钢筋混凝土及砌体结构下.pptx

引例v2008年5月12日下午，汶川发生8级大地震，灾难中死伤的师生人数众多。为什么 学校楼房在地震面前如此脆弱？v此次四川地震区：普遍为砖混结构的校舍都江堰市某镇中学教学楼两侧的砖混结构完都江堰市某镇中学教学楼两侧的砖混结构完全倒塌，仅剩中间钢筋混凝土框架楼梯全倒塌，仅剩中间钢筋混凝土框架楼梯 间间抗震规范做了修正，根据汶川地震的经验，外纵墙体开洞率不应过大，宜按55%左右控制 砌体结构设计规范砌体结构设计规范GB50003-2001学学习习任任务务配筋砌体受压计算配筋砌体受压计算砌体材料及力学性能砌体材料及力学性能无筋砌体受压构件承载力计算无筋砌体受压构件承载力计算123混合结构墙、柱设计混合结构墙、柱设计混合结构施工图识图混合结构施工图识图45任任务务一一 砌砌体体材材料料及及力力学学性性能能块材种类一-砖 砖砖烧结普通砖：烧结普通砖：烧结普通砖简称烧结普通砖简称普通砖普通砖，指以黏土、页，指以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成的实心岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成的实心砖，分烧结黏土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结砖，分烧结黏土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。粉煤灰砖等。尺寸为尺寸为240mm115mm53mm240mm115mm53mm。烧结多孔砖：烧结多孔砖：简称简称多孔砖多孔砖，是指以黏土、，是指以黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的具有要原料，经焙烧而成的具有竖向孔洞，且孔洞率不小于竖向孔洞，且孔洞率不小于2525的砖。的砖。具有水平孔洞者称为烧结空具有水平孔洞者称为烧结空心砖，用于非承重隔墙。心砖，用于非承重隔墙。KP1KP1型烧结多孔砖型烧结多孔砖尺寸：尺寸：240X115X90240X115X90（mmmm）10.0.1 砌体结构的材料砌体结构的材料分为小型、中型、大型三分为小型、中型、大型三类，最常用的是混凝土类，最常用的是混凝土小型砌块。小型砌块。MU20MU20、MU15MU15、MU10MU10、MU7.5MU7.5、MU5 MU5 五个等级。五个等级。高度在高度在180180350mm350mm小型砌块，小型砌块，高度在高度在350350900mm900mm之间之间中型砌块，中型砌块，高度大于高度大于900mm900mm大型砌块大型砌块受起重设备限制，中、大型砌块已很少应用。受起重设备限制，中、大型砌块已很少应用。主要有混凝土空心砌块、加气混凝土砌块、水主要有混凝土空心砌块、加气混凝土砌块、水泥炉渣空心砌块、粉煤灰硅酸盐砌块。泥炉渣空心砌块、粉煤灰硅酸盐砌块。加气混凝土砌块加气混凝土砌块长度：长度：600 600 高度：高度：200200、250250、300 300 宽度：宽度：200200、125125、150150、200200、250250300300 2、砌块砌块（Block）花岗岩、砂岩、石灰岩等花岗岩、砂岩、石灰岩等强度等级共分七级：强度等级共分七级：MU100MU100、MU80MU80、MU60MU60、MU50MU50、MU40MU40、MU30MU30、MU20MU20。3、石材石材（Stone）石材按加工后的外形规则程度分为石材按加工后的外形规则程度分为料石和毛石两种。料石和毛石两种。料石料石 细料石、半细料石、粗料石、毛料细料石、半细料石、粗料石、毛料石石毛石毛石 形状不规则，中部厚度不应小于形状不规则，中部厚度不应小于200mm200mm的石材。的石材。砂浆砂浆1、水泥砂浆、水泥砂浆水泥砂浆的主要特点是强度高、耐久性和耐火性好，但其流动水泥砂浆的主要特点是强度高、耐久性和耐火性好，但其流动性和保水性差，相对而言施工较困难。在强度等级相同的条件下，性和保水性差，相对而言施工较困难。在强度等级相同的条件下，采用水泥砂浆砌筑的砌体强度要比用其他砂浆时低。采用水泥砂浆砌筑的砌体强度要比用其他砂浆时低。2、水泥混合砂浆、水泥混合砂浆水泥混合砂浆包括水泥石灰砂浆、水泥黏土砂浆，其强度较高，水泥混合砂浆包括水泥石灰砂浆、水泥黏土砂浆，其强度较高，且耐久性、流动性和保水性均较好，便于施工，容易保证施工质量，且耐久性、流动性和保水性均较好，便于施工，容易保证施工质量，常用于地上砌体，是最常用的砂浆。常用于地上砌体是最常用的砂浆。3、非水泥砂浆、非水泥砂浆非水泥砂浆有石灰砂浆、黏土砂浆、石膏砂浆。石灰砂浆强度非水泥砂浆有石灰砂浆、黏土砂浆、石膏砂浆。石灰砂浆强度较低，耐久性也差，流动性和保水性较好，通常用于地上砌体。黏较低，耐久性也差，流动性和保水性较好，通常用于地上砌体。黏土砂浆强度低，可用于临时建筑或简易建筑。石膏砂浆硬化快，可土砂浆强度低，可用于临时建筑或简易建筑。石膏砂浆硬化快，可用于不受潮湿的地上砌体。用于不受潮湿的地上砌体。4、混凝土砌块砌筑砂浆、混凝土砌块砌筑砂浆它是由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂等组它是由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂等组成，按一定比例，采用机械拌和制成。简称砌块专用砂浆，其强度成，按一定比例，采用机械拌和制成。简称砌块专用砂浆，其强度等级用等级用Mb表示。表示。5、砂浆的强度等级由通过标准试验方法测得的边长为、砂浆的强度等级由通过标准试验方法测得的边长为70.7mm立方立方体的体的28d龄期抗压强度平均值确定。龄期抗压强度平均值确定。砂浆的强度等级砂浆的强度等级分为分为M15、M10、M7.5、M5、M2.5五级。五级。砌体结构设计规范砌体结构设计规范（GB50003-2001GB50003-2001）规定：）规定：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为：砖MU10，砌块MU7.5，石材MU30，砂浆M5。对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，墙、柱所用材料最低强度等级应至少提高一级。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 基土的潮湿程度基土的潮湿程度烧结普通砖、蒸压灰砂砖烧结普通砖、蒸压灰砂砖混凝土混凝土砌块砌块石材石材水泥砂浆水泥砂浆严寒地区严寒地区一般地区一般地区稍潮湿的稍潮湿的MU10MU10MU7.5MU30M5很潮湿的很潮湿的MU15MU10MU7.5MU30M7.5含水饱和的含水饱和的MU20MU15MU10MU40M10砌体的破坏形态砌体的破坏形态 导入：某砌体，采用导入：某砌体，采用MU20砖和砖和M10砂浆砌筑，其抗砂浆砌筑，其抗压强度为多少？压强度为多少？A、大于、大于20MPa B、介于、介于1020MPa之间之间 C、小于、小于10MPa1、砖砌体轴心受压时的破坏阶段、砖砌体轴心受压时的破坏阶段2、砖砌体受压时的应力分析、砖砌体受压时的应力分析3、影响砖砌体抗压强度的主要因素、影响砖砌体抗压强度的主要因素4、砌体的轴心抗压强度设计值、砌体的轴心抗压强度设计值5、其他强度、其他强度砖砌体轴心受压时的破坏过程砖砌体轴心受压时的破坏过程v三个阶段三个阶段v第一阶段：个别砖块上出现细微的裂缝，横第一阶段：个别砖块上出现细微的裂缝，横向变形小，应力应变成线性关系，成为弹性向变形小，应力应变成线性关系，成为弹性阶段阶段v第二阶段：裂缝贯通，通过若干皮砖，形成第二阶段：裂缝贯通，通过若干皮砖，形成纵向裂缝，裂缝发展稳定。纵向裂缝，裂缝发展稳定。v第三阶段：荷载增加不多，裂缝亦会很快发第三阶段：荷载增加不多，裂缝亦会很快发展，裂缝上下贯通，分割成若干半砖小柱，展，裂缝上下贯通，分割成若干半砖小柱，小柱失稳而破坏。小柱失稳而破坏。砖砌体受压时的应力分析砖砌体受压时的应力分析v砖块受力复杂砖块受力复杂：砂浆层的非均匀性以及砖块表面的：砂浆层的非均匀性以及砖块表面的不规整，整体轴压，砖块实际上处于受弯、受剪和不规整，整体轴压，砖块实际上处于受弯、受剪和局部受压的复杂应力状态局部受压的复杂应力状态v砖块受到附加拉力砖块受到附加拉力：由于砖块和砂浆的横向变形的：由于砖块和砂浆的横向变形的差异，砖受到横向拉力，砂浆受到横向压力差异，砖受到横向拉力，砂浆受到横向压力v存在应力集中：竖向灰缝处砂浆不可能填实，灰缝存在应力集中：竖向灰缝处砂浆不可能填实，灰缝处存在应力集中。处存在应力集中。v砌体的破坏砌体的破坏不是由于砖块强度耗尽，而是形成了半不是由于砖块强度耗尽，而是形成了半砖小柱，失稳导致破坏砖小柱，失稳导致破坏，故强度远远低于砖块的强，故强度远远低于砖块的强度，甚至可能低于砂浆的强度度，甚至可能低于砂浆的强度影响砖砌体抗压强度的主要因素影响砖砌体抗压强度的主要因素v块材的强度等级和厚度，强度等级越高，抗折块材的强度等级和厚度，强度等级越高，抗折强度越大，可以提高抗压强度；厚度增加，可强度越大，可以提高抗压强度；厚度增加，可以增加抗弯抗拉能力，同理，提高砌体的抗压以增加抗弯抗拉能力，同理，提高砌体的抗压强度强度v砂浆的强度等级和性能：砂浆强度等级提高，砂浆的强度等级和性能：砂浆强度等级提高，横向变形小，砖块受到的附加拉力减少，强度横向变形小，砖块受到的附加拉力减少，强度提高；性能提高，易于均匀密实，砖块受到的提高；性能提高，易于均匀密实，砖块受到的抗弯抗剪应力减少，集中应力降低抗弯抗剪应力减少，集中应力降低v砌筑质量砌筑质量：质量越高，砌体质量越高：质量越高，砌体质量越高v砌体工程施工质量验收规范砌体工程施工质量验收规范GB50203-2002规定，水平灰缝的砂浆饱满度不得小于规定，水平灰缝的砂浆饱满度不得小于80%，并根据质保体系、砂浆强度、混凝土，并根据质保体系、砂浆强度、混凝土强度、砌筑工人技术等综合水平将施工技术强度、砌筑工人技术等综合水平将施工技术水平划分为水平划分为A、B、C三个等级。三个等级。A级级施工质量，砌体强度设计值施工质量，砌体强度设计值提高提高5%，B级级施工质量，砌体强度设计值施工质量，砌体强度设计值按表采用按表采用，C级级施工质量，砌体强度设计值施工质量，砌体强度设计值应降低应降低。3.3.砌体的抗压强度砌体的抗压强度砌体的抗压强度砌体的抗压强度标准值标准值 f fk k砌体抗压强度砌体抗压强度设计值设计值 f f砌体结构材料性能分项系数砌体结构材料性能分项系数 r rf f=1.6=1.6（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，可按砂浆强度为零进行验算）砌体的轴心抗压强度设计值砌体的轴心抗压强度设计值当符合表格所列的情况需要乘当符合表格所列的情况需要乘调整系数调整系数v无筋砌体面积小于无筋砌体面积小于0.3m2,0.7+Av水泥砂浆砌筑时，水泥砂浆砌筑时，0.9v施工质量控制等级为施工质量控制等级为C级，级，0.89等等10.0.2 砌体结构的力学性能砌体结构的力学性能举例：举例：砌体的特点是抗压承载力远大于抗拉、抗弯承载力砌体的特点是抗压承载力远大于抗拉、抗弯承载力 1 1：采用：采用Mu10Mu10的普通粘土砖，的普通粘土砖，M7.5M7.5水泥砂浆砌筑成的砖柱，截面尺寸为水泥砂浆砌筑成的砖柱，截面尺寸为360240mm360240mm2 2，经过查表知其抗压强度设计值为，经过查表知其抗压强度设计值为f=1.69N/mmf=1.69N/mm2 2，求其抗，求其抗压强度设计值压强度设计值 为（为（）A A：f=1.196N/mmf=1.196N/mm2 2 B B：f=1.33N/mmf=1.33N/mm2 2 CC：f=1.69N/mmf=1.69N/mm2 2 D D：f=1.183N/mmf=1.183N/mm2 2：采用：采用Mu20Mu20的多孔砖，的多孔砖，M10M10混合砂浆砌筑成的砖墙，截面尺寸为混合砂浆砌筑成的砖墙，截面尺寸为1200240mm1200240mm2 2，经查表知其抗压强度设计值为，经查表知其抗压强度设计值为f=2.67N/mmf=2.67N/mm2 2，当其施，当其施工质量控制等级为工质量控制等级为A A级时，其抗压强度设计值应采用（级时，其抗压强度设计值应采用（）A A：f=2.64N/mmf=2.64N/mm2 2 B B：f=2.67N/mmf=2.67N/mm2 2 CC：f=2.40N/mmf=2.40N/mm2 2 D D：f=2.77N/mmf=2.77N/mm2 2AD砌体承载能力砌体承载能力的特点：抗压的特点：抗压强度强度远大于远大于抗抗拉强度拉强度轴心抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度轴心抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度任务二任务二 无筋砌体构件的承载力计算无筋砌体构件的承载力计算承载力验算公式承载力验算公式 N轴向力设计值；轴向力设计值；高厚比高厚比和轴向力的偏心距对受压构件承载力的影和轴向力的偏心距对受压构件承载力的影响系数，可查表确定；响系数，可查表确定；f 砌体的抗压强度设计值，按附表采用；砌体的抗压强度设计值，按附表采用；A截面面积，对各类砌体均按毛截面计算。截面面积，对各类砌体均按毛截面计算。构件抗压强度调整系数构件抗压强度调整系数矩形截面：矩形截面：h h为偏心方向的边长，对于轴压构件，为偏心方向的边长，对于轴压构件，为较小边长为较小边长T T型截面：型截面：h hT T=3.5i,h=3.5i,hT T折算厚度折算厚度i-Ti-T型截面的回转半径型截面的回转半径,=(I/A),=(I/A)1/21/2 构件高厚比构件高厚比指构件的计算高度与其相应的指构件的计算高度与其相应的边长的比值边长的比值矩形截面矩形截面T形截面形截面不同砌体材料不同砌体材料的高厚比修正系数，的高厚比修正系数，按表按表8-3采用，主采用，主要考虑不同类型砌要考虑不同类型砌体受压性能的差异体受压性能的差异 构件承载力影响系数的计算构件承载力影响系数的计算v当e=0,3 3时，时，1 1v当当e0,3 3时，时，v当e=0,33时，时，v当当e0,33时时,查表或者按公式计算查表或者按公式计算e轴向力偏心距按荷载设计值计算，轴向力偏心距按荷载设计值计算，砌体受压承载力计算例题砌体受压承载力计算例题v1、截面尺寸为、截面尺寸为370490mm的轴心受压砖柱，的轴心受压砖柱，柱的计算高度为柱的计算高度为2.7m，采用，采用MU10烧结多孔烧结多孔砖和砖和M5混和砂浆砌筑，若在柱底作用有轴向混和砂浆砌筑，若在柱底作用有轴向力设计值力设计值N=100kN,试验算柱的承载力试验算柱的承载力砌体受压承载力计算例题砌体受压承载力计算例题2、截面尺寸为、截面尺寸为370490mm的轴心受压砖柱，的轴心受压砖柱，柱的两端为固定端，柱的实际高度为柱的两端为固定端，柱的实际高度为5.5m，采用采用MU10多孔粘土砖砖和多孔粘土砖砖和M5水泥水泥砂浆砌筑，砂浆砌筑，若在柱若在柱底底作用有由恒载和活荷载产生轴向力作用有由恒载和活荷载产生轴向力标准值分别为标准值分别为50kN和和60kN,试验算柱的承载试验算柱的承载力。力。例题例题3v截面为截面为370490mm的砖柱，采用的砖柱，采用MU10蒸压蒸压灰砂砖和灰砂砖和M5混合砂浆砌筑，混合砂浆砌筑，H0=H=4.5m，荷载设计值在柱顶产生的轴向力为荷载设计值在柱顶产生的轴向力为185kN,试试验算此柱承载力是否满足要求。验算此柱承载力是否满足要求。砌体局压砌体局压v砌体局压的砌体局压的三种破坏三种破坏形态形态v砌体截面局部砌体截面局部均匀受压均匀受压的承载力的承载力v梁直接支撑在砌体上的梁直接支撑在砌体上的局压承载力局压承载力 v梁端下设梁端下设刚性垫块刚性垫块的局压承载力的局压承载力v梁端下设梁端下设现浇垫块现浇垫块的局压承载力的局压承载力v粱端下设粱端下设垫梁垫梁的局压承载力的局压承载力局部受压的三种破坏形态局部受压的三种破坏形态v先裂后坏竖向裂缝导致的破坏，发生在先裂后坏竖向裂缝导致的破坏，发生在局压面积和影响局压强度的计算面积比不大局压面积和影响局压强度的计算面积比不大时时v劈裂破坏一裂就坏，一旦出现竖向裂缝，劈裂破坏一裂就坏，一旦出现竖向裂缝，构件立即开裂导致破坏，发生在构件立即开裂导致破坏，发生在A0/A1较大时较大时v未裂先坏局压面积处局部破坏，发生在材未裂先坏局压面积处局部破坏，发生在材料强度很低时，砌体材料被压碎而导致整个料强度很低时，砌体材料被压碎而导致整个构件丧失承载力构件丧失承载力v一裂就坏和未裂先坏均表现出明显的脆性，一裂就坏和未裂先坏均表现出明显的脆性，工程设计中必须避免发生工程设计中必须避免发生v一般按先裂后坏来考虑一般按先裂后坏来考虑砌体局部均匀受压的承载力计算砌体局部均匀受压的承载力计算vN1局压面积上轴向力设计值局压面积上轴向力设计值vA1局部受压面积局部受压面积v局部抗压强度提高系数局部抗压强度提高系数影响面积影响面积A0的计算的计算v=2.0hbhhhhb=1.25bhh=2.5=1.5h2h1h1h2局部均匀受压例题讲解局部均匀受压例题讲解v某砖柱，截面尺寸为某砖柱，截面尺寸为620620mm，采用，采用MU10砖和砖和M2.5混和砂浆，承受轴力设计值混和砂浆，承受轴力设计值N650kN,柱下基础采用柱下基础采用MU10砖和砖和M2.5混和混和砂浆砌筑，截面尺寸为砂浆砌筑，截面尺寸为750750mm，试验算，试验算局压承载力是否满足要求局压承载力是否满足要求 梁端直接支撑在砌体上梁端直接支撑在砌体上v上部荷载的折减系数上部荷载的折减系数1.50.5A0/A10vN0局部受压面积内上部轴力设计值局部受压面积内上部轴力设计值0 0A1v梁端底面压应力图形的完整系数，一般取梁端底面压应力图形的完整系数，一般取0.70.7vA1局压面积局压面积a0bva0有效支撑长度有效支撑长度vN1梁端传来荷载设计值梁端传来荷载设计值上部荷载的卸拱形成过程上部荷载的卸拱形成过程N0N1N0有效支撑长度有效支撑长度a0的确定的确定梁直接支撑在砌体上梁直接支撑在砌体上 N1a0a对于跨度小于对于跨度小于6m的钢筋的钢筋混凝土梁，可按下式简混凝土梁，可按下式简化计算化计算 合力合力N1作用点位置作用点位置v对屋盖梁：合力作用点距墙内边缘的距离为对屋盖梁：合力作用点距墙内边缘的距离为0.33 a0v对楼盖梁：合力作用点距墙内边缘的距离为对楼盖梁：合力作用点距墙内边缘的距离为0.4 a0垫块示意图垫块示意图N0N1v局压强度不满足要求时，可增加局压面积，局压强度不满足要求时，可增加局压面积，即设置垫块即设置垫块梁端下设有预制刚性垫块时梁端下设有预制刚性垫块时v不考虑卸拱作用，即不考虑上部的荷载折减不考虑卸拱作用，即不考虑上部的荷载折减系数，需要考虑偏心距对构件的承载力影响系数，需要考虑偏心距对构件的承载力影响系数系数v垫块上垫块上N0和和N1合力的影响系数，合力的影响系数，3v1垫块外砌体面积的有利影响系数垫块外砌体面积的有利影响系数0.81，以，以Ab代替代替A1计算计算梁端设现浇刚性垫块梁端设现浇刚性垫块v现浇垫块与梁端成一整体，一起发生转动变现浇垫块与梁端成一整体，一起发生转动变形，可以看成是梁直接支撑在砌体上形，可以看成是梁直接支撑在砌体上v只需以垫块宽度代替梁宽即可，相应的局压只需以垫块宽度代替梁宽即可，相应的局压支撑面积支撑面积A1改为以垫块宽度计算改为以垫块宽度计算梁端下设垫梁梁端下设垫梁v当垫块不能满足局压要求，或者大梁与圈梁现浇当垫块不能满足局压要求，或者大梁与圈梁现浇在一起时，即形成梁端下设垫梁在一起时，即形成梁端下设垫梁v一般垫梁即为圈梁，长度大，为柔性垫梁一般垫梁即为圈梁，长度大，为柔性垫梁v垫梁下砌体因局部荷载产生的竖向压应力分布在垫梁下砌体因局部荷载产生的竖向压应力分布在宽为宽为h0范围内范围内任务三任务三 网状配筋砖砌体受压构件网状配筋砖砌体受压构件v种类：网状配筋砖砌体种类：网状配筋砖砌体 组合砖砌体类似于相同类型的钢砼组合砖砌体类似于相同类型的钢砼 受压构件受压构件v适用情况：荷载很大，轴向力的偏心距不大，适用情况：荷载很大，轴向力的偏心距不大，而截面尺寸受限制时，可采用配筋砖砌体而截面尺寸受限制时，可采用配筋砖砌体v荷载偏心距很大，而截面尺寸收到限制，提荷载偏心距很大，而截面尺寸收到限制，提高砖和砂浆强度等级不适合时，或在房屋抗高砖和砂浆强度等级不适合时，或在房屋抗震加固时，可以采用组合砖砌体震加固时，可以采用组合砖砌体配筋砖砌体的破坏特征配筋砖砌体的破坏特征v网状配筋：阻止砌体的横向变形的发展，提网状配筋：阻止砌体的横向变形的发展，提高砌体承载力，因其弹性模量高于砖块的弹高砌体承载力，因其弹性模量高于砖块的弹性破坏，产生横向变形时，砖块受压，强度性破坏，产生横向变形时，砖块受压，强度提高提高v网状配筋作用：延缓了砖块的开裂及其发展，网状配筋作用：延缓了砖块的开裂及其发展，阻止了竖向裂缝的上下贯通，避免了将砖柱阻止了竖向裂缝的上下贯通，避免了将砖柱分裂成半砖小柱导致的失稳破坏分裂成半砖小柱导致的失稳破坏网状配筋砖砌体的应用范围网状配筋砖砌体的应用范围v偏心距不能超过截面核心范围，对于矩形截偏心距不能超过截面核心范围，对于矩形截面，面，e0.17hv构件高厚比构件高厚比16网状配筋砖砌体受压构件承载力计算网状配筋砖砌体受压构件承载力计算v n高厚比和配筋率以及轴向力的偏心距对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的承载力影响系数，网状配筋砖砌体受压构件的承载力影响系数，可查表或按公式计算可查表或按公式计算vfn网状配筋砖砌体抗压强度设计值网状配筋砖砌体抗压强度设计值vA面积面积任务四任务四 混和结构房屋墙体设计混和结构房屋墙体设计v墙体设计的步骤：墙体设计的步骤：确定材料，选择合理的墙体承重体系，进行墙确定材料，选择合理的墙体承重体系，进行墙体结构布置体结构布置确定结构静力计算方案，进行内力分析确定结构静力计算方案，进行内力分析选择墙体厚度，材料强度等级，进行高厚比及选择墙体厚度，材料强度等级，进行高厚比及承载力验算承载力验算墙体构造措施墙体构造措施墙体的承重体系墙体的承重体系v横墙承重体系横墙承重体系板横墙基础板横墙基础v纵墙承重体系纵墙承重体系板纵墙基础板纵墙基础v内框架承重体系内框架承重体系板梁外纵墙基础板梁外纵墙基础 柱柱基础柱柱基础横墙承重体系横墙承重体系v横墙是主要承重墙，纵墙起围护、分割作用，横墙是主要承重墙，纵墙起围护、分割作用，对纵墙上门窗位置，大小等的限制很小对纵墙上门窗位置，大小等的限制很小v横墙间距一般较小，一次空间刚度大，整体横墙间距一般较小，一次空间刚度大，整体性好，对抵抗风、地震等水平作用和调整地性好，对抵抗风、地震等水平作用和调整地基不均匀沉降很有利基不均匀沉降很有利v楼盖结构简单，施工方便，但墙体材料用量楼盖结构简单，施工方便，但墙体材料用量多多纵墙承重体系纵墙承重体系v纵墙为主要承重墙体，横墙的设置主要是满纵墙为主要承重墙体，横墙的设置主要是满足空间刚度和整体性的要求，间距大，室内足空间刚度和整体性的要求，间距大，室内空间大空间大v纵墙上的门窗位置和大小受到一定限制纵墙上的门窗位置和大小受到一定限制v墙体材料用量较少，楼盖屋盖材料用量多墙体材料用量较少，楼盖屋盖材料用量多v适用与有较大空间要求的房屋，如教学楼等适用与有较大空间要求的房屋，如教学楼等内框架承重体系内框架承重体系v墙和柱都是承重构件，取消承重内墙，室内墙和柱都是承重构件，取消承重内墙，室内空间很大空间很大v容易产生不均匀沉降，施工难度增加容易产生不均匀沉降，施工难度增加v横墙较少，空间刚度较差，抗震性能也较差横墙较少，空间刚度较差，抗震性能也较差v适用与旅馆商店等空间要求很大的建筑物。适用与旅馆商店等空间要求很大的建筑物。静力计算方案静力计算方案v房屋的计算简图和墙体的计算简图，即静力计算方房屋的计算简图和墙体的计算简图，即静力计算方案案v按照房屋的空间刚度大小，静力计算方案分三种：按照房屋的空间刚度大小，静力计算方案分三种：刚性方案刚性方案弹性方案弹性方案刚弹性方案刚弹性方案静力计算方案静力计算方案v弹性方案横墙间距很大空间刚度很差，在弹性方案横墙间距很大空间刚度很差，在水平荷载下近似与平面受力状态水平荷载下近似与平面受力状态v刚性方案横墙间距很小房屋空间刚度很大刚性方案横墙间距很小房屋空间刚度很大时，在水平荷载下看成不动铰支座的结构时，在水平荷载下看成不动铰支座的结构v刚弹性方案介于两者之间，水平荷载下，刚弹性方案介于两者之间，水平荷载下，屋面可看成是墙体的弹性支座屋面可看成是墙体的弹性支座 第十章第十章 砌体结构砌体结构10.2 10.2 刚性方案房屋计算刚性方案房屋计算10.2 10.2 刚性方案房屋计算刚性方案房屋计算房屋静力计算方案房屋静力计算方案当横墙间距较小、楼、屋盖当横墙间距较小、楼、屋盖水平刚度较大时，房屋空间水平刚度较大时，房屋空间刚度较大，房屋的水平位移刚度较大，房屋的水平位移很小，可视墙、柱顶端的水很小，可视墙、柱顶端的水平位移为零。平位移为零。将楼盖或屋盖视为墙柱的不将楼盖或屋盖视为墙柱的不动铰支座，墻、柱按竖向构动铰支座，墻、柱按竖向构件计算，称为刚性方案。件计算，称为刚性方案。（1 1）刚性方案）刚性方案当房屋横墙间距较大，楼、当房屋横墙间距较大，楼、屋盖水平刚度较小时，房屋屋盖水平刚度较小时，房屋的空间刚度较小，水平位移的空间刚度较小，水平位移较大，在确定计算简图时，较大，在确定计算简图时，不能忽略水平位移的影响，不能忽略水平位移的影响，须考虑空间工作性能，属于须考虑空间工作性能，属于弹性方案。弹性方案。（2 2）弹性方案）弹性方案 房屋空间刚度介于刚性房屋空间刚度介于刚性和弹性方案之间。荷载作用和弹性方案之间。荷载作用下，房屋水平位移也介于刚下，房屋水平位移也介于刚性和弹性之间，属于弹性方性和弹性之间，属于弹性方案。案。（3 3）刚弹性方案房屋）刚弹性方案房屋三种静力计算方案的简图三种静力计算方案的简图弹性静力计弹性静力计算方案算方案刚性静力计刚性静力计算方案算方案刚弹性静力刚弹性静力计算方案计算方案房屋静力计算方案的划分房屋静力计算方案的划分v规范规范根据屋盖（楼盖）的类别和横墙间距进行根据屋盖（楼盖）的类别和横墙间距进行静力计算方案的划分静力计算方案的划分v刚性和刚弹性静力计算方案房屋的横墙应满足三个刚性和刚弹性静力计算方案房屋的横墙应满足三个要求要求1、横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积部超过、横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积部超过横墙截面面积的横墙截面面积的502、横墙的厚度不宜小于、横墙的厚度不宜小于180mm3、单层：横墙长度不小于其高度，多层：不小于、单层：横墙长度不小于其高度，多层：不小于H/2 第十章第十章 砌体结构砌体结构10.2 10.2 刚性方案房屋计算刚性方案房屋计算房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案注：注：1.1.表中表中s s为房屋横墙间距，长度单位为为房屋横墙间距，长度单位为mm；2.2.当屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时，可按当屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时，可按规范规范4.2.74.2.7条的条的规定确定的静力计算方案；规定确定的静力计算方案；3.3.对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。屋盖或楼盖类别屋盖或楼盖类别刚性方案刚性方案弹性方案弹性方案刚弹性方案刚弹性方案1 1整体式、装配整体式整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或楼盖筋混凝土屋盖或楼盖s s32323232s s7272s s32322 2装配式有檩体系钢筋装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋混凝土屋盖、轻钢屋盖和有密铺望板的木盖和有密铺望板的木屋盖或楼盖屋盖或楼盖 linklinks s20202020s s4848s s48483 3瓦材屋面的木屋盖瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖和轻钢屋盖 linklinks s16161616s s3636s s3636砌体受压构件的计算高度砌体受压构件的计算高度vH0先确定静力计算方案，然后根据类别确先确定静力计算方案，然后根据类别确定计算高度（可查表）定计算高度（可查表）第十章第十章 砌体结构砌体结构10.2 10.2 刚性方案房屋计算刚性方案房屋计算房屋的静力计算方案房屋的静力计算方案注：注：1.1.表中表中s s为房屋横墙间距，长度单位为为房屋横墙间距，长度单位为mm；2.2.当屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时，可按当屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时，可按规范规范4.2.74.2.7条的条的规定确定的静力计算方案；规定确定的静力计算方案；3.3.对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。屋盖或楼盖类别屋盖或楼盖类别刚性方案刚性方案弹性方案弹性方案刚弹性方案刚弹性方案1 1整体式、装配整体式整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或楼盖筋混凝土屋盖或楼盖s s32323232s s7272s s32322 2装配式有檩体系钢筋装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋混凝土屋盖、轻钢屋盖和有密铺望板的木盖和有密铺望板的木屋盖或楼盖屋盖或楼盖 linklinks s20202020s s4848s s48483 3瓦材屋面的木屋盖瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖和轻钢屋盖 linklinks s16161616s s3636s s3636刚性方案房屋墙体承载力计算刚性方案房屋墙体承载力计算v计算单元选取：受力较大的有代表性的一段计算单元选取：受力较大的有代表性的一段v竖向荷载作用下的计算简图：每层墙体假设竖向荷载作用下的计算简图：每层墙体假设为单独的两端铰支的竖向构件，每层楼盖的为单独的两端铰支的竖向构件，每层楼盖的偏心荷载只在本层内产生弯距。偏心荷载只在本层内产生弯距。v风荷载作用下的验算：视为一纵向连续梁风荷载作用下的验算：视为一纵向连续梁同时满足同时满足3条条件时，可不考虑风荷载影响条条件时，可不考虑风荷载影响v墙体计算截面：楼层梁支撑面的下部及上部墙体计算截面：楼层梁支撑面的下部及上部两个截面两个截面墙柱高厚比的验算墙柱高厚比的验算v墻、柱的墻、柱的高厚比验算高厚比验算是保证砌体房屋施工阶是保证砌体房屋施工阶段和使用阶段段和使用阶段稳定性稳定性与与刚度刚度的一项重要的一项重要构造构造措施措施v高厚比验算的目的：所设计的墙柱高厚比不高厚比验算的目的：所设计的墙柱高厚比不超过允许高厚比超过允许高厚比【】v高厚比的定义：墙柱某一方向的计算高度高厚比的定义：墙柱某一方向的计算高度H0与相应方向边长的比值与相应方向边长的比值H H0 0/h/h墙柱的允许高厚比墙柱的允许高厚比【】v影响因素：砂浆强度等级、砌体类型、横墙影响因素：砂浆强度等级、砌体类型、横墙间距、支承条件、砌体的截面形式、构件重间距、支承条件、砌体的截面形式、构件重要性和房屋使用情况要性和房屋使用情况高厚比验算公式高厚比验算公式单片墙体或柱的高厚比验算公式：单片墙体或柱的高厚比验算公式：带壁柱墙的高厚比验算公式：带壁柱墙的高厚比验算公式：1、整体墙体验算：、整体墙体验算：2、壁柱间墙体高厚比验算、壁柱间墙体高厚比验算修正系数的确定修正系数的确定v非承重墙允许高厚比的修正系数非承重墙允许高厚比的修正系数 h=240mm，11.2 h=90mm，11.5 其他，线性内插其他，线性内插 第十章第十章 砌体结构砌体结构10.0.2 砌体结构的力学性能砌体结构的力学性能墙柱高厚比验算墙柱高厚比验算在宽度范围内的门在宽度范围内的门窗洞口总宽度窗洞口总宽度 相邻窗间墙、壁柱或相邻窗间墙、壁柱或构造柱之间的距离构造柱之间的距离 门窗洞口宽度示意图门窗洞口宽度示意图高厚比验算例题高厚比验算例题1 某单层食堂，横墙间距某单层食堂，横墙间距S26.4m，为刚性，为刚性方案，方案，H0=H，外纵墙承重且每，外纵墙承重且每3.3m开间有开间有一个一个15003600mm的窗洞，墙高的窗洞，墙高H=5.5m，墙厚，墙厚240mm，砂浆采用，砂浆采用M2.5。试验算外。试验算外纵墙的高厚比是否满足要求。纵墙的高厚比是否满足要求。高厚比验算例题高厚比验算例题2某办公楼会议室外纵墙，每某办公楼会议室外纵墙，每4m设一设一2m宽的窗子，宽的窗子，横墙间距横墙间距16m，纵横墙厚均为，纵横墙厚均为240mm，用，用M5砂浆砌筑，墙高砂浆砌筑，墙高4.6m。试验算纵墙高厚比。试验算纵墙高厚比。（提示：（提示：24，刚性方案），刚性方案）墙体构造措施墙体构造措施v承重的砖柱最小截面尺寸：承重的砖柱最小截面尺寸：240370mmv跨度大于跨度大于6m的屋架和跨度大于的屋架和跨度大于6m的梁，其的梁，其支承面下的砖砌体应设置砼或钢筋砼垫块支承面下的砖砌体应设置砼或钢筋砼垫块v防止或减轻墙体开裂的主要措施防止或减轻墙体开裂的主要措施v应设置一定数量的圈梁应设置一定数量的圈梁任务五任务五-混合结构施工图识读混合结构施工图识读v结构设计说明v结构平面图：基础平面图、地下室结构平面图、标准层结构平面图、屋顶结构平面图v结构详图：楼梯及其他构件详图小结小结v重点：重点：砌体的强度、无筋砌体受压构件承载力计算、砌体的强度、无筋砌体受压构件承载力计算、局压砌体承载力验算、墙体静力计算方案的局压砌体承载力验算、墙体静力计算方案的确定、墙体高厚比验算确定、墙体高厚比验算二级建造师考试题目v1.砌体结构最不适宜建造的房屋类型是（）砌体结构最不适宜建造的房屋类型是（）v2.（）是防止砌体结构产生裂缝的措施之一，其）是防止砌体结构产生裂缝的措施之一，其基础必须分开。基础必须分开。v3.墙体的一个重要构造措施是设置钢筋混凝土（）。墙体的一个重要构造措施是设置钢筋混凝土（）。该构件宜连续的设在同一水平面上并形成封闭状。该构件宜连续的设在同一水平面上并形成封闭状。v4.影响砌体结构抗压强度的主要因素有（）。影响砌体结构抗压强度的主要因素有（）。v5.高厚比验算不符合要求时，可采取（）措施。高厚比验算不符合要求时，可采取（）措施。