砌体结构讲义.pptx

会计学1砌体结构砌体结构(jigu)讲义讲义第一页，共297页。第一第一(dy)讲讲.绪论绪论 本课程主要内容：1、砌体及其基本材料力学性能 2、砌体结构构件的承载力的计算(j sun)3、混合结构房屋墙体设计 4、配筋砌体构件的承载力的计算(j sun)5、过梁、圈梁、墙梁、挑梁的计算(j sun)6、砌体结构抗震设计 第1页/共297页第二页，共297页。一一砌砌体体结结构构(jigu)的的概概念念种种类及应用类及应用1概念：砌体结构是指用砖、石或砌块为承重块材，用砂浆(shjing)砌筑的结构。按照块材的不同，分为砖砌体、石砌体和砌块砌体三大类。第2页/共297页第三页，共297页。2种类种类(zhngli)：乱石块、土块块石、条石、土砖（干打垒）烧结砖（红砖）页岩砖、空心红砖、空心页岩砖、煤渣砖混凝土砌块(q kui)（粉煤灰、煤矸石砌块(q kui)）加筋砖、加筋砌块(q kui)夹心墙第3页/共297页第四页，共297页。板筑土砖墙：干打垒板筑土砖墙：干打垒板筑土砖墙：干打垒板筑土砖墙：干打垒第4页/共297页第五页，共297页。石墙房屋石墙房屋(fngw)第5页/共297页第六页，共297页。砖墙房屋砖墙房屋(fngw)第6页/共297页第七页，共297页。尼罗河三角洲的吉萨建造的三座大金字塔（公元前尼罗河三角洲的吉萨建造的三座大金字塔（公元前2723前前2563年），是精确的正方锥体年），是精确的正方锥体(zhut)，其中最大的胡夫金字塔，其中最大的胡夫金字塔，塔高塔高146.6米，底边长米，底边长230.60米，约用米，约用230万块重万块重2.5吨的石块建成。吨的石块建成。第7页/共297页第八页，共297页。公元公元7082年建造的罗马年建造的罗马(lum)大斗兽场（科洛西姆圆形竞技场）大斗兽场（科洛西姆圆形竞技场）平面为椭圆形，长轴平面为椭圆形，长轴189米，短轴米，短轴156.4米，高米，高48.5米，分四层，可以米，分四层，可以容纳容纳58万观众，也用块石砌成。万观众，也用块石砌成。第8页/共297页第九页，共297页。长城长城(Chngchng)第9页/共297页第十页，共297页。中国隋朝李春建造中国隋朝李春建造(jinzo)的赵州桥是中国最古和当时跨径最的赵州桥是中国最古和当时跨径最大的单孔空腹式石拱桥大的单孔空腹式石拱桥第10页/共297页第十一页，共297页。西安大雁塔也为砖砌单筒体结构，高西安大雁塔也为砖砌单筒体结构，高60多米，多米，1200多年多年(dunin)来，来，历经数次地震，仍巍然屹立。历经数次地震，仍巍然屹立。第11页/共297页第十二页，共297页。二砌体二砌体(q t)结构的发展方向：结构的发展方向：1开发新材料（高强、低密度）2发展新技术（墙体新处理方法(fngf)）3提倡环保、节约4引进国外、东部的先进经验第12页/共297页第十三页，共297页。三、砌体三、砌体三、砌体三、砌体(q t(q t)结构的优缺点结构的优缺点结构的优缺点结构的优缺点1 1优点：优点：优点：优点：（1 1）来源广泛、易于就地取材）来源广泛、易于就地取材）来源广泛、易于就地取材）来源广泛、易于就地取材（2 2）有很好的耐火性、耐久性、使用年限长（相对于钢木结构）有很好的耐火性、耐久性、使用年限长（相对于钢木结构）有很好的耐火性、耐久性、使用年限长（相对于钢木结构）有很好的耐火性、耐久性、使用年限长（相对于钢木结构）（3 3）保温、隔热性能好，节能效果明显）保温、隔热性能好，节能效果明显）保温、隔热性能好，节能效果明显）保温、隔热性能好，节能效果明显（4 4）节约水泥和钢材）节约水泥和钢材）节约水泥和钢材）节约水泥和钢材(gngci)(gngci)，不需要模板及特殊的技术设备，造价低，不需要模板及特殊的技术设备，造价低，不需要模板及特殊的技术设备，造价低，不需要模板及特殊的技术设备，造价低（5 5）相对于框架结构，平面形式较灵活）相对于框架结构，平面形式较灵活）相对于框架结构，平面形式较灵活）相对于框架结构，平面形式较灵活第13页/共297页第十四页，共297页。2缺点缺点(qudin)：（1）自重大（2）抗拉、抗弯及抗剪强度(qingd)低，抗震及抗裂性能较差，抗压强度(qingd)不太高（3）砌筑工作繁重、手工劳动、效率低（4）粘土砖用量大，不利于农田（5）只能建造低层房屋第14页/共297页第十五页，共297页。第二第二(d r)讲、砌体及其基本材料力学性能讲、砌体及其基本材料力学性能一砌体材料及其强度等级一砌体材料及其强度等级（一）砖（一）砖1 1种种类类：烧烧结结普普通通砖砖、烧烧结结多多孔孔砖砖、蒸蒸压压灰灰砂砂砖砖、蒸蒸压压粉粉煤灰砖煤灰砖（1 1）烧结普通砖）烧结普通砖(标砖标砖)：尺寸尺寸(ch(ch cun)cun)：240*115*53240*115*53（2 2）烧结多孔砖：）烧结多孔砖：尺寸尺寸(ch(ch cun)cun)：240*115*90240*115*90、190*190*190190*190*190空洞率大于空洞率大于1515，小于，小于4040，孔的尺寸，孔的尺寸(ch(ch cun)cun)小而数量多小而数量多 （3 3）蒸压灰砂砖：）蒸压灰砂砖：尺寸尺寸(ch(ch cun)cun)：240*115*53240*115*53（4 4）蒸压粉煤灰砖：简称粉煤灰砖）蒸压粉煤灰砖：简称粉煤灰砖尺寸尺寸(ch(ch cun)cun)：240*115*53240*115*53第15页/共297页第十六页，共297页。多多孔孔砖砖第16页/共297页第十七页，共297页。2 2强度强度强度强度(qingd)(qingd)等级：等级：等级：等级：（1）普通砖、多孔砖：Mu30,Mu25,Mu20,Mu15,Mu10，常用为Mu10，最多不超过 Mu15,原 因:砖 砌 体 房 屋 层 数（7层）和 高 度(god)（21M）的限制使采用高强度砖没有必要（2）灰 砂 砖、粉 煤 灰 砖：Mu25,Mu20,Mu15,Mu10第17页/共297页第十八页，共297页。（二）砌块（二）砌块(q kui)1 1种种类类：混混凝凝土土空空心心砌砌块块、加加气气混混凝凝土土砌砌块块、硅硅酸酸盐盐实实心心砌砌块块、烧烧结结(shoji)(shoji)空空心砌块心砌块2 2优优点点：减减轻轻劳劳动动量量、加加快快施施工工进进度度、相相对对强强度度高高、密密度度低低（实实心心为为151516KN/M316KN/M3）3 3分类：分类：小型：高度小型：高度180mm360mm180mm360mm中型：高度中型：高度360mm900mm360mm900mm大型：高度大于大型：高度大于900mm900mm4 4强度：强度：Mu20,Mu15,Mu10,Mu7.5,Mu5,Mu3.5Mu20,Mu15,Mu10,Mu7.5,Mu5,Mu3.5第18页/共297页第十九页，共297页。砌块砌块(q kui)第19页/共297页第二十页，共297页。(三三)、石材、石材(shci)：1种类：料石与毛石2用途：墙下条基、承重墙、桥3优点：强度高、抗冻与抗气性能(xngnng)好4缺点：笨重、保温性能(xngnng)差5强度：Mu100,Mu80,Mu50,Mu40,Mu30,Mu20第20页/共297页第二十一页，共297页。6.6.其它其它其它其它(qt)(qt)指标指标指标指标(1)表观密度。与石材的矿物组成及孔隙率有关，根据表观密度可划分(hu fn)为轻质石材与重质石材两大类。(2)吸水性。石材吸水后强度降低，抗冻性变差，导热性增加，耐水性和耐久性下降。表观密度大的石材，孔隙率小，吸水率也小。第21页/共297页第二十二页，共297页。6.其它其它(qt)指标指标(3)(3)耐水性。耐水性。石材的耐水性按其软化系数值的大小分为三等，即：石材的耐水性按其软化系数值的大小分为三等，即：高耐水性石材：软化系数大于高耐水性石材：软化系数大于o o9 9；中耐水性石材：软化系数介于中耐水性石材：软化系数介于0 07-07-09 9；低耐水性石材：软化系数介于低耐水性石材：软化系数介于0 06-06-0，7 7(4)(4)抗冻性。石材的抗冻性与吸水率大小有密切关系。一抗冻性。石材的抗冻性与吸水率大小有密切关系。一般吸水率大的石材，抗冻性能较差。另外，抗冻性还般吸水率大的石材，抗冻性能较差。另外，抗冻性还与石材吸水饱和程度、冻结程度和冻融次数有关。石与石材吸水饱和程度、冻结程度和冻融次数有关。石材在水饱和状态下，经规定次数的冻融循环后，若无材在水饱和状态下，经规定次数的冻融循环后，若无贯穿缝且重量损失贯穿缝且重量损失(s(s nsh)nsh)不超过不超过5 5，强度损失，强度损失(s(s nsh)nsh)不超过不超过2525时，则为抗冻性合格。时，则为抗冻性合格。第22页/共297页第二十三页，共297页。第23页/共297页第二十四页，共297页。第24页/共297页第二十五页，共297页。（四）、砂浆（四）、砂浆(shjing)1分类：（1）水泥砂浆（刚性砂浆）能在潮湿环境中硬化，多用于含水量比较大的地下(dxi)砌体。（2）混合砂浆强度较好，施工方便，常用于地上砌体。（3）石灰砂浆、粘土砂浆、石膏砂浆（柔性砂浆）不含水泥第25页/共297页第二十六页，共297页。2质量质量(zhling)控制指标：控制指标：1 1）、可塑性）、可塑性2 2）、保水性）、保水性3 3）、耐久性）、耐久性为为了了适适应应砌砌块块建建筑筑应应用用的的需需要要，提提高高(t(t go)go)砌砌块块砌砌体体的的砌砌筑筑质质量量，新新规规范范提提出出了了砼砼砌砌块块专专用用砂砂浆浆，即即根根据据需需要要掺掺入入掺掺合合料料和和外外加加剂剂使使砂砂浆浆具具有有更更好好的的和易性和粘结力，其强度等级用和易性和粘结力，其强度等级用MbMb表示，表示，Mb30Mb30，Mb25Mb25，Mb20Mb20，Mb15Mb15，Mb10Mb10，Mb7.5Mb7.5，Mb5Mb5。第26页/共297页第二十七页，共297页。n n3.3.砂浆的强度等级砂浆的强度等级n n（1 1）采采用用边边长长为为70.770.7的的立立方方体体标标准准试试块块，在在温温度度为为203C203C环环境境(hunjng)(hunjng)下下，水水泥泥砂砂浆浆在在湿湿度度为为90%90%以以上上、水水泥泥石石灰灰砂砂浆浆在在湿湿度度为为60%-80%60%-80%条条件件下下养养护护2828天天，具具有有95%95%保保证证率的抗压强度。率的抗压强度。n n（2 2）M15M15、M10M10、M7.5M7.5、M5M5、M2.5M2.5，M M表示砂浆表示砂浆n n注：验算施工阶段未硬化的新砌体强度时，按砂浆强度为注：验算施工阶段未硬化的新砌体强度时，按砂浆强度为0 0计算。计算。砂浆品种砂浆品种砂浆品种砂浆品种塑性掺合料塑性掺合料塑性掺合料塑性掺合料和易保水性和易保水性和易保水性和易保水性强度强度强度强度耐久性耐久性耐久性耐久性耐水性耐水性耐水性耐水性水泥砂浆水泥砂浆水泥砂浆水泥砂浆无无差差高高好好好好混合砂浆混合砂浆混合砂浆混合砂浆有有好好较高较高较好较好差差非水泥砂浆非水泥砂浆非水泥砂浆非水泥砂浆有有好好低低差差无无第27页/共297页第二十八页，共297页。4选用选用(xunyng)原则：原则：n n（1）有足够的强度）有足够的强度n n（2）有较好的和易性）有较好的和易性n n（3）有较好的保水性）有较好的保水性n n（4）砌体材料）砌体材料(cilio)（砖石、砌块）强（砖石、砌块）强度等级高于砂浆等级度等级高于砂浆等级第28页/共297页第二十九页，共297页。对于对于对于对于(duy)(duy)(duy)(duy)六层及六层以上房屋的外墙、潮湿房间的墙，以及六层及六层以上房屋的外墙、潮湿房间的墙，以及六层及六层以上房屋的外墙、潮湿房间的墙，以及六层及六层以上房屋的外墙、潮湿房间的墙，以及受振动或层高大于受振动或层高大于受振动或层高大于受振动或层高大于6m6m6m6m的墙、柱，从耐久性要求出发，考虑到的墙、柱，从耐久性要求出发，考虑到的墙、柱，从耐久性要求出发，考虑到的墙、柱，从耐久性要求出发，考虑到强度等级低的材料易腐蚀风化，砌体规范规定了材料最强度等级低的材料易腐蚀风化，砌体规范规定了材料最强度等级低的材料易腐蚀风化，砌体规范规定了材料最强度等级低的材料易腐蚀风化，砌体规范规定了材料最低强度等级：砖低强度等级：砖低强度等级：砖低强度等级：砖MU10MU10MU10MU10；砌块；砌块；砌块；砌块MU7.5MU7.5MU7.5MU7.5；石材；石材；石材；石材MU30MU30MU30MU30；砂浆；砂浆；砂浆；砂浆M5M5M5M5。对于对于对于对于(duy)(duy)(duy)(duy)地面以下或防潮层以下的砌体，按其潮湿程度，地面以下或防潮层以下的砌体，按其潮湿程度，地面以下或防潮层以下的砌体，按其潮湿程度，地面以下或防潮层以下的砌体，按其潮湿程度，砌体规范规定了用材料的最低强度等级，砌体规范规定了用材料的最低强度等级，砌体规范规定了用材料的最低强度等级，砌体规范规定了用材料的最低强度等级，第29页/共297页第三十页，共297页。二砌体二砌体(q t)的种类的种类（一）砖砌体（一）砖砌体(q t(q t)1 1砌砌筑筑方方式式：一一顺顺一一顶顶、三三顺顺一一顶顶、五五顺顺一一顶顶、空空斗斗墙墙等等（承承重重墙墙已取消空斗墙）已取消空斗墙）2 2标准墙厚：标准墙厚：实心墙实心墙120120、240240、370370、490490、620620、740740及及180180、300300、420420空心砖空心砖120120、2002003 3砌筑原则：不得出现竖向通缝砌筑原则：不得出现竖向通缝第30页/共297页第三十一页，共297页。(二二二二)、石砌、石砌、石砌、石砌(sh q)(sh q)(sh q)(sh q)体体体体料石砌料石砌料石砌料石砌(sh q)(sh q)(sh q)(sh q)体体体体毛石砌毛石砌毛石砌毛石砌(sh q)(sh q)(sh q)(sh q)体体体体毛毛毛毛石石石石砼砼砼砼砌砌砌砌体体体体在在在在模模模模板板板板内内内内交交交交替替替替浇浇浇浇筑筑筑筑不不不不规规规规则则则则的的的的毛毛毛毛石石石石层层层层及及及及砼砼砼砼层层层层而而而而成成成成的的的的，用用用用于于于于毛毛毛毛石石石石砼砼砼砼中中中中的的的的砼砼砼砼，其其其其含含含含砂砂砂砂量量量量应应应应比比比比普普普普通通通通砼砼砼砼高高高高，通通通通常常常常每每每每浇筑浇筑浇筑浇筑120150120150120150120150砼即设毛石一层。砼即设毛石一层。砼即设毛石一层。砼即设毛石一层。第31页/共297页第三十二页，共297页。（三）、配筋砌体（三）、配筋砌体（三）、配筋砌体（三）、配筋砌体提提提提高高高高砌砌砌砌体体体体强强强强度度度度或或或或当当当当构构构构件件件件截截截截面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸受受受受到到到到限限限限制制制制时时时时，可可可可在在在在砌砌砌砌体砌体内配置适量钢筋或钢筋砼。体砌体内配置适量钢筋或钢筋砼。体砌体内配置适量钢筋或钢筋砼。体砌体内配置适量钢筋或钢筋砼。1 1 1 1、配筋砖砌体、配筋砖砌体、配筋砖砌体、配筋砖砌体（1 1 1 1）网状配筋砖砌体（横向配筋砖砌体）网状配筋砖砌体（横向配筋砖砌体）网状配筋砖砌体（横向配筋砖砌体）网状配筋砖砌体（横向配筋砖砌体）作作作作用用用用：提提提提高高高高砖砖砖砖砌砌砌砌体体体体抗抗抗抗压压压压强强强强度度度度(kn(kn(kn(kn y y y y qin qin qin qin d)d)d)d)（因因因因为为为为约约约约束了砌体横向变形）束了砌体横向变形）束了砌体横向变形）束了砌体横向变形）（2 2 2 2）组合砖砌体（纵向配筋砌体）组合砖砌体（纵向配筋砌体）组合砖砌体（纵向配筋砌体）组合砖砌体（纵向配筋砌体）作用：提高构件抗弯能力。作用：提高构件抗弯能力。作用：提高构件抗弯能力。作用：提高构件抗弯能力。（3 3 3 3）砖砌体和钢筋砼构造柱组合墙）砖砌体和钢筋砼构造柱组合墙）砖砌体和钢筋砼构造柱组合墙）砖砌体和钢筋砼构造柱组合墙第32页/共297页第三十三页，共297页。a.a.水平水平(shupng)(shupng)网状配筋砌体，网状配筋砌体，在水平在水平(shupng)(shupng)灰缝中配置钢筋网片，提高轴心抗压承载力灰缝中配置钢筋网片，提高轴心抗压承载力 b.b.混凝土或钢筋砂浆面层组合砖砌体，混凝土或钢筋砂浆面层组合砖砌体，偏心距超限的砖砌体外侧配置纵向钢筋偏心距超限的砖砌体外侧配置纵向钢筋 ，提高偏心抗压承载力，提高偏心抗压承载力 c.c.砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙 ，在房屋墙体中设置间距不大于，在房屋墙体中设置间距不大于4m4m的构造柱，提高砖墙的承载力的构造柱，提高砖墙的承载力 第33页/共297页第三十四页，共297页。n n2 2、配筋砌块砌体、配筋砌块砌体n n（1 1）约约束束配配筋筋砌砌块块砌砌体体仅仅在在砌砌体体墙墙体体的的转转角角、接接头头部部位位及及较较大大洞洞口口的的边边缘缘设设置置竖竖向向钢钢筋筋，并并在在这这些些部部位位设设置置一一定定(ydng)(ydng)数数量量的的钢钢筋筋网网片片，主主要要用用于于中中低层建筑低层建筑n n（2 2）均匀配筋砌块砌体）均匀配筋砌块砌体 第34页/共297页第三十五页，共297页。三、砌体三、砌体(qt)的受压性能的受压性能n n1 1破坏特点：单块砖出现破坏特点：单块砖出现(chxin)(chxin)裂缝裂缝竖向连续裂缝竖向连续裂缝通缝通缝n n2.2.受压应力状态：受压应力状态：n n（1 1）单砖在砌体内不是均匀受压，而是受弯和受剪）单砖在砌体内不是均匀受压，而是受弯和受剪n n（2 2）砌砌体体横横向向变变形形时时砖砖和和砂砂浆浆存存在在交交互互作作用用（砖砖强强度度降降低低而而砂砂浆浆强强度增高，砂浆强度越低越容易破坏）度增高，砂浆强度越低越容易破坏）n n（3 3）弹性地基梁作用（反弯）弹性地基梁作用（反弯）n n（4 4）竖向灰缝上的应力集中）竖向灰缝上的应力集中第35页/共297页第三十六页，共297页。3影影响响(yngxing)砌砌体体抗抗压压强强度的因素：度的因素：（1 1）块体和砂浆的强度等级）块体和砂浆的强度等级注：砌体强度远小于块体和砂浆的强度等级注：砌体强度远小于块体和砂浆的强度等级（2 2）块体的尺寸与形状）块体的尺寸与形状（3 3）砂浆的流动性、保水性与弹性模量）砂浆的流动性、保水性与弹性模量（4 4）砌筑质量）砌筑质量(zhling)(zhling)和灰缝的厚度和灰缝的厚度注注：水水平平灰灰缝缝砂砂浆浆饱饱满满度度不不低低于于8080，竖竖向向不不低低于于6060，灰灰缝缝的的厚厚度度为为8 810mm10mm第36页/共297页第三十七页，共297页。4砌体砌体(q t)抗压强度平均值计算公式：抗压强度平均值计算公式：其 中 f1和 f2为 块 体 和 砂 浆(shjing)的抗压强度平均值，各系数取值见p20表2.2第37页/共297页第三十八页，共297页。四四砌砌体体(q t)的的受受拉拉、受受弯弯、受剪性能受剪性能1.特点：砌体的抗弯、抗剪与抗拉强度远低于砌体的抗压强度，这是因为砌体的抗压强度主要取决于块材的强度，然而在大多数情况下，砌体的受弯、受剪与受拉破坏(phui)一般均发生在砂浆与块材的连接面上。因此，砌体的抗弯、抗剪、与抗拉强度取决于砌缝的强度，亦即取决于砌缝中砂浆的粘结强度。第38页/共297页第三十九页，共297页。鉴于(jiny)结构构件中块材与砂浆实际强度值的不同，砌体在受剪、受拉及弯曲受拉时，砌体破坏可分为两种情况：（1）破坏沿砌体通缝，即破坏系沿砂浆与块材的粘着面发生这时，砌体的抗剪、抗拉、及弯曲抗拉是在保证块材强度大于砂浆强度的情况下，由砂浆标号决定；（2）破损沿砌体齿缝截面的砌缝和块材本身发生。这时，砌体的抗剪、抗拉强度则主要由块材强度决定。第39页/共297页第四十页，共297页。四四砌砌体体(q t)的的受受拉拉、受受弯弯、受剪性能受剪性能2砌体(q t)的轴心抗拉性能破坏类型：沿齿缝破坏、沿竖向通缝破坏、沿水平通缝破坏抗拉强度平均值公式：强度决定因素：块体和砂浆强度第40页/共297页第四十一页，共297页。2砌体砌体(q t)的受弯性能的受弯性能n n破坏类型(lixng)：沿齿缝破坏、沿竖向通缝破坏、沿水平通缝破坏n n抗弯强度平均值公式：n n强度决定因素：块体和砂浆强度第41页/共297页第四十二页，共297页。3砌体砌体(q t)的受剪性能的受剪性能n n破坏类型：沿齿缝破坏、沿阶梯形缝破坏、沿水平通缝破坏n n抗剪强度平均值公式(gngsh)：n n强度决定因素：（1）块体和砂浆强度（2）垂直压应力（3）砌筑质量第42页/共297页第四十三页，共297页。五砌体五砌体(q t)的弹性模量的弹性模量n n1砌体的材料性质：弹塑性n n2弹性模量：由块体和砂浆(shjing)强度决定n nP27表2.4第43页/共297页第四十四页，共297页。六砌体六砌体(q t)的强度计算指标：的强度计算指标：n n一一.砌体的强度标准值、设计砌体的强度标准值、设计(shj)(shj)值及其调整系数：值及其调整系数：n n1 1标准值：标准值：n n对于除毛石砌体以外的各类砌体的抗压强度，对于除毛石砌体以外的各类砌体的抗压强度，f=0.17,f=0.17,则：则：n n2 2设计设计(shj)(shj)值：值：p35p35n n3 3调整系数：调整系数：p38p38n n（1 1）大跨度、有动力荷载大跨度、有动力荷载n n（2 2）水泥砂浆水泥砂浆n n（3 3）小面积小面积n n（4 4）施工质量施工质量第44页/共297页第四十五页，共297页。第45页/共297页第四十六页，共297页。例例.n n某某 工工 业业 厂厂 房房 吊吊 车车 梁梁 下下 一一 砖砖 柱柱，截截 面面 面面 积积 为为370mm*490mm370mm*490mm，采采用用Mu10Mu10红红砖砖，M5M5水水泥泥砂砂浆浆，问问其其抗压强度设计值为多少？抗压强度设计值为多少？n n解：砖柱解：砖柱A A0.370.490.370.490.18m30.3m30.18m30.376,G1.2,Q1.4第56页/共297页第五十七页，共297页。（3 3）、当砌体结构作为一个刚体，需要验证整体稳定性时，例如：）、当砌体结构作为一个刚体，需要验证整体稳定性时，例如：倾覆倾覆(qngf)(qngf)、滑移、漂浮等。、滑移、漂浮等。起有利作用的永久荷载内力标准值起有利作用的永久荷载内力标准值 起不利作用的永久荷载内力标准值起不利作用的永久荷载内力标准值第57页/共297页第五十八页，共297页。4.1无筋砌体无筋砌体(q t)受受压构件压构件n n 砌体结构的特点是抗压能力远远超过抗拉，所以在工程上往往作为(zuwi)承重墙和柱。当压力作用于构件截面重心时为轴心受压构件；不作用于截面重心，但作用于截面的一根对称轴上时，为偏心受压构件。如果构件上有轴心压力N，同时有弯矩M作用时，也可视为偏心受压构件，其偏心矩e=M/N。n n一、受压短柱n n二、受压长柱n n三、受压构件承载力计算n n四、双向偏心受压第58页/共297页第五十九页，共297页。n n一一一一.短柱受压承载力短柱受压承载力短柱受压承载力短柱受压承载力n n1 1、短柱、短柱、短柱、短柱:3:3n n2 2、砖砌体受压短柱的试验、砖砌体受压短柱的试验、砖砌体受压短柱的试验、砖砌体受压短柱的试验(shyn)(shyn)研究研究研究研究第59页/共297页第六十页，共297页。n n试验结果的分析：试验结果的分析：n n 截面的压应力图形呈曲线分布；截面的压应力图形呈曲线分布；随水平裂缝的发展受压面积随水平裂缝的发展受压面积(min j)逐渐减小，压力合逐渐减小，压力合力偏心距也逐渐减小力偏心距也逐渐减小随着偏心距的增大，构件所能承担的轴向压力明显下降。随着偏心距的增大，构件所能承担的轴向压力明显下降。n n3、偏压短柱承载力计算公式：、偏压短柱承载力计算公式：第60页/共297页第六十一页，共297页。4、偏心影响(yngxing)系数1试验点的分布和回归得到的 1与e/i的关系曲线 第61页/共297页第六十二页，共297页。n n n n式中，式中，e轴向力偏心距，轴向力偏心距，n n；M、N截面截面(jimin)弯矩和轴力设计值；弯矩和轴力设计值；i截面截面(jimin)的回转半径的回转半径5、偏心影响(yngxing)系数第62页/共297页第六十三页，共297页。n nh h h h 矩形矩形矩形矩形(jxng)(jxng)(jxng)(jxng)截面在轴向力偏心受压方向的边截面在轴向力偏心受压方向的边截面在轴向力偏心受压方向的边截面在轴向力偏心受压方向的边长长长长n nT T T T型、十字型截面：型、十字型截面：型、十字型截面：型、十字型截面：返回(fnhu)第63页/共297页第六十四页，共297页。n n二、长柱受压承载力二、长柱受压承载力二、长柱受压承载力二、长柱受压承载力n n细长柱在偏心压力作用下，构件产生纵向弯曲变形，即产生侧向扰度细长柱在偏心压力作用下，构件产生纵向弯曲变形，即产生侧向扰度细长柱在偏心压力作用下，构件产生纵向弯曲变形，即产生侧向扰度细长柱在偏心压力作用下，构件产生纵向弯曲变形，即产生侧向扰度ei ei，侧向扰度产生附加弯矩，侧向扰度产生附加弯矩，侧向扰度产生附加弯矩，侧向扰度产生附加弯矩Nei Nei，所以，侧，所以，侧，所以，侧，所以，侧向扰度向扰度向扰度向扰度ei ei称为附加偏心距称为附加偏心距称为附加偏心距称为附加偏心距n n砌体材料非匀质性、构件尺寸偏差、砌体材料非匀质性、构件尺寸偏差、砌体材料非匀质性、构件尺寸偏差、砌体材料非匀质性、构件尺寸偏差、轴心压力实际作用位置的偏差轴心压力实际作用位置的偏差轴心压力实际作用位置的偏差轴心压力实际作用位置的偏差n n n n偶然偶然偶然偶然(u rn)u rn)偏心偏心偏心偏心n n n n构件纵向弯曲侧向变形构件纵向弯曲侧向变形构件纵向弯曲侧向变形构件纵向弯曲侧向变形n n n n附加弯矩附加弯矩附加弯矩附加弯矩n n n n截面抗压承载力降低截面抗压承载力降低截面抗压承载力降低截面抗压承载力降低第64页/共297页第六十五页，共297页。1、附加(fji)偏心距法第65页/共297页第六十六页，共297页。n n2 2 2 2、轴心受压弯曲系数、轴心受压弯曲系数、轴心受压弯曲系数、轴心受压弯曲系数(xsh)0(xsh)0(xsh)0(xsh)0计算：计算：计算：计算：n n 第66页/共297页第六十七页，共297页。第67页/共297页第六十八页，共297页。受压构件受压构件受压构件受压构件(gujin)(gujin)承载力计算承载力计算承载力计算承载力计算1 1 1 1、无筋砌体受压构件的承载力计算公式：、无筋砌体受压构件的承载力计算公式：、无筋砌体受压构件的承载力计算公式：、无筋砌体受压构件的承载力计算公式：NfA NfA NfA NfA高厚比和轴向力偏心距对受压构件承载力的影响高厚比和轴向力偏心距对受压构件承载力的影响高厚比和轴向力偏心距对受压构件承载力的影响高厚比和轴向力偏心距对受压构件承载力的影响(yngxing)(yngxing)(yngxing)(yngxing)系数。系数。系数。系数。考虑不同砌体种类受附加偏心距影响考虑不同砌体种类受附加偏心距影响考虑不同砌体种类受附加偏心距影响考虑不同砌体种类受附加偏心距影响(yngxing)(yngxing)(yngxing)(yngxing)程度的不同，对不同块体材料的砌体，应在计算影程度的不同，对不同块体材料的砌体，应在计算影程度的不同，对不同块体材料的砌体，应在计算影程度的不同，对不同块体材料的砌体，应在计算影响响响响(yngxing)(yngxing)(yngxing)(yngxing)系数系数系数系数时对高厚比值时对高厚比值时对高厚比值时对高厚比值乘以修正系数乘以修正系数乘以修正系数乘以修正系数 ：第68页/共297页第六十九页，共297页。砌体材料类别砌体材料类别砌体材料类别砌体材料类别烧结普通砖、烧结多孔砖烧结普通砖、烧结多孔砖烧结普通砖、烧结多孔砖烧结普通砖、烧结多孔砖1.01.0混凝土及轻骨料混凝土砌块混凝土及轻骨料混凝土砌块混凝土及轻骨料混凝土砌块混凝土及轻骨料混凝土砌块1.11.1蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石1.21.2粗料石、毛石粗料石、毛石粗料石、毛石粗料石、毛石1.51.5第69页/共297页第七十页，共297页。hh矩矩形形截截面面沿沿轴轴向向力力偏偏心心方方向向的的边边长长；轴轴心心受受压压时时为为截截面面短短边边长。边边长。H0H0受压构件计算高度；受压构件计算高度；计算高度的确定条件计算高度的确定条件 墙墙柱柱端端部部约约束束支支承承情情况况 墙柱高度、截面尺寸及位置墙柱高度、截面尺寸及位置计算高度的确定计算高度的确定 构件高度构件高度H H：房房屋屋底底层层为为楼楼顶顶面面到到基基础础(jch)(jch)顶顶面面或或刚刚性性室室外外地地面面以以下下500mm500mm；其其 他他 层层 为为 楼楼 板板 或或 其其 他他 水水 平平 支支 点点 间间 的的 距距 离离；无无 壁壁 柱柱 的的 山山 墙墙 取取 层层 高高 加加 山山 墙墙 尖尖 高高 度度 的的 1/21/2；带壁柱山墙可取壁柱处的山墙高度。带壁柱山墙可取壁柱处的山墙高度。第70页/共297页第七十一页，共297页。n n 墙柱受压构件墙柱受压构件墙柱受压构件墙柱受压构件(gujin)(gujin)(gujin)(gujin)计算高度的确定，表计算高度的确定，表计算高度的确定，表计算高度的确定，表3-103-103-103-10第71页/共297页第七十二页，共297页。n n 房屋类别房屋类别房屋类别房屋类别柱柱柱柱带壁柱墙或周带壁柱墙或周带壁柱墙或周带壁柱墙或周边拉结墙边拉结墙边拉结墙边拉结墙排架排架排架排架方向方向方向方向垂垂垂垂直直直直排排排排架架架架方方方方向向向向S2S2S2S2H H H H2H2H2H2H3SH3SH3SH3SHS S S SH H H H有吊车有吊车有吊车有吊车的的的的单层房单层房单层房单层房屋屋屋屋变截面柱上变截面柱上变截面柱上变截面柱上段段段段弹性方案弹性方案弹性方案弹性方案2.5H2.5H2.5H2.5Hu u u u1.251.251.251.25H H H Hu u u u2.5H2.5H2.5H2.5Hu u u u刚性、刚弹性刚性、刚弹性刚性、刚弹性刚性、刚弹性方案方案方案方案2.0H2.0H2.0H2.0Hu u u u1.251.251.251.25H H H Hu u u u2.0H2.0H2.0H2.0Hu u u u变截面柱下段变截面柱下段变截面柱下段变截面柱下段1.0H1.0H1.0H1.0Hl l l l0.8H0.8H0.8H0.8Hl l l l1.0H1.0H1.0H1.0Hl l l l无吊车无吊车无吊车无吊车的单的单的单的单层和多层和多层和多层和多层房屋层房屋层房屋层房屋单跨单跨单跨单跨弹性方案弹性方案弹性方案弹性方案1.5H1.5H1.5H1.5H1.0H1.0H1.0H1.0H1.5H1.5H1.5H1.5H刚弹性方案刚弹性方案刚弹性方案刚弹性方案1.2H1.2H1.2H1.2H1.0H1.0H1.0H1.0H1.2H1.2H1.2H1.2H多跨多跨多跨多跨弹性方案弹性方案弹性方案弹性方案1.25H1.25H1.25H1.25H1.0H1.0H1.0H1.0H1.25H1.25H1.25H1.25H刚弹性方案刚弹性方案刚弹性方案刚弹性方案1.10H1.10H1.10H1.10H1.0H1.0H1.0H1.0H1.1H1.1H1.1H1.1H刚性方案刚性方案刚性方案刚性方案1.0H1.0H1.0H1.0H1.0H1.0H1.0H1.0H1.0H1.0H1.0H1.0H0.4S 0.4S 0.4S 0.4S+0.2H+0.2H+0.2H+0.2H0.60.60.60.6S S S S第72页/共297页第七十三页，共297页。n n注：注：注：注：1.1.1.1.表中表中表中表中HuHuHuHu为变截面柱的上段高度，为变截面柱的上段高度，为变截面柱的上段高度，为变截面柱的上段高度，HlHlHlHl为变截面的下段高度；为变截面的下段高度；为变截面的下段高度；为变截面的下段高度；2.2.2.2.上端为自由端的构件上端为自由端的构件上端为自由端的构件上端为自由端的构件(gujin)(gujin)(gujin)(gujin)，H0=2H;H0=2H;H0=2H;H0=2H;3.3.3.3.无柱间支撑的独立砖柱在垂直排架方向的无柱间支撑的独立砖柱在垂直排架方向的无柱间支撑的独立砖柱在垂直排架方向的无柱间支撑的独立砖柱在垂直排架方向的H0H0H0H0应按表中数值乘以应按表中数值乘以应按表中数值乘以应按表中数值乘以1.251.251.251.25后采用；后采用；后采用；后采用；4.S4.S4.S4.S为房屋横墙间距；为房屋横墙间距；为房屋横墙间距；为房屋横墙间距；5.5.5.5.自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉结条件确定。自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉结条件确定。自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉结条件确定。自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉结条件确定。第73页/共297页第七十四页，共297页。n n2 2 2 2、注意：、注意：、注意：、注意：n n（1 1 1 1）对矩形截面）对矩形截面）对矩形截面）对矩形截面(jimin)(jimin)(jimin)(jimin)构件，当轴向力偏心方构件，当轴向力偏心方构件，当轴向力偏心方构件，当轴向力偏心方向边长大于另一边的边长时，除按偏心受压计算外，向边长大于另一边的边长时，除按偏心受压计算外，向边长大于另一边的边长时，除按偏心受压计算外，向边长大于另一边的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边方向按轴心受压验算。还应对较小边方向按轴心受压验算。还应对较小边方向按轴心受压验算。还应对较小边方向按轴心受压验算。n n（2 2 2 2）偏心受压构件的偏心距过大，构件的承载力明）偏心受压构件的偏心距过大，构件的承载力明）偏心受压构件的偏心距过大，构件的承载力明）偏心受压构件的偏心距过大，构件的承载力明显下降，从经济性和合理性角度看都不宜采用，此显下降，从经济性和合理性角度看都不宜采用，此显下降，从经济性和合理性角度看都不宜采用，此显下降，从经济性和合理性角度看都不宜采用，此外，偏心距过大可能使截面外，偏心距过大可能使截面外，偏心距过大可能使截面外，偏心距过大可能使截面(jimin)(jimin)(jimin)(jimin)受拉边出现过受拉边出现过受拉边出现过受拉边出现过大的水平裂缝。因此，规范规定轴向力偏心距大的水平裂缝。因此，规范规定轴向力偏心距大的水平裂缝。因此，规范规定轴向力偏心距大的水平裂缝。因此，规范规定轴向力偏心距e e e e不应不应不应不应超过超过超过超过0.6y0.6y0.6y0.6y，y y y y为截面为截面为截面为截面(jimin)(jimin)(jimin)(jimin)重心到受压边缘的距重心到受压边缘的