砌體結(jié)構(gòu)力學(xué)分析與構(gòu)造-砌體的種類及力學(xué)性能

模塊十砌體結(jié)構(gòu)墻、柱主要內(nèi)容：

10.1砌體材料

10.2砌體的種類及力學(xué)性能

10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱概述

10.4過梁、挑梁

10.5砌體結(jié)構(gòu)抗震要求10.1砌體材料塊材1.磚燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚--------尺寸240mm×115mm×53mm（普通磚和蒸壓磚）

190mm×190mm×90mm、240mm×115mm×90mm、

240mm×180mm×115mm（多孔磚）2.砌塊10.1砌體材料分為混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊、硅酸鹽砌塊等。

砌塊的強(qiáng)度等級(jí)為：MU20，MUl5，MUl0，MU7.5，MU5。3.石材10.1砌體材料主要來源于重質(zhì)巖石和輕質(zhì)巖石。天然石材分為料石和毛石兩種石材的強(qiáng)度等級(jí)：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU2010.1砌體材料砌筑砂漿砂漿的種類水泥砂漿------由水泥、砂子和水?dāng)嚢瓒?，其?qiáng)度高、耐久性好，但和易性差，一般用于對(duì)強(qiáng)度要求較高的砌體。混合砂漿-----水泥砂漿中摻入適量的塑化劑，如摻入石灰或粘土就是廣為應(yīng)用的水泥石灰砂漿和水泥粘土砂漿。具有一定的強(qiáng)度和耐久性且和易性和保水性好，便于施工，容易保證質(zhì)量。非水泥砂漿-----如石灰砂漿、石膏砂漿、黏土砂漿等。強(qiáng)度不高、耐久性差，僅適用于面以上一般建筑物的砌體。10.1砌體材料2.砂漿的強(qiáng)度等級(jí)采用70.7mm×70.7mm×70.7mm砂漿立方體一組試塊養(yǎng)護(hù)28天后加壓測得的抗壓強(qiáng)度平均值。砂漿的強(qiáng)度等級(jí)分為：M15，M10，M7.5，M5，M2.5。3.砂漿的性能要求除強(qiáng)度要求外，還應(yīng)有較好的和易性和保水性。水泥砂漿和易性和保水性不如混合砂漿，除有防水要求外一般采用混合砂漿。10.2砌體的種類及力學(xué)性能砌體的種類1.磚砌體------由磚和砂漿砌筑而成的整體材料磚墻厚度普通實(shí)心磚可砌成厚度為240mm(一磚)、370mm(一磚半)、490mm(兩磚)和620mm(兩磚半)、740（三磚）墻體。180mm、300mm和420mm的墻體。10.2砌體的種類及力學(xué)性能2.砌塊砌體------由砌塊和砂漿砌筑而成的整體材料目前國內(nèi)外常用的砌塊砌體以混凝土空心砌塊砌體為主，其中包括以普通混凝土為塊體材料的普通混凝土空心砌塊砌體和以輕骨料混凝土為塊體材料的輕骨料混凝土空心砌塊砌體。

3.石砌體------由天然石材和砂漿砌筑而成的整體材料4.配筋砌體------為了提高砌體的抗壓、抗彎和抗剪承載力，常在砌體中配置鋼筋或鋼筋混凝土，這樣的砌體稱為配筋砌體。10.2砌體的種類及力學(xué)性能砌體的力學(xué)性能砌體的受壓性能第

Ⅰ

階

段

第

Ⅱ

階

段

第

Ⅲ

階

段

破壞三個(gè)階段：a.50-70%--單磚出現(xiàn)裂縫；

b.80-90%--個(gè)別裂縫連成幾皮磚通縫；

c.裂縫貫通將砌體分割成小立柱，最終被壓碎或喪失穩(wěn)定而破壞；10.2砌體的種類及力學(xué)性能2.影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素

塊材與砂漿的強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)高的塊體的抗彎、抗拉能力也較大，因而可提高砌體的抗壓強(qiáng)度；砂漿的強(qiáng)度等級(jí)愈高，受壓后它的橫向變形愈小，砌體抗壓強(qiáng)度也有所提高。塊體的尺寸與形狀砌體強(qiáng)度隨塊體厚度的增大而加大，隨塊體長度增大而降低；塊體形狀越規(guī)則表面越平整，則受彎剪作用越小，可提高其抗壓強(qiáng)度。砂漿的流動(dòng)性、保水性和彈性模量的影響砌筑質(zhì)量和水平灰縫厚度一般水平灰縫厚度8~12mm10.2砌體的種類及力學(xué)性能3.砌體受拉、受彎和受剪10.2砌體的種類及力學(xué)性能砌體的受拉性能a.沿齒狀灰縫破壞b.沿塊體截面破壞c.沿水平通縫破壞砌體抗拉強(qiáng)度主要取決于塊材與砂漿連接面的黏結(jié)強(qiáng)度10.2砌體的種類及力學(xué)性能砌體的受彎性能沿齒縫截面受彎破壞、沿塊體與豎向灰縫截面受彎破壞及沿通縫截面受彎破壞；砌體的受剪性能均為沿灰縫的破壞10.2砌體的種類及力學(xué)性能4.砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值各類砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值在下列情況下應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)對(duì)無筋砌體,其截面面積小于0.3m2時(shí)，為其截面面積加0.7。對(duì)配筋砌體構(gòu)件，當(dāng)其中砌體截面面積小于0.2m2時(shí)，為其截面面積加0.8。構(gòu)件截面面積以m2計(jì)；當(dāng)砌體用強(qiáng)度等級(jí)小于M5.0的水泥砂漿砌筑時(shí)，對(duì)各類砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為0.9；對(duì)沿砌體灰縫截面破壞的軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為0.8；當(dāng)驗(yàn)算施工中房屋的構(gòu)件時(shí)，為1.1。10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱概述

混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置方案

山墻內(nèi)縱墻橫墻板外縱墻豎向荷載的傳遞路線為：板→橫墻→基礎(chǔ)→地基(1)橫墻是主要承重墻?？v墻上門窗位置、大小等的限制較少。(2)橫墻間距很小(一般在2.7～4.5m之間)，房屋的空間剛度大，整體性好。(3)施工方便，材料用量較少；但墻體的材料用量較多。適用于宿舍、住宅等居住建筑1.橫墻承重體系10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱2.縱墻承重豎向荷載的傳遞路線為：板→梁→縱墻→基礎(chǔ)→地基山墻梁外縱墻板(1)縱墻是主要承重墻，橫墻間距可以相當(dāng)大。使用上靈活隔斷和布置。(2)縱墻承受的荷載較大，因此縱墻上門窗的位置和大小要受到限制。(3)縱墻承重體系樓蓋(屋蓋)的材料用量較多，而墻體材料用量較少。適用于教學(xué)樓、辦公樓、圖書館、實(shí)驗(yàn)樓、食堂、中小型工業(yè)廠房等。10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱3.縱橫墻承重內(nèi)縱墻山墻橫墻梁外縱墻豎向荷載的傳遞路線為：可保證有靈活布置的房間，又具有較大的空間剛度和整體性，縱、橫兩個(gè)方向的空間剛度均比較好，便于施工。適用于教學(xué)樓、辦公樓、多層住宅等建筑。10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱案例分析A~B軸線間樓板橫向布置，樓面荷載傳給橫墻和梁L2，L2又將荷載傳給縱墻；B~C軸線間樓板縱向布置，樓面荷載傳給內(nèi)縱墻；C~D軸線間樓板橫向布置，樓面荷載傳給橫墻和L1，L1又將荷載傳給縱墻。因此，該辦公樓為縱、橫墻混合承重體系。10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱房屋的靜力計(jì)算方案剛性方案彈性方案剛彈性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、裝配整體式和裝配式無檁體系鋼筋混凝土屋蓋或樓蓋s＜3232≤s≤72s＞722裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋、輕鋼屋蓋和有密鋪望板的木屋蓋或樓蓋s＜2020≤s≤48s＞483瓦材屋面的木屋蓋和輕鋼屋蓋s＜1616≤s≤36s＞3610.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱受壓構(gòu)件承載力計(jì)算截面面積。砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值影響系數(shù)。對(duì)受壓構(gòu)件承載力的和偏心距高厚比軸向力設(shè)計(jì)值--=--AfehHN0bgbj10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱例題：墻體采用蒸壓粉煤灰磚MU10，混合砂漿M10砌筑，底層墻體高度4.6m（至基頂），橫墻240mm厚，屋面做法：恒載標(biāo)準(zhǔn)值3kN/m2，墻體240mm雙面抹灰，恒載標(biāo)準(zhǔn)5.24kN/m2。驗(yàn)算內(nèi)橫墻砌體受壓承載力。L2辦公室辦公室辦公室L1L1L1L1辦公室10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱墻、柱高厚比矩形截面墻柱高厚比μ1——自承重墻允許高厚比的修正系數(shù)；h=240mm,μ1=1.2;h=90mm,μ1=1.5;其余內(nèi)插μ2——有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數(shù)。bsssbs10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱帶壁柱墻高厚比驗(yàn)算1）整片墻高厚比2）壁柱間墻高厚比確定計(jì)算高度時(shí)，都按剛性方案考慮。案例一：辦公樓平面如圖所示，采用預(yù)制鋼筋混凝土空心板，墻體采用蒸壓粉煤灰磚MU10，混合砂漿M10砌筑，底層墻體高度4.6m（至基頂），橫墻240mm厚。試驗(yàn)算內(nèi)橫墻、A軸縱墻的高厚比辦公室辦公室辦公室辦公室10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱【知識(shí)鏈接】帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗(yàn)算1）整片墻體高厚比的驗(yàn)算2)構(gòu)造柱間墻體高厚比的驗(yàn)算10.3砌體結(jié)構(gòu)墻、柱墻、柱的構(gòu)造要求承重獨(dú)立磚柱的截面尺寸不應(yīng)小于240mm×370mm。毛石墻的厚度不宜小于350mm，毛料石柱較小邊長不宜小于400mm。當(dāng)有振動(dòng)荷載時(shí)，墻柱不宜采用毛石砌體。

屋架跨度大于6m或梁跨度分別大于4.8m(磚砌體)、4.2m(砌塊和料石砌體)、3.9m(毛石砌體)時(shí)，應(yīng)在其支承處砌體上設(shè)置混凝土或鋼筋混凝土墊塊。當(dāng)墻中有圈梁時(shí)，墊塊宜與圈梁澆成整體。厚度240mm墻上梁的跨度大于或等于6m、砌塊或料石墻以及厚度小于240mm磚墻上梁的跨度大于或等于4.8m時(shí)，宜在梁支座下設(shè)壁柱或構(gòu)造柱，或采取其他加強(qiáng)措施。預(yù)制鋼筋混凝土板的支承長度，在墻上不宜小于100mm；在鋼筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；當(dāng)利用板端伸出鋼筋拉結(jié)和混凝土灌縫時(shí)，其支承長度可為40mm，但板端縫寬不小于80mm，灌縫混凝土不宜低于Cb20。10.4過梁、挑梁過梁鋼筋磚過梁≥240≥240磚砌平拱過梁≥240≥20~30≥20~30鋼筋砼過梁≥240≥240≥18010.4過梁、挑梁與圈梁挑梁l1≥

2l1/3l挑梁埋入砌體的長度l1與挑出長度l之比宜大于1.2；當(dāng)挑梁上無砌體時(shí)，l1與l之比宜大于2;縱向受力鋼筋至少應(yīng)有1／2的鋼筋面積伸入梁尾端，且不少于2Φ12。其余鋼筋伸入支座的長度不應(yīng)小于2l1/3.挑梁下的墻砌體受到較大的局部壓力，應(yīng)進(jìn)行挑梁下局部受壓承載力驗(yàn)算

.10.5砌體結(jié)構(gòu)抗震要求一般規(guī)定房屋高度的限制房屋類別最小抗震墻厚度(mm)烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度6度7度8度9度0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g高度層數(shù)高度層數(shù)高度層數(shù)高度層數(shù)高度層數(shù)高度層數(shù)多層砌體房屋普通磚多孔磚多孔磚小砌塊240240190190212121217777212118217767211815187656181815186656151512155545129—943—3底部框架-抗震墻砌體房屋普通磚多孔磚240227227196165————多孔磚190227196165134————小砌塊190227227196165————10.5砌體結(jié)構(gòu)抗震要求房屋最大高寬比的限制抗震橫墻間距的限制房屋抗震橫墻的間距（m）房屋類別烈度6度7度8度9度多層砌體房屋現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋木屋蓋1511915119119474—底部框架-抗震墻砌體房屋上部各層同多層砌體房屋—底層或底部兩層181511—10.5砌體結(jié)構(gòu)抗震要求房屋局部尺寸的限制其他規(guī)定10.5砌體結(jié)構(gòu)抗震要求多層磚砌體房屋抗震構(gòu)造措施構(gòu)造柱的設(shè)置房屋層數(shù)設(shè)置部位6度7度8度9度四、五三、四二、三樓電、梯間四角，樓梯斜段上下端對(duì)應(yīng)的墻體處；外墻四角和對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角；錯(cuò)層部位橫墻與外縱墻交接處；大房間內(nèi)外墻交接處；較大洞口兩側(cè)

隔12m或單元橫墻與縱墻交接處；樓梯間對(duì)應(yīng)的另一側(cè)內(nèi)橫墻與外縱墻交接處

六五四二隔開間橫墻（軸線）與外墻交接處；山墻與內(nèi)縱墻交接處

七≥六≥五≥三

內(nèi)墻（軸線）與外墻交接處；內(nèi)墻的局部較小墻垛處；內(nèi)縱墻與橫墻（軸線）交接處

1.磚房構(gòu)造柱設(shè)置要求10.5砌體結(jié)構(gòu)抗震要求2.構(gòu)造柱的截面尺寸及配筋構(gòu)造柱最小截面可采用180mm×240mm（墻厚190mm時(shí)為180mm×190mm），縱向鋼筋宜采用4φ12，箍筋間距不宜大于250mm，且在柱上下端應(yīng)適當(dāng)加密；6、7度時(shí)超過六層、8度時(shí)超過五層和9度時(shí)，構(gòu)造柱縱向鋼筋宜采用4φ14，箍筋間距不應(yīng)大于200mm；房屋四角的構(gòu)造柱應(yīng)適當(dāng)加大截面及配筋。10.5砌體結(jié)構(gòu)抗震要求3.構(gòu)造柱的連接構(gòu)造柱與墻連接處應(yīng)砌成馬牙槎，沿墻高每隔500mm設(shè)2φ6水平鋼筋和φ4分布短筋平面內(nèi)點(diǎn)焊組成的拉結(jié)網(wǎng)片或φ4點(diǎn)焊鋼筋網(wǎng)片，每邊伸入墻內(nèi)不宜小于1m。構(gòu)造柱與圈梁連接處,構(gòu)造柱的縱筋應(yīng)在圈梁縱筋內(nèi)側(cè)穿過,保證構(gòu)造柱縱筋上下貫通。構(gòu)造柱可不單獨(dú)設(shè)置基礎(chǔ),但應(yīng)伸入室外地面下500mm,或與埋深小于500mm的基礎(chǔ)圈