第六章砌体2承载力计算及构造
砌体结构课程设计
本节课程将着重进行以下方面的教学:
1.砌体结构设计案例解析,分析不同类型砌体结构的设计方法和步骤;
2.砌体结构设计中常见问题的识别与解决策略;
3.砌体结构非线性分析的基本原理和方法;
4.砌体结构设计中考虑施工便利性和现场条件的.砌体结构设计中的安全性与美观性平衡。
砌体结构课程设计
一、教学内容
本章节内容依据《土木工程基础》教材第六章“砌体结构”设计。主要内容包括:
1.砌体结构的基本概念与分类;
2.砌体结构的材料及强度要求;
3.砌体结构的受力特点与破坏形式;
4.砌体结构的基本构件及其构造要求;
5.砌体结构的抗震设计原则;
6.砌体结构施工图识读与分析。
本章节内容紧密结合教材,旨在使学生掌握砌体结构的基本知识,具备分析和解决实际工程问题的能力。
3.砌体结构节能设计原则,分析保温隔热材料的选择与应用;
4.砌体结构声学设计考量,探讨隔声、吸声等处理方法;
5.砌体结构抗震设计的最新发展和提高抗震性能的措施;
6.砌体结构设计中的风险评估与管理,包括成本控制、进度安排等。
教学内容将帮助学生掌握砌体结构设计的精细化管理,提高设计方案的完整性和实用性,同时培养学生的综合分析和项目管理能力。
2、教学内容
本节课程将深入以下方面:
1.砌体结构的连接节点设计;
2.砌体结构的稳定性和承载力计算;
3.砌体结构墙体设计,包括厚度、洞口设置等;
4.砌体结构中圈梁、构造柱的设计与应用;
5.砌体结构的耐久性与防护措施;
6.结合案例,分析砌体结构施工图的绘制与解读。
教学内容将围绕砌体结构的设计原理和实践应用,通过具体的案例分析,使学生能够运用所学知识解决实际问题,并培养学生的工程实践能力。
砌体结构第6章 过梁、圈梁、挑梁和墙梁
教学要求:本章让学生了解圈梁的设置和构 造要求;理解过梁、挑梁、墙梁的受力性能和破 坏形态,并掌握这些构件的承载力计算方法和构 造要求;深刻了解墙体的一般构造要求和防止或 减轻墙体开裂的构造措施。
6.1 过 梁 6.1.1过梁的分类及应用范围
过梁:设置在门窗洞口顶部承受洞口上部一定范围内荷载的梁。 常用的过梁:钢筋混凝土过梁和砖砌过梁。 砖砌过梁按其构造不同为:钢筋砖过梁和砖砌平拱等。
钢筋面积
A s0.8M h 5 0fy
4.8 2160 3.9 5m2m 0.8 5582 570
选用2 6钢筋(as=57mm2)
(3)受剪承载力计算
z2h260040m0m 33
fvbz=0.14×240×400=13440N=13.44kN>V=12.86kN 受剪承载力满足要求。
6.2 圈 梁
圈梁——砌体结构房屋中,在墙体内沿水平方向设置封 闭的钢筋混凝土梁;
檐口圈梁——位于房屋檐口处的圈梁又称为; 地圈梁(基础圈梁)——位于0.000以下基础顶面处设 置的圈梁。
圈梁的作用:
圈梁能够增强房屋的整体性和空间刚度,防止由于地 基不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响。
6.2.1 圈梁的设置
1 挑梁抗倾覆验算
砌体墙中钢筋混凝土挑梁可按下式进行抗倾覆验算:
Mov≤Mr
式中
Mov ——挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩; Mr ——挑梁的抗倾覆力矩设计值。
试验表明,挑梁倾覆破坏时其倾覆点并不在墙边,而是 距墙外边缘x0处。
挑梁计算倾覆点至墙外边缘的距离可按下列规定采用:
①当l1≥2.2hb时,可近视采用 x0=0.3hb
砌体结构教学资料-第六章思考题答案.docx
第六章思考题答案:1.过梁有哪几种类型?各自应用范围如何?常见的过梁按其构成的材料不同分为砖砌过梁和钢筋混凝土过梁。
钢筋混凝土过梁具有施工方便、跨度较大、抗震性能好等优点,在地震区得以广泛采用。
砖砌过梁具有节约钢材水泥、造价低廉、砌筑方便等优点,但对振动荷载和地基不均匀沉降较敏感,在受有较大振动或在软弱地基条件下,均不宜采用砖砌过梁。
2.砖过梁有哪儿种?它们的适用范围如何?砖砌过梁可分为砖砌平拱过梁、砖砌弧拱过梁和钢筋砖过梁三种:砖砌平拱过梁是将砖竖立和侧立砌筑而成,其竖砌部分的高度不应小于240mm,砖强度等级不应低于MU7.5;砖砌弧拱过梁也是将砖竖立和侧立砌筑而成。
用砖竖砌部分的高度不应小于120mm (即半砖长);钢筋砖过梁是在过梁底部水平灰缝内配置纵向受力钢筋而形成的过梁,钢筋砖过梁净跨%不宜超过1.5米。
3.如何计算砖砌平拱过梁的承载力?如何验算钢筋砖过梁的承载力?如何验算钢筋混凝土过梁的承载力?砖砌平拱过梁的承载力计算:(1)正截面受弯承载力验算,M < f lm W ;(2)斜截而受剪承载力验算,V W f v bz o钢筋砖过梁的承载力验算:(1)正截面受弯承载力验算,MW0.85&Ash。
:(2)斜截面受剪承载力验算,V W f v bzo钢筋混凝土过梁的承载力验算:(1)正截面受弯承载力验算,(2)斜截面受剪承载力验算,4.如何确定过梁上的荷载?通常将过梁按简支梁计算,但考虑到过梁上面的砌体能帮助过契受弯的冇利因素,在确定荷载时可按下列采用:(1)墙体重塑:当过梁上墙体(无洞口)高度H小于L/3 (L为过梁净跨度,下同)时, 按全部墙体均布重量采用;当过梁上墙体(无洞口)高度H大于或等于L/3时,按高度为L/3的墙体均布重量采用。
(2)梁板荷载:当梁板底下的墙体高度H小于L时按梁板传来的荷载采用;当梁板底下的墙体高度H大于或等于L时,梁板荷载不予考虑。
5.根据支撑条件的不同,墙梁有哪几种类型?根据支撑情况不同,墙梁可分为简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁。
砌体受压构件的承载力计算公式中
砌体受压构件的承载力计算公式中
一、砌体整体受压
砌体整体受压时,计算公式可以用弯曲理论和斯蒂灵公式。
1.弯曲理论:
N=σ×A
其中,N表示砌体承载力,σ表示砌体材料的抗压强度,A表示砌体
的截面面积。
2.斯蒂灵公式:
斯蒂灵公式主要针对砌体矩形截面的情况,计算公式如下:
N = 0.0784×√fc×A
其中,N表示砌体承载力,fc表示砌体材料的抗压强度,A表示砌体
的截面面积。
二、局部受压
砌体的应力分布不均匀,容易出现局部受压的情况。
在局部受压的情
况下,计算公式需要考虑砌体的受压区面积和受压边长。
N = k×A×fc
其中,N表示砌体承载力,k表示受压边长调整系数,A表示受压区
面积,fc表示砌体材料的抗压强度。
A=a×l
其中,A表示受压区面积,a表示受压区面积系数,l表示受压边长。
l=2×(b+d)
其中,l表示受压边长,b表示砌体的厚度,d表示受压区到边缘的
距离。
需要注意的是,这里的公式仅仅是一种理论计算方法,实际工程中还
需要考虑其他因素,如砌体的结构、材料的质量等。
因此,在实际应用中,还应该参考相关规范和设计手册来进行承载力的计算。
砌体结构02
Nu =γaϕA = 0.928×0.25×2.22×1200×190 =117.4kN f <170kN,不 全 安
用 隔孔 筑 b 0 凝 , 灌 率 3 改 每 2 灌 C 2 混 土 则 孔 ρ =3 %
α =δρ= 0.46×0.33 = 0.16
C 20: fc = 9.6M b Pa
N0
ψ 0 + Nl ≤ηγfA N l
上 荷 0 =σ0A 部 N l
部 面l 局 截 A = a0b
梁端有效支承长度a 梁端有效支承长度a0 --梁端底面没有离开砌体的长度 --梁端底面没有离开砌体的长度
h a0 =10 c < a f
上部荷载的折减系数(内拱卸荷) 上部荷载的折减系数(内拱卸荷) 大于等于3时 应取ψ等于 等于0 当A0/Al大于等于 时,应取 等于
A γ =1+0.35 0 −1 A l
γ ≤ 2.5
A0 = (a + c + h)h
γ ≤ 2.0
A0 = (b + 2h)h
γ ≤ 1.5
A γ =1+0.35 0 −1 A l
A0 = (a + c )h + (a + h1 − h)h1
γ ≤ 1.25
A0 = (a + h)h
局部不均匀受压---梁端砌体局部受压 ② 局部不均匀受压--梁端砌体局部受压
240 620
I 1.744×1010 i= m = =162m A 666200 h = 3.5i = 567m m T
2.承载力计算 2.承载力计算
H 6500 0 β =γβ =1.0× =11.5 h 567 T e 124 e 124 = = 0.219 = = 0.599< 0.6 h 567 y 207 T
砌体结构第6章
采用方格钢筋网时,钢筋的直径宜采用3~4mm ;采用连弯钢筋网时,钢筋的直径不应大于 8mm; 钢筋网中钢筋的间距不应大于120mm,并不应 小于30mm; 砂浆强度等级不应低于M7.5; 灰缝厚度应保证钢筋上下至少各有2mm厚的砂 浆层。 当采用连弯式网时,网的钢筋方向应互相垂直 ,沿砌体高度交错布置。S n 取同一方向网的竖 向间距。
在荷载作用下,砌体、钢筋和混凝土获得共同的 变形,但每种材料对应于其自身的极限强度时的 压应变不同。钢筋最小 0.0011 ~ 0.0016 0.002 ~ 0.004 混凝土次之, ~ 0.002 c 0.0015 ,砌体最大 故在荷载作用下,钢筋先屈服,混凝土随之达 到抗压强度,而砌体未达到其抗压强度。 计算时以强度参与系数来体现。对混凝土面层, s 0.9 0.85 s 1.0 m 0.9 、 ;对砂浆面层 , 。 com 0 100 rc 0 rc 组合砖砌体轴心受压构件的稳定系数为:
fc
A
——砖砌体的截面面积。
3.组合砖砌体偏心受压构件承载力
(1)附加偏心距
ea
h
2
(1 0.022 )
2200
2.截面钢筋应力及受压区相对高度的界限值 钢筋 As (近荷载端钢筋屈服)应力为 f y ;
钢筋 As (远荷载端钢筋)的应力(单位为Mpa, 正值为拉应力,负值为压应力),应按下列规定 计算: x / h0 • 小偏心受压时,即 b
N com fAn f c Ac f y As
4 1 l 3 b c
式中 com ——组合砖墙稳定系数,查表6-2; ——强度系数,当 l bc小于4时取 l bc 等于4; l ——沿墙长方向构造柱的间距; bc ——沿墙长方向构造柱的宽度; An ——砖砌体的净截面面积; Ac ——构造柱的截面面积。
砌体结构第六章
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6.1 过梁
砌体结构
3.过梁的承载力计算
(2)钢筋砖过梁的承载力计算
钢 筋 砖 过 梁 的 受 弯 承 载力 计 算 : M 0.85h0 f y As M 按 简 支 梁 并 取 净 跨 计 算的 跨 中 弯 矩 设 计 值 ; f y 钢 筋 的 抗 拉 强 度 设 计 值; As 受 拉 钢 筋 的 截 面 面 积 ; h0 过 梁 截 面 的 有 效 高 度 ,h0 h as; as 受 拉 钢 筋 重 心 至 截 面 下边 缘 的 距 离 ; h 过 梁 的 截 面 计 算 高 度 ,取 过 梁 底 面 以 上 的 墙 体高 度 , 但 不 大 于ln 3 ; 当 考 虑 梁 、 板 传 来 的 荷载 时 , 则 按 梁 、 板 下 的高 度 采 用 。
砌体结构
挑梁
挑梁:一端嵌入墙内、另一端悬臂挑出的梁。依靠压在埋 入部分的上部砌体重力以及上部楼、屋盖传来的竖向 荷载防止倾覆。
用途:雨蓬、阳台、悬挑楼梯等。
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6.3 挑梁
砌体结构
1.挑梁的构造要求
1)纵向受力钢筋至少应有 12的钢筋面积伸入梁的尾端,
且不少于212;其余钢筋伸入支座的长度不应小于2l1 3 。
过梁上墙体中存在明显的拱作用。当过梁上墙体有足够高度时, 施加在过梁上的竖向荷载将通过墙体内的拱作用直接传给支座。
试验证明,当砖砌体的砌筑高度接近跨度的一半时,跨中挠度 的增加明显减小。此时,过梁上砌体的当量荷载相当于高度等 于1/3跨度时的墙体自重。
试验还表明,当梁板距过梁下边缘的高度较小时,其荷载才会 传到过梁上,若梁板的位置较高,而过梁的跨度相对较小,则 梁板荷载将通过下面砌体的起拱作用而直接传给支承过梁的墙。
06-2第六章 配筋砌块砌体构件第二节
第六章 配筋砌块砌体构件第二节 受压构件一、轴心受压构件(一)承载力计算配筋砌块砌体轴心受压构件的承载力应按下公式计算:N ≤()sy g g A f A f ''+8.00ϕ (6—2—1) 20001.011βϕ+=g (6—2—2)式中:N ——轴向力设计值;g f ——灌孔砌体的抗压强度设计值,应按表 采用; y f '——钢筋的抗压强度设计值; A ——构件的毛截面面积;sA '——全部竖向钢筋的截面面积,当无箍筋或水平分布钢筋拉结时,可取s A '=0;g 0ϕ——轴心受压构件的稳定系数,也可按表1—4—9采用;β——构件的高厚比。
计算高厚比时,构件的计算高度H 0可取层高。
(二)例题【例6—4】 现以【例5—1】的荷载及柱高条件,改用配筋砌块柱。
试验算其承载力。
【解】 1.截面及材料选用因配筋砌块砌体柱承载力较高,并考虑到砌体构件的模数,将柱截面改为390mm ×390mm 。
柱截面见图6-2-1。
材料选用MU10砌块,孔洞率为0.46砂浆Mb7.5和灌孔混凝土Cb20,纵筋4ф12ф6@200。
2.材料强度求非灌孔砌体强度,查表1—2—6,得f 因柱截面A<0.2m 2,对砌体强度修正952.039.039.08.0=⨯+=αγ, Mpa f 38.2=αγ,Mpa f c 6.9=Mpa f f f c g 03.56.946.06.038.26.0=⨯⨯+=+=α钢筋4ф12,2452mm A s =,Mpa f y 300=',配筋率%297.0=ρ>%2.0 3.柱承载力柱计算高度H 0=3.92m 柱的高厚比1.1039.092.3==β 求稳定系数式(6—1—13),90.01.10001.011001.011220=⨯+=+=βϕg柱承载力式(6—1—12),[N]=()()3104523008.039039003.590.08.0-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=''+s yg A f A f ϕ KN 2.786= > KN N 500=由本例可知配筋砌块柱的承载力要比砖柱(包括网状配筋)的承载力高得多。
砌体结构—砌体局部受压承载力(建筑构造)
(2)刚性垫块的分类:预制刚性垫块和现浇刚性垫块。
在实际工程中,往往采用预制刚性垫块;为了计算简化起见,规范规定,两者 可采用相同的计算方法。
(3)刚性垫块下的砌体局部受压承载力计算公式
No Nl 1 fAb
N
—垫块面积
o
Ab内上部轴向力设计值;N
o
o Ab ;
Ab—垫块面积,Ab abbb
ao 1
hc f
1 ---刚性垫块的影响系数。
式中 No — 局部受压面积内上部荷载产生的轴向力设计值,
No o Al
—为上部平均压应力设计值(N/mm2);
o
N
—梁端支承压力设计值(N);
l
—梁端底面应力图形的完整系数,一般可取0.7,对于过梁和圈梁可取1.0;
f —砌体的抗压强度设计值(MPa)
3、刚性垫块下砌体局部受压 (1)设置刚性垫块的作用:增大了局部承压面积,改善了砌体受力状态。
Al —局部受压面积。
砌体局部抗压强度提高系数,按下式计算:
1 0.35 Ao 1
Al
式中: Ao—影响砌体局部抗压强度的计算面积,按图10.1.5规定采用。
2、梁端支承处砌体局部受压
(1)梁支承在砌体上的有效支承长度ao
ao 10
hc f
a0 — 梁端有效支承长度(mm),当a0 >a时,取a0 =a; a —为梁端实际支承长度(mm); hc—梁的截面高度(mm); f —砌体的抗压强度设计值(MPa)。
1)刚性垫块的高度不宜小于180mm,自梁边算起的垫块挑出长度不宜大于垫块高度; 2)在带壁柱墙的壁柱内设置刚性垫块时,其计算面积应取壁柱范围内的面积,而不应 计入翼缘部分,同时壁柱上垫块深入翼墙内的长度不应小120mm; 3) 当现浇垫块与梁端整体浇注时,垫块可在梁高范围内设置。
建筑结构抗震设计第6章多层砌体房屋抗震设计
其余情况,8度时应采用钢筋混凝土抗震墙,6、7度 时应采用钢筋混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙。
(3) 底层框架-抗震墙砌体房屋的纵横两个方向,第二 层计入构造柱影响的侧向刚度与底层侧向刚度的比值,6、7度时 不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且均不应小于1.0。
(4) 底部两层框架-抗震墙砌体房屋纵横两个方向,底层与底 部第二层侧向刚度应接近,第三层计入构造柱影响的侧向刚度与 底部第二层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.0,8度时不应 大于1.5,且均不应小于1.0。
平面轮廓凹凸尺寸,不应超过典型尺寸的50%;当 超过典型尺寸的25%时,房屋转角处应采取加强措施;
楼板局ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大洞口的尺寸不宜超过楼板宽度的30%, 且不应在墙体两侧同时开洞;
房屋错层的楼板高差超过500mm时,应按两层计算;错层 部位的墙体应采取加强措施;
同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀;墙面洞口的面积,6、7度 时不宜大于墙面总面积的55%,8、9度时不宜大于50%;
多层砌体结构的抗震验算,一般包括三个基本步骤:确立计 算简图;分配地震剪力;对不利墙段进行抗震验算。
6.3.1 计 算 简 图 对于图10所示的一般多层砌体结构,可以采用图11 所示的
计算简图。
在确立上述计算简图时,应以防震逢所划分的结构单 元作为计算单元。在计算单元中各楼层的重量集中到楼、 屋盖的标高处。
(1) 一般情况下,多层砌体房屋的层数和总高度不应超 过表1的规定。
(2) 横墙较少的多层砌体房屋,总高度应比表1的规定 降低3 m,层数相应减少一层;各层横墙很少的多层砌体 房屋,还应再减少一层。
(3) 6、7度时,横墙较少的丙类多层砌体房屋,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 1的规定采用。
砌体结构11第6章配筋砌体要点
砌体结构
N com ( f A fc Ac s f yAs )
式中: co—m —组合砖砌体构件的稳定系数
(与配筋率 和高厚比 有关)
介于砖com柱的稳定系数 与钢筋混0凝土
柱的稳定系数 之间,rc
即:
com 0 100 ( rc 0 ) rc
(已编制成表格)
—f—c 面层混凝土或砂浆的轴心抗压强度设计值 (砂浆的轴心抗压强度设计值取同强度
砌体结构
0.8 1.0
0.99
1.00
0.96
0.98
0.93
0.95
0.89
0.92
0.84
0.87
0.79
0.81
0.73
0.75
0.68
0.70
0.63
0.65
0.58
0.60
0.54
0.56
砌体结构
—A—c 混凝土或砂浆面层的截面面积 ——s 受压钢筋的强度利用系数
混凝土面层:取1.0 砂浆面层:取0.9(钢筋强度不能充分发挥)
普通砖,M7.5混合砂浆砌筑。试验算其承载力。
【解】MU10,M7.5 f 1.69 MPa
H0 h
1.0 3.92 0.49
8
查表, 0.91 e h 0
砌体结构
A 0.49 0.49 0.24m2 0.30m2 a 0.7 A 0.7 0.24 0.94 a f A 0.94 0.911.69 0.24103 347kN
《规范》规定:网状配筋砖砌体构件只能用于
1的6 情况。
砌体结构 三、网状配筋砖砌体受压构件承载力计算
N (6n -f1n )A
高厚比、配筋率和轴向力的偏心距对网状配筋砖砌 体受压构件承载力的影响系数,可按下式计算,也 可查规范中相应表格。
配筋砌体
2
其中稳定系数
on
2
影响系数 n 也可按表 6-1 直接查取。
3. 计算公式
网状配筋砖砌体受压构件的承载力计算公式为:
N n fn A
式中,N――轴向力设计值; A――砖砌体截面面积。
三. 网状配筋砖砌体构件的适用范围
• 当荷载偏心作用时,横向配筋的效果将随偏心距 的增大而降低。因此,网状配筋砖砌体受压构件 尚应符合下列规定: • 偏心距超过截面核心范围,对矩形截面即e/h> 0.17时,或偏心距未超过截面核心范围,但构件 的高厚比β>16时,不宜采用网状配筋砖砌体构 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; • 当网状配筋砖砌体下端与无筋 砌体交接时,尚应 验算无筋砌体的局部受压承载力。
• 显然,组合砌体构件的纵向弯曲系数可随配筋率 增加而增加,即由无筋砌体向钢筋混凝土接近。 在偏心受压的情况下,小偏心受压是压应力较大 边的砂浆或混凝土先压碎;而大偏心受压时,受 拉区钢筋先达到屈服强度,裂缝开展促使受压区 缩小而破坏。 • 图6-7为轴力和弯矩极限相关图,图中β高厚比, e/h为偏心距。实线为配筋砌体,虚线为无筋砌体 ,均为计算结果。少数试验点大致落在曲线附近 。
二. 受压承载力计算
1. 网状配筋砖砌体的抗压强度
• 由于水平钢筋网的有效约束作用,间接地 提高了砖砌体的抗压强度,依据实验资料 ,经统计分析,提出了网状配筋砖砌体的 抗压强度设计值计算公式:
fn
2e f 21 fy y 100
Vs 100 V
• 在砖砌体中设置横向钢筋网片是一个简易 可行的好方法,这样网状配筋在砂浆中能 约束砂浆和砖的横向变形,延缓砖块的开 裂及其裂缝的发展,阻止竖向裂缝的上下 贯通,从而可避免砖砌体被分裂成半砖小 柱导致的失稳破坏。网片间的小段无筋砌 体在一定程度上处于三向受力状态,因而 能较大程度提高承载力,且可使砖的抗压 强度得到充分的发挥。
配筋砌体结构构件承载力计算
配筋砌体结构构件承载力计算
配筋砌体结构是一种常见的建筑结构形式,其主要是通过在砌体构件中加入钢筋以提高承载力和抗震性能。
在进行配筋砌体结构构件的承载力计算时,需要考虑砌体的强度、钢筋的强度以及构件的几何形状等因素。
下面将详细介绍配筋砌体结构构件承载力计算的相关内容。
首先,需要了解几个关键概念:
1.配筋率:指构件中钢筋的截面积与构件截面积之比。
2.强度增长系数:砌体受压构件由于受到钢筋的约束,其承载能力较无钢筋构件有较大的增长。
为了考虑这个增长的影响,会引入一个强度增长系数。
1.确定构件的几何形状和配筋形式。
2.根据设计要求和材料属性,选取砌体和钢筋的强度等级。
3.根据构件要求和受力情况,做出假设和约束条件。
4.计算构件的自重和附加荷载,包括垂直荷载和水平荷载。
5.根据荷载的大小和分布情况,计算构件的等效荷载。
6.计算构件的抗震强度,包括承载力和剪切强度等。
7.检查构件的外观尺寸和配筋率是否满足规范要求。
8.进行构件的强度校核,包括构件的受拉强度和受压强度等。
9.根据校核结果进行构件设计调整和优化。
在实际计算中,可以通过软件进行计算和分析,如有限元分析软件或钢筋混凝土结构设计软件等,以提高计算效率和准确性。
同时,需要遵循相关规范和标准的要求,确保结构的安全性和可靠性。
总之,配筋砌体结构构件的承载力计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素的综合影响。
通过合理的假设和准确的计算,可以为砌体结构的设计和施工提供科学的依据,从而确保建筑结构的安全性和稳定性。
砌体结构的一般构造措施
砌体结构的一般构造措施摘要:介绍了已有试验研究成果及工程设计经验基础上新颁《砌体结构设计规范》GB50003第六章涉及的砌体结构整体稳定性措施、房屋的防裂抗裂措施的条文背景,并给出相应的建议或示例,供设计人员参考。
关键词:砌体结构整体性/稳定性抗裂/防裂措施在《砌体结构设计规范》GB50003(以下简称新规范或GB50003)第四章4.1.2条规定:砌体结构应按承载力极限状态设计,并应满足正常使用极限状态下的要求。
根据砌体结构的特点,砌体结构正常使用要求,一般情况下可由相应的构造措施保证。
这些构造措施包括砌体结构或结构构件的稳定和整体性构造措施、耐久性措施及裂缝或变形控制措施等等。
由于砌体结构组成材料的多样性,其相应的构造措施也要比其他材料结构的相应措施看起来显得“繁杂或琐碎”些。
多层砌体结构是我国应用最广泛和应用数量最大的结构形式。
近年来随着国家墙改推广应用新型墙体材料,由于研究乏力和相应措施的滞后,设计、施工、施工管理的针对性不强,又因系多层结构,对其重视程度不够等因素,致使砌体结构房屋出现了一些带普遍性所谓质量问题,而新型砌体材料较传统砌体材料表现的尤其突出,这在一定程度上影响了新型墙材的顺利推广应用。
另外随着国家住宅产业化和商品化的深入,对房屋的建筑结构功能,提出了更高的要求,包括业主的使用要求、设计、施工的责任以及主管部门的监管责任的强化。
这其中体现标准强化、管理的措施就是国家已颁布实行的“工程建设标准强制性条文”。
这对全面提高工程质量具有重大作用和深远意义。
新规范就是根据这样的背景,总结我国近年来试验研究成果、工程经验以及借鉴国外可行的技术的基础上完成本规范的全面修订的。
本章的构造要求,和原规范相比虽仍为三节,但其内容已有较大的扩充和变化,有关构造要求的标准也有所提高。
限于篇幅,本文着重介绍新增和修改变动较大的那些条文以及被列为强制性的条文,并按“深入浅出”的原则,在简介背景的基础上,力求在执行和应用方面提出注意事项或例证,供参考。
砌体结构课后习题答案
第一章绪论1.砌体、块体、砂浆这三者之间有何关系?答: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称为砌体结构。
它是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。
2.哪项措施使砌体结构在地震区的应用得以复兴?答:1950年以来,各工业发达国家对砌体结构进行了研究与改进,块体向高强、多孔、薄壁、大块等方向发展,最重要的是发展了配筋砌体,才使砌体结构能用于地震区,使砌体结构得到了复兴。
3.砌体的基本力学特征是什么?答:抗压强度很高,抗拉强度却很低。
因此,砌体结构构件主要承受轴心压力或小偏心压力,而很少受拉或受弯。
4.砌体结构的优缺点对于其应用有何意义?答:砌体结构的主要优点是:1)容易就地取材。
砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石;砌块可以用工业废料——矿渣制作,来源方便,价格低廉。
2)砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。
3)砌体砌筑时,不需要模板和特殊的施工设备。
在寒冷地区,冬季可用冻结法砌筑,不需要特殊的保温措施。
4)砖墙和砌块墙体有良好的隔声、隔热和保温性能。
并有良好的耐火性和耐久性,所以既是较好的承重结构,也是较好的维护结构。
砌体结构的缺点是:1)与钢和混凝土相比,砌体的强度较低,因而构件的截面尺寸较大,材料用量多,自重大。
2)砌体的砌筑基本上是手工方式,施工劳动量大。
3)砌体的抗拉强度和抗剪强度都很低,因而抗震性能较差,在使用上受到一定的限制;砖、石的抗拉强度也不能充分发挥。
4)粘土砖需要用粘土制造,在某些地区过多占用农田,影响农业生产。
5.与其他结构形式相比,砌体结构的发展有何特点?答:相对于其他结构形式,砌体结构的设计理论发展得较晚,还有不少问题有待进一步研究。
随着社会和科学技术的进步,砌体结构也需要不断发展才能适应社会的要求。
砌体结构的发展方向如下:1)使砌体结构适应可持续性发展的要求2)发展高强、轻质、高性能的材料3)采用新技术、新的结构体系和新的设计理论第二章砌体结构的设计原则1.极限状态设计法与破坏阶段设计法、容许应力设计法的主要区别是什么?答:极限状态设计法考虑荷载的不确定性以及材料强度的变异性,将概率论引入结构的设计,可以定量估计所设计结构的可靠水平。
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f y As )
A
fy As
s
墙体横截面面积,多孔砖取毛截面面积; 钢筋抗拉强度设计值; 层间墙体竖向截面钢筋总截面面积,其配筋率在 0.07%和0.17之间 钢筋参与系数,按下表取值
s
墙体高宽比
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
0.10
0.12
0.14
0.15
0.12
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V [c fVE ( A Ac) ft Ac 0.08 f y As ] / RE
Ac 中部构造柱的横截面总面积(对于横墙和内纵墙Ac>0.15A 时,取0.15A;对于外纵墙, Ac>0.25A时,取0.25A;
ft 中部构造柱的混凝土轴心抗拉强度设计值; As 中部构造柱的纵向钢筋截面总面积; f y 钢筋抗拉强度设计值;
中部构造柱参与工作系数,居中设一根时取0.5,多于一根0.4;
c 墙体约束修正系数;一般情况取1.0,构造柱间距不大于
2.8m时取1.1。
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§6.2.3墙体截面抗震承载力计算
3. 水平配筋粘土砖、多孔砖墙体的截面抗震承载力验算公式
V
1
RE
( fVE A s
其它承重墙体 RE 1.0
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§6.2.3墙体截面抗震承载力计算
2.当按上式验算不能满足时,除采用配筋砌体的提高承载力外,尚 可采用在墙段中部增设构造柱的方法。
•计入设置与墙段中部、截面不小于240mm×240mm且间距不大于4m的构造 柱对承载力的提高作用,按下列简化方法验算:
0 91.7 0.83
fV 110
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§6.2.3墙体截面抗震承载力计算
砌体类别
0
fV
0.0 1.0 3.0 5.0 7.0 10.0 15.0 20.0
屋面恒荷载产生压应力 屋面活荷载产生压应力 2m高墙体产生的压应力
4.0 3.3 2.7 / 0.24 50kN / m2
2
0 0.5 3.3 2.7 / 0.24 0kN / m2
2
5 2/ 0.24 41.7kN / m2
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0 50 41.7 91.7kN / m2
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§6.2.3墙体截面抗震承载力计算
预制装配式楼盖按半刚性楼盖考虑。因墙高相同、所用材料相同且楼 盖上重力荷载均匀,故可按下式计算③轴首层墙体所分配地震剪力。
Vi
1 2
Ai Ai
Fi Fi
A1= A6=(5.020+4.800+0.180+0.180)*0.36=10.18*0.36=3.66m2
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§6.2.3墙体截面抗震承载力计算 最后抗震规范将砌体的抗剪强度均写成:
fVE n fv
n 正应力影响系数
由 0
2
( 0 )2 2
2
f
导出
n
1 1.2
1 0.45 0
fv
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§6.2.3墙体截面抗震承载力计算
砌块砌体
n
1
0.25
§6.2.3墙体截面抗震承载力计算
1、 砌体抗剪强度理论
有两种:1)主拉应力理论,即当砌体在正应力和剪应力共同作用下
使主拉应力 超过砌体的抗剪强度时,则开裂破坏。适用砖砌体 0
2)剪切摩擦强度理论:砌体的抗剪强度由砌体本身的抗剪强度和由正应力 产生的摩擦力组成。适用于砌块砌体
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Fi 5.02 4.83 23.3 22.7 147.3m2
V3
1 2
2.47 17 .14
29.46 147 .3
754
129 .7kN
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§6.2.3墙体截面抗震承载力计算
根据震害经验,墙段发生剪切破坏时,斜裂缝首先在墙高中间出 现,故取离墙底2m的截面进行验算。 离墙底2m处平均应力应由确定水平地震力的相同荷载来计算,即 由重力荷载代表值确定。
§6.2.3墙体截面抗震承载力计算
4. 混凝土小砌块墙体截面抗震承载力验算
验算公式:
V [ fVE A (0.3 ft Ac 0.05 f y As ) c ] / RE
Ac 芯柱截面总面积; fc 芯柱混凝土轴心抗拉强度设计值;
V 墙体地震剪力设计值;
c 芯柱影响系数,按下表确定:
c
填孔率 0.15 0.15 0.25 0.25 0.5
0.5
0.0
1.0
1.10
1.15
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§6.2.3墙体截面抗震承载力计算
例题:某单层砖房,平面如图所示,屋面板为预应力圆孔板, 横墙承重,普通粘土砖MU10混合砂浆M5,外墙厚360mm,内墙厚 240mm,墙高4m。抗震设防烈度8度,屋面活荷载标准值 0.5kN/m2,屋面恒荷载标准值4.0kN/m2,内墙重标准值 5.0kN/m2。已求得水平地震作用标准值FE=580kN。要求:求③ 轴横墙的剪力值。
f
0 v
2.25
0.17(
f
0 v
0
fv
5)
5
0
fv
5
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§6.2.3墙体截面抗震承载力计算
n
砌体类别
0 / fV
0.0 1.0 3.0 5.0 7.0 10.0 15.0
普通粘土砖,多 0.80 0.99 1.25 1.47 1.65 1.90 2.05 孔粘土砖
A2= A5=(5.020+4.800+0.180+0.180)*0.24=10.18*0.24=2.44m2
A3= A4=(5.020+4.800+0.180+0.180+0.120)*0.24=10.30*0.24=2.47m2
Ai 23.66 2.44 2.47 17.14m2
F3 3.3 2.7/ 2 5.02 4.8 29.46m2
混凝土小砌块
1.23 1.69 2.15 2.57 3.02 3.32
≥16.0 3.92
0 为对应与重力荷载代表值的砌体截面平均压应力。
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§6.2.3墙体截面抗震承载力计算
1. 砖砌体截面验算
V fvEA
RE
两端均有构造柱、芯柱时 RE 0.9 自承重墙体 RE 0.75