1、单元二单元二砌体结构基本构件计算砌体结构基本构件计算砌体结构施工（单元二）单元概述单元概述本单元主要讲述砌体的物理力学性能本单元主要讲述砌体的物理力学性能,墙的内力分析墙的内力分析,主要构件构造要求主要构件构造要求.学习目标学习目标通过本单元的学习和实训通过本单元的学习和实训,了解砌体的物理力学性能了解砌体的物理力学性能,能分析房屋墙柱的内力能分析房屋墙柱的内力,进行承载力计算进行承载力计算,掌握主要构件构造要求掌握主要构件构造要求.砌体结构施工（单元二）项目一项目一 墙柱承载力计算共墙柱承载力计算共5 5讲讲项目二项目二 砌体结构的构造要求砌体结构的构造要求 共共2 2讲讲砌体结构施工（单元
2、二）项目一项目一 墙柱承载力计算墙柱承载力计算学习目标学习目标通过本项目的学习与实训通过本项目的学习与实训,掌握砌体结构受力性掌握砌体结构受力性能能,能对常见房屋墙柱的内力进行分析及计算能对常见房屋墙柱的内力进行分析及计算.能力标准及要求能力标准及要求 能正确分析砌体结构受力性能、影响因素及内力分能正确分析砌体结构受力性能、影响因素及内力分析和计算析和计算.砌体的物理力砌体的物理力学性能学性能2学学时时第一讲第一讲 无筋砌体受压承无筋砌体受压承载力计算载力计算2学学时时无筋砌体局部受压无筋砌体局部受压承载力计算承载力计算2学学时时砌体结构房屋墙砌体结构房屋墙体设计单层体设计单层2学时学时第二讲
3、第二讲 第三讲第三讲 第四讲第四讲 砌体结构房屋墙砌体结构房屋墙体设计多层体设计多层2学时学时第五讲第五讲 砌体结构施工（单元二）应知部分应知部分一砌体材料一砌体材料 承重构件由各种块材和砂浆砌筑而成的结构承重构件由各种块材和砂浆砌筑而成的结构,称为称为 砌体结构砌体结构.构成砌体的材料是块材和砂浆构成砌体的材料是块材和砂浆.块材有天然的石材块材有天然的石材 、人工制造的砖、人工制造的砖 和中、小型砌块和中、小型砌块 ；砌体结构施工（单元二）1、块材、块材 1 1砖砖 分为烧结砖和非烧结砖分为烧结砖和非烧结砖 烧结普通砖烧结普通砖 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
4、灰标准砖尺寸：标准砖尺寸：24024011511553 mm53 mm强度等级：强度等级：MU30MU30、MU25MU25、MU20MU20、MU15MU15、MU10MU10N/mm2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 砖的强度等级砖的强度等级,是根据标准是根据标准试验方法测得的抗压和抗试验方法测得的抗压和抗折强度来确定的折强度来确定的.砌体结构施工（单元二）烧结多孔砖烧结多孔砖 原料：同烧结砖原料：同烧结砖,但孔洞率不小于但孔洞率不小于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 P型砖型砖2402401151159090 和和
5、M M型砖型砖1901901901909090多孔砖优点：可节约粘土、减少砂浆用量、提高工效、节多孔砖优点：可节约粘土、减少砂浆用量、提高工效、节 省墙体造价；可减轻块体自重、增强墙体抗震性能省墙体造价；可减轻块体自重、增强墙体抗震性能适用范围：适用范围：房屋上部结构不宜用于冻胀地区地下部位房屋上部结构不宜用于冻胀地区地下部位砌体结构施工（单元二）烧结空心砖烧结空心砖根据抗压强度分为根据抗压强度分为MU5.0、MU3.0、MU2.0三个强度等级三个强度等级.烧结空心砖烧结空心砖 砌体结构施工（单元二）蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖蒸压灰砂砖、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
6、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,MU15,MU15和和MU15MU15以上的蒸压以上的蒸压 灰砂砖可用于基础及其他建筑部位灰砂砖可用于基础及其他建筑部位,蒸压粉煤灰砖蒸压粉煤灰砖 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 必须使用一等砖必须使用一等砖强度等级：强度等级：MU25 MU25、MU20MU20、MU15MU15、MU10MU10砌体结构施工（单元二）砌体结构施工（单元二）2 2砌块砌块原料：普通混
7、凝土或轻骨料混凝土原料：普通混凝土或轻骨料混凝土主规格尺寸：主规格尺寸：390390190190190mm190mm空心率：空心率：20%20%50%50%强度等级：强度等级：MU20 MU20、MU15MU15、MU10MU10、MU7.5MU7.5、MU5 MU5砌块的强度等级是由单个砌砌块的强度等级是由单个砌体的破坏荷载体的破坏荷载,按毛截面折算按毛截面折算的抗压强度来确定的的抗压强度来确定的.砌体结构施工（单元二）砌体结构施工（单元二）加气混凝土砌块加气混凝土砌块砌体结构施工（单元二）轻骨料混凝土砌块轻骨料混凝土砌块砌体结构施工（单元二）3 3石材石材 分类：按容重重质岩石、轻质岩石按
8、其加工后的分类：按容重重质岩石、轻质岩石按其加工后的 外形规则程度可分为料石和毛石外形规则程度可分为料石和毛石 强度等级：强度等级：MU100 MU100、MU80MU80、MU60MU60、MU50 MU50 MU20 MU20七级七级石材的强度等级是以边石材的强度等级是以边长为长为70mm70mm的立方体试块测的立方体试块测得的抗压强度来确定的得的抗压强度来确定的.砌体结构施工（单元二）二、二、砂浆砂浆作用：作用：使块体连成整体；抹平块体表面；填补块体间缝隙；使块体连成整体；抹平块体表面；填补块体间缝隙；分类：分类：砂浆品种砂浆品种塑性掺合料塑性掺合料和易保水性和易保水性强度强度耐久性耐久
9、性耐水性耐水性水泥砂浆水泥砂浆无无差差较高较高好好好好混合砂浆混合砂浆有有好好高高较好较好差差非水泥砂浆非水泥砂浆有有好好低低差差无无水泥砂浆水泥砂浆；混合砂浆；混合砂浆；非水泥砂浆石灰、粘土砂非水泥砂浆石灰、粘土砂浆浆砌体对砂浆的基本要求砌体对砂浆的基本要求a a 符合强度和耐久性要求；符合强度和耐久性要求；b b 应具有一定的可塑性应具有一定的可塑性,在砌筑时容易且较均匀地铺开；在砌筑时容易且较均匀地铺开；c c 应具有足够的保水性应具有足够的保水性,即在运输和砌筑时保持质量的能力即在运输和砌筑时保持质量的能力.砌体结构施工（单元二）砂浆的强度等级砂浆的强度等级砂浆的强度等级系采用砂浆的强
10、度等级系采用70.7mm70.7mm立方体标准试块立方体标准试块,在温度为在温度为15152525环境下硬化环境下硬化,龄期为龄期为28d28d的极限抗压强度平均值确定的极限抗压强度平均值确定.砂浆试块的底模对砂浆强度的影响颇大砂浆试块的底模对砂浆强度的影响颇大,砂浆标准中规定采砂浆标准中规定采用烧结粘土砖的干砖作底模用烧结粘土砖的干砖作底模.对于非粘土砖砌体对于非粘土砖砌体,有些技术有些技术标准要求用相应的块材作底模标准要求用相应的块材作底模.砂浆的强度等级用字母砂浆的强度等级用字母M M表示表示,其后的数字表示砂浆强度大其后的数字表示砂浆强度大小小,单位为单位为N/mm2.N/mm2.砂浆
11、的强度等级为砂浆的强度等级为M15,M10,M7.5,M5,M2.5.M15,M10,M7.5,M5,M2.5.施工阶段新砌筑的砌体强度可按砂浆强度为零确定其砌体强度施工阶段新砌筑的砌体强度可按砂浆强度为零确定其砌体强度 砌体结构施工（单元二）除上述砂浆外除上述砂浆外,还有一种专门用于砌筑混凝土砌块还有一种专门用于砌筑混凝土砌块的砌筑砂浆的砌筑砂浆,是由水泥、砂、水以及根据需要掺入是由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂等组成的掺和料和外加剂等组成,按一定比例按一定比例,采用机械采用机械拌和制成拌和制成,简称砌块专用砂浆简称砌块专用砂浆.其强度等级有其强度等级有Mb15、Mbl0、Mb
12、7.5和和Mb5四个等级四个等级.砌体结构施工（单元二）二砌体的种类二砌体的种类 根据工程需要根据工程需要,砌体分为无筋砌体和配筋砌体砌体分为无筋砌体和配筋砌体.1.无筋砌体分为砖砌体、石砌体和砌块砌体无筋砌体分为砖砌体、石砌体和砌块砌体砌体结构施工（单元二）1 1 砖砌体砖砌体砌筑方法：一顺一丁、梅花丁和三顺一丁砌筑方法：一顺一丁、梅花丁和三顺一丁施工严禁：包心柱和不同强度等级砖块混用施工严禁：包心柱和不同强度等级砖块混用 墙体尺寸：墙体尺寸：240mm240mm一砖、一砖、370mm370mm一砖半、一砖半、490mm490mm二砖二砖620mm620mm二砖半二砖半2 2砌块砌体砌块砌体
13、砌筑应选用配套砌块先排块后施工砌筑应选用配套砌块先排块后施工,施工时砌块底面向上反向砌筑施工时砌块底面向上反向砌筑.墙体尺寸：墙体尺寸：190190、200200、240240、290 mm290 mm砌块砌体为建筑工厂化、机械化、加快建设速度、减轻结构自重开砌块砌体为建筑工厂化、机械化、加快建设速度、减轻结构自重开辟新的途径辟新的途径.我国目前使用最多的是混凝土小型空心砌块砌体我国目前使用最多的是混凝土小型空心砌块砌体.3 3石砌体石砌体 因地制宜因地制宜,在产石地区适用在产石地区适用.石砌体的类型有料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体石砌体的类型有料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体.砌体结构
14、施工（单元二）2 2、配筋砌体、配筋砌体1 1配筋砖砌体配筋砖砌体水平网状配筋砌体水平网状配筋砌体混凝土或钢筋砂浆面混凝土或钢筋砂浆面层组合砖砌体层组合砖砌体砖砌体和钢筋混凝土构造柱砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙组合墙在水平灰缝中配置在水平灰缝中配置钢筋网片钢筋网片偏心距超限的砖砌体偏心距超限的砖砌体外侧配置纵向钢筋外侧配置纵向钢筋在房屋墙体中设置间距不大在房屋墙体中设置间距不大于于4m4m的构造柱的构造柱提高轴心抗压承提高轴心抗压承载力载力提高偏心抗压承载力提高偏心抗压承载力提高砖墙的承载力，整体结提高砖墙的承载力，整体结构共同受力构共同受力砌体结构施工（单元二）2 2配筋砌块砌体配筋砌块砌
15、体砌体结构施工（单元二）三砌体的物理力学性能三砌体的物理力学性能 1 1、砌体的抗压强度、砌体的抗压强度1 1砌体轴心受压的破坏特征砌体轴心受压的破坏特征 受力全过程：受力全过程：第一阶段：自受力到单块砖内出现竖向裂缝；第一阶段：自受力到单块砖内出现竖向裂缝；第二阶段：单块砖内裂缝发展第二阶段：单块砖内裂缝发展,连接并穿过若干皮砖连接并穿过若干皮砖 第三阶段：裂缝贯通第三阶段：裂缝贯通,把砌体分成若干把砌体分成若干1/21/2砖立柱砖立柱,失稳失稳砌体结构施工（单元二）第第阶阶段段第第阶阶段段第第阶阶段段 由开始加载，到个别砖块上出现微细可见的裂缝，由开始加载，到个别砖块上出现微细可见的裂缝，
16、为第为第阶段。该阶段砌体的横向变形较小，应力阶段。该阶段砌体的横向变形较小，应力应变呈直线关系，故也称为弹性阶段。出现微细应变呈直线关系，故也称为弹性阶段。出现微细可见裂缝时轴向荷载约为砖砌体破坏时极限荷载可见裂缝时轴向荷载约为砖砌体破坏时极限荷载的的(5070)%。继续加载，个别砖块上的裂缝裂通，并沿竖向灰缝继续加载，个别砖块上的裂缝裂通，并沿竖向灰缝通过若干皮砖通过若干皮砖，形成平行于加载方向的纵向间断裂形成平行于加载方向的纵向间断裂缝，为第缝，为第阶段。此时轴向荷载约为砖砌体破坏时阶段。此时轴向荷载约为砖砌体破坏时极限荷载的极限荷载的(8090)%。在此阶段，若荷载不增加，。在此阶段，若
17、荷载不增加，裂缝发展可以稳定，不会出现新的裂缝。裂缝发展可以稳定，不会出现新的裂缝。当荷载增加不多，裂缝亦会发展很快，此后即使当荷载增加不多，裂缝亦会发展很快，此后即使不增加荷载，不增加荷载，裂缝仍能不断增加，形成上下贯通裂缝仍能不断增加，形成上下贯通的裂缝将砌体分割成若干半砖小柱，的裂缝将砌体分割成若干半砖小柱，这时砌体横这时砌体横向变形明显增大，向外鼓出，向变形明显增大，向外鼓出，半砖小柱丧失稳定半砖小柱丧失稳定而破坏，而破坏，至此为第至此为第阶段。阶段。砌体结构施工（单元二）砌体内单块砖的应力状态的特点：砌体内单块砖的应力状态的特点：水平灰缝厚度和密实度不均匀水平灰缝厚度和密实度不均匀
18、砖表面力分布不均匀且上下不对应砖表面力分布不均匀且上下不对应 横向变形时相互约束横向变形时相互约束 受压时横向膨胀受压时横向膨胀,砖和砂浆砖和砂浆 横向变形系数不同横向变形系数不同,相互约束相互约束.弹性地基梁作用弹性地基梁作用 砂浆层受压将产生压缩变形砂浆层受压将产生压缩变形,砖就象在弹性地基上的梁砖就象在弹性地基上的梁,其内部将产生弯曲应力和剪应力其内部将产生弯曲应力和剪应力 竖向灰缝处的应力集中竖向灰缝处的应力集中应力特点：应力特点：不仅存在压应力不仅存在压应力,而且而且有弯曲应力和剪切应有弯曲应力和剪切应力力,以及横向拉压应力以及横向拉压应力 砌体结构施工（单元二）当砌体受压时当砌体受
19、压时,砖承受的压力是不均匀的砖承受的压力是不均匀的,而处于受弯、而处于受弯、受剪和局部受压状态受剪和局部受压状态,如图所示如图所示.由于砖的厚度小由于砖的厚度小,又是又是脆性材料脆性材料,其抗剪、抗弯强度远低于抗压强度其抗剪、抗弯强度远低于抗压强度,砌体的第一砌体的第一批裂缝就是由于单块砖的受弯、受剪破坏引起的批裂缝就是由于单块砖的受弯、受剪破坏引起的.单块砖在单块砖在砌体内除了受弯、受剪外还要受拉砌体内除了受弯、受剪外还要受拉.这种横向拉力也是促使这种横向拉力也是促使砖在较小的荷载下提早开裂的原因之一砖在较小的荷载下提早开裂的原因之一.砌体中个别砖的受力状态；砌体中个别砖的受力状态；砖表面砂
20、浆不均匀砖表面砂浆不均匀 砌体中的应力状态砌体中的应力状态 砌体结构施工（单元二）2 2影响砌体强度的主要因素影响砌体强度的主要因素a a 块体和砂浆的强度块体和砂浆的强度b b 块体的尺寸与形状块体的尺寸与形状c c 砂浆的流动性、保水性及弹性模量的影响砂浆的流动性、保水性及弹性模量的影响:砂浆的流动砂浆的流动性性 大大,对提高砌体强度有利；对提高砌体强度有利；d d 砌筑质量水平灰缝砂浆的饱满程度与灰缝厚度：过砌筑质量水平灰缝砂浆的饱满程度与灰缝厚度：过薄难以均匀铺砌且引起弯曲剪切应力或过厚增加薄难以均匀铺砌且引起弯曲剪切应力或过厚增加砖的横向拉应力强度降低砖的横向拉应力强度降低,8,81
21、2mm12mm为宜为宜.砌体结构施工（单元二）2 2、砌体的抗拉、抗弯和抗剪强度、砌体的抗拉、抗弯和抗剪强度粘结分类粘结分类 法向粘结力法向粘结力 切向粘结力切向粘结力1轴心抗拉强度轴心抗拉强度沿通缝截面：强度低且离散性大沿通缝截面：强度低且离散性大,不能设计为轴心受拉构件不能设计为轴心受拉构件沿齿缝截面：与砂浆的强度等级有关：沿齿缝截面：与砂浆的强度等级有关：沿块体截面：不考虑竖向灰缝沿块体截面：不考虑竖向灰缝,与块体的强度等级有关与块体的强度等级有关.砌体结构施工（单元二）2 2弯曲抗拉强度弯曲抗拉强度 同砌体受拉一样同砌体受拉一样,砌体受弯曲也有三种破坏形式砌体受弯曲也有三种破坏形式:沿
22、齿缝沿齿缝截面的破坏、沿块体截面的破坏和沿通缝截面的破坏截面的破坏、沿块体截面的破坏和沿通缝截面的破坏.第一和第三种破坏的弯曲抗拉强度主要决定于砂浆的第一和第三种破坏的弯曲抗拉强度主要决定于砂浆的强度等级强度等级,第二种破坏的弯曲抗拉强度主要决定于块体的第二种破坏的弯曲抗拉强度主要决定于块体的强度等级强度等级,但第二种破坏形式一般不会发生但第二种破坏形式一般不会发生.砌体结构施工（单元二）3 3抗剪强度抗剪强度 砌体的抗剪强度是根据试验得到的砌体的抗剪强度是根据试验得到的,试验时分为单面受剪和双试验时分为单面受剪和双面受剪面受剪.试验表明，砌体的受拉、受弯、受剪破坏一般发生在砂浆试验表明，砌体
23、的受拉、受弯、受剪破坏一般发生在砂浆和块体的连接面上。因此和块体的连接面上。因此砌体的抗拉、抗弯、抗剪强度主砌体的抗拉、抗弯、抗剪强度主要取决于灰缝的强度，即砂浆的强度。要取决于灰缝的强度，即砂浆的强度。砌体结构中的门窗砖过梁、拱过梁支座均属受剪构件砌体结构中的门窗砖过梁、拱过梁支座均属受剪构件.它们可能它们可能沿阶梯形破坏沿阶梯形破坏,沿通缝破坏沿通缝破坏,沿齿缝破坏沿齿缝破坏.返回返回砌体结构施工（单元二）四无筋砌体结构构件的承载力计算四无筋砌体结构构件的承载力计算1、砌体结构的设计计算方法、砌体结构的设计计算方法 砌体结构与混凝土结构相同砌体结构与混凝土结构相同,也采用以概率论为基础的极
24、也采用以概率论为基础的极限状态法限状态法,以可靠指标度量结构构件的可靠度以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系采用分项系数的设计表达式进行计算数的设计表达式进行计算.结构极限状态分为承载能力极限状态和正常使用的极限结构极限状态分为承载能力极限状态和正常使用的极限状态状态.砌体结构除按承载能力极限状态设计外砌体结构除按承载能力极限状态设计外,还应满足正还应满足正常使用极限状态的要求常使用极限状态的要求.根据砌体结构的特点根据砌体结构的特点,其正常使用其正常使用极限状态的要求极限状态的要求,一般情况下可由相应的构造措施保证一般情况下可由相应的构造措施保证.砌体结构施工（单元二）划分的依据：按结
25、构破坏时可能产生的后果危及人的生命划分的依据：按结构破坏时可能产生的后果危及人的生命,造成经济损失造成经济损失,产生社会影响等的严重程度产生社会影响等的严重程度.安全等级安全等级破坏后的影响程度破坏后的影响程度建筑物的类型建筑物的类型一级一级很严重很严重重要的建筑物重要的建筑物二级二级严重严重一般的建筑物一般的建筑物三级三级不严重不严重次要的构筑物次要的构筑物。结构的安全等级结构的安全等级 一般情况一般情况,建筑结构构件的安全等级宜与整个建筑物的安全建筑结构构件的安全等级宜与整个建筑物的安全等级相同等级相同,但对部分特殊构件可根据其重要程度适当调整安但对部分特殊构件可根据其重要程度适当调整安全
26、等级全等级,但不得低于三级但不得低于三级.砌体结构施工（单元二）（1）承载能力极限状态设计表达式时）承载能力极限状态设计表达式时0012(1.21.4)nGKQ KQiciQiKisSSSR001(1.351.4)nG KciQ iKisSSR（按下列最不利组合进行计算）（按下列最不利组合进行计算）2当砌体作为刚体当砌体作为刚体,需验算整体稳定性需验算整体稳定性,如倾覆、滑移、漂如倾覆、滑移、漂浮等时浮等时02112(1.21.4)0.8nGKQKQ iKGKiSSSS砌体结构施工（单元二）2、砌体的强度设计值、砌体的强度设计值 教材教材P22-P24注意：注意：砌体强度设计值调整系数砌体强度
27、设计值调整系数 a施工阶段新砌筑的砌体强度可按砂浆强度为零确定其砌体强度施工阶段新砌筑的砌体强度可按砂浆强度为零确定其砌体强度 砌体结构施工（单元二）无筋砌体适用范围：墙、柱等受压构件与截面尺寸无筋砌体适用范围：墙、柱等受压构件与截面尺寸,砌体砌体强度和高厚比有关强度和高厚比有关一、计算公式一、计算公式fAN 适用于轴心受压、偏心受压适用于轴心受压、偏心受压 由公式可以看出由公式可以看出,受压构件承载力设计值是砌体抗压强度受压构件承载力设计值是砌体抗压强度设计值与截面面积的乘积设计值与截面面积的乘积,并通过系数考虑高厚比和轴向力的并通过系数考虑高厚比和轴向力的偏心距偏心距e e的影响的影响.因
28、此因此,受压构件承载力的影响因素受压构件承载力的影响因素,除构件截除构件截面尺寸和砌体抗压强度外面尺寸和砌体抗压强度外,主要取决于高厚比和偏心距主要取决于高厚比和偏心距e.e.通过通过高厚比的大小来区分轴心受压短柱和轴心受压长柱；再通过高厚比的大小来区分轴心受压短柱和轴心受压长柱；再通过偏心距的大小来区分偏心受压柱和轴心受压柱偏心距的大小来区分偏心受压柱和轴心受压柱.砌体结构施工（单元二）027NHehhPfA0轴向力设计值高厚比和偏心距 对受压构件承载力的 影响系数,见P25表2-82-10。高厚比修正系数，按P28表2-12采用。见说明。H 受压构件计算高度，见P27表2-11说明。砌体抗
29、压强度设计值截面面积。fAN 砌体结构施工（单元二）计算时应注意的问题计算时应注意的问题1 1偏心距限值偏心距限值限制的原因：偏心距较大限制的原因：偏心距较大,使用阶段会过早出现裂缝使用阶段会过早出现裂缝限值：轴向力偏心距限值：轴向力偏心距e0.6y,ye0.6y,y为截面重心至轴向力为截面重心至轴向力所在偏心方向截面受压边缘的距离所在偏心方向截面受压边缘的距离.轴向力的偏心距超过上述规定限值时轴向力的偏心距超过上述规定限值时,应考虑采取应考虑采取适当措施适当措施,减小偏心距减小偏心距.如梁或屋架端部支承反力的如梁或屋架端部支承反力的偏心距较大时偏心距较大时,可在其端部下的砌体上设置具有可在其
30、端部下的砌体上设置具有 中中心装置心装置 的垫块或缺口垫块的垫块或缺口垫块.中心装置中心装置 的位置或缺的位置或缺口垫块的缺口尺寸口垫块的缺口尺寸,可视需要减小的偏心距而定可视需要减小的偏心距而定.（2 2）对矩形截面构件）对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向，按轴心受压进行验算。向，按轴心受压进行验算。讲解讲解P28P28例例2-12-1、2-22-2返回返回砌体结构施工（单元二）砌体局部受压是指轴向力仅作用于砌体的部分截面上砌体局部受压是指轴
31、向力仅作用于砌体的部分截面上.局部均匀受压：砌体截面上作用局部均匀压力时如承受上局部均匀受压：砌体截面上作用局部均匀压力时如承受上 部柱或墙传来压力的基础顶面部柱或墙传来压力的基础顶面局部不均匀受压：砌体截面上作用局部非均匀压力时如支局部不均匀受压：砌体截面上作用局部非均匀压力时如支 撑梁或屋架的墙柱在梁或屋架端部支撑处的撑梁或屋架的墙柱在梁或屋架端部支撑处的 砌体顶面砌体顶面砌体结构施工（单元二）(a)(a)局部均匀受压局部均匀受压 (b)(b)局部不均匀受压局部不均匀受压 砌体结构施工（单元二）1 1砌体局部受压破坏形态砌体局部受压破坏形态 试验表明试验表明,砖砌体局部受压可能有三种破坏形
32、态：砖砌体局部受压可能有三种破坏形态：竖向裂缝发展导致的破坏竖向裂缝发展导致的破坏拉应力超过砌体的抗拉强度时即出现竖向裂缝拉应力超过砌体的抗拉强度时即出现竖向裂缝,然后向上、向下然后向上、向下方向发展方向发展,导致破坏导致破坏,如图如图所示所示,称之为称之为 先裂后坏先裂后坏.劈裂破坏劈裂破坏这种破坏发生前无明显征兆这种破坏发生前无明显征兆,破坏时犹如刀劈破坏时犹如刀劈,裂缝少而集中裂缝少而集中,故故称之为劈称之为劈裂破坏或裂破坏或 一裂就坏一裂就坏,如图如图所示所示.此种破坏形态多发生在面积此种破坏形态多发生在面积比比A0/A1A0/A1较大时较大时.局压面积处局部破坏局压面积处局部破坏这种
33、破坏发生在局部受压构件的材料强度很低时这种破坏发生在局部受压构件的材料强度很低时,因局部受压面因局部受压面积积A1A1内砌体内砌体材料被压碎而使整个构件丧失承载力材料被压碎而使整个构件丧失承载力,此时构件外侧未发生竖向此时构件外侧未发生竖向裂缝裂缝,故称故称之为之为 未裂先坏未裂先坏.三种破坏形态中三种破坏形态中,一裂就坏一裂就坏 与与 未裂先坏未裂先坏 表现出明显的脆性表现出明显的脆性,工程设计中必须避免发生工程设计中必须避免发生.一般应按一般应按 先裂后坏先裂后坏 来考虑来考虑.砌体结构施工（单元二）砌体局部受压破坏形态砌体局部受压破坏形态(a)砌体中应力分布(b)先裂后坏(c)一裂就坏砌
34、体结构施工（单元二）2 2、砌体局部受压特点、砌体局部受压特点1 1套箍作用套箍作用作用：外围对内部的横向约束作用作用：外围对内部的横向约束作用应力：外部受拉应力：外部受拉,内部三向受压内部三向受压效果：强度提高效果：强度提高2 2影响套箍效果的因素影响套箍效果的因素影响局部抗压强度的计算面积影响局部抗压强度的计算面积A0A0与局部受压面积与局部受压面积AlAl之比之比提高系数的试验结果取值：提高系数的试验结果取值：135.010lAA 影响局部抗压强度的计算面积影响局部抗压强度的计算面积A0 A0 提高系数的限值：为避免周围部分在拉力作用下产生破坏提高系数的限值：为避免周围部分在拉力作用下产
35、生破坏.砌体结构施工（单元二）砌体结构施工（单元二）fANll式中式中 N1 N1局部受压面积上轴向力设计值；局部受压面积上轴向力设计值；f f砌体抗压强度设计值；砌体抗压强度设计值；A1 A1局部受压面积；局部受压面积；砌体局部抗压强度提高系数砌体局部抗压强度提高系数,按下式计算：按下式计算：A0 A0影响砌体局部抗压强度的计算面积影响砌体局部抗压强度的计算面积,按上图中按上图中的相应规定计算的相应规定计算.同时同时,为了防止劈裂破坏的发生为了防止劈裂破坏的发生,尚应按尚应按上图中相应规定对计算所得上图中相应规定对计算所得值加以限制值加以限制.,1.0 3 3、砌体局部均匀受压承载力计算公式
36、、砌体局部均匀受压承载力计算公式135.010lAA砌体结构施工（单元二）4 4、梁端支承处砌体的局部受压、梁端支承处砌体的局部受压1 1梁端有效支承长度梁端有效支承长度a0amaxNlN0有效支承长度有效支承长度a a0 0一般小于搁置长度一般小于搁置长度a a一般简支一般简支砼梁的砼梁的情况取值情况取值010haf2 2上部荷载对局部抗压的影响上部荷载对局部抗压的影响卸载拱传递特点：部分通过拱作用传至梁侧传递特点：部分通过拱作用传至梁侧实际效应：实际效应：也就是也就是 时不考虑上部荷载的影响时不考虑上部荷载的影响.05.05.10lAA03lAA砌体结构施工（单元二）3 3梁端支承处砌体的
37、局部受压承载力计算梁端支承处砌体的局部受压承载力计算0llNNfA式中式中上部荷载的折减系数上部荷载的折减系数,0/A1,0/A1,当当A0/A13A0/A13时时,取取=0=0；N0N0局部受压面积内上部轴向力设计值局部受压面积内上部轴向力设计值,N0=0A1,0,N0=0A1,0为上部为上部 平均压应力设计值；平均压应力设计值；N1 N1局部受压面积上轴向力设计值；局部受压面积上轴向力设计值；梁端底面压应力图形的完整系数梁端底面压应力图形的完整系数,一般可取一般可取0.7,0.7,对于过梁对于过梁 和墙梁可取和墙梁可取1.01.0；A1A1局部受压面积局部受压面积,A1=a0b,a0,A1
38、=a0b,a0为梁端有效支承长度为梁端有效支承长度,b,b为梁宽为梁宽.f f砌体抗压强度设计值；砌体抗压强度设计值；返回返回 讲解讲解P31 P31 例例2-32-3砌体结构施工（单元二）五砌体结构房屋墙体设计五砌体结构房屋墙体设计1 1、混合结构房屋的空间作用、混合结构房屋的空间作用 混合结构房屋由屋盖、楼盖与墙体的连接以及纵、横混合结构房屋由屋盖、楼盖与墙体的连接以及纵、横墙的相互拉结而形成一个空间结构体系能承受空间力系墙的相互拉结而形成一个空间结构体系能承受空间力系的结构体系的结构体系,此空间结构体系承受各种竖向荷载结构此空间结构体系承受各种竖向荷载结构自重、屋面和楼面的活荷载和水平荷
39、载风荷载和地震自重、屋面和楼面的活荷载和水平荷载风荷载和地震荷载荷载.在荷载作用下房屋的抗变形能力称为房屋的空间刚度在荷载作用下房屋的抗变形能力称为房屋的空间刚度.砌体结构施工（单元二）地基地基基础基础纵墙纵墙风荷载风荷载屋盖结构屋盖结构地基地基地基地基基础基础屋面大梁屋面大梁屋盖荷载屋盖荷载纵墙纵墙砌体结构施工（单元二）upupupup砌体结构施工（单元二）地基地基基础基础屋面大梁屋面大梁屋盖荷载屋盖荷载纵墙纵墙地基地基纵墙基础纵墙基础纵墙纵墙风荷载风荷载屋盖结构屋盖结构地基地基砌体结构施工（单元二）有了山墙后风荷载不只是在纵墙和屋盖组成的平面排架内传递有了山墙后风荷载不只是在纵墙和屋盖组成
40、的平面排架内传递,而而是在屋盖和山墙组成的空间结构中传递是在屋盖和山墙组成的空间结构中传递,结构存在空间作用结构存在空间作用.砌体结构施工（单元二）111spchks 考虑空间工作后的侧移折减系数，也称为空间性能考虑空间工作后的侧移折减系数，也称为空间性能影响系数影响系数 屋盖或屋盖或楼盖类别楼盖类别横墙间距横墙间距s(m)s(m)16162020242428 28 32 32 36 36 40 40 444448 48 52 52 56 56 60 60 646468 68 72 72 1 12 23 3 0.37 0.37 0.350.350.49 0.49 0.450.450.60 0.
41、60 0.540.540.680.680.330.330.610.610.75 0.75 0.390.390.680.680.81 0.81 0.450.450.730.73 0.500.500.780.78 0.550.550.820.82 0.600.60 0.640.640.680.68 0.710.71 0.740.740.770.77 对于对于1 1、2 2、3 3类屋盖类屋盖k k分别取分别取0.030.03、0.050.05、0.065.0.065.砌体结构施工（单元二）2 2、房屋静力计算方案的分类、房屋静力计算方案的分类1.刚性方案：房屋的空间刚度比较大刚性方案：房屋的空间刚
42、度比较大,在水平荷在作用下在水平荷在作用下,房房屋的位移比较小屋的位移比较小,在内力计算时在内力计算时,可将墙体视为一竖向的梁可将墙体视为一竖向的梁,楼楼盖和屋盖为该梁的不动铰支座盖和屋盖为该梁的不动铰支座.2.弹性方案：房屋的空间刚度比较小弹性方案：房屋的空间刚度比较小,在荷载作用下位移比在荷载作用下位移比较大较大,内力计算时内力计算时,按屋架与墙柱铰接的排架或框架计算内力按屋架与墙柱铰接的排架或框架计算内力.设计多层混合结构房屋时设计多层混合结构房屋时,不宜采用弹性方案不宜采用弹性方案.3.刚弹性方案：房屋的空间刚度介于上述两者之间刚弹性方案：房屋的空间刚度介于上述两者之间,在荷载在荷载作
43、用下作用下,房屋的位移不能忽略不计房屋的位移不能忽略不计,在内力计算时按排架或框在内力计算时按排架或框架计算架计算,但要增加弹性支座但要增加弹性支座.砌体结构施工（单元二）刚性方案刚性方案弹性方案弹性方案刚弹性方案刚弹性方案砌体结构施工（单元二）越大越大,空间刚度越小空间刚度越小,值越小值越小,空间刚度越大空间刚度越大,因此可因此可用用判断房屋的计算方案判断房屋的计算方案,理论分析理论分析,0.330.33时时,为刚性方为刚性方案案,0.770.77时为弹性方案时为弹性方案,0.330.77,0.330.77为刚弹性方为刚弹性方案案.的大小主要于房屋横墙的间距及楼盖和屋盖的形式有的大小主要于房
44、屋横墙的间距及楼盖和屋盖的形式有关关,因此我们还可以根据房屋横墙的间距及楼盖和屋盖的形因此我们还可以根据房屋横墙的间距及楼盖和屋盖的形式判断房屋的静力计算方案式判断房屋的静力计算方案,砌体结构施工（单元二）划分三种静力计算方案的横墙间距s表注：注：1.1.表中表中s s为房屋横墙间距为房屋横墙间距,长度单位为长度单位为m m；2.2.当屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时当屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时,可按规范条的规定可按规范条的规定确定的静力计算方案；确定的静力计算方案；3.3.对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋,应按弹性方案考虑应按弹性方案考虑.屋盖或楼盖类别
45、屋盖或楼盖类别刚性方案刚性方案刚弹性方案刚弹性方案弹性方案弹性方案1 1整体式、装配整体式和装整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋混凝土配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或楼盖屋盖或楼盖s s32323232s s7272s s72722 2装配式有檩体系钢筋混凝装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋盖和有密土屋盖、轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或楼盖铺望板的木屋盖或楼盖 s s20202020s s4848s s48483 3瓦材屋面的木屋盖瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖和轻钢屋盖 s s16161616s s3636s s3636砌体结构施工（单元二）2 2、单层刚性方案房屋承重纵墙的计算单层刚性方案房
46、屋承重纵墙的计算1静力计算假定静力计算假定1 纵墙、柱下端与基础固结纵墙、柱下端与基础固结,上端与大梁屋架铰接；上端与大梁屋架铰接；2 屋盖刚度等于无限大屋盖刚度等于无限大,可视为墙、柱的水平方向不动可视为墙、柱的水平方向不动 铰支座铰支座.2计算单元计算单元计算单层房屋承重纵墙时计算单层房屋承重纵墙时,一般选择有代表性的一段或荷载一般选择有代表性的一段或荷载较大以及截面较弱的部位作为计算单元较大以及截面较弱的部位作为计算单元.有门窗洞口的外纵有门窗洞口的外纵墙墙,取一个开间为计算单元取一个开间为计算单元,无门窗洞口的纵墙无门窗洞口的纵墙,取取1m长长墙体为计算单元墙体为计算单元.其受荷宽度为
47、该墙左右各其受荷宽度为该墙左右各1/2的开间宽度的开间宽度.砌体结构施工（单元二）砌体结构施工（单元二）砌体结构施工（单元二）4内力计算 1 在屋盖荷载作用下的内力计算 在屋盖荷载作用下,该结构可按一次超静定结构计算内力,其计算结果为：HMRRlBA23,2lBlAMMM M,BlAlGNN NNN砌体结构施工（单元二）35,88BARwH RwH218AMwH在离上端在离上端x x处弯矩处弯矩：(34)8YwHxxMH2398128xHMwHmax时，=对迎风面，对迎风面，对背风面，对背风面，1ww 2ww 2风荷载作用下的内力计算 计算时只考虑墙面风荷载.砌体结构施工（单元二）返回返回 砌
48、体结构施工（单元二）3 3、多层刚性方案房屋承重纵墙的计算多层刚性方案房屋承重纵墙的计算1 1计算单元计算单元选择有代表性的一段或荷载较大以及截面较弱的部位作为选择有代表性的一段或荷载较大以及截面较弱的部位作为计算单元计算单元.计算单元的受荷宽度为计算单元的受荷宽度为/2,/2,如图所示如图所示.一般情一般情况下况下,对有门窗洞口的墙体对有门窗洞口的墙体,计算截面宽度取窗间墙宽度计算截面宽度取窗间墙宽度,对无对无门窗洞口的墙体门窗洞口的墙体,计算截面宽度取计算截面宽度取/2./2.对无门窗洞口且对无门窗洞口且受均布荷载的墙体受均布荷载的墙体,取取1m1m宽的墙体计算宽的墙体计算.砌体结构施工（
49、单元二）砌体结构施工（单元二）2荷载、计算简图及内力荷载、计算简图及内力砌体结构施工（单元二）h1NuNleua0elNG0.4a0h22121iwHM 砌体结构施工（单元二）满足以下条件时可以不考虑风荷载的作用：满足以下条件时可以不考虑风荷载的作用：外墙上洞口水平截面积不超过全截面积的外墙上洞口水平截面积不超过全截面积的2/3；层高和总高不超过表中的要求；层高和总高不超过表中的要求；屋面自重不小于屋面自重不小于0.8kN/m2.砌体结构施工（单元二）h1NuNleua0elNG0.4a0h2Nl+NuMlNGuu uuw0ll llNNNMNeN eNNNNM计算截面为顶端弯矩最计算截面为顶
50、端弯矩最大及底端截面轴力最大及底端截面轴力最大大,截面面积则以窗间截面面积则以窗间墙截面为准墙截面为准.3控制截面及承载力验算控制截面及承载力验算对于多层砌体房屋对于多层砌体房屋,如如果每一层墙体的截面与材果每一层墙体的截面与材料强度都相同料强度都相同,则只需验算则只需验算底层墙体承载力底层墙体承载力,如有截面如有截面或材料强度变化层或材料强度变化层,则该层则该层也应验算也应验算.砌体结构施工（单元二）4 4、多层刚性方案房屋承重横墙的计算多层刚性方案房屋承重横墙的计算原理同多层刚性方案房屋承重纵墙原理同多层刚性方案房屋承重纵墙.砌体结构施工（单元二）刚性方案房屋承重横墙的计算要刚性方案房屋承
