《建筑结构(CD) 教学课件 ppt 作者 钏芳林 马丹丁 第八章 砌体结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑结构(CD) 教学课件 ppt 作者 钏芳林 马丹丁 第八章 砌体结构（242页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 砌体结构 邯郸职业技术学院,砌体结构：就是以块材和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。砌体结构是以受压为主的结构形式。 优点：便于就地取材； 成本低廉； 耐久性较好；具有较好的保温、隔热、隔声性能； 缺点：砌筑劳动强度大；结构自重大； 构件强度较低，抗震性能差。 应用：砌体结构广泛用于多层建筑结构中。,砌体结构房屋的设计步骤是： (1)明确房屋承重体系，确定静力计算方案。 (2)对所有砌体，包括承重和非承重砌体，进行高厚比验算。 (3)对承重墙、柱进行承载力计算。 (4)对于粱等集中力作用下的墙、柱进行局部受压承载力验算。 (5)采取相应的构造措施。,砌体结构构件分类：
2、按受力情况可分为受压、受拉、受弯和受剪。 按有无配筋可分为无筋砌体构件和配筋砌体构 件。 砌体结构构件设计方法： 采用极限状态设计法。 正常使用极限状态的验算，采取构造措施来保证正常使用要求。 承载力极限状态计算，往往先选定截面尺寸和材料强度后进行计算（即属于截面校核的内容）。,8.1 无筋砌体 受压构件载力计算,受压构件分为轴心受压、单向偏心受压和双向偏心受压。 轴心受压和单向偏心受压为双向偏心受压的特殊情况。 当压力作用于构件截面形心时为轴心受压构件；不作用于截面形心，但作用于截面的一根对称轴上时，为单向偏心受压构件，其他情况为双向偏心受压。 在实际工程中以偏心受压居多。,8.1.1无筋砌
3、体受压构件受压破坏特征,图8.1 砌体受压破坏特点,8.1.1无筋砌体受压构件受压破坏特征,第阶段：从加载开始到个别砖块上出现初始裂缝为止，此时的荷载约为破坏时荷载的50%70%；裂缝为单砖裂缝，如果荷载不再增加，裂缝也不会继续发展。 第阶段：继续加载，原有裂缝不断开展，单砖裂缝沿竖向通过若干皮砖，在砌体内贯通形成平行于加载方向的纵向间断裂缝时，为第阶段；此时的荷载约为破坏时荷载的80%90%时；不继续加载，裂缝也会缓慢发展，砌体临近破坏，应视为危险状态。 第阶段：继续加载，这时即使荷载增加很小，砌体中裂缝也会迅速发展，加长加宽，形成通缝，砌体被分割为若干个半砖小立柱，最终砖砌体会因小立柱的失
4、稳而破坏。,8.1.2 无筋砌体受压构件的承载力计算公式,砌体结构设计规范（GB50003-2001）规定受压构件的承载力应按下式计算： （8-1） N轴向力设计值 ； 高厚比和轴向力的偏心矩对受压构件承载 力的影响系数，见附表； f砌体抗压强度设计值。 A截面面积，对各类砌体均应按毛截面计算； 对带壁柱墙，其翼缘宽度按下面规定采用。,8.1.3受压构件承载力计算中应注意问题,1无筋砌体承载力影响系数 无筋砌体受压承载力的主要影响因素：构件的高厚比 和轴向力的偏心矩e。砌体结构设计规范用承载力影响系数 考虑以上两种因素的影响。 构件的高厚比，由于不同种类砌体构件在受力性能上的差异，应对构件高厚
5、比进行修正。在查 值表时，构件高厚比应按下列公式确定。,对矩形截面 （8-2） 对T形截面 （8-3） 式中： H0受压构件的计算高度；按表8.9采用； h 矩形截面轴向力偏心方向的边长，当轴心受压时 为截面较小边长； hT T形截面的折算厚度，可近似按3.5i计算； i 截面回转半径； 不同砌体材料的高厚比修正系数，按表8.1采用。,2.带壁柱墙翼缘宽度,规范规定对带壁柱墙的计算界面翼缘宽度，可按下列规定采用： (1)多层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/3。 (2)单层房屋，可取壁柱宽加2/3墙高，但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱之间距离。 (
6、3)当计算带壁柱墙的条形基础时，可取相邻壁柱之间距离。,对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，有可能会出现 的情况， 是构件轴心受压时的稳定系数，因此构件除应按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压进行验算。,3.轴心受压验算,4轴向力偏心距的限值,无筋砌体是一种脆性材料，当受压构件的偏心距过大时，易产生水平裂缝，构件的承载力明显下降，从经济性和合理性来看都是不利的，因此砌体规范规定：轴向力的偏心距按内力设计值计算，并不应超过0.6 。 为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。如图8.2所示。,图8.2 截面的 值,【例8-1】已知某砖柱截面尺寸为 ，采用
7、强度等级为MU10烧结多孔砖和M2.5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，柱的计算长度H0=4.8m；柱顶截面承受轴心压力设计值N=218kN，试验算该砖柱的柱底截面承载力是否满足要求？,【解】 （1）计算砖柱自重 砖砌体重力密度为 ,则柱底截面自重设计值为 柱底截面轴心压力设计值为 （2）确定砌体抗压强度设计值 砖强度等级MU10，混合砂浆强度等级M2.5，查附录，可知砌体抗压强度设计值 砖柱截面面积 取 ， 不需调整,（3）计算构件承载力影响系数 查附录，得 （4）验算砖柱承载力 柱底截面承载力满足要求。,【例8-2】某砖柱截面尺寸为 采用强度等级为MU10烧结多孔砖和M5混合砂浆砌筑，
8、施工质量控制等级为B级，柱的计算高度H0=4.5m；柱截面承受轴向压力设计值N=250kN，偏心距 （沿长边方向作用），试验算柱截面承载力是否满足要求？,【解】 （1）确定砌体抗压强度设计值 砖强度等级MU10，混合砂浆强度等级M5， 查附录可知砌体抗压强度设计值 砖柱截面面积 取 ， 不需调整 （2）偏心方向承载力计算 满足要求； 查附录得,承载力满足要求 （3）沿截面短边方向按轴心受压验算 查附录， 轴心受压承载力满足要求。 该柱承载力满足要求。,【例8-3】某带壁柱砖墙，截面尺寸如图8.3所示，采用MU10烧结多孔砖和M5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，计算高度H0=6m，承受轴向
9、力设计值N=410kN，弯矩设计值M=45.1 ，偏向壁柱一侧，试验算该墙承载力是否满足要求？,图8.3 带壁柱砖墙截面图,【解】 （1）截面几何特征计算 截面面积 截面形心位置 截面惯性距,截面回转半径 形截面的折算厚度 （3）基本参数计算 荷载偏向壁柱一侧， ，查附录，,（3）承载力计算 查附录得 承载力满足要求。,8.2 无筋砌体局部受压,8.2 无筋砌体局部受压,概念：压力仅仅作用在砌体部分截面上的情况，如支承砖柱的砖基础顶面、支承梁或屋架的墙柱在梁或屋架端部支承处的砌体顶面等，称为局部受压。 分类：砌体的局部受压有局部均匀受压（如承受上部柱或墙传来压力的基础顶面）和局部非均匀受压（如
10、支承梁或屋架的墙柱在梁或屋架端部支承处的砌体顶面）两种情况，如图8.4所示。,图8.4 砌体的局部受压,8.2.1砌体局部均匀受压承载力计算,1砌体局部均匀受压破坏试验 (1)先裂后坏 当砌体面积与局部受压面积之比不大时，因纵向裂缝发展而引起的破坏这是一种较为常见也是较为基本的砌体局部受压破坏形态。 (2)一裂就坏 当砌体面积与局部受压面积之比很大时，局部受压构件未发生较大变形而产生少而集中的纵向裂缝发生劈裂破坏，开裂荷载与破坏荷载很接近。 (3)未裂先坏 当局部受压构件的材料强度很低时，局压面积内的材料被压坏，构件丧失承载力。在工程中当墙梁的高跨比较大，砌体强度较低时，有可能出现墙梁支承附近
11、砌体被压碎的现象。,8.2.1砌体局部均匀受压承载力计算,工程设计时避免出现“一裂就坏”、“未裂先坏”两种危险现象，应按“先裂后坏”设计考虑。,图8.5 砌体局部均匀受压破坏形态,2、砌体局部抗压强度提高系数,局部受压时，直接受压的局部范围内的砌体抗压强度有较大程度的提高，是由于存在“套箍强化”和“应力扩散”的作用。 规范用 来反映砌体局部抗压强度的提高程度； 的大小与周边约束局部受压面积的砌体截面面积的大小有关，规范规定按下式确定 （8-4） 式中 ： 砌体的局部抗压强度提高系数； A0影响砌体的局部抗压强度的计算面积，按图8.6 规定计算； Al局部受压面积。,图8.6 影响局部抗压强度的
12、面积,计算时应注意，当 / 较大时，砌体会出现沿竖向的劈裂破坏，故砌体结构设计规范对 加以限制，如上图所示， （1）在图8.6（a）的情况下， 2.5； （2）在图8.6（b）的情况下， 2.0； （3）在图8.6（c）的情况下， 1.5； （4）在图8.6（d）的情况下， 1.25； （5）对多孔砖砌体和混凝土砌块灌孔砌体，除应满足（4） 的情况外，尚应符合1.5，当未灌孔时 1.0。,2、砌体局部抗压强度提高系数,3.局部均匀受压承载力计算 规范中给出的砌体截面受局部均匀压力时的承载力计算公式为： （8-5） 式中 ： 局部受压面积； 局部抗压强度提高系数； 砌体抗压强度设计值，可不考虑强
13、度调整系数 的影响。 局部受压面积上的轴向力设计值；,8.2.2梁端支承处砌体的局部受压承载力计算,1梁端有效支承长度 梁端支承在砌体上时，由于梁的挠曲变形和支承处砌体压缩变形的影响，梁端的支承长度将由实际支承长度a变为有效支承长度a0，因而砌体局部受压面积应为 （b为梁的宽度）。 规范考虑试验结果并结合工程实际情况给出的计算公式为 （8-6）,2.上部荷载对局部抗压的影响,作用在梁端砌体上的轴向压力除了有梁端支承压力外Nl，还有由上部荷载产生的轴向力N0。 内拱的卸载作用 ； 规范规定当A0/Al3时，不考虑上部荷载的影响 。,3.梁端支承处砌体的局部受压承载力计算,根据试验结果，梁端支承处
14、砌体的局部受压承载力应按下列公式计算，即 （8-7） （8-8） （8-9） （8-10）,式中： 上部荷载的折减系数，当 大于等于3 时， 取 等于0； N0局部受压面积内上部轴向力设计值； 梁端荷载设计值产生的支承压力； 上部平均压应力设计值； 梁端底面应力图形的完整系数，一般可 取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0； a0梁端有效支承长度，a0当大于a时，应a0取等 于a； b梁端的截面宽度（）； f砌体抗压强度设计值（N/mm2）。,8.2.3梁端设有刚性垫块的砌体局部受压承载力计算,当梁端下砌体局部受压承载力不满足要求时，可以通过在其下设置垫块来解决这一问题，垫块将梁端集中轴向力分散到更大的砌体面积上，增大局部受压面积，从而满足砌体局部受压承载力要求。 垫块有刚性垫块和柔性垫梁两种。刚性垫块有预制刚性垫块和现浇刚性垫块两种，两者计算公式相同。,图8.9 预制垫块,图8.10 现浇垫块,1.在梁端设有刚性垫块的砌体局部受压承载力计算公式 （8-11） （8-12） （8-13） 式中： N0垫块面积 内上部轴向力设计值； 垫块上N0及 合力的影响系数，应采用 表当小 于等于3时的值； 1垫块外砌体面积的有利影响系数,1应为 0.8，
