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04 第4章 砌体结构.pptx

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本课件系统讲解砌体结构,先介绍砌体材料性能与砌体强度取值,说明结构布置要求;进而给出房屋刚度与静力计算方案的划分、墙柱高厚比验算,以及无筋砌体受压、局部受压与受剪承载力计算,最后说明刚性方案房屋墙柱计算与构造措施。

砌体结构章节封面,标示本章涵盖砌体材料强度、静力计算方案与墙柱承载力计算等内容
砌体材料和砌体强度(续),砌体结构常用的砖有烧结普通砖(简称为普通砖或粘土砖)、粘土空心砖(简称空心砖)和非烧结硅酸盐砖(简称硅酸盐砖)等
砌体材料和砌体强度(续),●粘土空心砖具有自重小,保温隔热性能好,砖厚度3中,常用来砌筑承重墙、柱及条型基础
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第1页:砌体结构章节封面

第4章砌体结构

本章主要讨论砌体材料和砌体强度;房屋的刚度及静力计算方案;无筋砌体构件的承载力验算;砌体结构一般构造要求以及砌体结构的抗震设计。砌体结构是指由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物的主要受力构件的结构,是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。

砌体结构被广泛地应用于层数不多的房屋上,如住宅、学校、医院、办公楼等建筑。目前的砌体结构,一般是由钢筋混凝土楼(屋)盖和砌体承重墙组成的混合结构。

4.1 砌体材料和砌体强度

.砌体材料

  1. 块材我国常用的块材可分为以下几类:砖、砌块、石材。

第2页:砌体材料和砌体强度(续)

  • 砖。砌体结构常用的砖有烧结普通砖(简称为普通砖或粘土砖)、粘土空心砖(简称空心砖)和非烧结硅酸盐砖(简称硅酸盐砖)等。a)烧结普通砖
  • 是以砂质粘土为原料,经配料调制、制坯、干燥、熔烧而成。
  • 按制作工艺分为机制砖和手工砖。按颜色分为青砖和红砖。青砖比红砖坚实、耐碱、耐久。
  • 砖的现行标准尺寸为240mm×115mm×53mm。
  • 据抗压和抗折强度把砖分为MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五个强度等级,MU表示块材,后面的数字表示抗压强度平均值为多少兆帕(MPa)。
  • 烧结普通砖具有良好的保温隔热性能和耐久性能,强度也能满足使用要求,砌筑较为方便,在砖混结构

第3页:砌体材料和砌体强度(续)

  • 粘土空心砖具有自重小,保温隔热性能好,砖厚度3中,常用来砌筑承重墙、柱及条型基础。b)粘土空心砖
  • 在我国即指孔洞率大于等于15%的砖。
  • 粘土空心砖有竖孔空心和水平空心砖两种。图4-1所示为竖孔空心砖的一种型号。此类空心砖由于孔垂直受压面,强度较高,通常用于砌筑承重墙,又称承重空心砖,其强度等级的划分与实心砖相同,它是根据用规定的试验方法得到的破坏压力折算到受压毛面积上的抗压强度来确定的。图4-2所示为水平孔空心砖,孔大而

图4-1:砌体材料和砌体强度(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

图4-2:砌体材料和砌体强度(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

KM1空心砖少,自重较轻,因孔洞平行于受压面,故其强度较低,一般多用于非承重墙

第4页:砌体材料和砌体强度(续)

~900mm的块体为中型砌块,高度大于900mm的块体4较大,从而抗弯、抗剪能力较强等优点。c)非烧结硅酸盐砖

  • 是由硅酸盐材料压制成型并经高压釜蒸养而成。
  • 分为蒸压灰砂砖、粉煤灰砖、矿渣砖、炉渣砖、碳化砖等。
  • 强度等级分为MU25、MU20、MU15和MU10四级。
  • 与烧结砖相比,硅酸盐砖的耐久性较差,不宜用于处在高温环境下的砌体。
  • 砌块。砌块是一种尺寸比烧结普通砖大,又比条板小的新型墙体材料,目前我国采用的有粉煤灰、硅酸盐砌块、普通混凝土空心砌块、加气混凝土砌块等。一般称高度为180~350mm的块体为小型砌块,称高度为360为大型砌块。

第5页:石材抗压强度高

石材抗压强度高、抗冻性强、导热系数大,但整体性5砌块的强度等级是根据单个砌块的破坏荷载按毛截面折算的抗压强度来确定的。强度等级分为MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5五级。

小型砌快尺寸较小、自重较轻、型号多、使用灵活、便于手工操作,目前我国应用很广泛。中型、大型砌块尺寸较大、自重较重、适用于机械起吊和安装,可提高施工速度、减轻劳动强度,但其型号不多,使用不够灵活,在我国很少采用。

  1. 石材。石材主要来源于重质岩石和轻质岩石。根据石材的加工程度可分为细料石、粗料石和乱毛石。石材的强度等级分为MU100、Mu80、Mu60、MU50、Mu40、MU30和Mu20七级。

第6页:石材抗压强度高(续)

  • 指在水泥砂浆中加一些塑性掺合料形成的砂浆。如6差(尤其乱毛石),适宜于砌基础、挡土墙和围墙,不适用于砌房屋墙体。
  • 砂浆
  • 砂浆的作用是把块材粘成整体并使块材间应力均匀分布,用砂浆填满块材之间的缝隙,还能减小砌体的透气性,从而提高砌体隔热性能和抗冻性。
  • 砂浆按其组成可分以下三类:a)水泥砂浆。
  • 指不加任何塑性掺合料的纯水泥砂浆。
  • 这种砂浆强度高,耐久性好但和易性较差,灰缝不宜铺匀,砌筑质量难以保证,在一般砌体中较少采用。b)混合砂浆。水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆等。

第7页:石材抗压强度高(续)

  • 这种砂浆具有一定的强度和耐久性,且保水性、和易性较好,便于施工,砌筑质量容易保证,是一般砌体中常用的砂浆。
  • 与水泥砂浆相比,当强度等级相同时,混合砂浆砌筑的砌体其强度要高于水泥砂浆砌筑的砌体的强度。因此砌体规范规定,当用水泥砂浆砌筑时,各类砌体的强度应按混合砂浆砌筑的砌体强度乘以小于1的调整系数。c)非水泥砂浆。
  • 指不含水泥的砂浆,如石灰砂浆、粘土砂浆等。
  • 这种砂浆强度不高,耐久性也差,故只能用在受力不大的砌体或简易建筑、临时性建筑的砌体中。
  • 砂浆的强度等级共有M15、M10、M7.5、M5和M2.5五级。

第8页:石材抗压强度高(续)

矩和剪力。比如圆水池、圆筒仑,在水或松散材料对82砌体的强度砌体强度是砌体的计算指标,分为抗压强度、轴心抗拉强度、弯曲抗拉强度和抗剪强度。

  1. 砌体抗压强度设计值
  2. 砌体抗压强度设计值为砌体受压构件承载力计算时用到的强度指标。该值按龄期为28天,以毛截面计算,并考虑一定的可靠度所确定的砌体抗压强度。
  3. 各类砌体抗压强度设计值根据块材和砂浆的强度等级分别按教材

表9-1

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  1. 砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度砌体结构除承受压力之外,还可能承受轴心拉力、弯

第9页:石材抗压强度高(续)

对池壁的压力作用下,壁中产生轴心拉力;挡土墙在土压力作用下而产生弯矩;砖砌过梁则受弯、剪的共同作用。砌体结构的抗拉、抗弯、抗剪强度低下。其破坏主要发生在砌块与砂浆的粘结面上,当砂浆强度等级比较低时,可能沿灰缝形成通缝破坏;当砖的强度等级较低时,可能连砖带灰缝一起拉断而破坏,这时砌体的强度取决于砖的强度,与砂浆强度无关。

下列情况的各类砌体,其砌体强度设计值应乘以调

  1. 有吊车房屋砌体、跨度不小于9m的梁下烧结普通砖砌体、跨度不小于7.5m的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体、混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体,a为0.9;γ整系数γa:

第10页:石材抗压强度高(续)

  1. 对无筋砌体构件,其截面面积小于配筋砌体构件,当其中砌体截面面积构件截面面积以m2计;
  2. 当砌体用水泥砂浆砌筑时,对教材

表9-1 ~9-6中的水泥砂浆砌筑时

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仅对砌体的的强度设计值乘以调整注:配筋砌体不允许采用C级。0.3m2时,γa为其截面面积加0.7。对小于0.2m2时,γa为其截面面积加0.8

  1. 当验算施工中房屋的构件时,γa为1.1。
  2. 当施工质量控制等级为C级时,γa为0.89;系数γa;数值,γa为0.9;对配筋砌体构件,当其中的砌体采用

第11页:砌体结构的优点和结构布置

4.2 砌体结构的优点和结构布置

  1. 优点
  2. 可以就地取材。主要承重结构是砖石砌体,这些材料在任何地区都很容易得到,而且还可以利用工业废料,因而造价低。
  3. 混合结构的刚度大。多层房屋的纵横墙体布置容易达到刚性方案的构造要求。
  4. 具有很好的耐久性。砖石具有较好的耐火性,同时还具有较好的化学稳定性,在天然条件下不易腐蚀。
  5. 保温、隔热和隔音的性能较好。
  6. 施工技术简单,易于掌握。
  7. 缺点
  8. 砌体强度低,自重大,房屋层数和应用范围受到一定限制。

第12页:砌筑工程繁重

  1. 砌筑工程繁重,劳动量大,生产效率低。
  2. 砌体抗拉、弯、剪的强度比抗压强度低,抗震性能差。
  3. 砖用粘土烧制,势必占用耕地,浪费能源。2砌体的分类
  4. 砖砌体由砖和砂浆砌筑而成的整体材料称为砖砌体。它大多砌成实心的,按砖的搭砌方式,有一顺一丁、梅花丁和三顺一丁砌法,如

图4-3:砌筑工程繁重相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

图4-3 砖砌体的砌合方法:砌筑工程繁重相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第13页:砌筑工程繁重(续)

构件的三种配筋砌体。

  1. 石砌体由石材和砂浆或由石材和混凝土砌筑而成的整体材料称为石砌体。分为料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体,如

图4-4:砌筑工程繁重(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

图4-3 砖砌体的砌合方法:砌筑工程繁重(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 砌块砌体由砌块和砂浆砌筑而成的整体材料称为砌块砌体。
  2. 配筋砌体在砌体内,可在不同的部位以不同的方式设置钢筋或钢筋混凝土,因此配筋砌体种类很多,现仅介绍受压

第14页:砌筑工程繁重(续)

  1. 网状配筋砖砌体在砖砌体的水平灰缝内配置钢筋网,称为网状配筋砌体,如

图4-5:砌筑工程繁重(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 纵向配筋砖砌体在砖砌体柱的竖向灰缝内配置纵向钢筋,称为纵向配筋砖砌体,如

图4-5:砌筑工程繁重(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 组合砖砌体由砖砌体和钢筋混凝土或钢筋砂浆构成的砌体称为组合砖砌体。通常将钢筋混凝土或钢筋砂浆做成面层,如

图4-5:砌筑工程繁重(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

c。在墙的转角和交接处设置钢筋混凝土构造柱(

图4-5:砌筑工程繁重(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

d),也是一种组合砌体。在块体或组砌的空洞内配置纵向钢筋,并灌注细石混凝土或砂浆,在水平灰缝内设置做成桁架形状的钢筋,如

图4-5:砌筑工程繁重(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

e、f、g。在内外两层砌体的中间空腔内设置纵向和横向钢筋,并灌注混凝土,如

图4-5:砌筑工程繁重(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第15页:图4-5 配筋砌体形式

图4-5 配筋砌体形式:图4-5 配筋砌体形式相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第16页:墙板墙板的尺寸

  • 墙板墙板的尺寸,其高度一般为房屋的层高,宽度一般为房屋的开间或进深,故又称为大型墙板。它有利于建筑工业化和机械化,缩短施工周期,提高生产率,是一种有发展前途的墙体体系。3混合结构房屋的结构布置
  • 承重方案
  • 横墙承重方案a)特点
  • 横墙是主要承重墙。纵墙起承担墙体自重和维护、隔断及与横墙连结成整体的作用。故在一般情况下,纵墙的承载力是有富余的,在其上开设洞口较灵活,为墙面的装饰也容易;
  • 由于横墙数量多,又有纵墙拉结,故房屋的横向刚度大,整体性好,对抵抗风力、地震的作用和调整

第17页:墙板墙板的尺寸(续)

地基不均匀沉降都较纵墙承重方案有利;

  • 横墙承重方案的屋盖、楼盖结构比较简单,施工方便。与纵墙比较,楼面结构材料用量较少,而墙体材料用量较多。因此,横墙承重方案多用于住宅,如

图4-6:墙板墙板的尺寸(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

a。b)荷载主要传递路线屋(楼)面荷载横墙基础地基

  • 纵墙承重方案a)特点
  • 纵墙是主要承重墙,但为满足房屋空间刚度要求,应设置一定数量的横墙,横墙间距可以加大,使室内形成较大的空间,有利于使用上的灵活布置;
  • 由于纵墙承受主要荷载,故一般纵墙上荷载比较17定限制;

第18页:墙板墙板的尺寸(续)

  • 横墙数量少,房屋横向杠杆度较差;
  • 与横墙承重方案比较,屋盖楼盖构件所用材料较多而墙体材料用量较少。因此,纵墙承重方案多用于办公楼、教学楼,如

图4-6:墙板墙板的尺寸(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

b。b)荷载主要传递路线屋(楼)面荷载纵墙基础地基

  1. 纵横墙混合承重方案结构布置灵活,但墙体材料用量较多。多用于多功能的建筑,如

图4-6:墙板墙板的尺寸(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

c。屋(楼)面荷载纵墙基础地基横墙

  1. 内框架承重方案由房屋内部的钢筋混凝土框架和为部砖墙、砖柱构成的结构布置方案。其空间大,刚度差。如

图4-6:墙板墙板的尺寸(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第19页:图4-6 墙体结构形式

  1. 楼盖布置砌体结构房屋一般采用钢筋混凝土楼盖。
  2. 现浇楼盖:整体性、耐久性、抗震性

图4-6 墙体结构形式:图4-6 墙体结构形式相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第20页:房屋的刚度及静力计算方案

均好,且灵活性大,能适应不同的平面形式。

  1. 装配式楼盖:施工进度快,造价低,质量稳定,有利于于建筑工业化。

4.3 房屋的刚度及静力计算方案

、纵墙、横墙和基础组成,它们互相连接,形成整体,共同承担荷载。其传力路线是:荷载纵横墙楼(屋)盖基础梁(柱、墙)地基房屋的纵墙、横墙和楼(屋)盖形成一个空间结构,其抵抗变形能力即为刚度。

第21页:房屋的刚度及静力计算方案(续)

在水平荷载作用下,房屋的纵墙、横墙和楼(屋)盖都要发生变形。由于纵墙的刚度和楼(屋)盖的纵向抗弯刚度都很大,所以砌体结构纵向的变形很小。在横向,横墙对纵墙和楼(屋)盖起着支撑作用,对作用于纵墙上的水平荷载和楼(屋)盖上的水平荷载,大部分是通过横墙传给基础的。

所以在水平荷载作用下,横墙要产生水平位移1,如

图4-7:房屋的刚度及静力计算方案(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

b,楼(屋)盖就犹如以横墙为支点的水平梁一样,也将产生水平挠度f,如

图4-7:房屋的刚度及静力计算方案(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

a,则楼(屋)盖在横向水平总位移为,△=1+f,如

图4-7:房屋的刚度及静力计算方案(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

c。由此看来,房屋的水平位移与横墙的刚度、横墙的间距及楼(屋)盖的刚度有关。而房屋的水平位移反映着房屋的空间刚度大小。2混合结构房屋的静力计算方案与计算简图

  1. 混合结构房屋的静力计算方案

第22页:图4-8 房屋的水平位移

图4-8 房屋的水平位移:图4-8 房屋的水平位移相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 刚性方案:横墙间距小,楼屋盖刚度大,房屋的水平位移=0,则为刚性方案房屋。
  2. 弹性方案:对于横墙间距较大的单层厂房、食堂、仓库等,房屋的水平位移较大,比能忽略,则为弹性方案房屋。
  3. 刚弹性方案:对水平荷载作用下,其水平位移不太大但又不能忽略时,其空间刚度介于刚性方案

第23页:图4-8 房屋的水平位移(续)

与弹性方案房屋之间,可视为刚弹性方案。混合结构房屋墙、柱的内力计算与房屋的静力计算方案有很大关系,房屋的空间刚度不同,其静力计算方案也不同。而房屋的空间刚度取决横墙的刚度和间距,同时也与屋盖、楼盖的水平刚度有关。

房屋的静力计算方案按

表4-1 确定

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表4-1 房屋静力计算方案

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第24页:图4-8 房屋的水平位移(续)

承重纵墙的水平不动铰支承点,纵墙楼盖处均为铰24为保证横墙具有足够的刚度,刚性和刚弹性方案的房屋的横墙应符合下列要求:

  • 横墙中开有洞口时,洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%;
  • 横墙的厚度不宜小于180mm;
  • 单层房屋的横墙长度不宜小于其高度,多层房屋的横墙长度不宜小于H/2(H为横墙总高度)。当横墙不能同时符合上述要求时,应对横墙的刚度进行验算,如其最大水平位移小于等于H/400时,仍可视为刚性或刚弹性方案房屋。
  • 刚性方案防务的计算简图
  • 单层刚性方案房屋:墙、柱可视为上端为不动铰支承,下端为固定端支承,如

图4-9:图4-8 房屋的水平位移(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 多层刚性方案房屋的承重纵墙:各层楼盖可视为接,

第25页:图4-8 房屋的水平位移(续)

底层墙体与基础连接也简化为不动铰支座,在水平荷载作用下的墙、柱可视为竖向连续梁。当仅有竖向荷载作用时,荷载有本层梁端或板端传来的支座反力及上面各层楼板和墙体传来的压力,考虑到没层梁或楼板嵌入墙体,削弱了墙体的整体连续性,不能传递较大的弯矩,为简化计算,在竖向荷载作用时,视墙体在楼盖处为铰接。

即多层房屋的墙体化成若干个单层的两端铰接的竖向简支梁,如

图4-9:图4-8 房屋的水平位移(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 多层刚性方案房屋的承重横墙:与承重纵墙相同。一般取1m宽作为计算单元。
  2. 山墙:与刚性方案的承

图4-9 计算简图:图4-8 房屋的水平位移(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第26页:图4-8 房屋的水平位移(续)

重纵墙相同。

  1. 当刚性方案房屋的外墙符合下列要求时,静力计算方案可不考虑风荷载的影响。
  2. 洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3;
  3. 层高和总高不超过

表4-2 的规定

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  1. 屋面自重不小于0.8kN/m2。

表4-2 外墙不考虑风荷载影响时的最大高度

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第27页:墙、柱高厚比验算

表4-3 受压构件的计算高度

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4.4 墙、柱高厚比验算

的稳定性,提高房屋的空间刚度和整体工作性能,墙、柱的高厚比不能太大,应按下式验算H0h(4-1)式中H0−−墙柱的计算高度,按表4−3采用;

第28页:表4-3(续)

表4-3(续)

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第29页:墙、柱高厚比验算(续)

240mm和90mm之间µ1按直线插入法取值.µ2−−有门窗洞口墙允许高厚比修正系数.µ1−−自承重墙允许高厚比的修正系数.对于h≤240mm的非承重墙:h=240mmµ1=1.2h=90mmµ1=1.5h介于h−−墙厚或矩形柱与H0相对应的边长;

表4-3 中构件高度应按下列规定采用:

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  1. 在房屋底层,为楼板顶面到构件下端支点的距离。下端支点的位置,可取在基础顶面。当埋深较深且有刚性地坪时,可取室外地面以下500mm处;
  2. 在房屋其它层,为楼板或其它水平支点间的距离;
  3. 对于无壁柱的山墙,可取层高加山墙尖高的1/2;对于带壁柱的山墙可取壁柱处的山墙高度。

第30页:表4-4 墙柱允许高厚比值

(4-2)

表4-4

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墙柱允许高厚比值µ2=1−0.4其中s为相邻窗间墙或壁柱之间的距离,bs为在s范围内门窗洞口宽度如图4−10;[β]−−墙柱允许高厚比按表4−4采用.bss

第31页:图4-102 带壁柱墙的高厚比验算为了

图4-102 带壁柱墙的高厚比验算为了满足构造要求和稳定的要求:图4-102 带壁柱墙的高厚比验算为了相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

墙上通常加设构造柱或壁柱。带构造柱或壁柱墙可能整片墙失稳,也可能沿构造柱或壁柱间的墙失去稳定性,如

图4-11:图4-102 带壁柱墙的高厚比验算为了相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

所以带构造柱和壁柱的墙体墙

图4-11 壁柱墙失稳:图4-102 带壁柱墙的高厚比验算为了相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第32页:图4-102 带壁柱墙的高厚比验算(续)

距。

  1. 当构造柱截面宽度不小雨墙厚时,可按公式高厚比验算应包括整片墙的验算和壁柱间墙体的验算。
  2. 整片墙的验算
  3. 带壁柱整片墙的高厚比仍可按公式4-1验算。此时截面为T形,墙厚应改为折算厚度hT=3.5i。在确定回转半径时,截面的翼缘宽度按下列规定采用:a)多层房屋,当有门窗洞口时,其翼缘宽度可取窗间墙宽度;当无门窗洞口时,每侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/3;b)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间的距离;c)计算带壁柱墙的条形基础时,可取相邻壁柱间的距离。在确定带壁柱墙的计算高度时,s应取相邻横墙间

第33页:图4-102 带壁柱墙的高厚比验算(续)

时,取=0。

  1. 壁柱间墙的高厚比验算壁柱间墙和构造柱间墙的高厚比按公式4-1验算,此时s应取相邻壁柱间或相邻构造柱间的距离。设有;bc−−构造柱沿长方向的宽度4-1验算带构造柱的高厚比。此时公式中h取墙厚;当确定墙的计算高度时,s应取相邻横墙间距离;墙的允许高厚比可乘以提高系数µc(4-3)l式中γ−−系数;l−−构造柱间距.当bcl>0.25时,取bcl=0.25,当bcl<0.05时,bcl

第34页:图4-102 带壁柱墙的高厚比验算(续)

钢筋混凝土圈梁的带壁柱间墙和构造柱墙,当bs≥1/30时,圈梁可视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动铰支点(b为圈梁的宽度)。

【例4-1】 见教材316页。

第35页:无筋砌体构件的承载力计算

4.5 无筋砌体构件的承载力计算

  1. 受压构件的应力状态无筋受压砌体构件按其形状和尺寸分为柱和墙;按荷载的作用位置分为轴心受压构件和偏心受压构件,如

图4-12:无筋砌体构件的承载力计算相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

图4-12 轴心受压构件和偏心受压构件:无筋砌体构件的承载力计算相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第36页:无筋砌体构件的承载力计算(续)

从图中可以看出,短构件在轴心压力作用下,直至破坏前,截面上的应力都是均匀分布的。当压力的作用线与构件轴线不重合时,即为偏心受压构件。偏心受压构件截面上压应力的分布是不均匀的,靠近压力的一侧应力大,远离压力一侧压应力小,随着偏心距的增大,上述应力特征越明显,甚至远离压力一侧出现拉应力,将砌体拉裂。

  1. 受压构件承载力计算公式(4-4)N≤ϕ.f.A式中N—轴向力设计值;A—构件横界面面积;f36

第37页:承载力的影响系数

受压时为较小边长。承载力的影响系数,查教材附

表9-1

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规范要求轴心力的偏心距按内力计算值计算,但不应超过0.6y。y为截面重心到轴向压力所在偏心方向截面边缘的距离。H0hH0hT达4-5采用;H0—受压构件计算高度,按

表4-3 采用

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hT—T形截面的折算厚度,取3.5i;i—截面回转半径;h—矩形截面轴向力偏心方向的边长,轴心

第38页:表4-5 高厚比修正系数

表4-5 高厚比修正系数

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【例4-2】 见教材319页。

【例4-3】 见教材319页。2局部受压构件当压力只作用在砌体部分面积上时,称为局部受压。在混合结构房屋中,经常遇到砌体局部受压情况,例如,柱支承在砌体基础上,梁支承在砖墙上等,如

图4-13:表4-5 高厚比修正系数相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

此时,柱与基础,梁与墙相接的面积只是基38础、

第39页:图4-14 砌体局部受压

图4-14 砌体局部受压4-15局部受压破坏形态墙体的一部分:图4-14 砌体局部受压相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

柱和梁的压力将通过这部分面积最终传给整个基础与墙截面,但在基础、墙顶,由于受压面积较小,若压力较大,砌体强度较低,就回发生局部受压破坏。因此,对受压构件,除了验算全截面抗压承载力之外,对局部受压部分,还应验算局部受压承载力

  1. 局部受压的破坏形态
  2. 当AAl不太大时,发生竖向裂缝及斜裂缝破坏,如

图4-15:图4-14 砌体局部受压相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第40页:图4-14 砌体局部受压(续)

  1. 当AAl较大时,劈裂破坏,一条主要竖向裂缝,如

图4-15:图4-14 砌体局部受压(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 当块材强度较低时,局部砌体被压碎破坏,如

图4-15:图4-14 砌体局部受压(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

c。(4-7)态,这种套箍作用提高了砌体局部抗压强度。式中Nl−−局部受压面积上的轴响力设计值;γ−−砌体局部抗压强度提高系数;f−−砌体抗压强度设计值;Al−−局部受压面积

  1. 砌体局部抗压强度提高系数砌体局部受压时,周围砌体对局部受压砌体的横向变形有约束作用,使局部受压下的砌体处于三向受压状
  2. 局部均匀受压时的承载力Nl=γ.fAl

第41页:图4-14 砌体局部受压(续)

(4-8)而套箍作用的大小取决于A0/Al比值的大小。一般说来,在一定范围内,A0/Al比值越大,套箍作用越大,强度提高越多。但A0/Al超过一定范围,套箍作用将不会在增长。同时套箍作用与局部受压面在砌体构件截面上的位置也有关系。

砌体局部受压强度提高系数计算公式−1A0Alγ=1+0.35式中A0−−影响砌体局部抗压强度的计算面积由式4-8计算所得的提高系数,尚应满足下列要求:

  1. 在

图4-16 a的情况下:图4-14 砌体局部受压(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 在

图4-16 b的情况下:图4-14 砌体局部受压(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第42页:图4-16 影响砌体局部抗压强度的计

图4-16 影响砌体局部抗压强度的计算面积:图4-16 影响砌体局部抗压强度的计相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 对于多孔砖砌体和按规定灌孔的砌块砌体在满足1)、2)、
  2. 条的情况下,尚应符合γ≤1.5;未灌注的γ≤1.0。
  3. 影响砌体局部抗压强度的计算面积可按下列规定采用

第43页:图4-16 影响砌体局部抗压强度的(续)

  1. 在

图4-16 a的情况下:图4-16 影响砌体局部抗压强度的(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 在

图4-16 b的情况下:图4-16 影响砌体局部抗压强度的(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 在

图4-16 c的情况下:图4-16 影响砌体局部抗压强度的(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 在

图4-16 d的情况下:图4-16 影响砌体局部抗压强度的(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

A0=(a+c+h)h;=(b+2h)h;=(a+h)h+(b+h1−h)h1;=(a+h)h式中a,b−−矩形局部受压面积Al的边长;h,h1−−墙厚或柱的较小边长,墙厚;c−−矩形局部受压面积的为边缘至构件边缘的较小距离,当大于h时,应取h.

  1. 局部非均匀受压——梁端支承处砌体的局部受压
  2. 梁端的有效支承长度梁端支承在砌体上,梁端的压力将使砌体局部受压。由于梁在荷载作用下发生弯曲变形,梁端发生转动,

第44页:图4-17 梁端有效支承长度

(4-9)

图4-17 梁端有效支承长度则梁端下部砌体局部受压的应力和应:图4-17 梁端有效支承长度相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

变不是均匀分布的,梁端的支承长度将减小。砌体砌体受压后梁端与砌体的实际支承长度a0称为梁端有效支承长度,如

图4-17:图4-17 梁端有效支承长度相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

hcfa0=10式中hc—梁的截面高度,mm。当a0大于a时,取a=a0

  1. 梁端支承处砌体的局部受压承载力按下列公式计算:

第45页:图4-17 梁端有效支承长度(续)

A0Alψ=1.5−0.5N0=σ0AlAl=a0bψN0+Nl≤η.γ.fAl(4-10)(4-11)(4-12)(4-13)式中ψ−−上部荷载1的折减系数,当A0/Al大于等于3时,取ψ=0;N0−−局部受压面积内上部轴向力设计值;Nl−−梁端支承压力设计值;σ0−−上部荷载设计值产生的平均压应力设计值;η−−梁端底面压应力图形完整系数,取0.7;b−−梁的截面宽度,mm.45

第46页:图4-17 梁端有效支承长度(续)

【例4-4】 见教材322页。

  1. 梁端下设有垫块时支承处砌体局部受压承载力计算当梁端局部受压承载力不足时,在梁端下部设置垫块可使局部受压面积增大,以满足局部受压承载力。通常采用预制刚性垫块,即垫块高度tb≥180mm,且垫块挑出梁边的长度不大于垫块的高度。梁端下设预制

第47页:图4-17 梁端有效支承长度(续)

刚性垫块时,如

图4-18:图4-17 梁端有效支承长度(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

垫块下砌体的局部(4-14)受压承载力应按下式计算:N0+Nl≤ϕ.γ1Abf式中N0−−垫块面积Al上由上部荷载设计值产生的轴向力,N0=σ0Ab;ϕ−−垫块上的N0与Nl合力的影响系数,按教材俯表9−1确定;γ1−−垫块外砌体面积的有利影响系数γ1=0.8γ,但不小于1.0.局部抗压强度提高系数按式4-8计算,但应以垫块面积Ab代替Al,Ab=abbb,ab为垫块伸入墙内的长度bb为垫块的宽度。

在带壁柱墙的壁柱内设置预制刚性垫块时如

图4-18:图4-17 梁端有效支承长度(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

一般情况翼缘位于压应力较小处,对受力影响有限,47

第48页:图4-18 梁端下的预制垫块

图4-18 梁端下的预制垫块:图4-18 梁端下的预制垫块相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第49页:刚性方案房屋墙、柱的计算

  1. 屋面荷载作用时

图4-19 纵墙计算简图屋面荷载包括屋面恒荷载和屋面活荷载或:刚性方案房屋墙、柱的计算相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

雪荷载49故在计算A0时只取壁柱截面而不计翼缘部分。但从构造上要求壁柱上的垫块伸入墙内的长度不应小于120mm

4.6 刚性方案房屋墙、柱的计算

于刚性方案,一般取一个开间为计算单元。在荷载作用下,墙可视为上端不动铰支承于屋盖,下端嵌固于基础的竖向构件,其计算简图如

图4-19:刚性方案房屋墙、柱的计算相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

由于无侧移,两墙、柱可独立进行计算

第50页:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)

b它们以集中力的形式通过屋架或屋面梁作用于墙体顶部。轴向力Nl的作用点对墙体中心线存在偏心距,对屋架,Nl的作用点常位于屋架下弦端部节点中心处,一般距定位轴线150mm,如

图4-20:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

a;对屋面,Nl至墙内边缘的距离取保0.33a0,如

图4-20:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

图4-19:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

墙、柱内力按一次超静定梁求解,其结果如图4-21所示

图4-20 Nl作用点:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第51页:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)

  1. 风荷载作用风荷载由作用于屋面和墙面的两部分组成,屋面风荷载常简化为作用于墙、柱顶端的集中力。它直接通过屋盖传至横墙,再传给基础和地基,在纵墙内不产生内力。迎风墙面风荷载均化为沿高度均匀分布的线荷载。墙、柱内力图如

图4-22:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

图4-21 垂直荷载作用的内力图:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

图4-22 水平荷载作用内力图:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第52页:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)

  1. 墙体自重墙体的自重作用在截面的重心,对等截面墙、柱,不引起截面内力的附加弯矩;对阶梯墙,上阶柱自重对下阶柱各截面产生偏心力矩。在施工阶段应对其底端固定、上端自由进行承载力计算。
  2. 控制截面与内力组合在作承载力计算时,墙的截面宽度取窗间墙宽度。需复核的截面有柱的上端截面I-I、柱下端截面III-III和在水平均布荷载作用下的最大弯矩截面II-II,如

图4-19:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

截面I-I除竖向力为,还有弯矩作用,故既要验算偏心受压承载力,还要验算梁下砌体的局部受压承载力。截面III-III受有最大的轴向力和弯矩,需按偏心受压进行承载力验算。截面II-II需按相应的弯矩和轴力按偏心受压进行承载力验算

第53页:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)

2多层房屋承重纵墙的计算对于多层房屋,由于横墙既多又密,它与屋盖、楼盖、纵墙等构件组成空间受力体系,房屋的空间刚度很大,属于刚性方案。设计时,除验算房屋的高厚比为,还要验算承重墙、柱在控制截面处的承载力。

  1. 选取计算单元通常在纵墙中截取一段有代表性的、宽度等于一个开间的竖条墙、柱为计算单元,如

图4-23:刚性方案房屋墙、柱的计算(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

受荷范围取相邻两个开间的平均宽度。计算截面应按:有窗洞口时,取窗间墙宽度乘以墙厚;无窗窗洞口时,取一个开间宽度内的墙截面面积。对于带壁柱的墙,当壁柱间隔较大而层高较小时,计算截面宽度应按下式计算:

第54页:图4-23 多层房屋刚性方案计算简图

图4-23 多层房屋刚性方案计算简图:图4-23 多层房屋刚性方案计算简图相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第55页:图4-23 多层房屋刚性方案计算简(续)

s1,s2−−相邻两开间的宽度;b−−壁柱宽度;H−−层高.s=b+2H/3≤(s1+s2)/2

  1. 确定计算简图
  2. 计算简图在垂直荷载作用下,上述计算单元如同一竖向连续梁,屋盖、楼盖及基础顶面作为连续梁的支点。由于屋盖、楼盖中的梁或板伸入墙内搁置,致使墙的连续性受到削弱,截面能传递的弯矩很小,因此为简化计算,假定连续梁在屋盖、楼盖处为铰支承。墙、柱在每层层高范围内被简化为两端铰支的竖向构件,如

图4-23:图4-23 多层房屋刚性方案计算简(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

即可单独进行内力分析。各层高度可取相应的层高,但多层房屋的底层应取底层层高加上室内地面至基础顶面的高度

第56页:图4-23 多层房屋刚性方案计算简(续)

  • 构件承受的垂直荷载有:
  • 上面各层楼盖屋盖传来的横荷载、活荷载和墙体自重,作用在上一层墙柱截面的重心处。当上下层墙厚不同时,上层荷载对本层墙柱产生偏心。
  • 本层楼盖传来的垂直荷载,其作用点由实际情况二定。当楼盖梁搁置在砖墙上时,其作用点的位置应距墙内边缘为,如

图4-23:图4-23 多层房屋刚性方案计算简(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  • 本层墙体自重(包括窗自重),作用在本层墙体截面重心上。
  • 构件承受的水平荷载通常为风荷载。规范规定:刚性方案多层房屋只要满足以下要求时,可不考虑风荷载对墙柱内力的影响。

图4-240:图4-23 多层房屋刚性方案计算简(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第57页:图4-23 多层房屋刚性方案计算简(续)

  • 洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3;
  • 层高和总高不超过

表4-6 所规定的数值

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  • 屋面自重不小于0.8kN/m2。

表4-6

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刚性方案房屋的为墙不考虑风荷载影响的最大高度

第58页:图4-23 多层房屋刚性方案计算简(续)

当考虑风荷载时,计算简图为一竖向连续梁,屋盖、楼盖为连续梁的支承,并沿着墙高承受均布荷载,如

图4-25:图4-23 多层房屋刚性方案计算简(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 垂直荷载作用下的控制截面控制截面也称危险截面,它一般指内力较大截面承载力较小,有可能比其它截面先发生破坏的截面。只要危险截面的承载力满足要求,整个房屋墙体的承载力也必定得到保证。通常每层墙体的控制截面为截面

图4-25:图4-23 多层房屋刚性方案计算简(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

计算简图I-I、II-II,如

图4-23:图4-23 多层房屋刚性方案计算简(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

b。截面I-I位于墙顶部大梁或板底面,承受梁传来的支座反力,此截面弯矩最大,应按偏心受压计算承载力,并验算梁底部的局部受压

第59页:图4-23 多层房屋刚性方案计算简(续)

承载力。截面II-II位于墙底面,其弯矩为零,但轴力相对最大,应按轴心受压计算承载力。3多层房屋承重横墙的计算在横墙承重的刚性方案房屋中,其间距一般不大,空间刚度大。横墙除应满足高厚比要求为,还应按下列方法进行承载力计算。

  1. 选取计算单元和计算简图刚性方案房屋中,横墙一般承受屋盖楼盖直接传来的均布荷载,且很少开设洞口,因此,通常可取1m的横墙作为计算单元,每层横墙视为两端铰支的竖向构件,如

图4-26:图4-23 多层房屋刚性方案计算简(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

构件高度等于层高。但当顶层为坡顶时,顶层层高算至山墙尖高的1/2。底层算至基础顶面或等于一层层高加上300mm~500mm。横墙计算单元承受荷载的范围宽度取1m,纵向取相邻两侧各1/2开间。

其上的荷载包括:上层传来的

第60页:图4-26 横墙计算简图

图4-26 横墙计算简图:图4-26 横墙计算简图相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

图4-27 横墙上的荷载轴向力:图4-26 横墙计算简图相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

作用于上层横墙截面形心处;本层左右相邻两楼层传来的轴向力,作用在离墙为边缘0.4a0处;本层墙体的自重,作用在本层墙体截面重心处,如

图4-27:图4-26 横墙计算简图相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第61页:图4-26 横墙计算简图(续)

  1. 控制截面的承载力计算多承重横墙的控制截面,一般应取该层墙体的底部截面II-II,如

图4-26:图4-26 横墙计算简图(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

此处轴向力最大。若左右两开间不等或荷载不相同时,顶部截面I-I将产生弯矩,则需要验算此截面的偏心受压承载力。当为支承梁时,还须验算砌体的局部受压承载力。在多层房屋中,当横墙的砌体材料和墙的厚度相同时,可只验算最底层截面II-II的承载力。

当横墙的砌体材料和墙的厚度改变时,则应对改变处截面进行承载力验算

【例4-5】 教材324页。

第62页:砌体结构的构造要求

4.7 砌体结构的构造要求

  1. 砌块和砂浆的强度等级
  2. 一幢建筑物所用的砖,其强度等级应一致。每层墙体所用的砂浆的强度等级应相同。
  3. 五层及五层以上房屋的墙,以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级:
  4. 砖采用MU10;
  5. 砌块采用MU7.5;
  6. 石材采用MU30;
  7. 砂浆采用M5。
  8. 地面以下或防潮层以下的砌体,潮湿房间的墙,所用材料的最低强度等级应符合

表4-7 的要求

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  1. 室内地面以下,室外散水坡顶面以上的砌体内,应铺设防潮层。勒脚部位应采用水泥砂浆粉刷。
  2. 混凝土砌块墙体的下列部位,如未设圈梁或混凝土垫块,应采用不低于Cb20灌孔混凝土将孔洞灌实62:

第63页:表4-7 地面以下所用材料最低强度

  1. 搁栅、擦条和钢筋混凝土楼板的支承面下,高度不应小于200mm的砌体。
  2. 屋架、梁等构件的支承面下,高度不小于600mm,长度不应小于600mm的砌体。
  3. 挑梁的支承面下,距墙中心线每边不应小于300mm,高度不应小于600mm的砌体。

表4-7 地面以下所用材料最低强度等级

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第64页:砌体结构的构造要求(续)

  1. 墙体的联结和尺寸
  2. 填充墙隔墙应分别采取措施与周边构件可靠连接。
  3. 山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部,屋面构件应与山墙可靠拉结。
  4. 砌块砌体应分皮错缝搭砌,上下皮搭砌长度不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要求时,应在水平灰缝内设置不少于2根直径4mm的焊接钢筋网片。(横向钢筋的间距不宜大于200mm),网片每端均应超过该垂直缝,其长度不得小于300mm。
  5. 砌块墙与后砌隔墙交接处,应沿墙高每隔400mm在水平灰缝内设置不少于2根直径4mm,横向间距不大于200mm的焊接钢筋网,如

图4-28:砌体结构的构造要求(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 混凝土砌块房屋,宜将纵横墙交接处、距墙中心处每边不小于300mm范围内的孔洞,采用不低于Cb20

第65页:图4-28 钢筋网片

灌孔混凝土灌实,灌实高度应为墙身全高。

  1. 承重墙的独立砖柱截面尺寸不应小于240mm×370mm。毛石墙的厚度,不宜小于350mm。毛料石柱截面较小边长不宜小于400mm。当有振动荷载时,墙柱不宜采用毛石砌筑。
  2. 在砌体中留槽洞及埋设管道时,应遵守下列规定:
  3. 不应在截面长边小于500mm的承重墙体、独立柱内埋设管线。
  4. 不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽,无法避免时,应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力。对受力较小或未灌孔的砌块砌体,允许在墙体的竖向孔洞中设置管线。

图4-28 钢筋网片:图4-28 钢筋网片相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第66页:图4-28 钢筋网片(续)

40mm,但板端缝宽不小于80mm,灌缝混凝土不宜低于66

  1. 墙体和屋盖、楼盖的联结
  2. 跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁,应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块;当墙中设有圈梁时,垫块与圈梁宜浇成整体。
  3. 对砖砌体为4.8m。
  4. 对砌块和料石砌体为4.2m。
  5. 对毛石砌体为3.9m。
  6. 当梁跨度大于或等于下列数值时,其支承处宜加设壁柱,或采取其他加强措施:
  7. 对240mm厚的砖墙为6m,对180m厚的砖墙为4.8m。
  8. 对砌块、料石墙为4.8m。
  9. 预制钢筋混凝土板的支承长度,在墙上不宜小于100mm;在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm;当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝时,其支承长度可为C20。

第67页:图4-28 钢筋网片(续)

  1. 支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于或等于下列数值的预制梁的端部。应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固。
  2. 对砖砌体为9m。
  3. 对砌块和料石砌体为7.2m。2砌体结构构件的抗震设计
  4. 一般规定
  5. 多层房屋的层数和高度应符合下列要求。
  6. 一般情况下,房屋的层数和总高度不应超过

表4-8 的规定

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  1. 对医院、教学楼等及横墙较少(同一楼层内开间大于4.2m的房间占该层总面积的40%以上)的多层砌体房屋,总高度应比

表4-9 的规定降低3m

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层数相应减少一层;各层横墙很少的多层砌体房屋,还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数

第68页:图4-28 钢筋网片(续)

  1. 横墙较少的多层砖砌体住宅楼,当按规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时,其高度和层数应允许仍按

表4-9 的规定采用

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表4-9 房屋的层数和总高度限值

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第69页:图4-28 钢筋网片(续)

  1. 普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高,不应超过3.6m;底部框架一抗震墙房屋的底部和内框架房屋的层高,不应超过4.5m。
  2. 多层砌体房屋的总高度和总宽度的最大比值,宜符合

表4-10 的要求

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表4-10 房屋最大高寛比

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  1. 房屋抗震横墙间距,不应超过

表4-11 的要求

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  1. 房屋中的砌体墙段的局部尺寸限值,宜符合

表4-12 的要求

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第70页:表4-11 房屋抗震横墙最大间距

表4-11 房屋抗震横墙最大间距

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表4-12 房屋的局部尺寸限值

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第71页:多层砌体房屋的结构体系

  • 多层砌体房屋的结构体系,应符合下列要求。
  • 应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。
  • 纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀
  • 房屋有下列情况之一时宜设防震缝,缝两侧均应设置墙体,缝宽应根据烈度和房屋高度确定,可采用50~100mm。
  • 房屋立面高差在6m以上;
  • 房屋有错层,且楼板高差较大;
  • 各部分结构刚度、质量截然不同。
  • 楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。
  • 烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体;当墙体被削弱时,应对墙体采取加强措施;不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱及出屋面的烟囱。
  • 不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。

第72页:地震区的混凝土砌块

  1. 地震区的混凝土砌块、石砌体结构构件的材料,应符合下列规定。
  2. 混凝土砌块砌筑砂浆的强度等级不应低于Mb5.0;配筋砌块砌体剪力墙中砌筑砂浆的强度等级不应低于24Mb10。
  3. 料石的强度等级不应低于MU30,砌筑砂浆的强度等级不应低于M5。
  4. 多层砖房抗震构造措施
  5. 多层普通砖、多孔砖房,应按下列要求设置现浇钢筋混凝土构造柱。
  6. 构造柱设置部位,一般情况下应符合

表4-14 的要求

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  1. 外廊式和单面走廊式的多层房屋,应根据房屋增加一层后的层数,按

表4-13 的要求设置构造柱

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且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理

第73页:地震区的混凝土砌块(续)

  1. 教学楼、医院等横墙较少的房屋,应根据房屋增加一层后的层数,按

表4-13 的要求设置构造柱

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当教学楼、医院等横墙较少的房

表4-13 砖房构造柱设置要求

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第74页:地震区的混凝土砌块(续)

屋为外廊式或单面走廊式时,应按

  1. 要求设置构造柱,但6度不超过四层、7度不超过三层和8度不超过二层时,应按增加二层后的层数对待。
  2. 多层普通砖、多孔砖房屋的构造柱应符合下列要求。
  3. 构造柱最小截面可采用240mm×180mm,纵向钢筋宜采用2根直径12mm,箍筋间距不宜大于250mm,且在柱上下端宜适当加密;7度时超过六层、8度时超过五层和9度时,构造柱纵向钢筋宜采用4根直径14mm,箍筋间距不应大于200mm;房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。
  4. 构造柱与墙连接处应砌马牙搓,并应沿墙高每隔500mm设2根直径6mm拉结钢筋,每边伸入墙内不宜小于1m,见

图4-29:地震区的混凝土砌块(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第75页:图4-29 构造柱示意图

图4-29 构造柱示意图:图4-29 构造柱示意图相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第76页:图4-29 构造柱示意图(续)

  1. 构造柱与圈梁连结处,构造柱的纵筋应穿过圈梁,保证构造柱纵筋上下贯通。
  2. 构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下500mm,或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。
  3. 房屋高度和层数接近

表4-9 的限值时

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纵、横墙内构造柱间距尚应符合下列要求:

  • 横墙内的构造柱间距不宜大于层高的二倍;下部1/3楼层的构造柱间距适当减小;
  • 当外纵墙开间大于3.9m时,应另设加强措施。内纵墙的构造柱间距不宜大于4.2m。
  • 多层普通砖、多孔砖房屋的现浇钢筋混凝土圈梁设置应符合下列要求。
  • 装配式钢筋混凝土楼、屋盖或木楼、屋盖的砖房,横墙承重时应按

表4-14 的要求设置圈梁

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纵墙承重时每层均应设置圈梁,且抗震横墙上的圈梁

第77页:表4-14 砖房现浇钢筋混凝土圈梁设

间距应比表内要求适当加密。

表4-14 砖房现浇钢筋混凝土圈梁设置要求

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  1. 多层普通砖、多孔砖房屋的现浇钢筋混凝土圈梁设置应符合下列要求。
  2. 装配式钢筋混凝土楼、屋盖或木楼、屋盖的砖房,横墙承重时应按

表4-14 的要求设置圈梁

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纵墙承重时每层均应设置圈梁,且抗震横墙上的圈梁间距应比表内要求适当加密

  1. 现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖与墙体有可靠连接的房屋,应允许不另设圈梁,但楼板沿墙体

第78页:表4-14 要求的问距内无横墙时

周边应加强配筋并应与相应的构造柱可靠连接。

  1. 多层普通砖、多孔砖房的现浇钢筋混凝土梁构造应符合下列要求。
  2. 圈梁应闭合,遇有洞口圈梁应上下搭接。圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底,如

图4-30:表4-14 要求的问距内无横墙时相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

图4-30 圈梁位置:表4-14 要求的问距内无横墙时相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 圈梁在

表4-14 要求的问距内无横墙时

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应利用梁或板缝中配筋代替圈梁

  1. 圈梁的截面高度不应小于120mm,配筋应符合

表4-15 的要求

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当地基为软弱粘土、液化土、新近填土

第79页:表4-15 砖房圈梁配筋要求

或严重不均匀土时,基础圈梁截面高度不应小于180mm配筋不应少于4120。

表4-15 砖房圈梁配筋要求

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  1. 多层普通砖、多孔砖房屋的楼、屋盖应符合下列要求。
  2. 现浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵、横墙内的长度,均不应小于120mm。
  3. 装配式钢筋混凝土楼板或屋面板,当圈梁未设在板的同一标高时,板端伸进外墙长度不应小于120mm,79

第80页:图4-29 构造柱示意图(续)

8mm。

  1. 当板的跨度大于4.8m并与外墙平行时,靠外墙的预制板侧边应与墙或圈梁拉结。
  2. 房屋端部大房间的楼盖,8度时房屋的屋盖和9度时房屋的楼、屋盖,当圈梁设在板底时,钢筋混凝土预制板应相互拉结,并应与梁、墙或圈梁拉结。
  3. 楼、屋盖的钢筋混凝土梁或屋架应与墙、柱(包括构造柱)或圈梁可靠连接,梁与砖柱的连接不应削弱柱截面,各层独立砖柱顶部应在两个方向均有可靠连接。7)7度时长度大于7.2m的大房间,及8度和9度时,外墙转角及内外墙交接处,应沿墙高每隔500mm配置26拉结钢筋,并每边伸入墙内不宜小于1m,见

图4-31:图4-29 构造柱示意图(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第81页:图4-31 墙内拉结筋

  1. 楼梯间应符合下列要求。
  2. 限制度时,顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔500mm设26通长钢筋;9度时其他各层楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置60mm厚的钢筋混凝土带或配筋砖带,其砂浆强度等级不应低于M7.5,纵向钢筋不应少于210。

图4-31 墙内拉结筋:图4-31 墙内拉结筋相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 8度和9度时,楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm,并应与圈梁连接。
  2. 装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接;不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖胁插入墙体的楼梯,不应

第82页:图4-31 墙内拉结筋(续)

采用无筋砖砌栏板。

  1. 突出屋顶的楼、电梯间,构造柱应伸到顶部,并与顶部圈梁连接,内外墙交接处应沿墙高每隔500mm设26拉结钢筋,并每边伸人墙内不应小于lm。
  2. 坡屋顶房屋的屋架应与顶层圈梁可靠连接,檩条或屋面板应与墙及屋架可靠连接,房屋出叫檐口瓦应与屋面构件锚固8度和9度时,顶层内纵墙顶宜增砌支承山墙的踏步式墙垛。
  3. 门窗洞处不应采用无筋砖过梁;过梁支承度,6~8度时不应小于240mm,9度时不应小于300mm。
  4. 预制阳台应与圈梁和楼板的现浇带可靠连接,见

图4-32:图4-31 墙内拉结筋(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 后砌的非承重砌体隔墙应沿墙高每隔500mm配置

第83页:图4-32 阳台锚固

图4-32 阳台锚固:图4-32 阳台锚固相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第84页:表4-9 规定限值

26拉结钢筋与承重墙或柱拉结,并每边伸入墙内不应小于500mm;8度和9度时,长度大于5m的后砌隔墙,墙顶尚应与楼板或梁拉结。

  1. 同一结构单元的基础(或桩承台),宜采用同一类型的基础,底面宜埋置在同一标高上,否则应增设基础圈梁并应按1:2的台阶逐步放坡。
  2. 横墙较少的多层普通砖、多孔砖住宅楼的总高度和层数接近或达到

表4-9 规定限值

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  1. 房屋的最大开间尺寸不宜大于6.6m。
  2. 同一结构单元内横墙错位数量不宜超过横墙总数的1/3,且连续错位不宜多于两道;错位的墙体交接处应增设构造柱,且楼、屋面板应采用现浇钢筋混凝土板。
  3. 横墙和内纵墙上洞口的宽度不宜大于1.5m;

第85页:图4-32 阳台锚固(续)

外纵墙上洞口的宽度不宜大于2.1m或开间尺寸的一半;且内外墙上洞口位置不应影响内外纵墙与横墙的整体连接。

  1. 所有纵横墙均应在楼、屋盖标高处设置加强的现浇钢筋混凝土圈梁;圈梁的截面高度不宜小于150mm上下纵筋各不应少于外10,箍筋不小于仰,间距不大于310。
  2. 所有纵横墙交接处及横墙的中部,均应增设满足下列要求的构造柱:在横墙内的桂距不宜大于层高,在纵墙内的柱距不宜大于4.2m,最小截面尺寸不宜小于240mm×240mm,配筋宜符合

表4-16 的要求

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  1. 同一结构单元的楼、屋面板应设置在同一标高处。
  2. 房屋底层和顶层的窗台标高处,宜设置沿纵横墙通长的水平现浇钢筋混凝土带;其截面高度不小于

第86页:表4-16 墙设构造柱的纵筋和箍筋设

60mm,宽度不小于240mm,纵向钢筋不少于36。3防止或减轻墙体开裂的主要措施

  1. 开裂部位

表4-16

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墙设构造柱的纵筋和箍筋设置要求经常发生在房屋的高度、重量、刚度有较大变化处;地质条件剧变处;基础底面或埋深变化处;房屋平面形状复杂的转角处;整体式屋盖或装配式屋盖房屋顶层的墙体,见

图4-33:表4-16 墙设构造柱的纵筋和箍筋设相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

其中尤以纵墙的两端和楼梯间为甚

第87页:图4-33 裂缝的位置

  1. 开裂原因开裂原因有二:一是由于温度变化引起的,钢筋混凝土线膨胀系数α=1.0×105,砖墙线膨胀系数α=0.5×105;二是由于地基不均匀沉降引起的。

图4-33 裂缝的位置:图4-33 裂缝的位置相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第88页:图4-33 裂缝的位置(续)

  1. 防止墙体开裂的主要措施
  2. 为了防止或减轻房屋在正常使用条件下,由温差和砌体干缩引起的墙体竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝。伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。伸缩缝的间距可按

表4-17 采用

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  1. 为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝,可根据情况采取下列措施。
  2. 屋面应设置保温层、隔热层。
  3. 屋面保温(隔热)层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝,分隔缝间距不宜大于6m,并与女儿墙隔开,其缝宽不小于30mm。
  4. 采用装配式有模体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖。
  5. 在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置

第89页:表4-17 砌体房屋伸缩缝的最大间距

表4-17 砌体房屋伸缩缝的最大间距

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第90页:水平滑动层

水平滑动层,滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等;对于长纵墙,可只在其两端2~3个开间内设置,对于横墙可只在其两端各L/4范围内设置(L为横墙长度)。

  1. 顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁,并沿内外墙拉通,房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋。
  2. 顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片(纵向钢筋不宜少于24横筋间距不宜大于200mm)或26钢筋,钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小于1m,见

图4-34:水平滑动层相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

图4-34 挑梁末端钢筋网或钢筋:水平滑动层相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第91页:水平滑动层(续)

  1. 顶层墙体有门窗洞口时,在过梁上的水平灰缝内设置2~3道焊接钢筋网片或26钢筋,并应伸入过梁两端墙内不小于600mm。
  2. 顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M5。
  3. 女儿墙应设置构造柱,构造柱间距不宜大于4m,构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇钢筋混凝土压顶整浇在一起。
  4. 房屋顶层端部墙体内适当增设构造柱。
  5. 为防止或减轻房屋底层墙体裂缝,可根据情况采取下列措施。
  6. 增大基础圈梁的刚度。
  7. 在底层的窗台下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片或26钢筋,并伸入两边窗间墙内不小于600mm。

第92页:水平滑动层(续)

  1. 采用钢筋混凝土窗台板,窗台板嵌入窗间墙内不小于600mm。
  2. 墙体转角处和纵横墙交接处宜沿竖向每隔400~500mm设拉结钢筋,其数量为每120mm墙厚不少于16或焊接钢筋网片,埋入长度从墙的转角或交接处算起,每边不小于600mm,见

图4-35:水平滑动层(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

  1. 对灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结砖,宜在各层门、窗过梁上方的水平灰缝内及窗台下第一和第二道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或26钢筋;

图4-35 墙体拉结筋:水平滑动层(续)相关示意图,配合本页文字理解其构造与受力关系。

第93页:水平滑动层(续)

焊接钢筋网片或钢筋应伸入两边窗间墙内不小于600mm。当灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结砖实体墙长大于5m时,宜在每层墙高度中部设置2~3道焊接钢筋网片或36的通长水平钢筋,竖向间距宜为500mm。

  1. 为防止或减轻混凝土砌块房屋顶层两端和底层第一、第二开间门窗洞处的裂缝,可采取下列措施。
  2. 在门窗洞口两侧不少于一个孔洞中设置不小于时12钢筋,钢筋应在楼层圈梁或基础锚固,并采用不低于Cb20灌孔混凝土灌实。
  3. 在门窗洞口两边的墙体的水平灰缝中,设置长度不小于900mm、竖向间距为400mm的24焊接钢筋网片。

第94页:水平滑动层(续)

  1. 在顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁,窗台梁的高度宜为块高的模数,纵筋不少于410、箍筋6@200,Cb20混凝土。
  2. 当房屋刚度较大时,可在窗台下或窗台角处墙体内设置竖向控制缝,在墙体高度或厚度突然变化处也宜设置竖向控制缝,或采取其他可靠的防裂措施。竖向控制缝的构造和嵌缝材料应能满足墙体平面外传力和防护的要求。
  3. 灰砂砖、粉煤灰砖砌体宜采用粘结性好的砂浆砌筑,混凝土砌块砌体应采用砌块专用砂浆砌柱。思考题
  4. 目前我国常用的块材有哪几类?
  5. 砂浆按其组成分为哪几种?

第95页:水平滑动层(续)

  1. 混合结构房屋承重方案有哪几种?各有什么特点?
  2. 房屋静力计算方案有有哪几种?
  3. 刚性和刚弹性方案房屋的横墙应符合那些要求?
  4. 为什么验算墙柱的高厚比?
  5. 局部受压破坏有那几种形态?
  6. 独立的砖柱最小截面尺寸是多少?构造柱最小截面尺寸是多少?
  7. 墙体开裂的主要原因是什么?
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