工程结构 第二 砌体结构课件.pptx

第一节第一节 砌体材料与砌体力学性能砌体材料与砌体力学性能长城长城河北赵县安济桥河北赵县安济桥第1页/共87页希腊雅典卫城希腊雅典卫城罗马斗兽场罗马斗兽场第2页/共87页（一）块材的分类（一）块材的分类 烧结普通砖 （1）实心砖 1.砖 非烧结硅酸盐砖 （2）烧结多孔砖 2.砌块 3.石材一、砌体的材料一、砌体的材料第3页/共87页（二）（二）块体强度等级的确定块体强度等级的确定1.烧结普通砖、烧结多孔砖：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10；2.蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖：MU25、MU20、MU15、MU10；3.砌块的强度等级：MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5；4.石材的强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。第4页/共87页砂浆的强度等级是按标准方法制作的边长70.7mm的立方体试块（一组6块），在标准条件下，龄期为28天，以抗压强度平均值划分的。砂浆的等级分为五级M15，M10，M7.5，M5和M2.5五级。验算施工阶段砌体结构的承载力时，砂浆强度取为0。（三）（三）砂浆的种类、性质和强度等级砂浆的种类、性质和强度等级1.水泥砂浆；2.混合砂浆3.非水泥砂浆 4.混凝土砌块采用的砂浆第5页/共87页 强度的要求；耐久性的要求；地面以下或防潮层以下材料的最低强度要求：基土的潮湿程度粘土砖混凝土砌块石材水泥砂浆混合砂浆严寒地区一般地区稍潮湿的很潮湿的含饱和水MU10MU15MU20MU10MU10MU15MU7.5MU7.5MU10MU30MU30MU40M5M7.5M10M5（四）块材及砂浆的选择（四）块材及砂浆的选择表9-1 地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间所用材料的最低强度等级第6页/共87页二、砌体的种二、砌体的种类类（一）砖砌体（二）砌块砌体（三）石砌体（四）配筋砌体 1.横向配筋砌体（网状配筋砌体）2.纵向配筋砌体 第7页/共87页三、砌体的受压性能三、砌体的受压性能破坏三个阶段：50%70%Nu单砖出现裂缝；80%90%Nu个别裂缝贯通成几皮砖通缝；90%Nu以上砌体裂成相互不连接的小立柱，最终被压碎或上失稳定而破坏；（一）砖砌体的受压破坏特征（一）砖砌体的受压破坏特征第8页/共87页（二）砖砌体（二）砖砌体轴心轴心受压时的应力状态受压时的应力状态1.砌体中砖受有弯、剪应力 由于砖的表面不可能十分平整，块体不仅受压而且受弯和剪。2.砌体横向变形时砖柱和砂浆的交互作用 在砖砌体中砖和砂浆具有不同的弹性模量及横向变形系数，砌体受压产生压缩变形的同时，还将产生横向变形。3.竖向灰缝上的应力集中第9页/共87页（三）影响砌体抗压强度的主要因素（三）影响砌体抗压强度的主要因素1.块体的强度等级及其外形尺寸2.砂浆的强度等级和砂浆的和易性、保水性3.砌筑质量4.砌筑方式5.试验方法第10页/共87页 砌体强度标准值是结构设计时采用的强度基本代表值。可按砌体结构设计规范规定取用（四）砌体的抗压强度（四）砌体的抗压强度1.砌体强度标准值 fk第11页/共87页砌体结构材料性能分项系数，一般情况下宜按施工控制等级为B级考虑，取1.6；当为C级时，取1.82.砌体强度设计值 f 砌体强度设计值 f 与标准值 fk的关系为：3.砌体强度设计值的调整 在某些特定的情况下，砌体强度设计值需乘 以调整系数。第12页/共87页一、房屋的结构布置第二节第二节 砌体结构的承重体系与静力计算砌体结构的承重体系与静力计算 混合结构的房屋通常是指采用砌体材料作为墙、柱与基础等竖向承重构件，采用钢筋混凝土或钢木材料作为屋盖、楼盖等水平承重构件的房屋。（一）概述（一）概述第13页/共87页1.纵墙承重体系 2.横墙承重体系3.纵横墙承重体系 4.内框架承重体系（二）承重墙体的布置（二）承重墙体的布置横墙承重体系纵墙承重体系纵横墙承重体系内框架承重体系第14页/共87页二、房屋的静力计算方案二、房屋的静力计算方案（一）房屋的空间工作性能（一）房屋的空间工作性能up两端无山墙的平面 排架的柱顶侧移值；us两端有山墙的纵墙顶 的最大侧移值越小，房屋的空间刚度越好 第15页/共87页（二）房屋静力计算方案的分类（二）房屋静力计算方案的分类1.刚性方案 当房屋的横墙壁间距较小、屋盖和楼盖的水平刚度较大时，房屋的空间刚度也较大，可假定墙、柱顶端的水平位移为零。2.弹性方案 当房屋的横墙间距较大，或无横墙（山墙），房屋的空间刚度较小，按不考虑空间工作的平面排架来计算。第16页/共87页（三）房屋静力计算方案的确定（三）房屋静力计算方案的确定划分静力计算方案，根据相邻横墙问距s及屋盖或楼盖的类别 屋盖类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋混凝土屋（楼）盖 s722装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋盖和有密铺板的木屋（楼）盖 s483冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖s36表9-10 房屋的静力计算方案3.刚弹性方案 房屋的空间刚度介于刚性方案与弹性方案之间。第17页/共87页作为作为刚性和刚弹性方案房屋的横墙刚性和刚弹性方案房屋的横墙，应符合下列，应符合下列要要求求：1.横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%。2.横墙的厚度不宜小于180mm。3.单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度，不宜小于H/2(H为横墙总高度)。4.当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚度进行验算。如横墙的最大水平位移值umaxH/4000时(H为横墙总高度)，仍可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。第18页/共87页第三节第三节墙、柱的高厚比验算和构造要求墙、柱的高厚比验算和构造要求一、墙、柱计算高度的确定一、墙、柱计算高度的确定表9-11 受压构件的计算高度H0房屋类别柱带壁柱墙或周边拉结的墙排架方向垂直排架方向s2H2HsHsH有吊车的单层房屋变截面柱上段弹性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu刚性、刚弹性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu变截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl无吊车的单层和多层房屋单跨弹性方案1.5H1.0H1.5H刚弹性方案1.2H1.0H1.2H多跨弹性方案1.25H1.0H1.25H刚弹性方案1.1H1.0H1.1H刚性方案1.0H1.0H1.0H0.4s+0.2H0.6s第19页/共87页表注：1.表911中Hu为变截面柱的上段高度，Hl为变截面柱的下段高度；2.对于上端为自由端的构件，H02H；3.当无柱间支撑的独立砖柱，在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用；4.s为房屋横墙间距。表911中的构件高度H应按下列规定采用：1.对单层房屋或多层房屋的底层，构件的实际高度H为楼板到构件下端支点的距离。构件下端支点的位置，可取在基础顶面。当基础埋置较深时，则可取在室内地面或室外地面下300500mm处。2.在房屋其他层次构件的实际高度H为楼板或其他水平支点间的距离。3.山墙的实际高度H，可取层高加山墙尖高度的1/2；对于带壁柱的山墙，可取其下端支点到壁柱顶处的山墙高度。4.对有吊车的单层房屋的变截面柱，当不考虑吊车作用时，变截面柱上段的计算高度可按表中规定采用；变截面柱下段的计算高度可按下列规定采用；（1）Hu/H1/3时，取无吊车房屋的H0；第20页/共87页（3）当Hu/H1/2时，取表中无吊车房屋的H0，但在确定高厚比时，有效厚度的取值应根据上柱的截面采用验算方向相应的截面尺寸。上述规定也适用于无吊车房屋的变截面柱。（2）当1/3Hu/H1/2时，取表中无吊车房屋的H0乘以修正系数；式中 Iu，Il变截面柱上、下段截面的惯性矩。第21页/共87页（一）墙、柱的允许高厚比二、墙、柱的高厚比验算二、墙、柱的高厚比验算砂浆强度等级墙柱M2.52215M52416M7.52617表9-12 墙、柱的允许高厚比注：毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%。组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不得大于28。验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，允许高厚比对墙取14，对柱取11。第22页/共87页非承重墙的允许高厚比可适当放宽些，按表9-12中的允许高厚比值乘以一个大于1的系数1予以提高。砌体结构设计规范规定：厚度h240mm的非承重墙，的提高系数1为：当h=240mm时，1=1.2；当h=90mm时，1=1.5；当240mmh90时,1可按线性插入法取值。对于开有门窗洞口的墙，由于断面的削弱，刚度和稳定性因开洞而降低，其允许高厚比应按表912中所列的值乘以降低系数2：式中 bS在宽度S范围内的门窗洞口宽度；S相邻窗间墙或壁柱之间距离。当按公式算得的2值小于0.7时，应采用0.7。当洞口高度等于或小于墙高的1/5时，可取2等于1.0。第23页/共87页（二）墙、柱的高厚比验算（二）墙、柱的高厚比验算式中H0墙、柱的计算高度；h墙厚或矩形柱与所考虑的H0相对应的边长；1非承重墙允许高厚比的修正系数；2有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数；墙、柱的允许高厚比。1.不带壁柱矩形截面墙、柱的高厚比验算第24页/共87页 带有壁柱的整片墙其计算截面应考虑为T形截面，在按下式进行验算时，式中的墙厚h应采用T形截面的折算厚度hT，式中：hT带壁柱墙截面的折算厚度，hT=3.5i；i带壁柱墙截面的回转半径，I,A分别为带壁柱墙截面的惯性矩和面积；2.带壁柱墙的高厚比验算（1）整片墙的高厚比验算第25页/共87页壁柱间墙可根据不带壁柱矩形截面墙的下式验算。在确定H0时，s应取相邻壁柱间的距离。而且，不论带壁柱墙体房屋的静力计算属于何种方案，H0一律按刚性方案一栏选用。（2）壁柱间墙的高厚比验算第26页/共87页五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级，应符合下列要求：砖采用MU10；砌块采用MU7.5；石材采用MU30；砂浆采用M5。对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，墙、柱所用的材料的最低等级应至少提高一级。地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿房间的墙，所用材料的最低强度等级应符合表9-1。三、墙、柱的构造要求三、墙、柱的构造要求（一）材料最低强度等级（一）材料最低强度等级（二）最小截面尺寸（二）最小截面尺寸承重独立砖柱的截面尺寸不应小于240mm370mm。毛石墙的厚度不宜小于350mm；毛料石柱较小边长不宜小于400mm。当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体。窗间墙宽度宜大于1000mm，转角墙宽度宜大于600mm，否则应加构造柱。对砖柱和宽度小于1000mm的窗间墙应选用整砖砌筑。第27页/共87页1.预制钢筋混凝土板在墙上的支承长度不宜小于100mm；在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm。2.预制钢筋混凝土梁在墙上的支承长度不宜小于240mm，支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于或等于下列数值的预制梁的端部，应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固：（1）对砖砌体为9m。（2）对砌块和料石砌体为7.2m。（三）预制构件支承长度、与支座锚固（三）预制构件支承长度、与支座锚固（四）墙、柱中设垫块、壁柱（四）墙、柱中设垫块、壁柱1.在跨度大于6m的屋架和跨度大于对砖砌体为4.8m；对砌块和料石砌体为4.2m；对毛石砌体为3.9m的梁支承面下，应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块（当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体）：2.当梁跨度大于或等于下列数值时，其支承处墙体宜加设壁柱或构造柱：（1）对240mm厚的砖墙为6m，对180mm厚的砖墙为4.8m。（2）对砌块、料石墙为4.8m。第28页/共87页1.混凝土砌块房屋，宜将纵横墙交接处、距墙中心线每边不小于300mm范围内的孔洞，采用不低于砌块材料强度等级的灌孔混凝土灌实，灌实高度应为墙身全高。砌块墙与后砌墙交接处，应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置不小于24、横筋间距不大于200mm焊接钢筋网片（图915）（五）砌块砌体的构造要求（五）砌块砌体的构造要求第29页/共87页2.混凝土砌块墙体的下列部位，如未设圈梁或混凝土垫块，应采用不低于砌块材料强度等级的混凝土将孔洞灌实：（1）搁栅、檩条和钢筋混凝土楼板的支承面下，高度不应小于200mm的砌体。（2）屋架、梁等构件的支承面下，高度不应小于600mm、长度不应小于600mm的砌体。（3）挑梁支承面下，距墙中心线每边不应小于300mm、高度不应小于600mm的砌体。3.砌块砌体应分皮错缝搭砌，上下皮搭砌长度不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要求时，应在水平灰缝内设置不小于24的焊接钢筋网片，网片每端应超过该垂直缝，其长度不得小于300mm。第30页/共87页 1.偏心距对承载力的影响第四节第四节 无筋砌体受压构件的承载力计算无筋砌体受压构件的承载力计算 一、受压构件一、受压构件（一）短柱受压的承载力（一）短柱受压的承载力砌体结构偏心受压构件随着轴向力偏心距的增大，砌体受压部分的压应力分布愈加不均匀，由于压应力不均匀的加剧和受压面积的减小，截面所能承担的轴向力随偏心距的加大而明显降低第31页/共87页受压构件的承载力计算 式中：N荷载设计值产生的轴向力；高厚比和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数，查表；f 砌体抗压强度设计值；A截面面积，对各类砌体均可按毛截面计算。砌体的类型对构件的承载力有较大的影响。为了考虑不同种类砌体在受力性能上的差异，在确定影响系数时，应按砌体的类型先对构件的高厚比乘以不同的系数：粘土砖、空心砖、空斗砌体和混凝土中型空心砌体1.0；混凝土小型空心砌块砌体1.1；粉煤灰中型实心砌块、硅酸盐砖、细料石和细料石砌体1.2；粗料石和毛石砌体1.5。轴向力偏心距e不宜超过0.6y，y为截面重心至轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。第32页/共87页式中：N1局部受压面积上轴向力设计值；砌体局部抗压强度提高系数；A1局部受压面积；A0影响砌体局部抗压强度的计算面积。二、局部受压二、局部受压（一）局部均匀受压（一）局部均匀受压 第33页/共87页第34页/共87页第35页/共87页 1.梁端有效支承长度a0（二）梁端支承处砌体的局部受压（二）梁端支承处砌体的局部受压简化的有效支承长度计算公式为：式中：hc梁的截面高度（mm）；f砌体的抗压强度设计值（N/mm2）。第36页/共87页砌体“内拱卸荷”所引起的内力重分布，将会增大对梁端下局部受压砌体的横向约束作用，对砌体的局部受压是有利的。随着A0/A1的逐渐减小，这种由“内拱卸荷”引起的有利作用随之减弱；随着0的增加，上部砌体的压缩变形增大，梁端顶部与砌体的接触面也更为紧密，“内拱卸荷”的有利作用也会随之变小。为偏于安全，砌体结构设计规范规定，当A0/A13时不考虑上部荷载的影响。2.上部荷载对局部抗压的影响第37页/共87页规范规定梁端砌体局部受压承载力采用如下公式计算：上部荷载的折减系数，当A0/Al大于等于3时，应取等于0；局部受压面积内上部轴压力设计值（N）；梁端支承压力设计值（N）；上部平均压应力设计值（N/mm2）；梁端底面压应力图形完整系数，一般可取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0；梁端有效支承长度（mm），当a0大于a时，应取a0等于a；梁端实际支承长度；梁的截面宽度；梁的截面高度；砌体的抗压强度设计值。3.梁端支承处砌体局部受压承载力计算第38页/共87页1.设置预制刚性垫块（三）梁端下设有垫块时，垫块下砌体的局部受压承载力计算（三）梁端下设有垫块时，垫块下砌体的局部受压承载力计算 式中：N0垫块面积Ab内上部轴向力设计值；垫块上N0及N1合力的影响系数，取3的值；1垫块外砌体面积的有利影响系数，1=0.8，但不小于1.0。，并以面积Ab代替公式中的A1；Ab垫块面积，Ab=abbb，ab为垫块伸入墙内的长度，bb为垫块的宽度。第39页/共87页2.设置与梁端现浇成整体的垫块0/f00.20.40.60.815.45.76.06.97.8系数1值表 第40页/共87页（四）梁端下设有垫梁时，垫梁下砌体的局部受压承载力计算（四）梁端下设有垫梁时，垫梁下砌体的局部受压承载力计算式中：N0垫梁范围内上部轴向力设计值；0为上部荷载设计值产生的平均压应力；2当荷载沿墙厚均匀分布时，2=1.0；不均匀时，2=0.8；bb垫梁宽度；h0垫梁折算高度；Eb，Ib分别为垫梁的弹性模量和截面惯性矩；E砌体的弹性模量；h墙体的厚度。第41页/共87页三、刚性方案多层房屋墙体的三、刚性方案多层房屋墙体的计算计算（一）刚性方案多层房屋墙体在竖向荷载作用下的计算（一）刚性方案多层房屋墙体在竖向荷载作用下的计算1.纵墙多层刚性方案房屋纵墙计算单元多层刚性方案纵墙在竖向荷载作用下的计算简图对于纵墙，通常取一个开间作为其计算单元；对有门窗洞口的纵墙，其计算单元取一个开间的窗间墙。第42页/共87页多层刚性方案房屋纵墙的荷载作用在某一层纵墙上的竖向荷载如图所示。其中，Nu为上面各层屋盖、楼盖传来的荷载，其作用点位于上一层墙体截面重心处；Nl为本层楼（屋）盖传来的竖向荷载，在梁支承在墙上的情况，其作用点到墙内边的距离，对屋盖梁取，对楼盖梁取，其中，为梁的有效支承长度；G为本层墙的自重，作用在本层底部墙体截面重心处。第43页/共87页2.横墙多层刚性方案房屋横墙计算单元及计算简图多层刚性方案房屋横墙承受：上层传来的轴力N0，两边楼（屋）盖传来的竖向荷载Nl，由此可计算其内力。横墙通常取1m宽度作为计算单元。多层刚性方案房屋横墙承受的荷载第44页/共87页对于刚性方案外墙，当洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3时；屋面自重不小于0.8kN/m2时；其层高和总高不超过下表要求，可以不考虑风荷载的影响。（二）刚性方案多层房屋墙体在水平荷载作用下的计算（二）刚性方案多层房屋墙体在水平荷载作用下的计算基本风压值层高(m)总高（m）0.44.0280.54.0240.64.0180.73.518式中：Hi为第层的层高。在均匀分布的设计风荷载q的作用下，第i层纵墙中的最大弯矩 第45页/共87页在进行承载力验算时，首先要选择几个控制截面。每层墙取I-I和II-II两个控制截面，如图所示。I-I截面位于该层墙体顶部大梁（或板）底面；II-II截面位于该层墙体下部大梁（或板）底面稍上的截面，对于底层墙的II-II截面取基础顶面处的截面。在I-I截面处应按偏心受压验算承载力，并验算梁底砌体的局部受压承载力。在II-II截面处应按轴心受压验算承载力。（三）纵墙承载力验算的控制截面（三）纵墙承载力验算的控制截面 第46页/共87页第五节第五节 过梁与圈梁过梁与圈梁一、过梁一、过梁（一）过梁的类型及构造（一）过梁的类型及构造1.砖砌平拱过梁2.砖砌弧拱过梁3.钢筋砖过梁4.钢筋混凝土过梁 1.梁板荷载2.墙体荷载（二）过梁承受的荷载（二）过梁承受的荷载第47页/共87页第48页/共87页 减小墙体的计算高度，提高墙体稳定性；加强墙体间及梁板间的连接，从而增强房屋的整体性和刚度；当地基不均匀沉降使墙体产生拉应力时，设置圈梁可以抵抗拉应力，抑制墙体裂缝的开展；当有动力设备时，设置圈梁可以分散作用于墙体局部面积上的振动作用，缓解对房屋产生的不利影响。二、圈梁二、圈梁（一）圈梁的作用（一）圈梁的作用第49页/共87页1.车间、仓库、食堂等空旷的单层房屋砖砌体房屋，当墙厚h240mm，墙高为58m时应设置圈梁一道，檐口标高大于8m时，宜增加设置数量。2.砌块及料石砌体房屋，檐口标高为45m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于5m时，应增加设置数量。3.对有吊车或较大振动设备的单层工业房屋，除在檐口或窗顶标高处设置钢筋混凝土圈梁外，尚应增加设置数量。4.对多层砌体民用房屋如宿舍、办公楼等，层数为34层时，应在檐口标高处设置圈梁一道，当层数超过4层时，应在所有纵横墙上隔层设置。（二）圈梁的设置（二）圈梁的设置第50页/共87页5.多层砌体工业房屋，应每层设置现浇钢筋混凝土圈梁。6.采用现浇钢筋混凝土楼盖的多层砌体结构房屋，当层数超过5层时，除在檐口标高处设置圈梁一道外，可隔层设置圈梁，并与楼面板一起现浇。未设置圈梁的楼面板嵌入墙内的长度不应小于120mm，并沿墙长配置不少于210的纵向钢筋。7.内框架房屋，宜每层设置圈梁。第51页/共87页1.刚性方案房屋，圈梁应与横墙加以连接，其间距不宜大于确定房屋的静力计算方案表中规定的相应横墙间距。宜在横墙上设置贯通圈梁，不然也可将圈梁伸入横墙1.52m，做成非贯通。刚弹性和弹性方案房屋，圈梁应与每个排架支柱可靠拉结。2.圈梁宜连续地在同一水平面上，并尽可能形成封闭系统，当圈梁被门窗截断时，应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其中到中垂直间距的2倍，且不得小于1m。（三）圈梁的构造要求（三）圈梁的构造要求附加圈梁 第52页/共87页圈梁在转角处的连接构造 3.在房屋转角或纵、横墙交接处应配钢筋加强。4.圈梁兼作过梁时，过梁部分的钢筋应按计算用量单独配置。以上圈梁布置、构造要求为非抗震设计，当房屋的设防烈度为6度及以上时，则应按房屋抗震构造措施进行设计。第53页/共87页例题【例9-1】某实验室平面布置如图所示，采用钢筋混凝土空心板楼面，纵墙厚均为240mm，砂浆M5，底层墙高4.4m；非承重墙厚为120mm，用M2.5砂浆，高3.6m，试验算各种墙的高厚比。第54页/共87页(2)纵墙高厚比验算sw2H，查表9-11得，H0=1.0H=4.4m相邻窗间墙距离s=4.0m，bs=2.0m，所以纵墙高厚比纵墙高厚比满足要求。【解】(1)横墙间距sw=16m，为刚性方案承重墙：H=4.4m，h=240mm，=24非承重墙：H=3.6m，h=120mm，=22第55页/共87页横墙高厚比横墙高厚比满足要求。(3)横墙高厚比验算 s=6.0m，2H s H，H0=0.4s+0.2H=0.46+0.24.4=3.28m第56页/共87页例题【例9-2】某单层无吊车厂房，柱间距6m，每开间有3.0m宽的窗洞，车间长48m，采用钢筋混凝土大型屋面板作为屋盖，屋架下弦标高5.0m，壁柱为370mm490mm，采用MU10砖和M5混合砂浆砌筑，该车间为刚弹性方案，试验算带壁柱墙的高厚比。第57页/共87页【解】带壁柱墙的截面采用窗间墙的截面如图所示。第58页/共87页H=5.0+0.5=5.5m，式中0.5为壁柱下端嵌固处至室内地坪的距离。H0=1.2H=1.25.5=6.6m(1)整片墙高厚比验算M5砂浆，=24，承重墙：1=1开有门窗洞的墙的修正系数2为：满足要求。第59页/共87页(2)壁柱间墙高厚比验算 s=6.0mH=5.5m，2H s HH0=0.4s+0.2H=0.46+0.25.5=3.5m满足要求。第60页/共87页例题【例9.3】截面为370mm490mm砖柱，柱高H=6m，采用强度等级为MU10的烧结普通砖及M5的混合砂浆砌筑，柱的计算长度=6m，两端为不动铰支点，柱顶承受轴心压力设计值P=140kN，试验算柱底截面承载力。【解】查表9-3，MU10烧结普通砖及M5混合砂浆的砖砌体抗压设计强度由，查表9-13得因为砌体强度设计值应乘以调整系数：第61页/共87页按受压构件公式 计算：柱底截面轴向压力为：满足要求。第62页/共87页例题【例9.4】试验算单层单跨无吊车工业房屋窗间墙截面的承载力，窗间墙截面如图所示，计算高度H0=6.5m，墙用MU10砖，M2.5混合砂浆砌筑，承受轴向力N=200kN，弯矩M=24kNm，荷载偏向翼缘。第63页/共87页【解】(1)截面几何特征面积：截面重心位置：惯性矩：第64页/共87页回转半径：截面折算厚度：(2)承载力计算 查表得 安全。第65页/共87页例题【例9.5】验算如图所示梁端下砌体局部受压强度。窗间墙截面1200mm370mm，采用MU10砖，M5混合砂浆砌筑。梁的截面200mm550mm，梁端实际支承长度a=240mm，荷载设计值产生的梁端支反力Nl=90kN，梁底截面处的上部设计荷载为200kN。第66页/共87页【解】查表9-3，MU10烧结普通砖及M5混合砂浆的砖砌体抗压设计强度 取不满足要求。第67页/共87页例题【例9.6】如上题，试在梁端设置垫块并进行大梁端部下砌体局部受压承载力计算。第68页/共87页【解】如图所示，在梁下预制钢筋混凝土垫块，垫块高度取tb=180mm,平面尺寸abbb取500mm240mm，则垫块自梁边两侧各挑出150tb=180mm，符合刚性垫块的要求。垫块面积Ab=abbb=500240=120000mm2影响砌体局部抗压强度的计算面积：A0=(500+2350)370=444000mm2砌体的局部抗压强度提高系数：=，第69页/共87页查表得则垫块面积Ab上部轴向力设计值为：对垫块形心的偏心距为：轴向力对垫块形心的偏心距为：第70页/共87页查表得则安全。第71页/共87页v砌体的受压性能；v墙、柱高厚比验算方法；v无筋砌体受压构件的承载力计算；v过梁的设计计算方法；v圈梁的构造要求。难点提示第72页/共87页 测试题1.砖砌体中砖和砂浆的强度等级是如何确定的？2.影响砌体抗压强度的因素有哪些？3.砖砌体结构对砖和砂浆有哪些基本要求？4.砖砌体的抗压强度为什么低于所用砖的抗压强度？5.砌体受压时，随着偏心距的变化，截面应力状态如何变化？6.砌体局部抗压强度提高的原因是什么。7.在局部受压计算中，梁端有效支承长度a0与哪些因素有关？8.怎样确定影响局部抗压强度的计算面积A0？第73页/共87页 测试题9.混合结构的房屋结构布置方案有哪几种？各有什么特点？10.混合结构房屋的静力计算方案有哪几种？这些静力计算方案主要是根据什么划分的？11.墙、柱的计算高度怎样确定？试述墙、柱的高厚比方法。12.常用砌体过梁的种类有哪些？其适用范围是什么？13.过梁上的荷载如何确定？14.圈梁的构造要求有哪些？第74页/共87页 习 题1.关于砖砌体的抗压强度与砖和砂浆抗压强度的关系，下列中关于砖砌体的抗压强度与砖和砂浆抗压强度的关系，下列中正确的是正确的是()()。）砌体的抗压强度将随块体和砂浆强度等级的提高而提高）砌体的抗压强度与砂浆的强度及块体的强度成正比例关系）砌体的抗压强度小于砂浆和块体的抗压强度）砌体的抗压强度比砂浆的强度大，而比块体的强度小一、单选题一、单选题 第75页/共87页2.下面关于砌体抗压强度的说法，正确的是()。）砌体的抗压强度随砂浆和块体的强度等级的提高按一定比例增加）块体的外形越规则越平整，则砌体的抗压强度越高）砌体中灰缝越厚，则砌体的抗压强度越高）砂浆的变形性能越大越容易砌筑，砌体的抗压强度越高3.砌体结构设计规范对砌体结构为刚性方案刚弹性方案或弹性方案的判别因素是()。）砌体的材料和强度）砌体的高厚比）屋盖、楼盖的类别与横墙的刚度及间距）屋盖、楼盖的类别与横墙的间距，而与横墙本身条件无关第76页/共87页4.影响砌体结构房屋空间工作性能的主要因素是()。）砌体所用块材和砂浆的强度等级）外纵墙的高厚比和门窗开洞数量）屋盖、楼盖的类别及横墙的间距）圈梁和构造柱的设置是否符合要求5.对于室内需要较大间的房屋，一般应选择()结构体系。）横墙承重体系）纵墙承重体系）纵横墙承重体系D）内框架承重体系6.承重独立砖柱截面尺寸不应小于()。A）240mm240mmB）240mm370mmC）370mm370mmD）370mm490mm第77页/共87页7.下列中()是砌体局部受压强度提高的原因？）非局部受压面积提供的套箍作用和应力扩散作用）受压面积小）砌体起拱作用而卸载）受压面上应力均匀8.圈梁必须是封闭的，当砌体房屋的圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁,附加圈梁的搭接长度不应小于其垂直距离的多少倍（且不得小于1m）()。A）1倍B）1.2倍C）1.5倍D）2.0倍9.混合结构房屋的空间性能影响系数？是反映房屋在何载作用下的空间作用，即（）A）值愈大，房屋空间作用刚度越差B）值愈大，房屋空间作用刚度越好C）值愈小，房屋空间作用刚度不一定越差D）值愈小，房屋空间作用刚度不一定越好第78页/共87页10.墙、柱高厚比()，稳定性越好。A）越大B）越小）适中11.砌体结构中，墙体的高厚比验算与()无关。A）稳定性B）承载力大小C）开洞及洞口D）是否承重墙12.设计墙体时，当验算高厚比不满足要求时，可增加()。A）横墙间距B）纵墙间距C）墙体厚度D）建筑面积13.受压砌体墙体的计算高度与()。A）楼、屋盖的类别有关B）采用的砂浆、块体的强度有关C）相邻横墙间的距离有关D）房屋的层数有关第79页/共87页14.砖砌平拱过梁的跨度不宜超过()。A）3mB）2mC）1.8mD）1.2m15.五层及五层以上房屋的外墙，潮湿房间的墙以及受振动或层高大于m的砖墙、砖柱所用材料的最低强度等级为()。A）砖采用MU20，砂浆M7.5B）砖采用MU15，砂浆M5C）砖采用MU10，砂浆M5D）砖采用MU17.5，砂浆M1第80页/共87页 习 题二、计算题二、计算题 1.截面为bh=490mm620mm的砖柱，采用MU10砖及M5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，柱的计算长度H0=7m；柱顶截面承受轴向压力设计值N=220kN，沿截面长边方向的弯距设计值M=6.6kNm；柱底截面按轴心受压计算。试验算该砖柱的承载力是否满足要求。第81页/共87页2.窗间墙截面尺寸如图所示，计算高度H0=10.5m，承受轴向压力设计值N=580kN，偏心距e=120mm，偏向翼缘。采用MU10砖、M5的混合砂浆砌筑。试验算承载力是否满足要求。第82页/共87页3.如图所示的钢筋混凝土梁，截面尺寸bh=250mm500mm，支承长度a=240mm，支座反力设计值Nl=70kN，窗间墙截面尺寸1200mm240mm，采用MU10砖、M5混合砂浆砌筑，梁底截面处的上部荷载设计值140kN，试验算梁底部砌体的局部受压承载力。4.在上题中若Nl=90kN，其他条件不变，设置刚性垫块，试验算局部受压承载力。第83页/共87页5.图示为一实验楼的部分建筑平面，楼盖为预制钢筋混凝土楼盖，纵墙厚均为240mm，砂浆强度等级为M5，底层墙高为4.6m；室内自重承重隔墙厚为120mm，砂浆强度等级为M2.5，高为3.6m,试验算各种墙的高厚比。第84页/共87页同济大学出版社第85页/共87页第86页/共87页感谢您的观看！第87页/共87页