1、砌体结构砌体结构(Masonry Structure)郭庆勇郭庆勇航天与建筑工程学院航天与建筑工程学院Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University.第第4章砌体结构的承载力计算章砌体结构的承载力计算航天与建筑工程学院砌砌体体结结构构4.2局部受压局部受压4.3轴心受拉、受弯和受剪轴心受拉、受弯和受剪4.4配筋砖砌体构件配筋砖砌体构件第第4章章4.1受压构件受压构件4.5配筋砖砌体简述配筋砖砌体简述2.4.2 局部受压局部受压.4.2.1 局部均匀受压局部均匀受压n n竖向裂缝发展导致的破坏竖向裂缝发展导致的破坏竖向裂缝发展
2、导致的破坏竖向裂缝发展导致的破坏(“先裂后坏先裂后坏先裂后坏先裂后坏”)pp紧靠紧靠紧靠紧靠局压面局压面局压面局压面的砌体处于的砌体处于的砌体处于的砌体处于三向受三向受三向受三向受压状态压状态压状态压状态,大大提高局压面积处砌,大大提高局压面积处砌,大大提高局压面积处砌,大大提高局压面积处砌体抗压强度。体抗压强度。体抗压强度。体抗压强度。pp局压面下方一段长度局压面下方一段长度局压面下方一段长度局压面下方一段长度上出现横上出现横上出现横上出现横向拉应力,当此拉应力超过砌体向拉应力,当此拉应力超过砌体向拉应力,当此拉应力超过砌体向拉应力,当此拉应力超过砌体的抗拉强度时即出现竖向裂缝,的抗拉强度时
3、即出现竖向裂缝,的抗拉强度时即出现竖向裂缝,的抗拉强度时即出现竖向裂缝,向上、下发展,破坏。向上、下发展,破坏。向上、下发展,破坏。向上、下发展,破坏。pp此种破坏形态多发生在此种破坏形态多发生在此种破坏形态多发生在此种破坏形态多发生在A A A A0 0 0 0/A/A/A/A1 1 1 1不不不不太大时太大时太大时太大时(A(A(A(A0 0 0 0为影响局部抗压强度的为影响局部抗压强度的为影响局部抗压强度的为影响局部抗压强度的计算面积,计算面积,计算面积,计算面积,A A A A1 1 1 1为局部受压面积为局部受压面积为局部受压面积为局部受压面积)。.n n劈裂破坏(劈裂破坏(劈裂破坏
4、(劈裂破坏(“一裂就坏一裂就坏一裂就坏一裂就坏”)pp这种破坏发生前这种破坏发生前这种破坏发生前这种破坏发生前无明显征兆无明显征兆无明显征兆无明显征兆,局部受,局部受,局部受,局部受压构件受荷后未发生较大变形,一旦构压构件受荷后未发生较大变形,一旦构压构件受荷后未发生较大变形,一旦构压构件受荷后未发生较大变形,一旦构件外侧出现与受力方向一致的竖向裂缝,件外侧出现与受力方向一致的竖向裂缝,件外侧出现与受力方向一致的竖向裂缝,件外侧出现与受力方向一致的竖向裂缝,构件立即开裂而导致破坏。构件立即开裂而导致破坏。构件立即开裂而导致破坏。构件立即开裂而导致破坏。pp破坏时破坏时破坏时破坏时犹如刀劈犹如刀
5、劈犹如刀劈犹如刀劈,裂缝少而集中,故,裂缝少而集中,故,裂缝少而集中,故,裂缝少而集中,故称之为称之为称之为称之为劈裂破坏劈裂破坏劈裂破坏劈裂破坏或或或或“一裂就坏一裂就坏一裂就坏一裂就坏”。pp此种破坏形态多发生在面积比此种破坏形态多发生在面积比此种破坏形态多发生在面积比此种破坏形态多发生在面积比A A A A0 0 0 0/A/A/A/A1 1 1 1较较较较大大大大时。时。时。时。4.2.1 局部均匀受压局部均匀受压.n n局压面积处局部破坏(局压面积处局部破坏(局压面积处局部破坏(局压面积处局部破坏(“未裂先坏未裂先坏未裂先坏未裂先坏”)这种破坏发生在这种破坏发生在这种破坏发生在这种破
6、坏发生在局部受压构件的材料强度很局部受压构件的材料强度很局部受压构件的材料强度很局部受压构件的材料强度很低低低低时,因局部受压面积时,因局部受压面积时,因局部受压面积时,因局部受压面积A A A A1 1 1 1内砌体材料被压碎内砌体材料被压碎内砌体材料被压碎内砌体材料被压碎而使而使而使而使整个构件丧失承载力,此时构件整个构件丧失承载力,此时构件整个构件丧失承载力,此时构件整个构件丧失承载力,此时构件外侧未发生竖向外侧未发生竖向外侧未发生竖向外侧未发生竖向裂缝裂缝裂缝裂缝,故称之为,故称之为,故称之为,故称之为“未裂先坏未裂先坏未裂先坏未裂先坏”。三种破坏形态中,三种破坏形态中,三种破坏形态中
7、,三种破坏形态中,“一裂就坏一裂就坏一裂就坏一裂就坏”与与与与“未裂先未裂先未裂先未裂先坏坏坏坏”表现出明显的表现出明显的表现出明显的表现出明显的脆性脆性脆性脆性,工程设计中必须避免发,工程设计中必须避免发,工程设计中必须避免发,工程设计中必须避免发生。一般应按生。一般应按生。一般应按生。一般应按“先裂后坏先裂后坏先裂后坏先裂后坏”来考虑。来考虑。来考虑。来考虑。垫板下块体受压4.2.1 局部均匀受压局部均匀受压.n n套箍强化套箍强化套箍强化套箍强化 在砌体局部面积上施加均匀压力时,在砌体局部面积上施加均匀压力时,在砌体局部面积上施加均匀压力时,在砌体局部面积上施加均匀压力时,按局部面积计算
8、的抗压强度被大大提高,按局部面积计算的抗压强度被大大提高,按局部面积计算的抗压强度被大大提高,按局部面积计算的抗压强度被大大提高,由于由于由于由于四面未直接承受荷载的砌体四面未直接承受荷载的砌体四面未直接承受荷载的砌体四面未直接承受荷载的砌体,对,对,对,对中间中间中间中间局部荷载下的砌体局部荷载下的砌体局部荷载下的砌体局部荷载下的砌体的的的的横向变形起着箍束作横向变形起着箍束作横向变形起着箍束作横向变形起着箍束作用用用用,使产生,使产生,使产生,使产生三向应力状态三向应力状态三向应力状态三向应力状态,因而大大提高,因而大大提高,因而大大提高,因而大大提高了其抗压强度。了其抗压强度。了其抗压强
9、度。了其抗压强度。n n扩散强化扩散强化扩散强化扩散强化 由于由于由于由于砖的搭缝砖的搭缝砖的搭缝砖的搭缝,在,在,在,在1-21-21-21-2皮砖皮砖皮砖皮砖下下下下荷载荷载荷载荷载实际已扩散到实际已扩散到实际已扩散到实际已扩散到未直接受荷未直接受荷未直接受荷未直接受荷的砌体,由的砌体,由的砌体,由的砌体,由于于于于扩散作用扩散作用扩散作用扩散作用引起引起引起引起砌体强度提高砌体强度提高砌体强度提高砌体强度提高。.局部受压面积本局部受压面积本身砌体的抗压强度身砌体的抗压强度非局部受压面积所提供的侧向压力箍非局部受压面积所提供的侧向压力箍束作用和压力扩散作用的综合影响束作用和压力扩散作用的综
10、合影响砌体局部抗压强度提高系数砌体局部抗压强度提高系数砌体局部受压面积砌体局部受压面积影响砌体局部抗压影响砌体局部抗压强度的计算强度的计算 面积面积.1)中心局压)中心局压(四面约束四面约束).2)边缘局压边缘局压(三面约束三面约束).3)角部局压)角部局压(两面约束两面约束).4)端部局压端部局压(一面约束一面约束).局部抗压强度提高系数规定小结局部抗压强度提高系数规定小结.例:某房屋的基础采用例:某房屋的基础采用MU10MU10烧结普通砖和烧结普通砖和M7.5M7.5混合砂混合砂浆砌筑,其上支承截面尺寸为浆砌筑,其上支承截面尺寸为250mm*250mm250mm*250mm的钢筋混的钢筋混
11、凝土柱,柱作用于基础顶面中心处的轴向压力设计值凝土柱,柱作用于基础顶面中心处的轴向压力设计值N Nl l=180kN=180kN,试验算柱下砌体的局部受压承载力是否满,试验算柱下砌体的局部受压承载力是否满足要求。足要求。.解:查表解:查表得砌体抗压强度设计值得砌体抗压强度设计值f=1.69MPa。砌体的局部受压面积:砌体的局部受压面积:Al=0.250.25=0.0625m2影响砌体局部抗压强度计算面积:影响砌体局部抗压强度计算面积:A0=0.620.62=0.3844m2砌体局部抗压强度提高系数:砌体局部抗压强度提高系数:=1+0.35(0.3844/0.0625-1)0.5=1.792.5
12、砌体局部受压承载力为:砌体局部受压承载力为:fAl=1.791.690.062510610-3=189.1kN可见,可见,Nl=180kNfAl=189.1kN满足要求。满足要求。.4.2.2 梁端局部受压梁端局部受压梁支承在砌体上,受力后翘曲,梁端产生转角,产生的压应力亦不均匀。l l梁端砌体的压应力梁端砌体的压应力.l 梁端上部砌体的内拱作用梁端上部砌体的内拱作用.试验指出,当试验指出,当 A0/Al2 时,可忽略不计上部荷载对砌体时,可忽略不计上部荷载对砌体局部抗压的影响。局部抗压的影响。规范规范偏于安全,取偏于安全,取 A0/Al3时,不时,不计上部荷载的影响,即计上部荷载的影响,即
13、N0=0。.梁端有效支承长度梁端有效支承长度梁端有效支承长度梁端有效支承长度.4.2.3 梁下设有刚性垫块梁下设有刚性垫块tbtbtb.刚性垫块的构造应符合下列规定刚性垫块的构造应符合下列规定:(1)垫块的高度高度 t tb b180mm180mm,自梁边缘自梁边缘算起的垫块挑出长度不挑出长度不宜大于垫块的高度宜大于垫块的高度 t tb b。(2)(2)在带壁柱墙的壁柱内在带壁柱墙的壁柱内设置刚性垫块时,其计算面积计算面积应取壁取壁柱范围内的面积柱范围内的面积,而不不应计算翼缘部分计算翼缘部分,同时壁柱上垫块垫块伸入翼墙内的长度不应小于伸入翼墙内的长度不应小于 120mm120mm。(3)现浇
14、垫块与梁端整体浇筑时,垫块可在梁高范围内设置梁高范围内设置。.垫块作用:垫块作用:垫块作用:垫块作用:为了为了为了为了扩大局部受压面积扩大局部受压面积扩大局部受压面积扩大局部受压面积,当,当,当,当梁和屋架梁和屋架梁和屋架梁和屋架只搁置在只搁置在只搁置在只搁置在较厚的较厚的较厚的较厚的壁柱上壁柱上壁柱上壁柱上而未伸入墙内时,必需设置刚性垫块。而未伸入墙内时,必需设置刚性垫块。而未伸入墙内时,必需设置刚性垫块。而未伸入墙内时,必需设置刚性垫块。.现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力l l由于由于由于由于现
15、浇刚性垫块现浇刚性垫块现浇刚性垫块现浇刚性垫块与与与与梁端梁端梁端梁端现浇成现浇成现浇成现浇成整体整体整体整体,当,当,当,当梁梁梁梁在荷载作用下发在荷载作用下发在荷载作用下发在荷载作用下发生生生生挠曲挠曲挠曲挠曲时,时,时,时,现浇刚性垫块现浇刚性垫块现浇刚性垫块现浇刚性垫块与梁端一起发生与梁端一起发生与梁端一起发生与梁端一起发生转动变形转动变形转动变形转动变形,有效支承,有效支承,有效支承,有效支承长度长度长度长度a a a a0 0 0 0计算公式与前面规定一致。计算公式与前面规定一致。计算公式与前面规定一致。计算公式与前面规定一致。l l梁垫下砌体的局部受压承载力仍按梁垫下砌体的局部受
16、压承载力仍按梁垫下砌体的局部受压承载力仍按梁垫下砌体的局部受压承载力仍按梁端直接支承在砌体梁端直接支承在砌体梁端直接支承在砌体梁端直接支承在砌体上的上的上的上的局部受压承载力计算,只是将局部受压承载力计算,只是将局部受压承载力计算,只是将局部受压承载力计算,只是将局部受压面积局部受压面积局部受压面积局部受压面积A A A A1 1 1 1改为改为改为改为支承面积支承面积支承面积支承面积A A A Ab b b b=a=a=a=a0 0 0 0b b b bb b b b00.20.40.60.815.45.76.06.97.8.00.20.40.60.815.45.76.06.97.8现浇刚性
17、垫块下砌体局部受压承载力现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力l l由于由于由于由于现浇刚性垫块现浇刚性垫块现浇刚性垫块现浇刚性垫块与与与与梁端梁端梁端梁端现浇成现浇成现浇成现浇成整体整体整体整体,当,当,当,当梁梁梁梁在荷载作用下发在荷载作用下发在荷载作用下发在荷载作用下发生生生生挠曲挠曲挠曲挠曲时,时,时,时,现浇刚性垫块现浇刚性垫块现浇刚性垫块现浇刚性垫块与梁端一起发生与梁端一起发生与梁端一起发生与梁端一起发生转动变形转动变形转动变形转动变形,有效支承,有效支承,有效支承,有效支承长度长度长度长度a a a a0 0 0 0计算公
18、式与前面规定一致。计算公式与前面规定一致。计算公式与前面规定一致。计算公式与前面规定一致。l l梁垫下砌体的局部受压承载力仍按梁垫下砌体的局部受压承载力仍按梁垫下砌体的局部受压承载力仍按梁垫下砌体的局部受压承载力仍按梁端直接支承在砌体梁端直接支承在砌体梁端直接支承在砌体梁端直接支承在砌体上的上的上的上的局部受压承载力计算,只是将局部受压承载力计算,只是将局部受压承载力计算,只是将局部受压承载力计算,只是将局部受压面积局部受压面积局部受压面积局部受压面积A A A A1 1 1 1改为改为改为改为支承面积支承面积支承面积支承面积A A A Ab b b b=a=a=a=a0 0 0 0b b b
19、 bb b b b.现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力计算:现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力计算:现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力计算:现浇刚性垫块下砌体局部受压承载力计算:.4.2.4 集中荷载下柔性的钢筋混凝土垫梁集中荷载下柔性的钢筋混凝土垫梁 梁端下设置垫梁,一般是梁端下设置垫梁,一般是梁端下设置垫梁,一般是梁端下设置垫梁,一般是大梁大梁大梁大梁或或或或屋架端部屋架端部屋架端部屋架端部支承在支承在支承在支承在钢筋混凝土圈梁钢筋混凝土圈梁钢筋混凝土圈梁钢筋混凝土圈梁上的情况,该圈梁即为垫梁,为上的情况,该圈梁即为垫梁,为上的情况,该圈梁即为垫梁,为上的情况,该圈梁即为垫梁,为长度大长度大长度
20、大长度大于于于于hhhh0 0 0 0的的的的柔性垫梁柔性垫梁柔性垫梁柔性垫梁。此时,可以把此时,可以把此时,可以把此时,可以把垫梁垫梁垫梁垫梁看作是承受看作是承受看作是承受看作是承受上部局部荷载上部局部荷载上部局部荷载上部局部荷载N N N N1 1 1 1和和和和上部墙体传来的均布荷载上部墙体传来的均布荷载上部墙体传来的均布荷载上部墙体传来的均布荷载的的的的弹性地基梁弹性地基梁弹性地基梁弹性地基梁。.垫梁下砌体局部受压极限承载力:垫梁下砌体局部受压极限承载力:垫梁下砌体局部受压极限承载力:垫梁下砌体局部受压极限承载力:.试试试试验验验验算算算算房房房房屋屋屋屋外外外外纵纵纵纵墙墙墙墙上上上
21、上跨跨跨跨度度度度为为为为5.8m5.8m5.8m5.8m的的的的大大大大梁梁梁梁端端端端部部部部下下下下的的的的砌砌砌砌体体体体局局局局部部部部受受受受压压压压的的的的承承承承载载载载力力力力,已已已已知知知知大大大大梁梁梁梁的的的的截截截截面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸为为为为bh=200mm550mmbh=200mm550mmbh=200mm550mmbh=200mm550mm;支支支支承承承承长长长长度度度度a=190mma=190mma=190mma=190mm,支支支支座座座座反反反反力力力力为为为为N N N Nl l l l=80kN=80kN=80kN=80kN,梁梁梁梁底底底底墙
22、墙墙墙体体体体截截截截面面面面处处处处的的的的上上上上部部部部荷荷荷荷载载载载设设设设计计计计值值值值为为为为240kN240kN240kN240kN,窗窗窗窗间间间间墙墙墙墙截截截截面面面面为为为为1200mm390mm1200mm390mm1200mm390mm1200mm390mm,采采采采用用用用孔孔孔孔洞洞洞洞率率率率不不不不大大大大于于于于35%35%35%35%的的的的多多多多排排排排孔孔孔孔轻轻轻轻骨骨骨骨料料料料混混混混凝凝凝凝土土土土小小小小型型型型空空空空心心心心砌砌砌砌块块块块(强强强强度度度度等等等等级级级级为为为为MU10 MU10 MU10 MU10),以以以以及
23、及及及Mb5Mb5Mb5Mb5等级的砂浆砌筑。等级的砂浆砌筑。等级的砂浆砌筑。等级的砂浆砌筑。390550N0Nl39020012004.2.5 计算示例计算示例例例830.例例9如如如如上上上上例例例例,除除除除N N N Nl l=110kN=110kN=110kN=110kN并并并并采采采采用用用用刚刚刚刚性性性性垫垫垫垫块块块块外外外外,其其其其他他他他条条条条件件件件不不不不变变变变,试试试试验验验验算算算算局局局局部部部部受受受受压压压压承载力。承载力。承载力。承载力。390550N0Nl3902001200.某某某某房房房房屋屋屋屋外外外外纵纵纵纵墙墙墙墙的的的的窗窗窗窗间间间间
24、墙墙墙墙(1200mm190mm1200mm190mm1200mm190mm1200mm190mm)上上上上,搁搁搁搁有有有有跨跨跨跨度度度度为为为为5.8m5.8m5.8m5.8m的的的的梁梁梁梁,其其其其截截截截面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸bh=200mm500mmbh=200mm500mmbh=200mm500mmbh=200mm500mm;外外外外纵纵纵纵墙墙墙墙采采采采用用用用单单单单排排排排孔孔孔孔且且且且对对对对孔孔孔孔砌砌砌砌筑筑筑筑的的的的混混混混凝凝凝凝土土土土小小小小型型型型空空空空心心心心砌砌砌砌块块块块灌灌灌灌孔孔孔孔砌砌砌砌体体体体,砌砌砌砌块块块块强强强强度度度度等等
25、等等级级级级为为为为MU10 MU10 MU10 MU10,砂砂砂砂浆浆浆浆强强强强度度度度等等等等级级级级为为为为Mb5Mb5Mb5Mb5,用用用用强强强强度度度度等等等等级级级级为为为为Cb20Cb20Cb20Cb20的的的的混混混混凝凝凝凝土土土土灌灌灌灌孔孔孔孔。已已已已知知知知作作作作用用用用在在在在梁梁梁梁底底底底墙墙墙墙体体体体截截截截面面面面处处处处的的的的上上上上部部部部荷荷荷荷载载载载设设设设计计计计值值值值为为为为240kN240kN240kN240kN,梁梁梁梁的的的的支支支支承承承承长长长长度度度度a=190mma=190mma=190mma=190mm,N N N
26、Nl l l l=100kN=100kN=100kN=100kN,砌砌砌砌块块块块的的的的孔孔孔孔洞洞洞洞率率率率为为为为50%50%50%50%,灌灌灌灌孔孔孔孔率率率率为为为为35%35%35%35%。试试试试验验验验算算算算局局局局部部部部受受受受压压压压承承承承载载载载力力力力;如如如如不不不不满满满满足足足足,则则则则将将将将梁梁梁梁搁搁搁搁于于于于bh=190mm200mmbh=190mm200mmbh=190mm200mmbh=190mm200mm的圈梁上再行验算。的圈梁上再行验算。的圈梁上再行验算。的圈梁上再行验算。例例10.第第4章砌体结构的承载力计算章砌体结构的承载力计算航
27、天与建筑工程学院砌砌体体结结构构4.2局部受压局部受压4.3轴心受拉、受弯和受剪轴心受拉、受弯和受剪4.4配筋砖砌体构件配筋砖砌体构件第第4章章4.1受压构件受压构件4.5配筋砖砌体简述配筋砖砌体简述38.4.3 轴心受拉、受弯和受剪轴心受拉、受弯和受剪4.3.1 基本公式基本公式1 1 1 1轴心受拉构件承载力计算轴心受拉构件承载力计算轴心受拉构件承载力计算轴心受拉构件承载力计算.2 2受弯构件承载力计算受弯构件承载力计算受弯构件承载力计算受弯构件承载力计算.3 3沿水平通缝受剪和沿阶梯形截面受剪沿水平通缝受剪和沿阶梯形截面受剪沿水平通缝受剪和沿阶梯形截面受剪沿水平通缝受剪和沿阶梯形截面受剪
28、.受剪承载力受剪承载力受剪承载力受剪承载力取决于取决于取决于取决于砌体的抗剪承载力砌体的抗剪承载力砌体的抗剪承载力砌体的抗剪承载力的同时,随作用的同时,随作用的同时,随作用的同时,随作用在在在在砌体截面上的压力砌体截面上的压力砌体截面上的压力砌体截面上的压力所产生的所产生的所产生的所产生的摩擦力摩擦力摩擦力摩擦力而提高。而提高。而提高。而提高。受剪构件的承载力受剪构件的承载力受剪构件的承载力受剪构件的承载力按下式计算:按下式计算:按下式计算:按下式计算:3 3沿水平通缝受剪和沿阶梯形截面受剪沿水平通缝受剪和沿阶梯形截面受剪沿水平通缝受剪和沿阶梯形截面受剪沿水平通缝受剪和沿阶梯形截面受剪.当当G
29、=1.2及及G=1.35时时值值.4.3.2 计算示例计算示例【例例1111】有一圆形砖砌浅水池,壁厚有一圆形砖砌浅水池,壁厚370mm370mm,采用,采用MU10MU10烧结普通砖及烧结普通砖及M10M10水泥砂浆砌筑,池壁内承受水泥砂浆砌筑,池壁内承受环行拉力设计值环行拉力设计值N=69kN/mN=69kN/m,试验算池壁的受拉承,试验算池壁的受拉承载力。载力。.【例例1212】一矩形砖砌浅水池(一矩形砖砌浅水池(如如图图),壁高),壁高H=1.4mH=1.4m,采用,采用MU10MU10烧烧结普通砖及结普通砖及M10M10水泥砂浆砌筑,水泥砂浆砌筑,壁厚壁厚h=490mmh=490mm
30、,若不考虑池壁自,若不考虑池壁自重产生的垂直压力的影响,试验重产生的垂直压力的影响,试验算池壁承载力。算池壁承载力。注:水荷载分项系数取1.2.【例例1313】试验算如图所示拱支座截面的受剪承载力。试验算如图所示拱支座截面的受剪承载力。已知拱式过梁在拱支座处的水平推力设计值为已知拱式过梁在拱支座处的水平推力设计值为15.5kN15.5kN,受剪截面积,受剪截面积A=190mm780mmA=190mm780mm,作用在,作用在1-11-1截面上的截面上的垂直压力设计值垂直压力设计值N=45kNN=45kN,墙体采用,墙体采用MU10MU10单排孔混凝土单排孔混凝土小型砌块及小型砌块及Mb10Mb
31、10混合砂浆砌筑。混合砂浆砌筑。.第第4章砌体结构的承载力计算章砌体结构的承载力计算航天与建筑工程学院砌砌体体结结构构4.2局部受压局部受压4.3轴心受拉、受弯和受剪轴心受拉、受弯和受剪4.4配筋砖砌体构件配筋砖砌体构件第第4章章4.1受压构件受压构件4.5配筋砖砌体简述配筋砖砌体简述51.4.4 配筋砖砌体构件配筋砖砌体构件4.4.1 网状配筋砖砌体构件网状配筋砖砌体构件.旧观点:旧观点:旧观点:旧观点:横向配筋砖砌体强度横向配筋砖砌体强度横向配筋砖砌体强度横向配筋砖砌体强度的的的的提高提高提高提高是由于是由于是由于是由于横向钢筋横向钢筋横向钢筋横向钢筋约约约约束其束其束其束其侧向膨胀侧向膨
32、胀侧向膨胀侧向膨胀、使在、使在、使在、使在砌体内砌体内砌体内砌体内产生了产生了产生了产生了三向受压三向受压三向受压三向受压状态所致。状态所致。状态所致。状态所致。新观点:新观点:新观点:新观点:横向配筋砖砌体的破坏是在横向配筋砖砌体的破坏是在横向配筋砖砌体的破坏是在横向配筋砖砌体的破坏是在几条纵向裂缝贯通几条纵向裂缝贯通几条纵向裂缝贯通几条纵向裂缝贯通若若若若干皮砖后发生的,在干皮砖后发生的,在干皮砖后发生的,在干皮砖后发生的,在裂缝截面不可能裂缝截面不可能裂缝截面不可能裂缝截面不可能产生产生产生产生法向应力法向应力法向应力法向应力,只有,只有,只有,只有在在在在未裂前未裂前未裂前未裂前才可能
33、产生这项应力状态,因此,才可能产生这项应力状态,因此,才可能产生这项应力状态,因此,才可能产生这项应力状态,因此,实际上实际上实际上实际上是因为是因为是因为是因为钢筋的约束钢筋的约束钢筋的约束钢筋的约束使为使为使为使为纵向裂缝分开的小砖柱不纵向裂缝分开的小砖柱不纵向裂缝分开的小砖柱不纵向裂缝分开的小砖柱不至于至于至于至于过早失稳过早失稳过早失稳过早失稳。.横向配筋:横向配筋:横向配筋:横向配筋:在砌筑时,将事先制作好的在砌筑时,将事先制作好的在砌筑时,将事先制作好的在砌筑时,将事先制作好的钢筋网钢筋网钢筋网钢筋网设置在砖砌设置在砖砌设置在砖砌设置在砖砌体体体体水平灰缝水平灰缝水平灰缝水平灰缝内
34、。内。内。内。工作原理:工作原理:工作原理:工作原理:在荷载作用下,由于在荷载作用下,由于在荷载作用下,由于在荷载作用下,由于摩擦力和摩擦力和摩擦力和摩擦力和粘结力粘结力粘结力粘结力,钢筋嵌,钢筋嵌,钢筋嵌,钢筋嵌固在灰缝内并和砖砌体共同工作。固在灰缝内并和砖砌体共同工作。固在灰缝内并和砖砌体共同工作。固在灰缝内并和砖砌体共同工作。砌体纵向受压砌体纵向受压砌体纵向受压砌体纵向受压,钢筋横钢筋横钢筋横钢筋横向受拉向受拉向受拉向受拉,因为,因为,因为,因为钢筋弹性模量很大钢筋弹性模量很大钢筋弹性模量很大钢筋弹性模量很大,变形小变形小变形小变形小,可,可,可,可阻止砌体阻止砌体阻止砌体阻止砌体在在在
35、在纵向受压时纵向受压时纵向受压时纵向受压时横向变形横向变形横向变形横向变形的发展,的发展,的发展,的发展,防止防止防止防止砌体过早砌体过早砌体过早砌体过早失稳破坏失稳破坏失稳破坏失稳破坏,间,间,间,间接提高砌体承担纵向荷载的能力,又称接提高砌体承担纵向荷载的能力,又称接提高砌体承担纵向荷载的能力,又称接提高砌体承担纵向荷载的能力,又称“间接钢筋间接钢筋间接钢筋间接钢筋”。.1 1、网状配筋砖砌体受压构件承载力计算公式:、网状配筋砖砌体受压构件承载力计算公式:、网状配筋砖砌体受压构件承载力计算公式:、网状配筋砖砌体受压构件承载力计算公式:.00.050.100.150.170.14681012
36、14160.970.930.890.840.780.720.670.890.840.780.720.670.610.560.780.730.670.620.560.520.470.670.620.570.520.480.440.400.630.580.530.480.440.410.370.3468101214160.960.910.840.780.710.640.580.870.800.740.670.600.540.490.760.690.620.560.510.460.410.650.590.530.470.430.380.350.610.550.490.440.400.360.320.
37、5468101214160.940.880.810.730.650.580.510.850.770.690.620.550.490.430.740.660.590.520.460.410.360.630.560.500.440.390.350.310.590.520.460.410.360.320.29e/h.00.050.100.150.170.7468101214160.930.860.770.680.600.520.46 0.830.750.660.580.500.440.38 0.720.630.560.490.420.370.33 0.610.530.470.410.360.310.
38、28 0.570.500.430.380.330.300.26 0.9468101214160.920.830.730.640.550.480.410.820.720.630.540.470.400.350.710.610.530.460.390.340.300.600.520.450.380.330.290.250.560.480.420.360.310.270.241.0468101214160.910.820.720.620.540.460.390.810.710.610.530.450.390.340.700.600.520.440.380.330.280.590.510.430.37
39、0.320.280.240.550.470.410.350.300.260.23e/h.2 网状配筋砌体直接设计法网状配筋砌体直接设计法.网状配筋砖砌体构件的构造要求:网状配筋砖砌体构件的构造要求:网状配筋砖砌体构件的构造要求:网状配筋砖砌体构件的构造要求:1.1.1.1.网状配筋砖砌体中的网状配筋砖砌体中的网状配筋砖砌体中的网状配筋砖砌体中的体积配筋率体积配筋率体积配筋率体积配筋率,不应小于,不应小于,不应小于,不应小于0.10.10.10.1,并不,并不,并不,并不应大于应大于应大于应大于1 1 1 1;2.2.2.2.采用采用采用采用钢筋网钢筋网钢筋网钢筋网时,钢筋的直径宜时,钢筋的直径
40、宜时,钢筋的直径宜时,钢筋的直径宜3 3 3 34mm4mm4mm4mm;当采用;当采用;当采用;当采用连弯钢连弯钢连弯钢连弯钢筋网筋网筋网筋网时,钢筋直径时,钢筋直径时,钢筋直径时,钢筋直径不应大于不应大于不应大于不应大于8mm8mm8mm8mm;3.3.3.3.钢筋网中钢筋网中钢筋网中钢筋网中钢筋的间距钢筋的间距钢筋的间距钢筋的间距,不应大于不应大于不应大于不应大于120mm120mm120mm120mm,并不应小于并不应小于并不应小于并不应小于30mm30mm30mm30mm;4.4.4.4.钢筋网的钢筋网的钢筋网的钢筋网的竖向间距竖向间距竖向间距竖向间距,不应大于不应大于不应大于不应大
41、于5 5 5 5皮砖皮砖皮砖皮砖,并不应大于并不应大于并不应大于并不应大于400mm400mm400mm400mm;5.5.5.5.网状配筋砖砌体所用的网状配筋砖砌体所用的网状配筋砖砌体所用的网状配筋砖砌体所用的砂浆强度等级砂浆强度等级砂浆强度等级砂浆强度等级不应低于不应低于不应低于不应低于M7.5M7.5M7.5M7.5;钢筋网应设置在钢筋网应设置在钢筋网应设置在钢筋网应设置在水平灰缝水平灰缝水平灰缝水平灰缝内,灰缝厚度应保证内,灰缝厚度应保证内,灰缝厚度应保证内,灰缝厚度应保证钢筋上下至钢筋上下至钢筋上下至钢筋上下至少各有少各有少各有少各有2mm2mm2mm2mm的砂浆层,的砂浆层,的砂浆
42、层,的砂浆层,灰缝又不超过灰缝又不超过灰缝又不超过灰缝又不超过12mm12mm12mm12mm。.3 3、当网状配筋砖砌体构件下端与无筋砌体交接时,尚应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。验算交接处无筋砌体的局部受压承载力。网状配筋砖砌体受压构件应符合下列规定网状配筋砖砌体受压构件应符合下列规定1 1、偏心距超过截面核心范围,对于矩形截面即、偏心距超过截面核心范围,对于矩形截面即e/he/h0.170.17时或偏心距虽未超过截面核心范围,但构件的高厚时或偏心距虽未超过截面核心范围,但构件的高厚比比 1616时,不宜采用网状配筋砖砌体构件;时,不宜采
43、用网状配筋砖砌体构件;2 2、对矩形截面构件,当轴向力偏心方向的截面边长大于、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;长方向按轴心受压进行验算;.4.4.2 组合砖砌体构件组合砖砌体构件组合砖砌体构件截面组合砖砌体构件截面组合砖砌体构件截面组合砖砌体构件截面.(1)(1)(1)(1).高厚比配 筋 率(%)00.20.40.60.81.08101214161820222426280.910.870.820.770.720.670.620.580.540.500.4
44、60.930.900.850.800.750.700.650.610.570.520.480.950.920.880.830.780.730.680.640.590.540.500.970.940.910.860.810.760.710.660.610.560.520.990.960.930.890.840.790.730.680.630.580.541.000.980.950.920.870.810.750.700.650.600.56.(2)(2)(2)(2).ssss.n n对对对对组合砖砌体组合砖砌体组合砖砌体组合砖砌体,当,当,当,当纵向力偏心方向纵向力偏心方向纵向力偏心方向纵向力偏
45、心方向的截面的截面的截面的截面边长边长边长边长大于大于大于大于另一另一另一另一方向边长方向边长方向边长方向边长时,同样还应对时,同样还应对时,同样还应对时,同样还应对较小边较小边较小边较小边按按按按轴心受压轴心受压轴心受压轴心受压验算。验算。验算。验算。.2 组合砖砌体构件的构造组合砖砌体构件的构造组合砖砌体构件的构造要求:组合砖砌体构件的构造要求:组合砖砌体构件的构造要求:组合砖砌体构件的构造要求:(1 1 1 1)面层混凝土面层混凝土面层混凝土面层混凝土强度等级宜采用强度等级宜采用强度等级宜采用强度等级宜采用C20C20C20C20。面层水泥砂浆面层水泥砂浆面层水泥砂浆面层水泥砂浆强度强度
46、强度强度等级等级等级等级不宜低于不宜低于不宜低于不宜低于M10M10M10M10;砌筑砂浆砌筑砂浆砌筑砂浆砌筑砂浆的强度等级的强度等级的强度等级的强度等级不宜低于不宜低于不宜低于不宜低于M7.5M7.5M7.5M7.5;(2 2 2 2)竖向受力钢筋竖向受力钢筋竖向受力钢筋竖向受力钢筋的混凝土的混凝土的混凝土的混凝土保护层厚度保护层厚度保护层厚度保护层厚度,不应小于第,不应小于第,不应小于第,不应小于第3 3 3 3章章章章3.33.33.33.3节的规定。节的规定。节的规定。节的规定。竖向受力钢筋竖向受力钢筋竖向受力钢筋竖向受力钢筋距距距距砖砌体表面砖砌体表面砖砌体表面砖砌体表面的距离的距离
47、的距离的距离不应不应不应不应小于小于小于小于5mm5mm5mm5mm;删除.组合砖砌体构件的构造要求:组合砖砌体构件的构造要求:组合砖砌体构件的构造要求:组合砖砌体构件的构造要求:(3 3 3 3)砂浆面层砂浆面层砂浆面层砂浆面层的厚度,可采用的厚度,可采用的厚度,可采用的厚度,可采用3030303045mm45mm45mm45mm。当面层厚度。当面层厚度。当面层厚度。当面层厚度大大大大于于于于45mm45mm45mm45mm时,其面层宜采用时,其面层宜采用时,其面层宜采用时,其面层宜采用混凝土混凝土混凝土混凝土;(4 4 4 4)竖向受力钢筋竖向受力钢筋竖向受力钢筋竖向受力钢筋宜采用宜采用宜
48、采用宜采用HPBHPBHPBHPB300300300300级钢筋级钢筋级钢筋级钢筋,对于,对于,对于,对于混凝土面混凝土面混凝土面混凝土面层层层层,亦可采用,亦可采用,亦可采用,亦可采用HRB335HRB335HRB335HRB335级钢筋级钢筋级钢筋级钢筋。受压钢筋受压钢筋受压钢筋受压钢筋一侧的一侧的一侧的一侧的配筋率配筋率配筋率配筋率,对,对,对,对砂浆面层砂浆面层砂浆面层砂浆面层,不宜小于,不宜小于,不宜小于,不宜小于0.10.10.10.1,对,对,对,对混凝土面层混凝土面层混凝土面层混凝土面层,不宜小于,不宜小于,不宜小于,不宜小于0.20.20.20.2。受拉钢筋受拉钢筋受拉钢筋受
49、拉钢筋的的的的配筋率配筋率配筋率配筋率,不应小于,不应小于,不应小于,不应小于0.10.10.10.1。竖向受力钢竖向受力钢竖向受力钢竖向受力钢筋的直径筋的直径筋的直径筋的直径,不应小于,不应小于,不应小于,不应小于8mm8mm8mm8mm,钢筋的,钢筋的,钢筋的,钢筋的净距净距净距净距,不应小于不应小于不应小于不应小于30mm30mm30mm30mm;.组合砖砌体构件的构造要求:组合砖砌体构件的构造要求:组合砖砌体构件的构造要求:组合砖砌体构件的构造要求:(5 5 5 5)箍筋的直径箍筋的直径箍筋的直径箍筋的直径,不宜小于,不宜小于,不宜小于,不宜小于4mm4mm4mm4mm及及及及0.20
50、.20.20.2倍的受压钢筋直倍的受压钢筋直倍的受压钢筋直倍的受压钢筋直径径径径,并,并,并,并不宜大于不宜大于不宜大于不宜大于6mm6mm6mm6mm。箍筋的。箍筋的。箍筋的。箍筋的间距间距间距间距,不应大于不应大于不应大于不应大于20202020倍受压钢倍受压钢倍受压钢倍受压钢筋的直径筋的直径筋的直径筋的直径和和和和500mm500mm500mm500mm,并不应小于并不应小于并不应小于并不应小于120mm120mm120mm120mm;(6 6 6 6)当组合砖砌体构件)当组合砖砌体构件)当组合砖砌体构件)当组合砖砌体构件一侧的竖向受力钢筋多于一侧的竖向受力钢筋多于一侧的竖向受力钢筋多于