砌體結(jié)構(gòu)(工管)

1、第二篇第二篇 砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)砌體砌體 是把是把塊體塊體（包括粘土磚、空心磚、砌塊、（包括粘土磚、空心磚、砌塊、 石材等）和石材等）和砂漿砂漿通過砌筑而成的結(jié)構(gòu)材料。通過砌筑而成的結(jié)構(gòu)材料。第一章第一章 緒論緒論砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu) 系指將由塊體和砂漿砌筑而成的墻、系指將由塊體和砂漿砌筑而成的墻、 柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系。柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系。砌體材料性能特點：砌體材料性能特點：抗壓強度遠大于抗拉、抗剪強度。一、定義一、定義二、砌體結(jié)構(gòu)的分類二、砌體結(jié)構(gòu)的分類1、磚結(jié)構(gòu)：如古塔、長城、磚穹無梁殿、磚結(jié)構(gòu)：如古塔、長城、磚穹無梁殿2、石結(jié)構(gòu)：如橋梁、金字塔、石結(jié)構(gòu)：如橋梁、

2、金字塔3、磚混結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)(混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu))： 豎向承重構(gòu)件豎向承重構(gòu)件 由磚、石、砌塊砌筑由磚、石、砌塊砌筑 水平承重構(gòu)件水平承重構(gòu)件 RC(或或PC)屋蓋、樓蓋。屋蓋、樓蓋。 安濟橋安濟橋古塔古塔國家墻材政策：國家墻材政策： 2003年，160個大中城市禁用粘土磚（0以下除外）。四、砌體結(jié)構(gòu)的新進展和發(fā)展趨勢四、砌體結(jié)構(gòu)的新進展和發(fā)展趨勢 塊體輕質(zhì)高強并改善物理性能；塊體輕質(zhì)高強并改善物理性能； 提高砂漿強度和粘結(jié)度，改善砌體整體性和抗提高砂漿強度和粘結(jié)度，改善砌體整體性和抗震性；震性； 發(fā)展各種砌塊，節(jié)約資源，保護農(nóng)田；發(fā)展各種砌塊，節(jié)約資源，保護農(nóng)田； 采用配筋砌體，改善抗拉、剪強

3、度；采用配筋砌體，改善抗拉、剪強度； 發(fā)展機械化和工業(yè)化施工方法；發(fā)展機械化和工業(yè)化施工方法； 改善結(jié)構(gòu)布置，避免砌體受拉、彎、剪。改善結(jié)構(gòu)布置，避免砌體受拉、彎、剪。Excalibur 上海18層配筋砌塊樓 一、砌體材料一、砌體材料A.塊材塊材1.1.燒結(jié)磚燒結(jié)磚(1)(1)燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚 （機制磚、八五磚、九五磚）（機制磚、八五磚、九五磚）原料：粘土、煤矸石、頁巖或粉煤灰原料：粘土、煤矸石、頁巖或粉煤灰標準磚尺寸標準磚尺寸：24024011511553 53 mm強度等級：強度等級：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10適用范圍：適用范圍： 房屋上部及地下基礎等部位房屋上部

4、及地下基礎等部位(2)(2)燒結(jié)多孔磚燒結(jié)多孔磚原料：同燒結(jié)磚，但孔洞率不小于原料：同燒結(jié)磚，但孔洞率不小于25%25%尺寸：承重多孔磚目前主要采用尺寸：承重多孔磚目前主要采用 P型：（型：（2402401151159090） M型磚（型磚（1901901901909090）優(yōu)點：節(jié)約粘土、減少砂漿用量、提高工效、節(jié)省墻優(yōu)點：節(jié)約粘土、減少砂漿用量、提高工效、節(jié)省墻 體造價；減輕塊體自重、增強墻體抗震性能。體造價；減輕塊體自重、增強墻體抗震性能。 強度等級：同強度等級：同燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚 適用范圍：適用范圍： 房屋上部結(jié)構(gòu)房屋上部結(jié)構(gòu) （不宜用于凍脹地區(qū)地下部位）（不宜用于凍脹地區(qū)地下部位

5、）2.2.非燒結(jié)硅酸鹽磚非燒結(jié)硅酸鹽磚（包括蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚（包括蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚 ）原料：石灰和砂原料：石灰和砂尺寸：同燒結(jié)普通磚尺寸：同燒結(jié)普通磚適用范圍：不得用于長期受熱適用范圍：不得用于長期受熱200200以上、受急冷急熱和有以上、受急冷急熱和有 酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位，酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位，MU15MU15和和MU15MU15以上的以上的 蒸壓灰砂磚可用于基礎及其他建筑部位，蒸壓蒸壓灰砂磚可用于基礎及其他建筑部位，蒸壓 粉煤灰磚用于基礎或用于受凍融和干濕交替作粉煤灰磚用于基礎或用于受凍融和干濕交替作 用的建筑部位必須使用一等磚用的建筑部位必須使用一等磚強度等級：強度

6、等級： MU25、MU20、MU15、MU104.4.石材石材 分類：（按容重）重質(zhì)巖石、輕質(zhì)巖石分類：（按容重）重質(zhì)巖石、輕質(zhì)巖石 （按外形規(guī)則程度）可分為料石和毛石（按外形規(guī)則程度）可分為料石和毛石強度等級：強度等級： MU100、MU80、MU60、MU50 MU20七級七級3.3.砌塊砌塊原料：普通混凝土、加氣混凝土或輕骨料混凝土原料：普通混凝土、加氣混凝土或輕骨料混凝土主規(guī)格尺寸：主規(guī)格尺寸：390390190190190190mm空心率：空心率：20%20%50%50%強度等級：強度等級： MU20、MU15、MU10、MU7.5、 MU5B.砂漿砂漿2. 砂漿作用砂漿作用（1）將

7、單個塊體粘結(jié)為整體，接觸面產(chǎn)生粘結(jié)力將單個塊體粘結(jié)為整體，接觸面產(chǎn)生粘結(jié)力（2）將單個的塊體粘結(jié)成整體、促使構(gòu)件應力分布均勻；）將單個的塊體粘結(jié)成整體、促使構(gòu)件應力分布均勻；（3）填實塊體之間的縫隙，提高砌體的保溫和防水性能，）填實塊體之間的縫隙，提高砌體的保溫和防水性能， 增強墻體抗凍性能增強墻體抗凍性能1、定義、定義：由一定比例的膠凝材料由一定比例的膠凝材料(石灰、水泥等石灰、水泥等)和細和細 骨料骨料(砂砂)和水配制而成的砌筑材料。和水配制而成的砌筑材料。砂漿品種砂漿品種塑性摻合料塑性摻合料和易保水性和易保水性強度強度耐久性耐久性耐水性耐水性水泥砂漿水泥砂漿無無差差高高好好好好混合砂漿混

8、合砂漿有有好好較高較高較好較好差差非水泥砂漿非水泥砂漿有有好好低低差差無無3. 砂漿分類砂漿分類 1)水泥砂漿水泥砂漿 ；2)混合砂漿；混合砂漿； 3)非水泥砂漿（石灰、粘土砂漿）非水泥砂漿（石灰、粘土砂漿）4. 強度等級強度等級按齡期按齡期28天的立方體（邊長天的立方體（邊長70.7mm）測）測得的抗壓強度平得的抗壓強度平均值，分為：均值，分為：M15、M10、M7.5、M5、M2.5五級。五級。施工階段的砌體強度可按砂漿強度為零確定其砌體強度施工階段的砌體強度可按砂漿強度為零確定其砌體強度 5 .要求：要求：強度、和易性、保水性。強度、和易性、保水性。C.砌體材料的選擇砌體材料的選擇1、原

9、則：、原則：因地制宜，就地取材，充分利用工業(yè)廢料，并因地制宜，就地取材，充分利用工業(yè)廢料，并 考慮建筑物耐久性要求、工作環(huán)境、受荷性質(zhì)考慮建筑物耐久性要求、工作環(huán)境、受荷性質(zhì) 與大小、施工技術(shù)水平等。與大小、施工技術(shù)水平等。2、對于五層及五層以上房屋的墻，以及受振動或?qū)痈叽?、對于五層及五層以上房屋的墻，以及受振動或?qū)痈叽笥谟?m的墻、柱所用材料的最低強度等級：的墻、柱所用材料的最低強度等級：磚為磚為MU10，砌塊砌塊MU7.5，石材，石材MU30，砂漿，砂漿M5。3、地面以下或防潮層以下的砌體，潮濕的房間的墻，按、地面以下或防潮層以下的砌體，潮濕的房間的墻，按規(guī)范選擇材料。規(guī)范選擇材料。A.無

10、筋砌體無筋砌體 僅由塊體和砂漿組成的砌體僅由塊體和砂漿組成的砌體。 1. 磚砌體磚砌體砌筑方法：砌筑方法：一順一丁、梅花丁和三順一丁一順一丁、梅花丁和三順一丁施工嚴禁：施工嚴禁：包心柱和不同強度等級磚塊混用包心柱和不同強度等級磚塊混用 墻體尺寸：墻體尺寸：240mm（一磚）、（一磚）、370mm（一磚半）、一磚半）、 490mm（二磚）、（二磚）、620mm（二磚半）（二磚半） 1m高磚墻= 16皮磚 （所謂“皮”是指磚的層度） 二、砌體的種類二、砌體的種類2. 砌塊砌體砌塊砌體先排塊后施工，施工時砌塊底面向上反向砌筑。先排塊后施工，施工時砌塊底面向上反向砌筑。墻體尺寸：墻體尺寸：190、20

11、0、240、290 mm砌塊砌體為加快建設速度、減輕結(jié)構(gòu)自重開辟新的途徑。砌塊砌體為加快建設速度、減輕結(jié)構(gòu)自重開辟新的途徑。 目前使用最多的是混凝土小型空心砌塊砌體。目前使用最多的是混凝土小型空心砌塊砌體。3. 石砌體石砌體（產(chǎn)石地區(qū)適用）（產(chǎn)石地區(qū)適用）石砌體的類型有石砌體的類型有料石砌體、毛石砌體和毛石混凝土砌體料石砌體、毛石砌體和毛石混凝土砌體。B.B.配筋砌體配筋砌體 在砌體中設置了鋼筋或鋼筋混凝土材料的砌體。在砌體中設置了鋼筋或鋼筋混凝土材料的砌體。 1. 1. 配筋磚砌體配筋磚砌體水平網(wǎng)狀配筋砌體混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚砌體磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻在水平灰縫中配置鋼筋網(wǎng)片偏

12、心距超限的磚砌體外側(cè)配置縱向鋼筋在房屋墻體中設置間距不大于4m的構(gòu)造柱提高軸心抗壓承載力提高偏心抗壓承載力提高磚墻的承載力2.2.配筋砌塊砌體配筋砌塊砌體磚砌體以受壓破壞為主。磚砌體以受壓破壞為主。三、砌體的受壓性能三、砌體的受壓性能砌體抗壓強度低于塊體砌體抗壓強度低于塊體材料強度材料強度1、砌體受壓試驗研究 受壓破壞分為三階段：受壓破壞分為三階段： （以普通粘土磚砌體軸心受壓為例） （標準試件240mm370mm720mm）（1）（0.5-0.7）Pu時，單磚出現(xiàn)裂縫；（Pu為砌體的極限荷載）（2） 單磚裂縫上下開展和延伸，形成上下貫通多皮磚的連續(xù)裂縫；（3）（0.8-0.9）Pu時，砌體被

13、貫通的豎向裂縫分割成若干小柱體， 發(fā)生失穩(wěn)破壞或局部壓碎。思考：某試件采用MU10磚，M5砂漿，實測砌體的抗壓強度f=3.30MpaMU10，為什么磚的抗壓強度未得到發(fā)揮？為什么單磚先出現(xiàn)裂縫？原因：磚表面不平整； 砂漿不飽滿、不密實； 灰縫厚度不均勻。原因：磚與砂漿的橫向變形性能不一致， 砂漿的泊桑系數(shù)磚（1.5-5.0 倍），因此，砂漿的橫向變形磚 的橫向變形，使得磚內(nèi)產(chǎn)生橫向拉 應力，促使單磚裂縫出現(xiàn)。2、砌體中單磚的受力狀態(tài)分析（1）單磚的壓、彎、剪復合受力（見圖）（2）單磚的受拉（見圖）（3）豎向灰縫處的應力集中 原因：豎向灰縫處的磚內(nèi)產(chǎn)生較大的橫向拉應力和切應力 的集中，加速單磚開

14、裂。（4）彈性地基梁作用 原因：磚與砂漿的變形模量不一致，砂漿的變形模量E 磚，單磚可視為以砂漿和下部砌體為彈性地基的 梁，產(chǎn)生彎剪應力，彎曲產(chǎn)生的拉應力和切應力使 單磚首先出現(xiàn)裂縫。 結(jié)論：在上述復雜應力作用下，因抗拉、剪彎強度較小導致單 磚出現(xiàn)裂縫，繼而裂縫開展。3、影響砌體抗壓強度的因素（6方面）（1）塊體的強度等級（最主要因素）（2）塊體的形狀與尺寸：塊體外形規(guī)則平整，厚度大，砌體的 抗壓強度越高。（3）砂漿的強度等級：砂漿強度等級較低時，其強度提高，砌 體的抗壓強度隨之提高；較高時其影響不明顯。（4）砂漿的變形性能：砂漿的變形性能越大，砌體的抗壓強度 越低。（5）砂漿的流動性和保水性

15、：砂漿的流動性和保水性越好，砌 體的抗壓強度越高；但流動性過大，砌體的抗壓強度反而 降低。如采用純水泥砂漿，砌體強度降低10 % 20%。（6）砌筑質(zhì)量 灰縫的厚度：灰縫的厚度太厚或太薄都會使f降低，標準 8- 12mm，（10/20/30，f=1.0/0.78/0.64）。 砂漿的飽滿度：合格80%。 （從80 % 降到65%時，f 下降20%） 磚的含水率：磚的含水率太大或太小都會使f降低（如干 磚f下降20%，適宜10-15%） 組砌方式：要求內(nèi)外搭砌，上下錯縫，不留通縫。 垂直灰縫飽滿度 施工質(zhì)量控制等級（A/B/C），f=1.05/1.0/0.89，取決于 現(xiàn)場質(zhì)量保證體系、材料強度

16、、工人技術(shù)水平。4、砌體的抗壓強度設計值 f 及其調(diào)整系數(shù)a （1）砌體截面面積A0.3m2時，a =0.7+A；（2）采用水泥砂漿砌筑時，a =0.9；（3）0號砂漿，f 0，冬季施工、砂漿未凝固 四、四、 砌體的抗拉、抗彎和抗剪性能砌體的抗拉、抗彎和抗剪性能 1.砂漿和塊體的粘結(jié)強度（見圖） 法向粘結(jié)強度S：與軸向拉力垂直的灰縫(垂直灰縫)中砂漿 與塊體的粘結(jié)力 切向粘結(jié)強度T：與軸向拉力平行的灰縫(水平灰縫)中砂漿 與塊體的粘結(jié)力。TTSS2.砌體的軸心抗拉性能（1）沿齒縫截面破壞：塊體MU較高，砂漿M較低時發(fā)生（2）沿塊體和豎向灰縫截面破壞：塊體抗拉強度較低時發(fā)生（3）沿水平通縫截面破

17、壞：軸向拉力與水平灰縫垂直時發(fā)生1212333.砌體的彎曲抗拉性能（1）沿齒縫截面的彎曲受拉破壞：拉應力水平灰縫（2）沿水平通縫截面的彎曲受拉破壞：拉應力水平灰縫4.砌體的抗剪性能（1）沿水平通縫截面的剪切破壞（2）沿齒縫截面的剪切破壞一、計算方法一、計算方法砌體結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)相同，也采用砌體結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)相同，也采用以概率論為基礎的極限狀態(tài)法以概率論為基礎的極限狀態(tài)法二、計算指標二、計算指標A. 砌體的抗壓強度標準值：砌體的抗壓強度標準值：具有具有95%保證率的抗壓強度值，查規(guī)范保證率的抗壓強度值，查規(guī)范B. 砌體的抗壓強度設計值：砌體的抗壓強度設計值：fkff 齡期為齡期為28d砌體毛

18、截面強度的設計值砌體毛截面強度的設計值 ，根據(jù)塊體和砂漿強度等，根據(jù)塊體和砂漿強度等級可直接查表獲得砌體的抗壓強度設計值。級可直接查表獲得砌體的抗壓強度設計值。C. 砌體強度設計值的調(diào)整系數(shù)砌體強度設計值的調(diào)整系數(shù) 三、砌體結(jié)構(gòu)設計的荷載效應組合三、砌體結(jié)構(gòu)設計的荷載效應組合 荷載效應組合公式見建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準 當僅有一個可變荷載時： （1）由永久荷載控制： S=1.35恒+1.0活 可變荷載分項系數(shù)為1.4，組合值系數(shù)在一般情況下為 0.7，1.40.71.0。 注：只有一個活荷載也要考慮組合系數(shù)0.7。 （2）由可變荷載控制： S=1.2恒+1.4活 第四章 無筋砌體受壓構(gòu)件的承

19、載力計算e=0Nu00=f砌體短柱砌體短柱軸心受壓時Nu0=Af無筋砌體適用范圍無筋砌體適用范圍：墻、柱等受壓構(gòu)件：墻、柱等受壓構(gòu)件一、 無筋砌體單向偏心受壓構(gòu)件 1、受壓構(gòu)件截面應力分析（與材料力學基本相同）eNuf材料力學計算方法截面應力分布特點截面應力分布特點 ? ?砌體短柱偏心受壓時,截面上應力隨偏心變化而不同.e2Nu2Nu3e3eb)c)2Nu1e1a)13結(jié)論：結(jié)論：材料力學計算方法不適用。nNu0Nu1Nu2Nu3 ；有效受壓區(qū)面積不同。n截面應力分布特點為曲線，且 f122H2H sHs H有吊車的單層房屋變截面柱上段彈性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu剛性方案、剛彈性方

20、案2.0Hu1.25Hu2.0Hu變截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl無吊車的單層或多層房屋單跨彈性方案1.5H1.0H1.5H剛彈性方案1.2H1.0H1.2H多跨彈性方案1.25H1.0H1.25H剛彈性方案1.10H1.0H1.10H剛性方案1.0H1.0H1.0H0.4 s+0.2H0.6 s注：1、表中Hu為變截面柱的上段高度，Hl 為變截面柱的下段高度。 2、對于上端為自由端的構(gòu)件， H0 =2H； 3、獨立磚柱，無柱間支撐時，柱在垂直排架方向的H0應按表中數(shù)值乘以1.25后采用。 4、s-房屋橫墻間距。3.3.受壓構(gòu)件承載力的計算公式受壓構(gòu)件承載力的計算公式 （1）計算公式

21、 NNu Nu= f A 式中： N荷載產(chǎn)生的軸向壓力設計值 Nu受壓承載力設計值 f砌體抗壓強度設計值（注意強度調(diào)整系數(shù)a ） A受壓構(gòu)件的截面面積 高厚比和軸向力偏心矩對受壓構(gòu)件承載 力的影響系數(shù)（查表4-3） 對于軸心受壓構(gòu)件： 的取值：的取值：當砂漿強度等級M5時， 0.0015； 當砂漿強度等級為M2.5時， 0.002； 當砂漿強度為零時， 0.009。計算 時，要乘以修正系數(shù) ： 燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚砌體為1.0； 混凝土小型空心砌塊砌體1.1； 蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、細料石和半細料石砌體1.2； 粗料石和毛石砌體1.5。2011 對于偏心受壓構(gòu)件： 當3時(不計影響)，

22、當3時， 取值同2)/(1211he2121211he（2 2）設計注意）設計注意 公式適用條件：e0.6y； 對矩形截面，當偏心方向為長邊（h）時，還應對短邊 （b）方向按軸心受壓驗算。 4.砌體結(jié)構(gòu)設計的荷載效應組合砌體結(jié)構(gòu)設計的荷載效應組合 當僅有一個可變荷載時： （1）由永久荷載控制： S=1.35恒+1.0活 可變荷載分項系數(shù)為1.4， 組合值系數(shù)在一般情況下為0.7， 1.40.71.0。 （2）由可變荷載控制： S=1.2恒+1.4活三三.例題分析例題分析 例1 某軸心受壓柱，bh=370490mm，采用MU10粘土磚和M7.5混合砂漿砌筑，柱頂作用標準值G0k=108kN，Q0

23、k=40kN，H0=H=3500mm，試驗算其受壓承載力。 解：(1) 基本參數(shù) f=1.69N/mm2 （查表3-3） A=0.370.49=0.1813m20.3m2， a=0 .7+A=0.7+0.1813=0.8813(2) 影響系數(shù) = H0/h=1.03500/370370=9.46882. 046. 90015. 0111122（砂漿強度M5，=0.0015）G0k=108kNQ0k=40kN3500 (3)承載力驗算 取柱底為控制截面（柱底軸力比柱頂軸力大） 柱自重標準值：G1k=0.370.493.519=12.06kN （磚砌體自重密度為19kN/m3） 按恒荷載控制：N1

24、=1.35（108+12.06）+1.040=202.1kN 按活荷載控制：N2=1.2（108+12.06）+1.440=200.1kN N=(N1，N2)max=N1=202.1kN Nu= (a f ) A =0.882(0.88131.69)0.1813106 =238.2kNN=202.1kN （安全）例例2 2 在例題1中柱頂長邊方向長邊方向作用設計值為M=11.15kNm的 彎矩，按恒載控制的組合計算，其它條件不變，試驗 算柱頂截面柱頂截面受壓承載力。解:(1)基本參數(shù)同上 (2)影響系數(shù) 柱頂軸力設計值： N=1.35108+1.040=185.8kN e=M/N=11.15/

25、185.8=0.060m = H0/h 1.03500/4904907.14 e/h=60/490=0.122 672. 0120015. 014. 7122. 0121112121122heG1k=108kNQk=40kNM=11.15kN.m3500 改進措施改進措施：提高砂漿強度等級M7.5為M10； 或加大截面尺寸為bh=490490mm； 或采取降低偏心矩或配置鋼筋或配置鋼筋的措施。(3) 柱頂柱頂承載力驗算承載力驗算 長邊方向承載力驗算（偏心受壓）（偏心受壓） N=185.8kN, M=11.15kN.m 則Nu= (af ）A =0.672(0.88131.69)0.181310

26、6 =181.5kN N=185.8kN （不安全） 短邊方向( (軸心受壓軸心受壓) )承載力驗算（略）作業(yè)： 1.某柱，bh=370490mm，采用MU10 磚和M7.5混合砂漿砌筑，柱頂作用軸 向力標準值如右圖所示，試按活荷載 控制驗算柱頂截面的受壓承載力。 （H0=1.0H， 用公式計算。）2.某軸心受壓柱，柱頂作用軸向力設計值 195kN，柱高5.1m，H0=1.0H，采用MU10磚和M5混合砂漿砌 筑，磚砌體自重密度為19kN/m3，試確定柱截面尺寸(按恒荷 載控制)，要求安全、經(jīng)濟并符合常規(guī)磚墻厚度尺寸。 G1k=100kNQk=50kNG2k=20kN3300200第七章 磚混

27、結(jié)構(gòu)房屋的墻體設計屋面大梁屋面板外縱墻 山墻橫墻承重縱墻承重縱橫墻承重 山墻屋面大梁屋面板外縱墻柱內(nèi)框架承重2.縱墻承重方案 荷載傳力路線：荷載傳力路線： 板板 梁梁 縱墻縱墻 基礎（基礎（見圖見圖） 適用范圍：適用范圍： 適用于大空間，如單層廠房、食堂等。適用于大空間，如單層廠房、食堂等。 特點特點： 縱墻可能存在開洞與承載的矛盾，可設置壁柱或構(gòu)縱墻可能存在開洞與承載的矛盾，可設置壁柱或構(gòu) 造柱；橫墻少，側(cè)向剛度弱；樓屋蓋造價較大。造柱；橫墻少，側(cè)向剛度弱；樓屋蓋造價較大。 3.3.縱橫墻承重方案縱橫墻承重方案 荷載傳力路線：荷載傳力路線： 板板 梁梁 縱墻縱墻/橫墻橫墻 基礎（基礎（見圖見

28、圖） 適用范圍：適用于辦公樓、教學樓、實驗樓等。適用范圍：適用于辦公樓、教學樓、實驗樓等。 特點特點： 綜合橫、縱墻承重的優(yōu)點，建筑平面布置靈活，空間綜合橫、縱墻承重的優(yōu)點，建筑平面布置靈活，空間 剛度較好，但縱墻缺陷仍可能存在。剛度較好，但縱墻缺陷仍可能存在。4.4.內(nèi)框架承重方案內(nèi)框架承重方案 荷載傳力路線：板荷載傳力路線：板(次梁次梁) 主梁主梁 柱柱/外縱墻外縱墻 基礎基礎 適用范圍：適用于空間較大的房屋，如旅館、商店等。適用范圍：適用于空間較大的房屋，如旅館、商店等。 特點特點： 橫墻較少，房屋的空間剛度較差。橫墻較少，房屋的空間剛度較差。5.5.底部框架結(jié)構(gòu)底部框架結(jié)構(gòu) 適用范圍：

29、適用范圍： 適用于建筑功能底部與上部不同的房屋。適用于建筑功能底部與上部不同的房屋。 特點特點： 底部底部為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，空間較大，抗側(cè)剛為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，空間較大，抗側(cè)剛 度較差，抗震設計時限度較差，抗震設計時限兩層兩層；上上 部部為砌體結(jié)構(gòu)，為砌體結(jié)構(gòu)， 抗側(cè)剛度較大。（上剛下柔結(jié)構(gòu)）抗側(cè)剛度較大。（上剛下柔結(jié)構(gòu)） 二、 砌體結(jié)構(gòu)的靜力計算方案目的：確定空間結(jié)構(gòu)的計算模型目的：確定空間結(jié)構(gòu)的計算模型 1.1.概述概述 均布水平作用的傳遞均布水平作用的傳遞（1）不設山墻）不設山墻 平面?zhèn)髁w系：平面?zhèn)髁w系： 水平荷載水平荷載 縱墻縱墻 基礎基礎 ； 空間作用為零，空間作用為零，

30、按平面單元計算。按平面單元計算。a）b）c）d）（2）設山墻空間傳力體系： 水平荷載 縱墻 縱墻基礎 地基 屋面水平梁 山墻 山墻基礎 具有空間作用，空間工作性能較強。2.2.砌體結(jié)構(gòu)的靜力計算方案砌體結(jié)構(gòu)的靜力計算方案（1）彈性方案：空間剛度近似為零，僅用于單層；（2）剛性方案：空間剛度近似為無窮大，墻頂水平位移0；（3）剛彈性方案：空間剛度介于上述兩者之間。 注注：非抗震設計時，靜力計算方案的選擇：單層不限； 多層可采用剛性、剛彈性方案及上柔下剛結(jié)構(gòu)方案 (即底層剛性、上層剛彈性)。剛性方案剛性方案彈性方案彈性方案剛彈性方案剛彈性方案3.影響砌體結(jié)構(gòu)空間剛度的因素（1）屋蓋自身平面內(nèi)的剛度

31、（分類） 剛性屋蓋：現(xiàn)澆、裝配式鋼筋混凝土屋蓋或樓蓋； 中等剛性屋蓋：有檁鋼筋混凝土屋蓋或樓蓋； 柔性屋蓋：木、輕鋼屋蓋。（2）山墻或橫墻的間距（屋面水平梁的跨度、剛度）（3）山墻或橫墻自身平面內(nèi)的剛度（洞口、墻厚、墻長） 剛性和剛彈性橫墻應符合下列要求： 橫墻洞口的水平截面面積不應超過橫墻截面面積的50%; 橫墻的厚度不宜小于180mm； 單層房屋的橫墻長度不宜小于其高度，多層房屋的橫墻 長度不宜小于H/2，（H為橫墻總高度）。 當橫墻不能同時符合上述要求時，應對橫墻的剛度進行驗算。 房屋的靜力計算方案房屋的靜力計算方案 (規(guī)范表4.2.1)注：1、表中s為橫墻間距，其長度單位為m ; 2、

32、對無山墻或伸縮縫處無橫墻的房屋，應按彈性方案考慮。三、墻柱高厚比驗算 目的： 保證構(gòu)件在荷載作用下的穩(wěn)定，在滿足強度要求的同時具保證構(gòu)件在荷載作用下的穩(wěn)定，在滿足強度要求的同時具 有足夠的有足夠的穩(wěn)定性穩(wěn)定性； 通過高厚比控制，使墻、柱有足夠通過高厚比控制，使墻、柱有足夠剛度剛度，避免出現(xiàn)過大的，避免出現(xiàn)過大的 側(cè)向變形；側(cè)向變形； 保證施工中安全。保證施工中安全。 驗算要求： H0/h121.影響墻柱允許高厚比的因素 （1）砂漿強度等級：砂漿強度等級越高，墻柱的越大.墻柱的允許高厚比墻柱的允許高厚比 值值 （2）砌體類型（墻、柱）；（3）構(gòu)件重要性：非承重墻的修正系數(shù)11.0， 1根據(jù)墻的厚

33、度按下列規(guī)定采用： h =240mm ; 1 =1.2； h =90mm ; 1 =1.5； 240mm h =90mm ; 1可按插入法取值； 對于承重墻，11.0。（4）砌體截面型式：墻體上門窗洞口削弱越多，墻體越?。?有門窗洞口的墻的修正系數(shù)210.4bs/s， 且20.7時，取20.7；(見圖) s相鄰窗間墻或壁柱之間的距離； bss范圍內(nèi)的門窗洞口寬度） 無門窗洞口時21.0。（5）橫墻間距：橫墻間距越大，墻柱的越小；（6）靜力計算方案：剛性方案， 相對大一些；彈性和剛彈 性方案， 相對小一些。2.墻柱的計算高度H0 H0表中系數(shù)構(gòu)件高度H 構(gòu)件高度H的確定：對于底層，構(gòu)件下端取基礎

34、頂面；當基礎 埋置較深且有剛性地坪時，可取室外地坪下500mm處。3.墻柱高厚比驗算（1）矩形墻柱的高厚比驗算： H0/h12 （2）帶壁柱墻的高厚比驗算： 作整片墻的高厚比驗算和 壁柱間墻高厚比驗算 整片墻的高厚比驗算（整體）：H0/hT12 式中：hT帶壁柱墻截面(T形截面)的折算厚度， 3.5i， I、A為T形截面的慣性矩和截面面積； H0按相鄰橫墻間距s確定。 “砌規(guī)”中單層房屋帶壁柱墻的計算寬度（考慮翼緣bf）： 壁柱寬+2/3墻高( 窗間墻寬度， 壁柱間距離）壁柱間墻的高厚比驗算（局部）： H0/h12 式中：h壁柱間墻厚（矩形截面） H0按剛性方案，且按相鄰壁柱間距s確定。 說明

35、：對于有圈梁及構(gòu)造柱時的高厚比驗算，按“砌規(guī)”確 定。（不做要求）AIh/5 . 3T四、例題分析 例題例題7 7 某砌體結(jié)構(gòu)單層食堂，跨度某砌體結(jié)構(gòu)單層食堂，跨度15m，柱距，柱距3.6m，總長，總長36m，縱墻窗，縱墻窗bh1.83.6m，檐口標高，檐口標高5m ，采用，采用MU10磚和磚和M5混合砂漿砌筑，屋面采混合砂漿砌筑，屋面采用鋼筋混凝土薄腹梁、有檁槽瓦屋蓋。試驗算縱墻高厚比。（見圖）用鋼筋混凝土薄腹梁、有檁槽瓦屋蓋。試驗算縱墻高厚比。（見圖）(1)縱墻靜力計算方案縱墻靜力計算方案 查表查表5-1，2類屋蓋，類屋蓋， 20s3648， 剛彈性方案。剛彈性方案。(2)整片墻的高厚比驗

36、算整片墻的高厚比驗算 高厚比高厚比 T形截面折算厚度形截面折算厚度hT432mm（過程略）（過程略） H0.55.05.5m 查表查表4-1，無吊車、單跨、剛彈性方案，無吊車、單跨、剛彈性方案，H01.2H1.25.56.6m H0/hT6.6/0.43215.3 允許高厚比允許高厚比 查表查表5-4，M5、墻，、墻，2415000500010*3600=3600030002404901800250180018001800 210.4bs/s10.41.8/3.60.80.7（可?。扇。?121.00.82419.215.3（可以）（可以）(3)壁柱間墻的高厚比驗算（任取一開間，矩形截面、

37、剛性方案）壁柱間墻的高厚比驗算（任取一開間，矩形截面、剛性方案） 查表查表4-1，ss3.6mH5.5m， H00.6s0.63.62.16m H0/h2.16/0.249121.00.82419.2 （可以）（可以）例題例題8 8 上題的山墻如圖所示，試驗算山墻高厚比。（見圖）上題的山墻如圖所示，試驗算山墻高厚比。（見圖） (1)山墻靜力計算方案山墻靜力計算方案 查表查表5-1，2類屋蓋，類屋蓋，s1520，剛性方案。，剛性方案。 (2)整片墻的高厚比驗算整片墻的高厚比驗算 高厚比高厚比 T形截面折算厚度形截面折算厚度hT348 mm（過程略）（過程略） 墻高墻高(算至壁柱頂算至壁柱頂)H0

38、.55.05tg18.457.17m 查表查表4-1，無吊車、單跨、剛性方案，無吊車、單跨、剛性方案， H=7.17ms=15m2H=27.17=14.34m H00.4s0.2H0.4150.27.17=7.434 H0/hT=7.434/0.348=21.36 允許高厚比允許高厚比 2=10.4bs/s=10.43/15=0.920.7（可?。扇。?12=1.00.9224=22.08=21.36（可以）（可以） (3)壁柱間墻的高厚比驗算壁柱間墻的高厚比驗算（矩形截面、剛性方案）（矩形截面、剛性方案） 墻高墻高H=(0.55.07.5/3)7.17/2 =7.585ms=s=5m 查

39、表查表4-1，sH，H0=0.6s=0.65=3.0m =H0/h=3.0/0.2412.5 210.4bs/s10.43/5=0.760.7（可?。扇。?12=1.00.7624=18.24=12.5（可以）（可以）0.0005000133*5000=150002404902505000五、五、 多層剛性方案房屋墻柱的承載力計算多層剛性方案房屋墻柱的承載力計算（一）外縱墻的計算 1.計算模型（見圖） （1）計算單元：取有代表性的、寬度為相鄰洞口中心線的豎向 墻帶 （2）簡化原型：忽略樓屋蓋的水平位移，墻體簡化為以樓屋蓋 為不動鉸支座，與基礎鉸接的豎向連續(xù)梁。墻 底的彎矩與軸力相比對承載力

40、不起控制作用。 （3）豎向荷載作用下的計算模型：墻體被樓蓋嵌入，連續(xù)性被 削弱，傳遞彎矩的能力不大， 且豎向荷載產(chǎn)生的彎矩較 小，可忽略墻體對樓蓋的嵌固而簡化為鉸接，豎向墻帶可 按簡支梁分層計算。豎向荷載作用下的計算模型（4）水平荷載作用下按豎向連續(xù)梁計算（5）結(jié)構(gòu)層高 底層：取基礎頂面至二層樓蓋結(jié)構(gòu)支承面的距離； 其余層：取上下層結(jié)構(gòu)支承面之間的距離。2.荷載分析（1）豎向荷載（以二層墻體為例，見下頁圖） 墻體頂部（1-1）荷載： Nu：上層墻體傳來軸向力設計值，作用于上層墻體截面形心 處，包括： 900mm高240厚女兒墻自重； 屋蓋梁高600mm范圍內(nèi)240厚墻體自重(女兒墻底至屋蓋梁底

41、)； 屋蓋傳來的恒載、活載； 四層樓蓋傳來的恒載、活載； 三、四層240厚墻體自重。 Nu的偏心距e218512065mm3702409006003300330033003900hNuNle2e1120 1200.4a0185185三層樓蓋處受力狀態(tài) Nl：墻頂梁端支承壓力設計值（即三層樓蓋傳來的恒載、 活載） Nl的偏心距e11850.4a0 墻體底部(2-2)荷載：本層(即二層)370厚墻體自重G，作用 于墻體的截面形心處。（2）水平荷載：在一定條件下，可不考慮風荷載。3.計算簡圖計算簡圖（1）豎向荷載（見上頁圖） 柱頂軸向力設計值：NN0Nl； 偏心距：eM/N(Nle1-Nue2)/(

42、Nu+Nl)（2）風荷載：見教材圖4.豎向荷載下墻體承載力計算豎向荷載下墻體承載力計算（1）計算樓層：取荷載大、墻體材料或截面尺寸改變的薄弱樓 層，如：底層、三層（2）對外縱墻，控制截面計算面積 近似取窗間墻面積A（見圖） 縱墻控制截面為1-1、2-2截面。（3）每一樓層的控制截面及計算內(nèi)容： 墻頂截面1-1：即上層樓蓋結(jié)構(gòu)支承面之下，N、M0 驗算受壓構(gòu)件承載力(偏心受壓)及砌體局部受壓承載力； 墻底截面2-2：即本層樓蓋結(jié)構(gòu)支承面之上，Nmax 、M0 驗算受壓構(gòu)件承載力(軸心受壓)。2211122122（二）橫墻的計算1、一般構(gòu)造要求、一般構(gòu)造要求（了解）（了解）承重獨立磚柱的承重獨立磚

43、柱的截面尺寸截面尺寸不應小于不應小于240mm370mm。毛石墻的。毛石墻的厚度不宜小于厚度不宜小于350mm，毛料石柱較小邊長不宜小于，毛料石柱較小邊長不宜小于400mm。當。當有振動荷載時，墻柱不宜采用毛石砌體。有振動荷載時，墻柱不宜采用毛石砌體。 屋架跨度屋架跨度大于大于6m或梁跨度分別或梁跨度分別大于大于4.8m(磚砌體磚砌體)、4.2m(砌塊砌塊和料石砌體和料石砌體)、3.9m(毛石砌體毛石砌體)時，應在其時，應在其支承處砌體上設置混凝支承處砌體上設置混凝土或鋼筋混凝土墊塊土或鋼筋混凝土墊塊。當墻中有圈梁時，。當墻中有圈梁時，墊塊宜與圈梁澆成整體。墊塊宜與圈梁澆成整體。厚度厚度240

44、mm墻上梁的跨度大于或等于墻上梁的跨度大于或等于6m、砌塊或料石墻以及厚、砌塊或料石墻以及厚度小于度小于240mm磚墻上梁的跨度大于或等于磚墻上梁的跨度大于或等于4.8m時，宜在梁支座時，宜在梁支座下下設壁柱或構(gòu)造柱設壁柱或構(gòu)造柱，或采取其他加強措施。，或采取其他加強措施。砌塊墻與后砌隔墻砌塊墻與后砌隔墻交接處交接處，應沿墻高每，應沿墻高每400mm在水平灰縫內(nèi)設置在水平灰縫內(nèi)設置不少于不少于24的焊接的焊接鋼筋網(wǎng)片鋼筋網(wǎng)片。 砌塊砌體應砌塊砌體應分皮錯縫搭砌分皮錯縫搭砌，上下皮搭砌長度不得小于，上下皮搭砌長度不得小于90mm。不滿。不滿足上述要求時，應在水平灰縫內(nèi)設置不少于足上述要求時，應在

45、水平灰縫內(nèi)設置不少于24的焊接鋼筋網(wǎng)片的焊接鋼筋網(wǎng)片 (橫向鋼筋的間距不宜大于橫向鋼筋的間距不宜大于200mm)，網(wǎng)片每端均應超過該垂直縫，網(wǎng)片每端均應超過該垂直縫，其長度不得小于其長度不得小于300mm。 2、防止或減輕墻體開裂的主要措施、防止或減輕墻體開裂的主要措施a) 溫度裂縫溫度裂縫(b) 沉降裂縫沉降裂縫砌體房屋常見裂縫形態(tài)砌體房屋常見裂縫形態(tài) 裂縫對房屋性能的影響：裂縫對房屋性能的影響： 外觀外觀 防水、防滲、保溫性能防水、防滲、保溫性能 整體性、承載能力、耐久性和整體性、承載能力、耐久性和抗震性能抗震性能裂縫形成原因裂縫形成原因 設計設計 施工施工 材料材料 干縮裂縫干縮裂縫 環(huán)

46、境溫度變化環(huán)境溫度變化 溫度裂縫溫度裂縫 地基不均勻沉降地基不均勻沉降 沉降裂縫沉降裂縫防止或減輕墻體開裂的原理防止或減輕墻體開裂的原理 合理的結(jié)構(gòu)布置合理的結(jié)構(gòu)布置 加強房屋結(jié)構(gòu)的整體剛度加強房屋結(jié)構(gòu)的整體剛度 設置沉降縫設置沉降縫 設置收縮縫設置收縮縫防止或減輕墻體開裂的措施防止或減輕墻體開裂的措施可根據(jù)房屋具體情況分別采取可根據(jù)房屋具體情況分別采取“防、放、抗防、放、抗”措施：措施： 為減少屋面與頂層墻體溫差，防止墻頂產(chǎn)生裂縫，屋面應為減少屋面與頂層墻體溫差，防止墻頂產(chǎn)生裂縫，屋面應設置設置保保 溫、隔熱層溫、隔熱層。 為釋放或降低溫差應力，屋面保溫（隔熱）層或屋面剛性為釋放或降低溫差應

47、力，屋面保溫（隔熱）層或屋面剛性面層及砂漿找平層應設置面層及砂漿找平層應設置分隔縫分隔縫。在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設置在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設置水平滑水平滑 動層動層，滑動層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片等。，滑動層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片等。屋面滑動層構(gòu)造詳圖屋面滑動層構(gòu)造詳圖一、圈梁一、圈梁圈梁作用圈梁作用 增強房屋的整體性和空間剛度增強房屋的整體性和空間剛度 防止地基不均勻沉降而使墻體開裂防止地基不均勻沉降而使墻體開裂 減少振動作用對房屋的不利影響減少振動作用對房屋的不利影響 提高砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能提高砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能圈梁的布置圈梁的布置附加圈梁與圈

48、梁的搭接附加圈梁與圈梁的搭接附加圈梁與圈梁的搭接附加圈梁與圈梁的搭接縱橫墻連接處現(xiàn)澆圈梁構(gòu)造縱橫墻連接處現(xiàn)澆圈梁構(gòu)造現(xiàn)澆圈梁的連接構(gòu)造現(xiàn)澆圈梁的連接構(gòu)造 封閉環(huán)狀，封閉環(huán)狀，h120，主筋，主筋410，箍筋間距，箍筋間距300二、過梁二、過梁作用：承受洞口之上的荷載過梁分類：過梁分類：（1）鋼筋混凝土過梁）鋼筋混凝土過梁（2）磚砌過梁：）磚砌過梁：鋼筋直徑鋼筋直徑5mm，間距，間距120mm，根數(shù)，根數(shù)2，砂漿層厚度，砂漿層厚度30mm 鋼筋磚過梁鋼筋磚過梁 磚砌平拱過梁：磚砌平拱過梁：砂漿砂漿M5 磚砌弧拱過梁磚砌弧拱過梁a.鋼筋混凝土過梁鋼筋混凝土過梁 b.鋼筋磚過梁鋼筋磚過梁c.磚砌平拱過梁磚砌平拱過梁d.磚砌弧拱過梁磚砌弧拱過梁過梁的受力特性過梁的受力特性磚砌過梁：受彎構(gòu)件（墻體上部受壓、下部受拉）磚砌過梁：受彎構(gòu)件（墻體上部受壓、下部受拉）鋼筋磚過梁：三鉸拱（鋼筋受拉，上部墻體受壓）鋼筋磚過梁：三鉸拱（鋼筋受拉，上部墻體受壓）a.磚砌平拱磚砌平拱b.鋼筋磚過梁鋼筋磚過梁過梁的破壞形態(tài)過梁的破壞形態(tài)過梁三種破壞：過梁三種破壞： 跨中截面受彎破壞跨中截面受彎破壞 (豎向裂縫豎向裂縫) 支座附近受剪破壞支座附近受剪破壞 （階梯形斜裂縫）（階梯形斜裂縫） 過梁支座滑動破壞過梁支座滑動破壞 （在墻端水平