1、 砌体结构砌体结构砌体砌体 是把是把块体块体(包括(包括粘土砖粘土砖、空心砖空心砖、砌块砌块、石材石材等)和等)和砂浆砂浆通过砌筑而成的结构材料。通过砌筑而成的结构材料。第一章第一章 绪论绪论砌体结构砌体结构 系指将由块体和砂浆砌筑而成的墙、系指将由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构体系。柱作为建筑物主要受力构件的结构体系。砌体材料性能特点:砌体材料性能特点:抗压强度远大于抗拉、抗剪强度。一、定义一、定义安济桥安济桥古塔古塔国家墙材政策:国家墙材政策:2003年,160个大中城市禁用粘土砖(0以下除外)。Excalibur 上海18层配筋砌块楼 一、砌体材料一、砌体材料A.
2、块材块材1.1.烧结砖烧结砖(1)(1)烧结普通砖烧结普通砖 (机制砖、八五砖、九五砖)(机制砖、八五砖、九五砖)原料:粘土、煤矸石、页岩或粉煤灰原料:粘土、煤矸石、页岩或粉煤灰标准砖尺寸标准砖尺寸:24024011511553 53 mm强度等级:强度等级:MU30、MU25、MU20、MU15、MU10适用范围:适用范围:房屋上部及地下基础等部位房屋上部及地下基础等部位(2)(2)烧结多孔砖烧结多孔砖原料:同烧结砖,但孔洞率不小于原料:同烧结砖,但孔洞率不小于25%25%尺寸:承重多孔砖目前主要采用尺寸:承重多孔砖目前主要采用 P型:(型:(2402401151159090)M型砖(型砖(
3、1901901901909090)优点:节约粘土、减少砂浆用量、提高工效、节省墙优点:节约粘土、减少砂浆用量、提高工效、节省墙 体造价;减轻块体自重、增强墙体抗震性能。体造价;减轻块体自重、增强墙体抗震性能。强度等级:同强度等级:同烧结普通砖烧结普通砖 适用范围:适用范围:房屋上部结构房屋上部结构 (不宜用于冻胀地区地下部位)(不宜用于冻胀地区地下部位)2.2.非烧结硅酸盐砖非烧结硅酸盐砖(包括蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖(包括蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖 )原料:石灰和砂原料:石灰和砂尺寸:同烧结普通砖尺寸:同烧结普通砖适用范围:不得用于长期受热适用范围:不得用于长期受热200200以上、受急冷急热
4、和有以上、受急冷急热和有 酸性介质侵蚀的建筑部位,酸性介质侵蚀的建筑部位,MU15MU15和和MU15MU15以上的以上的 蒸压灰砂砖可用于基础及其他建筑部位,蒸压蒸压灰砂砖可用于基础及其他建筑部位,蒸压 粉煤灰砖用于基础或用于受冻融和干湿交替作粉煤灰砖用于基础或用于受冻融和干湿交替作 用的建筑部位必须使用一等砖用的建筑部位必须使用一等砖强度等级:强度等级:MU25、MU20、MU15、MU104.4.石材石材 分类:(按容重)重质岩石、轻质岩石分类:(按容重)重质岩石、轻质岩石 (按外形规则程度)可分为料石和毛石(按外形规则程度)可分为料石和毛石强度等级:强度等级:MU100、MU80、MU
5、60、MU50 MU20七级七级3.3.砌块砌块原料:普通混凝土、加气混凝土或轻骨料混凝土原料:普通混凝土、加气混凝土或轻骨料混凝土主规格尺寸:主规格尺寸:390390190190190190mm空心率:空心率:20%20%50%50%强度等级:强度等级:MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5B.砂浆砂浆2.砂浆作用砂浆作用(1)将单个块体粘结为整体,接触面产生粘结力将单个块体粘结为整体,接触面产生粘结力(2)将单个的块体粘结成整体、促使构件应力分布均匀;)将单个的块体粘结成整体、促使构件应力分布均匀;(3)填实块体之间的缝隙,提高砌体的保温和防水性能,)填实块体之间的缝隙,提高砌体
6、的保温和防水性能,增强墙体抗冻性能增强墙体抗冻性能1、定义、定义:由一定比例的胶凝材料由一定比例的胶凝材料(石灰、水泥等石灰、水泥等)和细和细 骨料骨料(砂砂)和水配制而成的砌筑材料。和水配制而成的砌筑材料。3.砂浆分类砂浆分类 1)水泥砂浆水泥砂浆;2)混合砂浆;混合砂浆;3)非水泥砂浆(石灰、粘土砂浆)非水泥砂浆(石灰、粘土砂浆)4.强度等级强度等级按龄期按龄期28天的立方体(边长天的立方体(边长70.7mm)测)测得的抗压强度平得的抗压强度平均值,分为:均值,分为:M15、M10、M7.5、M5、M2.5五级。五级。施工阶段的砌体强度可按砂浆强度为零确定其砌体强度施工阶段的砌体强度可按砂
7、浆强度为零确定其砌体强度 5.要求:要求:强度、和易性、保水性。强度、和易性、保水性。C.砌体材料的选择砌体材料的选择1、原则:、原则:因地制宜,就地取材,充分利用工业废料,并因地制宜,就地取材,充分利用工业废料,并 考虑建筑物耐久性要求、工作环境、受荷性质考虑建筑物耐久性要求、工作环境、受荷性质 与大小、施工技术水平等。与大小、施工技术水平等。2、对于五层及五层以上房屋的墙,以及受振动或层高大、对于五层及五层以上房屋的墙,以及受振动或层高大于于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级:的墙、柱所用材料的最低强度等级:砖为砖为MU10,砌块砌块MU7.5,石材,石材MU30,砂浆,砂浆M5。3、地面
8、以下或防潮层以下的砌体,潮湿的房间的墙,按、地面以下或防潮层以下的砌体,潮湿的房间的墙,按规范选择材料。规范选择材料。A.无筋砌体无筋砌体B.仅由块体和砂浆组成的砌体仅由块体和砂浆组成的砌体。1.砖砌体砖砌体砌筑方法:砌筑方法:一顺一丁一顺一丁、梅花丁梅花丁和和三顺一丁三顺一丁施工严禁:施工严禁:包心柱和不同强度等级砖块混用包心柱和不同强度等级砖块混用 墙体尺寸:墙体尺寸:240mm(一砖)、(一砖)、370mm(一砖半)、一砖半)、490mm(二砖)、(二砖)、620mm(二砖半)(二砖半)1m高砖墙=16皮砖 (所谓“皮”是指砖的层度)二、砌体的种类二、砌体的种类2.砌块砌体砌块砌体先排块
9、后施工,施工时砌块底面向上反向砌筑。先排块后施工,施工时砌块底面向上反向砌筑。墙体尺寸:墙体尺寸:190、200、240、290 mm砌块砌体为加快建设速度、减轻结构自重开辟新的途径。砌块砌体为加快建设速度、减轻结构自重开辟新的途径。目前使用最多的是混凝土小型空心砌块砌体。目前使用最多的是混凝土小型空心砌块砌体。3.石砌体石砌体(产石地区适用)(产石地区适用)石砌体的类型有石砌体的类型有料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体。B.B.配筋砌体配筋砌体C.在砌体中设置了钢筋或钢筋混凝土材料的砌体。在砌体中设置了钢筋或钢筋混凝土材料的砌体。1.1.配筋砖砌体配筋砖砌体
10、2.2.配筋砌块砌体配筋砌块砌体砖砌体以受压破坏为主。砖砌体以受压破坏为主。三、砌体的受压性能三、砌体的受压性能砌体抗压强度低于块体砌体抗压强度低于块体材料强度材料强度1、砌体受压试验研究 受压破坏分为三阶段:受压破坏分为三阶段:(以普通粘土砖砌体轴心受压为例)(标准试件240mm370mm720mm)(1)(0.5-0.7)Pu时,单砖出现裂缝;(Pu为砌体的极限荷载)(2)单砖裂缝上下开展和延伸,形成上下贯通多皮砖的连续裂缝;(3)(0.8-0.9)Pu时,砌体被贯通的竖向裂缝分割成若干小柱体,发生失稳破坏或局部压碎。思考:某试件采用MU10砖,M5砂浆,实测砌体的抗压强度f=3.30Mp
11、aMU10,为什么砖的抗压强度未得到发挥?为什么单砖先出现裂缝?原因:砖表面不平整;砂浆不饱满、不密实;灰缝厚度不均匀。原因:砖与砂浆的横向变形性能不一致,砂浆的泊桑系数砖(1.5-5.0 倍),因此,砂浆的横向变形砖 的横向变形,使得砖内产生横向拉 应力,促使单砖裂缝出现。2、砌体中单砖的受力状态分析(1)单砖的压、弯、剪复合受力(见图)(2)单砖的受拉(见图)(3)竖向灰缝处的应力集中 原因:竖向灰缝处的砖内产生较大的横向拉应力和切应力 的集中,加速单砖开裂。(4)弹性地基梁作用 原因:砖与砂浆的变形模量不一致,砂浆的变形模量E 砖,单砖可视为以砂浆和下部砌体为弹性地基的 梁,产生弯剪应力
12、,弯曲产生的拉应力和切应力使 单砖首先出现裂缝。结论:在上述复杂应力作用下,因抗拉、剪弯强度较小导致单 砖出现裂缝,继而裂缝开展。3、影响砌体抗压强度的因素(6方面)(1)块体的强度等级(最主要因素)(2)块体的形状与尺寸:块体外形规则平整,厚度大,砌体的 抗压强度越高。(3)砂浆的强度等级:砂浆强度等级较低时,其强度提高,砌 体的抗压强度随之提高;较高时其影响不明显。(4)砂浆的变形性能:砂浆的变形性能越大,砌体的抗压强度 越低。(5)砂浆的流动性和保水性:砂浆的流动性和保水性越好,砌 体的抗压强度越高;但流动性过大,砌体的抗压强度反而 降低。如采用纯水泥砂浆,砌体强度降低10%20%。(6
13、)砌筑质量 灰缝的厚度:灰缝的厚度太厚或太薄都会使f降低,标准 8-12mm,(10/20/30,f=1.0/0.78/0.64)。砂浆的饱满度:合格80%。(从80%降到65%时,f 下降20%)砖的含水率:砖的含水率太大或太小都会使f降低(如干 砖f下降20%,适宜10-15%)组砌方式:要求内外搭砌,上下错缝,不留通缝。垂直灰缝饱满度 施工质量控制等级(A/B/C),f=1.05/1.0/0.89,取决于 现场质量保证体系、材料强度、工人技术水平。4、砌体的抗压强度设计值 f 及其调整系数a(1)砌体截面面积A0.3m2时,a=0.7+A;(2)采用水泥砂浆砌筑时,a=0.9;(3)0号
14、砂浆,f 0,冬季施工、砂浆未凝固 四、四、砌体的抗拉、抗弯和抗剪性能砌体的抗拉、抗弯和抗剪性能 1.砂浆和块体的粘结强度(见图)法向粘结强度S:与轴向拉力垂直的灰缝(垂直灰缝)中砂浆 与块体的粘结力 切向粘结强度T:与轴向拉力平行的灰缝(水平灰缝)中砂浆 与块体的粘结力。TTSS2.砌体的轴心抗拉性能(1)沿齿缝截面破坏:块体MU较高,砂浆M较低时发生(2)沿块体和竖向灰缝截面破坏:块体抗拉强度较低时发生(3)沿水平通缝截面破坏:轴向拉力与水平灰缝垂直时发生1212333.砌体的弯曲抗拉性能(1)沿齿缝截面的弯曲受拉破坏:拉应力水平灰缝(2)沿水平通缝截面的弯曲受拉破坏:拉应力水平灰缝4.砌
15、体的抗剪性能(1)沿水平通缝截面的剪切破坏(2)沿齿缝截面的剪切破坏一、计算方法一、计算方法砌体结构与混凝土结构相同,也采用砌体结构与混凝土结构相同,也采用以概率论为基础的极限状态法以概率论为基础的极限状态法二、计算指标二、计算指标A.砌体的抗压强度标准值:砌体的抗压强度标准值:具有具有95%保证率的抗压强度值,查规范保证率的抗压强度值,查规范B.砌体的抗压强度设计值:砌体的抗压强度设计值:fkff 龄期为龄期为28d砌体毛截面强度的设计值砌体毛截面强度的设计值,根据块体和砂浆强度等,根据块体和砂浆强度等级可直接查表获得砌体的抗压强度设计值。级可直接查表获得砌体的抗压强度设计值。C.砌体强度设
16、计值的调整系数砌体强度设计值的调整系数 三、砌体结构设计的荷载效应组合三、砌体结构设计的荷载效应组合 荷载效应组合公式见建筑结构可靠度设计统一标准 当仅有一个可变荷载时:(1)由永久荷载控制:S=1.35恒+1.0活 可变荷载分项系数为1.4,组合值系数在一般情况下为 0.7,1.40.71.0。注:只有一个活荷载也要考虑组合系数0.7。(2)由可变荷载控制:S=1.2恒+1.4活 第四章 无筋砌体受压构件的承载力计算e=0Nu00=f砌体短柱砌体短柱轴心受压时Nu0=Af无筋砌体适用范围无筋砌体适用范围:墙、柱等受压构件:墙、柱等受压构件一、无筋砌体单向偏心受压构件 1、受压构件截面应力分析
17、(与材料力学基本相同)eNuf材料力学计算方法截面应力分布特点截面应力分布特点?砌体短柱偏心受压时,截面上应力随偏心变化而不同.e2Nu2Nu3e3eb)c)2Nu1e1a)13结论:结论:材料力学计算方法不适用。f12 h=90mm;1可按插入法取值;对于承重墙,11.0。(4)砌体截面型式:墙体上门窗洞口削弱越多,墙体越小;有门窗洞口的墙的修正系数210.4bs/s,且20.7时,取20.7;(见图)s相邻窗间墙或壁柱之间的距离;bss范围内的门窗洞口宽度)无门窗洞口时21.0。(5)横墙间距:横墙间距越大,墙柱的越小;(6)静力计算方案:刚性方案,相对大一些;弹性和刚弹 性方案,相对小一
18、些。2.墙柱的计算高度H0 H0表中系数构件高度H 构件高度H的确定:对于底层,构件下端取基础顶面;当基础 埋置较深且有刚性地坪时,可取室外地坪下500mm处。3.墙柱高厚比验算(1)矩形墙柱的高厚比验算:H0/h12 (2)带壁柱墙的高厚比验算:作整片墙的高厚比验算和 壁柱间墙高厚比验算 整片墙的高厚比验算(整体):H0/hT12 式中:hT带壁柱墙截面(T形截面)的折算厚度,3.5i,I、A为T形截面的惯性矩和截面面积;H0按相邻横墙间距s确定。“砌规”中单层房屋带壁柱墙的计算宽度(考虑翼缘bf):壁柱宽+2/3墙高(窗间墙宽度,壁柱间距离)壁柱间墙的高厚比验算(局部):H0/h12 式中
19、:h壁柱间墙厚(矩形截面)H0按刚性方案,且按相邻壁柱间距s确定。说明:对于有圈梁及构造柱时的高厚比验算,按“砌规”确 定。(不做要求)AIh/5.3T四、例题分析 例题例题7 7 某砌体结构单层食堂,跨度某砌体结构单层食堂,跨度15m,柱距柱距3.6m,总长总长36m,纵墙窗纵墙窗bh1.83.6m,檐口标高檐口标高5m,采用采用MU10砖和砖和M5混合砂浆砌筑,屋面采混合砂浆砌筑,屋面采用钢筋混凝土薄腹梁、有檩槽瓦屋盖。试验算纵墙高厚比。(见图)用钢筋混凝土薄腹梁、有檩槽瓦屋盖。试验算纵墙高厚比。(见图)(1)纵墙静力计算方案纵墙静力计算方案 查表查表5-1,2类屋盖,类屋盖,20s364
20、8,刚弹性方案。刚弹性方案。(2)整片墙的高厚比验算整片墙的高厚比验算 高厚比高厚比 T形截面折算厚度形截面折算厚度hT432mm(过程略)过程略)H0.55.05.5m 查表查表4-1,无吊车、单跨、刚弹性方案,无吊车、单跨、刚弹性方案,H01.2H1.25.56.6m H0/hT6.6/0.43215.3 允许高厚比允许高厚比 查表查表5-4,M5、墙,墙,2415000500010*3600=3600030002404901800250180018001800 210.4bs/s10.41.8/3.60.80.7(可取)可取)121.00.82419.215.3(可以)可以)(3)壁柱间
21、墙的高厚比验算(任取一开间,矩形截面、刚性方案)壁柱间墙的高厚比验算(任取一开间,矩形截面、刚性方案)查表查表4-1,ss3.6mH5.5m,H00.6s0.63.62.16m H0/h2.16/0.249121.00.82419.2 (可以)可以)例题例题8 8 上题的山墙如图所示,试验算山墙高厚比。(见图)上题的山墙如图所示,试验算山墙高厚比。(见图)(1)山墙静力计算方案山墙静力计算方案 查表查表5-1,2类屋盖,类屋盖,s1520,刚性方案。刚性方案。(2)整片墙的高厚比验算整片墙的高厚比验算 高厚比高厚比 T形截面折算厚度形截面折算厚度hT348 mm(过程略)过程略)墙高墙高(算至
22、壁柱顶算至壁柱顶)H0.55.05tg18.457.17m 查表查表4-1,无吊车、单跨、刚性方案,无吊车、单跨、刚性方案,H=7.17ms=15m2H=27.17=14.34m H00.4s0.2H0.4150.27.17=7.434 H0/hT=7.434/0.348=21.36 允许高厚比允许高厚比 2=10.4bs/s=10.43/15=0.920.7(可取)可取)12=1.00.9224=22.08=21.36(可以)可以)(3)壁柱间墙的高厚比验算壁柱间墙的高厚比验算(矩形截面、刚性方案)(矩形截面、刚性方案)墙高墙高H=(0.55.07.5/3)7.17/2 =7.585ms=s
23、=5m 查表查表4-1,sH,H0=0.6s=0.65=3.0m =H0/h=3.0/0.2412.5 210.4bs/s10.43/5=0.760.7(可取)可取)12=1.00.7624=18.24=12.5(可以)可以)0.0005000133*5000=150002404902505000五、五、多层刚性方案房屋墙柱的承载力计算多层刚性方案房屋墙柱的承载力计算(一)外纵墙的计算 1.计算模型(见图)(1)计算单元:取有代表性的、宽度为相邻洞口中心线的竖向 墙带 (2)简化原型:忽略楼屋盖的水平位移,墙体简化为以楼屋盖 为不动铰支座,与基础铰接的竖向连续梁。墙 底的弯矩与轴力相比对承载力
24、不起控制作用。(3)竖向荷载作用下的计算模型:墙体被楼盖嵌入,连续性被 削弱,传递弯矩的能力不大,且竖向荷载产生的弯矩较 小,可忽略墙体对楼盖的嵌固而简化为铰接,竖向墙带可 按简支梁分层计算。竖向荷载作用下的计算模型(4)水平荷载作用下按竖向连续梁计算(5)结构层高 底层:取基础顶面至二层楼盖结构支承面的距离;其余层:取上下层结构支承面之间的距离。2.荷载分析(1)竖向荷载(以二层墙体为例,见下页图)墙体顶部(1-1)荷载:Nu:上层墙体传来轴向力设计值,作用于上层墙体截面形心 处,包括:900mm高240厚女儿墙自重;屋盖梁高600mm范围内240厚墙体自重(女儿墙底至屋盖梁底);屋盖传来的
25、恒载、活载;四层楼盖传来的恒载、活载;三、四层240厚墙体自重。Nu的偏心距e218512065mm3702409006003300330033003900hNuNle2e1120 1200.4a0185185三层楼盖处受力状态 Nl:墙顶梁端支承压力设计值(即三层楼盖传来的恒载、活载)Nl的偏心距e11850.4a0 墙体底部(2-2)荷载:本层(即二层)370厚墙体自重G,作用 于墙体的截面形心处。(2)水平荷载:在一定条件下,可不考虑风荷载。3.计算简图计算简图(1)竖向荷载(见上页图)柱顶轴向力设计值:NN0Nl;偏心距:eM/N(Nle1-Nue2)/(Nu+Nl)(2)风荷载:见教
26、材图4.竖向荷载下墙体承载力计算竖向荷载下墙体承载力计算(1)计算楼层:取荷载大、墙体材料或截面尺寸改变的薄弱楼 层,如:底层、三层(2)对外纵墙,控制截面计算面积 近似取窗间墙面积A(见图)纵墙控制截面为1-1、2-2截面。(3)每一楼层的控制截面及计算内容:墙顶截面1-1:即上层楼盖结构支承面之下,N、M0 验算受压构件承载力(偏心受压)及砌体局部受压承载力;墙底截面2-2:即本层楼盖结构支承面之上,Nmax、M0 验算受压构件承载力(轴心受压)。2211122122(二)横墙的计算1、一般构造要求、一般构造要求(了解)(了解)承重独立砖柱的承重独立砖柱的截面尺寸截面尺寸不应小于不应小于2
27、40mm370mm。毛石墙的。毛石墙的厚度不宜小于厚度不宜小于350mm,毛料石柱较小边长不宜小于,毛料石柱较小边长不宜小于400mm。当。当有振动荷载时,墙柱不宜采用毛石砌体。有振动荷载时,墙柱不宜采用毛石砌体。屋架跨度屋架跨度大于大于6m或梁跨度分别或梁跨度分别大于大于4.8m(砖砌体砖砌体)、4.2m(砌块砌块和料石砌体和料石砌体)、3.9m(毛石砌体毛石砌体)时,应在其时,应在其支承处砌体上设置混凝支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块土或钢筋混凝土垫块。当墙中有圈梁时,。当墙中有圈梁时,垫块宜与圈梁浇成整体。垫块宜与圈梁浇成整体。厚度厚度240mm墙上梁的跨度大于或等于墙上梁的跨度大
28、于或等于6m、砌块或料石墙以及厚、砌块或料石墙以及厚度小于度小于240mm砖墙上梁的跨度大于或等于砖墙上梁的跨度大于或等于4.8m时,宜在梁支座时,宜在梁支座下下设壁柱或构造柱设壁柱或构造柱,或采取其他加强措施。,或采取其他加强措施。砌块墙与后砌隔墙砌块墙与后砌隔墙交接处交接处,应沿墙高每,应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置在水平灰缝内设置不少于不少于24的焊接的焊接钢筋网片钢筋网片。砌块砌体应砌块砌体应分皮错缝搭砌分皮错缝搭砌,上下皮搭砌长度不得小于,上下皮搭砌长度不得小于90mm。不满。不满足上述要求时,应在水平灰缝内设置不少于足上述要求时,应在水平灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片的焊
29、接钢筋网片(横向钢筋的间距不宜大于横向钢筋的间距不宜大于200mm),网片每端均应超过该垂直缝,网片每端均应超过该垂直缝,其长度不得小于其长度不得小于300mm。2、防止或减轻墙体开裂的主要措施、防止或减轻墙体开裂的主要措施a)温度裂缝温度裂缝(b)沉降裂缝沉降裂缝砌体房屋常见裂缝形态砌体房屋常见裂缝形态 裂缝对房屋性能的影响:裂缝对房屋性能的影响:外观外观 防水、防渗、保温性能防水、防渗、保温性能 整体性、承载能力、耐久性和整体性、承载能力、耐久性和抗震性能抗震性能裂缝形成原因裂缝形成原因 设计设计 施工施工 材料材料 干缩裂缝干缩裂缝 环境温度变化环境温度变化 温度裂缝温度裂缝 地基不均匀
30、沉降地基不均匀沉降 沉降裂缝沉降裂缝防止或减轻墙体开裂的原理防止或减轻墙体开裂的原理 合理的结构布置合理的结构布置 加强房屋结构的整体刚度加强房屋结构的整体刚度 设置沉降缝设置沉降缝 设置收缩缝设置收缩缝防止或减轻墙体开裂的措施防止或减轻墙体开裂的措施可根据房屋具体情况分别采取可根据房屋具体情况分别采取“防、放、抗防、放、抗”措施:措施:为减少屋面与顶层墙体温差,防止墙顶产生裂缝,屋面应为减少屋面与顶层墙体温差,防止墙顶产生裂缝,屋面应设置设置保保 温、隔热层温、隔热层。为释放或降低温差应力,屋面保温(隔热)层或屋面刚性为释放或降低温差应力,屋面保温(隔热)层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置面
31、层及砂浆找平层应设置分隔缝分隔缝。在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑水平滑 动层动层,滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等。,滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等。屋面滑动层构造详图屋面滑动层构造详图一、圈梁一、圈梁圈梁作用圈梁作用 增强房屋的整体性和空间刚度增强房屋的整体性和空间刚度 防止地基不均匀沉降而使墙体开裂防止地基不均匀沉降而使墙体开裂 减少振动作用对房屋的不利影响减少振动作用对房屋的不利影响 提高砌体结构的抗震性能提高砌体结构的抗震性能圈梁的布置圈梁的布置附加圈梁与圈梁的搭接附加圈梁与圈梁的搭接附加圈梁与圈梁的搭接附加圈梁
32、与圈梁的搭接纵横墙连接处现浇圈梁构造纵横墙连接处现浇圈梁构造现浇圈梁的连接构造现浇圈梁的连接构造 封闭环状,封闭环状,h120,主筋,主筋410,箍筋间距,箍筋间距300二、过梁二、过梁作用:承受洞口之上的荷载过梁分类:过梁分类:(1)钢筋混凝土过梁)钢筋混凝土过梁(2)砖砌过梁:)砖砌过梁:钢筋直径钢筋直径5mm,间距,间距120mm,根数,根数2,砂浆层厚度,砂浆层厚度30mm 钢筋砖过梁钢筋砖过梁 砖砌平拱过梁:砖砌平拱过梁:砂浆砂浆M5 砖砌弧拱过梁砖砌弧拱过梁a.钢筋混凝土过梁钢筋混凝土过梁 b.钢筋砖过梁钢筋砖过梁c.砖砌平拱过梁砖砌平拱过梁d.砖砌弧拱过梁砖砌弧拱过梁过梁的受力特
33、性过梁的受力特性砖砌过梁:受弯构件(墙体上部受压、下部受拉)砖砌过梁:受弯构件(墙体上部受压、下部受拉)钢筋砖过梁:三铰拱(钢筋受拉,上部墙体受压)钢筋砖过梁:三铰拱(钢筋受拉,上部墙体受压)a.砖砌平拱砖砌平拱b.钢筋砖过梁钢筋砖过梁过梁的破坏形态过梁的破坏形态过梁三种破坏:过梁三种破坏:跨中截面受弯破坏跨中截面受弯破坏(竖向裂缝竖向裂缝)支座附近受剪破坏支座附近受剪破坏(阶梯形斜裂缝)(阶梯形斜裂缝)过梁支座滑动破坏过梁支座滑动破坏(在墙端水平裂缝)(在墙端水平裂缝)过梁荷载的取值过梁荷载的取值 当墙体超过一定皮数(高度)后,挠度不再增加。原因:墙、梁组合作用,共同工作,“墙梁”的有效高度
34、较大;外部荷载很大 时,有内拱用。1梁、板荷载梁、板荷载 对砖和砌块砌体,当梁、板下的墙体高度对砖和砌块砌体,当梁、板下的墙体高度hwln时(时(ln为过梁的净跨),为过梁的净跨),应计入梁、板传来的荷载;当梁、板下的墙体高度应计入梁、板传来的荷载;当梁、板下的墙体高度hwln时,可不考虑时,可不考虑 梁、板荷载。梁、板荷载。2墙体荷载墙体荷载(1)对砖砌体,当过梁上的墙体高度)对砖砌体,当过梁上的墙体高度hwln/3时,应按墙体的均布自重计时,应按墙体的均布自重计 算;当算;当hwln/3时时,应按高度为应按高度为ln/3墙体的均布自重计算;墙体的均布自重计算;(2)对砌块砌体,当过梁上的墙
35、体高度)对砌块砌体,当过梁上的墙体高度hwln/2时,应按墙体的均布自重时,应按墙体的均布自重 计算;当计算;当hwln/2时时,应按高度为应按高度为ln/2墙体的均布自重计算。墙体的均布自重计算。过梁的承载力计算:过梁的承载力计算:(1)钢筋混凝土受弯构件正、斜截面承载力计算(2)梁端砌体局部受压承载力计算此荷载要考虑此荷载不考虑过梁上的梁板荷载lnhw ln(砖砌体或小型砌块砌体)lnhw(砌块砌体)lnhw(砌块砌体)过梁上的墙体荷载1.分类 弹性挑梁:如阳台挑梁、挑廊挑梁 刚性挑梁:如悬臂雨篷梁定义:定义:挑梁是埋置于砌体中的悬挑受力构件。挑梁是埋置于砌体中的悬挑受力构件。适用范围:适
36、用范围:房屋雨篷、阳台和悬挑楼梯房屋雨篷、阳台和悬挑楼梯三、挑梁三、挑梁(2)0.8Fu时,出现裂缝,位于砌体内挑梁的尾端上方,45;出现局压裂缝 钢筋混凝土挑梁,出现正截面裂缝和斜截面裂缝(3)破坏 挑梁倾覆破坏:“整个结构或结构的一部分作为刚体失去平 衡”,倾覆点O为挑梁下砌体压应力的合力作用点,这是最 严重的一种破坏;挑梁下砌体局压破坏 受弯构件破坏(正、斜)挑梁端部挠度过大,超过正常使用极限状态而丧失功能2.破坏形态(以阳台挑梁或挑廊挑梁为例,见图)(1)(0.20.3)Fu,受拉,出现水平裂缝、;3.挑梁的抗倾覆验算 MrMov Mov-悬挑构件的荷载设计值对计算倾覆点o产生的倾覆力
37、矩设计值 Mr悬挑构件的抗倾覆力矩设计值(对倾覆点o取矩),Mr0.8Gr(l2x0)(1)0.8为荷载分项系数(恒载对抗倾覆有利,G取0.8,小于 1.2,以保证抗倾覆的可靠度);(2)l2为Gr作用点至墙外边缘的距离 (3)x0为计算倾覆点o至墙外边缘的距离:当l12.2hb时,属于弹 性挑梁,x00.3hb,且不大于0.13l1;当l12.2hb时,属于刚 性挑梁,x00.13l1,其中hb为挑梁的截面高度,l1为挑梁埋 入砌体墙中的长度。(l3 l1)(l3 l1)洞在 l1 之内 洞在 l1 之外l3l3 (4)Gr为挑梁抗倾覆荷载标准值的合力,其计算规则如下:取挑梁尾端上部45扩散
38、角的阴影范围内,本层墙体自重、挑梁 埋入段自重和本层楼盖恒载的标准值之和;(思考:不计活载?)l3为45扩散角范围的水平长度,l3l1时,取l3l1;Gr取值与挑梁上洞口位置的关系 4.挑梁承载力计算(受弯构件)挑梁按钢筋混凝土受弯构件进行正截面受弯承载力计算和斜截面 受剪承载力计算。(1)MmaxMov,位于计算倾覆点位于计算倾覆点o;(2)VmaxV0,位于墙边缘。位于墙边缘。5.挑梁的构造 墙内嵌入段(托梁):墙内嵌入段(托梁):l11.0l(中间层);中间层);l12.0l(顶层)顶层)纵向受力钢筋伸入梁尾端的面积纵向受力钢筋伸入梁尾端的面积0.5As,212,其余钢筋伸其余钢筋伸 入支座的锚固长度入支座的锚固长度2l1/3。