砌體結(jié)構(gòu)注冊(cè)結(jié)構(gòu)師講稿

砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：具有很好的耐久性。保溫隔熱性能好。（不會(huì)形成冷橋）第一章 砌體及其力學(xué)性能第二節(jié) 砌體材料的強(qiáng)度等級(jí)及設(shè)計(jì)要求一、塊體的強(qiáng)度等級(jí)塊體的強(qiáng)度等級(jí)是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所得到的抗壓極限強(qiáng)度劃分的。注：1.塊體的強(qiáng)度等級(jí)是根據(jù)抗壓強(qiáng)度平均值確定的，與混凝土不同。磚的強(qiáng)度等級(jí)的確定除了要考慮抗壓強(qiáng)度外，還要考慮抗折強(qiáng)度。強(qiáng)度等級(jí)用符號(hào) MU表示，如 MU10，MU表示砌體中的塊體強(qiáng)度等級(jí)的符2號(hào), 其后數(shù)字表示塊體強(qiáng)度的大小 , 單位為N/mm。二、砂漿1.砂漿的種類：水泥砂漿、混合砂漿、石灰砂漿。2.砂漿的強(qiáng)度等級(jí)砂漿的強(qiáng)度等級(jí)系采用70.7mm立方體標(biāo)準(zhǔn)試塊,在溫度為15～25℃環(huán)境下硬化,齡期為28d的極限抗壓強(qiáng)度平均值確定。砂漿試塊的底模對(duì)砂漿強(qiáng)度的影響頗大,砂漿標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定采用燒結(jié)粘土磚的干磚作底模。對(duì)于非粘土磚砌體,有些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求用相應(yīng)的塊材作底模。砂漿的強(qiáng)度等級(jí)用字母 M表示，其后的數(shù)字表示砂漿強(qiáng)度大小 , 單位為2N/mm。砂漿的最低強(qiáng)度等級(jí)為 M2.5。第三節(jié) 砌體的抗壓強(qiáng)度一、 砌體受壓破壞過程砌體受壓破壞過程分為三個(gè)階段：從加載到個(gè)別磚出現(xiàn)裂縫，大約在極限荷載的50～70%時(shí)，其特點(diǎn)為不加載，裂縫不發(fā)展。形成貫通的裂縫，大約在極限荷載的80～90%時(shí)，特點(diǎn)是不加載裂縫繼續(xù)發(fā)展，最終可能發(fā)生破壞。破壞，被豎向裂縫分割成的小柱失穩(wěn)破壞。各類砌體受壓破壞的過程是一樣的，只不過到達(dá)各階段時(shí)的荷載不同。根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，砌體的抗壓強(qiáng)度比塊體的抗壓強(qiáng)度低，原因是砌體內(nèi)的塊體受力比較復(fù)雜，它要受彎矩、剪力、拉力和應(yīng)力集中的作用，與測(cè)量磚的強(qiáng)度等級(jí)時(shí)磚的受力狀態(tài)不同。由于砂漿層高低不平，砌體內(nèi)塊體的受力如同連續(xù)梁，如圖所示。塊體的抗拉和抗剪強(qiáng)度比較低，容易開裂出現(xiàn)裂縫，因此，砌體的抗壓強(qiáng)度比塊體的抗壓強(qiáng)度低。二、影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素塊材和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)塊材和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)是影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素。強(qiáng)度越高，砌體的抗壓強(qiáng)度亦高，但兩者影響程度不同，塊體影響程度大于砂漿的影響程度。砂漿的彈性模量和流動(dòng)性（和易性）砂漿的彈性模量越低，砌體的強(qiáng)度越低，原因是砌體內(nèi)的塊體受到的拉力越大。砂漿的和易性好，砌體的強(qiáng)度高，原因是砂漿的流動(dòng)性好，砌筑時(shí)砂漿比較平整，塊體所受的彎矩和剪力小。注：同樣強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，混合砂漿砌筑的砌體的抗壓強(qiáng)度大于水泥砂漿砌筑的砌體的抗壓強(qiáng)度。因此，《砌體規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)用水泥砂漿砌筑時(shí)，各類砌體的強(qiáng)度應(yīng)按保水性能好的砂漿砌筑的砌體強(qiáng)度乘以小于１的調(diào)整系數(shù)。塊材高度和塊材外形砌體強(qiáng)度隨塊材高度增加而增加。當(dāng)砂漿強(qiáng)度相同時(shí)，塊材高度大的砌體不但有較高的砌體強(qiáng)度，而且隨塊材強(qiáng)度提高，砌體強(qiáng)度提高得也快。塊材的外形比較規(guī)則、平整，塊材內(nèi)彎矩、剪力的不利影響相對(duì)較小，從而使砌體強(qiáng)度相對(duì)較高。砌筑質(zhì)量砌筑質(zhì)量?jī)?yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)之一是灰縫的質(zhì)量，包括灰縫的均勻性和飽滿程度。砌體結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范中， 要求水平灰縫砂漿飽滿度大于 80%?；铱p厚度對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度也有明顯影響。對(duì)表面平整的塊材，砌體抗壓強(qiáng)度將隨著灰縫厚度的加大而降低。砂漿厚度太薄，砌體的抗壓強(qiáng)度也將降低，原因是砂漿層不平整。通常要求磚砌體的水平灰縫厚度為8～12mm。另外在施工時(shí)不得采用包心砌法，也不得干磚上墻。三、砌體的抗壓強(qiáng)度砌體的抗壓強(qiáng)度， 主要取決于塊體的抗壓強(qiáng)度，其次是砂漿的抗壓強(qiáng)度，理論上砌體的抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式應(yīng)包括所有的影響因素，但這是比較困難的，根據(jù)大量的試驗(yàn)經(jīng)回歸分析，砌體軸心抗壓強(qiáng)度的 平均值可按下式計(jì)算:fmk1f1(10.07f2)k2（1－１）式中： fm——砌體抗壓強(qiáng)度平均值(Mpa);f1、f2——分別為塊體和砂漿的抗壓強(qiáng)度平均值（ MPa）；k1——與塊體類別和砌體砌筑方法有關(guān)的參數(shù) ;k2——砂漿強(qiáng)度影響的修正系數(shù) ;在表列之外的取 1?！c塊體高度有關(guān)的參數(shù)。砌體軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是表示其抗壓強(qiáng)度的基本代表值,由概率分布的0.05分位數(shù)（保證率為95）確定。即fkfm(11.645f)（1－２）式中： fk——砌體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;f——砌體抗壓強(qiáng)度的變異系數(shù)。砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算:fkf（1－３）f式中：f——砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;f——砌體結(jié)構(gòu)的材料分項(xiàng)系數(shù),取1.6。第四節(jié) 砌體的軸心抗拉、彎曲抗拉和抗剪強(qiáng)度一、砌體的軸心抗拉強(qiáng)度（一）砌體軸心受拉破壞形式砌體軸心受拉時(shí),有三種破壞形式。1．沿齒縫截面的破壞當(dāng)軸向拉力與水平灰縫平行時(shí)，有可能發(fā)生這種破壞，破壞面沿灰縫，為齒狀。2．沿塊體截面的破壞：當(dāng)軸向拉力與水平灰縫平行時(shí)，有可能發(fā)生這種破壞沿塊體截面的破壞，塊體本身被拉斷。3．沿水平灰縫的破壞當(dāng)軸向拉力與水平灰縫垂直時(shí)，有可能發(fā)生這種破壞。第一破壞的抗拉強(qiáng)度主要決定于砂漿和塊體之間的粘結(jié)力，而粘結(jié)力主要與砂漿的強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)，因此第一種破壞的抗拉強(qiáng)度主要與砂漿的強(qiáng)度有關(guān)。第二破壞的抗拉強(qiáng)度主要決定于塊體的強(qiáng)度等級(jí)。第三種破壞的抗拉強(qiáng)度很低，規(guī)范不允許有這種受力的構(gòu)件。當(dāng)軸向拉力與水平灰縫平行時(shí)，有兩種破壞形式，到底發(fā)生那一種破壞，與塊體和砂漿的相對(duì)強(qiáng)度有關(guān)，塊體強(qiáng)度高，砂漿強(qiáng)度低，發(fā)生第一種破壞，否則發(fā)生第二種破壞。（二）砌體的軸心抗拉強(qiáng)度根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，砌體沿齒縫截面破壞的 抗拉強(qiáng)度平均值可按下式計(jì)算：ft,mk3f2（1—4）式中： ft,m——砌體沿齒縫截面破壞的抗拉強(qiáng)度平均值；f2——砂漿抗壓強(qiáng)度平均值。k3——系數(shù)。砌體沿塊體截面破壞的抗拉強(qiáng)度平均值可按下式計(jì)算：ft,m 0.2123f1式中： ft,m——砌體沿塊體截面破壞的抗拉強(qiáng)度平均值；f1——塊體抗壓強(qiáng)度平均值。有了砌體抗拉強(qiáng)度的平均值，則可求出砌體抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可查有關(guān)表格。注：雖然砌體的抗拉強(qiáng)度有兩種，但由于塊體強(qiáng)度等級(jí)較高，所以，第一種抗拉強(qiáng)度起決定作用。二、砌體的彎曲抗拉強(qiáng)度砌體受彎破壞形式同砌體受拉一樣，砌體受彎曲也有三種破壞形式:沿齒縫截面的彎曲受拉破壞、沿塊體截面的彎曲受拉破壞和沿通縫截面的彎曲受拉破壞。第一和第三種破壞的彎曲抗拉強(qiáng)度主要決定于砂漿的強(qiáng)度等級(jí)，第二破壞的彎曲抗拉強(qiáng)度主要決定于塊體的強(qiáng)度等級(jí)，但第二種破壞形式一般不會(huì)發(fā)生。砌體的彎曲抗拉強(qiáng)度根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，可得到砌體的彎曲抗拉強(qiáng)度平均值的計(jì)算公式，同其他強(qiáng)度一樣由平均強(qiáng)度可得到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度和設(shè)計(jì)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可查有關(guān)表格：三、砌體的抗剪強(qiáng)度按下式計(jì)算：砌體受剪有兩種情況，一種是純剪，受剪面上只有剪力，第二種是受剪面上既有剪應(yīng)力又有正應(yīng)力。砌體的抗剪強(qiáng)度是根據(jù)試驗(yàn)得到的，試驗(yàn)時(shí)分為單面受剪和雙面受剪。影響砌體抗剪強(qiáng)度的主要因素有：塊體和砂漿的強(qiáng)度，受剪面上的垂直壓應(yīng)力，砌筑質(zhì)量和試驗(yàn)方法。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和理論分析，在法向壓應(yīng)力和和剪應(yīng)力的共同作用下，砌體的抗剪強(qiáng)度可按下式計(jì)算：fv,mfvo,m0.4y（1—5）式中： fv0,m——純剪時(shí)抗剪強(qiáng)度平均值：——法向壓應(yīng)力。純剪時(shí)抗剪強(qiáng)度平均值可按下式計(jì)算：fv,mk5f2（1—6）式中：k5——系數(shù)可查表格。第六節(jié) 砌體的變形性能及其他性能一．砌體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)砌體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為一條曲線，可用下式表示：1ln(1)fm（1—7）式中；fm——砌體抗壓強(qiáng)度平均值；——彈性特征值；1ln(1)460，因此對(duì)于磚砌體有：對(duì)于磚砌體460fm另外，由上式知，當(dāng)fm時(shí)，變形趨于無窮大這是不可能的，因此我國規(guī)范規(guī)定當(dāng)0.9fm時(shí)的應(yīng)變?yōu)榇u砌體的極限應(yīng)變，代入上式則得到磚砌體的極限應(yīng)變?yōu)椋?.005ufm1ln(1)fm二．砌體彈性模量1．彈性模量的表示方法1）初始彈性模量應(yīng)力應(yīng)變曲線原點(diǎn)處切線的正切。2）割線模量原點(diǎn)與應(yīng)力應(yīng)變曲線任一點(diǎn)連線的正切。3）切線模量應(yīng)力應(yīng)變曲線上某一點(diǎn)處切線的正切。2．砌體初試彈性模量取值見有關(guān)表格。三、砌體的剪切模量四、砌體的收縮與膨脹第二章砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計(jì)算第一節(jié)砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法仍然采用概率論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。承載力極限狀態(tài)表達(dá)式為：r0s R式中： 0——結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)——荷載效應(yīng)；R——結(jié)構(gòu)的抗力。同混凝土結(jié)構(gòu)一樣在荷載效應(yīng)組合時(shí)，有兩種組合即以恒載為主的組合和以可變荷載為主的組合?？梢苑治龅玫剑寒?dāng)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值與永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的比值小于等于0.376時(shí)，應(yīng)按永久荷載為主的情況進(jìn)行組合。反之按可變荷載為主的情況進(jìn)行組合。結(jié)構(gòu)的抗力：R R(af,ak....)——砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整系數(shù)，按下列規(guī)定取值：第二節(jié) 受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算一、受壓構(gòu)件承載力計(jì)算公式無筋砌體受壓構(gòu)件，無論是軸心受壓還是偏心受壓，也不論是短柱或長(zhǎng)柱，均可按下列公式計(jì)算：N fA

（2—1）式中：N——軸向力設(shè)計(jì)值，經(jīng)過荷載效應(yīng)組合后的內(nèi)力值；——截面面積，對(duì)各類砌體均可按毛截面計(jì)算?！軌簶?gòu)件的高厚比，按下列公式計(jì)算：對(duì)于矩形截面：對(duì)于T型截面：

H0hH0hT由公式可以看出，受壓構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值是砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與截面面積的乘積，并通過系數(shù)考慮高厚比和軸向力的偏心距e的影響。因此，受壓構(gòu)件承載力的影響因素，除構(gòu)件截面尺寸和砌體抗壓強(qiáng)度外，主要取決于高厚比和偏心距e。通過高厚比的大小來區(qū)分軸心受壓短柱和軸心受壓長(zhǎng)柱；再通過偏心距的大小來區(qū)分偏心受壓柱和軸心受壓柱。（四）荷載較大和偏心距較大的受壓構(gòu)件,很容易在截面受拉邊產(chǎn)生水平裂縫,此時(shí)截面受壓區(qū)減小,構(gòu)件剛度降低,縱向彎曲的影響增大,構(gòu)件的承載力顯著降低,結(jié)構(gòu)即不夠安全也不夠經(jīng)濟(jì)。故規(guī)范規(guī)定,在按式（2-1）進(jìn)行承載力計(jì)算時(shí),軸向力的偏心距應(yīng)符合下列限值要求,即e ≤0.6y式中y為截面重心至軸向力所在偏心方向截面受壓邊緣的距離。（五）軸向力的偏心距超過上述規(guī)定限值時(shí) , 應(yīng)考慮采取適當(dāng)措施, 減小偏心距。如梁或屋架端部支承反力的偏心距較大時(shí),可在其端部下的砌體上設(shè)置具有“中心裝置”的墊塊或缺口墊塊。“中心裝置”的位置或缺口墊塊的缺口尺寸, 可視需要減小的偏心距而定。例題：截面尺寸為 370×490mm的磚柱，磚的強(qiáng)度等級(jí)為 MU10，混合砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M5，柱高3.2M,兩端為不動(dòng)鉸支座。柱頂承受軸向壓力標(biāo)準(zhǔn)值Nk=160KN（其中永久荷載130KN，已包括磚柱的自重），試求：1）磚柱的軸力設(shè)計(jì)值；2）柱的承載力。解：可以判斷荷載效應(yīng)組合應(yīng)是依永久荷載控制的組合，所以軸力設(shè)計(jì)值為：=1.35×130+1.4×0.7×30=205.5KN柱的承載力：fA3.28.650.37查表得 0.9柱的截面面積： A 0.37*0.49 0.18m2 0.3m2a0.70.180.88查表得f1.5N/mm2fA0.88*180000*0.9*1.5213.84KN例2某食堂帶壁柱的窗間墻，截面尺寸見圖，壁柱高5.4m，計(jì)算高度為6.48m，用MU10粘土磚及M2.5混合砂漿砌筑，承受軸向力設(shè)計(jì)值N320KN，彎矩設(shè)計(jì)值M41KN.M（彎矩方向是墻體外側(cè)受壓，壁柱受拉），求窗間墻的承載力。解：承載力為： fAA 2000*240 380*490 666200mm2截面重心位置：y12000*240*120490*380(240190)666200207mmy2620207413mm截面慣性矩：I12000*y131490*y231(2000490)*(240y1)3174.4*108mm4333回轉(zhuǎn)半徑：iI162mmA折算厚度：hT3.5i3.5*162566mmeM41000128mmN320e1280.226hT566H011.4hT查表得： 0.385f 1.3Nmm2fA=333.43KN例3由混凝土小形空心砌塊砌筑的獨(dú)立柱截面尺寸為400×600mm，砌塊的強(qiáng)度等級(jí)為MU10，水泥砂漿的強(qiáng)度等級(jí)為M5，采用雙排組砌，柱高3.6m，兩端為不動(dòng)鉸支座，承受軸向力標(biāo)準(zhǔn)值為Nk225kN（其中永久荷載180KN，已包括自重），求柱的承載力。解：承載力為：fA柱的截面為：A400*600240000mm2＜0.3m2應(yīng)對(duì)f修正：a=0.24+0.7=0.96由于柱為砌塊砌體，所以高厚比應(yīng)進(jìn)行修正，修正系數(shù)為1.1。1.1H03.69.91.10.4查表得0.87查規(guī)范表得 f 2.22N/mm2由于為雙排組砌，所以設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)乘以0.7的降低系數(shù)，又由于為水泥砂漿，所以還應(yīng)考慮0.9的修正系數(shù)，所以砌體承載力為：fA=0.87*0.96*0.7*0.9*2.22*240000 280KN注：雙向偏心受壓仍然按上述公式計(jì)算， 值計(jì)算公式不同，見規(guī)范附錄 D，另外，雙向偏心受壓時(shí)，兩個(gè)方向的偏心距均不得大于該方向邊長(zhǎng)的 0.25倍。第三節(jié) 局部受壓計(jì)算一．局壓分類均勻局部受壓：局壓面積上的壓應(yīng)力均勻分布梁端局部受壓：大梁下的局部受壓，也成為非均勻局部受壓。墊塊下局部受壓墊梁下局部受壓二、局部受壓的破壞形式1．豎向裂縫發(fā)展而破壞2．劈裂破壞3．局壓面積處局部破壞三、局壓計(jì)算均勻局部受壓計(jì)算Nl Alf式中:Nl——作用于局部受壓面積上的縱向力設(shè)計(jì)值；Al——局部受壓面積——砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可不考慮強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)a的影響?！鲶w局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)，可按下式計(jì)算：10.35A01AlA0——影響局部抗壓強(qiáng)度的面積，按規(guī)范圖 5.2.2計(jì)算：梁端局部受壓根據(jù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，梁端局部受壓時(shí)有兩個(gè)特點(diǎn)：（1）梁端下的局部受壓面積上不僅受梁傳來的荷載Nl（梁的支座反力），而且還要受上部砌體傳到梁端的壓力N0，但根據(jù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，上部墻體傳到梁端又傳到局壓面積上的荷載不是固定的而是一個(gè)變量，因?yàn)楫?dāng)梁上有荷載時(shí)，梁端下砌體在梁傳來的荷載作用下，將產(chǎn)生壓縮變形，如上部墻體的平均壓應(yīng)力較小，則在梁端的頂部與砌體接觸面積減小，甚至脫開，梁端頂部傳來的荷載通過拱的作用傳至梁的兩側(cè)，梁不再受上部墻體傳來的荷載作用。但上部墻體傳來的荷載比較大時(shí)，上部墻體也將產(chǎn)生壓縮變形，墻體將不再脫開。2）梁端存在一個(gè)有效支撐長(zhǎng)度，而且在有效支撐上由于梁傳來的荷載所產(chǎn)生的壓應(yīng)力不是均勻分布的，而為曲線型分布。大梁在荷載作用下將產(chǎn)生彎曲變形，使梁端部翹起，梁端下部與墻體脫離，使梁在墻上的支承長(zhǎng)度變小，由設(shè)計(jì)時(shí)的支承長(zhǎng)度 a變?yōu)閍0。——設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)梁的支承長(zhǎng)度；a0——有效支承長(zhǎng)度；根據(jù)試驗(yàn)得到，梁端的有效支承長(zhǎng)度可按下式計(jì)算：a010hcf≤a式中： hc——梁的截面高度；——砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可不考慮強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)a的影響。由于梁存在一個(gè)有效支承長(zhǎng)度， 因此局壓面積為 Ala0b——梁的截面寬度。梁的支座反力到墻邊的距離，不倫樓面梁還是屋面梁均為 0.4a0。梁端局壓強(qiáng)度計(jì)算：局壓面積上的壓應(yīng)力由兩部分組成，一部分為上部砌體傳來在局壓面積上產(chǎn)生的壓應(yīng)力，另一部分為由大梁傳來的荷載在局壓面積上產(chǎn)生的壓應(yīng)力'（為曲線分布），設(shè) 由上部砌體傳來的作用于局壓面積上的壓應(yīng)力為 0，不等于上部砌體傳來的荷載在梁底截面處產(chǎn)生的壓應(yīng)力0，大梁傳來的荷載在局壓面積邊緣處產(chǎn)生的壓應(yīng)力為l，應(yīng)力豐滿系數(shù)為，也稱完整系數(shù)，則有：''Nlf0l0Al則：o'AlNlAlf令'N00Al00則有：N0NlAlf

局壓強(qiáng)度計(jì)算公式式中： N0——按平均壓應(yīng)力計(jì)算的上部荷在傳來的作用于局壓面積上的荷載設(shè)計(jì)值；N0 0Al。——上部砌體傳來的設(shè)計(jì)荷載在梁底截面處產(chǎn)生的平均壓應(yīng)力；A0——上部荷載的折減系數(shù)，1.50.5Al≥0；——壓應(yīng)力豐滿系數(shù)，對(duì)于一般的梁取0.7，對(duì)于過梁和墻梁，取1.0f的意義同前。3墊塊下局部受壓當(dāng)大梁直接放在墻體上不能滿足要求時(shí)，可在梁下部設(shè)置墊塊，墊塊一般都做成剛性的。所謂剛性墊塊，要求墊塊從梁邊挑出的長(zhǎng)度不大于墊塊的厚度。墊塊下的應(yīng)力分布與偏心的受壓構(gòu)件相接近，因此剛性墊塊下砌體的局壓承載力可按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算，其強(qiáng)度計(jì)算公式為：N0Nl1Abf式中：N0——上部砌體傳來的作用于墊塊面積上縱向荷載設(shè)計(jì)值，N00AbAb——墊塊的面積，Ababbb；ab，bb——墊塊的長(zhǎng)度和寬度；——墊塊上N0和Nl的合力偏心距對(duì)承載力的影響系數(shù),可查規(guī)范附錄D的有關(guān)表格，查表時(shí)3；大梁在墊塊上的支承長(zhǎng)度可按下式計(jì)算：ha0 1f式中：h——梁的截面高度；——?jiǎng)傂詨|塊的影響系數(shù)，按下表取值；0 0 0.2 0.4 0.6 0.8f1 5.4 5.7Nl作用點(diǎn)到墻邊的距離為

6.0 6.9 7.80.4a0。e

NlelN0和Nl的合力偏心距為：abel 0.4a02

N0 Nl1——墊塊外砌體面積的影響系數(shù)，取10.8，但不小于1.0，計(jì)算公式同前，局壓面積為墊塊的面積。當(dāng)墊塊與梁整澆時(shí)，仍按上述方法計(jì)算。墊塊的構(gòu)造要求：1）墊塊的厚度不宜小于180mm。2）在帶壁柱墻的壁柱內(nèi)設(shè)置墊塊時(shí)，其局壓承載力降低，因此其計(jì)算面積不考慮翼緣部分，只取壁柱范圍內(nèi)的面積。同時(shí)壁柱上墊塊深入翼墻的長(zhǎng)度不應(yīng)小于120mm。但現(xiàn)澆墊塊與梁整澆時(shí)，墊塊可在梁高范圍內(nèi)設(shè)置。例1某鋼筋混凝土大梁截面尺寸為b*h200*400mm，梁的支承長(zhǎng)度為a=240mm，荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的支座反力為Nl60kN,墻體的上部荷載為260KN，窗間墻截面尺寸為1200*370mm，采用MU10磚，M2.5混合砂漿砌筑，求作用于局部受壓面積上的縱向力設(shè)計(jì)值，局部受壓面積上的承載力。解：N0NlAlf承載力：Alf，作用在局壓面積上的縱向力N0Nlf1.3Nmm20.7，a010hc10400176mmf1.3Aab176*20035200mm2l0Ah(2hb)347800mm2010.35A012.04Al ＞2取2.0由于

A09.8Al ＞3，所以 0作用在局壓面積上的縱向力為：N0Nl=Nl=60KN承載力：Alf=0。7*2*35200*1。3=64KN例2某鋼筋混凝土大梁截面尺寸為b*h200*400mm，梁的支承長(zhǎng)度為a=240mm，荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的支座反力為Nl80kN,墻體的上部荷載為260KN，窗間墻截面尺寸為1200*370mm，采用MU10磚，M2.5混合砂漿砌筑，梁端底部設(shè)有剛性墊塊，其尺寸為ab240mm，bb500mm，tb180mm，求作用于墊塊下局部受壓面積上的縱向力設(shè)計(jì)值，局部受壓面積上的承載力。解： N0Nl 1Abf作用于墊塊下局部受壓面積上的縱向力： N0 Nl局部受壓面積上的承載力：1AbfN0 0Ab26000000.58370*1200Ab240*500120000mm2N00Ab=0.58*12000069600NN0Nl=80+69.6=149.6KN計(jì)算墊塊上縱向力的偏心距，取Nl的作用點(diǎn)位于距墻內(nèi)側(cè)表面0.4a0處，此時(shí)a0應(yīng)為墊塊上表面梁端的有效支承長(zhǎng)度。00.580.4461.3查表得16.21a0h6.21400109mm11.3fNlelNl(ab0.4a0)e240.9NlN0NlN0e40.90.17ab240查表，3情況，得0.73由于從局壓面積邊緣向外擴(kuò)大墻體厚度后已進(jìn)入窗洞口，因此影響局部抗壓強(qiáng)度的面積即為窗間墻的面積。A0 1200*370 444000mm210.35A01.57Ab110.81.261Abf =0。73*1。26*120000*1。3=143。49KN墊梁下局部受壓梁下設(shè)有長(zhǎng)度大于 h0的墊梁下的砌體局部受壓承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算：N0Nl2.42fbbh0N0bbhb0/2h023EbIbEh式中： N0——墊梁上部軸向力設(shè)計(jì)值；bb——墊梁在墻厚方向的寬度；2——當(dāng)荷載沿墻厚方向均勻分布時(shí)取1.0，不均勻分布時(shí)取0.8；h0——墊梁折算厚度；Eb,Ib——分別為墊梁的混凝土彈性模量和截面慣性矩；hb——墊梁的高度；——砌體的彈性模量；h——墻厚。墊梁上梁端有效支承長(zhǎng)度按下式計(jì)算：ha0 1f第三節(jié) 受拉、受彎和受剪構(gòu)件計(jì)算一.受拉構(gòu)件計(jì)算Nt Aft式中： Nt——軸心拉力設(shè)計(jì)值；ft——砌體抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；——受拉構(gòu)件截面積。二、受彎構(gòu)件計(jì)算1．抗彎承載力計(jì)算M ftmW式中：M——彎矩設(shè)計(jì)值；ftm——砌體彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；——截面抵抗矩；2．抗剪承載了計(jì)算V fvbz式中：V——剪力設(shè)計(jì)值；fv——砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；S——截面面積矩；——截面慣性矩；——內(nèi)力臂，zh——截面高度；b——截面寬度；三、受剪構(gòu)件計(jì)算

I2hzS，對(duì)于矩形截面，3；沿通縫或階梯形截面破壞時(shí)受剪構(gòu)件的承載力按下列公式計(jì)算：V(fv0)A0.260.0820f當(dāng)G=1.2時(shí)0.230.0650f當(dāng)G=1.35時(shí)式中：V——設(shè)計(jì)剪力；——水平截面面積；fV——砌體抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度，對(duì)灌孔的混凝土砌塊砌體取fvG——修正系數(shù)，當(dāng)G=1.2時(shí)，磚砌體取0.60，混凝土砌塊砌體取0.64；當(dāng)G=1.35時(shí)，磚砌體取0.64，混凝土砌塊砌體取0.66；——剪壓符合受力影響系數(shù)，與的乘積可查表；——永久荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的水平截面平均壓應(yīng)力；——砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；0——軸壓比。表與的乘積G00.10.20.30.40.50.60.70.8f1.2磚砌體0.150.150.140.140.130.130.120.12砌塊砌0.160.160.150.150.140.130.130.12體1.35磚砌體0.140.140.130.130.130.120.120.11砌塊砌0.150.140.140.130.130.130.120.12體第三章混合結(jié)構(gòu)房屋墻、柱設(shè)計(jì)第一節(jié)房屋的結(jié)構(gòu)布置方案第二節(jié) 房屋的靜力計(jì)算方案在房屋的內(nèi)力計(jì)算時(shí),根據(jù)房屋的空間剛度大小分為剛性方案、剛彈性方案和彈性方案三種靜力計(jì)算方案，各方案的內(nèi)力計(jì)算方法不同。剛性方案：房屋的空間剛度比較大，在水平荷在作用下，房屋的位移比較小，在內(nèi)力計(jì)算時(shí)，可將墻體視為一豎向的梁，樓蓋和屋蓋為該梁的不動(dòng)鉸支座。彈性方案：房屋的空間剛度比較小，在荷載作用下位移比較大，內(nèi)力計(jì)算時(shí)，按屋架與墻柱鉸接的排架或框架計(jì)算內(nèi)力。剛彈性方案：房屋的空間剛度介于上述兩者之間，在荷載作用下，房屋的位移不能忽略不計(jì)，在內(nèi)力計(jì)算時(shí)按排架或框架計(jì)算，但要增加彈性支座。設(shè)p——沒有橫墻時(shí)房屋在水平荷載作用下的位移；s——該房屋在水平荷載作用下的真正位移。令

sp——考慮空間工作后的側(cè)移折減系數(shù)，也稱為空間性能影響系數(shù)，可查規(guī)范第4.2.4條表4.2.4。越大，空間剛度越小，值越小，空間剛度越大，因此可用判斷房屋的計(jì)算方案，理論分析，＜0.33時(shí)，為剛性方案，＞0.77時(shí)為彈性方案，0.33≤≤0.77為剛彈性方案。的大小主要于房屋橫墻的間距及樓蓋和屋蓋的形式有關(guān)，因此我們還可以根據(jù)房屋橫墻的間距及樓蓋和屋蓋的形式判斷房屋的靜力計(jì)算方案，如表表3-2 房屋的靜力計(jì)算方案屋蓋或樓蓋類別剛性方案剛彈性方案彈性方案1整體式、裝配整體或裝配式無檁體系鋼筋混凝s<3232≤s≤72s>72土屋蓋或鋼筋混凝土樓蓋2裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋、輕鋼屋蓋和s<2020≤s≤48s>48密鋪望板的木屋蓋或木樓蓋3冷攤瓦木屋蓋和石棉水泥輕鋼屋蓋s<1616≤s≤36s>36注:1.表中s為房屋橫墻間距,其長(zhǎng)度單位為m。當(dāng)屋蓋、樓蓋類別不同或橫墻間距不同時(shí),可按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.2.7條的規(guī)定確定房屋的靜力計(jì)算方案。對(duì)無山墻或伸縮縫處無橫墻的房屋,應(yīng)按彈性方案考慮。另外，作為判斷方案的橫墻應(yīng)滿足如下條件：1墻厚不宜小于180mm。2有洞口時(shí)，洞口水平截面積，不超過總截面積 的50%。單層房屋橫墻長(zhǎng)度不宜小于其高度，多層房屋橫墻長(zhǎng)度不宜小于其總高度的1/2。應(yīng)該注意:①當(dāng)橫墻不能同時(shí)符合上述要求時(shí),應(yīng)對(duì)橫墻的剛度進(jìn)行驗(yàn)算,如其最大水平位移值max≤H/4000（Ｈ為橫墻總高度）時(shí)，仍可視作剛性或剛彈性方案房屋的橫墻。②凡符合第①條剛度要求的一段橫墻或其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如框架等） ,也可視作剛性或剛彈性方案房屋的橫墻。第三節(jié) 墻、柱高厚比驗(yàn)算及構(gòu)造要求墻體除了要滿足強(qiáng)度要求外，還要滿足穩(wěn)定性要求，即要滿足高厚比的要求。一、矩形截面墻、柱高厚比驗(yàn)算矩形截面墻、柱高厚比應(yīng)按下式驗(yàn)算：H0h

1 2式中： H0——墻柱的計(jì)算高度，可查規(guī)范 5.3.1條，或按下表取值，——墻厚或與矩形柱較小邊長(zhǎng)；—--墻厚小于等于240mm的非承重墻允許高厚比修正系數(shù)；當(dāng)h=240mm時(shí)，11.2；當(dāng)h=180mm時(shí)，11.32；當(dāng)h=120mm時(shí)，11.44；當(dāng)h=90mm時(shí)，11.50?！虚T窗洞口墻允許高厚比修正系數(shù)；按下式計(jì)算：21-0.4bs/s（3—2）bs——在寬度為范圍內(nèi)的門窗洞口寬度；——相鄰窗間墻或壁柱之間的距離，或驗(yàn)算墻體的總長(zhǎng)度。當(dāng)洞口高度小于等于墻高的 1/5時(shí)，取 2=1.0，當(dāng)算得的 2小于 0.7時(shí)，取0.7。二、帶壁柱墻的高厚比驗(yàn)算帶壁柱墻除了要驗(yàn)算整片墻的高厚比外，還要驗(yàn)算壁柱間墻的高厚比。整片墻的高厚比驗(yàn)算由于帶壁柱墻的計(jì)算截面為Ｔ形截面，故其高厚比驗(yàn)算公式為：H012（3—3）hT式中:hT——帶壁柱墻截面的折算厚度，hT3.5i;Ii——帶壁柱墻截面的回轉(zhuǎn)半徑，iA;I,A——分別為帶壁柱墻截面的慣性矩和面積。確定帶壁柱墻的計(jì)算高度時(shí)，墻長(zhǎng)ｓ取相鄰橫墻的距離。計(jì)算截面回轉(zhuǎn)半徑i時(shí)，帶壁柱墻截面的翼緣寬度（包括承載力驗(yàn)算中確定截面面積A時(shí)），應(yīng)按下列規(guī)定取用：對(duì)于多層房屋，當(dāng)有門窗洞口時(shí)，取窗間墻寬度；當(dāng)無門窗洞口時(shí)，每側(cè)翼墻寬度可取壁柱高度的1/3，但不大于取相鄰壁柱間的距離；對(duì)于單層房屋，壁柱翼緣寬度可取bfb2H（b為壁柱寬度，H為墻3高），但不大于相鄰窗間墻的寬度或相鄰壁柱間的距離。壁柱間墻的高厚比驗(yàn)算驗(yàn)算壁柱間墻的高厚比時(shí)，可將壁柱視為壁柱間墻的不動(dòng)鉸支點(diǎn)，按矩形截面墻驗(yàn)算。因此，計(jì)算H0時(shí)，墻長(zhǎng)S取壁柱間的距離。而且，不論帶壁柱墻體的房屋靜力計(jì)算時(shí)屬何種計(jì)算方案，H0的值一律按規(guī)范第5.1.3條表5.1.3中剛性方案一欄選用。.設(shè)置構(gòu)造柱墻的高厚比驗(yàn)算整片墻驗(yàn)算當(dāng)構(gòu)造柱截面寬度不小于墻厚時(shí)，可按下式驗(yàn)算：H01 2 ch式中：h為墻體厚，在確定墻體高度時(shí)，S取構(gòu)造柱之間的距離；bcc——墻體允許高厚比修整系數(shù) , c 1 l ；式中： ——系數(shù)，對(duì)于細(xì)料石、半細(xì)料石砌體， 0；對(duì)于混凝土砌塊、粗料石、毛料石及毛石砌體， 1.0；其他砌體 1.5。bc——構(gòu)造柱沿墻長(zhǎng)方向的寬度；——構(gòu)造柱的間距。bc bc bc bc當(dāng) l＞0.25時(shí)，取 l =0.25，當(dāng) l＜0.05時(shí)，取 l =0。注：考慮構(gòu)造柱有利作用的高厚比驗(yàn)算不適用于施工階段。構(gòu)造柱間墻的高厚比驗(yàn)算同壁柱間墻的高厚比驗(yàn)算， 在確定墻體計(jì)算高度時(shí)，取構(gòu)造柱之間的距離。b 1設(shè)置鋼筋混凝土圈梁的帶壁柱墻或帶構(gòu)造柱墻，當(dāng) s 30時(shí)，圈梁可視為壁柱間墻或構(gòu)造柱間墻的不動(dòng)鉸支座（ b為圈梁的寬度）。如不允許增加圈梁的寬度，可按墻體平面外等剛度的原則增加圈梁的高度，以滿足壁柱間墻或構(gòu)造柱間墻不動(dòng)鉸支座的要求。例題：某單層單跨無吊車的倉庫，壁柱間距 4M，中開寬1.8m的窗口， 車間長(zhǎng)40M，屋架下弦標(biāo)高為5M，壁柱為370*490mm，墻厚為240mm，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.5M，砌體砂漿為M2.5求（1）整片墻的高厚比及修正后允許高厚比，（2）壁柱間墻的高厚比及修正后允許高厚比。解：A620500mm，y1156.5mm，y2333.5mm，I7.74*109mm4，iI111.8mm391mm，H5.5M，A，hT3.5i50.5整片墻：剛彈性方案，H01.2H6.6m，210.4bs10.41.80.8211.0,s4整片墻高厚比：

H0hT

16.9修正厚允許高厚比：

1 2 1*0.82*22 18壁柱間墻：22，按剛性方案查表，因s4m，s＜H，所以，H00.6S=0.6*4=2.4m，H02.4壁柱間墻高厚比：10h0.24，修正后允許高厚比同正片墻。例：某倉庫外墻后240mm，又紅磚和M5.0砂漿砌筑，墻高5.4m，每4m長(zhǎng)設(shè)有1.2m寬的窗洞，同時(shí)每4m設(shè)有鋼筋混凝土構(gòu)造柱（240*240mm）橫墻間距24m，試驗(yàn)算墻體的高厚比。解：整片墻：由于 s 24m，H 5.4m，s＞2H，H0 1.0H 5.4mbs1.211.0，210.4s10.440.88c11.5bc11.52401.09l4000H0540022.51.0*0.88*1.09*2421.124，h240，12c第四節(jié) 剛性方案房屋的墻、柱計(jì)算一、剛性方案房屋承重縱墻計(jì)算單層剛性方案房屋承重縱墻的計(jì)算計(jì)算單元：縱墻一般都比較長(zhǎng)，計(jì)算時(shí)取一段計(jì)算（一般取一個(gè)開間），計(jì)算這一段的內(nèi)力，然后驗(yàn)算其強(qiáng)度，如果該段滿足，則認(rèn)為整個(gè)墻體滿足，這一段墻則為計(jì)算單元。計(jì)算簡(jiǎn)圖：在荷載作用下，墻、柱可視為上端不動(dòng)鉸支承于屋蓋，下端嵌固于基礎(chǔ)的豎向構(gòu)件，則得到計(jì)算簡(jiǎn)圖。所受荷載包括屋面荷載、風(fēng)荷載和墻體自重。荷載作用下內(nèi)力計(jì)算：屋面荷載：包括恒載和活荷載。這些荷載通過屋蓋結(jié)構(gòu)（屋架、梁、板）傳到縱墻上，設(shè)傳給縱墻的荷載為Nl，其偏心距為el，則在墻體內(nèi)所產(chǎn)生的內(nèi)力為：MA3MMAMNlel，MBRARB2，2H風(fēng)荷載：同工業(yè)廠房一樣，風(fēng)載可看做由兩部分組成，一部分是屋面上的風(fēng)荷載簡(jiǎn)化為集中荷載，另一部分為墻面上的風(fēng)載簡(jiǎn)化為均布荷載，集中荷載在墻體內(nèi)不產(chǎn)生內(nèi)力，均布荷載產(chǎn)生的內(nèi)力可按下式計(jì)算：3qH512RA，RBqHMBqh88，8墻體自重：按實(shí)際情況考慮。（3）控制截面及內(nèi)力組合控制截面即最危險(xiǎn)的截面：控制截面有三個(gè)即頂部（Ⅰ—Ⅰ），在風(fēng)荷載作用下彎矩最大的截面（Ⅱ—Ⅱ），下端（Ⅲ—Ⅲ）。內(nèi)力組合按下列三種方式進(jìn)行：恒載+風(fēng)荷載恒載+風(fēng)活荷載恒載+0.85（風(fēng)荷載+活載）4）計(jì)算單元截面寬度內(nèi)力組合后則可按受壓構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，驗(yàn)算時(shí)需要知道構(gòu)件的截面尺寸或截面面積，如果開有洞口則取窗間墻的截面積。無洞口時(shí)，取計(jì)算單元的寬度，當(dāng)設(shè)計(jì)壁柱時(shí)，對(duì)于單層房屋，壁柱翼緣寬度可取bfb2H3b為壁柱寬度，H為墻高），但不大于相鄰窗間墻的寬度或相鄰壁柱間的距離。多層剛性方案房屋承重縱墻的計(jì)算1）計(jì)算單元：同單層房屋。般取一個(gè)開間為計(jì)算單元。2）確定計(jì)算簡(jiǎn)圖：載豎向荷載作用下，假定墻體為以樓蓋作為水平不動(dòng)鉸支座的豎向連續(xù)構(gòu)件，如圖所示。原因是樓板深入到墻體內(nèi)，使墻體受到削弱，不能承擔(dān)彎矩，所以簡(jiǎn)化為鉸，下部軸向力較大，彎矩小，也可簡(jiǎn)化為鉸。對(duì)于風(fēng)荷載，簡(jiǎn)化為一條豎向的連續(xù)梁，但對(duì)于剛性方案的房屋，當(dāng)滿足以下要求時(shí)，可不考慮風(fēng)荷載對(duì)外墻、柱的內(nèi)力影響：（１）洞口水平截面面積不超過全截面面積的 2/3。（２）層高和高度不超過規(guī)范表 4.2.6所規(guī)定的數(shù)值。（３）屋面自重不小于 0.8KN/m2。表4.2.6剛性方案多層房屋的外墻不考慮風(fēng)荷載影響時(shí)的最大高