配筋砌体学习.pptx

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1、0.2周炳章分法 按照砌体中的配筋率大小可将其分为无筋砌体、约束砌体和配筋砌体三类：（1）无筋砌体仅有少量的拉结钢筋，含筋量在0.07%以下。（2）约束砌体配筋量为0.07%0.17%左右。适用于地震设防地区的砌体结构，如在墙段边缘设置边缘构件(钢筋混凝土构造柱)，同时，墙段上下设置有圈梁，此类砌体的特点是在砌体周边均有钢筋混凝土约束构件。（3）配筋砌体配筋混凝土砌块剪力墙结构，配筋率0.2%左右。适用于10 层以上的中高层建筑。第1页/共27页0.3 美国规范ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05 英国规范BS5628 按照砌体中的配筋率大小可将其分为无筋砌体和配筋砌

2、体三类：（1）无筋砌体仅有少量的拉结钢筋，含筋量在0.07%(英国0.05)以下。（2）配筋砌体配筋率0.07%(英国0.05)以上。第2页/共27页0.4 欧盟规范EC6、EC8 无筋砌体约束砌体配筋砌体 约束砌体：无筋砌体墙四周被钢筋混凝土构件约束的结构体系（对空心砌块，可采取灌芯混凝土代替钢筋混凝土构件）。该规范要求：约束构件在砌体施工之后浇注，水平约束构件与楼盖同时浇注，所有墙体转角处、变形缝两侧、墙体交叉处和承重墙端部应设置混凝土构造柱（tie-columns），且构造柱间距不大于4m，面积大于1.5m2的洞口两侧也应设置构造柱。这类结构的承载力计算按照无筋砌体计算。第3页/共27页

3、1 配筋砌体体系1.1 网状（水平）配筋砌体特点：提高砌体抗压强度；提高砌体抗剪强度；改善砌体变形性能。注：右下图示国外水平灰缝配筋不提高抗压强度，只提高抗剪强度和变形性能。用途：砖墙、柱抗压强度及抗剪强度不够时；各类水平钢筋，如配筋砌体水平钢筋、防裂构造钢筋等（国外）。第4页/共27页1.2 组合砖砌体特点：改善抗弯能力；提高砌体抗压强度；提高砌体抗剪强度；改善砌体变形性能。用途：单层房屋弯矩较大时；加固；一般砌体结构墙、柱、梁（国外）第5页/共27页1.3 组合墙由设置构造柱、圈梁提高无筋砌体房屋的整体性和抗震性能结构体系派生出来。为我国特色。后发展到柱为钢筋混凝土柱约束砌体结构（沈阳）先

4、砌墙后浇柱、梁特点：平时抗压，震时抗震，有效 利用了构造柱和圈梁；底部抗剪抗压强度仍不够时，还可以配置水平钢筋网。用途：强度不够的大跨度、中高层 砌体房屋；第6页/共27页1.4 配筋砌块砌体用途：我国一般用于高层建筑；国外多层高层都可见。第7页/共27页2 配筋砌体受压承载力2.1 网状配筋砖砌体机理：套箍作用轴压短柱假定钢筋和砌体粘结牢固，砌体横向变形使一片钢筋网产生总拉力当钢筋屈服时，试件破坏，即配筋增加砌体强度轴压短柱抗压强度偏压短柱GB50003引用原苏联规范规定，考虑偏心对钢筋作用的影响湖南大学试验表明，上式比试验值偏低。注意：偏心距不应大于截面核心e0.17h第8页/共27页长柱

5、（承载力影响系数）GB50003参照无筋砌体，并考虑网状配筋砌体的特性。轴压长柱稳定系数长柱承载力影响系数注意：16时，不宜特点：1）无筋砌体和配筋砌体形式统一，关于配筋率在0时是连续的；2）短柱时，与无筋砌体相同，未反应其特点。湖南大学通过试验研究，短柱时第9页/共27页2.2 组合砖砌体轴压短柱砌体、砂浆、混凝土棱柱体受压应力应变曲线类似，但其极限荷载时的应变大小不同：砌体：00.0033 混凝土：0 0.002 砂浆（棱柱体）：0 0.0012（柏敖冬.砂浆抹面纵纵配筋砖柱承载力的试验及计算.建筑结构学 报.1982（1）钢筋：0 0.0016（HRB335）由变形协调一致原则（平截面假

6、定）：砂浆面层组合砌体的破坏是由于面层砂浆压坏而导致，试件破坏时，砌体和钢筋均未达到强度；混凝土面层组合砌体的破坏是由于混凝土压坏而导致，试件破坏时，砌体未达到强度，钢筋屈服。通过试验研究，得到材料强度利用系数（括号内为规范值）：砂浆面层时，混凝土面层时，轴压短柱承载力第10页/共27页轴压长柱（稳定系数）采用的经验法：从定性上来分析，组合砖砌体构件的稳定系数com应介于无筋砌体构件的稳定系数0与钢筋混凝土构件稳定系数rc之间。通过换算强度和换算弹性模量，并经过试验结果分析得出：轴压长柱极限承载力：柏敖冬.砂浆抹面纵纵配筋砖柱承载力的试验及计算.建筑结构学报.1982（1）柏敖冬.组合砖柱承载

7、力的试验.四川建筑科学研究.1984（1）柏敖冬.组合砖砌体结构极限承压能力的计算.建筑结构.1984（4）第11页/共27页偏压长柱计算方法类似钢筋混凝土柱，分为大偏心受压构件和小偏心受压构件。所要注意的是：1）附加偏心距（二阶挠度）为2）在利用力的平衡推导承载力公式时，受压区除了有砌体外，还有混凝土(砂浆）。第12页/共27页2.3 组合墙轴心受压 砼柱分担墙体上的荷载；砼柱和圈梁形成一种“弱框架”，约束墙体横向变形，使框内砌体处于双向受压状态；砼柱对提高墙体稳定性。试验及分析表明，主要因素是构造柱的间距，房屋层高的影响甚微。构造柱的间距一般选择在2m左右最好，最大不能超过4m。第13页/

8、共27页大开间纵横墙混合承重砌体结构房屋中，梁下设有钢筋混凝土柱（“三用柱”）砌体没受到约束作用，不能按组合墙公式计算；墙的刚度加大，墙/梁刚度比加大，计算简图？偏心受压规范无计算公式“三用柱”的问题：汪恒在，石家庄建筑设计院第14页/共27页偏心受压（平面外）?第15页/共27页偏心受压（平面内）用于多层房屋时，水平地震（风）荷载作用下，弯曲作用很小，可以忽略不计，故平面内偏心很小，不考虑。第16页/共27页2.4 配筋砌块砌体轴心受压特征：开裂荷载与极限荷载比值0.40.7，随增加而增加；f1、f2的作用较小，对砌体强度起主导作用的是混凝 土芯柱；符合平截面假定；竖向钢筋屈服；强度及弹性模

9、量比无筋砌体提高。轴心受压墙、柱极限承载力：由砌块砌体的应力应变关系用稳定理论的方法可得：偏安全简化后得规范公式第17页/共27页偏心受压（平面内正截面承载力）类似于钢筋混凝土结构计算，也分大小偏心构件分别计算。1）大小偏心受压界限 当x bh0时，大偏压；当x bh0时，小偏压。2）大偏心受压时极限承载力 3）小偏心受压时极限承载力 第18页/共27页偏心受压（平面外）配筋砌块砌体剪力墙，当竖向钢筋仅配在中间时，其平面外偏心受压承载力可按无筋砌块砌体进行计算，但应采用灌孔砌体的抗压强度设计值。第19页/共27页3 配筋砌体受剪承载力3.1破坏特征和影响因素抗震抗风承载力（平面内剪力和竖向压力

10、共同作用）破坏特征悬臂配筋砌体剪力墙在水平和竖向荷载作用下，主要有以下两种破坏情况：剪切破坏 弯曲破坏 斜拉破坏 剪压破坏 斜压破坏 沿通缝破坏 大偏压破坏 小偏压破坏 第20页/共27页影响因素 墙体高宽比 竖向压应力 水平配筋率 纵向配筋率 无筋砌体抗剪强度 灌芯率 构造柱第21页/共27页3.2 水平灰缝配筋砖砌体水平钢筋强度利用系数s，试验及下图分析可得规范取值略有变动第22页/共27页3.3 组合墙梁建国.钢筋混凝土砖砌体组合墙抗震性能.建筑结构学报.2003（3）发生剪切破坏时，墙体极限承载力 无筋砌体的作用 混凝土柱竖向钢筋的作用 混凝土柱的作用 水平配筋的作用 GB50003第

11、23页/共27页3.4 配筋砌块砌体Reinforced-Code of Practice for Design S.ISO/TC179/SC2 N50.1998 截面控制条件 时 时时，按线性插入确定 影响因素：无筋墙因素、配筋破坏特征：斜拉、剪压、斜压第24页/共27页GB50003偏心受压时 偏心受拉时 截面控制条件（控制不出现斜压破坏）最小配筋率条件（控制不出现斜拉破坏）第25页/共27页思考？1、水平灰缝配筋砌体受压破坏机理？在灰缝中设置打 孔的不锈钢板对砌体抗压强度有何影响？2、试分析钢筋混凝土大梁下窗间墙设置钢筋混凝土构 造柱时，组合墙的受力。3、试对比混凝土砌块砌体剪力墙与现浇钢筋混凝土剪 力墙受力性能的异同。第26页/共27页感谢您的观看！第27页/共27页