第11章-砌体结构课件

第第第第11111111章章章章 砌砌砌砌 体体体体 结结结结 构构构构11.1 11.1 砌体材料及其基本力学性能砌体材料及其基本力学性能块体砌块砖、石用砂浆粘结(砖石结构)砌体砌体结构混合结构砌体结构为四大结构形式之一使用范围广，使用量大，历史悠久11.1 11.1 砌体材料及其基本力学性能砌体材料及其基本力学性能砌体结构的优点：就地取材，价格便宜良好的耐火性和耐久性施工设备和方法简单，可连续施工11.1 11.1 砌体材料及其基本力学性能砌体材料及其基本力学性能砌体结构的缺点：砌体强度低，构件截面大，自重大；手工砌筑，劳动量大；整体性差，抗震性能差；破坏环境。11.1 11.1 砌体材料及其基本力学性能砌体材料及其基本力学性能砌体种类砌体种类砌砌 体体配配筋筋砌砌体体无无筋筋砌砌体体11.1.111.1.1砌体的种类砌体的种类11.1.1 11.1.1 砌体的种类及应用砌体的种类及应用无筋砌体：无筋砌体：仅由块材和砂浆组成的砌体仅由块材和砂浆组成的砌体一、一、无筋砌体无筋砌体无筋砌体包括无筋砌体包括砖砌体砖砌体、砌块砌体砌块砌体和和石砌体石砌体，应用，应用范围广泛，但抗震性能较差。范围广泛，但抗震性能较差。11.1.111.1.1砌体的种类砌体的种类1 1、砖砌体、砖砌体（1）实心砌体 240mm240mm（1 1砖砖）、370mm370mm（1 1砖砖半半）、490mm490mm（2 2砖砖）、620mm620mm（2 2砖半）、砖半）、740mm740mm（3 3砖）等砖）等（按按1/21/2砖进位）砖进位）砖的砌筑方式砖的砌筑方式 180mm180mm、300mm300mm、420mm420mm等（等（按按1/41/4砖进位）砖进位）把一侧的砖侧砌把一侧的砖侧砌（2）空心砌体空斗墙空斗墙一、一、无筋砌体无筋砌体11.1.111.1.1砌体的种类砌体的种类2 2、石砌体、石砌体石砌体：由石材和砂浆或石材和混凝土砌筑而成的砌体，分为料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体。一、一、无筋砌体无筋砌体11.1.111.1.1砌体的种类砌体的种类3、砌块砌体混凝土空心砌块砌体一、无筋砌体一、无筋砌体11.1.111.1.1砌体的种类砌体的种类配筋砌体：在砌体中设置了钢筋或钢筋混凝土材料的砌体。特点：配筋砌体的抗拉、抗弯、抗剪强度远大于无筋砌体且具有良好的抗震性能二、配筋砌体二、配筋砌体根据在砖砌体中配筋形式的不同以及设置钢筋混凝土部件的位置和方法不同可分为：横向配筋砖砌体、组合砖砌体和配筋混凝土空心砌块砌体。11.1.111.1.1砌体的种类砌体的种类1、横向配筋砌体二、配筋砌体二、配筋砌体11.1.111.1.1砌体的种类砌体的种类2、组合砖砌体外包式组合砖砌体内嵌式组合砖砌体二、配筋砌体二、配筋砌体11.1.111.1.1砌体的种类砌体的种类3 3、配筋混凝土空心砌块砌体（简称、配筋混凝土空心砌块砌体（简称配筋砌块砌体配筋砌块砌体 ）二、配筋砌体二、配筋砌体11.1.111.1.1砌体的种类砌体的种类11.1.2 11.1.2 砌体的材料及强度等级砌体的材料及强度等级砖石砌块实心砖空心砖料石毛石细料石半细料石粗料石毛料石烧结普通砖非烧结硅酸盐砖小型砌块中型砌块大型砌块（按大小分）（按大小分）（按材料分）（按材料分）混凝土空心砌块加气混凝土砌块硅酸盐砌块块材块材分类烧结粘土砖烧结页岩砖烧结煤矸石砖烧结粉煤灰砖烧结普通砖烧结普通砖一、实心砖一、实心砖烧结普通砖是由粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经过焙烧结而成的实心或孔洞率不大于15%且外形尺寸符合规定的砖。定义标准砖的尺寸标准砖的尺寸24011553mm 重力密度为:1819kN/m311.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料非烧结硅酸盐砖非烧结硅酸盐砖硅酸盐砖是用硅酸盐材料压制成形并经蒸压釜，在蒸汽压力下凝固而成的。定义分类蒸压灰砂砖蒸压粉煤灰砖一、实心砖一、实心砖重力密度为:1418kN/m3注意：不适用于高温环境下的砌体结构11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料空心砖，是以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成，孔洞率大于15的砖。二、空心砖二、空心砖按受力分类承重粘土空心砖非承重粘土空心砖目前最常用的是粘土空心砖。11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料承重粘土空心砖承重粘土空心砖是以粘土为主要原料，经焙烧而成，孔洞率在1540，孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部位的砖。二、空心砖二、空心砖目前最常用的空心砖规格有：KP1型：240115 90；KP2型：240180115；配砖尺寸：240115115 或：180115115 KM1型：19019090；配砖尺寸：1909090 11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料二、空心砖二、空心砖11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料非承重粘土空心砖非承重粘土空心砖孔洞率大于孔洞率大于4040的烧结空心砖，用于围护结构。的烧结空心砖，用于围护结构。二、空心砖二、空心砖11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料非承重粘土空心砖：一般用于非承重墙，重量较轻且隔热、隔声性能好，孔洞率一般为4060，又称大孔空心砖。石石石材一般采用重质天然石，如花岗岩、砂岩、石材一般采用重质天然石，如花岗岩、砂岩、石灰岩等，具有石灰岩等，具有强度高、抗冻性好、耐久性好强度高、抗冻性好、耐久性好，可作为承重墙体、基础、挡墙等。可作为承重墙体、基础、挡墙等。三、石材三、石材石材导热系数大，在寒冷及炎热地区不宜作建石材导热系数大，在寒冷及炎热地区不宜作建筑物外墙。筑物外墙。11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料石石料石料石毛石毛石细料石：细料石：半半细料石：细料石：粗料石：粗料石：毛料石：毛料石：通通过过细细加加工工，外外形形规规则则。叠叠砌砌面面凹凹入入深深度度不不大大于于1010mmmm。截截面面的的宽宽度度、高高度度不不小小于于200mm200mm，且不小于长度的且不小于长度的1/4 1/4。规规格格尺尺寸寸同同细细料料石石，叠叠砌砌面面凹凹入入深深度度不不大于大于1515mmmm。规规格格尺尺寸寸同同上上，叠叠砌砌面面凹凹入入深深度度不不大大于于2020mmmm。外外形形大大致致方方正正，一一般般不不需需加加工工或或稍稍加加工工修修正正，高高度度不不小小于于200mm200mm，叠叠砌砌面面凹凹入入深深度不大于度不大于2525mmmm的石材。的石材。形状不规则、中部厚度不小于形状不规则、中部厚度不小于200mm200mm的块石。的块石。三、石材三、石材11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料四、混凝土砌块四、混凝土砌块混凝土砌块是指采用普通混凝土或利用浮石、混凝土砌块是指采用普通混凝土或利用浮石、火山渣、陶粒等为骨料的轻集料混凝土制成的火山渣、陶粒等为骨料的轻集料混凝土制成的实心或空心砌块。实心或空心砌块。11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料小型砌块小型砌块中型砌块中型砌块大型砌块大型砌块按大小分混凝土混凝土空心砌块空心砌块加气混加气混凝土砌块凝土砌块粉煤灰硅粉煤灰硅酸盐砌块酸盐砌块砌块砌块按材料分四、混凝土砌块四、混凝土砌块目前最常用的是小型砌块，中型、大型砌块使用较少目前最常用的是小型砌块，中型、大型砌块使用较少11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料块体的强度等级块体的强度等级烧结普通砖、烧结多孔砖MU30、MU25、MU20、MU15、MU10蒸压灰砂砖，蒸压粉煤灰砖MU25、MU20、MU15、MU10石材MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20砌块MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5MU 块材强度等级的符号如MU15表示该块材的强度等级为15MPa五、块材的强度等级五、块材的强度等级11.1.211.1.2块材的强度等级块材的强度等级1 1、砂浆、砂浆定义：作用：将块材粘结成整体并使砌体受力均匀，同时因砂浆填满块材间的缝隙还能减少砌体的透气性、提高砌体的保温性及抗冻性。砂浆是用砂和适量的无机胶凝材料（水泥、石灰、石膏、粘土等）加水搅拌而成的一种粘结材料。六、砂浆和灌孔混凝土六、砂浆和灌孔混凝土11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料（1）分类混合砂浆水泥砂浆由水泥、砂和水拌合而成的无塑性掺和料的纯水泥砂浆 有塑性掺和料的水泥砂浆 不含水泥的砂浆 水泥砂浆混合砂浆非水泥砂浆强强 度度流动性流动性保水性保水性非水泥砂浆1 1、砂浆、砂浆11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料（2）砂浆的强度等级M15、M10、M7.5、M5、M2.5M 砂浆强度等级的符号Mb 混凝土砌块所用的砌筑砂浆的强度等级符号如：M5表示该砂浆的强度等级为5MPa1 1、砂浆、砂浆采采用用类类似似混混凝凝土土的的标标准准试试验验方方法法，进进行行抗抗压压试试验验得得出出的的以以MPa为为单单位位的的强强度度值值划划分分为为以以下下5级：级：11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料（3 3）块体和砂浆的选择原则：）块体和砂浆的选择原则：1）本着“就地取材，因地制宜”的原则，选取当地性能良好的块材和砂浆。1 1、砂浆、砂浆2）为保证承载力，应根据设计计算选取强度等级适宜的块材和砂浆。3）要保证砌体的耐久性。11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料（4 4）块体和砂浆的选择）块体和砂浆的选择1）对于一般房屋，如果砌体为承重结构 砖：砖：MU20、MU15、MU10石材：石材：MU50、MU40、MU30、MU20砂浆：砂浆：M10、M7.5、M5砌块：砌块：MU7.52）五层及五层以上房屋的外墙、潮湿房间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 砂浆：砂浆：M5砖：砖：MU10石材：石材：MU301 1、砂浆、砂浆11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料（4 4）块体和砂浆的选择）块体和砂浆的选择3）地面以下或防潮层以下的砌体，所用材料的最低强度等级应符合下表的规定：1 1、砂浆、砂浆11.1.211.1.2砌体结构的材料砌体结构的材料11.1.3 11.1.3 砌体的力学性能砌体的力学性能一、无筋砌体的抗压强度11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能二、无筋砌体抗弯、抗剪、抗拉强度三、灌孔砌块砌体的受力性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度(一)砌体受压的破坏特征11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能1.裂缝首先在单块砖中出现 2.砖柱的抗压强度远小于砖的抗压强度结论结论？1）.砌体中单砖处于压、弯、剪复合受力状态2）.砖与砂浆的交互作用使砖承受水平拉力 3）.竖向灰缝处应力集中使砖处于不利受力状态 11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度(二)影响砌体抗压强度的因素1)块体的强度和外形尺寸 3)砂浆的变形性能 2)砂浆的强度 4)砂浆的流动性和保水性纯水泥砂浆会使砌体强度降低1020 11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度5）施工砌筑质量 灰缝的厚度 水平灰缝的均匀和饱满程度 块材的搭接方式灰缝厚度在812mm较好，一般采用10mm 对砖砌体水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80%上下错缝，内外搭接 砖的含水量烧结砖1015，蒸压砖812 11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度（三）砌体轴心抗压强度（三）砌体轴心抗压强度取具有取具有95保证率时的砌体强度值保证率时的砌体强度值抗压强度平均值抗压强度平均值 fm抗压强度设计值抗压强度设计值 f考虑到影响结构可靠性的考虑到影响结构可靠性的 其他因素的强度指标其他因素的强度指标抗压强度标准值抗压强度标准值 fk表示抗压强度的基本代表值表示抗压强度的基本代表值除以分项系数除以分项系数11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度（1）砌体轴心抗压强度）砌体轴心抗压强度平均值平均值表达式表达式k2 砂浆强度对砌体抗压影响的修正系数砂浆强度对砌体抗压影响的修正系数、k1 与砌体类别及块材形状、尺寸、砌筑与砌体类别及块材形状、尺寸、砌筑 方法等有关的参数方法等有关的参数fm 砌体轴心抗压强度平均值（砌体轴心抗压强度平均值（MPaMPa）f1、f2 分别为块体、砂浆的抗压强度平均值分别为块体、砂浆的抗压强度平均值（MPaMPa）11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度、k1、k2的取值的取值11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度（2）砌体轴心抗压强度）砌体轴心抗压强度标准值标准值表达式表达式fm 砌体的抗压强度平均值砌体的抗压强度平均值f 砌体抗压强度的标准差砌体抗压强度的标准差f 砌体抗压强度的变异系数砌体抗压强度的变异系数fk=fm-1.645f=fm(1-1.645f)11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度（3）砌体轴心抗压强度）砌体轴心抗压强度设计值设计值表达式表达式f=fk/f f 砌砌体体结结构构的的材材料料性性能能分分项项系系数数，一一般般情情况况下下，宜宜按按施施工工质质量量控控制制等等级级为为B B级级考考虑虑，取取l.6l.6；当当为为c c级级时时，取取1.81.8，当当为为A A级级时时，取取1.5 1.5。f 砌体的抗压强度设计值砌体的抗压强度设计值11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度砌体的施工质量控制等级11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度fk=fm-1.645f=fm(1-1.645f)f=fk/f 若取若取f0.17，f 0.16，计算后得计算后得f=0.45fm说明砌体抗压强度设计值远小于其平均值，说明砌体抗压强度设计值远小于其平均值，偏于安全偏于安全小结：小结：11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度砌体轴心抗压强度砌体轴心抗压强度设计值设计值表表3.3 烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值表表3.4 蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值表表3.5 单单排排孔孔混混凝凝土土和和轻轻骨骨料料混混凝凝土土砌砌块块砌砌体体的的抗抗压压强强度度 设设计值计值表表3.6 轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值表表3.7 毛料石砌体的抗压强度设计值毛料石砌体的抗压强度设计值 表表3.8 毛石砌体的抗压强度设计值毛石砌体的抗压强度设计值 11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度砌体轴心抗压强度砌体轴心抗压强度设计值设计值11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能一一.无筋砌体的抗压强度无筋砌体的抗压强度二.砌体抗拉ft、抗弯强度ftm和抗剪强度fv轴心受拉轴心受拉弯曲抗拉弯曲抗拉受剪破坏受剪破坏11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能二.砌体抗拉ft、抗弯强度ftm和抗剪强度fv11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能二.砌体抗拉ft、抗弯强度ftm和抗剪强度fv调整系数调整系数a1)有吊车房屋砌体、跨度9m的梁下烧结普通砖砌体、跨度7.5m的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体，混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体，a a=0.90.9；2)对无筋砌体构件，其截面面积A0.3m2时，a=A+0.7A+0.7。对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积A 0.2m2时，a a=A+0.8=A+0.8。构件截面面积A以m2计。砌体强度设计值的调整强度设计值的调整系数强度设计值的调整系数a 砌体强度设计值砌体强度设计值fa f11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能三.砌体强度设计值的调整3)当砌体用水泥砂浆砌筑时，对抗压强度a=0.9；对其他强度a=0.8；对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数a。4)当施工质量控制等级为C级时，a=0.89；6)当验算施工中房屋的构件时，a=1.1。配筋砌体不允许采用配筋砌体不允许采用C C级。级。5)当施工质量控制等级为A级时，a=1.05；11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能三.砌体强度设计值的调整11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能三.砌体强度设计值的调整四.灌孔砌块砌体抗压和抗剪强度设计值11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能四.灌孔砌块砌体抗压和抗剪强度设计值1、灌孔砌块砌体抗压强度设计值 混凝土砌块砌体灌孔率 混凝土砌块孔洞率 砌块砌体中灌孔混凝土面积与砌体毛面积的比值 灌孔砌块砌体抗压强度设计值 混凝土砌块砌体抗压强度设计值 灌孔混凝土抗压强度设计值11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能注意事项：（2）混凝土砌块砌体灌孔率 ，表示灌孔面积与孔洞面积比值，要求（1）灌孔混凝土强度等级不应低于Cb20，也不应低于1.5倍的块体强度；（3）11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能四.灌孔砌块砌体抗压和抗剪强度设计值2、灌孔砌块砌体抗剪强度设计值 灌孔砌块砌体抗压强度设计值 灌孔砌块砌体抗剪强度设计值11.1.311.1.3砌体的力学性能砌体的力学性能四.灌孔砌块砌体抗压和抗剪强度设计值一、砌体的一、砌体的弹性模量性模量11.1.4 砌体的变形性能砌体的变形性能单排孔且对孔砌筑砼砌块灌浆孔砌体的弹性模量，单排孔且对孔砌筑砼砌块灌浆孔砌体的弹性模量，应按下列公式计算应按下列公式计算应力应变关系曲线应力应变关系曲线应力与应变的比值应力与应变的比值砌体种类砌体种类砂浆强度等级砂浆强度等级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2200017000120006750f是砌体抗压强度设计值。砌体的弹性模量砌体的弹性模量一、砌体的弹性模量一、砌体的弹性模量11.1.4 砌体的变形性能砌体的变形性能二、二、剪切模量剪切模量三、线膨胀系数和收缩率三、线膨胀系数和收缩率11.1.4 砌体的变形性能砌体的变形性能11.1.4 砌体的变形性能砌体的变形性能四、摩擦系数四、摩擦系数11.2 11.2 砌体结构构件承载力计算砌体结构构件承载力计算一、砌体结构设计表达式一、砌体结构设计表达式0 结构重要性系数结构重要性系数S 荷载效应组合设计值荷载效应组合设计值R 结构抗力结构抗力f 砌体的强度设计值砌体的强度设计值k 几何参数标准值几何参数标准值 (2)(2)式式(1)(1)式式1 1、当可变荷载多于一个时，应按下列公式中、当可变荷载多于一个时，应按下列公式中最不利组合最不利组合 进行计算进行计算:由永久荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合1.21.351.4一、砌体结构设计表达式一、砌体结构设计表达式SGK 永久荷载标准值的效应永久荷载标准值的效应Qi 第第i i个可变荷载的分项系数个可变荷载的分项系数,一般取一般取1.41.4Ci 第第i i个可变荷载的组合系数个可变荷载的组合系数,一般取一般取0.70.7，对书对书库、库、档案室、储藏室等取档案室、储藏室等取0.90.9。SQ1K、SQiK 分别为第分别为第1个和第个和第i个可变荷载标准值的效应个可变荷载标准值的效应G 永久荷载的分项系数永久荷载的分项系数,对对(1)(1)式取式取1.21.2,对对(2)(2)式取式取1.351.35Q1 第第1 1个可变荷载的分项系数个可变荷载的分项系数,一般取一般取1.41.4一、砌体结构设计表达式一、砌体结构设计表达式1 1、当可变荷载多于一个时，应按下列公式中、当可变荷载多于一个时，应按下列公式中最不利组合最不利组合 进行计算进行计算:由永久荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合(1)(1)式式(2)(2)式式一、砌体结构设计表达式一、砌体结构设计表达式2 2、当仅有一个可变荷载时，可按下列公式中、当仅有一个可变荷载时，可按下列公式中最不利组合最不利组合 进行计算进行计算 由永久荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合一、砌体结构设计表达式一、砌体结构设计表达式3 3、两种荷载组合模式的界限、两种荷载组合模式的界限:两种荷载组合模式的界限两种荷载组合模式的界限:当当 时时,由永久荷载控制荷载效应组合由永久荷载控制荷载效应组合当当 时时,由可变荷载控制荷载效应组合由可变荷载控制荷载效应组合为可变荷载效应与永久荷载效应之比为可变荷载效应与永久荷载效应之比 一、砌体结构设计表达式一、砌体结构设计表达式1、砌体强度标准值、砌体强度标准值保证率不小于保证率不小于95的强度的强度2、砌体强度设计值、砌体强度设计值材料性能分项系数材料性能分项系数设计可靠度考虑设计可靠度考虑施工质量控制等级施工质量控制等级（A、B、C三级）影响，三级）影响，施工质量控制等级施工质量控制等级B 级级 取取1.6；C 级则应级则应 取取 1.8。二、砌体抗压强度设计值二、砌体抗压强度设计值普通砖砌体抗压强度普通砖砌体抗压强度设计值设计值 砖强度砖强度等级等级砂浆强度等级砂浆强度等级砂浆砂浆强度强度M15M10M7.5M5M2.50MU30MU25MU20MU15MU103.943.603.222.793.272.982.672.311.892.932.682.392.071.692.592.372.121.831.502.262.061.841.601.301.151.050.940.820.67二、砌体抗压强度设计值二、砌体抗压强度设计值下列情况的各下列情况的各类砌体其砌体砌体其砌体强强度度设计值应乘以乘以调整系数整系数a:施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体的强度和稳定性，可按砂浆强度施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体的强度和稳定性，可按砂浆强度为零进行验算。为零进行验算。3）当砌体用）当砌体用水泥砂浆砌筑水泥砂浆砌筑时，对时，对3.3-3.8各表中的数值，各表中的数值，a为为0.9；对对表表3.9中数值，中数值，a为为0.8；对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数 a。2）对无筋砌体构件其截面面积小于）对无筋砌体构件其截面面积小于0.3m2时，时，a为其截面面积加为其截面面积加0.7；对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积小于；对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积小于0.2m2时，时，a为其截面为其截面面积加面积加0.8。构件截面面积以。构件截面面积以m2计计1）有吊车房屋砌体跨度不小于）有吊车房屋砌体跨度不小于9m的梁下烧结普通砖砌体、跨度不的梁下烧结普通砖砌体、跨度不小于小于7.5m的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体、混的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体、混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体，凝土和轻骨料混凝土砌块砌体，a为为0.9 3 3、砌体强度设计值的调整、砌体强度设计值的调整二、砌体抗压强度设计值二、砌体抗压强度设计值1 1、受压短柱、受压短柱偏心影响系数分析偏心影响系数分析三、受压构件三、受压构件极限状态 截面应力当ei2/y(部部 分分 截截面受拉面受拉)时（b图）简化：简化：忽略受拉部分的作用，有效截面高度 对于对于T形和十字形截面形和十字形截面 以试验结果为基础的偏心距影响系数计算公式以试验结果为基础的偏心距影响系数计算公式 对于任意截面对于任意截面 对于矩形截面对于矩形截面折算厚度折算厚度分分析析方方法法：材料力学中的欧拉公式（理想情况理想情况）2 2、受压长柱、受压长柱结果分析：结果分析：轴心受压轴心受压的的稳定系数：稳定系数：矩形截面矩形截面的稳定系数：的稳定系数：弹性模弹性模量量 E3 3、偏心受压长柱、偏心受压长柱 纵向弯曲影响的并入纵向弯曲影响的并入 现象：现象：纵向弯曲产生附加应力附加应力，降低抗压承载力。纵向弯曲影响等效影响等效：增加了一个附加偏心距ei4 4、受压构件承载力的计算、受压构件承载力的计算（1）计算公式计算公式式中受压构件承载力的影响系数与3个因素有关：1、高厚比；2、轴向力偏心距e；3、砂浆强度。值可以利用公式计算，也可以查表（2）高厚比的确定）高厚比的确定 对于对于T T形截面形截面 对于矩形截面对于矩形截面（3 3）偏心距限值）偏心距限值限制的原因限制的原因：偏心距较大，使用阶段会过早出现裂缝，：偏心距较大，使用阶段会过早出现裂缝，也不能尽可能地发挥砌体地强度。也不能尽可能地发挥砌体地强度。限值限值：轴向力偏心距：轴向力偏心距e0.6y，可以采取的措施：，可以采取的措施：1 1、局部受压破坏特点、局部受压破坏特点四、局部受压四、局部受压（1 1）纵向裂缝发展纵向裂缝发展引起的破坏；引起的破坏；（2 2）劈裂破坏；）劈裂破坏；（3 3）垫垫板板下下砌砌体体局局部破坏。部破坏。2 2、局部均匀受压、局部均匀受压（1 1）套箍作用）套箍作用 作用作用：外围对内部的横向约束作用 应力应力：外部受拉，内部三向受压 效果效果：强度提高（2 2）影响套箍效果的因素）影响套箍效果的因素影响局部抗压强度的计算面积A0与局部受压面积Al之比提高系数的取值：影响局部抗影响局部抗压强强度的度的计算面算面积A A0 0 提高系数的限值：为避免周围部分在拉力作用下产生破坏。提高系数的限值：为避免周围部分在拉力作用下产生破坏。承载力计算公式：承载力计算公式：A0、AL取法见下页图3 3、梁端局部受压梁端局部受压（1）有效支承长度的概念）有效支承长度的概念有效支承长度有效支承长度a0，一般小于搁置长度a 一般情况取值一般情况取值 简支砼梁的简化简支砼梁的简化（2）上部荷载对梁端局部受压的作用）上部荷载对梁端局部受压的作用局部受压承载力计算公式局部受压承载力计算公式卸载拱 上部荷载传递特点：上部荷载传递特点：部分通过拱作用传至梁侧，部分通过拱作用传至梁侧，形成拱的作用。形成拱的作用。0 实际效应实际效应NL梁底应力图形完整系数；局部抗压强度提高系数。4 4、梁下设有刚性垫块梁下设有刚性垫块预制刚性垫块刚性垫块设计要点计算方法：刚性垫块：自梁边算起的垫块挑出长度不大于垫块厚度分类：预制垫块、现浇垫块和垫梁5 5、梁下设有柔性垫梁梁下设有柔性垫梁 计计算算公公式式Nl Nl h0 hb bb ymax 垫梁下的应力分布 垫梁的折算高度折算高度-为沿墙厚方向分布不均匀系数，1.0-0.5五、五、轴心受拉、受弯、受剪构件轴心受拉、受弯、受剪构件ft 砌体的轴心抗拉强度设计值，应按规范表采用 1、轴心受拉构件的承载力计算轴心受拉构件的承载力计算Nt 轴心拉力设计值2 2、受弯构件受弯构件M 弯矩设计值ftm 砌体的弯曲抗拉强度设计值，应按表采用W 截面抵抗矩（1）受弯构件的抗弯承载力计算）受弯构件的抗弯承载力计算2 2、受弯构件受弯构件V剪力设计值fV砌体的抗剪强度设计值b、h截面宽度、高度z内力臂，当截面为矩形时取z等于2h/3I截面惯性矩S截面面积矩（2）受弯构件的）受弯构件的抗剪承载力抗剪承载力计算计算3 3、受剪构件受剪构件沿通缝或沿阶梯形截面破坏时受剪构件的承载力应按下列公式计算:-剪压复合受力影响系数；3 3、受剪构件受剪构件 V 截面剪力设计值；A 水平截面面积，当有孔洞时，取净截面面积；fV 砌体的抗剪强度设计值，按表采用；对灌孔的混凝土砌块砌体取fvG 修正系数；0 永久荷载设计值产生的水平截面平均压应力；f 砌体的抗压强度设计值0/f 轴压比，且不大于0.8六、配筋砖砌体构件六、配筋砖砌体构件 1 1、网状配筋砖砌体构件、网状配筋砖砌体构件（1 1）受力性能）受力性能 网状配筋砌体网状配筋砌体：将钢筋设置在砖砌体灰缝内 工作原理工作原理：共同工作，砌体受压，钢筋受拉 效果效果：阻止横向变形发展，防止过早失稳 间接提高砌体受压承载能 受力全过程受力全过程：分为三个阶段第一阶段：加载至出现裂缝；第二阶段：裂缝发展，但很难形成连续缝；第三阶段：砖块开裂严重、压碎，一般不会形成1/2砖立柱。（2 2）设计计算公式）设计计算公式 六、配筋砖砌体构件六、配筋砖砌体构件2 2、组合砖砌体构件、组合砖砌体构件（1）受力性能：钢筋、混凝土或砂浆直接参与受压（2）计算公式轴心受压时：偏心受压时：公式确定中和轴远轴力侧钢筋的应力:六、配筋砖砌体构件六、配筋砖砌体构件3 3、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙由砖砌体和柱组成（1)1)受力性能受力性能共同工作：两者共同承担荷载，存在一定的内力重分布极限状态：砖砌体破坏时构造柱承载力并不能完全发挥。(2)(2)计算公式计算公式两部分迭加，但考虑柱的强度系数计算公式 L1L2l=(L1+L2)/2AnAcb11.3 混合结构房屋混合结构房屋墙、柱设计墙、柱设计前面介绍材料、构件本章将介绍房屋的重要部分：墙体7/12/2024横墙横墙承重方案承重方案纵墙纵墙承重方案承重方案纵横墙纵横墙承重方案承重方案内框架内框架承重方案承重方案11.3.1 混合结构房屋的布置方案混合结构房屋的布置方案11.3.2 房屋空间静力计算方案房屋空间静力计算方案房屋的静力计算，根据房屋的空间工作性能分为:刚性刚性方案、刚弹性刚弹性方案和弹性弹性方案三类。屋面承受荷载R后分成两部分：一部分R1通过屋面水平梁传给山墙；另一部分R2通过平面排架直接传给外墙的基础。1、弹性计算方案、弹性计算方案当山墙（横墙）间距很大时，屋面水平梁的水平刚度较小，值比较大。2、刚弹性计算方案、刚弹性计算方案当山墙（横墙）间距比较小时，屋面的跨度相对短一些，相应的水平刚度相对较大。楼板处的相对位移比弹性方案小一些。3、刚性构造方案、刚性构造方案 当山墙（横墙）间距更短时，由于屋面水平梁的水平刚度很大，可以当山墙（横墙）间距更短时，由于屋面水平梁的水平刚度很大，可以认为屋面没有水平位移。认为屋面没有水平位移。比较以上三种，刚性方案最好，尽量设计成刚性方案。屋盖类别屋盖类别刚性方案刚性方案刚弹性方案刚弹性方案弹性方案弹性方案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S3232S722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S2020S483冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖S1616S364、混合结构房屋静力计算方案划分、混合结构房屋静力计算方案划分刚性方案和刚弹性方案中横墙应当满足以下要求刚性方案和刚弹性方案中横墙应当满足以下要求:横墙中开有洞口时,洞口的水平截面面积应不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小于其高度，多层房屋的横墙长度，不小于其总高度的1/2；当不符合上述要求时，应对横墙的刚度进行验算；最大的水平位移不超过横墙总高度的1/4000。5 5、横墙的要求、横墙的要求11.3.3 墙柱的高厚比及墙体的构造措施墙柱的高厚比及墙体的构造措施一、墙柱的允许高厚比一、墙柱的允许高厚比 1、高厚比的定义、高厚比的定义 墙柱的高度与厚度之比称为高厚比高厚比。在进行墙体设计时必须限制其高厚比，保证墙体的稳定性和刚度。2、影响高厚比的主要因素、影响高厚比的主要因素n砂浆的强度等级；n横墙的间距；n构造支撑条件。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；n砌体的截面形式；n构件的重要性和房屋的使用条件。3、高厚比的验算、高厚比的验算 对于矩形截面墙、柱的高厚比应符合下列要求：式中，-墙柱的允许高厚比；-墙柱的计算高度。-的修正系数，说明见下页 非承重墙非承重墙 的修正系数的修正系数.当厚度为240mm时，；当厚度为90mm时，；当厚度在240mm和90mm之间时，插值。由门窗洞口的墙的由门窗洞口的墙的 修正系数修正系数：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。4、墙、柱的允许高厚比限值、墙、柱的允许高厚比限值 砂浆强度等级砂浆强度等级墙墙柱柱=M7.52617M52416M2.522155、带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算、带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算n当验算带壁柱墙的高厚比时，公式中的 h 应当改为折算厚度 ，确定计算高度时，s应当取相邻横墙的间距；n当构造柱截面宽度不小于墙厚时，h取墙厚，确定计算高度时，s应当取相邻横墙的间距，允许高厚比允许高厚比乘以提提高系数高系数n允许高厚比提高系数允许高厚比提高系数式中，系数。对于细石料、半细石料砌体，对于混凝土砌块、粗料石、毛料石及毛石砌体 其它砌体，为构造柱沿墙长方向的宽度；构造柱的间距。当 时，取 ，当 时，取二、防止墙体开裂的主要措施二、防止墙体开裂的主要措施1、墙体开裂的主要原因和部位、墙体开裂的主要原因和部位（1）墙体开裂的主要原因）墙体开裂的主要原因由于温度变化引起的；由于地基不均匀沉降引起的。（2）墙体开裂的主要部位）墙体开裂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；2、温度变化引起的墙体开裂、温度变化引起的墙体开裂（1）原因分析及典型裂缝）原因分析及典型裂缝 由于温度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;几种比较典型的裂缝几种比较典型的裂缝:n平屋顶下边外墙的水平裂缝和包角裂缝.n内外纵墙和横墙的八字裂缝n房屋错层处的局部垂直裂缝.如下图所示n房屋错层处的局部垂直裂缝房屋错层处的局部垂直裂缝.（2）防止温度引起的）防止温度引起的墙体开裂的措施体开裂的措施1)设置温度伸缩缝;2)在房屋顶层宜设置钢筋混凝土圈梁;3)优先采用装配整体式有檩体系钢筋混凝土瓦才屋盖、装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或加气混凝土屋盖；4）屋盖结构的上层设置保温层或隔热层；5）当房屋的楼盖或屋盖不在同一标高时，较低的屋盖或楼盖与顶层较高的部分的墙体脱开做成变形缝；3、防止地基不均匀沉降引起墙体开裂的主要措施、防止地基不均匀沉降引起墙体开裂的主要措施1）设置沉降缝。2）设置钢筋混凝土圈梁或钢筋砖圈梁；3）房屋应力求简单，横墙间距不宜过大；较长的房屋易设置沉降缝；4）合理安排施工程序，易先建较重的单元，后建较轻单元。11.1.4 11.1.4 刚性构造方案房屋墙柱计算刚性构造方案房屋墙柱计算一、承重纵墙计算承重纵墙计算1、计算简图、计算简图设计时取一段具有代表性的一段进行计算.计算简图如下竖向荷载作用下的计算简图为竖向的连续梁.由于楼板端部翘起作用，使梁端反力产生偏心，偏心距距墙边为0.4a0,所以墙体受弯；由于楼板使墙体截面削弱，故可以将该处简化成铰支座，以便于计算；水平荷载作用下简化成连续梁。一般取I-I、II-II、III-III和IV-IV截面为最不利截面：2、最不利截面的位置及内力计算、最不利截面的位置及内力计算I-I 截面截面，楼盖大梁的底面，该处的弯矩最大；如果上下墙体的厚度相同，则 纵向力的偏心距为：设计纵向力：II-II截面截面处，该处的弯矩虽然不是最大，但是截面面积较小。该处的弯矩：该截面的纵向力为纵向力偏心距为截面面积为 III-III截面截面 即窗口下边缘处，弯矩为该截面的纵向力为纵向力偏心距为IV-IV截面截面处即下层楼盖大梁底面处 截面承载力计算按轴心受压构件强度公式计算。3、外纵墙在风荷载作用下的计算、外纵墙在风荷载作用下的计算在水平风荷载作用下，计算单元可以看作一个竖向的连续梁，跨中和支座处的弯矩可以近似为对于刚性方案外墙，当洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3时，其层高不超过下表要求，屋面自重不小于 ，可以不考虑风荷载的影响。基本风压值层高(m)总高（m）0.44.0280.54.0240.64.0180.73.518二、二、承重横墙计算承重横墙计算n刚性构造方案房屋由于横墙间距不大，在水平荷载作用下，纵墙传给横墙的水平力对横墙的承载力计算影响很小，因此，横墙只需计算 垂直荷载作用下的承载力。1、计算简图、计算简图刚性方案的计算简图取1米宽的墙体作为计算单元。楼板削弱了墙体，将连接处视为铰支座。2、最不利截面位置及内力计算、最不利截面位置及内力计算由于是轴心受压，可以取IIIIII处为最不利截面，该截面处的轴向力为3、截面承载力计算、截面承载力计算n按轴心受压构件计算；n横墙上设有洞口时，取洞口中心线之间的墙体作为计算单元；n由楼面大梁作用于横墙时，应取大梁间距作为计算单元；n局部受压验算。11.4 11.4 其它结构构件设计其它结构构件设计一、过梁一、过梁 承受门窗洞口上部墙体的重量和楼盖传来的荷载的梁,称为过梁过梁。一般包括砖砌过梁砖砌过梁和钢筋混凝土过梁钢筋混凝土过梁.（见下图）1、过梁跨度的规定、过梁跨度的规定:钢筋砖过梁不超过1.5米;砖砌平拱不超过1.2米;对有较大振动荷载或可能产生不均匀沉降的房屋,应采用钢筋混凝土过梁.砌体结构n2、过梁的荷载、过梁的荷载n梁板荷载梁板荷载:对于砖和小型砌块砌体,当梁板下墙体的n高度 时（为过量的净跨），应计入梁板传来的荷载。当梁板下的墙体高度 时，不考虑梁板荷载。n墙体荷载墙体荷载：对砖砌体，当过梁上的墙体高度 时，应按墙体的均布自重采用；当墙体的高度 时，应按高度为 墙体的均布自重采用；对混凝土砌块砌体，当过梁上的墙体高度 时，应按墙体的均布自重采用；当墙体的高度 时，应按高度为 墙体的均布自重采用.3、过梁的设计、过梁的设计钢筋砖过梁：过梁跨中截面抗弯承载力计算如下钢筋混凝土过梁：按钢筋混凝土受弯构件计算。二、圈梁二、圈梁圈梁是沿建筑物外墙四周及纵横墙内墙设置的连续封闭混凝土梁。1、圈梁的作用、圈梁的作用增强房屋的整体性和墙体的稳定性，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响。2、混合结构房屋设置圈梁的规定、混合结构房屋设置圈梁的规定（1）对于车间、仓库、食堂等空旷的单层房屋：砖砌体房屋：檐口标高为5-8米时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于8米时，应增加设置数量；砌块及料石砌体房屋：檐口标高为4-5米时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于5米时，应增加设置数量；（2）宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋，且曾数为3-4层时，应在檐口标高处设置圈梁一道。当层数超过4层时，应在所有纵横墙上隔层设置；（3）多层砌体工业厂房，应每层设置现浇钢筋混凝土圈梁；（4）设置墙梁的多层砌体房屋应在托梁、墙梁顶面和檐口标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁，其他楼层处在所有纵横墙上每层设置。3、圈梁的构造要求、圈梁的构造要求（1）圈梁宜连续的设置在同一水平面上，并形成封闭状；当圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上不增设相同截面的附加 圈梁。附加圈梁与圈梁 的搭接长度不应小于其 中到中垂直间距的2倍，且不得小于1米。（2）纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接。刚弹性和弹性方案房屋，圈梁应与屋架、大梁等构件可靠连接；（3）钢筋混凝土圈梁的宽度宜于墙厚相同，当墙厚mm时，其宽度不宜小于2h/3。圈梁高度不应小于120mm。纵向钢筋不应少于410，绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋考虑，箍筋间距不应大于300mm.（4）圈梁兼作过量时，过量部分的钢筋应按计算用量另行增配；（5）圈梁在房屋的转角处转角处或纵横墙交接处纵横墙交接处应配置斜向加强筋。三、三、墙梁墙梁 由托梁和其上部的计算高度范围内的墙体所组成的组合结构称为墙梁墙梁。墙梁包括简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁。也可以分为承重墙梁和自承重墙梁。砌体结构挑梁是埋置在砌体结构中悬挑的钢筋混凝土梁。1、挑梁的受力特征和破坏形态、挑梁的受力特征和破坏形态 砌体和挑梁的工作可以分为以下几个阶段：（1）弹性工作阶段在外荷载达到倾覆破坏荷载的20%-30%，水平裂缝出现，在此之前为弹性阶段。四、四、挑梁挑梁（2）梁尾斜裂缝出现阶段 随着荷载的增加，挑梁上面水平裂缝也随之响起体内部发展，同时受压区长度逐渐减小，压应力值逐渐增大。一般梁尾出现斜裂缝时的荷载约为破坏荷载的80%左右。试验表明，在挑梁后部角以上的砌体和梁上砌体可以共同抵抗外倾覆荷载。（3）破坏阶段 一种是发生倾覆破坏；另一种是两下的砌体发生受压破坏。2、挑梁的倾覆破坏、挑梁的倾覆破坏砌体中钢筋混凝土挑梁的抗倾覆可以按下式计算：式中，为挑梁的抗倾覆力矩；为挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩倾覆力矩。挑梁的计算倾覆点至墙边缘的距离：（1）当 时：也可以近似取 且不大于（2）当 时，式中，挑梁埋入砌体的长度（mm）;计算倾覆点至外墙边缘的距离（mm）;挑梁的截面高度（mm）.挑梁的抗倾覆力矩计算可以按下式计算：式中，为挑梁的抗倾覆荷载，为挑梁尾部上不45度扩散角范围内内的砌体与楼面恒荷载标准值之和。3、挑梁下砌体局压承载力验算、挑梁下砌体局压承载力验算规范规定挑梁下砌体局压计算公式：式中，挑梁下的支撑压力，可以取 R为挑梁由荷载设计值产生的支座竖向反力；为梁端底面压应力图形的完整系数，取 为砌体局部抗压强度提高系数，挑梁为 丁字形墙体时，取为1.5；为一字形墙体 时，取为1.25 为挑梁下局部受压面积，