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文檔簡介
1、學(xué)習(xí)情景11砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)部分目錄砌體材料及其力砌體材料及其力學(xué)學(xué)性能性能砌體砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承件承載載力力計計算算砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計1.1砌體結(jié)構(gòu)發(fā)展概況砌體結(jié)構(gòu)發(fā)展概況 1.1.1 砌體結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史砌體結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 砌體砌體 : 是把塊材(包括粘土磚、空心磚、石材、砌塊等)和砂漿通過砌筑是把塊材(包括粘土磚、空心磚、石材、砌塊等)和砂漿通過砌筑 而而成的結(jié)構(gòu)材料。成的結(jié)構(gòu)材料。 砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu) : 將由塊材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。將由塊材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。 砌體按照所采用塊材的不同分為:砌體按
2、照所采用塊材的不同分為: (1)磚砌體)磚砌體 (2)石砌體)石砌體 (3)砌塊砌體)砌塊砌體 長城是長城是 我國古代偉大的工程之一。始建于春秋戰(zhàn)國,今存者為明代所修我國古代偉大的工程之一。始建于春秋戰(zhàn)國,今存者為明代所修建。西起甘肅嘉峪關(guān),東到遼寧丹東鴨綠江畔的虎山口,橫亙甘肅、寧夏、建。西起甘肅嘉峪關(guān),東到遼寧丹東鴨綠江畔的虎山口,橫亙甘肅、寧夏、陜西、山西、蒙古、河北、遼寧等地。沿線險要或交通要沖都設(shè)有關(guān)口,如陜西、山西、蒙古、河北、遼寧等地。沿線險要或交通要沖都設(shè)有關(guān)口,如山海關(guān)、居庸關(guān)、娘子關(guān)等。簡稱為長城。最初修筑長城的是戰(zhàn)國時代的燕、山海關(guān)、居庸關(guān)、娘子關(guān)等。簡稱為長城。最初修筑
3、長城的是戰(zhàn)國時代的燕、趙等國,目的是為了防御北方異族的侵襲。秦始皇后來將這些斷斷續(xù)續(xù)的長趙等國,目的是為了防御北方異族的侵襲。秦始皇后來將這些斷斷續(xù)續(xù)的長城連接起來。城連接起來。 金字塔石結(jié)構(gòu)的羅馬大角斗場石結(jié)構(gòu)的羅馬大角斗場嵩岳寺塔濟南長清靈巖寺濟南長清靈巖寺南京靈谷寺君士坦丁堡 圣索菲亞教堂哈爾濱 圣索菲亞教堂哈爾濱 圣索菲亞教堂砌體結(jié)構(gòu)建筑砌體結(jié)構(gòu)建筑 砌體結(jié)構(gòu)是指由砌體結(jié)構(gòu)是指由塊體和砂漿塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu), ,是是磚砌體、砌塊砌體和石砌體磚砌體、砌塊砌體和石砌體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱。砌體是由塊體和砂漿粘結(jié)而成的
4、復(fù)合體。的統(tǒng)稱。砌體是由塊體和砂漿粘結(jié)而成的復(fù)合體。11.1 砌體材料1.1.1 砌體材料及強度等級砌體材料及強度等級砌體砌體材料:塊體、砂漿材料:塊體、砂漿1.塊體塊體常用的砌體塊體有常用的砌體塊體有磚、砌塊、石材磚、砌塊、石材。(1)磚磚砌體結(jié)構(gòu)用磚:砌體結(jié)構(gòu)用磚:1)燒結(jié)普通磚;)燒結(jié)普通磚;2)燒結(jié)多孔磚()燒結(jié)多孔磚(M、P型磚);型磚);3)蒸壓灰砂磚;)蒸壓灰砂磚;4)蒸壓粉煤灰磚。)蒸壓粉煤灰磚。 1)燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚 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。 燒結(jié)普通磚:燒結(jié)粘土磚、燒結(jié)煤矸石磚、燒結(jié)頁燒結(jié)普通磚:燒結(jié)粘土磚、燒結(jié)煤矸石磚、燒結(jié)
5、頁巖磚和燒結(jié)粉煤灰磚。巖磚和燒結(jié)粉煤灰磚。 標(biāo)準(zhǔn)磚尺寸:標(biāo)準(zhǔn)磚尺寸:24011553 mm。 適用范圍:適用范圍: 房屋上部及地下基礎(chǔ)等。房屋上部及地下基礎(chǔ)等。240墻180墻灰縫的厚度為灰縫的厚度為2)燒結(jié)多孔磚 燒結(jié)多孔磚(燒結(jié)多孔磚(fired perforated brickfired perforated brick)是以粘土、頁巖、)是以粘土、頁巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料,經(jīng)焙燒而成、煤矸石或粉煤灰為主要原料,經(jīng)焙燒而成、孔洞率不小于孔洞率不小于25%25%,孔的尺寸小而數(shù)量多,主要用于承重部位的磚孔的尺寸小而數(shù)量多,主要用于承重部位的磚。 承重多孔磚分為承重多孔磚分為P P型磚
6、(型磚(2402401151159090)和)和M M型磚型磚(1901901901909090);); 多孔磚優(yōu)點:可節(jié)約粘土、減少砂漿用量、提高工效、節(jié)省多孔磚優(yōu)點:可節(jié)約粘土、減少砂漿用量、提高工效、節(jié)省墻體造價,墻體造價, 可減輕塊體自重、增強墻體抗震性能??蓽p輕塊體自重、增強墻體抗震性能。 適用范圍:適用范圍: 房屋上部結(jié)構(gòu)(不宜用于凍脹地區(qū)地下部位)。房屋上部結(jié)構(gòu)(不宜用于凍脹地區(qū)地下部位)。 3)蒸壓灰砂磚蒸壓灰砂磚 蒸壓灰砂磚(蒸壓灰砂磚(autoclaved sand-lime brick)是以)是以石灰和石灰和砂砂為主要為主要原料,經(jīng)坯料制備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的實原料
7、,經(jīng)坯料制備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的實心磚。心磚。 4)蒸壓粉煤灰磚蒸壓粉煤灰磚 蒸壓粉煤灰磚(蒸壓粉煤灰磚(autoclaved flyash-lime brick)是以)是以粉煤灰、石灰為主要原料,摻加適量石膏及集料,經(jīng)坯料制粉煤灰、石灰為主要原料,摻加適量石膏及集料,經(jīng)坯料制備、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實心磚。備、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實心磚。 蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚的規(guī)格蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚的規(guī)格尺寸同燒結(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200以上、受急冷急熱和有酸以上、受急冷急熱和有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位,性介質(zhì)侵蝕的
8、建筑部位,MU15和和MU15以上的蒸壓灰砂磚可用于以上的蒸壓灰砂磚可用于基礎(chǔ)及其他建筑部位,蒸壓粉煤灰磚用于基礎(chǔ)或用于受凍融和干濕基礎(chǔ)及其他建筑部位,蒸壓粉煤灰磚用于基礎(chǔ)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。交替作用的建筑部位必須使用一等磚。(2) 砌塊砌塊小型小型 砌塊砌塊高度高度180350mm 尺寸:尺寸: 390mm 190mm 190mm中型中型 砌塊砌塊高度高度390900mm大型大型 砌塊砌塊高度高度大于大于900mm空心率:空心率:25%50%混凝土小型砌塊混凝土小型砌塊 (3)石材)石材 (按其加工后的外形規(guī)則程度)可分為料石和毛石(按其加工后的外形規(guī)則程度)
9、可分為料石和毛石。 石材的規(guī)格尺寸石材的規(guī)格尺寸石材類型規(guī)格尺寸 料石 細(xì)料石通過細(xì)加工,表面規(guī)則,疊砌面凹入深度不應(yīng)大于10mm,截面的寬度、高度不應(yīng)小于200mm,且不應(yīng)小于長度的1/4。半細(xì)料石規(guī)格尺寸同上,但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于15mm。粗料石規(guī)格尺寸同上,但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于20mm毛料石外型大致為正方形,一般不加工或者稍加修正,高度不應(yīng)小于200 mm,疊砌面凹入深度不應(yīng)大于25mm。毛石形狀不規(guī)則,中部厚度不應(yīng)小于200mm。 強度等級強度等級 MU100MU100、MU80MU80、MU60MU60、MU50MU50、MU40MU40、MU30MU30和和 MU20MU2
10、0 2. 砂漿砂漿 砂漿是由砂漿是由膠凝材料膠凝材料(如水泥、石灰等)及(如水泥、石灰等)及細(xì)骨料細(xì)骨料(如粗砂、(如粗砂、中砂、細(xì)砂)加水?dāng)嚢瓒傻恼辰Y(jié)塊體的材料。砂漿的強度等中砂、細(xì)砂)加水?dāng)嚢瓒傻恼辰Y(jié)塊體的材料。砂漿的強度等級是用齡期為級是用齡期為28天的標(biāo)準(zhǔn)立方試塊(天的標(biāo)準(zhǔn)立方試塊(70.7mm70.7mm70.7mm)采用同類塊體作為砂漿底模,以采用同類塊體作為砂漿底模,以Mpa為單位的抗壓強度劃分的。為單位的抗壓強度劃分的。 砂漿的主要作用是:粘結(jié)塊體,使單個塊體形成受力整體;砂漿的主要作用是:粘結(jié)塊體,使單個塊體形成受力整體;找平塊體間的接觸面,促使應(yīng)力分布較為均勻;充填塊體
11、間的找平塊體間的接觸面,促使應(yīng)力分布較為均勻;充填塊體間的縫隙,減少砌體的透風(fēng)性,提高砌塊的隔熱性和抗凍性能。對縫隙,減少砌體的透風(fēng)性,提高砌塊的隔熱性和抗凍性能。對砂漿基本要求是強度、可塑性和保水性。砂漿基本要求是強度、可塑性和保水性。砌體規(guī)范砌體規(guī)范中采用的砂漿有以下幾種中采用的砂漿有以下幾種: : (1 1)水泥砂漿)水泥砂漿 水泥砂漿是由水泥和砂加水拌和而成;由于水泥砂漿無塑性摻水泥砂漿是由水泥和砂加水拌和而成;由于水泥砂漿無塑性摻和料(石灰漿或粘土漿),其可塑性和保水性較差,這會導(dǎo)致砌筑質(zhì)和料(石灰漿或粘土漿),其可塑性和保水性較差,這會導(dǎo)致砌筑質(zhì)量較差,量較差,因此因此砌體規(guī)范砌體
12、規(guī)范規(guī)定用這種砂漿砌筑的砌體強度應(yīng)折減,規(guī)定用這種砂漿砌筑的砌體強度應(yīng)折減,詳見詳見砌體規(guī)范砌體規(guī)范第第3.2.33.2.3條第條第3 3小條。小條。 水泥砂漿能在潮濕環(huán)境下硬化,一般用于對強度有較高要求的水泥砂漿能在潮濕環(huán)境下硬化,一般用于對強度有較高要求的砌體及對防水有較高較高要求的砌體。砌體及對防水有較高較高要求的砌體。 (2)(2)混合砂漿混合砂漿 混合砂漿是指在水泥砂漿中摻入一定塑性摻合料(石灰漿或粘混合砂漿是指在水泥砂漿中摻入一定塑性摻合料(石灰漿或粘土漿)。這種砂漿的和易性和保水性都好,水泥用量較少,適用于砌土漿)。這種砂漿的和易性和保水性都好,水泥用量較少,適用于砌筑一般墻、柱
13、砌體。筑一般墻、柱砌體。 (3 3)非水泥砂漿)非水泥砂漿 非水泥砂漿是指不含水泥的石灰砂漿、石膏砂漿、粘土砂漿等。這非水泥砂漿是指不含水泥的石灰砂漿、石膏砂漿、粘土砂漿等。這類砂漿強度低、耐久性較差,只適用于砌筑受力不大的砌體或臨時性類砂漿強度低、耐久性較差,只適用于砌筑受力不大的砌體或臨時性簡易建筑的砌體。簡易建筑的砌體。 (4 4)混凝土砌塊)混凝土砌塊砌筑砌筑砂漿砂漿 由水泥、砂、水以及根據(jù)需要摻入的摻和料和外加擠等組分,按一由水泥、砂、水以及根據(jù)需要摻入的摻和料和外加擠等組分,按一定比例,采用機械拌和制成,專門用于砌筑混凝土砌塊的砌筑砂漿。定比例,采用機械拌和制成,專門用于砌筑混凝土
14、砌塊的砌筑砂漿。簡稱砌塊專用砂漿。簡稱砌塊專用砂漿。3.塊體和砂漿的強度等級塊體和砂漿的強度等級(1)塊體的強度等級)塊體的強度等級 塊體的強度等級是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗方法所得到的塊體的強度等級是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗方法所得到的極限抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)極限抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值的值的大小而劃分的,是確定砌體在各種受力情況下強度的基礎(chǔ)。大小而劃分的,是確定砌體在各種受力情況下強度的基礎(chǔ)。 燒結(jié)普通磚的抗壓強度試件為兩個半磚(半截磚邊長應(yīng)燒結(jié)普通磚的抗壓強度試件為兩個半磚(半截磚邊長應(yīng)100mm),斷口反向疊置,中間),斷口反向疊置,中間用強度等級為用強度等級為32.5MPa或或42.5Mpa的水泥調(diào)制成稠度適宜的水泥凈漿的水
15、泥調(diào)制成稠度適宜的水泥凈漿粘結(jié),厚度粘結(jié),厚度5mm;上下表面用同;上下表面用同樣的水泥漿抹平,厚度樣的水泥漿抹平,厚度3mm;上下面應(yīng)平行,并垂直于側(cè)面;砌塊;上下面應(yīng)平行,并垂直于側(cè)面;砌塊試件采用單塊砌塊;石材通常采用邊長為試件采用單塊砌塊;石材通常采用邊長為70 mm的立方體試塊。的立方體試塊。 塊體的強度等級用符號塊體的強度等級用符號“MU”加相應(yīng)數(shù)字表示,其數(shù)字表示塊體加相應(yīng)數(shù)字表示,其數(shù)字表示塊體的強度大小,單位為的強度大小,單位為Mpa(即(即N/mm2)。)。 燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚的強度等級 共分為5級,依次為MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。 蒸壓灰砂磚、
16、蒸壓粉煤灰磚的強度等級 共分為4級,依次為MU25、MU20、MU15和MU10。 砌塊的強度等級 共分為5級,依次為MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5。 確定蒸壓粉煤灰磚和摻有粉煤灰15%以上的混凝土砌塊的強度等級時,其抗壓強度應(yīng)乘以自然碳化系數(shù),當(dāng)無自然碳化系數(shù)時,可取人工碳化系數(shù)的1.15倍。石材的強度等級 共分為7級,依次為MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20。表表1-1 石材強度等級的換算系數(shù)石材強度等級的換算系數(shù)(2)砂漿的強度等級 砂漿的強度等級用符號“M”或“Mb”加相應(yīng)數(shù)字表示,其數(shù)字表示砂漿的強度大小,單位為Mpa(即N/mm
17、2)。 水泥砂漿、混合砂漿的強度等級 共分為5級,依次為M15、M10、M7.5、M5和M2.5。 混凝土砌塊砂漿的強度等級 共分為4級,依次為Mb15、Mb10、Mb7.5、Mb5。1.1.2 砌體的種類砌體的種類 砌筑目的砌筑目的:使塊體均勻受力保證砌體的整體性,使豎縫:使塊體均勻受力保證砌體的整體性,使豎縫填滿達(dá)到保溫效果。填滿達(dá)到保溫效果。 砌筑要求砌筑要求:塊體排列應(yīng)橫平豎直、上下錯縫、內(nèi)外相互:塊體排列應(yīng)橫平豎直、上下錯縫、內(nèi)外相互搭接。搭接。 分類分類: 承重砌體和非承重砌體;承重砌體和非承重砌體; 磚砌體和砌塊砌體及石砌體;磚砌體和砌塊砌體及石砌體; 無筋砌體和配筋砌體。無筋砌
18、體和配筋砌體。 1. 無筋砌體無筋砌體 (1)磚砌體)磚砌體 磚砌體在房屋建筑中廣泛用于磚砌體在房屋建筑中廣泛用于內(nèi)內(nèi)外墻、柱、基礎(chǔ)外墻、柱、基礎(chǔ)等承重結(jié)構(gòu)以及等承重結(jié)構(gòu)以及圍護(hù)圍護(hù)墻與隔墻墻與隔墻等非承重結(jié)構(gòu)等。等非承重結(jié)構(gòu)等。 砌筑方法砌筑方法:一順一丁、三順一丁、一順一丁、三順一丁、五順一丁和梅花丁。五順一丁和梅花丁。 施工嚴(yán)禁施工嚴(yán)禁:包心柱和不同強度等:包心柱和不同強度等級磚塊混用。級磚塊混用。 墻體尺寸墻體尺寸:240mm240mm(一磚)、(一磚)、370mm370mm(一磚半)、(一磚半)、490mm490mm(二磚)(二磚)620mm620mm(二磚半)、(二磚半)、740
19、mm740 mm(三磚)。(三磚)。(a)一順一?。┮豁樢欢。╞)三順一?。┤樢欢。╟)五順一?。┪屙樢欢。╠)梅花?。┟坊ǘD圖1-5 多孔磚墻的砌筑方式多孔磚墻的砌筑方式 圖圖1-4 通縫示意圖通縫示意圖 燒結(jié)多孔磚在砌筑時,其孔是沿?zé)Y(jié)多孔磚在砌筑時,其孔是沿豎向放置豎向放置的。的。標(biāo)準(zhǔn)砌筑的墻體厚度為標(biāo)準(zhǔn)砌筑的墻體厚度為190mm、240mm、370mm。包心砌法砌筑磚柱包心砌法砌筑磚柱 (2)砌塊砌體)砌塊砌體 由砌塊和砂漿砌筑而成的砌體稱為砌塊砌體。包括普通混凝土空心砌塊由砌塊和砂漿砌筑而成的砌體稱為砌塊砌體。包括普通混凝土空心砌塊砌體和輕骨料混凝土空心砌塊砌體。砌體和輕骨料混凝
20、土空心砌塊砌體。 砌筑應(yīng)選用配套砌塊砌筑應(yīng)選用配套砌塊先排塊后施工先排塊后施工。 墻體尺寸:墻體尺寸:190、200、240、290 mm。砌塊砌體主要用于砌塊砌體主要用于住宅、辦公室及學(xué)校等建筑以及一般工業(yè)建筑的承重墻或住宅、辦公室及學(xué)校等建筑以及一般工業(yè)建筑的承重墻或圍護(hù)墻。圍護(hù)墻。砌塊砌體砌塊砌體 (3)石砌體)石砌體 石砌體是由天然石材和砂漿(或混凝土)砌筑而成,分為料石砌石砌體是由天然石材和砂漿(或混凝土)砌筑而成,分為料石砌體、毛石砌體和毛石混凝土砌體等。體、毛石砌體和毛石混凝土砌體等。石砌體主要用于房屋建筑以及石石砌體主要用于房屋建筑以及石拱橋、石壩、渡槽和儲液池等構(gòu)筑物。拱橋、
21、石壩、渡槽和儲液池等構(gòu)筑物。(a)料石砌體(b)毛石砌體(c)毛石混凝土砌體 2.配筋砌體配筋砌體 配筋目的:提高砌體強度、減少截面尺寸、增加砌體結(jié)配筋目的:提高砌體強度、減少截面尺寸、增加砌體結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件)的整體性。構(gòu)(或構(gòu)件)的整體性。 (1)網(wǎng)狀配筋砌體)網(wǎng)狀配筋砌體 網(wǎng)狀配筋砌體又稱橫向配筋砌體,是磚柱或磚墻中網(wǎng)狀配筋砌體又稱橫向配筋砌體,是磚柱或磚墻中每隔幾皮磚在其每隔幾皮磚在其水平灰縫中設(shè)置水平灰縫中設(shè)置直徑為直徑為34mm的方格網(wǎng)的方格網(wǎng)式鋼筋網(wǎng)片,或直徑為式鋼筋網(wǎng)片,或直徑為68mm的連彎式鋼筋網(wǎng)片。的連彎式鋼筋網(wǎng)片。網(wǎng)狀配筋砌體網(wǎng)狀配筋砌體(2 2)組合磚砌體)組合磚砌體 組
22、合磚砌體是由磚砌體和組合磚砌體是由磚砌體和鋼筋混凝土面層或配筋砂漿面層鋼筋混凝土面層或配筋砂漿面層組組成的構(gòu)件,可以承受較大的偏心軸壓力。沿墻縱向留槽、配筋外成的構(gòu)件,可以承受較大的偏心軸壓力。沿墻縱向留槽、配筋外覆蓋砂漿或混凝土。覆蓋砂漿或混凝土。磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻截面磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻截面 (3 3)磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻)磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻 磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻是在磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻是在磚砌體中每隔一磚砌體中每隔一定距離設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱定距離設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱,并在各層樓蓋處設(shè)置鋼筋混,并在各層樓蓋處設(shè)置鋼筋混凝土凝
23、土圈梁圈梁,使磚砌體墻與鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁組成一個,使磚砌體墻與鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁組成一個整體結(jié)構(gòu)共同受力。整體結(jié)構(gòu)共同受力。(4 4)配筋砌塊砌體)配筋砌塊砌體 配筋砌塊砌體是在砌塊墻體的轉(zhuǎn)角、接頭部位及較大洞口的邊緣設(shè)配筋砌塊砌體是在砌塊墻體的轉(zhuǎn)角、接頭部位及較大洞口的邊緣設(shè)置置豎向鋼筋豎向鋼筋,并在這些部位設(shè)置一定數(shù)量的,并在這些部位設(shè)置一定數(shù)量的鋼筋網(wǎng)片鋼筋網(wǎng)片。配筋砌塊砌體配筋砌塊砌體11.2 砌體的受壓性能砌體的受壓性能1.2.1 砌體的受壓破壞特征砌體的受壓破壞特征 1第一階段,從加載開始到第一階段,從加載開始到5070 的破壞荷載,出現(xiàn)第一條的破壞荷載,出現(xiàn)第一條(批批
24、)裂縫,如圖裂縫,如圖 (a)所示,在所示,在單塊磚單塊磚內(nèi)出現(xiàn)豎向裂縫。內(nèi)出現(xiàn)豎向裂縫。 2第二階段,繼續(xù)加載,單塊磚裂縫延第二階段,繼續(xù)加載,單塊磚裂縫延伸形成伸形成連續(xù)的裂縫,垂直通過幾皮塊體,同連續(xù)的裂縫,垂直通過幾皮塊體,同時發(fā)生新的裂縫時發(fā)生新的裂縫。當(dāng)荷載約為破壞荷載的。當(dāng)荷載約為破壞荷載的8090,即使荷載不增加,裂縫仍繼續(xù)擴,即使荷載不增加,裂縫仍繼續(xù)擴展,此砌體處于危險狀態(tài)。在長期荷載作用展,此砌體處于危險狀態(tài)。在長期荷載作用下,砌體可達(dá)到破壞。下,砌體可達(dá)到破壞。 3第三階段,荷載再略有增加,裂縫迅速發(fā)展,并出現(xiàn)幾條第三階段,荷載再略有增加,裂縫迅速發(fā)展,并出現(xiàn)幾條貫通貫
25、通的裂縫的裂縫,將砌體分割成幾個半磚的獨立小柱,砌體明顯地向外鼓出,最,將砌體分割成幾個半磚的獨立小柱,砌體明顯地向外鼓出,最后小柱失穩(wěn)導(dǎo)致砌體完全破壞。后小柱失穩(wěn)導(dǎo)致砌體完全破壞。砌體軸心受壓破壞特征砌體軸心受壓破壞特征砌體軸心受壓破壞特征砌體軸心受壓破壞特征 1.2.3影響砌體抗壓強度的因素影響砌體抗壓強度的因素 1.塊體與砂漿的等級強度塊體與砂漿的等級強度 塊體與砂漿的等級是確定砌體強度最注意的因素,單個塊體的抗壓,抗彎強度在某種層度上決定了砌體的強度。 塊體和砂漿的強度越高、則砌體強度也越高塊體和砂漿的強度越高、則砌體強度也越高 2.塊體的尺寸與形狀塊體的尺寸與形狀 塊體的尺寸,幾何形
26、狀及表面的平整程度對砌體的抗壓強度有較大影響。 塊體塊體高度大,砌體強度高;長度大,砌體強度低;高度大,砌體強度高;長度大,砌體強度低;表面平整,砌體強度高表面平整,砌體強度高 3.3.砂漿的流動性、保水性及彈性模量的影響砂漿的流動性、保水性及彈性模量的影響 砂漿的流動性和保水性好時,容易形成厚度和密實性較均勻的灰縫,因而減少單塊磚內(nèi)的彎剪應(yīng)力,而提高砌體強度。 砂漿性質(zhì)砂漿性質(zhì)變形越大,砌體強度越低;變形越大,砌體強度越低; 砂漿的流動性砂漿的流動性流動性差,砌體強度降低;流動性差,砌體強度降低; 砂漿的彈性模量砂漿的彈性模量彈性模量越大,砌體強度越高;彈性模量越大,砌體強度越高; 同一強度
27、等級的混合砂漿砌筑的砌體強度要比相應(yīng)純同一強度等級的混合砂漿砌筑的砌體強度要比相應(yīng)純水泥砂漿砌體高。水泥砂漿砌體高。 4.4.砌筑質(zhì)量與灰縫的厚度砌筑質(zhì)量與灰縫的厚度 砂漿鋪砌飽滿、均勻,可改善塊體在砌體中的受力性能,使之較均勻的受壓而提高砌體的抗壓強度;反之,降低砌體強度。 錯縫搭接、砂漿均勻、灰縫飽滿;錯縫搭接、砂漿均勻、灰縫飽滿; 水平灰縫飽滿程度不得低于水平灰縫飽滿程度不得低于80%80%,灰縫厚度以,灰縫厚度以1012mm1012mm為宜。為宜。 1.2.4 1.2.4 砌體的抗壓強度設(shè)計值砌體的抗壓強度設(shè)計值 根據(jù)試驗和結(jié)構(gòu)可靠度分析結(jié)果,根據(jù)試驗和結(jié)構(gòu)可靠度分析結(jié)果,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計
28、規(guī)范砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定,齡期為規(guī)定,齡期為28d28d的以毛截面計算的各類砌體抗壓強度設(shè)的以毛截面計算的各類砌體抗壓強度設(shè)計值,當(dāng)施工質(zhì)量控制等級為計值,當(dāng)施工質(zhì)量控制等級為B B級時,應(yīng)根據(jù)塊體和砂漿級時,應(yīng)根據(jù)塊體和砂漿的強度等級按以下規(guī)定采用。的強度等級按以下規(guī)定采用。對施工階段砂漿尚未硬化的對施工階段砂漿尚未硬化的新砌砌體的強度和穩(wěn)定性,可采用表中新砌砌體的強度和穩(wěn)定性,可采用表中“砂漿強度為零砂漿強度為零”的數(shù)值進(jìn)行驗算。的數(shù)值進(jìn)行驗算。 1 11 1.3 .3 砌體的受拉、受彎、受剪性能砌體的受拉、受彎、受剪性能 砌體大多數(shù)用來承受壓力,以充分利用其抗壓性能;砌體大多數(shù)用來承受壓
29、力,以充分利用其抗壓性能;但也有用于受拉、受彎、受剪的情況,比如圓形水池的池但也有用于受拉、受彎、受剪的情況,比如圓形水池的池壁上存在拉力,檔土墻受到土側(cè)壓力形成的彎矩作用,砌壁上存在拉力,檔土墻受到土側(cè)壓力形成的彎矩作用,砌體過梁在自重和樓面荷載作用下受到的彎、剪作用,拱支體過梁在自重和樓面荷載作用下受到的彎、剪作用,拱支座處的剪力作用等。座處的剪力作用等。 1.3.1砌體的軸心受拉性能砌體的軸心受拉性能 破壞形態(tài):破壞形態(tài): 沿齒縫破壞沿齒縫破壞 砌體的抗拉強度主要取決塊體與砂漿的連接面的粘結(jié)強度,并與齒縫破壞面水平灰縫的總面積有關(guān),由于塊體與砂漿間的粘結(jié)強度取決于砂漿強度等級,故此時的砌
30、體的軸心抗拉強度可由砂漿的等級來確定。破壞形態(tài)破壞形態(tài) 沿砌體(塊體)截面破壞沿砌體(塊體)截面破壞 當(dāng)塊體的強度等級較低,而砂漿強度等級較高時,砌體則可能沿塊體與豎向灰縫截面破壞。此時,砌體的軸心抗拉強度取決于塊體的強度等級。1.3.2砌體的受彎性能砌體的受彎性能 沿砌體與豎向縫沿砌體與豎向縫 破壞形態(tài):破壞形態(tài): 沿齒縫截面受彎破壞發(fā)生于灰縫粘結(jié)強度低于塊體本身的抗拉強度情況,故與砂漿的強度等級有關(guān)。 沿通縫破壞沿通縫破壞 沿水平通縫截面受彎破壞主要取決砂漿與塊體之間的法向粘結(jié)強度,故也與砂漿的強度等級有關(guān)。 沿砌體與豎向縫破壞沿砌體與豎向縫破壞 沿塊體與豎向通縫截面受彎破壞發(fā)生于灰縫粘結(jié)
31、強度高于塊體本身的抗拉強度情況,故主要取決于塊體強度等級。 1.3.3砌體的受剪性能砌體的受剪性能 砌體結(jié)構(gòu)中的受剪構(gòu)件:門窗過梁、拱過梁、墻體的過梁等。 砌體在受剪時,可發(fā)生沿階梯形截面的受剪破壞、沿通縫截面的受剪破壞及沿塊體截面或灰縫的受剪破壞。砌體的受剪破壞砌體的受剪破壞(a)沿階梯形截面;()沿階梯形截面;(b)沿通縫截面;()沿通縫截面;(c)塊體截面)塊體截面1.3.41.3.4砌體的軸心抗拉、彎曲抗拉、抗剪強度設(shè)計值砌體的軸心抗拉、彎曲抗拉、抗剪強度設(shè)計值 根據(jù)試驗和結(jié)構(gòu)可靠度分析結(jié)果,根據(jù)試驗和結(jié)構(gòu)可靠度分析結(jié)果,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范范規(guī)定,齡期為規(guī)定,齡期為28d2
32、8d的以毛截面計算的各類砌體的軸心的以毛截面計算的各類砌體的軸心抗拉強度設(shè)計值、彎曲抗拉強度設(shè)計值和抗剪強度設(shè)計值,抗拉強度設(shè)計值、彎曲抗拉強度設(shè)計值和抗剪強度設(shè)計值,當(dāng)施工質(zhì)量控制等級為當(dāng)施工質(zhì)量控制等級為B B級時,按表級時,按表1-81-8采用。采用。 考慮到一些不利的因素,下列情況的各類砌體,考慮到一些不利的因素,下列情況的各類砌體,其砌體其砌體強度設(shè)計值應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)強度設(shè)計值應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)a。 (1)有吊車房屋砌體、跨度不小于)有吊車房屋砌體、跨度不小于9m的梁下燒結(jié)普通的梁下燒結(jié)普通磚砌體、跨度不小于磚砌體、跨度不小于7.5m的梁下燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、的梁下燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰
33、砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體和混凝土砌塊砌體,蒸壓粉煤灰磚砌體和混凝土砌塊砌體, a為為0.9 。 (2)對無筋砌體構(gòu)件,其截面面積小于)對無筋砌體構(gòu)件,其截面面積小于0.3m2時,時, a為為其截面面積加其截面面積加0.7;對配筋砌體構(gòu)件;對配筋砌體構(gòu)件,當(dāng)其中砌體截面面積小于當(dāng)其中砌體截面面積小于0.2m2時,時, a為其截面面積加為其截面面積加0.8。構(gòu)件截面面積以。構(gòu)件截面面積以m2計。計。1.3.5 砌體的強度設(shè)計值調(diào)整系數(shù)砌體的強度設(shè)計值調(diào)整系數(shù) (3 3)當(dāng)砌體用水泥砂漿砌筑時,對表)當(dāng)砌體用水泥砂漿砌筑時,對表1-21-71-21-7中的數(shù)值中的數(shù)值, , a a為為0.90.9;對
34、表;對表3.93.9中的數(shù)值中的數(shù)值, , a a為為0.80.8;對配筋砌體構(gòu);對配筋砌體構(gòu)件,當(dāng)其中的砌體采用水泥砂漿砌筑時,僅對砌體的強度件,當(dāng)其中的砌體采用水泥砂漿砌筑時,僅對砌體的強度設(shè)計值乘以調(diào)整系數(shù)設(shè)計值乘以調(diào)整系數(shù)a a。 (4 4)當(dāng)施工質(zhì)量控制等級為)當(dāng)施工質(zhì)量控制等級為C C級時,級時,aa為為0.890.89;當(dāng)施;當(dāng)施工質(zhì)量控制等級為工質(zhì)量控制等級為A A級時,級時,aa為為1.051.05; (5 5)當(dāng)驗算施工中房屋的構(gòu)件時,)當(dāng)驗算施工中房屋的構(gòu)件時,aa為為1.11.1。 當(dāng)需要驗算施工階段砂漿尚未硬化的新砌砌體的強當(dāng)需要驗算施工階段砂漿尚未硬化的新砌砌體的強
35、度和穩(wěn)定性時,可按砂漿強度為零進(jìn)行驗算。度和穩(wěn)定性時,可按砂漿強度為零進(jìn)行驗算。 1.4.1砌體的彈性模量和剪變模量砌體的彈性模量和剪變模量 現(xiàn)行現(xiàn)行砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對砌體受壓彈性模量采用對砌體受壓彈性模量采用了更為簡化的結(jié)果,按砂漿的不同強度等級,取彈性模量了更為簡化的結(jié)果,按砂漿的不同強度等級,取彈性模量與砌體的抗壓強度設(shè)計值成正比關(guān)系。而對于石材抗壓強與砌體的抗壓強度設(shè)計值成正比關(guān)系。而對于石材抗壓強度和彈性模量均遠(yuǎn)高于砂漿相應(yīng)值的石砌體,砌體的受壓度和彈性模量均遠(yuǎn)高于砂漿相應(yīng)值的石砌體,砌體的受壓變形主要集中在灰縫砂漿中,故石砌體彈性模量可僅按砂變形主要集中在灰縫砂漿中
36、,故石砌體彈性模量可僅按砂漿的強度等級來確定。漿的強度等級來確定。 砌體的彈性模量砌體的彈性模量E可按表可按表1-9采用,剪變模量采用,剪變模量G可按彈可按彈性模量的性模量的0.4倍采用。倍采用。 11.4砌體的變形和其他性能 1.4.2砌體的線膨脹系數(shù)和收縮率砌體的線膨脹系數(shù)和收縮率 砌體浸水時體積膨脹,失水時體積干縮,而且收縮變形較膨脹變形大的多,因此工程對砌體的干縮變形十分重視。 砌體的線膨脹系數(shù)和收縮率見表砌體的線膨脹系數(shù)和收縮率見表1-10。 1.4.3砌體的摩擦系數(shù)砌體的摩擦系數(shù) 在砌體結(jié)構(gòu)的抗滑移和抗剪承載力計算中要用到砌體摩擦系數(shù),其值與摩擦面的材料和潮濕程度有關(guān)。 摩擦系數(shù)見
37、表摩擦系數(shù)見表1-11。本章提要本章提要 本章較詳細(xì)地介紹了無筋和有筋砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件受壓、本章較詳細(xì)地介紹了無筋和有筋砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件受壓、局部受壓、軸心受拉、受彎和受剪承載力的計算方法,并局部受壓、軸心受拉、受彎和受剪承載力的計算方法,并給出了相應(yīng)例題。給出了相應(yīng)例題。2.1 受壓構(gòu)件承載力的計算受壓構(gòu)件承載力的計算規(guī)范規(guī)定無筋砌體受壓構(gòu)件的承載力按下式計算規(guī)范規(guī)定無筋砌體受壓構(gòu)件的承載力按下式計算 式中式中 N軸向力設(shè)計值;軸向力設(shè)計值; 高厚比高厚比和軸向力偏心矩和軸向力偏心矩e對受壓構(gòu)件承載力的影對受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù);響系數(shù); f砌體抗壓強度設(shè)計值;砌體抗壓強度設(shè)計值; A截面面積,對
38、各類砌體均應(yīng)按毛截面計算。截面面積,對各類砌體均應(yīng)按毛截面計算。(2-1)Af N計算影響系數(shù)計算影響系數(shù) 或查或查 值表時,構(gòu)件高厚比值表時,構(gòu)件高厚比應(yīng)按下式計算應(yīng)按下式計算對矩形截面hH0對T形截面T0hH(2-2)(2-3)式中式中 H0受壓構(gòu)件的計算高度;受壓構(gòu)件的計算高度; h矩形截面軸向力矩形截面軸向力偏心方向的邊長偏心方向的邊長,當(dāng),當(dāng)軸心受壓軸心受壓時時取截面取截面較小邊長較小邊長; hTT形截面的折算厚度,可近似按形截面的折算厚度,可近似按3.5i計算;計算; i截面回轉(zhuǎn)半徑;截面回轉(zhuǎn)半徑; 不同砌體材料的高厚比修正系數(shù),查表不同砌體材料的高厚比修正系數(shù),查表2-1。 對矩
39、形截面構(gòu)件,當(dāng)軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向的對矩形截面構(gòu)件,當(dāng)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)對邊長時,除按偏心受壓計算外,還應(yīng)對較小邊長較小邊長方向按方向按軸心受壓軸心受壓進(jìn)行進(jìn)行驗算。驗算。 受壓構(gòu)件承載力計算公式(受壓構(gòu)件承載力計算公式(2-1)的適用條件是)的適用條件是 e0.6y (2-4) 式中式中 y截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離。離。 圖圖2-1 減小偏心距的措施減小偏心距的措施(a)設(shè)置中心裝置墊塊()設(shè)置中心裝置墊塊(b)設(shè)置帶缺口的墊塊)設(shè)置帶缺口的墊塊(a)(b) 例例2-
40、1 2-1 一無筋砌體磚柱,截面尺寸為一無筋砌體磚柱,截面尺寸為370mm490mm,柱的計算高度為,柱的計算高度為3.3m,承受的軸向壓力標(biāo)準(zhǔn)值,承受的軸向壓力標(biāo)準(zhǔn)值Nk=150kN(其中永久荷載(其中永久荷載120kN,包括磚柱自,包括磚柱自重),結(jié)構(gòu)的安全等級為二級,采用重),結(jié)構(gòu)的安全等級為二級,采用MU10燒結(jié)普通磚和燒結(jié)普通磚和M5混合砂漿砌筑,混合砂漿砌筑,施工質(zhì)量控制等級為施工質(zhì)量控制等級為B級。試驗算該磚柱的承載力是否滿足要求?級。試驗算該磚柱的承載力是否滿足要求?計算例題計算例題 解解.軸向力設(shè)計值的計算軸向力設(shè)計值的計算 第一種組合為:第一種組合為:N=1.2120+1.
41、4(150-120)=186kN 第二種組合為:第二種組合為:N=1.35120+1.40.7(150-120)=191.4kN186kN 所以最不利軸向力設(shè)計值所以最不利軸向力設(shè)計值N=191.4kN .承載力驗算承載力驗算 柱截面面積柱截面面積A=0.370.49=0.18m20.3 m2,砌體強度設(shè)計值應(yīng)乘以調(diào),砌體強度設(shè)計值應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)整系數(shù)a a=0.7+0.18=0.88查表查表1-2得砌體抗壓強度設(shè)計值得砌體抗壓強度設(shè)計值 f=1.5Mpa92. 837. 03 . 30 . 10hH查附表查附表1-1得:得: = 0.89kNNkNNfA4 .19146.2111046.21
42、11018. 05 . 188. 089. 036滿足要求。滿足要求。 例例2-3 2-3 一矩形截面偏心受壓柱,截面尺寸為一矩形截面偏心受壓柱,截面尺寸為370mm620mm,計算高,計算高度度H0=6m,采用,采用MU10蒸壓粉煤灰磚和蒸壓粉煤灰磚和M5混合砂漿砌筑,施工質(zhì)量控制等混合砂漿砌筑,施工質(zhì)量控制等級為級為B級。承受軸向力設(shè)計值級。承受軸向力設(shè)計值N=120kN,沿長邊方向作用的彎矩設(shè)計值,沿長邊方向作用的彎矩設(shè)計值M=15kNm,試驗算該偏心受壓磚柱的承載力是否滿足要求?,試驗算該偏心受壓磚柱的承載力是否滿足要求? 解:驗算柱長邊方向的承載力 偏心距為mmymmNMe18631
43、06 . 06 . 0125101201015362016. 0620125he61.1162060002 . 10hH查附表1-1得: = 0.433柱截面面積 A=0.370.62=0.2294m20.3 m2,a=1.0 mmy6 .20666620019024038049012024020001y2=620-206.6=413.4mm 410232310744. 11904 .413380490123804901206 .2062402000122402000mmI回轉(zhuǎn)半徑 mmAIi8 .16166620010744. 110T形截面折算厚度hT=3.5i=3.5161.8=566m
44、me=M/N=40300/325=124mm=0.6y1=0.6206.6=124mm 偏心距219. 0566124he48.1156665000 . 10hH查附表1-2得: = 0.38 承載力查表1-2得砌體抗壓強度設(shè)計值 f=1.3MpakNNkNNfA3251 .329101 .329106662. 03 . 138. 036滿足要求。2.2 局部均勻受壓承載力的計算局部均勻受壓承載力的計算 砌體局部受壓的特點砌體局部受壓的特點 承壓面積小局部砌體抗壓強度有較大提高! 一般(全截面)抗壓承載力計算滿足,并不能說局部承壓的承載力計算也滿足,故還應(yīng)對局壓專門計算! 局部承壓的類型:均勻
45、受壓;非均勻受壓(梁或屋架端受壓); (a)局部均勻受壓 (b)局部非均勻受壓 圖2-3 砌體的局部受壓ALA0注意:在數(shù)值上,A0中還包含AL。常見“套箍強化效應(yīng)”的情況: 套箍強化效應(yīng):套箍強化效應(yīng): 砌體縱向局部受壓后,若橫向變形受到約束,則呈三向或雙向受壓狀態(tài),使砌體抗壓強度明顯提高,稱為套箍強化效應(yīng)。 應(yīng)力擴散現(xiàn)象:應(yīng)力擴散現(xiàn)象:砌體內(nèi)存在未直接承受壓力的面積,就有應(yīng)力擴散的現(xiàn)象,可在一定程度上提高砌體的抗壓強度。2.2.1局部抗壓強度提高系數(shù) 砌體局部均勻受壓時的 抗壓強度可取為 , 為砌體抗壓強度設(shè)計值, 為砌體局部抗壓強度提高系數(shù)。按下式計算式中 砌體的局部抗壓強度提高系數(shù);
46、A0影響砌體的局部抗壓強度的計算面積; Al局部受壓面積。(2-5)135. 010lAA的上限值:的上限值: (1)在圖2-4(a)的情況下,2.5; (2)在圖2-4(b)的情況下,2.0; (3)在圖2-4(c)的情況下,1.5; (4)在圖2-4(d)的情況下,1.25;圖圖2-4 影響局部抗壓強度的面積影響局部抗壓強度的面積A0 (5)對多孔磚砌體和混凝土砌塊灌孔砌體,在(1)、(2)、(3)款的情況下,尚應(yīng)符合1.5。未灌孔混凝土砌塊砌體,=1.0。A0和和Al的值的值(a) A0 =(a+c+h)h1 Al =ab A0 =(a+2h)h Al =ab(b) A0 =(a+2h)
47、h Al =ab(c) A0 =(a+h1)h1+(b+h2h1)h2 Al =ab(d) A0 =(a+h)h Al =ah圖圖2-4 影響局部抗壓強度的面積影響局部抗壓強度的面積A02.2.2局部均勻受壓承載力計算砌體截面中受局部均勻壓力時的承載力計算公式為 llfAN式中 Nl局部受壓面積上的軸向力設(shè)計值; 砌體局部抗壓強度提高系數(shù); f砌體的抗壓強度設(shè)計值,可不考慮強度調(diào)整系數(shù)a的影響; Al局部受壓面積。(2-6)NLa0N0amaxq2.2.3梁端支承處砌體局部受壓梁端支承處砌體局部受壓 1.梁端有效支承長度:梁端有效支承長度: 梁的擱置長度梁的擱置長度a,有效支承長度,有效支承長
48、度a0 0,砌體局部受壓面積,砌體局部受壓面積Al = = a0 0b(b為梁寬)。為梁寬)。 受力特點:受力特點: 局壓面積上一般有兩種荷載:局壓面積上一般有兩種荷載: 大梁產(chǎn)生的支座壓力大梁產(chǎn)生的支座壓力NL;上部砌體荷載引起的壓力;上部砌體荷載引起的壓力N0。式中 a0梁端有效支承長度(mm),當(dāng)a0大于a時,應(yīng)取a0等于a; hc 梁的截面高度(mm); 砌體抗壓強度設(shè)計值(N/mm2)。得:fhac100砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范給出梁端有效支承長度的計算公式為(2-7) 上部荷載對局部抗壓的影響 磚墻的內(nèi)拱卸載作用:取:AN上0 梁端下面砌體局部面積上受到的壓力包括兩部分:梁端支承壓力梁端下
49、面砌體局部面積上受到的壓力包括兩部分:梁端支承壓力Nl;上部砌體傳至梁端下面砌體局部面積上的軸向力;上部砌體傳至梁端下面砌體局部面積上的軸向力N0。但由于梁端。但由于梁端底部砌體的局部變形而產(chǎn)生底部砌體的局部變形而產(chǎn)生“拱作用拱作用”,如圖,如圖2-6所示,使上部砌體傳至所示,使上部砌體傳至梁下砌體的平均壓力減小為梁下砌體的平均壓力減小為N0。lN0N梁圖圖2-6 上部荷載對局部抗壓上部荷載對局部抗壓 強度的影響強度的影響2 梁端支承處砌體局部受壓承載力計算根據(jù)試驗結(jié)果,設(shè)計應(yīng)滿足下式:baAANAAfANNlllll000005.05.1式中 N0 局部受壓面積內(nèi)的上部軸向力設(shè)計值; 上部荷
50、載的折減系數(shù),當(dāng) 時,取=0; 梁端底面應(yīng)力圖形的完整系數(shù),一般=0.7,過梁和墻梁=1.0。3/0lAA若局壓不滿足時,可設(shè)墊塊解決。目的: 局壓面積擴大,應(yīng)力減小。類型: 預(yù)制鋼筋砼墊塊; 預(yù)制素砼墊塊; 墊塊與梁端同時現(xiàn)澆;剛性墊塊定義:伸入翼墻 120厚度tb180挑出梁側(cè)ctb墻垛(壁柱)大梁2.2.4 2.2.4 梁下設(shè)有剛性墊塊梁下設(shè)有剛性墊塊1-1bb120tbtbN00.4a0tbNlab11壁柱上設(shè)有墊塊時梁端局部受壓壁柱上設(shè)有墊塊時梁端局部受壓bblbbaAAfANNbl10bAN00 試驗還表明:剛性墊塊下砌體的局部受壓可采用砌體偏心受壓的公式試驗還表明:剛性墊塊下砌體
51、的局部受壓可采用砌體偏心受壓的公式計算。計算。在梁端下設(shè)有預(yù)制或現(xiàn)澆剛性墊塊的砌體局部受壓承載力按下列公式計算式中 N0墊塊面積 Ab內(nèi)上部軸向力設(shè)計值; 墊塊上N0及Nl合力的影響系數(shù)(3時); 1墊塊外砌體面積的有利影響系數(shù), 1 =0.8 ; Ab墊塊面積;ab墊塊伸入墻內(nèi)的長度;bb墊塊的寬度。(2-12)(2-13)(2-14)剛性墊塊上表面梁端有效支承長度a0按下式計算fha10(2-15)式中1剛性墊塊計算公式的系數(shù)。墊塊上Nl合力點位置可取0.4a0處。0/00.20.40.60.815.45.76.06.97.8表2-3 系數(shù)1值表3.3.53.3.5梁下設(shè)有長度大于梁下設(shè)有
52、長度大于 h0鋼筋砼墊梁鋼筋砼墊梁 當(dāng)墊梁長度h0時,稱為柔性墊梁; 當(dāng)柔性墊梁置于磚墻上,相當(dāng)于承受集中荷載的“彈性地基”上的無限長梁。 按彈性力學(xué)的平面應(yīng)力問題)得:)式代入(將(壓應(yīng)力圖形:用三角形近似代替實際51. 352. 321306. 0max03maxyblblbbybhNbNhEEh3300208. 2hEIEhEIEhhbbbb:墊梁的折算高度(3.51)(3.52)(3.53)圖圖3.14 墊梁局部受壓墊梁局部受壓試驗指出:當(dāng)采用鋼筋砼墊梁時: =1.51.6fy5 . 1max則有。計值產(chǎn)生的軸向力范圍內(nèi)“上部荷載”設(shè)取墊梁002NhbbfhbfbhNNbbl0004
53、. 25 . 12myf/max(3.54)(3.55)因此,規(guī)范規(guī)定,墊梁應(yīng)滿足下式:砌體局部受壓承載力計算公式砌體局部受壓承載力計算公式30000020224.2EhIEhhbNhfbNNbbbbl(3.56)(3.57)(3.58)式中 N0墊梁上部軸向力設(shè)計值; bb、hb分別為墊梁在墻厚方向的寬度和墊梁的高度; 2當(dāng)荷載沿墻厚方向均勻分布時2取1.0,不均勻時2取0.8; h0墊梁的折算高度(mm); Eb、Ib分別為墊梁的混凝土彈性模量和截面慣性矩; E砌體的彈性模量; h墻厚(mm)。P39:例:例3.4500NL=70KNN02402502401200 如圖所示的鋼筋混凝土梁,
54、截面尺寸如圖所示的鋼筋混凝土梁,截面尺寸b h=250mm500mm,支承長度,支承長度a=240mm,支座反力設(shè)計值,支座反力設(shè)計值Nl=70kN,窗,窗間墻截面尺寸間墻截面尺寸1200mm240mm,采用,采用MU10蒸壓灰砂磚、蒸壓灰砂磚、M5混合砂漿砌筑,梁混合砂漿砌筑,梁底截面處的上部荷載設(shè)計值底截面處的上部荷載設(shè)計值150kN,試驗,試驗算梁底部砌體的局部受壓承載力。算梁底部砌體的局部受壓承載力。滿足要求。,取,取,砌體抗壓強度解:查表KNNKNfAAAAAmmAmmbaAmmammfhaMPaflllll702 .76456505 . 159. 17 . 059. 10 . 25
55、9. 11838. 335. 01135. 0103838. 3456501752001752002402250240456502506 .1822406 .1825 . 150010105 . 115. 30020200 例例3.5 上題中若上題中若Nl=90kN ,其他條件不變,設(shè)置剛性墊塊,試驗算,其他條件不變,設(shè)置剛性墊塊,試驗算局部受壓承載力。局部受壓承載力。 解:由上例題計算結(jié)果可知,當(dāng)解:由上例題計算結(jié)果可知,當(dāng)Nl=90kN 時,梁下局部受壓承載時,梁下局部受壓承載力不滿足要求。設(shè)預(yù)制墊塊尺寸為力不滿足要求。設(shè)預(yù)制墊塊尺寸為ab bb =240mm 600mm,墊塊,墊塊高度為
56、高度為180mm,滿足構(gòu)造要求。則,滿足構(gòu)造要求。則105. 1313. 18 . 08 . 0313. 118 . 135. 01135. 018 . 1144002592002592002402600240120010802402600144000600240100202llbbblAAAAmmAmmmmmmbaAA,)(所以(窗間墻寬度)因為上部荷載產(chǎn)生的平均壓應(yīng)力,滿足要求。),(查表,心距軸向力對墊塊重心的偏作用在墊塊上的軸向力墊塊承重的上部荷載為對墊塊重心的偏心距為合力點至墻邊的位置為效支承長度剛性墊塊上表面梁端有,查表kNNNNkNAfaemmNNeNekNNNNkNNANmme
57、NmmaNmmfhafmmNlbbllllblll16516614400050. 105. 1732. 0732. 0310. 3174. 02408 .418 .4190757 .7690165907575107514400052. 07 .763 .431203 .433 .1084 . 04 . 03 .1085 . 150093. 593. 514. 3,35. 050. 152. 0,/52. 0240120010150010030001010230 例例3.6 一鋼筋混凝土梁,截面尺寸b h=200mm 500mm,支承長度a=200mm,支反力設(shè)計值Nl=90kN,窗間墻截面尺寸
58、1200mm 200mm,梁底墻體截面處的上部荷載設(shè)計值為200kN,采用MU10單排孔對孔砌筑的混凝土砌塊,Mb5砂漿,混凝土砌塊的孔洞率=0.5,在A0范圍內(nèi)全部用Cb20灌孔混凝土灌實。試驗算梁端部砌體的局部受壓承載力。圖圖3.16 設(shè)置剛性墊塊簡圖設(shè)置剛性墊塊簡圖 解:由砌塊MU10、砂漿Mb5從表3.5查得未灌孔砌體的抗壓強度設(shè)計值=2.22Mpa,混凝土砌塊的孔洞率=0.5,全部灌實后 =100%。 由(3.14)式可求出灌孔混凝土面積和砌體毛面積的比值為a=0.5 100%=0.5 Cb20灌孔混凝土fc=9.6Mpa,由式(3.13)可求得灌孔砌體的抗壓強度設(shè)計值為,滿足要求。
59、)(混凝土砌塊灌孔砌體,取(即不考慮上部荷載),取取kNNkNNAfAAAAmmbaAmmammfhaMpafMpafMpafaffllGlllGGcc909 .98108 .982122044.45 .17 .05 .15 .1756.1166.535.0135.010366.521220120000212202001 .1062001 .10644.4500101044.4,44.421 .56 .95 .06 .022.26 .03002003.4 3.4 軸心受拉、受彎和受剪構(gòu)件軸心受拉、受彎和受剪構(gòu)件3.4.1軸心受拉構(gòu)件滿足下式,構(gòu)件承載力足夠:ttAfN 式中 Nt軸心拉力設(shè)計值
60、; t砌體的軸心抗拉強度設(shè)計值。圖圖3.17 軸心受拉和受彎構(gòu)件軸心受拉和受彎構(gòu)件3.4.2受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件的受彎承載力計算公式tmWfM 。截面的慣性矩和面積矩、;時:內(nèi)力壁,當(dāng)截面為矩形截面寬度和高度;、;查表砌體抗剪強度設(shè)計值,剪力設(shè)計值;式中SIhzzhbfVv329 . 3sIzbzfVv。面截面抵抗矩,對矩形截值,查表砌體彎曲抗拉強度設(shè)計值彎矩設(shè)計;式中6/; 9 . 32bhwwfMtm(3.60)受彎構(gòu)件的受剪承載力計算公式(3.61)(3.62)3.4.3 受剪構(gòu)件 沿通縫或沿階梯形截面破壞時受剪構(gòu)件的承載力的計算公式AafVV)(0(3.63)當(dāng)永久荷載分項系數(shù)G=
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