配筋砌体构件承载力课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,化学工业出版社,建筑结构设计原理,第二版课件,李章政,8/10/2024,1,第,12,章,配筋砌体构件承载力,12.1,网状配筋砖砌体受压承载力,12.2,组合砖砌体受压承载力,12.3,砖砌体和钢筋混凝土构造柱,组合墙受压承载力,12.4,配筋砌块砌体受压承载力,海到无边天作岸，山登绝顶我为峰,8/10/2024,2,12.1,网状配筋砖砌体受压承载力,网状配筋,配筋形式,水平灰缝内加入钢筋网片,网格尺寸,a,b,，竖向间距,s,n,钢筋作用,约束受压砌体横向变形，砌体三向受压,联结被竖向裂缝分割的小砖柱，避免过早失稳破坏,12.1.1,网状配筋砖砌体的受力特点,8/10/2024,3,网状配筋砖砌体轴心受压时受力特点,第一阶段,个别砖初始裂缝出现前，弹塑性变形阶段,开裂荷载约为破坏荷载的,60%75%,，高于无筋砌体,第二阶段,带裂缝工作，但裂缝发展缓慢,横向钢筋网之间形成细小竖向裂缝、斜裂缝，不能沿高度方向连通,第三阶段,部分开裂严重的砖压碎或脱落,不形成小砖柱失稳，承载力高于无筋砌体,8/10/2024,4,12.1.2,网状配筋砖砌体的构造要求,体积配筋率定义,竖向取一个,s,n,，钢筋面积,A,s,s,n,s,n,a,b,钢筋的体积,V,s,砌体的体积,V=,abs,n,体积配筋率,对于方格网：,a,=,b,8/10/2024,5,构造要求,体积配筋率：,0.1%,1%,；,钢筋网中钢筋直径宜采用,34mm,；,钢筋网中钢筋间距,a,、,b,，不应大于,120mm,，并不应小于,30mm,；,网的竖向间距,s,n,，不应大于,5,皮砖，并不应大于,400mm,；,砂浆强度等级不应低于,M7.5,；钢筋网应设置在砌体的水平灰缝中，灰缝厚度应保证钢筋上下至少各有,2mm,厚的砂浆层。,8/10/2024,6,12.1.3,网状配筋砖砌体的适用条件,钢筋效果影响因素,荷载偏心距,偏心距增大，受拉侧开裂,钢筋提高受压承载力的效果下降,构件高厚比,高厚比小，属于强度问题,高厚比增大，整体失稳破坏的可能性增大，钢筋作用下降,8/10/2024,7,网状配筋砖砌体的适用范围,偏心距不超过,截面核心,范围，,对矩形截面,e,/,h,0.17,构件高厚比,16,矩形截面,8/10/2024,8,抗压强度设计值,钢筋抗拉强度设计值,f,y,320MPa,时，仍采用,320MPa,承载力影响系数,也可查表,12-1,12.1.4,网状配筋砖砌体受压承载力,8/10/2024,9,承载力计算,对矩形截面构件，当轴向力沿长边方向偏心时：,长边方向按偏心受压计算,短边方向按轴心受压验算,当网状配筋砖砌体构件下端与无筋砌体交接时，尚应验算交接处无筋砌体的局部受压承载力。,8/10/2024,10,例,12.1,某网状配筋砖柱，采用,MU15,烧结普通砖、,M7.5,混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为,B,级。截面尺寸,370mm,490mm,，计算高度,4.9m,。承受内力设计值,N,=210kN,，,M,=14.7kN.m,（沿长边方向）。用,b,4,冷拔钢丝焊接网（,A,s,=12.6mm,2,，,f,y,=430MPa,），,a,=,b,=60mm,，,s,n,=300mm,。试验算该砖柱的承载力。,解：,长边方向偏心受压计算,m,2,0.2m,2,8/10/2024,11,MPa,mm,N,=210,kN,8/10/2024,13,短边方向轴心受压计算,MPa,kN,N,=210,kN,承载力满足要求！,8/10/2024,14,例,12.2,某房屋承重横墙厚,240mm,，,1,类环境，,计算高度,3.6m,，长度方向取,1m,墙体为计算单元，承受轴心压力设计值,N,=450kN,，,采用,MU10,烧结多孔砖、,M7.5,混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为,B,级。,试验算该墙的承载力。若不满足，请设计网状配筋。,解：,验算墙体轴心受压承载力,墙体承载力不满足要求,8/10/2024,15,体积配筋率满足要求,采用,b,4,冷拔钢丝焊接网（,A,s,=12.6mm,2,，取,f,y,=320MPa,），,a,=,b,=40mm,，,s,n,=300mm,。,设计网状配筋砖墙：,=1516,、,e,/,h,=0,N,=450,kN,满足要求！,无筋砖墙，若墙厚设计为,370mm,，也能满足要求！,8/10/2024,17,12.2,组合砖砌体受压承载力,组合砖砌体的受力特点,组合砖砌体的形式,砖砌体和钢筋混凝土面层组合,砖砌体和钢筋砂浆面层组合,组合砖砌体的受力特点,砖砌体、钢筋、混凝土（或砂浆）共同工作,提高砌体的承载力和延性,受力性能接近于钢筋混凝土,12.2.1,组合砖砌体受力特点和构造要求,8/10/2024,18,组合砖砌体构造要求,钢筋的保护层厚度,设计使用年限,50,年，混凝土面层钢筋的最小保护层厚度,环境类别,混凝土强度等级,C20,C25,C30,C35,最低水泥含量（,kg/m,3,）,260,280,300,320,1,20,20,20,20,2,25,25,25,3,40,40,30,4,40,40,5,40,钢筋砂浆面层组合砌体的钢筋保护层厚度宜比上表值增加,510mm,对安全等级为一级或设计使用年限大于,50,年的结构，钢筋保护层厚度应至少增加,10mm,8/10/2024,19,基本构造要求,面层混凝土宜采用,C20,，面层水泥砂浆强度等级不宜低于,M10,，砌筑砂浆的强度等级不宜低于,M7.5,。,砂浆面层的厚度，可采用,3045mm,。当面层厚度,45mm,时，其面层宜采用混凝土。,竖向受力钢筋宜采用,HPB300,，对于混凝土面层，亦可采用,HRB335,。,受压一侧钢筋配筋率：砂浆面层,0.1%,、混凝土面层,0.2%,受拉钢筋配筋率：,0.1%,竖向受力钢筋的直径不应小于,8mm,，净间距不应小于,30mm,8/10/2024,20,箍筋直径，不宜小于,4mm,及,0.2,倍受压钢筋直径，并不宜大于,6mm,。箍筋间距不应大于,20,倍受压钢筋直径及,500mm,，并不应小于,120mm,。,当组合砖砌体构件一侧的竖向受力钢筋多于,4,根时，应设置附加箍筋或拉结钢筋。,8/10/2024,21,对于截面长短边相差较大的墙体，应采用贯通墙体的拉结钢筋作为箍筋，同时设置水平分布钢筋。分布钢筋的竖向间距及拉结钢筋的水平间距均不应大于,500mm,；,组合砖砌体构件的,顶部和底部，以及,牛腿部位必须设置,钢筋混凝土垫块。,竖向受力钢筋伸入,垫块的长度，必须满足锚固要求。,8/10/2024,22,组合砖砌体的适用范围,无筋砌体受压构件截面限受或不经济时，可采用组合砖砌体,偏心距超过无筋砌体的限值（,e,0.6,y,）时，宜采用组合砖砌体,截面形式,墙柱矩形截面,T,形截面按矩形截面设计,12.2.2,组合砖砌体的适用范围,8/10/2024,23,12.2.3,组合砖砌体受压承载力,轴心受压破坏规律,竖向裂缝情况,第一批裂缝出现在砌体和钢筋混凝土（或钢筋砂浆）之间的连接处,砌体竖向裂缝发展缓慢,极限状态钢筋受力,面层混凝土压碎时，受压钢筋可屈服,面层砂浆压碎时，受压钢筋未屈服，强度不能充分利用。引进系数,s,考虑这一现象。,12.2.3.1,组合砖砌体轴心受压构件承载力计算,8/10/2024,24,组合砖砌体轴心受压承载力,s,受压钢筋强度系数，当为混凝土面层时,取,1.0,，当为砂浆面层时可取,0.9,com,稳定系数，由,和,查表,12-2,，且,f,c,混凝土轴心抗压强度设计值，见附表,13,。,如为砂浆面层，取同强度等级混凝土的轴心,抗压强度设计值的,70%,其值为,砂浆强度等级,M15,M10,M7.5,f,c,(,MPa,),5.0,3.4,2.5,f,y,钢筋的抗压强度设计值，见附表,6,。,8/10/2024,25,偏心受压类型和远侧钢筋应力,偏心受压类型,大偏心受压：,=,x,/,h,0,b,小偏心受压：,b,远侧钢筋应力,大,偏心,b,小偏心,b,钢筋,HPB300,HRB335,HRB400,b,0.47,0.44,0.36,12.2.3.2,组合砖砌体偏心受压构件承载力计算,8/10/2024,26,偏心受压承载力计算公式,或,受压区高度,x,，可按下式确定,大偏心受压，对称配筋时可由此式解,x,求解钢筋面积,8/10/2024,27,例,12.3,图示组合砖柱，面层混凝土强度等级为,C20,，砌体部分采用,MU10,烧结普通砖、,M7.5,混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为,B,级。截面尺寸,370mm,490mm,，计算高度,3.35m,。承受轴心压力设计值,N,=850kN,。试验算该砖柱的承载力。,解：,轴心受压组合砖砌体构件,m,2,0.2%,，满足要求,承载力验算,8/10/2024,29,例,12.4,组合砖柱的截面如图所示，计算高度,H,0,=7.4m,。砌体部分采用,MU10,烧结多孔砖、,M7.5,混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为,B,级。面层混凝土为,C20,，钢筋采用,HPB300,。,承受轴向压力设计值,N,=400kN,，弯矩设计值,M,=180kN.m,（沿长边方向作用）。对称配筋，试配置钢筋。,解,基本参数,8/10/2024,30,取,a,s,=,a,s,=35mm,x,假设大偏心受压,取等号,8/10/2024,31,x,大偏心受压,配筋计算,取等号，解得,8/10/2024,32,x,压筋面积,取,A,s,=725mm,2,对称配筋，两侧各配,3,18,，面积,763mm,2,箍筋直径,4mm,，每,4,皮砖一道（间距,240mm,）,8/10/2024,33,12.3,砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙承载力,承载力提高原理,弱框架约束,钢筋混凝土构造柱和圈梁组成弱框架,约束砌体的侧向变形，使墙体承载力提高,起作用的柱间距,构造柱间距在,2m,左右时，柱的作用充分发挥,当柱间距大于,4m,时，它对墙体受压承载力影响很小,8/10/2024,34,材料和构造要求,材料要求,砂浆强度等级不应低于,M5,构造柱混凝土强度等级不宜低于,C20,构造柱的尺寸及配筋要求,截面尺寸不宜小于,240mm,240mm,，厚度不应小于墙厚，边柱、角柱的截面宽度宜适当加大,纵向钢筋，对中柱,412,，边柱、角柱,414,箍筋，一般部位,6200,，楼层上下,500mm,范围内宜采用,6100,8/10/2024,35,其他方面的要求,组合砖墙房屋，应在纵横交接处、墙端部和较大洞口的洞边设置构造柱，其间距不宜大于,4m,。各层洞口宜设置在相应位置，并宜上下对齐；,组合砖墙的房屋应在基础顶面、楼层处设置现浇钢筋混凝土圈梁。圈梁截面高度不宜小于,240mm,；纵向钢筋不宜小于,4,12,，纵向钢筋应伸入构造柱内锚固；圈梁箍筋宜采用,6200,砖砌体与构造柱的连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔,500mm,设,2 6,的拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于,600mm,8/10/2024,36,组合砖墙轴心受压承载力计算,强度系数，当,l,/,b,c,50a,时砌块砌体房屋，材料强度提高一级,。,8/10/2024,41,配筋砌块砌体正截面承载力计算,轴心受压,偏心受压,偏心受压类型,HPB300,钢筋，,b,=0.57,HRB335,钢筋，,b,=0.55,HRB400,钢筋，,b,=0.52,大偏心受压,小偏心受压,8/10/2024,42,偏心受压承载力,大偏心受压,若,x,0.25,f,g,bh,时，取,N,=0.25,f,g,bh,The End,偏心受拉该项为,-0.22,N,8/10/2024,45,