砌體結構課件-5配筋砌體結構設計

1、第五章 配筋砌體結構設計 第一節(jié)第一節(jié) 配筋砌體形式和組成配筋砌體形式和組成 第二節(jié)第二節(jié) 網(wǎng)狀配筋磚砌體構件網(wǎng)狀配筋磚砌體構件 第三節(jié)第三節(jié) 組合磚砌體構件組合磚砌體構件 第四節(jié)第四節(jié) 砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻 第五節(jié)第五節(jié) 配筋砌塊砌體構件配筋砌塊砌體構件 第一節(jié) 配筋砌體形式和組成 o一、配筋砌體定義：根據(jù)需要在砌體的適當部位配一、配筋砌體定義：根據(jù)需要在砌體的適當部位配置水平鋼筋、豎向鋼筋或鋼筋網(wǎng)作為建筑物主要受置水平鋼筋、豎向鋼筋或鋼筋網(wǎng)作為建筑物主要受力構件的結構。力構件的結構。o二、砌體配筋作用：提高砌體抗壓、抗彎強度二、砌體配筋作用：提高砌體抗壓

2、、抗彎強度o三、配筋砌體分類：三、配筋砌體分類：o1 1配筋磚砌體配筋磚砌體 o水平網(wǎng)狀配筋砌體水平網(wǎng)狀配筋砌體o混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚砌體混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚砌體o磚砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻磚砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻水平網(wǎng)狀配筋砌水平網(wǎng)狀配筋砌體：在水平灰縫體：在水平灰縫中配置鋼筋網(wǎng)片中配置鋼筋網(wǎng)片提高軸心抗壓承提高軸心抗壓承載力載力混凝土或鋼筋砂漿面層混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚砌體：偏心距超組合磚砌體：偏心距超限的磚砌體外側配置縱限的磚砌體外側配置縱向鋼筋向鋼筋提高偏心抗壓承載力提高偏心抗壓承載力磚砌體和鋼筋混凝磚砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻：土構造柱組合墻：砌體中構造柱

3、間距砌體中構造柱間距小于小于4m4m提高磚墻的承載力提高磚墻的承載力o網(wǎng)狀配筋砌體網(wǎng)狀配筋砌體(a)(a)用方格網(wǎng)狀配筋的磚柱用方格網(wǎng)狀配筋的磚柱 (b)(b)連彎鋼筋網(wǎng)連彎鋼筋網(wǎng)o混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚砌體混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚砌體 2配筋砌塊砌體配筋砌塊砌體2配筋砌塊砌體配筋砌塊砌體第二節(jié) 網(wǎng)狀配筋磚砌體構件 o網(wǎng)狀配筋磚砌體構件的受壓破壞網(wǎng)狀配筋磚砌體構件的受壓破壞 o水平網(wǎng)狀配筋對砌體承載力的影響：水平網(wǎng)狀配筋對砌體承載力的影響：o約束砂漿和磚的橫向變形，間接提高砌體豎向抗壓約束砂漿和磚的橫向變形，間接提高砌體豎向抗壓承載力；承載力；o延緩磚塊的開裂及其裂縫的發(fā)展；延緩磚塊的開

4、裂及其裂縫的發(fā)展；o阻止豎向裂縫的上下貫通，避免磚砌體被分裂成小阻止豎向裂縫的上下貫通，避免磚砌體被分裂成小柱導致失穩(wěn)破壞。柱導致失穩(wěn)破壞。o提高磚砌體小偏心抗壓承載力提高磚砌體小偏心抗壓承載力一、網(wǎng)狀配筋磚砌體構件的受壓性能o體積配筋率體積配筋率 o（As鋼筋面積鋼筋面積,a網(wǎng)眼尺寸網(wǎng)眼尺寸,Sn沿高度配筋距離）沿高度配筋距離）o網(wǎng)狀配筋磚砌體試驗破壞狀況：網(wǎng)狀配筋磚砌體試驗破壞狀況：o軸心受壓時，網(wǎng)狀配筋砌體的極限強度與體積配筋軸心受壓時，網(wǎng)狀配筋砌體的極限強度與體積配筋率有關率有關o偏心受壓時，隨著偏心距偏心受壓時，隨著偏心距e的增大，受壓區(qū)面積減的增大，受壓區(qū)面積減小，鋼筋網(wǎng)片對砌體的

5、約束效應降低小，鋼筋網(wǎng)片對砌體的約束效應降低o網(wǎng)狀配筋對砌體強度的影響網(wǎng)狀配筋對砌體強度的影響 二、受壓承載力計算 o1網(wǎng)狀配筋磚砌體的抗壓強度計算公式ofn網(wǎng)狀配筋磚砌體的抗壓強度設計值；f 磚砌體的抗壓強度設計值；e 軸向力的偏心距；體積配筋率；y 截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離；fy鋼筋的抗拉強度設計值，fy320MPa；Vs、V鋼筋和砌體的體積； 2網(wǎng)狀配筋磚砌體構件的影響系數(shù)網(wǎng)狀配筋磚砌體構件的影響系數(shù)o考慮高厚比和初始偏心距e對承載力的影響，網(wǎng)狀配筋磚砌體構件的影響系數(shù)：o其中穩(wěn)定系數(shù)o o也可查表6.13網(wǎng)狀配筋磚砌體受壓構件的承載力計算公式：網(wǎng)狀配筋磚砌體受壓構件的

6、承載力計算公式：o式中，式中，N 軸向力設計值；軸向力設計值；A 磚砌體截面面積。磚砌體截面面積。 三、網(wǎng)狀配筋磚砌體構件的適用范圍三、網(wǎng)狀配筋磚砌體構件的適用范圍o水平網(wǎng)狀配筋磚砌體受壓構件使用范圍應符合下列規(guī)定：o 偏心距超過截面核心范圍，不宜采用網(wǎng)狀配筋磚砌體構件；（矩形截面e/h0.17；e/h16）o 矩形截面軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向的邊長時，除按偏心受壓計算外，還應對較小邊長方向按軸心受壓進行驗算；o 當網(wǎng)狀配筋磚砌體下端與無筋砌體交接時，尚應驗算無筋砌體的局部受壓承載力 。四、構造規(guī)定四、構造規(guī)定o 網(wǎng)狀配筋磚砌體中的體積配筋率，不應小于0.1%，并不應大于1%。o

7、采用方格鋼筋網(wǎng)時，鋼筋的直徑宜采用34mm；當采用連彎鋼筋網(wǎng)時，鋼筋的直徑不應大于8mm；當采用連彎鋼筋網(wǎng)時，網(wǎng)的鋼筋方向應互相垂直，沿砌體高度交錯布置，Sn取同一方向網(wǎng)的間距。o 鋼筋網(wǎng)中鋼筋的間距不應大于120mm，并不應小于30mm。四、構造規(guī)定四、構造規(guī)定o 鋼筋網(wǎng)的間距，不應大于5皮磚，并不應大于400mm。o 網(wǎng)狀配筋磚砌體所用砂漿不應低于M7.5；鋼筋網(wǎng)應設置在砌體 的水平灰縫中，灰縫厚度應保證鋼筋上下至少各有2mm厚的砂漿層。例例5-1o已知一磚柱，采用MU10磚，M5混合砂漿砌筑，磚柱截面尺寸 370mm490mm, 計算高度H0=3.92m, 承受軸向力設計值N =223.

8、2kN ，在柱長邊方向作用彎矩設計值M =12.41kNm。試驗算此磚柱的承載力；如承載力不夠，按網(wǎng)狀配筋砌體設計此柱。 解解o（1）按無筋砌體偏壓構件計算o查表可得MU10磚，M5混合砂漿砌體的抗壓設計強度 f=1.58MPa。 算得o查表可得 。o因為 A=370mm490mm=0.1813m20.3m2，所以砌體強度乘上調(diào)整系數(shù) 0.7+0.1813=0.8813。 。 o無筋砌體的承壓能力為無筋砌體的承壓能力為o所以不符合要求o（2）按網(wǎng)狀配筋砌體設計 o由于e/h=0.113x b bh h0 0偏心受壓邊砌塊達極偏心受壓邊砌塊達極限壓應變限壓應變界限相對受壓區(qū)高度：界限相對受壓區(qū)高

9、度：b b（HPB235HPB235）0.600.60，b b（HRB335HRB335）0.53 0.53 o矩形截面大偏心受壓正截面承載力計算簡圖矩形截面大偏心受壓正截面承載力計算簡圖 矩形截面大偏心受壓時的截面承載能力計算 oN軸向力設計值軸向力設計值ofy，fy豎向受拉、受壓主筋的強度設計值豎向受拉、受壓主筋的強度設計值ob 截面寬度截面寬度ofsi豎向分布鋼筋的抗拉強度設計值豎向分布鋼筋的抗拉強度設計值oAs、As豎向受拉、受壓主筋的截面面積豎向受拉、受壓主筋的截面面積oAsi單根豎向分布鋼筋的截面面積單根豎向分布鋼筋的截面面積oSsi第第i根豎向分布鋼筋對豎向受拉主筋的面積矩根豎向

10、分布鋼筋對豎向受拉主筋的面積矩oeN軸向力作用點到豎向受拉主筋合力點之間的軸向力作用點到豎向受拉主筋合力點之間的距離距離o當受壓區(qū)高度當受壓區(qū)高度X2as時，其正截面承載力可按下時，其正截面承載力可按下列公式進行計算列公式進行計算 o式中，式中，eN軸向力作用點至豎向受壓主筋合力軸向力作用點至豎向受壓主筋合力點之間的距離點之間的距離 矩形截面小偏心受壓時截面承載力計算o忽略豎向分布筋的作用，建立截面內(nèi)力平衡方程忽略豎向分布筋的作用，建立截面內(nèi)力平衡方程o由平截面假定，相對受拉邊的鋼筋應力可表示為由平截面假定，相對受拉邊的鋼筋應力可表示為o受壓區(qū)豎向受壓主筋無箍筋或無水平鋼筋約束時取受壓區(qū)豎向受

11、壓主筋無箍筋或無水平鋼筋約束時取 o矩形截面對稱配筋砌塊砌體剪力墻小偏心受壓時，矩形截面對稱配筋砌塊砌體剪力墻小偏心受壓時，也可近似按下列公式計算鋼筋截面積：也可近似按下列公式計算鋼筋截面積：o其中，相對受壓區(qū)高度其中，相對受壓區(qū)高度x可按下列公式計算：可按下列公式計算： 4T形、倒L形截面偏心受壓構件承載力計算 o偏心受壓構件偏心受壓構件T形、倒形、倒L形截面翼緣計算寬度形截面翼緣計算寬度bf 考慮情況T形截面倒L形截面按構件計算高度按構件計算高度H H0 0考慮考慮H H0 0/3/3H H0 0/6/6按腹板間距按腹板間距L L考慮考慮L LL/2L/2按翼緣寬度按翼緣寬度h hf f考

12、慮考慮b+12hb+12hf fb+6hb+6hf f按翼緣實際寬度按翼緣實際寬度b bf f考慮考慮b bf fb bf foT形截面偏心受壓正截面承載力計算簡圖形截面偏心受壓正截面承載力計算簡圖考慮翼緣的共同作用，正截面受壓承載力應按下列規(guī)定計算：o（1）當受壓區(qū)高度）當受壓區(qū)高度 時，應按寬度為時，應按寬度為bf的矩形截的矩形截面計算面計算o（2）當受壓區(qū)高度）當受壓區(qū)高度 時，應考慮腹板的受壓作用，時，應考慮腹板的受壓作用，應按下列公式計算：應按下列公式計算：o 大偏心受壓極限狀態(tài)下，截面承載力計算基本大偏心受壓極限狀態(tài)下，截面承載力計算基本方程取方程取obfT形或倒形或倒L形截面受壓

13、區(qū)的翼緣計算寬度形截面受壓區(qū)的翼緣計算寬度ohfT形或倒形或倒L形截面受壓區(qū)的翼緣高度形截面受壓區(qū)的翼緣高度o 小偏心受壓時，忽略豎向分布筋的作用，建立小偏心受壓時，忽略豎向分布筋的作用，建立截面內(nèi)力平衡方程截面內(nèi)力平衡方程二、斜截面受剪承載力計算 o1配筋砌塊砌體剪力墻的抗剪承載力的影響因素配筋砌塊砌體剪力墻的抗剪承載力的影響因素o 材料強度材料強度 垂直正應力垂直正應力 墻體的高寬比或剪跨比墻體的高寬比或剪跨比 水平和垂直的配筋率水平和垂直的配筋率2剪力墻偏心受壓時斜截面受剪承載力計算公式ofvg灌孔砌體抗剪強度設計值灌孔砌體抗剪強度設計值oM,N, V計算截面的彎矩、軸向力和剪力設計值計

14、算截面的彎矩、軸向力和剪力設計值oA剪力墻的截面面積剪力墻的截面面積oAwT形或倒形或倒L形截面腹板的截面面積，矩形截面形截面腹板的截面面積，矩形截面Aw等于等于A； o計算截面的剪跨比，計算截面的剪跨比，1.5 2.2oh剪力墻的截面高度；剪力墻的截面高度；2剪力墻偏心受壓時斜截面受剪承載力計算公式ob剪力墻截面寬度或剪力墻截面寬度或T形倒形倒L形截面腹板寬度；形截面腹板寬度；oh0剪力墻截面的有效高度；剪力墻截面的有效高度；oAsh配置在同一截面內(nèi)的水平分布鋼筋的全部截配置在同一截面內(nèi)的水平分布鋼筋的全部截面面積；面面積；os水平分布鋼筋的豎向間距；水平分布鋼筋的豎向間距；ofyh水平鋼筋的抗拉強度設計值。水平鋼筋的抗拉強度設計值。o當當 時取時取 ；o3剪力墻偏心受拉時斜截面受剪承載力計算公式剪力墻偏心受拉時斜截面受剪承載力計算公式o4剪力墻的截面控制要求剪力墻的截面控制要求 三、配筋砌塊砌體剪力墻連梁的斜截面受剪承載力o1 1當連梁采用鋼筋混凝土時，連梁的承載力應按當連梁采用鋼筋混凝土時，連梁的承載力應按國家現(xiàn)行標準國家現(xiàn)行標準混凝土結構設計規(guī)范混凝土結構設計規(guī)范GB50010GB50010的的有關規(guī)定進行計算；有關規(guī)定進行計算；o2 2當連梁采用配筋砌塊砌體時，應符合下列規(guī)定：當連梁采用配筋砌塊砌體時，應符合下列規(guī)定：o（1 1）連梁的截