建筑工程砌体结构培训PPT课件.pptx

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1、砌体结构,砌体 是把块体(包括粘土砖、空心砖、砌块、 石材等)和砂浆通过砌筑而成的结构材料。,砌体结构 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。,砌体材料性能特点:抗压强度远大于抗拉、抗剪强度。,一、定义,二、砌体结构的分类1、砖结构2、石结构3、砖混结构(混合结构): 竖向承重构件 由砖、石、砌块砌筑 水平承重构件 RC(或PC)屋面、楼面。,三、砌体结构的特点 优点:降低造价、耐火性好、耐久性较好;隔热隔 声好;对施工技术要求低; 缺点:强度低、抗震性能差、施工费时、占用良田。,国家墙材政策: 2003年,160个大中城市禁用粘土砖(0以下除外)。,砌体材料及

2、砌体力学性能,一、砌体材料,块材,1.烧结砖(1)烧结普通砖(2)烧结多孔砖2.非烧结硅酸盐砖(包括蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖 ),3.砌块原料:普通混凝土、加气混凝土或轻骨料混凝土主规格尺寸:390190190mm空心率:20%50%强度等级: MU20、MU15、MU10、MU7.5、 MU5,4.石材 分类:(按容重)重质岩石、轻质岩石 (按外形规则程度)可分为料石和毛石强度等级: MU100、MU80、MU60、MU50 MU20七级,砂浆,2. 砂浆作用(1)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;(3)填实块体之间的缝隙,提高砌体的保

3、温和防水性能, 增强墙体抗冻性能,1、定义:由一定比例的胶凝材料(石灰、水泥等)和细 骨料(砂)和水配制而成的砌筑材料。,3. 砂浆分类 1)水泥砂浆 ;2)混合砂浆; 3)非水泥砂浆(石灰、粘土砂浆),4.要求:强度、和易性、保水性。,无筋砌体 仅由块体和砂浆组成的砌体。 1. 砖砌体砌筑方法:一顺一丁、梅花丁和三顺一丁施工严禁:不同强度等级砖块混用 墙体尺寸:240mm(一砖)、370mm(一砖半)、 490mm(二砖)、620mm(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,37墙的几个砌法,2. 砌块砌体墙体尺寸:190、200、240、290 mm砌

4、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。,3. 石砌体(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。,配筋砌体 在砌体中设置了钢筋或钢筋混凝土材料的砌体。 1. 配筋砖砌体,2.配筋砌块砌体,砖砌体以受压破坏为主。,三、砌体的受压性能,砌体抗压强度低于块体材料强度,1、砌体受压试验研究 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.

5、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。,3、影响砌体抗压强度的因素(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)砌筑质量 灰缝的厚度:灰缝的厚度太厚或太薄都会

6、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。,四、 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

7、灰缝(水平灰缝)中砂浆 与块体的粘结力。,2.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,3.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,第三章 砌体结构的计算方法和计算指标(自学),一、计算方法,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,二、计算指标,砌体的抗压强度标准值:具有95%保证率的抗压强

8、度值,查规范,砌体的抗压强度设计值:,龄期为28d砌体毛截面强度的设计值,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。,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 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,砌体短柱轴心受压时,Nu0=Af,无筋砌体适用范围:墙、柱等受压构件,一、

9、无筋砌体单向偏心受压构件 1、受压构件截面应力分析,(与材料力学基本相同),材料力学中的偏压短柱,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.,结论:材料力学计算方法不适用。,Nu0Nu1Nu2Nu3 ;有效受压区面积不同。截面应力分布特点为曲线,且,f123,砌体长柱偏心受压:,Nu= Af,砌体长柱轴心受压:,砌体短柱偏心受压:, e/i关系曲线,2.影响受压构件承载力的因素,(1)偏心矩 e=M/N (M、N取设计值) e:受拉应力 出现水平裂缝,受压区面积 构件刚度稳定性 承载力,规范规定e0.6y。 (y为截面重心到受压边缘的距离),(2)高厚比 =H0/h

10、 H0-受压构件的计算高度(查表4-1) H0与什么因素有关? 表中构件高度H如何取值? h- 对矩形截面,取偏心方向的边长(偏心受压时); 取较小边长(轴心受压时)。 对T形截面(如壁柱), h采用折算厚度hT (hT =3.5i),3 时,为短柱;3时,为长柱。,受压构件的计算高度H0,注:1、表中Hu为变截面柱的上段高度,Hl 为变截面柱的下段高度。 2、对于上端为自由端的构件, H0 =2H; 3、独立砖柱,无柱间支撑时,柱在垂直排架方向的H0应按表中数值乘以1.25后采用。 4、s-房屋横墙间距。,3.受压构件承载力的计算公式 (1)计算公式 NNu Nu= f A 式中: N荷载产

11、生的轴向压力设计值 Nu受压承载力设计值 f砌体抗压强度设计值(注意强度调整系数a ) A受压构件的截面面积 高厚比和轴向力偏心矩对受压构件承载 力的影响系数(查表4-3),对于轴心受压构件: 的取值:当砂浆强度等级M5时, 0.0015; 当砂浆强度等级为M2.5时, 0.002; 当砂浆强度为零时, 0.009。计算 时,要乘以修正系数 : 烧结普通砖、烧结多孔砖砌体为1.0; 混凝土小型空心砌块砌体1.1; 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石和半细料石砌体1.2; 粗料石和毛石砌体1.5。,对于偏心受压构件: 当3时(不计影响), 当3时, 取值同,(2)设计注意 公式适用条件:e0.6y

12、; 对矩形截面,当偏心方向为长边(h)时,还应对短边 (b)方向按轴心受压验算。,4.砌体结构设计的荷载效应组合 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。 (2)由可变荷载控制: S=1.2恒+1.4活,三.例题分析 例1 某轴心受压柱,bh=370490mm,采用MU10粘土砖和M7.5混合砂浆砌筑,柱顶作用标准值G0k=108kN,Q0k=40kN,H0=H=3500mm,试验算其受压承载力。 解:(1) 基本参数 f=1.69N/mm2 (查表3-3) A=0.370.49

13、=0.1813m20.3m2, a=0 .7+A=0.7+0.1813=0.8813,(2) 影响系数 = H0/h=1.03500/370=9.46,(砂浆强度M5,=0.0015),(3)承载力验算 取柱底为控制截面(柱底轴力比柱顶轴力大) 柱自重标准值:G1k=0.370.493.519=12.06kN (砖砌体自重密度为19kN/m3) 按恒荷载控制:N1=1.35(108+12.06)+1.040=202.1kN 按活荷载控制:N2=1.2(108+12.06)+1.440=200.1kN N=(N1,N2)max=N1=202.1kN Nu= (a f ) A =0.882(0.8

14、8131.69)0.1813106 =238.2kNN=202.1kN (安全),例2 在例题1中柱顶长边方向作用设计值为M=11.15kNm的 弯矩,按恒载控制的组合计算,其它条件不变,试验 算柱顶截面受压承载力。解:(1)基本参数同上 (2)影响系数 柱顶轴力设计值: N=1.35108+1.040=185.8kN e=M/N=11.15/185.8=0.060m = H0/h 1.03500/4907.14 e/h=60/490=0.122,改进措施:提高砂浆强度等级M7.5为M10; 或加大截面尺寸为bh=490490mm; 或采取降低偏心矩或配置钢筋的措施。,(3) 柱顶承载力验算

15、长边方向承载力验算(偏心受压) N=185.8kN, M=11.15kN.m 则Nu= (af )A =0.672(0.88131.69)0.1813106 =181.5kN N=185.8kN (不安全),短边方向(轴心受压)承载力验算(略),作业: 1.某柱,bh=370490mm,采用MU10 砖和M7.5混合砂浆砌筑,柱顶作用轴 向力标准值如右图所示,试按活荷载 控制验算柱顶截面的受压承载力。 (H0=1.0H, 用公式计算。),2.某轴心受压柱,柱顶作用轴向力设计值 195kN,柱高5.1m,H0=1.0H,采用MU10砖和M5混合砂浆砌 筑,砖砌体自重密度为19kN/m3,试确定柱

16、截面尺寸(按恒荷 载控制),要求安全、经济并符合常规砖墙厚度尺寸。,砖、石、砌块砌成墙、柱 竖向承重构件 砖混结构 钢筋砼或预应力砼屋(楼)盖 水平承重构件 (混合结构) 竖向荷载和水平荷载的传递? 墙体占总重的60,占总造价的40。一、 结构布置方案 满足建筑、工艺要求,按重力荷载的主要传递方向分为:1.横墙承重方案 荷载传力路线: 板 横墙 基础(见图) 适用范围: 适用于小开间,如宿舍、住宅等。 特点:横墙间距较小、较密,使房屋的空间刚度大,侧向抗 震、 抗风能力强;楼盖布置简单、节约钢材和水泥。,第七章 砖混结构房屋的墙体设计,横墙承重,纵墙承重,纵横墙承重,2.纵墙承重方案 荷载传力

17、路线: 板 梁 纵墙 基础(见图) 适用范围: 适用于大空间,如单层厂房、食堂等。 特点: 纵墙可能存在开洞与承载的矛盾,可设置壁柱或构 造柱;横墙少,侧向刚度弱;楼屋盖造价较大。 3.纵横墙承重方案 荷载传力路线: 板 梁 纵墙/横墙 基础(见图) 适用范围:适用于办公楼、教学楼、实验楼等。 特点: 综合横、纵墙承重的优点,建筑平面布置灵活,空间 刚度较好,但纵墙缺陷仍可能存在。,4.内框架承重方案 荷载传力路线:板(次梁) 主梁 柱/外纵墙 基础 适用范围:适用于空间较大的房屋,如旅馆、商店等。 特点: 横墙较少,房屋的空间刚度较差。5.底部框架结构 适用范围: 适用于建筑功能底部与上部不

18、同的房屋。 特点: 底部为钢筋混凝土框架结构,空间较大,抗侧刚 度较差,抗震设计时限两层;上 部为砌体结构, 抗侧刚度较大。(上刚下柔结构),二、 砌体结构的静力计算方案目的:确定空间结构的计算模型 1.概述 均布水平作用的传递(1)不设山墙 平面传力体系: 水平荷载 纵墙 基础 ; 空间作用为零, 按平面单元计算。,(2)设山墙空间传力体系: 水平荷载 纵墙 纵墙基础 地基 屋面水平梁 山墙 山墙基础 具有空间作用,空间工作性能较强。,2.砌体结构的静力计算方案(1)弹性方案:空间刚度近似为零,仅用于单层;(2)刚性方案:空间刚度近似为无穷大,墙顶水平位移0;(3)刚弹性方案:空间刚度介于上

19、述两者之间。 注:非抗震设计时,静力计算方案的选择:单层不限; 多层可采用刚性、刚弹性方案及上柔下刚结构方案 (即底层刚性、上层刚弹性)。,3.影响砌体结构空间刚度的因素(1)屋盖自身平面内的刚度(分类) 刚性屋盖:现浇、装配式钢筋混凝土屋盖或楼盖; 中等刚性屋盖:有檩钢筋混凝土屋盖或楼盖; 柔性屋盖:木、轻钢屋盖。(2)山墙或横墙的间距(屋面水平梁的跨度、刚度)(3)山墙或横墙自身平面内的刚度(洞口、墙厚、墙长) 刚性和刚弹性横墙应符合下列要求: 横墙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

20、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。,房屋的静力计算方案 (规范表4.2.1),注:1、表中s为横墙间距,其长度单位为m ; 2、对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋,应按弹性方案考虑。,三、墙柱高厚比验算 目的: 保证构件在荷载作用下的稳定,在满足强度要求的同时具 有足够的稳定性; 通过高厚比控制,使墙、柱有足够刚度,避免出现过大的 侧向变形; 保证施工中安全。 验算要求: H0/h121.影响墙柱允许高厚比的因素 (1)砂浆强度等级:砂浆强度等级越高,墙柱的越大.,墙柱的允许高厚比 值,(2)砌体类型(墙、柱);(3)构件重要性:非承重墙的修正系

21、数11.0, 1根据墙的厚度按下列规定采用: h =240mm ; 1 =1.2; h =90mm ; 1 =1.5; 240mm 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

22、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:h壁柱间墙厚(矩形截面) H0按刚性方案,且按相

23、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),四、例题分析 例题7 某砌体结构单层食堂,跨度15m,柱距3.6m,总长36m,纵墙窗bh1.83.6m,檐口标高5m ,采用MU10砖和M5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)(1)纵墙静力计算方案 查表5-1,2类屋盖, 20s3648, 刚弹性方案。(2)整片墙的高厚比验算 高厚比 T形截面折算厚度hT432mm(过程略) H0.55.05.5m 查表4-1,无吊车、单跨、刚弹性方案,H01.2H1.25.56.6m H0/hT6.6/0.43215.3

24、 允许高厚比 查表5-4,M5、墙,24,210.4bs/s10.41.8/3.60.80.7(可取) 121.00.82419.215.3(可以)(3)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4-1,ss3.6mH5.5m, H00.6s0.63.62.16m H0/h2.16/0.249121.00.82419.2 (可以)例题8 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 查表5-1,2类屋盖,s1520,刚性方案。 (2)整片墙的高厚比验算 高厚比 T形截面折算厚度hT348 mm(过程略) 墙高(算至壁柱顶)H0.55.05tg18.4

25、57.17m 查表4-1,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 2=10.4bs/s=10.43/15=0.920.7(可取) 12=1.00.9224=22.08=21.36(可以) (3)壁柱间墙的高厚比验算(矩形截面、刚性方案) 墙高H=(0.55.07.5/3)7.17/2 =7.585ms=s=5m 查表4-1,sH,H0=0.6s=0.65=3.0m =H0/h=3.0/0.2412.5 210.4bs/s10.43/5=

26、0.760.7(可取) 12=1.00.7624=18.24=12.5(可以),五、 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

27、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e218512065mm,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

28、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(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:见教材图,4.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

29、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)。,(二)横墙的计算,七、砌体结构的构造要求,1、一般构造要求(了解),承重独立砖柱的截面尺寸不应小于240mm370mm。毛石墙的厚度不宜小于350mm,毛料石柱较小边长不宜小于400mm。当有振动荷载时,墙柱不宜采用毛石砌体。 屋架跨度大于6m或梁跨度分别大于4.8m(砖砌体)、4.2m(砌块和料石砌体)、3.9m(毛石砌体)时,应在其支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块。当墙中有圈梁时,垫块宜与圈梁浇成整体。厚度240mm墙上梁的跨度大于或等于6m、砌块或料石墙以及厚度小于240

30、mm砖墙上梁的跨度大于或等于4.8m时,宜在梁支座下设壁柱或构造柱,或采取其他加强措施。,砌块墙与后砌隔墙交接处,应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片。,砌块砌体应分皮错缝搭砌,上下皮搭砌长度不得小于90mm。不满足上述要求时,应在水平灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片 (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。,2、防止或减轻墙体开裂的主要措施,a) 温度裂缝,(b) 沉降裂缝,砌体房屋常见裂缝形态,裂缝对房屋性能的影响: 外观 防水、防渗、保温性能 整体性、承载能力、耐久性和抗震性能,裂缝形成原因 设计 施工 材料 干

31、缩裂缝 环境温度变化 温度裂缝 地基不均匀沉降 沉降裂缝,防止或减轻墙体开裂的原理 合理的结构布置 加强房屋结构的整体刚度 设置沉降缝 设置收缩缝,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“防、放、抗”措施: 为减少屋面与顶层墙体温差,防止墙顶产生裂缝,屋面应设置保 温、隔热层。 为释放或降低温差应力,屋面保温(隔热)层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝。,在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑 动层,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,第八章 圈梁、过梁、挑梁和墙梁,一、圈梁,圈梁作用 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

32、裂 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,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,纵横墙连接处现浇圈梁构造,现浇圈梁的连接构造,封闭环状,h120,主筋410,箍筋间距300,二、过梁,作用:承受洞口之上的荷载过梁分类:(1)钢筋混凝土过梁(2)砖砌过梁:钢筋直径5mm,间距120mm,根数2,砂浆层厚度30mm 钢筋砖过梁 砖砌平拱过梁:砂浆M5 砖砌弧拱过梁,a.钢筋混凝土过梁,b.钢筋砖过梁,c.砖砌平拱过梁,d.砖砌弧拱过梁,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)钢筋砖过梁:三铰拱(钢筋受拉,上部墙体受压),a.砖砌平拱b.钢筋砖过梁,

33、过梁的破坏形态,过梁三种破坏: 跨中截面受弯破坏 (竖向裂缝) 支座附近受剪破坏 (阶梯形斜裂缝) 过梁支座滑动破坏 (在墙端水平裂缝),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”的有效高度较大; 外部荷载很大 时,有内拱用。,1梁、板荷载 对砖和砌块砌体,当梁、板下的墙体高度hwln时(ln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hwln时,可不考虑 梁、板荷载。2墙体荷载 (1)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 算;当hwln/3时, 应按高度为ln/3墙体的均布自重计算; (

34、2)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 计算;当hwln/2时, 应按高度为ln/2墙体的均布自重计算。,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,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:挑梁是埋置于砌体中的悬挑受力构件。适用范围:房屋雨篷、阳台和悬挑楼梯,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

35、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l1

36、2.2hb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,l3,l3,(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o; (2)VmaxV0,位于墙边缘。 5.挑梁的构造 墙内嵌入段(托梁):l11.0l(中间层);l12.0l(顶层) 纵向受力钢筋伸入梁尾端的面积0.5As,212,其余钢筋伸 入支座的锚固长度2l1/3。,THE END,

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