力集中中現(xiàn)象345.2.3砌體塊體的強(qiáng)度、、外形及及厚度;;砂漿的強(qiáng)度、、可塑性性及彈性性模量;;砌筑質(zhì)量量。(3)影響砌體體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度的因因素(4)各類砌體體的抗壓壓強(qiáng)度砌體軸心心抗壓強(qiáng)強(qiáng)度平均值,主要取取決于塊塊體的抗抗壓強(qiáng)度度平均值值f1和砂漿的的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度平均均值f2:355.2.3砌體(5)砌體的軸軸心抗拉拉、彎曲曲抗拉和和抗剪強(qiáng)強(qiáng)度①各類砌體體軸心抗抗拉強(qiáng)度度(ft)《規(guī)范》通過提高塊體體的最低低強(qiáng)度等等級來防止沿沿塊體截截面的破破壞。f1高,f2低——沿齒縫截截面破壞壞f1低,f2高——沿豎縫與與塊體截截面破壞壞365.2.3砌體在土壓力力作用下下,擋土墻壁猶如以以支墩為為支座的的水平受受彎構(gòu)件件,破壞形態(tài)態(tài)和軸心心受拉砌砌體類似似。受彎矩作作用較大大的地下室等偏壓墻墻體,砌砌體將在在最大彎彎矩截面面的水平平灰縫發(fā)發(fā)生沿通通縫的彎彎曲受拉拉破壞。。②各類砌體體彎曲抗抗拉強(qiáng)度度(ftm)375.2.3砌體③各類砌體體的抗剪剪強(qiáng)度((fv)影響砌體體抗剪強(qiáng)強(qiáng)度的主主要因素素:砂漿-塊體的粘粘結(jié)強(qiáng)度度垂直壓應(yīng)應(yīng)力及其其摩擦系系數(shù)砌體抗剪剪強(qiáng)度規(guī)規(guī)范設(shè)計(jì)計(jì)值:385.2.3砌體砌體主要要用于承承受壓力力,抗壓壓強(qiáng)度主主要與塊塊體和砂砂漿等級級有關(guān)。。砌體抗壓壓強(qiáng)度高高于軸心心抗拉、、彎曲抗抗拉和抗抗剪強(qiáng)度度,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于塊塊體的抗抗壓強(qiáng)度度。各類砌體體的強(qiáng)度度平均值值、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值和設(shè)設(shè)計(jì)值的的大小順順序?yàn)椋海篺m>fk>f各類砌體體的抗壓壓強(qiáng)度、、軸心抗抗拉強(qiáng)度度、彎曲曲抗拉強(qiáng)強(qiáng)度和抗抗剪強(qiáng)度度值的大大小順序序?yàn)椋篺>ftm>ft>fv小結(jié)395.2.4砌體彈性性模量、、剪變變模量砌體軸心心受壓時(shí)時(shí)的變形形包括::磚的變形形砂漿的變變形砂漿與磚磚之間空空隙的壓壓縮變形形砌體應(yīng)力力-應(yīng)變對數(shù)數(shù)曲線::5.2.4砌體彈性性模量、剪變模模量405.2.4砌體彈性性模量、、剪變變模量工程中,,取應(yīng)力力-應(yīng)變變曲線上上σ≈0.43fm點(diǎn)的割線線模量作作為彈性性模量的的取值::剪切模量量G:初始彈性性模量E0:割線模量量(變形模量量)E:砌體的線線膨脹系系數(shù)和摩摩擦系數(shù)數(shù)的取值值詳見表表4-3和表4-4。415.3砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)的基本本設(shè)計(jì)原原則5.3.1承載能力力極限狀狀態(tài)的設(shè)設(shè)計(jì)表達(dá)達(dá)式5.3.2砌體強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值值和設(shè)計(jì)計(jì)值5.3.3砌體強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值的調(diào)整整425.3.1承載能力力極限狀狀態(tài)的設(shè)設(shè)計(jì)表達(dá)達(dá)式采用以概率理論論為基礎(chǔ)的的極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)方法。。正常使用用極限狀狀態(tài)——構(gòu)造措施保證證。承載能力力極限狀狀態(tài)——設(shè)計(jì)計(jì)算:5.3.1承載能力極極限狀態(tài)的的設(shè)計(jì)表達(dá)達(dá)式當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)作為一個(gè)個(gè)剛體需進(jìn)進(jìn)行穩(wěn)定性性驗(yàn)算時(shí)::435.3.2砌體強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)設(shè)計(jì)值5.3.2砌體強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)設(shè)計(jì)值標(biāo)準(zhǔn)值(fk):設(shè)計(jì)值(f):δf—砌體強(qiáng)度的的變異系數(shù)數(shù):毛石砌體::δf=0.26;其它砌體::抗壓強(qiáng)度度:δf=0.17抗拉、抗彎彎和抗剪強(qiáng)強(qiáng)度:δf=0.20。γf—砌體結(jié)構(gòu)的的材料分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù),宜宜按施工等等級控制::施工控制等等級為B級:γf=1.6;施工控制等等級為C級:γf=1.8。445.3.3砌體強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值的調(diào)調(diào)整5.3.3砌體強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值的調(diào)調(diào)整對各類砌體體強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值進(jìn)行適適當(dāng)調(diào)整,,其實(shí)質(zhì)是是對砌體截面承承載能力的的調(diào)整。砌體強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值的調(diào)調(diào)整系數(shù)455.4砌體構(gòu)件承承載力計(jì)算算5.4.1受壓構(gòu)件5.4.2局部受壓5.4.3軸心受拉、、受彎和受受剪構(gòu)件5.4.4網(wǎng)狀配筋磚磚砌體構(gòu)件件465.4.1受壓構(gòu)件(1)概述承載力主要要影響因素素:5.4.1受壓構(gòu)件軸壓短柱((e=0,β≤3)軸壓長柱((e=0,β>3)偏壓短柱((e≠0,β≤3)偏壓長柱((e≠0,β>3)截面尺寸A砌體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度f高厚比β=H0/h——長柱、短柱柱偏心距e=M/N——軸壓柱、偏偏壓柱各種柱的承承載力如何何進(jìn)行計(jì)算算?475.4.1受壓構(gòu)件β≤3的軸心受壓構(gòu)件件;破壞特征和和承載力與與砌體抗壓壓強(qiáng)度試件件相同。①軸心受受壓短柱②偏心受壓短短柱β≤3的偏心受壓構(gòu)件件;承載力低于于軸心受壓壓短柱?!氖軌憾潭讨某休d載力偏心影影響系數(shù),,485.4.1受壓構(gòu)件③軸心受壓長長柱β>3的軸心受壓構(gòu)件件;承載力低于于軸心受壓壓短柱。β>3的偏心受壓構(gòu)件件;β和e的共同影響響,其承載載力更低于于偏心受壓壓短柱。④偏心受壓長長柱——軸心受壓長長柱的穩(wěn)定定系數(shù),——偏心受壓長長柱的承載載力影響系系數(shù),495.4.1受壓構(gòu)件軸心受壓長柱:偏心受壓長柱:軸心受壓短柱:偏心受壓短柱:受壓構(gòu)件承承載力的計(jì)計(jì)算,最終終可歸結(jié)為為與β、e有關(guān)的承載載力降低影影響系數(shù)的計(jì)算。綜上所述,,各種柱的的承載力計(jì)計(jì)算除與f、A有關(guān)外,主主要取決于于β、e兩個(gè)影響因因素。505.4.1受壓構(gòu)件⑤短柱的承載載力偏心影影響系數(shù)《規(guī)范》經(jīng)驗(yàn)公式::矩形截面構(gòu)構(gòu)件:T形截面構(gòu)件件:51⑥軸心受壓長長柱的穩(wěn)定定系數(shù)5.4.1受壓構(gòu)件因截面材料料不均勻、、軸線彎曲曲以及軸力力偏心等初初始缺陷而而產(chǎn)生縱向向彎曲,導(dǎo)導(dǎo)致長柱可能失失穩(wěn)。當(dāng)截面應(yīng)力力達(dá)歐拉臨界應(yīng)應(yīng)力時(shí),構(gòu)件處處于臨界穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài),,破壞臨界界應(yīng)力為::E’為砌體切線線變形模量量:525.4.1受壓構(gòu)件令λ=H0/i——構(gòu)件長細(xì)比對矩形截面:公式推導(dǎo)過過程:討論:如何何推導(dǎo)?535.4.1受壓構(gòu)件對矩形截面:系數(shù)α可根據(jù)砂漿漿強(qiáng)度f2確定:當(dāng)f2≥M5時(shí),α=0.0015;當(dāng)f2=M2.5時(shí),α=0.002;當(dāng)f2=0時(shí),α=0.009。令λ=H0/i——構(gòu)件長細(xì)比545.4.1受壓構(gòu)件⑦偏心受壓長長柱承載力力影響系數(shù)數(shù)偏心受壓的的細(xì)長桿件件,因縱向向彎曲而產(chǎn)產(chǎn)生側(cè)向撓撓曲變形,,一般用軸向向力附加偏偏心距ei來反映。細(xì)長柱總偏偏心距e’=e+ei?!兑?guī)范》以系數(shù)來綜合考慮慮軸心力偏偏心距e和附加偏心心距ei對承載力的的影響。利用短柱偏偏心影響系系數(shù)公式,,得:555.4.1受壓構(gòu)件若e=0時(shí),則應(yīng)和相等,即::對矩形截面:思考題:非非矩形截面面長柱承載載力影響系系數(shù)如何計(jì)計(jì)算?565.4.1受壓構(gòu)件公式分析::與砂漿強(qiáng)度度等級f2(ξ)、β(或λ)、e/h(或e/i)有關(guān)。當(dāng)e/h=0(即e=0)時(shí),;當(dāng)ei=0時(shí),。。與β、e有關(guān)的承載力力降低影響系系數(shù)均可統(tǒng)一采用用的公式進(jìn)行計(jì)算。575.4.1受壓構(gòu)件(2)受壓構(gòu)件承載載力計(jì)算統(tǒng)一計(jì)算公式式:注意事項(xiàng):可按砂漿強(qiáng)度度等級f2、β、e/h制表,以供查用;其中:與β≤3對應(yīng)的一行數(shù)數(shù)據(jù)為,與e/h=0對應(yīng)的一列數(shù)數(shù)據(jù)為。軸壓、偏壓構(gòu)構(gòu)件β的取值規(guī)定::軸壓構(gòu)件:取兩向向高厚比大值值查表;偏壓構(gòu)件:當(dāng)截面面偏心方向邊長>另一方向邊長長時(shí),除按偏偏壓計(jì)算外,還應(yīng)對較較小邊方向按按軸壓進(jìn)行驗(yàn)算。(為什么?)58不同種類砌體體的β修正系數(shù):燒結(jié)普通磚、、多孔磚:1.0混凝土及輕骨骨料混凝土砌砌塊:1.1蒸壓灰砂磚、、粉煤灰磚::1.2細(xì)料石、半石石料石:1.2粗料石、毛石石砌體:1.5偏心距e宜≤0.6y;偏心距超過限限值的設(shè)計(jì)方方法:優(yōu)先采取措施施減小e增大截面尺寸寸改用配筋砌體體5.4.1受壓構(gòu)件Ny595.4.2局部受壓5.4.2局部受壓在房屋建筑中中,大梁或屋屋架等構(gòu)件支支承于砌體上上時(shí),砌體局局部面積上承承受較大的荷荷載,稱為砌砌體的局部受壓。有局部均勻受壓壓和局部非均勻受受壓之分。局部均勻受壓局部非均勻受壓605.4.2局部受壓(1)局部均勻受壓壓承載力計(jì)算算砌體與墊板接接觸處三向受受壓,且為三三向壓應(yīng)力之之最大值;離墊板約1-2皮磚處橫向拉應(yīng)力力最大。局部均勻受壓砌體應(yīng)力狀態(tài)①砌體局部均勻勻受壓時(shí)的應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)615.4.2局部受壓②砌體局部均勻勻受壓時(shí)的破破壞形態(tài)因縱向裂縫的的發(fā)展而引起起的破壞:劈裂破壞:墊板下的局部部壓壞:625.4.2局部受壓局部抗壓強(qiáng)度度大于一般情情況下的抗壓壓強(qiáng)度,其原原因:套箍作用應(yīng)力擴(kuò)散作用用③局部抗壓強(qiáng)度度提高系數(shù)(()若Al/A0的比值越小,,則套箍作用用越強(qiáng),應(yīng)力力擴(kuò)散越充分分局部抗壓強(qiáng)度度就越高。A0Al635.4.2局部受壓規(guī)范公式:局部抗壓強(qiáng)度度:局部抗壓承載載力:限制A0/Al比值——避免劈裂破壞壞。問題:如何限限制值以避免劈裂破破壞發(fā)生?645.4.2局部受壓(a)中心局壓(c)角部局壓(b)邊緣局壓(d)端部局壓對于多孔磚砌砌體和灌孔砌砌塊砌體還應(yīng)應(yīng)滿足:γ≤1.5對于未灌孔砌砌體還應(yīng)滿足足:γ≤1.0對于磚砌體:655.4.2局部受壓只作用有梁端端傳來的Nl;作用有梁端傳傳來的Nl和上部結(jié)構(gòu)傳傳來的軸向壓壓力N0。(2)梁端支承處砌砌體的局部受受壓梁的撓曲變形形和支承處砌體的的壓縮變形支承處砌體局局部受壓面上上呈現(xiàn)不均勻勻分布壓應(yīng)力力。665.4.2局部受壓①梁端有效支承承長度(a0)砌體邊緣的位位移:相應(yīng)的最大壓壓應(yīng)力:根據(jù)平衡條件件:規(guī)范公式:675.4.2局部受壓內(nèi)拱卸荷作用用隨著A0/Al的減少而減少少。上部荷載對下下部砌體具有有橫向約束作作用。②上部荷載對局局部抗壓強(qiáng)度度的影響《規(guī)范》采用上部荷載折減減系數(shù)Ψ來考慮內(nèi)拱卸卸荷作用:685.4.2局部受壓③梁端支承處砌砌體的局部受受壓承載力計(jì)計(jì)算梁端支承處局局壓承載力計(jì)計(jì)算公式:問題:梁端支支承砌體局壓壓承載力不足足時(shí)如何處理理?695.4.2局部受壓(a)設(shè)置預(yù)制剛性性墊塊高度tb≥180mm,且其挑出梁梁邊的長度不不大于其高度度的墊塊。④梁端下設(shè)置墊墊塊時(shí)支承處處砌體的局部部受壓承載力力計(jì)算解決梁端局部部受壓承載力力不足的有效效措施:設(shè)置預(yù)制剛性性墊塊設(shè)置與梁端整整體現(xiàn)澆墊塊塊設(shè)置長度≥πh的混凝土墊梁梁(圈梁)705.4.2局部受壓剛性墊塊下砌砌體的局部受受壓計(jì)算:φ按偏心短柱的的偏心影響系系數(shù)確定;γ1=0.8γ,以Ab=abbb代替Al計(jì)算γ;壁柱內(nèi)設(shè)置預(yù)預(yù)制剛性墊塊塊時(shí),A0不考慮翼緣部部分;剛性墊塊上梁梁端有效支承承長度:。。δ1的取值σc/f00.20.40.60.8δ15.45.766.97.8715.4.2局部受壓墊塊與梁端現(xiàn)現(xiàn)澆成整體后后,與梁端未未設(shè)墊塊時(shí)的的受力特點(diǎn)相相類似。為簡化計(jì)算,,仍可按預(yù)制制剛性墊塊進(jìn)進(jìn)行局壓承載載力計(jì)算,但但應(yīng)以Ab=a0bb代替Al。(b)設(shè)置與梁端現(xiàn)現(xiàn)澆成整體的的墊塊梁端與墊塊現(xiàn)澆成整體725.4.2局部受壓⑤梁端下設(shè)有墊墊梁時(shí)支承處處砌體的局部部受壓承載力力計(jì)算梁、屋架支承承處的圈梁可起墊梁梁作用。當(dāng)墊梁長度>πh0時(shí),即可視為為承受集中荷荷載的“彈性地基”上的無限長梁梁。采用彈性力學(xué)學(xué)平面應(yīng)力理理論,梁下最最大壓應(yīng)力::735.4.2局部受壓用三角形應(yīng)力圖形代替替曲線應(yīng)力圖圖形。墊梁折算高度h0

745.4.2局部受壓根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果果,?。阂?guī)范公式:并考慮墊梁πbbh0/2范圍內(nèi)上部荷荷載設(shè)計(jì)值N0,則δ2—沿墻厚方向荷荷載類型調(diào)整整系數(shù),當(dāng)荷荷載均勻分布布時(shí)取1.0,不均勻分布時(shí)取0.8。755.4.3軸心受拉、受受彎和受剪構(gòu)構(gòu)件(1)軸心受拉構(gòu)件件5.4.3軸心受拉、受受彎和受剪構(gòu)構(gòu)件承載力計(jì)算公公式:如容積較小的的圓形水池或或筒倉,在液液體或松散物物料的側(cè)壓力力作用下,壁壁內(nèi)只產(chǎn)生環(huán)向拉拉力時(shí),可采用砌砌體結(jié)構(gòu)。765.4.3軸心受拉、受受彎和受剪構(gòu)構(gòu)件(2)受彎構(gòu)件磚砌平拱過梁梁和擋墻,在在彎矩作用下下可能沿齒縫縫截面或沿磚磚和豎向灰縫縫截面或沿通通縫截面因彎彎曲受拉破壞壞。受彎承載力計(jì)算::受剪承載力計(jì)算::775.4.3軸心受拉、受受彎和受剪構(gòu)構(gòu)件(3)受剪構(gòu)件當(dāng)拱支座采用用磚和砌塊砌砌體,可能產(chǎn)產(chǎn)生沿水平通通縫截面的受受剪破壞。受剪承載力取取決于砌體抗抗剪強(qiáng)度和作作用在截面上上的正應(yīng)力所所產(chǎn)生的摩擦擦力之和。沿通縫受剪承承載力計(jì)算公式:785.4.4網(wǎng)狀配筋磚砌砌體構(gòu)件(1)概述在水平灰縫內(nèi)內(nèi)每隔3-5皮磚設(shè)置一層橫向向鋼筋網(wǎng)的配配筋砌體。限制砂漿橫向向變形,減少磚中的的水平拉力。。橫向鋼筋網(wǎng)分分為:方格鋼筋網(wǎng)連彎鋼筋網(wǎng)5.4.4網(wǎng)狀配筋磚砌砌體構(gòu)件連彎鋼筋方格鋼筋網(wǎng)795.4.4網(wǎng)狀配筋磚砌砌體構(gòu)件(2)網(wǎng)狀配筋磚砌砌體的受力分分析按裂縫開展可可分為三階段段:在60~75%Nu時(shí),單磚先裂裂;裂縫數(shù)量增多多,但不能形形成貫通裂縫縫;裂縫多而細(xì),,不能形成獨(dú)獨(dú)立小柱,部部分磚因嚴(yán)重重開裂或壓碎碎而脫落。問題:網(wǎng)狀配配筋磚砌體與與無筋磚砌體體的破壞形態(tài)有有何不同?參見第5.2.3論述805.4.4網(wǎng)狀配筋磚砌砌體構(gòu)件(3)網(wǎng)狀配筋磚砌砌體受壓構(gòu)件件承載力計(jì)算算φn——β、ρ以及e對網(wǎng)狀配筋砌砌體承載力的的影響系數(shù)::ρ為體積配筋率:fn為網(wǎng)狀配筋磚磚砌體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值::815.4.4網(wǎng)狀配筋磚砌砌體構(gòu)件配筋率:0.1%≤≤ρ<1%。鋼筋網(wǎng)間距距:≤五皮磚,,且≤400mm。鋼筋直徑::網(wǎng)狀鋼筋直直徑宜用3-4mm,連彎鋼筋直直徑≤8mm。鋼筋間距a:30mm≤≤a≤120mm。砌體材料強(qiáng)強(qiáng)度:磚≥MU10,砂漿≥M7.5?;铱p厚度::8-12mm,鋼筋上下下至少各有有2mm厚砂漿層。。(4)構(gòu)造要求825.4.4網(wǎng)狀配筋磚磚砌體構(gòu)件件《規(guī)范》規(guī)定:問題:《規(guī)范》為何作上述述規(guī)定?偏心距不應(yīng)應(yīng)超過截面面核心范圍圍,對矩形形截面,即即e/h>0.17時(shí)不宜采用用網(wǎng)狀配筋筋砌體;e雖未超過截截面核心范范圍,但構(gòu)構(gòu)件高厚比比β>16或λ>56時(shí),也不宜宜采用網(wǎng)狀狀配筋砌體體。網(wǎng)狀配筋砌砌體通過鋼鋼筋網(wǎng)與灰灰縫砂漿之之間的摩擦擦力與粘結(jié)結(jié)力約束砌砌體的橫向向變形,對對軸壓構(gòu)件件的效果最最好,隨著著偏心距的的增大,效效果逐漸降降低,故規(guī)規(guī)范作上述述第一個(gè)規(guī)規(guī)定;由于網(wǎng)狀配配筋砌體水水平灰縫較較厚,砂漿漿變形較大大,導(dǎo)致網(wǎng)網(wǎng)狀配筋砌砌體縱向彎彎曲系數(shù)隨隨網(wǎng)狀鋼筋筋配筋率的的增大而降降低,故規(guī)規(guī)范又作了了上述第二二個(gè)規(guī)定。。835.5混合結(jié)構(gòu)房房屋墻、柱柱設(shè)計(jì)5.5.1概述5.5.2混合結(jié)構(gòu)房房屋墻體承承重體系5.5.3砌體房屋靜靜力計(jì)算方方案5.5.4墻、柱高厚厚比驗(yàn)算5.5.5多層剛性方方案房屋墻墻、柱計(jì)算算5.5.6單層房屋墻墻、柱承載載力計(jì)算5.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造要求845.5.1概述混合結(jié)構(gòu)房房屋:豎向承重構(gòu)構(gòu)件墻、柱柱和基礎(chǔ)采采用砌體結(jié)結(jié)構(gòu),而水水平承重構(gòu)構(gòu)件屋蓋、、樓蓋采用用鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)(或鋼結(jié)構(gòu)、、木結(jié)構(gòu))所組成的房房屋承重結(jié)結(jié)構(gòu)體系。。墻、柱設(shè)計(jì)計(jì)一般步驟驟:5.5.1概述根據(jù)房屋使使用要求、、地質(zhì)條件件和抗震要要求,選擇擇墻體承重方方案。確定結(jié)構(gòu)靜力計(jì)計(jì)算方案,并進(jìn)行內(nèi)內(nèi)力分析。。初步選擇墻墻、柱截面面尺寸,材材料強(qiáng)度等等級,進(jìn)行行墻柱穩(wěn)定性和砌砌體承載力力驗(yàn)算。855.5.2混合結(jié)構(gòu)房房屋墻體承承重體系按豎向荷載的的傳遞路徑徑不同,可分分為四種不同的類型型:5.5.2混合結(jié)構(gòu)房房屋墻體承承重體系(1)橫墻承重體體系主要傳力路路線:樓(屋)面荷載→橫墻→基礎(chǔ)→地基特點(diǎn):橫墻主承重重,間距較較小;橫向剛度大大,抗震性性能好;外縱墻自承承重,開洞洞方便;樓蓋結(jié)構(gòu)簡簡單,造價(jià)價(jià)較經(jīng)濟(jì);;適宜于小開開間住宅、、宿舍等房房屋。865.5.2混合結(jié)構(gòu)房房屋墻體承承重體系主要傳力路路線:樓(屋)面荷載→縱墻→基礎(chǔ)→地基(2)縱墻承重體體系縱墻主承重重,房間開開間布置靈靈活;房屋橫向剛剛度差,不不利于抗震震;墻體用材較較少,樓面面用材較多多;適用于房屋屋開間大、、橫墻少的的辦公室、、醫(yī)院、單單層廠房等等。特點(diǎn):875.5.2混合結(jié)構(gòu)房房屋墻體承承重體系主要傳力路路線:一部分傳至至橫墻→基礎(chǔ)→地基樓(屋)面荷載一部分傳至至縱墻→基礎(chǔ)→地基(3)縱、橫墻承承重體系兩條傳力路路線無主次次之分。特點(diǎn)介于上上述兩種承承重體系之之間。適用于平面面布置布置置靈活的房房屋,如點(diǎn)點(diǎn)式住宅樓樓。885.5.2混合結(jié)構(gòu)房房屋墻體承承重體系主要傳力路路線:一部分傳至至四周縱橫橫墻→基礎(chǔ)→地基樓(屋)面荷載一部分傳至至室內(nèi)砼柱柱→基礎(chǔ)→地基(4)內(nèi)框架承重體系內(nèi)框架主承承重,房屋屋空間剛度度差;與全全框架比,節(jié)省鋼筋、、水泥。砼柱與砌體體的壓縮性性能不一樣樣,易引起起不均勻的的豎向變形形。適用于空間間要求較大大的商店、、倉庫、廠廠房、食堂堂等。特點(diǎn):895.5.3砌體房屋靜靜力計(jì)算方方案在豎向荷載載作用下::樓(屋)蓋荷載→梁、板→墻、柱→基礎(chǔ)→地基↑↑(受彎構(gòu)件)(軸壓或偏壓壓構(gòu)件)5.5.3砌體房屋靜靜力計(jì)算方方案在水平荷載載作用下:若無山(橫)墻時(shí)——平面?zhèn)髁ο迪到y(tǒng)905.5.3砌體房屋靜靜力計(jì)算方方案若兩端設(shè)有山(橫)墻時(shí)——空間傳力系系統(tǒng)+平面?zhèn)髁ο迪到y(tǒng)此時(shí),中間間排架頂部部樓(屋)蓋最大水平平位移:915.5.3砌體房屋靜靜力計(jì)算方方案房屋空間剛剛度:即房屋在水水平荷載作作用下抵抗抗側(cè)移的能能力,其大大小主要取取決于:用空間性能影影響系數(shù)η來表示:《規(guī)范》根據(jù)房屋空間剛度,分成三種種計(jì)算方案案:剛性方案彈性方案剛彈性方案橫墻的間距距S樓(屋)蓋剛度K925.5.3砌體房屋靜靜力計(jì)算方方案縱墻頂點(diǎn)的的水平位移移u→0。計(jì)算簡圖為為一無側(cè)移移平面排架架。橫墻承重體體系的房屋屋一般是剛性方案房屋。(1)剛性方案((η<0.33)墻、柱計(jì)算算簡圖:單層房屋::無論是豎向還是水平荷載,均可可將墻柱視視作上端不不動(dòng)鉸支承承于屋蓋、、下端嵌固固于基礎(chǔ)的的豎向構(gòu)件件。935.5.3砌體房屋靜靜力計(jì)算方方案單層剛性方案房屋計(jì)算簡圖多層房屋:豎向荷載作用下下,墻柱在在每層高度度范圍內(nèi)視視作兩端鉸鉸支的豎向向構(gòu)件;水平荷載作用下下,墻柱視視作豎向的的連續(xù)梁構(gòu)構(gòu)件。多層剛性方案房屋計(jì)算簡圖(1)剛性方案((η<0.33)945.5.3砌體房屋靜靜力計(jì)算方方案橫墻間距較較大,屋蓋蓋平面內(nèi)抗抗彎剛度較較小,水平平荷載作用用下的位移移,近似等等于不考慮慮空間作用用的水平位位移up。多層房屋屋一般不不采用彈彈性方案案。墻、柱計(jì)計(jì)算簡圖圖:無論單層層、多層層房屋,,均按平面排架架計(jì)算。(2)彈性方案案(η>0.77)彈性方案房屋計(jì)算簡圖955.5.3砌體房屋屋靜力計(jì)計(jì)算方案案(3)剛彈性方方案(0.33≤η≤0.77)空間剛度度介于剛剛、彈性性之間,,可將樓樓(屋)蓋看作是是墻或柱柱的彈性性支承。。墻、柱計(jì)計(jì)算簡圖圖:剛彈性方案房屋計(jì)算簡圖單層、多多層房屋屋均按樓樓(屋)蓋處具有彈性性支承的的平面排排架計(jì)算。965.5.3砌體房屋屋靜力計(jì)計(jì)算方案案橫墻厚度度:≥180mm;橫墻長度度:單層層房屋≥H,多層房房屋≥1/2H(H為橫墻高高度);;橫墻開洞洞的洞口口水平截截面面積積≤橫墻墻全截面面面積50%;當(dāng)不能同時(shí)滿足以上上三點(diǎn),,但橫墻墻最大水水平位移移Δmax≤H/4000,仍可視視作剛性性或剛彈彈性方案案房屋的的橫墻。。剛性方案案和剛彈彈性方案案對橫墻墻的要求求:房屋靜力計(jì)算方案判定表屋蓋或樓蓋類別剛性方案剛彈性方案彈性方案1整體式、裝配整體和裝配式無檁體系鋼筋混凝土屋蓋或鋼筋混凝土樓蓋S<3232≤S≤72S>722裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋、輕鋼屋蓋和有密鋪望板的木屋蓋或木樓蓋或鋼筋混凝土樓蓋S<2020≤S≤48S>483瓦材屋面的木屋蓋和輕鋼屋蓋S<1616≤S≤36S>36975.5.4墻、柱高高厚比驗(yàn)驗(yàn)算5.5.4墻、柱高高厚比驗(yàn)驗(yàn)算目的:保保證墻、、柱在施施工和使使用階段段的穩(wěn)定性。(1)矩形截面面墻、柱柱高厚比比驗(yàn)算墻、柱容許高厚比[β]砂漿強(qiáng)度等級墻柱M2.52215M5.02416≥M5.02617985.5.4墻、柱高高厚比驗(yàn)驗(yàn)算——非承重墻墻對[β]的修正系系數(shù),按按下表確確定:——門窗洞口口對[β]的修正系系數(shù):S為相鄰窗窗間墻之之間或壁壁柱之間間的距離離;b0為在寬度度S范圍內(nèi)的的門窗洞洞口寬度度。995.5.4墻、柱高高厚比驗(yàn)驗(yàn)算需分別進(jìn)進(jìn)行整片墻與壁柱間墻墻的高厚比比驗(yàn)算。。(2)帶壁柱墻墻的高厚厚比驗(yàn)算算①整片墻的的高厚比比驗(yàn)算在確定H0時(shí),S取相鄰橫橫墻間距距。1005.5.4墻、柱高高厚比驗(yàn)驗(yàn)算在確定i時(shí),計(jì)算算截面翼緣寬度度bf分別按單單層、多多層房屋屋以及有有無門窗窗洞口考考慮:多層房屋屋:有門窗洞洞口時(shí),,取窗間間墻寬度度;無門門窗洞口口時(shí),每每層翼墻寬取取壁柱層層高的1/3;單層房屋屋:取壁柱寬寬加2/3墻高,但但不超過過窗間墻墻寬度和和相鄰壁壁柱間距離離。將壁柱視視為壁柱柱間墻的的側(cè)向不動(dòng)鉸支支座,按矩形截面墻的的公式計(jì)計(jì)算。H0一律按剛性方案案考慮,S取壁柱間間距離。。若圈梁寬寬度b/S≥1/30時(shí),可視視為壁柱柱間墻的的不動(dòng)鉸支支座。②壁柱間墻墻高厚比比驗(yàn)算1015.5.5多層剛性性方案房房屋墻、、柱計(jì)算算(1)墻體的計(jì)計(jì)算簡圖圖5.5.5多層剛性性方案房房屋墻、、柱計(jì)算算

豎向荷載作用下的計(jì)算簡圖(b)水平荷載作用下的計(jì)算簡圖1025.5.5多層剛性性方案房房屋墻、、柱計(jì)算算①縱墻計(jì)算算單元和和控制截截面計(jì)算單元元:選取有代代表性的的一段作作為計(jì)算算單元。。(2)墻體的計(jì)計(jì)算單元元和控制制截面無門窗洞口縱墻的計(jì)算單元有門窗洞口縱墻的計(jì)算單元1035.5.5多層剛性性方案房房屋墻、、柱計(jì)算算計(jì)算截面面面積::無門窗墻墻體——單元內(nèi)實(shí)實(shí)際墻體體截面有門窗墻墻體——單元內(nèi)門門(窗)間墻截面面控制截面面:不計(jì)風(fēng)載載時(shí),各各層縱墻墻取上、、下兩個(gè)個(gè)截面進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)算算:上截面::取該層縱縱墻頂部部截面,,按偏壓構(gòu)件驗(yàn)算算,并驗(yàn)驗(yàn)算梁底底砌體局局壓承載載力;下截面::取該層縱縱墻底部部截面,,按軸壓構(gòu)件驗(yàn)算算。1045.5.5多層剛性性方案房房屋墻、、柱計(jì)算算計(jì)算單元元:可取1m寬的墻體體作為計(jì)計(jì)算單元元。計(jì)算截面面面積::同縱墻的的計(jì)算方方法??刂平孛婷妫喝≡搶訅w底部部截面按按軸壓構(gòu)構(gòu)件驗(yàn)算算,必要要時(shí)驗(yàn)算算截面偏偏心受壓壓承載力力(若不對稱稱時(shí))以及梁底底砌體局局壓承載載力。②承重橫墻墻計(jì)算單單元和控控制截面面1055.5.5多層剛性性方案房房屋墻、、柱計(jì)算算(3)豎向荷載載作用下下的內(nèi)力力計(jì)算假定墻體體在樓蓋處和和基頂處處鉸接,如下圖圖(a)所示。如上圖(b)所示,近近似按下下式計(jì)算算:(4)風(fēng)荷載的的計(jì)算1065.5.5多層剛性性方案房房屋墻、、柱計(jì)算算可不考慮慮風(fēng)載對對外墻、、柱內(nèi)力力影響的的《規(guī)范》規(guī)定:洞口水平平截面面面積不超超過全截截面面積積的2/3;層高和總總高不超超過下表表規(guī)定數(shù)數(shù)值;屋面自重重不小于0.8kN/m2。外墻不考慮風(fēng)荷載影響時(shí)的最大高度基本風(fēng)壓值(kN/m2)層高(m)總高(m)0.44.0280.54.0240.64.0180.73.5181075.5.6單層房屋屋墻、柱柱承載力力計(jì)算(1)單層剛性性方案房房屋以一開間間為計(jì)算算單元;;計(jì)算簡圖圖為上端端與屋架架(或屋面梁梁)鉸接、下下端與基基礎(chǔ)固接接,墻柱柱在頂端端有水平不不動(dòng)鉸支支承的排排架。內(nèi)力計(jì)算算與無側(cè)側(cè)移鋼筋筋混凝土土排架相相同。5.5.6單層房屋屋墻、柱柱承載力力計(jì)算1085.5.6單層房屋屋墻、柱柱承載力力計(jì)算計(jì)算簡圖圖為上端端與屋架架(或屋面梁梁)鉸接,下下端與基基礎(chǔ)固接接的有側(cè)移排排架,計(jì)算方方法與鋼鋼筋混凝凝土單層層廠房排排架相同同。(2)單層彈性性方案房房屋計(jì)算簡圖為上上端與屋架(或屋面梁)鉸接,下端與與基礎(chǔ)固接,,墻柱頂端帶帶水平彈性支座座的有側(cè)移排排架。(3)單層剛彈性方方案房屋1095.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造造要求(1)一般構(gòu)造要求求砌體材料要求求:磚:≥MU10;砌塊:≥MU7.5;石材:≥MU30;砂漿:≥M5。5.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造造要求墻柱最小尺寸寸要求:獨(dú)立磚柱:≥240mm×370mm;毛石墻:宜≥350mm;毛料石柱:宜≥400mm×400mm;當(dāng)有振動(dòng)荷載時(shí),墻柱不宜宜采用毛石砌砌體。1105.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造造要求壁柱的設(shè)置要要求:(2)支承構(gòu)造要求求墻厚≤240mm、梁跨≥6m(240磚墻)或≥4.8m(180磚墻)或≥4.8m(砌塊和料石石墻)時(shí),應(yīng)設(shè)壁壁柱或其它它措施。山墻處壁柱柱宜砌至山山墻頂部。。風(fēng)壓較大時(shí)時(shí),檁條應(yīng)應(yīng)與山墻錨錨固,屋蓋蓋不宜挑出出山墻。預(yù)制砼板支支承長度::在墻上宜宜≥100mm;在圈梁上上宜≥80mm。預(yù)制砼梁支支承長度::在墻上宜宜≥240mm。支承在墻柱柱上的吊車車梁、屋架架以及跨度度≥9m(磚砌體)或≥7.2m(砌塊和料石石砌體)的預(yù)制梁,,應(yīng)采用錨錨固件與墻墻柱上的墊墊塊錨固。??缍取?m的屋架以及及跨度≥4.8m(磚砌體)或≥4.2m(砌塊和毛料料石砌體)或≥3.9m(毛石砌體)的混凝土梁梁,應(yīng)設(shè)置置混凝土墊墊塊。1115.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造要求砌體搭接::砌體轉(zhuǎn)角、、縱橫墻交交接處,應(yīng)應(yīng)同時(shí)砌筑筑,否則應(yīng)應(yīng)臨時(shí)留斜槎或設(shè)帶拉結(jié)筋的的直槎(留斜槎有困困難時(shí))。(3)砌體的搭接接和拉結(jié)斜槎斜槎直槎斜槎的設(shè)置:斜槎的長度不小于高度的2/3。1125.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造要求拉結(jié)筋的設(shè)設(shè)置:數(shù)量:≥1Φ6∕?磚墻厚;間距:沿墻高不超超過0.5m,一般為5~7皮磚;埋入長度::每邊不小于于1000mm,其末端應(yīng)應(yīng)做90°彎鉤。非承重墻與與填充墻應(yīng)應(yīng)采取預(yù)埋埋拉結(jié)筋的的方法和承承重骨架柱柱及橫梁拉拉結(jié)。拉結(jié)筋1135.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造要求(4)防止墻體開開裂的主要要措施開裂原因::砌體的抗裂裂性能差;;地基的不均均勻沉降過過大(附:工程案例);溫度變化所所引起的溫溫度應(yīng)力過過大。主要措施::①設(shè)置保溫層或隔熱層,或采用裝配式式有檁體系鋼筋混凝土土屋蓋或瓦材屋面。1145.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造要求②設(shè)置伸縮縫——抵抗溫差變變形和干縮縮變形(表4-23)。問題:裝配式單層層廠房排架架結(jié)構(gòu)、鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)對溫度伸伸縮縫最大大間距的設(shè)設(shè)置要求??砌體房屋溫溫度伸縮縫縫的最大間間距(m)1155.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造要求鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)房屋溫度伸伸縮縫的最最大間距::裝配式或裝裝配整體式式框架結(jié)構(gòu)構(gòu):室內(nèi)或或土中—75m,露天—50m現(xiàn)澆式框架架結(jié)構(gòu):室室內(nèi)或或土中—55m,露天—35m裝配式單層層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)溫度伸縮縫縫的最大間間距:室內(nèi)或土中中—100m,露天—70m③設(shè)置沉降縫——防止不均勻勻沉降變形形④設(shè)置圈梁——加強(qiáng)上部結(jié)結(jié)構(gòu)整體性性房屋沉降縫縫寬度1165.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造要求作用:增強(qiáng)房屋整整體剛度;;防止不均勻勻沉降或振振動(dòng)荷載的的不利影響響;提高房屋抗抗震能力。。類型:鋼筋混凝土圈梁;鋼筋磚圈梁。(5)圈梁設(shè)置1175.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造要求圈梁的設(shè)置置原則:空曠的單層層房屋(如車間、食食堂等),當(dāng)墻厚≤240mm時(shí):砌體房屋::檐口標(biāo)高5~8m時(shí),設(shè)圈梁梁一道;標(biāo)標(biāo)高>8m時(shí),宜增設(shè)設(shè)圈梁一道;;其它房屋::檐口標(biāo)高4~5m時(shí),設(shè)圈梁梁一道;>5m時(shí),宜適當(dāng)當(dāng)增設(shè)。電動(dòng)橋式吊吊車或較大大振動(dòng)設(shè)備備的單層工工業(yè)廠房:檐口或窗頂頂處設(shè)置圈圈梁,并在在吊車梁標(biāo)標(biāo)高處或墻墻中適當(dāng)部部位增設(shè)圈梁一道道。多層磚砌體體房屋(宿舍、辦公公樓等),當(dāng)墻厚≤240mm時(shí):層數(shù)為3~4層時(shí),設(shè)圈圈梁一道;;當(dāng)層數(shù)>4層時(shí),應(yīng)適適當(dāng)增設(shè)。。1185.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造要求形成封閉狀,否則應(yīng)增增設(shè)附加圈圈梁。圈梁構(gòu)造要要求:剛性方案房屋圈圈梁應(yīng)與橫橫墻連接;;剛彈性和彈彈性方案房屋圈圈梁應(yīng)與屋屋架、大梁梁等構(gòu)件可可靠連接。鋼筋砼圈梁梁:寬度一般與與墻同厚,,墻厚≥240mm時(shí),宜≥2h/3;高度≥120mm;配筋≥4Φ8@300mm。軟弱地基或或不均勻地地基上的多多層和單層層砌體房屋屋:應(yīng)在基礎(chǔ)部部位設(shè)置現(xiàn)現(xiàn)澆鋼筋混混凝土圈梁梁一道。多層磚砌體體工業(yè)廠房房:圈梁隔層設(shè)設(shè)置;1195.5.7砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造要求圈梁兼作過過梁時(shí),過梁部部分鋼筋應(yīng)應(yīng)單獨(dú)配置置;圈梁在房屋屋轉(zhuǎn)角處、、丁字交叉叉處應(yīng)采用用轉(zhuǎn)角鋼筋連接。轉(zhuǎn)角鋼筋磚圈梁:高度為4-6皮磚,≥M5砂漿砌筑,,縱筋宜≥≥6Φ6,水平間距距宜≤120mm,分上下兩兩層設(shè)在圈圈梁頂部和和底部的水水平灰縫內(nèi)內(nèi)。1205.6過梁、挑梁梁和墻梁的的設(shè)計(jì)5.6.1過梁5.6.2挑梁5.6.3墻梁1215.6.1過梁鋼筋磚過梁梁:跨度≤1.5m(c);平拱過梁::跨度≤1.2m(b);類型:磚砌過梁::弧拱過梁::跨度為2.5-4.0m(d);鋼筋混凝土土過梁:應(yīng)用最廣(a)5.6.1過梁1225.6.1過梁兩種情況::只有墻體自自重墻體自重+計(jì)算高度范范圍內(nèi)梁、、板傳來的的荷載(1)過梁上的荷荷載試驗(yàn)表明::當(dāng)過梁上砌砌體hw=1/2ln時(shí),因內(nèi)拱拱卸荷作用用,新增砌砌體重量將將直接傳給給窗間墻。。此時(shí)撓度與與過梁上取取1/3ln高度砌體等等效均布自自重所產(chǎn)生生的撓度相相等。過梁上砌體體高度hw≥0.8ln處施加外載載時(shí),跨中中撓度變化化很小,砌砌體內(nèi)拱作作用將外荷荷載傳給了了過梁支座座墻體。1235.6.1過梁hw<ln/2時(shí),按全部墻體均布自自重考慮;hw≥ln/2時(shí),按ln/2高墻體均布布自重考慮慮?;炷疗鰤K塊砌體:磚砌體:hw<ln/3時(shí),按全部墻體均布自自重考慮(圖a);hw≥ln/3時(shí),按ln/3高墻體均布布自重考慮慮(圖b)。①墻體荷荷載過梁上墻體荷載取值1245.6.1過梁②梁、板荷載載梁板下墻體體高度hw<ln時(shí),按梁、、板傳來的的荷載采用用;梁板下墻體體高度hw≥ln時(shí),可不考考慮梁板荷荷載。過梁上梁、板荷載取值1255.6.1過梁(2)過梁的計(jì)計(jì)算①磚砌平拱拱過梁的的計(jì)算三鉸拱式式受力機(jī)構(gòu)構(gòu)。三鉸拱式受彎承載力:受剪承載力::②鋼筋磚過梁的的計(jì)算三鉸拉桿桿拱式受力機(jī)構(gòu)構(gòu)。受彎承載力:受剪承載力::三鉸拉桿拱式1265.6.1過梁③鋼筋混凝凝土過梁梁的計(jì)算算按鋼筋混混凝土受受彎構(gòu)件件計(jì)算。④過梁構(gòu)造造要求磚砌過梁梁用磚≥≥MU10;鋼筋磚磚過梁砂砂漿宜≥≥M5。磚砌平拱拱用豎磚磚砌筑高高度≥240mm,磚砌弧弧拱用豎豎磚砌筑筑高度≥≥120mm,砂漿宜宜≥M10。鋼筋磚過過梁底面面砂漿宜宜采用1:3水泥砂漿漿,厚度度宜≥30mm,鋼筋伸伸入支座座宜≥240mm。鋼筋混凝凝土過梁梁的支承承長度不不宜小于于240mm。1275.6.2挑梁5.6.2挑梁(1)受力特點(diǎn)點(diǎn)和破壞壞形式首先在挑挑梁上界界面A點(diǎn)出現(xiàn)水平平裂縫;;隨著荷載載增加,,B點(diǎn)出現(xiàn)裂縫縫,梁下下砌體受受壓應(yīng)變變增大;;當(dāng)荷載增增大至傾傾覆破壞壞荷載的的80%左右時(shí),,在挑梁梁尾部出出現(xiàn)斜上上方向的的裂縫。。1285.6.2挑梁若挑梁本本身強(qiáng)度度足夠,,可能出出現(xiàn)如下下兩種破壞形態(tài)態(tài):傾覆破壞(或或失穩(wěn)破破壞)梁端荷載載較大,埋入段長長度l1較小,且砌體受受壓承載載力足夠夠時(shí),階梯形斜斜裂縫將將砌體分分割成兩兩部分——傾覆破壞壞。挑梁下砌砌體局壓壓破壞挑梁埋入入段長度度l1較大,而而砌體抗抗壓強(qiáng)度度較低時(shí)時(shí),在傾傾覆破壞壞之前,,挑梁根根部下面面砌體邊邊緣最大大壓應(yīng)力力超過了了砌體的的局部抗抗壓強(qiáng)度度——局部受壓壓破壞。因此,挑挑梁除按按受彎構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行行承載力力計(jì)算,,還必須須進(jìn)行抗傾覆和和局部承承壓兩種驗(yàn)算算。1295.6.2挑梁主要解決決兩個(gè)問問題:傾覆點(diǎn)的的位置;;抗傾覆覆荷載的的取值①傾覆點(diǎn)位位置挑梁的計(jì)計(jì)算傾覆覆點(diǎn)距墻墻邊的距距離x0:(2)抗傾覆驗(yàn)驗(yàn)算當(dāng)挑梁下下設(shè)有構(gòu)造柱時(shí),x0可取上述述計(jì)算值值的一半半。1305.6.2挑梁②抗傾覆荷荷載取值值問題偏安全按按挑梁末末端45°以上范圍圍內(nèi)墻體體及相應(yīng)應(yīng)樓面恒恒載作為為抗傾覆覆荷載值值Gr。③抗傾覆驗(yàn)驗(yàn)算計(jì)算算公式1315.6.2挑梁(3)局部受壓壓承載力力驗(yàn)算γ=1.25γ=1.5受力縱筋筋和抗剪剪箍筋按按現(xiàn)行規(guī)規(guī)范設(shè)計(jì)計(jì)。l1/l宜≥1.2或≥2.0(當(dāng)挑梁上上無墻體體時(shí))。至少有1/2縱筋伸入入梁末端端,且≥≥2Φ12,其它鋼鋼筋伸入入支座的的長度應(yīng)應(yīng)≥2l1/3。(4)挑梁的構(gòu)構(gòu)造要求求1325.6.2挑梁(5)雨蓬等墻墻體平面面外懸挑挑構(gòu)件的的設(shè)計(jì)基本與挑挑梁的計(jì)計(jì)算相同同。不同之處處是:計(jì)算傾覆覆點(diǎn)到墻墻邊的距距離:x0=0.13l1。抗傾覆荷荷載Gr按圖a采用,45°擴(kuò)散角向向上擴(kuò)展展的水平平距離l3=ln/2,其重心心位于距距墻外邊邊緣l2=l1/2處。1335.6.3墻梁由支承墻墻體的鋼鋼筋混凝凝土托梁及其以上上計(jì)算高高度范圍圍內(nèi)墻體所組成的的組合構(gòu)件件,有承重墻梁梁和非承重墻墻梁之分分。5.6.3墻梁墻梁1345.6.3墻梁(1)受力分析析墻梁為組合深梁梁,可視為為帶拉桿的的組合拱拱受力體體系。影響墻梁梁破壞的主要因因素有::墻體高跨跨比hw/l0;托梁高跨跨比hb/l0;砌體強(qiáng)度度f;混凝土強(qiáng)強(qiáng)度fc;托梁配筋筋率;加載方式式和開洞洞情況。。1355.6.3墻梁墻梁的主主要破壞壞形態(tài)有有:彎曲破壞壞;剪切破壞壞(斜拉、斜斜壓破壞壞);局壓破壞壞。斜拉剪壓斜壓剪切破壞彎曲破壞剪切破壞剪切破壞局壓破壞1365.6.3墻梁包括使用階段段和施工階段段兩部分的的計(jì)算。。(2)計(jì)算要點(diǎn)點(diǎn)墻體及托托梁斜截面抗剪承載力計(jì)算;驗(yàn)算托梁梁支座上上部墻體體的局部受壓壓承載力。墻梁正截面受彎承載力計(jì)算;①使用階段段1375.6.3墻梁②施工階段段托梁和墻墻體還沒沒有形成成整體,,托梁單單獨(dú)承受受施工荷荷載,按按受彎構(gòu)件件進(jìn)行正截截面和斜斜截面驗(yàn)驗(yàn)

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