配筋磚砌體構件承載力計算PPT學習教案

1、會計學1 配筋磚砌體構件承載力計算配筋磚砌體構件承載力計算 水平網狀配筋砌水平網狀配筋砌 體體,在水平灰縫中在水平灰縫中 配置鋼筋網片提配置鋼筋網片提 高軸心抗壓承載高軸心抗壓承載 力力 混凝土或鋼筋砂混凝土或鋼筋砂 漿面層組合磚砌漿面層組合磚砌 體體,偏心距超限的偏心距超限的 磚砌體外側配置磚砌體外側配置 縱向鋼筋提高偏縱向鋼筋提高偏 心抗壓承載力心抗壓承載力 磚砌體和鋼筋混磚砌體和鋼筋混 凝土構造柱組合凝土構造柱組合 墻墻,砌體中構造柱砌體中構造柱 間距小于間距小于4m提高提高 磚墻的承載力磚墻的承載力 第1頁/共32頁 網狀配筋砌體網狀配筋砌體 (a)用方格網狀配筋的磚柱用方格網狀配筋的

2、磚柱 (b)連彎鋼筋網連彎鋼筋網 混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚砌體混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚砌體 第2頁/共32頁 配筋砌塊砌體配筋砌塊砌體 第3頁/共32頁 網狀配筋磚砌體構件受壓破壞網狀配筋磚砌體構件受壓破壞 網狀配筋磚砌體構件網狀配筋磚砌體構件 水平網狀配筋對砌體承載力的影響水平網狀配筋對砌體承載力的影響 約束砂漿和磚的橫向變形，間接約束砂漿和磚的橫向變形，間接 提高砌體豎向抗壓承載力；提高砌體豎向抗壓承載力； 延緩磚塊的開裂及其裂縫的發(fā)展延緩磚塊的開裂及其裂縫的發(fā)展 ； 阻止豎向裂縫的上下貫通，避免阻止豎向裂縫的上下貫通，避免 磚砌體被分裂成小柱導致失穩(wěn)破壞。磚砌體被分裂成小柱導致失穩(wěn)破

3、壞。 提高磚砌體小偏心抗壓承載力提高磚砌體小偏心抗壓承載力 體積配筋率體積配筋率 第4頁/共32頁 網狀配筋對砌體強度的影響網狀配筋對砌體強度的影響 網狀配筋磚砌體試驗破壞狀況網狀配筋磚砌體試驗破壞狀況 軸心受壓時，網狀配筋砌體的極限強度與體積配筋率有關軸心受壓時，網狀配筋砌體的極限強度與體積配筋率有關 偏心受壓時，隨著偏心距偏心受壓時，隨著偏心距e的增大，受壓區(qū)面積減小，鋼筋網的增大，受壓區(qū)面積減小，鋼筋網 片對砌體的約束效應降低片對砌體的約束效應降低 第5頁/共32頁 網狀配筋磚砌體的抗壓強度計算公式網狀配筋磚砌體的抗壓強度計算公式 fn網狀配筋磚砌體的抗壓強度設計值；網狀配筋磚砌體的抗壓

4、強度設計值； f 磚砌體的抗壓強度設計值；磚砌體的抗壓強度設計值； e 軸向力的偏心距；軸向力的偏心距； 體積配筋率；體積配筋率； y 截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊 緣的距離；緣的距離； fy鋼筋的抗拉強度設計值，鋼筋的抗拉強度設計值，fy320MPa； Vs、V鋼筋和砌體的體積；鋼筋和砌體的體積； 網狀配筋磚砌體構件的影響系數(shù)網狀配筋磚砌體構件的影響系數(shù) 考慮高厚比考慮高厚比和初始和初始 偏心距偏心距e對承載力的影對承載力的影 響，網狀配筋磚砌體構響，網狀配筋磚砌體構 件的影響系數(shù)：件的影響系數(shù)： 第6頁/共32頁 三、網狀配筋磚砌體構件的適用范圍三、

5、網狀配筋磚砌體構件的適用范圍 水平網狀配筋磚砌體受壓構件使用范圍應符合下列規(guī)水平網狀配筋磚砌體受壓構件使用范圍應符合下列規(guī) 定：定： 偏心距超過截面核心范圍，不宜采用網狀配筋磚砌偏心距超過截面核心范圍，不宜采用網狀配筋磚砌 體構件；（矩形截面體構件；（矩形截面e/h0.17；e/h16） 矩形截面軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向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，還應對較小邊長方的邊長時，除按偏心受壓計算外，還應對較小邊長方 向按軸心受壓進行驗算；向按軸心受壓進行驗算； 當網狀配筋磚砌體下端與無筋砌體交接時，尚應驗當網狀配筋磚砌體下端與無筋砌體交接時

6、，尚應驗 算無筋砌體的局部受壓承載力算無筋砌體的局部受壓承載力 。 第7頁/共32頁 構造規(guī)定構造規(guī)定 網狀配筋磚砌體中的體積配筋率，不應小于網狀配筋磚砌體中的體積配筋率，不應小于0.1%， 并不應大于并不應大于1%。 采用方格鋼筋網時，鋼筋的直徑宜采用采用方格鋼筋網時，鋼筋的直徑宜采用34mm； 當采用連彎鋼筋網時，鋼筋的直徑不應大于當采用連彎鋼筋網時，鋼筋的直徑不應大于8mm；當；當 采用連彎鋼筋網采用連彎鋼筋網(圖圖6-1b)時，網的鋼筋方向應互相垂直時，網的鋼筋方向應互相垂直 ，沿砌體高度交錯布置，沿砌體高度交錯布置，Sn取同一方向網的間距。取同一方向網的間距。 鋼筋網中鋼筋的間距不應

7、大于鋼筋網中鋼筋的間距不應大于120mm，并不應小于，并不應小于 30mm。 鋼筋網的間距，不應大于鋼筋網的間距，不應大于5皮磚，并不應大于皮磚，并不應大于 400mm。 網狀配筋磚砌體所用砂漿不應低于網狀配筋磚砌體所用砂漿不應低于M7.5；鋼筋網應；鋼筋網應 設置在砌體設置在砌體 的水平灰縫中，灰縫厚度應保證鋼筋上下的水平灰縫中，灰縫厚度應保證鋼筋上下 至少各有至少各有2mm厚的砂漿層。厚的砂漿層。 第8頁/共32頁 組合磚砌體構件組合磚砌體構件 對改善砌體的抗彎性能有很大作用。對改善砌體的抗彎性能有很大作用。 第9頁/共32頁 組合磚砌體構件的試驗研究組合磚砌體構件的試驗研究 砌體配置鋼筋

8、和混凝土或砂漿面層可使砌體軸心受壓砌體配置鋼筋和混凝土或砂漿面層可使砌體軸心受壓 承載力提高；承載力提高； 由于配了縱向鋼筋構件偏心受壓承載力大大提高；由于配了縱向鋼筋構件偏心受壓承載力大大提高； 由于磚砌體、混凝土、砂漿材料應力由于磚砌體、混凝土、砂漿材料應力應變關系存在應變關系存在 差異，砌體抗壓強度的發(fā)揮受到限制差異，砌體抗壓強度的發(fā)揮受到限制80% 根據(jù)四川省建科院的組合柱試驗結果，根據(jù)四川省建科院的組合柱試驗結果， 組合磚砌體抗壓承載力計算公式：組合磚砌體抗壓承載力計算公式： 式中，式中， f、A 砌體的抗壓強度和截面積；砌體的抗壓強度和截面積； fc、Ac 混凝土棱柱抗壓強度和截面

9、積；混凝土棱柱抗壓強度和截面積； fs、As 鋼筋的強度和截面積；鋼筋的強度和截面積； 第10頁/共32頁 隨配筋率增加組合砌體性能由無筋隨配筋率增加組合砌體性能由無筋 砌體向鋼筋混凝土接近砌體向鋼筋混凝土接近 小偏心受壓構件壓應力較大邊的砂小偏心受壓構件壓應力較大邊的砂 漿或混凝土先壓碎漿或混凝土先壓碎 大偏心受壓時受拉區(qū)鋼筋先達到屈大偏心受壓時受拉區(qū)鋼筋先達到屈 服，裂縫開展使受壓區(qū)縮小而破壞服，裂縫開展使受壓區(qū)縮小而破壞 軸力和彎矩極限相關試驗得到考慮軸力和彎矩極限相關試驗得到考慮 高厚比和偏心距承載力曲線圖高厚比和偏心距承載力曲線圖 組合磚砌體的彎矩組合磚砌體的彎矩軸力極限相關曲線軸力

10、極限相關曲線 第11頁/共32頁 組合磚砌體軸心受壓構件的承載力計算公式：組合磚砌體軸心受壓構件的承載力計算公式： 組合磚砌體構件的穩(wěn)定系數(shù)，組合磚砌體構件的穩(wěn)定系數(shù)， A 磚砌體的截面面積；磚砌體的截面面積； fc混凝土或面層砂漿的軸心抗壓強度設混凝土或面層砂漿的軸心抗壓強度設 計值，砂漿的軸心抗壓強度設計值可計值，砂漿的軸心抗壓強度設計值可 取為同強度等級混凝土的軸心抗壓強取為同強度等級混凝土的軸心抗壓強 度設計值的度設計值的70%，當砂漿為，當砂漿為M15時，取時，取 5.2MPa；當砂漿為；當砂漿為M10時，取時，取3.5MPa； 當砂漿為當砂漿為M7.5時，取時，取2.6MPa； A

11、c混凝土或砂漿面層的截面面積；混凝土或砂漿面層的截面面積； s受壓鋼筋的強度系數(shù)，當為混凝土面受壓鋼筋的強度系數(shù)，當為混凝土面 層時，可取層時，可取1.0；當為砂漿面層時可；當為砂漿面層時可 取取0.9； 組合磚砌體偏心受壓構件的承載力計算公式組合磚砌體偏心受壓構件的承載力計算公式 第12頁/共32頁 (a) 小偏心受壓小偏心受壓 (b) 大偏心受壓大偏心受壓 其中有關偏心距表達式為，其中有關偏心距表達式為， 組合磚砌體偏心受壓構件組合磚砌體偏心受壓構件 第13頁/共32頁 大偏心受壓時，即大偏心受壓時，即 小偏心受壓小偏心受壓 第14頁/共32頁 組合磚砌體構件的構造規(guī)定組合磚砌體構件的構造

12、規(guī)定 1面層混凝土強度等級宜采用面層混凝土強度等級宜采用C20，面層水泥砂漿強度等級，面層水泥砂漿強度等級 不宜低于不宜低于M10，砌筑砂漿不宜低于，砌筑砂漿不宜低于M7.5。 2豎向受力鋼筋的混凝土保護層厚度，不應小于表豎向受力鋼筋的混凝土保護層厚度，不應小于表6-3中的規(guī)中的規(guī) 定。豎向受力鋼筋距磚砌體表面的距離不應小于定。豎向受力鋼筋距磚砌體表面的距離不應小于5mm。 表表6-3 混凝土保護層最小厚度混凝土保護層最小厚度(mm) 環(huán)境條件環(huán)境條件 室內正常環(huán)境室內正常環(huán)境露天或室內潮濕環(huán)境露天或室內潮濕環(huán)境 構件類別構件類別 墻墻1525 柱柱3035 注：當面層為水泥砂漿時，對于柱，保

13、護層厚度可減小注：當面層為水泥砂漿時，對于柱，保護層厚度可減小5mm。 3砂漿面層的厚度，可采用砂漿面層的厚度，可采用3045mm。當面層厚度大于。當面層厚度大于45mm 時，其面層宜采用混凝土。時，其面層宜采用混凝土。 第15頁/共32頁 豎向受力鋼筋宜采用豎向受力鋼筋宜采用HPB235級鋼筋，對于混凝土面層，亦可采用級鋼筋，對于混凝土面層，亦可采用 HRB335級鋼筋。受壓鋼筋一側的配筋率，對砂漿面層，不宜小于級鋼筋。受壓鋼筋一側的配筋率，對砂漿面層，不宜小于 0.1%，對混凝土面層，不宜小于，對混凝土面層，不宜小于0.2%。受拉鋼筋的配筋率，不應。受拉鋼筋的配筋率，不應 小于小于0.1%

14、。豎向受力鋼筋的直徑，不應小于。豎向受力鋼筋的直徑，不應小于8mm，鋼筋的凈間距，鋼筋的凈間距 ，不應小于，不應小于30mm。 5箍筋的直徑，不宜小于箍筋的直徑，不宜小于4mm及及0.2倍的受壓鋼筋直徑，并不宜倍的受壓鋼筋直徑，并不宜 大于大于6mm。箍筋的間距，不應大于。箍筋的間距，不應大于20倍受壓鋼筋的直徑，及倍受壓鋼筋的直徑，及 500mm，并不應小于，并不應小于120mm。 6當組合磚砌體構件一側的豎向受力鋼筋多于當組合磚砌體構件一側的豎向受力鋼筋多于4根時，應設置附根時，應設置附 加箍筋或拉結鋼筋。加箍筋或拉結鋼筋。 對于截面長短邊相差較大的構件如墻體等，應采用穿通墻體的對于截面長

15、短邊相差較大的構件如墻體等，應采用穿通墻體的 拉結鋼筋作為箍筋，同時設置水平分布鋼筋。水平分布鋼筋的拉結鋼筋作為箍筋，同時設置水平分布鋼筋。水平分布鋼筋的 豎向間距及拉結鋼筋的水平間距，均不應大于豎向間距及拉結鋼筋的水平間距，均不應大于500mm 第16頁/共32頁 砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻 磚砌體磚砌體“弱框架弱框架”（ 構造柱圈梁構造柱圈梁 ） 第17頁/共32頁 組合磚墻軸心受壓承載力計算公式：組合磚墻軸心受壓承載力計算公式： 式中，式中，com組合磚墻的穩(wěn)定系數(shù)，可按表組合磚墻的穩(wěn)定系數(shù)，可按表6-2采用采用 強度系數(shù)，當強度系數(shù)，當l/bc小于小于4時

16、取時取l/bc等于等于4 l 沿墻長方向構造柱的間距沿墻長方向構造柱的間距 bc沿墻長方向構造柱的寬度沿墻長方向構造柱的寬度 An磚砌體的凈截面面積磚砌體的凈截面面積 Ac構造柱的截面面積構造柱的截面面積 第18頁/共32頁 配筋砌塊砌體構件計算配筋砌塊砌體構件計算 配筋砌塊砌體的特點配筋砌塊砌體的特點 抗壓、抗拉和抗剪強度俱佳抗壓、抗拉和抗剪強度俱佳 ，抗震性能優(yōu)良，抗震性能優(yōu)良 配筋砌塊砌體適用范圍配筋砌塊砌體適用范圍 中高層抗震設防地區(qū)房屋中高層抗震設防地區(qū)房屋 結構內力與位移計算方法結構內力與位移計算方法 按彈性方法計算按彈性方法計算 第19頁/共32頁 正截面受壓承載力計算正截面受壓

17、承載力計算 與鋼筋混凝土正截面承載力計算的基本假定和模式相同與鋼筋混凝土正截面承載力計算的基本假定和模式相同 截面應變保持平面；截面應變保持平面； 豎向鋼筋與其毗鄰的砌體，灌孔混凝土的應變相同；豎向鋼筋與其毗鄰的砌體，灌孔混凝土的應變相同； 不考慮砌體、灌孔混凝土的抗拉強度；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變，且不根據(jù)材料選擇砌體，灌孔混凝土的極限壓應變，且不 應大于應大于0.003； 根據(jù)材料選擇鋼筋的極限拉應變，且不應大于根據(jù)材料選擇鋼筋的極限拉應變，且不應大于0.01。 第20頁/共32頁 考慮箍筋或水平分布鋼筋作用，正截面受壓承載力計算公式：考

18、慮箍筋或水平分布鋼筋作用，正截面受壓承載力計算公式： N 軸向力設計值軸向力設計值 fg灌孔砌體的抗壓強度設計值，灌孔砌體的抗壓強度設計值， fy鋼筋的抗壓強度設計值鋼筋的抗壓強度設計值 A 構件的毛截面面積構件的毛截面面積 As全部豎向鋼筋的截面面積全部豎向鋼筋的截面面積 0g軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù) 構件的高厚比構件的高厚比 無箍筋或水平分布鋼筋無箍筋或水平分布鋼筋 時，時， fy As=0 孔洞中僅設置一根鋼筋孔洞中僅設置一根鋼筋 時，配筋砌塊砌體墻在時，配筋砌塊砌體墻在 平面外的受壓承載力采平面外的受壓承載力采 用砌塊灌孔砌體的強度用砌塊灌孔砌體的強度 指標按無筋砌

19、體構件受指標按無筋砌體構件受 壓承載力的計算模式進壓承載力的計算模式進 行計算行計算 第21頁/共32頁 偏心受壓配筋砌塊砌體剪力墻正截面承載力計算偏心受壓配筋砌塊砌體剪力墻正截面承載力計算 截面類型截面類型受壓區(qū)高度受壓區(qū)高度破壞形態(tài)破壞形態(tài) 大偏心受壓大偏心受壓xbh0受拉邊鋼筋先屈服，受壓邊砌塊達極限壓應變受拉邊鋼筋先屈服，受壓邊砌塊達極限壓應變 小偏心受壓小偏心受壓x bh0偏心受壓邊砌塊達極限壓應變偏心受壓邊砌塊達極限壓應變 界限相對受壓區(qū)高度：界限相對受壓區(qū)高度：b（HPB235） 0.60，b（HRB335）0.53 矩形截面大偏心受壓正截面矩形截面大偏心受壓正截面 承載力計算簡

20、圖承載力計算簡圖 第22頁/共32頁 矩形截面大偏心受壓時的截面承載能力計算矩形截面大偏心受壓時的截面承載能力計算 第23頁/共32頁 矩形截面小偏心受壓時截面承載力計算矩形截面小偏心受壓時截面承載力計算 對稱配筋對稱配筋 第24頁/共32頁 T形、倒形、倒L形截面偏心受壓構件承載力計算形截面偏心受壓構件承載力計算 偏心受壓構件偏心受壓構件T形、倒形、倒L形截面翼緣計算寬度形截面翼緣計算寬度bf 考慮情況考慮情況 T形截面形截面倒倒L形截面形截面 按構件計算高度按構件計算高度H0考慮考慮H0/3H0/6 按腹板間距按腹板間距L考慮考慮LL/2 按翼緣寬度按翼緣寬度hf考慮考慮b+12hfb+6hf 按翼緣實際寬度按翼緣實際寬度bf考慮考慮bfbf 考慮翼緣的共同作用，正截面受壓承載力應按下列規(guī)定計算：考慮翼緣的共同作用，正截面受壓承載力應按下列規(guī)定計算： （1）當受壓區(qū)高度）當受壓區(qū)高度 應按寬度為應按寬度為bf的矩形截面計算的矩形截面計算 應考慮腹板的受壓作用，應按下列公式計算：應考慮腹板的受壓作用，應按下列公式計算： 第25頁/共32頁 大偏心受壓極限狀態(tài)下，截面承載力計算基本方程取大偏心受壓極限狀態(tài)下，截面承載力計算基本方程取 小偏心