《混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)》教材配套PPT課件
混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)教材配套PPT課件,混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu),混凝土結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu),教材,配套,PPT,課件
混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)模塊模塊11 11 砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu) 11.3 配筋砌體構(gòu)件 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 11.2無筋砌體構(gòu)件 11.4 砌體的構(gòu)造要求 (1)熟悉砌體結(jié)構(gòu)的概念及分類。(2)掌握無筋砌體和配筋砌體構(gòu)件。(3)掌握砌體的構(gòu)造要求。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)模塊模塊11 11 砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu) 11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 砌體結(jié)構(gòu)的概念及特點11.1.1 砌體(磚混結(jié)構(gòu))是由塊體和砂漿砌筑而成的墻或柱,包括磚砌體、砌塊砌體、石砌體和墻板砌體,在一般的工程建筑中,砌體約占整個建筑物自重的1/2,約各占用工量和造價的1/3,是建筑工程的重要材料。砌體結(jié)構(gòu)在我國應(yīng)用很廣泛,這是因為它可以就地取材,具有很好的耐久性及較好的化學(xué)穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定性,有較好的保溫隔熱性能,可節(jié)約木材。砌體結(jié)構(gòu)的缺點是自重大、體積大,砌筑工作繁重。無筋砌體的抗拉、抗彎及抗剪強度都很低。在遭受地震時破壞較嚴(yán)重,抗震性能很差。此外,磚砌體所用黏土磚用量很大,占用農(nóng)田土地過多。11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 砌體材料11.1.21 1)塊體)塊體(1)磚。1 2 345燒結(jié)普通磚。燒結(jié)多孔磚。蒸壓灰砂普通磚。蒸壓粉煤灰普通磚?;炷链u。11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識圖11-1 我國主要的空心磚規(guī)格(a)KM1型空心磚及其配磚 (b)KP1型空心磚 (c)KP2型空心磚及其配磚11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識圖11-2 大孔空心磚11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(2)砌塊。砌塊是尺寸較大的塊體,其外形尺寸可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)磚的660倍。高度不足380 mm的塊體一般稱為小型砌塊;高度為380900 mm的塊體一般稱為中型砌塊;高度大于900 mm的塊體稱為大型砌塊?;炷列⌒涂招钠鰤K(見圖11-3)是由普通混凝土或輕集料混凝土制成,其主規(guī)格尺寸為390 mm190 mm190 mm,空心率不小于25,通常為4550,用于承重的雙排孔或多排孔輕集料混凝土砌塊,砌體的孔洞率不應(yīng)大于35?;炷林行?、大型砌塊由于自重較大,一般需用機械吊裝?;炷林行涂招钠鰤K的幾種截面形狀如圖11-4所示。11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識圖11-3 混凝土小型空心砌塊11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識圖11-4 混凝土中型空心砌塊的截面形狀(a)單排方孔 (b)單排圓孔 (c)多排孔11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(3)石材。砌體中的石材應(yīng)選用無明顯風(fēng)化的天然石材,其主要來源有重質(zhì)巖石(花崗石、石灰石、砂巖)和輕質(zhì)巖石。重質(zhì)巖石抗壓強度高、耐久性好,但導(dǎo)熱系數(shù)大,加工也較輕質(zhì)巖石困難,一般用于基礎(chǔ)砌體和重要建筑物的貼面,不宜用于采暖地區(qū)房屋的外墻。輕質(zhì)巖石抗壓強度低,耐久性差,但易開采和加工,導(dǎo)熱系數(shù)小。石材按其加工后的外形規(guī)則程度,可分為料石和毛石。它們的規(guī)格尺寸如表11-1所示。11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識表11-1 石材的規(guī)格尺寸11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識2 2)砂漿)砂漿(1)砂漿分類。水泥砂漿。混合砂漿。非水泥砂漿。11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(2)砂漿特性。流動性(或流動性(或可塑性、和可塑性、和易性)。易性)。保水性。保水性。11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 砌體的種類11.1.3 1 1)無筋砌體)無筋砌體3.磚砌體。2.1.砌塊砌體。石砌體。11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 實心磚砌體通常采用一順一丁、梅花丁和三順一丁等砌法,如圖11-5所示。根據(jù)實踐經(jīng)驗和試驗研究,采用五順一丁的砌法,砌體的抗壓強度與一順一丁的砌法相比幾乎沒有下降。但應(yīng)注意,上下兩皮丁磚間的順磚越多,則寬為240 mm的兩皮半磚墻之間的聯(lián)系越弱,很可能形成“兩片皮”而使其承載能力急劇下降。圖11-5 磚砌體的砌合方法(a)一順一丁 (b)梅花丁 (c)三順一丁11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 用實心磚砌筑空斗墻也是我國的一種傳統(tǒng)做法。所謂空斗墻,就是將部分或全部磚立砌于墻的兩側(cè),而在墻的中間形成空斗。目前采用的空斗墻的厚度一般為240 mm,有一眠一斗、一眠多斗和無眠空斗(見圖11-6)等形式。圖11-6 空斗墻(a)一眠一斗 (b)一眠多斗 (c)無眠空斗11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識2 2)配筋砌體)配筋砌體 為了提高砌體承載力和減少構(gòu)件的截面尺寸,可在灰縫中,或在混凝土或砂漿面層中,或在灌孔混凝土中,配置適量的鋼筋,構(gòu)成配筋砌體,如圖11-7所示。圖11-7 配筋砌體11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 砌體的力學(xué)性能11.1.41 1)砌體的受壓性能)砌體的受壓性能 (1)砌體的受壓破壞過程與特點。試驗研究表明,砌體自加荷到破壞大致經(jīng)歷了三個階段。第一階段:當(dāng)荷載加至破壞荷載的50%70時,首先在砌體內(nèi)的個別單磚上出現(xiàn)細(xì)小豎向裂縫,如圖11-8(a)所示。第二階段:隨著荷載的增加,單磚裂縫增多且不斷發(fā)展延伸,當(dāng)加荷至破壞荷載的8090時,原有裂縫擴展并沿豎向灰縫貫通若干皮磚形成豎向條縫,如圖11-8(b)所示。第三階段:繼續(xù)加荷,裂縫急劇擴展并形成上下連續(xù)的貫通裂縫,將砌體分割成若干個1/2塊體的小磚柱,砌體最終被壓碎或失穩(wěn)而破壞,如圖11-8(c)所示。11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識圖11-8 磚砌體軸心受壓時的破壞特征11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 (2)受壓砌體的受力特點。試驗表明,砌體的抗壓強度遠(yuǎn)小于塊體的抗壓強度,且砌體中的單磚塊體開裂過早,在荷載還不大時已出現(xiàn)豎向裂縫。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因有以下三點:由于磚本身的形狀不完全規(guī)則、灰縫處砂漿厚度鋪砌不均勻,使得單磚在砌體內(nèi)并不是均勻受壓,而是處于受彎和受剪狀態(tài)。砌體在受壓橫向變形時,砂漿的橫向變形比塊體大,導(dǎo)致塊體受拉,使塊體處于豎向受壓、橫向受拉的狀態(tài)。由于塊體間的豎向灰縫不飽滿、不密實,故不能保證砌體的整體性,造成塊體間的豎向灰縫處存在應(yīng)力集中的現(xiàn)象,加快了塊體的開裂。11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(3)影響砌體抗壓強度的主要因素。塊材和砂漿強度。砂漿的性能。砌筑質(zhì)量。塊材的形狀、尺寸及灰縫厚度。(1 1)(2 2)(4 4)(3 3)11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識2 2)砌體的受拉、受彎及受剪性能)砌體的受拉、受彎及受剪性能 砌體在建筑結(jié)構(gòu)中主要用作受壓構(gòu)件,但在實踐中有時也會遇到受拉、受彎、受剪的情況。砌體軸心受拉時,可能有兩種破壞形式:當(dāng)塊體強度較高,砂漿強度較低時,砌體將沿齒縫破壞,如圖11-9所示的 a a 截面;當(dāng)塊體強度較低,而砂漿強度較高時,砌體將沿砌體截面即塊材和豎直灰縫發(fā)生直縫破壞,如圖11-9所示的 b b 截面。圖11-9 砌體的軸心受拉破壞11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 砌體彎曲受拉時,可能有三種破壞形式:沿齒縫破壞,如圖11-10(a)所示的 a a 截面;沿砌體截面即塊材和豎直灰縫發(fā)生直縫破壞,如圖11-10(a)所示的 b b 截面;沿水平通縫截面破壞,如圖11-10(b)所示的 c c 截面。圖11-10 砌體的彎曲受拉破壞(a)沿齒縫或直縫破壞 (b)沿水平通縫破壞11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 砌體受剪時,可能有三種破壞形式:沿水平通縫破壞,如圖11-11(a)所示;沿齒縫破壞,如圖1111(b)所示;沿階梯縫破壞,如圖11-11(c)所示。圖11-11 砌體的剪切破壞(a)沿通縫破壞 (b)沿齒縫破壞 (c)沿階梯縫破壞11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識3 3)砌體的彈性模量、線膨脹系數(shù)、收縮率和摩擦系數(shù))砌體的彈性模量、線膨脹系數(shù)、收縮率和摩擦系數(shù) (1)砌體的彈性模量。砌體的彈性模量根據(jù)砌體受壓時的應(yīng)力應(yīng)變曲線確定。試驗結(jié)果表明,當(dāng)砌體應(yīng)力較小時,砌體處于彈性階段;當(dāng)砌體應(yīng)力較大時,其應(yīng)變增長速度逐漸大于其應(yīng)力增長速度,砌體進(jìn)入彈塑性階段。砌體的彈性模量與其強度設(shè)計值的換算關(guān)系如表11-2所示。11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識表11-2 砌體的彈性模量與其強度設(shè)計值的換算關(guān)系11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 (2)砌體的線膨脹系數(shù)、收縮率和摩擦系數(shù)。砌體在浸水時體積膨脹,在失水時體積收縮。收縮變形較膨脹變形大得多,因此工程中對砌體的收縮變形應(yīng)予以重視。砌體的線膨脹系數(shù)和收縮率如表11-3所示。11.1 11.1 砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識表11-3 砌體的線膨脹系數(shù)和收縮率11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 無筋受壓砌體構(gòu)件承載力11.2.1 無筋砌體受壓構(gòu)件承載力應(yīng)按式(11-1)計算。N fA (11-1)(1)無筋砌體矩形截面單向偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)除可通過查表得到,還可按下列公式計算求出(見圖11-12):當(dāng) 3時。(11-2)當(dāng) 3時 。(11-3)11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 (11-4)其中,構(gòu)件的高厚比 應(yīng)按下列規(guī)定采用:a.對矩形截面。(11-5)b.對T形截面。(11-6)11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件圖11-12 無筋砌體矩形截面單向偏心受壓示意圖11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件表11-4 高厚比修正系數(shù)11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 (2)無筋砌體矩形截面雙向偏心受壓時的承載力影響系數(shù)按下列公式計算(見圖11-13):(11-7)(11-8)(11-9)11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件圖11-13 無筋砌體矩形截面雙向偏心受壓示意圖11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 局部受壓砌體構(gòu)件11.2.2 1 1)受壓特點)受壓特點 (1 1)局部均勻受壓可分為中心局部受壓見圖)局部均勻受壓可分為中心局部受壓見圖11-11-1414(a a)、邊緣局部受壓見)、邊緣局部受壓見圖圖11111414(b b)、中)、中部局部受壓見圖部局部受壓見圖11-1411-14(c c)、端部局部受壓見圖)、端部局部受壓見圖11-11-1414(d d)、角部局部受壓見圖)、角部局部受壓見圖11-1411-14(e e)。)。11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件圖11-14 局部均勻受壓(a)中心局部受壓 (b)邊緣局部受壓 (c)中部局部受壓 (d)端部局部受壓 (e)角部局部受壓11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 (2)局部不均勻受壓狀態(tài)主要是由梁端傳來的壓力偏心作用于墻上,如圖11-15所示。圖11-15 局部不均勻受壓 11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件2 2)局部受壓計算)局部受壓計算 (1)局部均勻受壓承載力應(yīng)按式(11-10)計算。Nl =fAl (11-10)由式(11-10)可以看出,當(dāng)砌體的抗壓強度為 f 時,則砌體的局部抗壓強度可取為f ,此 值大于1,稱為局部抗壓強度提高系數(shù)。根據(jù)試驗研究(見圖11-16),當(dāng)砌體局部受壓面積為Al ,影響局部抗壓強度的計算面積為 A 0時,對于中心局部受壓,可取 ;對于一般墻體邊緣、中部、端部和角部的局部受壓,可取 。11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 為了簡化計算,不論局部均勻受壓或局部不均勻受壓為了簡化計算,不論局部均勻受壓或局部不均勻受壓均取用上述結(jié)果中的較小值,即按式(均取用上述結(jié)果中的較小值,即按式(11-1111-11)確定局部抗)確定局部抗壓強度提高系數(shù)。壓強度提高系數(shù)。(11-1111-11)11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件圖11-16 局部受壓11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 A0=(a+c+h)h;在圖11-17所示的情況下,根據(jù)式(11-11)計算所得的值應(yīng)不大于2.5。圖11-16 局部受壓11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 A0=(b+2h)h;在圖11-18所示的情況下,根據(jù)式(11-11)計算所得的 值應(yīng)不大于2.0。圖11-17 中心受壓11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 A0=(a+h)h+(b+h1-h)h1;在圖11-19所示的情況下,根據(jù)式(11-11)計算所得的 值應(yīng)不大于1.5。圖11-19 角部受壓11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 A0=(a+h)h;在圖11-20所示的情況下,根據(jù)式(11-11)計算所得的 值應(yīng)不大于1.25。圖11-20 端部受壓11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 (2)梁端支承處砌體局部受壓承載力應(yīng)按式(11-12)計算。11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 (3)剛性墊塊下砌體的局部受壓承載力應(yīng)按下列公式計算:當(dāng)梁端設(shè)有剛性墊塊時,梁端有效支承長度 ,系數(shù)1 的值如表11-5所示。墊塊上 Nl 作用點的位置可取0.4 a0處。11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件表11-5 系數(shù)1值 11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 (4)梁下設(shè)有長度大于h0的墊梁下砌體局部受壓承載力應(yīng)按式(11-20)計算。11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 軸心受拉砌體構(gòu)件11.2.3 由于砌體的抗拉性能很差,所以在實際工程中很少采用砌體由于砌體的抗拉性能很差,所以在實際工程中很少采用砌體作為軸心受拉構(gòu)件。只有由砌體構(gòu)成的圓形水池或筒狀料倉,在作為軸心受拉構(gòu)件。只有由砌體構(gòu)成的圓形水池或筒狀料倉,在液體或松散物料的側(cè)壓力作用下,砌體壁內(nèi)才會出現(xiàn)拉力。液體或松散物料的側(cè)壓力作用下,砌體壁內(nèi)才會出現(xiàn)拉力。軸心受拉構(gòu)件承載力應(yīng)按式(軸心受拉構(gòu)件承載力應(yīng)按式(11-2311-23)計算。)計算。N Nt t f ft t A A (11-2311-23)11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 受彎砌體構(gòu)件11.2.4(1)受彎構(gòu)件承載力計算公式為 M ftmW (11-24)(2)受彎構(gòu)件的受剪承載力計算公式為 V f vbz z=I/S (11-25)11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件 網(wǎng)狀配筋磚砌體11.3.1 現(xiàn)代砌體結(jié)構(gòu)采用鋼筋來加強,不但可以提高砌體的承載力,而且可以改善其脆性性能。在砌體的水平灰縫中配置鋼筋網(wǎng)的砌體稱為網(wǎng)狀配筋砌體或橫向配筋砌體。當(dāng)所用的鋼筋直徑(35 mm)較細(xì)時,可采用方格形鋼筋網(wǎng),如圖11-21(a)所示。而當(dāng)所用的鋼筋直徑大于5 mm時,應(yīng)采用連彎鋼筋網(wǎng),兩片連彎鋼筋網(wǎng)交錯置于兩相鄰灰縫內(nèi),其作用相當(dāng)于一片方格鋼筋網(wǎng),如圖11-21(b)所示。11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件圖11-21 網(wǎng)狀鋼筋磚砌體 11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件 水平網(wǎng)狀配筋磚砌體受壓構(gòu)件的使用范圍應(yīng)符合下列規(guī)定:若偏心距超過截面核心范圍(矩形截面 e /h 0.17或 e /h 16),則不宜采用網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件。矩形截面軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向的邊長時,除按偏心受壓計算外,還應(yīng)對較小邊長方向按軸心受壓進(jìn)行驗算。當(dāng)網(wǎng)狀配筋磚砌體下端與無筋砌體交接時,還應(yīng)驗算無筋砌體的局部受壓承載力。11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件 (1)網(wǎng)狀配筋磚砌體的抗壓強度計算公式為 (2)網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件的影響系數(shù) n??紤]高厚比 和初始偏心距e對承載力的影響,網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件的影響系數(shù)的計算公式為(11-27)式中,穩(wěn)定系數(shù)按式(11-28)計算。(11-28)11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件 采用網(wǎng)狀配筋砌體時,除前述的一些規(guī)定外,還應(yīng)滿足一下幾點構(gòu)造要求:網(wǎng)狀配筋磚砌體中的體積配筋率,不應(yīng)小于0.1%,并不應(yīng)大于1%。采用方格鋼筋網(wǎng)時,鋼筋的直徑宜采用34mm;當(dāng)采用連彎鋼筋網(wǎng)時,鋼筋的直徑不應(yīng)大于8mm;網(wǎng)的鋼筋方向應(yīng)互相垂直,沿砌體高度交錯布置,Sn取同一方向網(wǎng)的間距。鋼筋網(wǎng)中鋼筋的間距不應(yīng)大于120mm,并不應(yīng)小于30mm。鋼筋網(wǎng)的間距,不應(yīng)大于5皮磚,并不應(yīng)大于400mm。網(wǎng)狀配筋磚砌體所用砂漿不應(yīng)低于M7.5;鋼筋網(wǎng)應(yīng)設(shè)置在砌體的水平灰縫中,灰縫厚度應(yīng)保證鋼筋上、下至少各有2mm厚的砂漿層。11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件 組合磚砌體構(gòu)件11.3.2 當(dāng)荷載偏心距較大(超過核心范圍),無筋磚砌體承載力不足而截面尺寸又受到限制時,或當(dāng)偏心距超過上文規(guī)定的限制時,宜采用磚砌體和鋼筋混凝土面層或鋼筋砂漿面層組成的組合磚砌體構(gòu)件,如圖11-22所示。圖11-22 組合磚砌體構(gòu)件11.2 11.2 無筋砌體構(gòu)件無筋砌體構(gòu)件 (1)面層混凝土強度等級宜采用C20,面層水泥砂漿強度等級不宜低于M10,砌筑砂漿強度等級不宜低于M7.5。(2)豎向受力鋼筋的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于表11-6中規(guī)定的數(shù)值。豎向受力鋼筋距磚砌體表面的距離不應(yīng)小于5 mm。表11-6 豎向受力鋼筋的混凝土保護層最小厚度 單位:mm 11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件 (3)砂漿面層的厚度可采用3045 mm。當(dāng)面層厚度大于45 mm時,其面層宜采用混凝土。(4)豎向受力鋼筋宜采用HPB300級鋼筋,也可采用HRB335級鋼筋。受壓鋼筋一側(cè)的配筋率,對砂漿面層,不宜小于0.1,對混凝土面層,不宜小于0.2。受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.1。豎向受力鋼筋的直徑不應(yīng)小于8 mm,鋼筋的凈間距不應(yīng)小于30 mm。(5)箍筋的直徑不宜小于4 mm且不宜小于0.2倍的受壓鋼筋的直徑,并不宜大于6 mm。箍筋的間距不應(yīng)大于20倍受壓鋼筋的直徑且不應(yīng)大于500 mm,并不應(yīng)小于120 mm。11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件 (6)當(dāng)組合磚砌體構(gòu)件一側(cè)的豎向受力鋼筋多于4根時,應(yīng)設(shè)置附加箍筋或拉結(jié)鋼筋。(7)對于截面長短邊相差較大的構(gòu)件如墻體等,應(yīng)采用穿通墻體的拉結(jié)鋼筋作為箍筋,同時設(shè)置水平分布鋼筋。水平分布鋼筋的豎向間距及拉結(jié)鋼筋的水平間距均不應(yīng)大于500 mm,如圖11-23所示。圖11-23 混凝土或砂漿面層組合墻的鋼筋布置 11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件 配筋砌塊砌體11.3.31 1)配筋砌塊砌體的組成)配筋砌塊砌體的組成 配筋砌塊砌體采用的是混凝土空心承重砌塊作為墻體的承重材料,在帶有凹槽的專用配筋砌塊內(nèi)布置水平鋼筋,在砌塊的孔洞內(nèi)布置縱向鋼筋,形成縱橫向的現(xiàn)澆網(wǎng)格,如圖11-24所示。圖11-24 配筋砌塊砌體的組成 11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件2 2)配筋砌塊砌體的受壓性能)配筋砌塊砌體的受壓性能(1)初裂階段。(2)裂縫發(fā)展階段。(3)破壞階段。11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件3 3)配筋砌塊砌體承載力計算)配筋砌塊砌體承載力計算1 2 345截面應(yīng)變保持平面。豎向鋼筋與其毗鄰的砌體、灌孔混凝土的應(yīng)變相同。不考慮砌體、灌孔混凝土的抗拉強度。根據(jù)材料選擇砌體、灌孔混凝土的極限壓應(yīng)變,且不應(yīng)大于0.003。根據(jù)材料選擇鋼筋的極限拉應(yīng)變,且不應(yīng)大于0.01。11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件 軸心受壓配筋砌塊砌體剪力墻、柱,當(dāng)配有箍筋或水平分布鋼筋時,其正截面受壓承載力應(yīng)按式(11-29)計算。(11-29)根據(jù)混凝土砌塊灌孔砌體的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,可得(11-30)11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件 按一般情況下fg,m為10MPa推算,上式中項的系數(shù)約為0.0008,在砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 500032011)中偏安全取該系數(shù)為0.001。因而混凝土砌塊軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)按下式計算(11-31)11.3 11.3 配筋砌體構(gòu)件配筋砌體構(gòu)件 4 4)配筋砌塊砌體的構(gòu)造要求)配筋砌塊砌體的構(gòu)造要求材料強度等級。柱截面。箍筋。豎向鋼筋。(1 1)(2 2)(4 4)(3 3)11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求 墻、柱高厚比11.4.1 砌體結(jié)構(gòu)房屋中,作為受壓構(gòu)件的墻、柱除了應(yīng)滿足承載力要求之外,還必須滿足高厚比的要求。墻、柱的高厚比驗算是保證砌體房屋施工階段和使用階段穩(wěn)定性與剛度的一項重要構(gòu)造措施。砌體墻、柱的允許高厚比 是指墻、柱高厚比的允許限值(見表11-7),它與承載力無關(guān),而是根據(jù)實踐經(jīng)驗和現(xiàn)階段的材料質(zhì)量以及施工技術(shù)水平綜合研究而確定的。1 1)高厚比驗算的基本概念)高厚比驗算的基本概念 11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求表11-7 砌體墻、柱的允許高厚比 值 11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求 在下列情況下,墻、柱的允許高厚比應(yīng)進(jìn)行以下的調(diào)整:(1)毛石墻、柱的高厚比應(yīng)按表117中數(shù)字降低20。(2)組合磚砌體構(gòu)件的允許高厚比,可按表11-7中數(shù)值提高20,但不得大于28。(3)驗算施工階段砂漿尚未硬化的新砌砌體高厚比時,允許高厚比對墻取14,對柱取11。11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求 2 2)墻、柱高厚比驗算方法)墻、柱高厚比驗算方法 墻、柱高厚比應(yīng)按式(11-32)驗算。(11-32)2為有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數(shù),按下式計算:(11-33)上述計算高度是指對墻、柱進(jìn)行承載力計算或驗算高厚比所采用的高度,用 H0表示,它是由實際高度 H 并根據(jù)房屋類別和構(gòu)件兩端支承條件按表11-8確定。11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求圖11-25 門窗洞口總寬度示意圖 11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求 表中的構(gòu)件高度 H 應(yīng)按下列規(guī)定采用:(1)在房屋的底層,H為樓板頂面到構(gòu)件下端支點的距離;在下端支點的位置,H可取在基礎(chǔ)的頂面;當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深且有剛性地坪時,H可取室外地面以下500 mm處。(2)在房屋的其他層次,H為樓板或其他水平支點間的距離。(3)對于無壁柱的山墻,H可取層高加山墻尖高的1/2;對于帶壁柱的山墻,H可取壁柱處的山墻高度。11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求表11-8 受壓構(gòu)件的計算高度H0 11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求 過梁11.4.21 1)過梁的分類與應(yīng)用)過梁的分類與應(yīng)用(1 1)磚砌過梁)磚砌過梁又可分為鋼筋又可分為鋼筋磚過梁和磚砌磚過梁和磚砌平拱過梁等。平拱過梁等。(2 2)鋼筋混凝)鋼筋混凝土過梁。土過梁。11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求圖11-26 磚砌過梁(a)鋼筋磚過梁 (b)磚砌平拱過梁 11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求2 2)過梁上的荷載)過梁上的荷載 (1)梁、板荷載。(2)墻體荷載。11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求3 3)過梁的承載力計算)過梁的承載力計算3.2.1.過梁支座處水平灰縫因受剪承載力不足而被破壞。過梁支座附近因受剪承載力不足,沿灰縫產(chǎn)生45方向的階梯形斜裂縫不斷擴展而被破壞,如圖11-27(b)所示。過梁跨中截面因受彎承載力不足,沿豎向灰縫處產(chǎn)生豎向裂縫(直縫或齒縫)而被破壞,如圖11-27(a)所示。11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求圖11-27 過梁的破壞形式(a)過梁跨中截面因受彎承載力不足而破壞 (b)過梁支座附近因受彎承載力不足而破壞 11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求4 4)過梁的承載力計算)過梁的承載力計算 (1)鋼筋磚過梁的計算。鋼筋磚過梁的受剪承載力按式(11-25)計算。跨中正截面受彎承載力按式(11-34)計算。M 0.85 h0fyAs (11-34)h0=h -a (2)磚砌平拱過梁的計算。磚砌平拱過梁的受剪承載力按式(11-25)計算。磚砌平拱受彎承載力按式(11-24)計算。(3)鋼筋混凝土過梁的計算。11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求 墻梁11.4.3 1 1)墻梁的類型)墻梁的類型 (1)按承受的荷載分類。承重墻梁。除了承受托梁和頂面以上的墻體自重外,還承受由屋蓋或樓蓋傳來的荷載的墻梁,如建筑物底層為大開間、上層為小開間時設(shè)置的墻梁。非承重墻梁。僅承受托梁和頂面以上墻體自重的墻梁,如基礎(chǔ)梁、連系梁等。(2)按支承條件分類,墻梁可分為簡支墻梁、框支墻梁和連續(xù)墻梁。(3)按墻梁上有無門窗洞口分類,墻梁可分為無洞口墻梁和有洞口墻梁。11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求2 2)無洞口墻梁)無洞口墻梁 (1)無洞口墻梁的受力特點。在荷載作用下,托梁跨中首先出現(xiàn)多條裂縫,并升至墻中;隨著荷載的增加,支座上方墻體出現(xiàn)斜裂縫;臨近破壞時出現(xiàn)水平裂縫;墻梁將形成以支座上方斜向砌體為拱肋,以托梁為拉桿的組合拱受力體系,如圖11-28所示。圖11-28 組合拱受力體系 11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求(2)無洞口墻梁的破壞形態(tài)。彎曲破壞。剪切破壞。局部受壓破壞。123 11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求圖11-29 簡支墻梁的破壞形態(tài)(試驗結(jié)果)11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求3 3)有洞口墻梁)有洞口墻梁1.彎曲破壞。2.剪切破壞。3.局部受壓破壞。11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求圖11-30 開洞墻梁的破壞形態(tài)(試驗結(jié)果)11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求圖11-31 偏洞口墻梁的破壞(試驗結(jié)果)11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求4 4)連續(xù)墻梁和框支墻梁)連續(xù)墻梁和框支墻梁(1)墻梁支座反力和內(nèi)力分布。(2)托梁的受力特點。(3)中間支座上方砌體的局部受壓。11.4 11.4 砌體的構(gòu)造要求砌體的構(gòu)造要求圖1132 連續(xù)墻梁的破壞(試驗結(jié)果)Thank you
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混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)
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