砌体结构讲义第四讲配筋砌体 0 砌体砌体结构分构分类 0.1 施楚施楚贤分法分法 无筋砌体 配筋砌体 按钢筋的作用分： （1）配筋砌体结构：通过配筋使钢筋在受力过程中强度达到流限的砌体结构竖向和水平方向的配筋率均大于％构件性能类似钢筋混凝土剪力墙结构 （2）约束砌体结构：通过竖向和水平方向钢筋混凝土构件约束墙体，使其在抵抗水平作用时增加墙体的极限水平位移，从而提高墙体的延性，使墙体裂而不倒其性能介于无筋砌体和配筋砌体之间如钢筋混凝土构造柱-圈梁结构体系 按配筋方式分： （1）均匀配筋砌体结构：网状配筋砖砌体、配筋混凝土砌块砌体剪力墙； （2）集中配筋砌体结构：砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙； （3）集中-均匀配筋砌体结构：砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体墙或柱带构造柱和圈梁和芯柱的混凝土砌块墙）砌体结构讲义第四讲配筋砌体 周炳章分法周炳章分法 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 砌体结构讲义第四讲配筋砌体 0.3 美国美国规范范ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05 英国英国规范范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％ )以下 （2）配筋砌体——配筋率0.07 % %(英国％ )以上砌体结构讲义第四讲配筋砌体 0.4 欧盟欧盟规范范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 砌体结构讲义第四讲配筋砌体 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）砌体结构讲义第四讲配筋砌体 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）砌体结构讲义第四讲配筋砌体 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；砌体结构讲义第四讲配筋砌体 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。
砌体结构讲义第四讲配筋砌体 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砌体结构讲义第四讲配筋砌体 长柱（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：β＞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ρ＝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，短柱时砌体结构讲义第四讲配筋砌体 2.2 组合砖砌体2.2.1 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： ε0＝ 混凝土： ε0＝ 砂浆（棱柱体）： ε0＝ （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： ε0＝ （HRB335）由变形协调一致原则（平截面假定）：• 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，轴压短柱承载力砌体结构讲义第四讲配筋砌体 2.2.2 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φcom应介于无筋砌体构件的稳定系数φ0与钢筋混凝土构件稳定系数φrc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）砌体结构讲义第四讲配筋砌体 2.2.3 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）砌体结构讲义第四讲配筋砌体 2 .3 组合墙2.3.1 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 砌体结构讲义第四讲配筋砌体 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，石家庄建筑设计院砌体结构讲义第四讲配筋砌体 2.3.2 偏心受压（平面外）?砌体结构讲义第四讲配筋砌体 2.3.3 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，不考虑砌体结构讲义第四讲配筋砌体 2.4 配筋砌块砌体2.4.1 轴心受压特征：• 开裂荷载与极限荷载比值～，随ρ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砌体结构讲义第四讲配筋砌体 2.4.2 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≤ ξbh0时，大偏压；当x＞ ξbh0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 砌体结构讲义第四讲配筋砌体 2.4.3 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 砌体结构讲义第四讲配筋砌体 3 配筋砌体受剪承载力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共同作用）3.1.1 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 砌体结构讲义第四讲配筋砌体 3.1.2 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• 构造柱砌体结构讲义第四讲配筋砌体 3.2 水平灰缝配筋砖砌体水平钢筋强度利用系数ζs，试验及下图分析可得规范取值略有变动砌体结构讲义第四讲配筋砌体 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砌体结构讲义第四讲配筋砌体 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）砌体结构讲义第四讲配筋砌体 。