新规范砌体结构.ppt

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,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,砌 体 结 构,主讲：韩燕,Tel:[phone],砌块,砖、石,用,砂浆粘结,砌体,砌体结构,（砖石结构）,混合结构,第一章 绪论,第二章 砌体材料及其力学性能,第三章 砌体结构的强度计算指标,第四章 无筋砌体构件的承载力计算,第七章 混合结构房屋其他结构构件设计,第五章,混合结构房屋的墙、柱设计,砌体结构的特点,优点：主要材料来源方便，易于就地取材,良好的耐火性，保温、隔热、隔声,化学稳定性、大气稳定性,施工时不需要特别的技术设备,造价低,抗压强度远大于抗拉、抗剪强度,缺点：强度低，需采用较大截面尺寸，尺寸大自重大,抗拉、抗弯、抗剪强度低，抗震性能差,手工砌筑，劳动量大，生产效率低,粘土砖浪费大量农田,示例：,古：,今：,第一章 绪论,国外砌体结构发展现状,前苏联是世界上最早建立砌体结构理论和设计方法的国家,我国砌体结构的最新发展,制定了相应的,砌体结构设计规范,，给出了在设计中采用,以概率论为基础的极限状态设计方法，并以分项系数的设计表达,式进行计算。,砌体结构的发展方向,积极开发节能环保型的新型建材,发展高强砌体材料,继续加强配筋砌体和预应力砌体的研究,加强砌体结构理论的研究,第一章 绪论,第二章 砌体材料及其力学性能,砌块,普通混凝土小型空心砌块,轻骨料混凝土小型空心砌块,石,材,料石,毛石,砖,烧结砖,烧结普通砖,烧结多孔砖,蒸压砖,蒸压灰砂砖,蒸压粉煤灰砖,混凝土砖,混凝土普通砖,混凝土多孔砖,2-1,块体,标准尺寸：,240mm115mm53mm,普通砖：,主要材料：黏土；页岩；煤矸石；粉煤灰,制作工艺：制坯,焙烧,孔洞率：,25,孔洞率：,25,35,（孔小而多）,【,若,40%,，空心砖,】,常用规格：,24011590,24019090,19019090,多孔砖：,主要材料：黏土；页岩；煤矸石；粉煤灰,制作工艺：焙烧；,烧结砖的物理特征,蒸压砖与混凝土砖的物理特征,蒸压砖：,制作工艺：硅酸盐；制坯,压制排气成型,高压蒸汽养护,灰砂砖：石灰（钙质）,+,砂（硅质）,粉煤灰砖：石灰或水泥（钙质）,+,粉煤灰（硅质）,+,石膏,混凝土砖：,多孔砖,：,孔洞率,30%,；承重,24011590,19019090,原料：水泥、砂、石；掺合剂、外加剂,制作工艺：搅拌,成型,养护,普通砖：,24011553,砌块的物理特征,普通混凝土小型空心砌块,基本原料：普通混凝土,规格尺寸：,390190190,空心率：,25,50%,优势：承重；正在推广,轻骨料混凝土小型空心砌块,基本原料：浮石、火山渣、陶粒,优势：保温，自重轻；正在推广,规格尺寸：,390190190,空心率：,25,50%,加气混凝土砌块,加气混凝土、泡沫混凝土,围护结构,石材的物理特征,料石,细料石：,已经细加工，规则；砌面凹深,10,截面宽、高,200,半细料石：,尺寸规格同细料石；砌面凹深,15,粗料石：,尺寸规格同细料石；砌面凹深,20,毛料石：,大致方正，一般未加工或稍加工,高度,200,，砌面凹深,25,毛石：,形状不规则；中部厚度,200,块材的强度等级,蒸压砖：,MU25,、,MU20,、,MU15,砌块：,MU20,、,MU15,、,MU10,、,MU7.5,、,MU5,烧结砖：,MU30,、,MU25,、,MU20,、,MU15,、,MU10,石材：,MU100,、,MU80,、,MU60,、,MU50,，,MU40,、,30,、,20,混凝土砖：,MU30,、,MU25,、,MU20,、,MU15,承重结构,自承重墙,空心砖：,MU10,、,MU7.5,、,MU5,、,MU3.5,轻集料混凝土砌块：,MU10,、,MU7.5,、,MU5,、,MU3.5,2-2,砂浆和灌孔混凝土,水泥砂浆：水泥砂水,（强度高，耐久；和易性、保水性差）,混合砂浆：掺有熟化石灰膏的水泥砂浆,（和易、保水性好；地上）,材料组成：胶结料、细集料、掺合料、外加剂、水,作用：粘结，衬垫，应力传递；隔气，保温,指标：强度等级；稠度,（和易性、流动性）,，分层度,（保水性）,种类：水泥砂浆、混合水泥砂浆，石灰砂浆；专用砂浆,专用砂浆：专门用于砌筑非烧结块材的砂浆,石灰砂浆：石灰,+,砂,（柔性；临时性砌体用）,砂浆,专用砂浆,优势：易于铺砌，灰缝饱满，粘结性好；保证砌筑质量,混凝土小型空心砌块和混凝土砖专用砂浆,种类：,蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖专用砂浆,石砌体专用砂浆,混凝土小型空心砌块和混凝土砖专用灌孔混凝土,砂浆强度等级,对于蒸压砖：,Ms15,、,Ms10,、,Ms7.5,、,Ms5.0,对于混凝土砖、砌块：,Mb20,、,Mb15,、,Mb10,、,Mb7.5,、,Mb5,轻集料混凝土砌块专用：,Mb10,、,Mb7.5,、,Mb5,对于石砌体：,M7.5,、,M5,、,M2.5,对于烧结砖：,M15,、,M10,、,M7.5,、,M5,、,M2.5,对于施工阶段新砌砌体（砂浆尚未硬化时）：强度为零,以,70.7mm 70.7mm 70.7mm,的立方体标准试块,块材和砂浆的选择,“因地制宜，就地取材”，尽量选择当地性能良好的块材和砂浆材料,根据设计计算选择强度等级适宜的块材和砂浆，以满足承载力的要求,保证砌体的耐久性,地面以下或防潮层以下的砌体，,潮湿房间的墙，所用材料的最低强度等级尚应符合表,1,的要求,耐久性：保证砌体在长期使用过程中具有足够的承载力和正常使用性能,表,1,地面以下或潮湿层以下的砌体，潮湿房间的墙，所用材料的最低强度等级,潮湿程度,稍潮湿的,很潮湿的,含水饱和的,烧结普通砖,混凝土砌块,石材,水泥砂浆,MU15,MU20,MU20,MU20,MU20,MU25,MU7.5,MU10,MU15,MU30,MU30,MU40,M5,M7.5,M10,混凝土普通砖,蒸压普通砖,2-3,砌体的分类和应用,配筋混凝土空心砌块砌体,烧结普通砖 烧结多孔砖,混凝土砖 混凝土多孔砖,非烧结硅酸盐砖,混凝土小型空心砌块,轻骨料混凝土小型空心砌块,料石砌体，毛石砌体,毛石混凝土砌体,网状配筋砖砌体,配筋砌体横向配筋砌体,配筋砌体组合砖砌体,外包式组合砖砌体,内嵌式组合砖砌体,配筋砌体配筋混凝土空心砌块砌体,2,4,砌体的受压性能,引言,砌体的受压工作性能与单一匀质材料有明显区别，由于砂浆铺砌不均匀等因素，块体的抗压强度不能充分发挥，使砌体的抗压强度一般低于单个块体的抗压强度。,从砌体开始受压到单块砖出现裂缝。出现第一条（或第一批）裂缝时的荷载约为破坏荷载的,50%,70%,，此时如果荷载不增加，裂缝也不会继续扩大,随着荷载的继续增加，原有裂缝不断扩展，同时产生新的裂缝，这些裂缝沿竖向形成通过几皮砖的连续裂缝（通缝）。此时即使荷载不再增加，裂缝仍会继续发展，其荷载约为破坏荷载的,80%,90%,再增加荷载，裂缝迅速开展，其中几条连续的竖向裂缝把砌体分割成一个个单独的半砖小柱，整个砌体明显向外鼓出。最终砌体丧失承载力而破坏,砌体受压试验研究,试块：,240mm*370mm*720mm,单砖在砌体中受力状态分析,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,1),单砖处于压、弯、剪复合受力状态,2),砌体竖向受压时，要产生横向变形，块体和砂浆相互约束,3),砌体的竖向灰缝不可能完全填满，截面积减损、粘结力不能保证，其上砖内产生横向拉应力和剪应力的应力集中，引起砌体强度的降低,。,为什么？,砌体的抗压强度块体的抗压强度,（,MU30,，,M15 3.94MPa,）,块体受力复杂,受压强度不能充分发挥,影响砌体抗压强度的主要因素,1.,块体和砂浆的强度,2.,块体形状、尺寸、平整度,3.,砂浆的性能,4.,砌筑质量,块体和砂浆的强度（最主要的因素,）,块体强度,(,以砖为例,),：,砖强度与砖砌体强度之间有很大的区别,砖不平整，砂浆厚度与密实度不均匀，砖与砂浆横向变形能力差异，竖向灰缝上砖内的应力集中，试验上的差异,(,尺寸效应、砂浆材料,),等。,砌体强度与砖强度的方根成正比。砖的强度越高，砌体的抗压强度也越高，但在砌体中的利用率越低，一般在,15-60,之间变化。,砂浆强度,：,当砖强度一定时，砌体强度随砂浆强度而线形增长,(,不成正比，砌体强度的增长落后砂浆强度的增长很多,),。砂浆的强度越高，砖在砌体中的利用率越高。,块体形状、尺寸、平整度,尺寸：高度，长度,弯剪应力，强度（）,形状与平整度,弯剪应力，强度,砂浆的性能,水泥砂浆：流动性和保水性差,砌体的抗压强度平均降低,10%,砂浆的变形性能：,砂浆的强度等级,压缩变形,块体的应力复杂,砌体的抗,压强度,流动性和保水性：,砂浆的流动性、保水性,灰缝厚度均匀性、密实度,块体应力复杂程度,砌体的抗压强度,砌筑质量,砌筑质量有助于改善砌块的受力性能：,润砖,增加粘结力,水平灰缝的厚度,控制砂浆的横向变形，,8-12mm,水平灰缝的饱满度,水平灰缝的平整度,竖向灰缝的饱满度 搭砌方式,一顺一丁，梅花丁，三顺一丁的砌筑方法质量较好，不得采用包心砌法,施工质量控制等级,一般多层房屋按,B,级控制，配筋砌体不允许采用,C,级,各类砌体的抗压强度平均值,k,2,砂浆强度影响的修正系数,k,1,与块体类别有关的参数,f,m,砌体轴心抗压强度平均值（,MPa,）,f,1,、,f,2,分别为块体、砂浆的抗压强度平均值（,MPa,）,注,1,k,2,在表列条件以外时均等于,1,。,2,混凝土砌块砌体的轴心抗压强度平均值当,f,2,10MPa,时，应乘系数,1.1-0.01f,2,，,MU20,的砌体应乘系数,0.95,，且满足,f1,f,2,，,f,l,20MPa,。,公式特点,(1),主要取决因素,-f,1,-f,m,与,f,1,的方根成正比,(,以砖砌体为例,),1),砖强度的利用率随砖强度的提高而降低,常用材料范围内，砖强度的利用率在,15-60,之间，并随砖强度,的提高而降低，砖强度提高,4,倍，砌体强度只提高,2,倍。,2),砂浆的强度越高，砖强度的利用率越高,(2),其次影响因素,-f,2,1),低强度砂浆中，砖强度的利用率很低,2),砌体强度随砂浆强度而线性增长，但砌体强度的增长落后于砂浆,强度的增长很多。,如：,f,2,=1MPa,，,f,m,=0.835f,1,；,f,2,=15MPa,，,f,m,=1.6f,1,即,f,2,增加,15,倍，,f,m,仅增加,1.92,倍。,(3)k,1,与,(4)k,2,低强度砂浆横向变形大，故修正。,公式特点,2,5,砌体的抗拉、抗弯、抗剪性能,砌体的抗拉性能,计算中仅考虑水平灰缝中的粘结力，而不考虑竖向灰缝的粘结力。,b),沿块体和竖缝,a),沿齿缝,c),沿通缝,不允许出现,抗弯,a),沿齿缝截面,b),沿块体和竖向灰缝截面,c),沿通缝,沿阶梯形缝破坏是地震中墙体最常见的破坏形式,a),沿水平灰缝,b),沿齿缝,c),沿阶梯形缝,抗剪,砌体拉、弯、剪平均强度计算公式,轴心抗拉,强度平均值,弯曲抗拉强度平均值,抗剪强度,平均值,f,t,m,=k,3,f,2,f,tm,m,=k,4,f,2,f,v,m,=k,5,f,2,k,3,k,4,k,5,沿齿缝,沿通缝,2,6,砌体的变形性能,1.,短期一次加载下的应力应变曲线,2.,砌体在长期荷载作用下的变形,3.,砌体的变形模量,4.,砌体的切变模量,5.,砌,体的线膨胀系数、收缩率和摩擦因数,短期一次加载下的应力应变曲线,砌体是弹塑性材料，从受压一开始，应力应变就不成直线变化。,随着荷载的增加，变形增长逐渐加快。在接近破坏时，荷载很少增,加，而应变急剧增长。所以对砌体来说，应力应变是一种曲线变化规,律。,短期一次加载下的应力应变曲线的关系式,砌体在长期荷载作用下的变形,瞬时变形,变形,徐变变形,时间,砌体在长期荷载作用下的变形,影响因素：,与砌体承受的不变应力有关,与加载时砌体的龄期有关,与砌体种类有关,砂浆层的厚度不宜过大,砌体的变形模量,切线弹性模量,E,t,初始弹性模量,E,0,割线弹性模量,E,E,t,反应了砌体受荷任意应力状况应力和应变的关系，常用于研究砌体材料的力学性能，在工程设计中不便应用,工程中（除石砌体）,取：,E=0.8E,0,作为,砌体的弹性模量,E,0,反应了砌体应力很小时应力和应变的关系，常用于研究砌体材料的力学性能，在工程设计中不便应用,砌体弹性模量（,MPa,）,砌体种类,砂浆强度等级,M10,M7.5,M5,M2.5,烧结普通砖、烧结多孔砖砌体,1600f,1600f,1600f,1390f,混凝土普通砖、混凝土多孔砖砌体,1600f,1600f,1600f,-,蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖砌体,1060f,1060f,1060f,-,非灌孔混凝土砌块砌体,1700f,1600f,1500f,-,粗料石、毛料石、毛石砌体,-,5650,4000,2250,细料石砌体,-,17000,12000,6750,砌体的切变模量,G=E/2(1+,),式中：,泊松系数，一般砖砌体取,0.15,。,则,G=E/2(1+,)=0.43E,规范近似取：,G=0.4E,砌体的线膨胀系数、收缩率和摩擦因数,砌体的线膨胀系数,温度变化引起砌体膨胀、收缩变形。当这种变形受到约束时，砌体,会产生附加内力、附加变形及裂缝。当计算这种,附加内力及变形裂缝,时，砌体的线膨胀系数是重要的参数。,砌体的收缩率,砌体吸水膨胀，失水干缩，产生变形。对于烧结块材砌体，干缩变,形较小，而,非烧结块材砌体,，如混凝土砌块、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰,砖等砌体，,则会产生较大的干缩变形,，其特点是早期发展快，,28d,大约完,成,50%,，以后逐渐变慢至几年后停止。,干缩后的材料在受潮后仍然会发生,膨胀，失水后再次发生干缩变形,(,其收缩率约为第一次的,80%),。,因干缩变形造成的墙体裂缝有时是相当严重的，不可忽视。,砌体的摩擦系数,滑移面因法向压力而产生摩擦阻力。摩擦阻力的大小与法向压力及,摩擦系数有关。摩擦系数的大小与摩擦面的材料及其干湿状态有关。,设计方法：,基于概率理论的,极限状态设计法,度量标准：,可靠度指标,设计工作：,验算承载能力、整体稳定性,安全性,采取结构措施,适用性、耐久性,承载能力极限状态设计基本原则,设计原则,第三章 砌结构的强度计算指标,承载力设计时荷载效应最不利组合,由可变荷载效应控制的组合：,由永久荷载效应控制的组合：,结构构件整体稳定性验算原则,由可变荷载效应控制的组合：,由永久荷载效应控制的组合：,某些系数取值原则,结构安全系数,1.1,（一级）、,1.0,（二级）、,0.9,（三级）,考虑设计使用年限引入的系数,1.0,（,50,年）、,1.1,（,100,年）,可变荷载分项系数,可变荷载组合值系数,0.7,（一般）、,0.9,（书库、电梯机房）,3,2,砌体的抗压强度设计值,（一）砌体强度标准值,f,k,f,m,砌体的强度平均值,f,砌体强度的标准差,f,砌体强度的变异系数，除石砌体外变异系数取,0.17,，所以,f,k,=0.72f,m,（二）砌体强度设计值,f,f,：,f,k,=f,m,-1.645,f,=f,m,(1-1.645,f,),f=,f,k,/,f,砌体结构的材料性能分项系数，一般情况下，宜按施工质量控制等级为,B,级考虑，取,=,l.6,；,当为,C,级时，取,=,1.8,；,当为,A,级时，取,=1.5,。,表,3-3,烧结砖砌体抗压强度设计值（,MPa,）,砖块,强度等级,砂浆强度等级,砂浆强度,M15,M10,M7.5,M5,M2.5,0,MU30,3.94,3.27,2.93,2.59,2.26,1.15,MU25,3.60,2.98,2.68,2.37,2.06,1.05,MU20,3.22,2.67,2.39,2.12,1.84,0.94,MU15,2.79,2.31,2.07,1.83,1.60,0.82,MU10,-,1.89,1.69,1.50,1.30,0.67,注,烧结多孔砖：当孔洞率大于,30%,时，应乘以,0.9,混凝土普通砖和多孔砖,砌体抗压强度设计值（,MPa,）,混凝土普通砖和多孔砖,块体,强度等级,砂浆强度等级,砂浆强度,Mb20,Mb15,Mb10,Mb7.5,Mb5,0,MU30,4.61,3.94,3.27,2.93,2.59,1.15,MU25,4.21,3.60,2.98,2.68,2.37,1.05,MU20,3.77,3.22,2.67,2.39,2.12,0.94,MU15,-,2.79,2.31,2.07,1.83,0.82,3-4,蒸压砖砌体抗压强度设计值（,MPa,）,砖,强度等级,砂浆强度等级,砂浆强度,M15,M10,M7.5,M5,0,MU25,3.60,2.98,2.68,2.37,1.05,MU20,3.22,2.67,2.39,2.12,0.94,MU15,2.79,2.31,2.07,1.83,0.82,注,当采用专用砂浆砌筑时，其抗压强度设计值按表中数值采用,单排孔混凝土砌块和轻集料混凝土砌块对孔砌筑砌体抗压强度设计值（,MPa,）,砖块,强度等级,砂浆强度等级,砂浆强度,Mb20,Mb15,Mb10,Mb7.5,Mb5,0,MU20,6.30,5.68,4.95,4.44,3.94,2.33,MU15,-,4.61,4.02,3.61,3.20,1.98,MU10,-,-,2.79,2.50,2.22,1.31,MU7.5,-,-,-,1.93,1.71,1.01,MU5,-,-,-,-,1.19,0.70,注,1.,对独立柱或厚度为双排组砌的砌体，应按表中数值乘,0.7.,。,2.,推,T,形截面墙体、柱，应按表中数值乘以,0.85,。,1,、对无筋砌体构件，其截面面积,0.3m,2,时：,A+0.7,对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积,0.2m,2,时：,A+0.8,2,、当砌体用强度等级小于,M5.0,的水泥砂浆砌筑时：抗压强度,0.9,，,抗剪强度、轴心抗拉强度、弯曲抗拉强度,0.8,3,、当施工质量控制等级不为,B,级时：,C,级,0.89,，,A,级,1.05【1.8,1.6,1.5】,4,、当验算施工中房屋的构件时：,1.1,砌体强度设计值调整系数,5,、当验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体的强度和稳定性时：,M0,3,3,砌体的轴心抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度设计值,适用对象：单排孔混凝土砌块灌孔砌体,适用条件：对孔砌筑；,灌孔混凝土强度等级不应低于,Cb20,；,灌孔率不应小于,33%,未灌孔的混凝土砌块砌体的抗压强度设计值,用于灌孔的混凝土的轴心抗压强度设计值,混凝土砌块的孔洞率,灌孔率灌孔面积,孔洞面积,3,4,灌孔砌块砌体的抗压强度及抗剪强度设计值,灌孔混凝土砌块砌体抗压强度设计值,灌孔混凝土砌块砌体抗剪强度设计值,灌孔混凝土砌块砌体的弹性模量,第四章 无筋砌体构件的承载力计算,墙、柱,矩形,T,形,一,、概述,1,、分类,2,、截面形式,3,、计算类型,全截面受压计算,局部受压计算,N,N,N,受压构件,偏心,受压,轴心,受压,单向偏心,受压,x,y,x,y,双向偏心,受压,x,y,x,y,x,y,x,y,4-1,无筋砌体受压构件,二、受力分析,随着偏心距的增大构件所能承担的纵向压力明显下降,矩形截面：,T,形或其他形状截面：,h,相应方向边长,A,砌体截面面积,f,砌体抗压强度设计值,偏心影响系数,e,轴向力偏心矩,i,截面的回转半径,I,截面沿偏心方向的惯性矩,h,T,代替,h,h,T,折算厚度，,引进偏心 影响系数,（一）,、,受压短柱,纵向弯曲的影响,偏心距,e,附加偏心距,e,i,+,e=0,矩形截面,轴心受压的纵向弯曲系数,规范中考虑纵向弯曲和偏心距影响的系数：,与砂浆强度等级有关的系数,当砂浆强度等级,M5,时，,=0.0015,当砂浆强度等级为,M2.5,时，,=0.002,当砂浆强度为零时，,=0.009,二、受力分析,（二）,、,受压长柱,三、受压构件承载力计算公式,A,截面面积，对各类砌体均应按毛截面计算,（一）考虑,的影响,N,轴向力设计值,f,砌体抗压强度设计值,按,砌体结构设计规范,采用,矩形截面,T,形截面,H,0,h,不同砌体材料的高厚比修正系数,受压构件的计算高度，按,砌体结构设计规范,矩形截面轴向力偏心方向的边长，当轴心受压时为截面较小边长,高厚比,和轴向力偏心距,e,对受压构件承载力的影响系数,房屋类别,柱,带壁柱墙或周边拉结的墙,排架方向,垂直排架方向,s,2,H,2,H,s,H,sH,无吊车的多层房屋,多跨,弹性方案,1.25,H,1.0,H,刚弹性方案,1.10,H,1.0,H,刚性方案,1.0,H,1.0,H,0.4,s,+0.2,H,0.6,s,构件高度,H,确定原则,1,、一般层：为楼板或其他水平支点间的竖向距离；,2,、底层：为本层顶部楼板顶面到构件下端支点间的竖向距离。,3,、下端支点位置：可取在基础顶面；若基础埋置较深且有刚性地坪，,可取在室外地面以下,500mm,处。,（二）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，还应对较小边长方向按轴心受压进行验算，即：,（三）,e,的限值,y,截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离,1,、修改构件截面尺寸和形状（如；增加墙垛）,2,、设置具有中心装置的垫块或缺口垫块,当轴向力的偏心距超过规定限值（）时，可采取以下措施：,三、受压构件承载力计算公式,四、例题,截面为,bh=490mm620mm,的砖柱，采用,MUl0,砖及,M5,混合砂浆砌筑，施工质量,控制等级为,B,级，柱的计算长度,H,0,=7m,；,柱顶截面承受轴向压力设计值,N=270kN,，,沿截面长边方向的弯矩设计值,M=8.4kNm,；,柱底截面按轴心受压计算。试验算该,砖柱的承载力是否满足要求（,砖砌体的重力密度,=18kN/m,3,）,?,四、例题,截面尺寸为,1000mml90mm,的窗间墙，计算高度,H,0,=3.6m,，,采用,MUl0,单排孔,混凝土小型空心砌块对孔砌筑，,M5,混合砂浆，承受轴向力设计值,N=125kN,，,偏心距,e=30mm,，,施工质量控制等级为,B,级，试验算该窗间墙的承载力。若施工,质量控制等级降为,C,级，该窗间墙的承载力是否还能满足要求,?,fA=0.352,1.980.1910,6,=132.4k,NN=125kN,，,满足要求,【,解,】,(1),施工质量控制等级为,B,级,A1.0,0.19=0.19m,2,f=0.892.22=1.98N/mm,2,=,H,0,/h=1.13600/190=20.84,e/h=30/190=0.158,e=30mm0.6y=0.6,190/2=57mm,(2),施工质量控制等级为,C,级,砌体抗压强度设计值应予降低,f=1.98,0.89=1.76N/mm,2,fA,0.352,1.76,0.19,10,6,=117.7kNN=1,25kN,，,不满足要求,a,=0.7+0.19=0.89,查表得,=0.352,四、例题,如图所示带壁柱砖墙，采用,MU10,砖、,M7.5,混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为,B,级，计算高度,H,0,=5m,，,试计算当轴向力作用于该墙截面重心,O,点及,A,点时的承载力。,+0.240.25(0.321-0.125),2,=0.00434m,4,【,解,】(1),截面几何特征值计算,截面面积：,A=1,0.24+0.24,0.25=0.3m,2,取,a,=1.0,截面重心位置：,y,1,=(1,0.240.12+0.240.250.365)/0.3,=0.169m=169mm,y,2,=0.49-0.169=0.321m=321mm,截面回转半径：,截面惯性矩,:,I=1,0.24,3,/12+1,0.24,(0.169-0.12),2,+0.24,0.25,3,/12,T,形截面的折算厚度：,h,T,=3.5i=3.5,0.12=0.42m=,420mm,四、例题,【,解,】,(2),轴向力作用于截面重心,O,点时的承载力,=,H,0,/h,T,=1.05000/420=11.90,查表,=0.823,查,规范,得,1.69MPa,则承载力为：,N=fA=0.823,1.690.310,6,=417.3kN,(3),轴向力作用于,A,点时的承载力,e=169-100=69mm f,1.0,二、局部均匀受压承载力计算,N,L,局部受压面积上荷载设计值产生的轴向力,N,L,f,A,L,三、梁端支承处砌体局部受压,（一）梁端有效支承长度,a,0,h,c,梁的截面高度,(mm),f,砌体抗压强度设计值（,N/mm,2,）,a,实际支承长度,三、梁端支承处砌体局部受压,(,二,),上部荷载对局部抗压的影响,内拱卸荷,结论：在一定范围内，上部荷载对局部抗压有提高作用，但超过一定范围后，这种有利影响降低。即：当,A,0,/A,L,3,时，不考虑上部荷载影响。,三、梁端支承处砌体局部受压,(,三,),梁端支承处砌体的局部受压承载力计算,N,0,+N,L,A,L,上部荷载折减系数，,=1.5-0.5A,0,/A,L,，当,A,0,/A,L,3,时，取,=0,；,N,0,由上部荷载设计值产生的轴向力，,N,0,0,A,L,；,N,L,梁端荷载设计值产生的支承压力；,梁端底面应力图形的完整系数，一般可取,0.7,，对于过梁和墙梁可取,1.0,。,0,上部平均压应力设计值；,若不,满足，怎么办？,增大局部受压面积,A,L,（梁,端设,垫块或垫梁）,四、梁下设有刚性垫块,N,0,+N,L,1,A,b,N,0,垫块面积,A,b,内上部轴向力设计值；,N,0,=,0,A,b,垫块上,N,0,及,N,L,合力的影响系数，应采用,规范,D.0.1,条取,值：,1,垫块外砌体面积的有利影响系数，,1,=0.8,1,A,b,垫块面积；,A,b,=a,b,b,b,b,b,垫块的宽度,垫块,t,b,垫块的高度,a,b,垫块伸人墙内的长度,垫块上,N,l,合力点位置可取,0.4a,0,处,1,刚性垫块,a,0,计算公式的系数,刚性垫块上表面梁端有效支承长度,a,0,计算公式：,1,、,(b,b,-b)/2t,b,，,t,b,180mm,a,b,a,0,+,t,b,2,、在带壁柱墙的壁柱内设刚性垫块时，其计算面积应取壁柱范围内的面积，而不应计算翼缘部分，同时壁柱上垫块伸人翼墙内的长度不应小于,120mm,；,3,、当现浇垫块与梁端整体浇注时，垫块可在梁高范围内设置,五、刚性垫块的构造要求：,六、例题,一钢筋混凝土柱截面尺寸为,250mm250mm,，支承在厚为,370mm,的砖墙上，作用位置如图所示，砖墙用,MU10,烧结普通砖和,M5,水泥砂浆砌筑，柱传到墙上的荷载设计值为,120KN,。试验算柱下砌体的局部受压承载力。,【,解,】,局部受压面积,250250,62500mm,2,局部受压影响面积,（,250,2370,）,370,366300mm,2,砌体局部抗压强度提高系数,砌体局部受压承载力为,1.771.562500,=165937 N=165.9kN120kN。,砌体局部受压承载力满足要求。,查表得,MU10,烧结普通砖和,M5,水泥砂浆砌筑的砌体的抗压强度设计值为 ,1.5MPa,六、例题,如右图所示的钢筋混凝土梁，截面尺寸,b,h,=250mm500mm,，,支承长度,a=240mm,，,支座反力设计值,N,l,=70kN,，,窗间墙截面尺寸,1200mm240mm,，,采用,MUl0,砖、,M5,混合砂浆砌筑,梁底截面处的上部荷载设计值,150kN,，,试验算梁底部砌体的局部受压承载力。,钢筋混凝土梁,A,L,=0.7,1.59,1.50,45650=76.2kNN,l,=70kN,，,满足要求。,【,解,】,查,规范,，,f=1.50MPa,取a,0,=182.6mm,A,L,=a,0,b=182.6,25045650mm,2,A,0,=240,(250+2,240)=175200mm,2,A,0,/A=175200/45650=3.8383,取,=0(,即不考虑上部荷载,),，取,=1.59,若,N,l,=90kN,，,怎么办？,六、例题,在上例中若,N,l,90kN,，,其他条件不变，设置刚性垫块，试验算局部受压承载力。,N/mm,2,0,/f=0.52/1.50=0.35,查表,1,=5.93,【,解,】,由上例计算结果可知，当,N,l,90kN,时，梁下局部受压承载力不满足要求。设预制垫块尺寸为,a,b,b,b,=240mm,600mm,垫块高度为,180mm,，,满足构造要求。则,A,L,=A,b,=a,b,b,b,240600144000mm,2,A,0,/A,L,=259200/144000=1.8,1,=0.8,=0.8,1.313=1.05,1,上部荷载产生的平均压应力：,因为,600+2,240=1080mm,NN,0,+N,l,=165kN,N,l,合力点至墙边的位置为,0.4a,0,=0.4,108.3=43.3,mm,N,l,对垫块重心的偏心距为,e,l,120-,43.3=76.7,mm,垫块承重的上部荷载为,N,0,0,A,b,=0.52,144000,75kN,作用在垫块上的轴向力,N,N,0,+N,l,75+90,165kN,轴向力对垫块重心的偏心距,e=N,l,e,l,/(N,0,+N,l,)=90,76.7/(75+90)=41.8mm,e/a,b,=41.8/240=0.174,查表,(,3),=0.732,满足要求,某带壁柱窗间墙，采用蒸压灰砂砖,MU10,、水泥混合砂浆,M7.5,砌筑，施工质量控制等级,B,级。墙截面尺寸如图所示。墙上支承截面尺寸为,200mm650mm,的钢筋混凝土梁，梁端搁置长度为,370mm,，梁端支承压力设计值为,90kN,，上部轴向力设计值为,105kN,，验算梁端支承处砌体局部受压承载力,。,如右图所示的钢筋混凝土梁，截面尺寸,b,h,=200mm550mm,，,支承长度,a=240mm,，,支座反力设计值,N,l,=505kN,，,窗间墙截面尺寸,1200mm240mm,，,采用,MUl0,砖、,M2.5,混合砂浆砌筑,施工质量控制等级,B,级。,梁底截面处的上部荷载设计值,160kN,，,试验算梁底部砌体的局部受压承载力。,A,L,=0.7,1.60,1.30,41140=59.90kN,N,l,=50kN,，,满足要求。,【,解,】,查,规范,，,f=1.30MPa,取,a,0,=205.7mm,A,L,=a,0,b=,205.7,200,41140mm,2,A,0,=240,(200+2,240)=163200mm,2,A,0,/A,L,=163200/41140=3.9673,取,=0(,即不考虑上部荷载,),，取,=1.60,4-3,砌体受拉、受弯及受剪承载力计算,一、轴心受拉构件（例：圆形水池、筒仓）,圆形水池,W,截面抵抗距,f,t,砌体的轴心抗拉强度设计值,N,t,轴心拉力设计值,二、受弯构件（例：过梁、挡土墙）,1,、受弯承载力,2,、受剪承载力,M,弯矩设计值,f,tm,砌体的弯曲抗拉强度设 计值,Vf,V,bZ,V,剪力设计值,f,v,砌体的抗剪强度设计值,b,、,h,截面的宽度和高度,Z,内力臂，,Z=I/S,，,当截面为矩形时，取,Z=2h/3,I,、,S,截面的惯性矩和面积矩,受弯,构件,M,f,tm,W,N,t,f,t,A,三、受剪构件,在无拉杆拱的支座截面处，由于拱的水平推力，将使支座沿水平灰缝受剪。在受剪构件中，除水平剪力外，往往还作用有垂直压力。,因此，砌体沿水平灰缝的抗剪承载力，取决于沿砌体灰缝截面破坏时的抗剪承载力和作用在截面上的垂直压力所产生摩擦力的总和。试验研究表明，当构件水平截面上作用有压应力时，砌体抗剪承载力有明显地提高，计算时应考虑剪压的复合作用。,V(,V,+,0,)A,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,f,v,砌体的抗剪强度设计值，对灌孔的混凝土砌块砌体取,f,vG,0,永久荷载设计值产生的水平截面平均压应力,剪压复合受力影响系数,修正系数,沿通缝或阶梯截面破坏时受剪构件的承载力,:,当 时，砖砌体、多孔砖砌体取,0.60,，混凝土砌块 砌体取,0.64,；,当 时，砖砌体、多孔砖取,0.64,，混凝土砌块砌体取,0.66,；,当 时，,当 时，,当,G,=1.2,及,G,=1.35,时,值,一矩形浅水池，壁高,H=1.4m,，,壁厚,490mm,，,采用,MUl0,砖、,M10,混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为,B,级，不考虑池壁自重产生的不很大的垂直应力，试验算池壁的受弯承载力。,四、例题,满足要求,【,解,】,查表得,f,tm,=0.17MPa,取,lm,宽池壁计算,W=bh,2,/6=1000,490,2,/6=4,10,7,mm,3,池壁承受三角形分布的水压力，按上端自由、,下端嵌固的悬臂构件计算,M=H,3,/6=10,1.4,3,/6=4.57kN,m/m,f,tm,W=0.17,410,7,=6.810,6,N,mm=6.8kNmM=4.57kNm,池壁底部承受的弯矩为,(,取水的重力密度,=10kN/m,3,),：,某拱式砖过梁，如图所示，已知拱式过梁在拱座处的水平推力标准值,V=15kN,(,其中可变荷载产生的推力,12,kN,),作用在,1-1,截面上由恒载标准值引起的纵向力,Nk,=20kN;,过梁宽度为,370mm,窗间墙厚度为,490mm,墙体用,MU10,烧结粘土砖、,M5,混合砂浆砌筑。,试验算拱座截面,1,1,的受剪承载力。,解,:,受剪截面面积,A=370,490,181300mm,2,0.3m,2,1,、当由可变荷载起控制的情况，即,取的荷载分项系数组合时，该墙段的正应力,截面,1-1,受剪承载力调整系数,MU10,砌体，,M5,砂浆,f,=1.5 N/mm,2,砌体抗剪,设计值,f,v=0.11N/mm,2,2,当由永久荷载控制的情况下即,取的荷载分项系数组合时，该墙段的正应力,f,v,=0.11N/mm,2,本章小结,（,1,）无筋砌体受压构件按照高厚比的不同以及荷载作用偏心距的有无，可分为轴心受压短柱、轴心受压长柱、偏心受压短柱和偏心受压长柱。在截面尺寸和材料强度等级一定的条件下，在施工质量得到保证的前提下，影响无筋砌体受压承载力的主要因素是构件的高厚比 和相对偏心距（,e/h,）。,砌体规范,用影响系数 考虑以上两种因素的影响。,计算 时必须考虑砌体不同材料的高厚比修正系数,（,2,）,在设计无筋砌体偏心受压构件时，偏心距过大，容易在截面受拉边产生水平裂缝，致使受力截面减小，构件刚度降低，纵向弯曲影响增大，构件的承载力明显降低，结构既不安全又不经济，所以,砌体规范,限制偏心距不应超过,0.6y,（,y,为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离）。为了减小轴向力的偏心距，可采用设置中心垫块或设置缺口垫块等构造措施。,（,3,）,局部受压分为局部均匀受压和局部非均匀受压两种情况，前者如柱下砌体局部受压，后者如梁端下部砌体的局部受压。通过对砌体局部受压破坏的试验表明，局部受压可能发生三种破坏：竖向裂缝发展引起的破坏、劈裂破坏和直接与垫板接触的砌体的局压破坏。其中，竖向裂缝发展引起的破坏是局部受压的基本破坏形态；劈裂破坏由于发生突然，在设计中应避免发生这种破坏；第三种破坏仅在砌体材料强度过低时发生，一般通过限制材料的最低强度等级，可避免发生这种破坏。,（,4,）,砌体在局部受压时，由于未直接受压砌体对直接受压砌体的约束作用以及力的扩散作用，使砌体的局部受压强度提高。局部受压强度用局