砌体结构1.pptx

砌体结构MasonryStructure河北工程大学土木工程学院孙克绪论（Introduction）本章主要介绍砖石砌体材料；我国目前砖砌体材料约占85%以上；砖石材料具有良好的耐火性、化学稳定性和大气稳定性；施工中不需要特殊的设备；砖石材料具有较好的隔热、隔音性能；混合结构房屋：由两种以及两种以上材料作为主要承重结构的房屋。0.2砌体结构类型一.无筋砌体结构1.砖砌体结构实砌体、空斗砌体2.砌块砌体结构3.石砌体结构料石砌体和毛石砌体二.配筋砌体结构1.网状配筋砖砌体2.组合配筋砖砌体3.配筋砼砌块砌体三.大型墙板结构第一章砌体的物理力学性能1.1材料强度等级1.1.1砖石材料砖石材料一般分为天然石材和人工砖石两类；天然石材：当自重大于18N/m3的称为重石，如花岗石、石灰石、砂石等；当自重小于18N/m3的称为轻石，如凝灰石、贝壳灰岩等；重石材由于强度大，抗冻性、抗水性、抗汽性均较好，通常用于建筑物的基础和挡土墙等；人工砖石：经过烧结的普通砖、粘土空心砖、陶土空心砖；以及不经过烧结的硅酸盐砖、矿渣砖、混凝土砌块、土坯等。普通粘土砖全国统一规格：240 x115x53，具有这种尺寸的砖称为标准砖；空心砖分为三种型号：KP1(240 x115x90)、KP2(240 x180 x115)、KM1(190 x190 x90)。前两种可以与标准砖混砌；块体的强度等级：烧结普通砖、烧结多孔砖烧结普通砖、烧结多孔砖：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10；蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖：MU25、MU20、MU15、MU10；块体的强度等级块体的强度等级：MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5；石材的强度等级石材的强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20，块体（Masonry Unit）的缩写；1.1.4砂浆砂浆是由砂、矿物胶结材料与水按合理配比经搅拌而制成的；砌体结构对砂浆的基本要求：强度、可塑性（流动性）、保水性；砂浆的强度等级：边长为70毫米的立方体试块在150C-250C的室内自然条件下养护24小时，拆模后再在同样的条件下养护28天，加压所测得的抗压强度极限值；砂浆的强度等级：M15、M10、M7.5、M5、M2.5，其中M表示Mortar的缩写；砂浆的分类：水泥砂浆、混合砂浆（如水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆）、非水泥砂浆（如环氧树脂砂浆）；基土的潮湿程度粘土砖混凝土砌块石材混合砂浆水泥砂浆严寒地区一般地区稍潮湿的很潮湿的含饱和水MU10MU15MU20MU10MU10MU15MU5MU7.5MU7.5MU20MU20MU20M5M5M5M7.51.1.7砖石和砂浆的选择强度的要求；耐久性的要求：耐久性不足时，经冻融循环后会引起砖石剥落和强度降低；地面以下或防潮层以下的砂浆的最低强度要求：砖石和砂浆最低强度等级要求破坏三个阶段：50-70%-单砖出现裂缝；80-90%-个别裂缝连成几皮砖通缝；90%以上砌体裂成相互不连接的小立柱，最终被压碎或上失稳定而破坏；1.2砌体的受压性能1.2.1 砌体受压的破坏特征为什么有时砌体的强度高于砂浆的强度？1砂浆表面不平整：块体不仅受压而且受弯和剪；2竖向受压时，产生横向变形：砂浆的变形比砖大，由于粘接力的存在，砂浆横向受压，砌块横向受拉。砂浆强度提高（套箍作用）；3砌体的灰缝不可能充满：截面面积有所减少；在垂直裂缝截面上的砖内产生横向拉应力和剪应力的应力集中，引起砌体结构的降低。1.2.2影响砌体抗压强度的主要因素1砖和砂浆的强度:一般情况下，砌体强度随砖和砂浆强度的提高而提高；2砂浆的弹塑性性质：砂浆强度越低，变形越大，转受到的拉应力和剪应力也越大，砌体强度也越低；3砂浆铺砌时的流动性：流动性越大，灰缝越密实，可降低砖的弯剪应力；但流动性过大，会增加灰缝的变形能力，增加砖的拉应力；4砖的形状和灰缝厚度：灰缝平整、均匀、等厚可以减小弯剪应力；方便施工的条件下，砌块越大越好；5砌筑质量1.2.3砌体的抗压强度表达式1砌体的抗压强度平均值：对于MU20的砌体适当降低强度值；f1和f2分别为砌块和砂浆的强度；2单排孔混凝土砌块对孔砌筑时，灌孔砌体的抗压强度设计值：Fg,m灌孔砌体的强度设计值；fm未灌孔砌体的抗压强度设计值；fcu,m灌孔混凝土的轴心抗压强度设计值；为砌块砌体中混凝土灌孔混凝土面积和砌体毛面积的比值；为混凝土砌块的孔洞率；为混凝土砌块的灌孔率，不应小于33%1.4砌体的受剪性能砌体的抗压性能要比抗拉、抗弯和抗剪好的多。但工程中也会遇到受拉、受剪情况。砌体受拉、受弯和受剪破坏可能发生三种破坏：沿齿缝（灰缝）的破坏，沿砖石和竖向灰缝的破坏，沿通缝（灰缝）的破坏。砌体抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度主要取决于灰缝的强度；粘接力分为：法向粘接力和切向粘接力两种。1砌体的抗拉强度：不允许出现沿通缝截面的受拉构件，（如图C）。水平受拉时，可能沿齿缝破坏（如图B），也可能沿砖和竖向灰缝破坏（如图A）2砌体的弯曲抗拉破坏：在竖向弯曲时，应采用沿通缝的抗拉强度；当在水平方向上弯曲时，可能有两种破坏形式：沿齿缝截面和沿竖向灰缝截面。取两种强度较小的计算。3砌体受剪强度砌体常见的受剪工作是沿通缝截面或沿阶梯形截面。对于各类砌体的拉、弯、剪强度平均值采用统一的计算公式。系数k可以查表。1.6砌体的弹性模量根据国内外资料,砌体的应力和应变关系曲线为:为与砂浆强度和块体品种有关的系数弹性模量的定义为:在实际工程中，按时的变形模量为砌体的弹性模量。砌体的弹性模量砌体种类砂浆强度等级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。2.1砌体结构可靠度设计方法的沿革一.直接经验阶段二.安全系数阶段三.以概率论为基础的设计阶段2.2我国砌体结构设计的发展一.第一阶段二.第二阶段三.第三阶段2.3以概率论为基础的极限状态设计法一.基本概念第二章砌体结构的设计方法二.设计表达式砌体结构按承载能力极限状态设计时，应按下列公式进行最不利组合：结构的重要性系数：一级或设计年限50年以上的不应小于1.1；二级或设计年限50年的，不应小于1.0；三级或设计年限1-5年的，不应小于0.9；第I个可变荷载的组合值系数。一般情况下取0.7；对书库、档案库、储藏室或通风机房、电梯机房应取0.9；2.4各类砌体的强度设计值砌体抗压强度标准值的取值:为砌体受压强度的变异系数.砌体抗压强度设计值的取值为:砌体结构的材料性能分项系数，一般情况下，易按施工控制等级为B级考虑，取为1.6；当为C级时，取1.8各类砌体的强度设计值在下列情况下应乘以调整系数有吊车房屋砌体、跨度不小于9米的梁下烧结普通砖砌体、跨度不小于7.2米的梁下烧结多孔砖、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，为0.9;对无筋配筋砌体,其截面面积小于0.3m2时，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0.2m2时，为其截面面积加0.8。构件截面面积以m2计。当砌体用水泥砂浆砌筑时，对规范第3.2.1条各表中的数值,为0.9；第3.2.2条表3.2.2中的数值，为0.8；对于配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体的强度的设计值乘以调整系数；当施工质量控制等级为C级时，为0.89;当验算施工中的房屋时,为1.1;第三章无筋砌体结构构件的计算3.1无筋砌体受压构件当压力作用于构件截面的重心时为轴心受压构，不作用于重心时为偏心受压构件。M、N为截面上所受的设计弯矩和轴力；e不应该超过0.6y，y为截面中心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。受压构件的承载力应安下式计算:N-为轴向力设计值；A为截面面积，按毛截面计算；f-砌体的抗压强度设计值；为高厚比和轴向力偏心距e对受压构件承载力的影响系数。构件高厚比的计算公式对于矩形截面：对于矩形截面：对于T形截面：为不同砌体材料的高厚比修正系数.轴心受压长柱稳定系数：与砂浆强度f2有关的系数，当f25MPa时，=0.0015；当f22.5MPa时，=0.002；当f20MPa时，=0.009。偏心受压长柱影响系数：例题3-1截面尺寸为370*490mm的砖柱，砖的强度等级为MU7.5，混合砂浆的强度等级为M2.5，柱高为3.2m，两端为不动铰支座。柱顶承受设计轴心压力N=117kN(已考虑荷载分项系数，不包括柱自重)，试验算柱的承载力。解先计算柱底压力设计值，砖的标准容重为19kN/m3，则N=117+=117+1.2*0.37*0.49*19*3.2=130kN查表柱截面面积为A=0.37*0.49=0.18m20.17时或偏心距虽未超过截面的核心范围，但构件的高厚比大于16不宜采用网状配筋砖砌体构件；2）对矩形截面构件，当轴向压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计算；3）当网状配筋砌体构件下端与无配筋砌体交接时，尚应验算交接处无筋砌体的局部受压承载力。2受压承载力计算轴向力设计值；高厚比和配筋率以及轴向力的偏心距对网状配筋砖砌体受压构件承载力影响系数；网状配筋砖砌体的抗压强度设计值；截面面积；轴向力的偏心距；体积配筋率，当采用截面面积为As的钢筋组成的方格网，网格尺寸为a和钢筋网的竖向间距为sn时，分别为钢筋和砌体的体积；钢筋的抗拉强度设计值，当大于320MPa时，仍然采用320MPa.3网状配筋砖砌体的构造要求网状配筋砌体中的体积配筋率，不应小于0.1%，并不应大于1%；采用钢筋网时，钢筋的直径宜采用3-4mm；当采用链弯钢筋网时，钢筋的直径不应大于8mm；钢筋网中的钢筋间距，不应大于120mm，并不应小于30mm；钢筋网的竖向间距，不应大于五皮砖，并不应大于400mm；网状配筋砌体所用的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之中，灰缝厚度应保证钢筋上下至少各有2mm后的砂浆层。第四章混合结构房屋墙体设计4.1房屋墙柱内力分析4.1.1混合结构房屋的结构布置1横墙承重方案2纵墙承重方案3纵横墙承重方案4内框架承重方案4.1.2房屋的空间受力性能房屋的静力计算，根据房屋的空间工作性能分为刚性方案、刚弹性方案和弹性方案三类。房屋自由侧移变形up房屋约束侧移变形us空间性能影响系数屋面承受荷载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。4.1.3房屋静力计算方案的划分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刚性计算方案刚性计算方案当山墙（横墙）间距更短时，由于屋面水平梁的水平刚度很大，可以认为屋面没有水平位移。比较以上三种房屋，刚性方案最好，一般应尽量设计成刚性方案。规范规定混合结构房屋静力计算方案划分如下：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、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冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖屋盖S1616S364.1.4刚性和刚弹性方案房屋的横墙刚性方案和刚弹性方案中横墙应当满足以下几项要求: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。4.2墙、柱计算高度及计算面积4.2.1墙、柱的计算高度房屋类别房屋类别柱柱带壁柱墙或周边拉结的墙带壁柱墙或周边拉结的墙排架方向垂直排架方向s2H2HsHsH有吊车的单层房屋变截面柱上段弹性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu刚性、刚弹性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu变截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl无吊车的单层和多层房屋单跨弹性方案1.5H1.0H1.5H刚弹性方案1.2H1.0H1.2H多跨弹性方案1.25H1.0H1.25H刚弹性方案1.10H1.0H1.1H刚性方案1.0H1.0H1.0H0.4s+0.2H0.6s受压构件的计算高度受压构件的计算高度H0表表5.1.3表注：1 表中Hu为变截面柱的上段高度；Hl为变截面柱的下段高度；2 对于上端为自由端的构件，H02H；3 独立砖柱，当无柱间支撑时，柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用；4 s-房屋横墙间距；5 自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉接条件确定。表中的构件高度H应按下列规定采用：1在房屋底层，为楼板顶面到构件下端支点的距离。下端支点的位置，可取在基础顶面。当埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处；2在房屋其他层次，为楼板或其他水平支点间的距离；3对于无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的1/2；对于带壁柱的山墙可取壁柱处的山墙高度。4.2.2 墙柱的计算截面带壁柱墙的计算截面翼缘宽度bf，可按下列规定采用：1 多层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/3；2 单层房屋，可取壁柱宽加2/3墙高，但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离；3 计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱间的距离。4.3房屋墙柱构造要求4.3.1墙柱高厚比要求墙柱的计算高度与厚度之比称为高厚比。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。影响高厚比的主要因素为：n 砂浆的强度等级；n 横墙的间距；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；砌体的截面形式；构件的重要性和房屋的使用条件。1.对于矩形截面墙、柱的高厚比应符合下列要求：（4-4）式中，-墙柱的允许高厚比；-墙柱的计算高度。非承重墙 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，线性插值。有门窗洞口的墙的修正系数：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。当洞口高度小于等于墙高的1/5时，可取当自承重墙上端为自由时除按上述规定提高外,尚可提高30%。相邻两横墙间的距离很小的墙，当与墙连接的相邻横墙间的距离时，墙的计算高度H0可以不受（44）的限制。对变截面柱，可按上、下截面分别验算高厚比，且验算上柱的高厚比时，墙柱允许高厚比可乘以1.3。砂浆强度等级墙柱M2.52215M52416M7.52617墙、柱的允许高厚比限值注：1毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%；2组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不得大于28；3验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，允许高厚比对墙取14，对柱取11。2.带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算(1)整片墙的验算（T形截面）当验算带壁柱墙的高厚比时，公式中的应当改为折算厚度，确定计算高度时，s应当取相邻横墙的间距；当验算带构造柱墙的高厚比时，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，允许高厚比乘以提高系数式中，系数。对于细石料、半细石料砌体，对于混凝土砌块、粗料石、毛料石及毛石砌体取，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(2)壁柱间墙的验算(矩形截面)在确定H0时，墙长s取相邻壁柱间或相邻构造柱间的距离4.3.2墙柱的一般构造要求1。五层及五层以上房屋的墙，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，应符合下列要求：1砖采用MU10；2砌块采用MU7.5；3石材采用MU30；4砂浆采用M5。2、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3、承重的独立砖柱截面尺寸不应小于240mm370mm。毛石墙的厚度不宜小于350mm，毛料石柱较小边长不宜小于400mm。注：当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体。4、跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁，应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块；当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。1对砖砌体为4.8m；2对砌块和料石砌体为4.2m；3对毛石砌体为3.9m。5、当梁跨度大于或等于下列数值时，其支承处宜加设壁柱，或采取其他加强措施：1对240mm厚的砖墙为6m，对180mm厚的砖墙为4.8m；2对砌块、料石墙为4.8m。6、预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜小于100mm；在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝时，其支承长度可为40mm，但板端缝宽不小于80mm，灌缝混凝土不宜低于C20.7、支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于或等于下列数值的预制梁的端部，应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固：1对砖砌体为9m；2对砌块和料石砌体为7.2m。8、填充墙、隔墙应分别采取措施与周边构件可靠连接。9、山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部，屋面构件应与山墙可靠拉结。10、砌块砌体应分皮错缝搭砌，上下皮搭砌长度不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要求时，应在水平灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片(横向钢筋的间距不宜大于200mm)，网片每端均应超过该垂直缝，其长度不得小于300mm。11、砌块墙与后砌隔墙交接处，应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置不少于24、横筋间距不大于200mm的焊接钢筋网片12、混凝土砌块房屋，宜将纵横墙交接处、距墙中心线每边不小于300mm范围内的孔洞，采用不低于Cb20灌孔混凝土灌实，灌实高度应为墙身全高。13、混凝土砌块墙体的下列部位，如未设圈梁或混凝土垫块，应采用不低于Cb20灌孔混凝土将孔洞灌实：1搁栅、檩条和钢筋混凝土楼板的支承面下，高度不应小于200mm的砌体；2屋架、梁等构件的支承面下，高度不应小于600mm，长度不应小于600mm的砌体；3挑梁支承面下，距墙中心线每边不应小于300mm，高度不应小于600mm的砌体。14、在砌体中留槽洞及埋设管道时，应遵守下列规定：1不应在截面长边小于500mm的承重墙体、独立柱内埋设管线；2不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽，无法避免时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力。注：对受力较小或未灌孔的砌块砌体，允许在墙体的竖向孔洞中设置管线。15、夹心墙的构造要求（见教材）4.3.3圈梁的设置及构造要求1、为增强房屋的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响，可按本节规定，在墙中设置现浇钢筋混凝土圈梁。2、车间、仓库、食堂等空旷的单层房屋应按下列规定设置圈梁：1)砖砌体房屋，檐口标高为58m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于8m时，应增加设置数量；2)砌块及料石砌体房屋，檐口标高为45m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于5m时，应增加设置数量。3)对有吊车或较大振动设备的单层工业房屋，除在檐口或窗顶标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁外，尚应增加设置数量。3、宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋，且层数为34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。多层砌体工业房屋，应每层设置现浇钢筋混凝土圈梁。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，其他楼层处应在所有纵横墙上每层设置。5、圈梁应符合下列构造要求：1)圈梁宜连续地设在同一水平面上，并形成封闭状；当圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上部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二倍，且不得小于1m；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；4、建筑在软弱地基或不均匀地基上的砌体房屋，除按本节规定设置圈梁外，尚应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007的有关规定。3)钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同，当墙厚h240mm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)圈梁兼作过梁时，过梁部分的钢筋应按计算用量另行增配。6、采用现浇钢筋混凝土楼(屋)盖的多层砌体结构房屋，当层数超过5层时，除在檐口标高处设置一道圈梁外，可隔层设置圈梁，并与楼(层)面板一起现浇。未设置圈梁的楼面板嵌入墙内的长度不应小于120mm，并沿墙长配置不少于210的纵向钢筋。4.3.4防止墙体开裂的主要措施防止墙体开裂的主要措施房屋墙身裂缝的主要部位: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；整体式屋盖或装配整体式房屋的顶层的墙体；房屋底层梁端部的纵墙；老房屋中相邻于新建房屋的墙体等。产生裂缝的根本原因产生裂缝的根本原因：由于温度变化引起的；混凝土、砌体线胀系数不同由于地基不均匀沉降引起的。构件之间的相互约束。砌体的干缩等一、一、防止或减轻由温差和砌体干缩引起的墙体竖向裂缝结构由于温度的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;伸缩缝的设置砌体房屋伸缩缝的最大间距砌体房屋伸缩缝的最大间距(m)表表4-5屋盖或楼盖类别屋盖或楼盖类别间距间距整体式或装配整体式钢筋混凝土结构有保温层或隔热层的屋盖、楼盖50无保温层或隔热层的屋盖40装配式无檩体系钢筋混凝土结构有保温层或隔热层的屋盖、楼盖60无保温层或隔热层的屋盖50装配式有檩体系钢筋混凝土结构有保温层或隔热层的屋盖75无保温层或隔热层的屋盖60瓦材屋盖、木屋盖或楼盖、轻钢屋盖100几中比较典型的裂缝几中比较典型的裂缝:平屋顶下边外墙的水平裂缝和包角裂缝.内外纵墙和横墙的八字裂缝.房屋错层处的局部垂直裂缝.二、防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝1、屋面应设置保温、隔热层；2、屋面保温(隔热)层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm；3、采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖；4在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层，滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等；对于长纵墙，可只在其两端的23个开间内设置，对于横墙可只在其两端各l/4范围内设置(l为横墙长度)；5顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋；6顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片(纵向钢筋不宜少于24，横筋间距不宜大于200mm)或26钢筋，钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小于1m7顶层墙体有门窗等洞口时，在过梁上的水平灰缝内设置23道焊接钢筋网片或26钢筋，并应伸入过梁两端墙内不小于600mm；8顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M5；9女儿墙应设置构造柱，构造柱间距不宜大于4m，构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇钢筋混凝土压顶整浇在一起；10房屋顶层端部墙体内适当增设构造柱。三、防止或减轻房屋底层墙体裂缝三、防止或减轻房屋底层墙体裂缝1增大基础圈梁的刚度；增大基础圈梁的刚度；2在底层的窗台下墙体灰缝内设置在底层的窗台下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片道焊接钢筋网片或或26钢筋，并伸入两边窗间墙内不小于钢筋，并伸入两边窗间墙内不小于600mm；3采用钢筋混凝土窗台板，窗台板嵌入窗间墙内不小采用钢筋混凝土窗台板，窗台板嵌入窗间墙内不小于于600mm。四、防止墙体交接处裂缝四、防止墙体交接处裂缝墙体转角处和纵横墙交接处宜沿竖向每隔400500mm设拉结钢筋，其数量为每120mm墙厚不少于16或焊接钢筋网片，埋入长度从墙的转角或交接处算起，每边不小于600mm。五、对非烧结块材墙体防裂加强措施五、对非烧结块材墙体防裂加强措施对灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结砖，对灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结砖，宜在各层门、窗过梁上方的水平灰缝内及窗台下第一宜在各层门、窗过梁上方的水平灰缝内及窗台下第一和第二道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或和第二道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或26钢筋，焊接钢筋网钢筋，焊接钢筋网片或钢筋应伸入两边窗间墙内不小于片或钢筋应伸入两边窗间墙内不小于600mm。当灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结砖实体墙长大当灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结砖实体墙长大于于5m时，宜在每层墙高度中部设置时，宜在每层墙高度中部设置23道焊接钢筋网片或道焊接钢筋网片或36的通长水平钢筋，竖向间距宜为的通长水平钢筋，竖向间距宜为500mm。六、为防止或减轻混凝土砌块房屋顶层两端和底层第一、第二六、为防止或减轻混凝土砌块房屋顶层两端和底层第一、第二开间门窗洞处的裂缝，可采取下列措施：开间门窗洞处的裂缝，可采取下列措施：1在门窗洞口两侧不少于一个孔洞中设置不小于112钢筋，钢筋应在楼层圈梁或基础锚固，并采用不低于Cb20灌孔混凝土灌实；2在门窗洞口两边的墙体的水平灰缝中，设置长度不小于900mm、竖向间距为400mm的24焊接钢筋网片；3在顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁，窗台梁的高度宜为块高的模数，纵筋不少于410、箍筋6200，Cb20混凝土。七、其他要求七、其他要求当房屋刚度较大时，可在窗台下或窗台角处墙体内设置竖向控制缝。在墙体高度或厚度突然变化处也宜设置竖向控制缝，或采取其他可靠的防裂措施。竖向控制缝的构造和嵌缝材料应能满足墙体平面外传力和防护的要求。灰砂砖、粉煤灰砖砌体宜采用粘结性好的砂浆砌筑，混凝土砌块砌体应采用砌块专用砂浆砌筑。对防裂要求较高的墙体，可根据情况采取专门措施。八、防止由于地基不均匀沉降引起墙体开裂的主要措施八、防止由于地基不均匀沉降引起墙体开裂的主要措施1设置沉降缝。1）建筑平面的转折部位2）高度差异或荷载差异处3）长高比过大的房屋的适当部位4）地基土的压缩性有显著差异出5）基础类型不同处6）分期建造房屋的交界处2增强房屋的整体刚度和强度1）控制房屋的长高比，较长的房屋宜设置沉降缝；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；4）在墙体上开洞时，宜在开洞部位配筋或采用构造柱及圈梁加强；5）合理安排施工程序，宜先建较重的单元，后建较轻单元。4.4刚性方案房屋墙、柱计算4.4.2承重纵墙计算1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简支梁。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。2 最不利截面的位置及内力计算一般取以下几段为最不利截面。I-I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，则则纵向力的偏心距为：设计值产生的纵向力II-II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截面处即下层楼盖大梁底面处3截面承载力计算按受压构件强度公式计算。刚性方案外纵墙在水平荷载作用下的计算方法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，其层高和总高不超过下表要求，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）0.44.0280.54.0240.64.0180.73.5184.4.3多层房屋承重横墙计算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截面承载力计算按轴心受压构件计算；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；由楼面大梁作用于横墙时，应取大梁间距作为计算单元；局部受压验算。4.4.4地下室墙的计算（自学）4.6刚性基础计算刚性基础（无筋扩展基础）由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土等组成的，且不需要配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。刚性角a，基础台阶宽高比的允许值采用无筋扩展基础的钢筋混凝土柱，其柱脚高度h1不得小于b1(图8.1.2)，并不应小于300mm且不小于20d(d为柱中的纵向受力钢筋的最大直径)。当柱纵向钢筋在柱脚内的竖向锚固长度不满足锚固要求时，可沿水平方向弯折，弯折后的水平锚固长度不应小于10d也不应大于20d。无筋扩展基础台阶宽高比的允许值无筋扩展基础台阶宽高比的允许值表表8.1.2基础材料基础材料质量要求质量要求台阶宽高比的允许值台阶宽高比的允许值pk100100pk200200pk300混凝土基础C15混凝土1:1.001:1.001:1.25毛石混凝土基础C15混凝土1:1.001:1.251:1.50砖基础砖不低于MU10、砂浆不低于M51:1.501:1.501:1.50毛石基础砂浆不低于M51:1.251:1.50-灰土基础体积比为3:7或2:8的灰土，其最小干密度：粉土1.55t/m3粉质粘土1.50t/m3粘土1.45t/m31:1.251:1.50-三合土基础体积比1:2:4-1:3:6(石灰：砂：骨料)，每层约虚铺220mm，夯至150mm1:1.501:2.00-注：1.pk为荷载效应标准组合基础底面处的平均压力值(kPa)；2.阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度，不宜大于200mm；3.当基础由不同材料叠合组成时，应对接触部分作抗压验算；4.基础底面处的平均压力值超过300kPa的混凝土基础，尚应进行抗剪验算。4.6.1刚性基础的类型1、砖基础等高放脚（60120），不等高放脚（6060，60120），台阶尺寸，常用垫层厚度100mm，混凝土C10或C152、毛石基础用毛石砌成，产石区，质地坚硬、不易风化。3、毛石混凝土基础(2530)4、混凝土基础5、灰土基础4.6.2基础的埋置深度基础埋置深度基础地面距室外设计地面的距离d对于内墙、柱基础，d可取基础底面至室内设计地面的距离；对于地下室的外墙基础d取为：基础埋置深度的确定1、工程地质条件持力层，强度变形2、基础工程量、造价浅埋3、最小埋置深度、建筑物高度、基础高度（基础顶面）4、冻土深度5、地下水位6、相邻建筑物间距7、地下管线埋深等4.6.3墙、柱基础的计算包括确定基础底面面积、基础高度和细部尺寸根据地基承载力要求确定基础底面面积基础高度细部尺寸根据确定1.计算单元：横墙基础去1.0m为计算单元；纵墙取一个开间；对于带壁柱墙，为以壁柱轴线为中心，两侧各取相邻壁柱间距的1/2，且为T形截面。2.轴心受压条形基础的计算基础底面宽度b满足下列条件：其中3.偏心受压条形基础计算根据承载力要求，条形基础宽度b当eb/6时，产生拉应力，不考虑a=h/2-e偏轴基础如右图4.柱下单独基础的计算轴压基础的计算当基础底面为方形时当基础底面为矩形时b/l=1.52.0对于偏心受压柱下单独基础，基础底面一般为矩形，按条基计算方法，将lb代替公式中的1b。5.1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。自学墙梁的计算和构造5.2挑梁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。第五章 墙梁、挑梁及过梁的设计（2）梁尾斜裂缝出现阶段水平裂缝A线出现，其次是尾部B出现水平裂缝；随着荷载的增加，挑梁上面水平裂缝也随之向砌体内部发展，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；另一种是梁下的砌体发生受压破坏（局部受压）。5.2.2挑梁的抗倾覆验算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。挑梁的计算倾覆点至墙边缘的距离：（1）当时：属于弹性挑梁也可以近似取且不大于（2）当时，属于刚性挑梁，取式中，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，为挑梁尾部上部45度扩散角范围内的砌体与楼面恒荷载标准值之和。雨篷抗倾覆验算，按刚性挑梁计算Gr时，l2=l1/2，l3=ln/25.2.3挑梁下砌体局部受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，5.2.4钢筋混凝土梁的承载力计算与一般钢筋混凝土梁的计算方法完全相同，挑梁最不利内力：挑梁最大弯矩设计值最大剪力设计值V0为挑梁的和在设计值在挑梁墙外边缘处的剪力5.2.5挑梁构造规定1.按弹性地基梁分析，挑梁在埋入l1/2处的弯矩仍较大，约为M/2，所以挑梁纵向钢筋至少应有1/2的钢筋面积伸入梁尾端且不少于212，其余钢筋伸入支座的长度不应小于2l1/32.挑梁埋入砌体长度l1与挑出长度l之比宜大于1.2；当挑梁上无砌体时l1与l之比宜大于2。5.3过梁5.3.1过梁类型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。一般包括砖砌过梁和钢筋混凝土过梁。砖砌过梁又分为砖砌平拱和砖砌弧拱过梁。1.砖砌平拱：高度一般为240mm和370mm，厚度与墙厚相同，其净跨度不应超过1.2m。2.钢筋砖过梁：在其底部水平灰缝内配置纵向受力钢筋，梁的净跨度不应超过1.5m。关于过梁的跨度的规定:钢筋砖过梁为1.5米;砖砌平拱为为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.5.3.2过梁上的荷载:1.梁板荷载:对于砖和小型砌块砌体,当梁板下墙体的高度时（为过梁的净跨），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。2.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.5.3.3过梁计算1.平拱过梁：受弯承载力受剪承载力式中，z为内力臂，当截面为矩形时等于2h/3砖砌平拱的允许均布荷载标准值2.钢筋砖过梁：过梁的弯曲抗剪承载力计算方法与平拱过梁相同，过梁跨中截面抗弯承载力计算如下3.钢筋混凝土过梁：按钢筋混凝土受弯构件计算。墙厚h（mm）240370净跨ln(mm)ln1200砂浆强度等级M2.5M5M2.5M5qk(kN/m)4.976.737.6610.375.3.4过梁的构造要求砖砌过梁的构造要求应符合下列规定：1砖砌过梁截面计算高度内的砂浆不宜低于M5；2砖砌平拱用竖砖砌筑部分的高度不应小于240mm；3钢筋砖过梁底面砂浆层处的钢筋，其直径不应小于5mm，间距不宜大于120mm，钢筋伸入支座砌体内的长度不宜小于240mm，砂浆层的厚度不宜小于3