配筋砌體結構設計

第六章

配筋砌體結構設計

河南大學土木建筑學院1．配筋砌體的概念：配筋砌體是在砌體中設置了鋼筋或鋼筋混凝土材料的砌體。2．特點：配筋砌體的抗壓、抗剪和抗彎承載力高于無筋砌體，并有較好的抗震性能。3．

配筋砌體的分類：河南大學土木建筑學院

網(wǎng)狀（橫向）配筋磚砌體種類組合磚砌體配筋砌體磚砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻

配筋砌塊砌體提高砌體承載力特點減小構件截面尺寸加強整體性河南大學土木建筑學院水平網(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造柱組合墻在水平灰縫中配置鋼筋網(wǎng)片偏心距超限的磚砌體外側配置縱向鋼筋在房屋墻體中設置間距不大于4m的構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河南大學土木建筑學院一）受壓性能1）定義：網(wǎng)狀配筋磚砌體是在水平灰縫內每隔3～5皮磚設置一層橫向鋼筋網(wǎng)片的砌體［見下頁圖(a)］。2）應用范圍：當磚砌體受壓構件的承載力不足而截面尺寸又受到限制時，可以考慮采用網(wǎng)狀配筋砌體。但對下列情況，不宜采用網(wǎng)狀配筋砌體：①偏心距過大；②偏心距雖未超過截面核心范圍，但構件高厚比β>16。一、網(wǎng)狀配筋磚砌體河南大學土木建筑學院圖(a)方格網(wǎng)配筋磚柱(b)方格鋼筋網(wǎng)(c)連彎鋼筋體積配筋率：

As——鋼筋面積,a——網(wǎng)眼尺寸,Sn——沿高度配筋距離河南大學土木建筑學院河南大學土木建筑學院1.受壓性能（1）第一階段（0.6～0.75）Pu時開裂，與無筋砌體相比，延緩了裂縫出現(xiàn)。（2）第二階段鋼筋網(wǎng)阻止了裂縫發(fā)展。（3）第三階段部分磚壓碎破壞，但不形成小柱體。（由于鋼筋網(wǎng)的彈性模量大于砌體的彈性模量，故能阻止砌體橫向變形，避免被豎向裂縫分割成小柱體而發(fā)生失穩(wěn)破壞。）aasn河南大學土木建筑學院圖網(wǎng)狀配筋磚砌體受壓破壞河南大學土木建筑學院2）受力特點：砌體承受軸向壓力時，除產(chǎn)生縱向壓縮變形外，還會產(chǎn)生橫向膨脹，當砌體中配置橫向鋼筋網(wǎng)時，由于鋼筋的彈性模量大于砌體的彈性模量，因此：鋼筋能夠阻止砌體的橫向變形；鋼筋能夠連接被豎向裂縫分割的小磚柱，避免了因小磚柱的過早失穩(wěn)而導致整個砌體的破壞，從而間接的提高了砌體的抗壓強度，因此，這種配筋也稱為間接配筋。試驗表明，砌體與橫向鋼筋之間足夠的粘結力是保證兩者共同工作，充分發(fā)揮塊體的抗壓強度，提高砌體承載力的重要保證。

水平網(wǎng)狀配筋對砌體承載力的影響①約束砂漿和磚的橫向變形，間接提高砌體豎向抗壓承載力；

②延緩磚塊的開裂及其裂縫的發(fā)展；

③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。

提高磚砌體小偏心抗壓承載力河南大學土木建筑學院網(wǎng)狀配筋磚砌體試驗破壞狀況·軸心受壓時：網(wǎng)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e的增大，受壓區(qū)面積減小，鋼筋網(wǎng)片對砌體的約束效應降低河南大學土木建筑學院河南大學土木建筑學院

當采用無筋磚砌體受壓構件的截面尺寸較大，不能滿足使用要求時，可采用網(wǎng)狀配筋磚砌體。但，試驗表明，網(wǎng)狀配筋磚砌體構件在軸向力的偏心距e較大或構件高厚比β

較大時，鋼筋難以發(fā)揮作用，構件承載力的提高受到限制。適用范圍二）網(wǎng)狀配筋磚砌體構件的適用范圍水平網(wǎng)狀配筋磚砌體受壓構件使用范圍應符合下列規(guī)定：①偏心距超過截面核心范圍，不宜采用網(wǎng)狀配筋磚砌體構件；（矩形截面e/h>0.17；e/h<0.17但構件高厚比β>16）②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，還應對較小邊長方向按軸心受壓進行驗算；③當網(wǎng)狀配筋磚砌體下端與無筋砌體交接時，尚應驗算無筋砌體的局部受壓承載力。河南大學土木建筑學院河南大學土木建筑學院2.受壓承載力計算

N≤Nu＝fnA

式中：fn——水平網(wǎng)狀配筋砌體抗壓強度設計值

式中fy為鋼筋抗拉強度設計值，當fy＞320N/mm2時，取fy＝320N/mm2——鋼筋網(wǎng)體積配筋率（0.1＜＜1.0）

—β、、e/h對網(wǎng)狀配筋砌體受壓構件承載力的影響系數(shù)

（查表6-1）3.適用范圍

(1)對于矩形截面：e/h≤0.17；

(2)高厚比：β≤16，構造要求(如鋼筋直徑、間距等)。河南大學土木建筑學院網(wǎng)狀配筋磚砌體構件的影響系數(shù)：或查表6-1確定。其中穩(wěn)定系數(shù):

對矩形截面，也應對較小邊長方向按軸心受壓進行驗算。河南大學土木建筑學院河南大學土木建筑學院河南大學土木建筑學院河南周大學痛土木佛建筑變學院四）辭構造要側求①網(wǎng)狀博配筋砌翁體中的配筋膝率(按體積戚比計算)不應墳小于呈０.1％，過小效輝果不大去，也不應晚大于1％。否則鋼鎮(zhèn)筋的作扭用不能宴充分發(fā)完揮；②采用鋼患筋網(wǎng)時，鋼筋廳的直匆徑宜采用3～4mm；當采用應連彎存鋼筋璃網(wǎng)時，勇鋼筋遮的直抹徑不應挪大于8m尺m。由于所鋼筋猾網(wǎng)砌營筑在渴灰縫溫砂漿駁內，制易于近銹蝕旗，因藥此設誼置較粗安的鋼的筋比讓較有匙利。鋼筋過細，鋼筋雖的耐久性得不到皆保證，根鋼筋過粗，會找使鋼恩筋的水平灰爛縫過厚拘或保護鍋層厚度馬得不到圣保證。③鋼筋吹網(wǎng)中鋼筋的仔間距，不應瓶大于120圾mm，并仿不應小于30m睬m；因為君鋼筋間盛距過小細時,灰縫中滾的砂漿賓不易均怪勻密實,間距過大，鋼筋網(wǎng)產(chǎn)的橫向誤約束效劈燕應低。河南大唐學土木叛建筑學話院④鋼筋網(wǎng)長的豎向充間距，不應大堆于5皮磚，并不應把大于40菌0m頑m；當采缸用連景彎鋼束筋網(wǎng)時，網(wǎng)的鋼習筋方向田應互相恥垂直，沿砌體志高度交陣錯設置，Sn為同一正方向網(wǎng)司的間距還。⑤網(wǎng)狀配夏筋磚砌寸體所用財?shù)纳皾{強刷度等級不應低蓬于M7.外5，⑥施工年時，水平灰養(yǎng)縫的厚笛度應控炎制在8～12弦mm范圍伴內，府并應岸保證在鋼筋扁上下至腸少各有2m涂m厚的砂攻漿層鉛。其目的麻是避免帳鋼筋銹均蝕和提下高鋼筋另與砌體孔之間的們粘結力閥。為了夾便于紋檢查波鋼筋背網(wǎng)是牛否漏雀放或填錯誤祝，可勢在鋼練筋網(wǎng)降中留悟出標混記，篩如將扁鋼筋搜網(wǎng)中肅的一婆根鋼捎筋的符末端揚伸出楚砌體錫表面5m郊m。河南植大學染土木書建筑恭學院4.例題多分析已知稠磚柱490驅×49撤0mm，H0＝5.座88座m，MU煤10、M7.鑼5混合砂尚漿，軸騾心壓力尖設計值運為50睛0k判N，試卷驗算碧其受壓承載估力。（1）不竊配筋f＝1.懸50縮慧MP曲a(查表3-3驕)，A＝0.臭492＝0.2匯401粉m2＜0.隊3m2γa＝0.挪7＋A＝0.旬7＋0.蜘24草01＝0.9丹401，β＝H0/h＝58往80榴/4櫻90＝12Nu=別(童γaf)襲A=委0叢.8撫22膠×(精0.腔94葛01夜×1神.5榜0)享×0醬.2央40底1×檔106＝278講.3k搖N＜N＝500被kN專(不安全)河南大新學土木新建筑學扒院（2）配色筋采用φb4冷拔棒帶肋晌鋼筋菠（fy＝34桂0M纖Pa，取32承0M桑Pa）方格網(wǎng)a=6狡0m躲m，每3皮磚泰一層默（Sn＝180托mm）查表6-1：e/h＝0，β＝12，＝0.準23柏3插入欠得：＝0.7救33Nu＝fnA＝0.7戲33×駛2.9粗9×0傳.24旦01×泛106＝52穩(wěn)6.捏4k縱N＞N＝50未0k庫N（安全濫）(1)無(2)比較頑：fn/f=2仰.9填9/象1.鳳50姐≈2逼.0Nu2/Nu1=5東26騙.4圈/2妻78貓.3對≈1喉.9河南叼大學碼土木慎建筑執(zhí)學院河南懼大學辟土木濫建筑惜學院河南篇大學僚土木隱建筑享學院河南丙大學曉土木漂建筑繪學院河南響大學齒土木吵建筑家學院[例題6-太3]已知天一磚雁柱，鄉(xiāng)豐采用MU迫10磚，M7.稻5混合砂潤漿砌筑銜，磚柱辟截面尺37薪0m后m×輩49尾0m石m,計算高徒度H0=3.薯92m秋,承受軸遮向力設扣計值N旱=2胳23習.2晴kN，在偶柱長擁邊方轎向作遇用彎京矩設聯(lián)計值M騎=1格2.代41艇kN盾·m。試度驗算裙此磚靈柱的脆承載腫力；串如承催載力去不夠微，按懷網(wǎng)狀貓配筋量砌體嚷設計勾此柱攻。河南大狀學土木箱建筑學呆院[解：]（1）按無筋砌體偏壓構件計算查表可得MU10磚，M7.5混合砂漿砌體的抗壓設計強度f=1.58MPa。算得查表落可得島。因為A=3右70m哭m×4執(zhí)90m欲m=0耕.18部13m2<0吼.3寶m2，所種以砌圖體強主度乘沿上調豆整系誰數(shù)0.7點+0.攻181爐3=0憑.88蔬13。無筋行砌體的雙承壓能蘆力為所以不判符合要胞求。河南扁大學凳土木案建筑硬學院（2）按黨網(wǎng)狀買配筋踐砌體洗設計由于e/竿h=次0.具11旦3<次0.壟17，β＝8＜16材料瘡為MU吊10磚，M7慎.5混合骨砂漿雪，其肚符合浩網(wǎng)狀配筋絮砌體敵要求賠。用4冷拔暴低碳嘩鋼絲感，方鎮(zhèn)格網(wǎng)棚間距a取50崖mm，方涂格網(wǎng)耗采用臺焊接掘，Sn=26爭0mm，配筋教率：河南兼大學帽土木世建筑騾學院網(wǎng)狀配筋磚柱的抗壓強度：由e/h=0.113，

配筋率0.19查表可得

承載力為：

河南大添學土木娛建筑學派院查表桶可得著：滿足要求。再沿短邊方向按軸心受壓進行驗算。此時

，e/h=0，

短邊軸心承載力為：

滿足要求。河南頑大學仙土木愈建筑千學院1）定義幅：組合譯磚砌培體是枯由磚愛砌體故和其冶表面假的鋼杜筋混撒凝土猛面層跳［見搬下圖(a)］或塵鋼筋歇砂漿慮面層紹［見忌下圖(b)］組共合而磨成的場受壓決構件陶［見榨下圖五］腿。圖汁組雖合磚則砌體疼構件映截面(a)混凝土自面層；(b夫)砂漿面林層二、聚組合磚元砌體河南大門學土木嫩建筑學洽院圖蠶組合構磚砌體（a）（b）（c）組委合磚革砌體拉構件奔截面逼；（d）混凝哨土或砂年漿面層浩組合墻河南餓大學酬土木傘建筑逃學院2）加受壓哄性能①在程磚砌餐體與統(tǒng)鋼筋釘混凝到土的縣組合午砌體肢中，蔬由于磚能糠吸收舅混凝單土中膀多余豪的水浸分，因此槍在磚砌勒體中結棟硬的混住凝土比卸在木?？峄蚪饘偃０逯薪平Y硬的混凝送土強材度高粗。②組合員磚砌體蝦在軸向刑壓力鵲作用會下，常在砌體林與面粱層混奴凝土(或面動層砂船漿)的連接臣處產(chǎn)生宿第一批擇裂縫。③組合相磚砌體辨受壓時鬧，由于鏡兩側鋼柱筋混凝客土(或鋼逃筋砂霞漿)的約束娛，磚砌析體的受壓售變形釣能力吧較大。河南磨大學津土木離建筑隸學院圖軟組甩合磚毒砌體仍受壓憑破壞性情況④組合肌磚柱的迫延性，法主要與軸壓狐比和劫配筋昏率有關鞋。3）臘承菠載力綢計算(1但)軸心受協(xié)壓構件軸心受貞壓構件急的承載窮力可按早下式計朋算：河南大屆學土木征建筑學團院河南蔽大學舌土木啟建筑定學院河南大晝學土木房誠建筑學趁院河南陶大學生土木免建筑陳學院(2)偏心勁受壓逗構件組合挎磚砌悼體構賄件在轎偏心梨受壓聾時(圖6-愧4)的受膨力和予變形給性能與鋼筋徐泥凝土粥構件的蹲接近。采用性與鋼筋反混凝土淹偏心受仙壓構件攝相類似論的方法石。河南大駝學土木鴨建筑學掠院河南倉大學旨土木僚建筑于學院河南大怖學土木俯建筑學虛院河南大穩(wěn)學土木寇建筑學蒼院分析災表明撲，組疑合磚旬砌體宅構件怨當e=美0.純05皮h時，按軸心研受壓計算的朝承載力揀與按偏心受嗚壓計算柴的承閉載力債很接誘近。起但當0≤彼e＜0.0陵5h時．按賓前者計梨算的承丸載力略彼低于后監(jiān)者的承扮載力。租為避免量這一矛敘盾，規(guī)定：當偏心愿距很小縣，即e＜0.0黃5h時時趕，取e=0裳.05豈h，并按箏偏心受深壓的公熟式計算圍承載力帝。河南大哥學土木世建筑學萬院河南相大學起土木智建筑拜學院河南叼大學睜土木耍建筑僚學院4）章構造要睛求①為了缺使磚砌咸體的強污度不致撕過低，著要求磚的近強度群等級挽不低忽于MU1眠0，砌蕩筑砂省漿的博強度冠等級棋不低立于M5，面綿層混四凝土胞強度舊等級斯宜采桿用C1坦5或C20。為防止噸鋼筋銹伴蝕，并截使鋼筋肯與砂漿圾有較好卡的粘結能力，面層擇水泥覺砂漿罩的強究度等寇級不修低于M7抓.5。②受事力鋼菠筋保蘿護層欄的厚予度，孫不小肥于表4.碗2的規(guī)定回。河南大構學土木跟建筑學矩院③采用王砂漿掩面層闖的組涂合磚爭砌體家，砂銅漿面慰層不恨能太優(yōu)薄，鎮(zhèn)也不尺宜太沖厚。④受紛力鋼祥筋一顆般采已用Ⅰ級鋼筋繭。⑤箍筋的粗直徑，乞不宜小誓于4m綱m及d/5摟(d為受壓余鋼筋直僵徑)，也不演宜大于8mm。⑥組燙合磚狀砌體逮構件一側的區(qū)受力鋼課筋多于4根時，撥應設置果附加箍蜻筋或拉左結鋼筋應。⑦組合動磚砌罷體構堵件的頂部晌、底滲部以孫及牛玩腿處，是直膏接承受岔或傳遞恥荷載的優(yōu)主要部犧位，必須到設置嚼鋼筋鍵混凝隆土墊億塊，受星力鋼猾筋伸炮入墊努塊的輕長度紗必須歉滿足虎錨固治要求陜，以候確保謊構件戲安全集可靠售地工鋼作。河南大游學土木否建筑學劍院圖聾組屬合磚漂砌體宣墻的銅配筋⑧受力測鋼筋的搭接長惱度，搭接載處的箍筋間譯距等應符腳合現(xiàn)行《混凝款土結報構設莊計規(guī)病范》的要求。河南幫大學猴土木淋建筑型學院河南捷大學白土木陜建筑混學院河南忍大學明土木盞建筑末學院河南大鍛學土木混建筑學鼓院河南大您學土木扁建筑學嫁院三、萍磚砌甩體和輔鋼筋茅混凝邊土構忌造柱是組合銜墻河南倍大學瘋土木栽建筑躺學院一、熊受壓料性能河南笛大學剛土木憶建筑雜學院鋼筋混屠凝土構斑造柱組撞合墻在現(xiàn)軸心受共壓時其門破壞過論程可分雕為3個受力瓦階段。河南大間學土木短建筑學碎院（1）第一階段：彈性階段（（0～0.4）Pu）主壓應力跡線：明顯向構造柱擴散(圖中虛線為主拉應力跡線，其值很小)；砌體內豎向壓應力的分布不均勻，b圖中虛線為墻體開裂前的堅向壓應力的分布，在墻頂部、中部和底部截面上豎向壓應力為上部大、下部小，它沿墻體水平方向是中間大、兩端小。河南大種學土木漏建筑學曠院（2）第埋二階離段：方彈塑圣性工呼作階贊段。上圈梁與構盜造柱宇連接真的附燦近及構造駱柱之隨間中賢部砌飽體出現(xiàn)豎向型裂縫，且上廚部圈梁害在跨中河處產(chǎn)生缺自下而取上的豎這向裂縫膀．如圖6-1塌0所示。圖6-9補b中點佛劃線為按有青限元分朵析開裂時砌體內黨的豎向周壓應力貞分布。錫由于構雜造柱與所圈梁形動成的約托束作用暴，直至訴壓力達驅破壞壓歸力的約70％時，裂縫發(fā)匙展慢．裂縫走駛向大多倚指向構別造枝柱脂腳。這機一階幅段經(jīng)喇歷的法時間甲較長緊，所畝施加膀壓力速可達望破壞微壓力貸的90％。圖6-照9b中實鋒線為臨近破噸壞時砌體堡內的經(jīng)豎向智壓應累力分筋布。弟按有晃限元謀分析紅，構膛造柱縫下部獻截面叢壓應今力較雅上部貸截面銀壓應漠力增菊加較額多．中部初構造膝柱為鳥均勻總受壓，邊構造啦柱則處吳于小偏龍心受壓，如濤圖6—9c所示暗。由舟于邊庫構造因柱橫帥向變壞形的雜增大月，試訓驗時奔可觀檔測到邊構造玻柱略向荒外鼓．如圖6-1凈0所示河南奧大學察土木源建筑州學院（3）第開三階受段：拿破壞州階段砌體內割裂縫貫替通，最戒終裂縫障穿過構料造柱柱牢腳，構裝造柱內襯鋼筋壓剩屈，混農(nóng)凝土被忽壓碎、乳剝落，吉與此同叔時構造奇柱之間開中部的含砌體亦溜受壓破旦壞，如討圖6-1兄0所示。構造柱晨的作用一是槽：因混凝啊土構造壞柱和磚戚墻的剛允度不同只及內力芽重分布洪，它直接分筍擔作用于愧墻體上腔的壓力問；二是：構造柱煉與圈梁年形成“弱框寨架”，砌體勉的橫向星變形受犬到約束熔，間接揪提高了歸墻體的培受壓承念載力。在影攏響組普合墻蟻受壓摟承載帝力的杠諸多丘因素醒中，構造量柱間鋼距的襯影響俯最為妥顯著柄。組合墻經(jīng)的受壓承螞載力隨漫構造柱普間距的穩(wěn)減小而通明顯增澆加.構造柱要間距為2m左右耗時，在構造市柱的蝕作用局得到后充分引發(fā)揮筐。構死造柱頁間距忽較大粱時，鼠它約回束砌霧體橫攤向變邀形的失能力孝減弱焦，間距大可于4m時，構狂造柱對曉組合墻蘇受壓承權載力的牛影響很叼小。河南大稱學土木范建筑學毅院河南大峽學土木疼建筑學理院河南糞大學宋土木膝建筑欺學院河南大頃學土木逮建筑學廈院河南私大學盈土木夫建筑侵學院河南蠅大學快土木澡建筑掠學院河南伏大學坦土木順建筑筍學院河南無大學奏土木建建筑櫻學院河南壞大學咐土木壟建筑衰學院河南大胡學土木伶建筑學稼院河南蹦大學集土木孤建筑吉學院6.3配筋棚混凝客土砌省塊砌給體剪磁力墻在混椒凝土劇空心牙砌塊屆砌體沿的豎邪向孔倡洞中凈配置羅豎向吃鋼筋釣，并筐用混豬凝土已灌孔遠注芯吊，同京時在桶砌體監(jiān)的水害平灰壯縫內胸設置去水平姿鋼筋閥，即薯形成鞠配筋豪砌塊暑砌體劑構件戲