砌体结构 第六章 部分 6.3
砌体结构第六章部分6.3
砌体结构第六章部分6.36.3多层砌体房屋抗震计算要点通过合理抗震设计,采取恰当的抗震构造措施,保证施工质量,在9度和9度以下地震区内建筑多层砖混结构房屋安全是可以得到保证的。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点砌体结构的抗震设计应当包括:1 砌体结构房屋的抗震强度验算;2 砌体结构房屋的抗震措施抗震措施是为了弥补抗震验算中的不足或无法计算的部分,因为抗震计算目前还很不完备或严密,抗震构造措施更是用来满足“大震不倒”的设防目标要求。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点6.3.1计算简图和地震作用多层砌体结构的破坏主要是由水平地震作用而引起的,因此,对于多层砌体房屋的抗震计算,一般只考虑水平地震作用的影响,而可不考虑竖向地震作用的影响。
多层砌体结构的高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布较均匀,水平振动时以剪切变形为主,因此在进行结构抗震计算时,宜采用底部剪力法。
多层砌体房屋地震作用的计算采用底部剪力法6.3多层砌体房屋抗震计算要点6.3.1计算简图和地震作用当多层砌体结构房屋的高宽比不超过《砌体结构设计规范》的限制时,由整体弯曲而产生的附加应力不大。
因此,可不做整体弯曲验算,而只验算房屋在横向和纵向水平地震作用影响下,横墙和纵墙在其自身平面内的抗剪能力。
楼层地震剪力在墙体间的分配,当抗震横墙间距不超过限值要求时,认为:横向地震作用全部由横墙承担;纵向地震作用全部由纵墙承担。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点1 计算简图⑴将水平地震作用在结的两个主轴方向分别验算;⑵地震作用下结构的变形为剪切型;⑶各抗侧力构件在同一楼层标高处侧移相同。
多层砌体结构房屋的计算简图——嵌固于基础顶面竖立的悬臂梁,将各层质量集中于各层楼盖处。
GnFn+ FnFiGiGjH iH jFEkG i——集中于质点i 的重力荷载代表值,G i包括第i层楼盖自重和作用在该层楼面上的可变荷载,以及该层上下层墙体自重的一半。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点计算地震作用时建筑物的重力荷载代表值,应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。
砌体结构第六章配筋砌体结构
实例
N fA
N 180 kN M 14kN .m
MU10砖,M5混合砂浆, H0=4m,施工质量控制等级为 B,试验算其承载力。
(1)沿截面长边验算:
A 0.37 0.49 0.1813 m2
f 1.5MPa a 0.8 A 0.9813
H 0 / h 4000/ 490 8.16
配筋砖砌体构件
配筋是提高砌体承载力的有效措施 网状配筋砖砌体受压构件 配筋方式
网状配筋砖砌体受压性能
第一阶段:在单块砖中出现第一批 裂缝,此阶段受力特点与无筋砌体 相同,但出现第一批裂缝时的荷载 为 (0.6 ~ 0.75)N
u
第二阶段:裂缝逐渐增多但发展缓 慢,不能沿砌体高度形成连续裂缝 (这是其与无筋砌体最大的不同)。 第三阶段:部分砖严重开裂,甚至 压碎,最后导致砌体完全破坏。
H0 / b 4000/ 370 10.8
0 fA 0.85 0.98131.5 181300
226834 N 226.8kN
结论:不满足承载力要求
采用冷拔低碳钢丝焊接方格网
b 4( As 12.6mm2 , f y 430MPa 320MPa), f y 320MPa
配筋砌体构造要求
(1)体积配筋率
0.1% 1%
(2)钢筋直径及间距 d 8mm,30mm a 1mmm
(4)所用砂浆不低于M7.5,灰缝厚应 保证2mm保护层
注意三个问题
(1)偏心距过大(e/h>0.17)或高厚比过大 ( 16) 不宜用配筋砌体; (2)当轴向力偏心方向的截面尺寸大于另 一方向尺寸时,尚要进行垂直于弯矩作用平 面的验算,按轴心受压验算; (3)当配筋砌体下端与无 筋砌体交接时,应验算无 筋砌体的局部受压承载力。
砌体结构第六章部分
注:1 在冻胀地区,地面以下或防潮层以下的砌体,当采用多孔砖时,其孔洞 应用水泥砂浆灌实。当采用混凝土砌块砌体时,其孔洞应采用强度等级不低于 Cb20的混凝土灌实; 2 对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋,表中材料强度等级 应至少提高一级。
第六章 砌体结构房屋抗震设计
6.2 多层砌体房屋抗震设计一般规定
6.2.3 承重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; 毛料石柱较小边长不宜小于400mm。
注:当有振动荷载时墙柱不宜采用毛石砌体。
6.2 多层砌体房屋抗震设计一般规定
6.2.5 截面尺寸及材料要求
《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)
6.2.1 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,应符合下列要求:
6.2 多层砌体房屋抗震设计一般规定
2 对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋, 总高度应比表7.1.2 的规定降低3m ,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。 注:横墙较少指同一楼层内开间大于4.20m 的房 间占该层总面积的40%以上。
为保证横墙间的楼盖具有足够的水平刚度以传递地震作用,抗 震横墙的间距应满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001) 表7.1.5 的要求:
表7.1.5 房屋抗震横墙最大间距(m) 房屋类别 现浇或装配整体式钢筋混凝 土楼、屋盖 装配式钢筋混凝土楼、屋盖 木楼、屋盖 底层框架—— 抗震墙 上部各层 烈 6 18 15 11 7 18 15 11 度 8 15 11 7 9 11 7 4
⑤ 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: 在横墙内的柱距不宜大于层高,在纵墙内的柱距不宜大于4.2m,最小截面 尺寸不宜小于240×240mm,配筋宜符合下表。 构造柱的纵筋和箍筋设置要求
《砌体结构》课后习题答案(本)
第三章 无筋砌体构件承载力的计算3.1柱截面面积A=0.37×0.49=0.1813m 2<0.3 m 2砌体强度设计值应乘以调整系数γa γa =0.7+0.1813=0.8813查表2-8得砌体抗压强度设计值1.83Mpa ,f =0.8813×1.83=1.613Mpa7.1037.06.31.10=⨯==h H βγβ 查表3.1得:ϕ= 0.8525 kN N kN N fA 1403.249103.249101813.0613.18525.036=>=⨯=⨯⨯⨯=ϕ满足要求。
3.2(1)沿截面长边方向按偏心受压验算 偏心距mm y mm N M e 1863106.06.03210350102.1136=⨯=<=⨯⨯== 0516.062032==h e 548.1362070002.10=⨯==h H βγβ 查表3.1得:ϕ= 0.6681 柱截面面积A=0.49×0.62=0.3038m 2>0.3 m 2 γa =1.0查表2-9得砌体抗压强度设计值为2.07Mpa , f =1.0×2.07=2.07 MpakN N kN N fA 35015.4201015.420103038.007.26681.036=>=⨯=⨯⨯⨯=ϕ满足要求。
(2)沿截面短边方向按轴心受压验算14.1749070002.10=⨯==h H βγβ 查表3-1得:φ0= 0.6915因为φ0>φ,故轴心受压满足要求。
3.3(1)截面几何特征值计算截面面积A=2×0.24+0.49×0. 5=0.725m 2>0.3m 2,取γa =1.0 截面重心位置m y 245.0725.025.024.05.049.012.024.021=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯+⨯⨯= y 2=0.74-0.245=0.495m截面惯性矩()()232325.0495.05.049.0125.049.012.0245.024.021224.02-⨯⨯+⨯+-⨯⨯+⨯=I =0.02961m 4截面回转半径 m A I i 202.0725.002961.0=== T 形截面折算厚度h T =3.5i=3.5×0.202=0.707m(2)承载力m y m N M e 147.0245.06.06.01159.0630731=⨯=<=== 164.0707.01159.0==T h e 22.12707.02.72.10=⨯==T h H βγβ 查表3-1得:ϕ= 0.4832 查表2-7得砌体抗压强度设计值f =2.07Mpa则承载力为 kN kN N fA 63016.7251016.72510725.007.24832.036>=⨯=⨯⨯⨯=ϕ3.4(1)查表2-8得砌体抗压强度设计值f =1.83 Mpa砌体的局部受压面积A l =0.2×0.24=0.048m 2影响砌体抗压强度的计算面积A 0=(0.2+2×0.24)×0.24=0.1632m 2(2)砌体局部抗压强度提高系数 5.1542.11048.01632.035.01135.010>=-+=-+=l A A γ 取5.1=γ (3)砌体局部受压承载力kNN kN N fA l 13576.1311076.13110048.083.15.136=≈=⨯=⨯⨯⨯=γ%5%46.2%10076.13176.131135<=⨯- 承载力基本满足要求。
砌体结构基本知识课件
第六章 砌体结构基本知识
在国外,大约在 8000 年前已开始采用晒干的土坯。 5000~6000 年前左右经凿琢的天然石材已广泛使用;采用 烧制的砖也有约 3000 年的历史。古代砌体结构的成就是辉 煌的。享有悠久历史声誉的埃及胡夫金字塔,是现存世界最 古老的石结构。
第六章 砌体结构基本知识
第六章 砌体结构基本知识
(二)配筋砌体
1. 配筋砖砌体
第六章 砌体结构基本知识
组合砖砌体 (a)(b)(c)组合砖砌体构件截面;(d)混凝土或砂浆面层组合墙
第六章 砌体结构基本知识
第六章 砌体结构基本知识
2.配筋砌块砌体
(a)
配筋砌块砌体
(b)
第六章 砌体结构基本知识
第六章 砌体结构基本知识
砌体结构的发展趋势为
1.大力发展轻质高强的各种实心砖、空心砖、砌块和高强度砂浆, 提高砌体强度、减轻自重、提高砌筑效率、节约材料、减少运输 量和降低工程造价。空心制品还具有较好的保温、隔热性能。
2.大力发展各种工业废料制品和混凝土砌块等新材料,对于解决 城市工业废料处理、治理环境极为有效,还可解决生产黏土砖与 农业争地的问题。
第六章 砌体结构基本知识
第六章 砌体结构基本知识
影响砌体强度的主要因素
a 块体和砂浆的强度 b 砂浆的流动性、保水性及弹性模量的影响:砂浆的流动性
大,对提高砌体强度有利; c 块体的尺寸与形状、灰缝厚度 d 砌筑质量(水平灰缝砂浆的饱满程度)与灰缝厚度:过薄
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
地球呈两极稍扁、 赤道略鼓的形状, 赤道半径为6378km, 极半径为 6357km,
平均半径约6371km。
6.1 砌体房屋的震害
一、地球的基本知识
地球由地表至核心可分为性质不同的三层: 地壳:厚度为几公里至几十公里,密度2.7~3.0g/cm3 地幔:上地幔 下地幔 厚度约1000km,密度3.30g/cm3 厚度约1900km,密度5.70g/cm3
700km 处约为2000℃;
地核内部可高达4000~ 5000℃。
6.1 砌体房屋的震害
一、地球的基本知识
板块构造理论 1 太平洋板块 2 美洲板块 3 亚欧板块 4 非洲板块
5 印度洋板块
6 南极洲板块
6.1 砌体房ห้องสมุดไป่ตู้的震害
一、地球的基本知识
地球表面断层
6.1 砌体房屋的震害
二、与地震相关的基本知识
6.1 砌体房屋的震害
2 地震烈度
地震烈度是指某一地区的地面和各人工建筑物遭受 一次地震影响的强弱程度。
地震烈度的用途:
作为震害的简便估计;
为地震工作者提供人一种宏观尺度来描述地震影 响的大小; 作为一种粗略而简便的指标,为地震工程总结抗 震经验、进行烈度区划,从而规定地震动设计参数。
在课件常用规范中有《中国地震烈度表》(GB/T 177421999),可供参考。
6.1 砌体房屋的震害
3 设防烈度 按照国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据 的地震烈度。 建筑所在地区遭受地震的影响,由抗震设防烈度来体 现。 抗震设防烈度按照我国规定用设计基本地震加速度和 设计特征周期来表达。 设计基本地震加速度:——50年设计基准期超越概率 10%的地震加速度的设计取值。
【土木建筑】6砌体结构-PPT课件
基本要求
外墙四角、 大洞口两侧 大房间、 楼梯间、 电梯间四 角处
第一档
+ 每 隔 一 开 间 横 墙 与 外 墙 交 接 处
第二档
第三档
+ 山墙与 纵横墙 交接处
+ 横 墙 与 内 外 纵 墙 交 接 处
4、构造柱的构造要求
⑴ 最小截面 240*180
412
6@ 250
2 6@ 500
7度6层 8度5层 9度
一、房屋的体型与防震缝
1、 建筑平立面应规则,抗侧力墙应均匀布置
不规则体型
2、 优先采用横墙承重和纵横墙承重方案 不宜采用纵墙承重方案
横墙承重
纵横墙承重 震害经验:纵墙易摔出。
纵墙承重
3、 纵横墙宜均匀对称,上下左右对齐,易于传力。 4、 楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处 震害经验:
楼梯间的整体性差, 房屋的端部和转角 处变形大。
4 1 4 6@ 200
⑵ 马牙槎(五皮砖)与墙连接
1m长与墙拉结
⑶ 构造柱的上下拉接
上与圈梁拉接,下伸入室外地面下500mm
二、圈梁
1、作用: ⑴ 提高房屋的整体性,使房屋形成整体箱形。
⑵ 提高楼盖的刚度和整体型。
⑶ 提高墙体的整体性和变形能力。 ⑷ 减轻地基不均匀沉降对建筑的影响。
2、圈梁的设置要求 见P147表6.10 纵墙: 6、7度隔层设,8度、9度层层设
8度 18m. 6层
9度 12m. 4层
对医院、学校等、横墙间距较大的建筑,总高度应减 少3m 2、最大高宽比 为了防止建筑物在水平地震作用下不发生整体弯曲破 坏,规范未规定对这类建筑进行整体弯曲验算,而是对
《砌体结构设计规范》 GB50003-2011 与GB50003-2001 的比较
新旧《砌体结构设计规范》GB50003-2011 与GB50003-2001 的比较一.强制性条文的变化新规:3.2.1、3.2.2、3.2.3、6.2.1、6.2.2、6.4.2、7.1.2、7.1.3、7.3.2(1,2)、9.4.8、10.1.2、10.1.5、10.1.6 共13 条旧规:3.1.1、3.2.1、3.2.2、5.1.1、5.2.4、5.2.5、6.1.1、6.2.1、6.2.2、6.2.10、7.1.2、7.3.2、7.3.12、7.4.1、8.2.8、9.2.2、9.4.3、10.1.8、10.4.11、10.4.12、10.4.14、10.4.19、10.5.5、10.5.6、共24 条二.新旧规范详细修改如下第三章材料3.1.1 新规范取消3.1.1 条的强制性。
在新规范中,详细明确了各类块体的强度等级及砂浆的强度等级。
普通砖砂浆M,专用砂浆Ms,混凝土砌块砂浆Mb3.1.2 新规范中,3.2.1~3.2.3 仍为强制性条文。
条文说明里明确取消水泥煤渣混凝土砌块。
新规3.2.1-1 表中,增加一注:当烧结多孔砖的空洞率大于30%时,表中的数值乘以0.9.此处老规范的勘误中已注明,不算新增的。
3.2.1-2 表,增加混凝土普通转和混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值。
3.2.1-3 表,取消MU10 蒸压灰普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体的抗压强度设计值。
并增加一注:当采用专用砂浆砌筑时,其抗压强度设计值按表中数值采用。
3.2.1-4 表,新规范取消旧规范注一:对错孔砌筑的砌体,应按表中数值乘以0.8,原因见条文说明3.2.2 最后与玉树地震相关。
3.2.1.5 新规范规定砌块砌体的灌孔混凝土强度不应低于Cb20,且不低于1.5 倍的块体强度等级。
旧规范为2 倍块体强度等级。
3.2.1.6 条双排孔或者多排孔轻集料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值,条文说明指出空洞率不大于35%的双排孔或者多排孔轻骨混凝土砌块抗压强度设计值按单排孔混凝土砌块强度设计值乘以1.1.3.2.1.7 条,表3.2.1-6 注:对细料石砌体,粗料石砌体和干砌勾缝石砌体,表中数值分别乘以系数1.4、1.2、0.8。
砌体结构第六章_____静力计算方案
up
chks
us 考 虑 空 间 工 作 时 , 载外 作荷 用 下 房 屋 排 架 位水 移平 的 最 大 值
up 在 外 荷 载 作 用 下 , 排平 架面 的 水 平 位 移 ;
k屋 盖 系 统 的 弹 性 常 取数 决, 于 屋 盖 的 刚 度 ;
s横 墙 的 间 距 。
越大,表示作 考后 虑的 空排 间架 工 平 柱位 顶移 最与 大平
砌体结构
6.2.2 房屋静力计算方案的分类
按房屋空间作用大小,混合结构房屋静力计算方案分为: 2. 弹性方案
房屋的空间刚us度 u很 p,小 即, 墙顶的最移 大接 水平 近于平面结构时 体墙 系柱 ,内 这力可空 按间 不作 考用 虑 平面排架或框架计算。
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌体结构
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌体结构
6.2.2 房屋静力计算方案的分类
《 规 范 》 中 对 于 刚 大度 的较 第 一 类 屋 : 盖
当 0.77时 , 按 弹 性方 案( ; 计便算于 安全 ) 当0.33时 , 按 刚 性方 案( ; 计可算使 计算 简 化 当0.330.77时 , 按 刚 弹性 方 案 ; 计 算
5.2 混合结构房屋的静力计算方案
砌体结构
6.2.3 刚性方案或刚弹性方案的横墙
《规范》:刚性方案或刚弹性方案的横墙应符合的要求: (1)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%; (2)横墙的厚度不宜小于180mm;
(3)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)。
5.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案
砌体结构
第六章 砌体结构基础知识
同上,各层所有 同上,各 横墙,且间距不 层所有横 应大于4.5m,构 墙 造柱对应部位
圈梁宽度不应小于190mm,配筋不应少于4φ12,箍筋间距不应大于200mm。
(3)其他构造措施
6度 7度 8度 9度
大于5层
大于4层
大于3层
对于上述情况,应在底层和顶层的窗台标高处, 沿纵横墙应设置通长的水平现浇钢筋混凝土带,其截 面高度不小于60mm。纵筋不少于2φ10,并有分布拉 结钢筋,其混凝土强度等级不应低于C20。 小砌块房屋的其他抗震构造措施,墙体的拉结钢 筋网片间距应符合标题的相应规定,分别取600mm 和400mm。
6.2.4、多层砌块房屋的抗震构造措施 (1)钢筋混凝土芯柱 芯柱能提高结构的整体性,提高砌块砌体的抗剪 强度。
(2)多层小砌块房屋的现浇钢筋混凝土圈梁
烈度 墙类 6、7 8 屋盖处及每层楼 盖处 9 屋盖处及 每层楼盖 处
外墙和内 屋盖处及每层楼盖 纵墙 处
内横墙
同上,屋盖处间距 不应大于4.5m,楼 盖处间距不应大于 7.2m,构造柱对应 部位
(2)配筋砌体:指配置适量钢筋或钢筋混凝土 的砌体,它可以提高砌体强度、减少截面尺 寸、增加整体性。可分为网状配筋砖砌体、 组合砖砌体、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组 合墙及配筋砌块砌体。
1)网状配筋砖砌体:是在砌体的水平灰缝中每隔 几皮砖放置一层钢筋网,有方格网式和连弯式两种。
2)组合砖砌体:由砖砌体和钢筋混凝土面坏过程分为三个阶段:
第一阶段:加载大约在破坏荷载的50~70%时, 砖体内的个别砖出现竖向裂缝。特点停止加荷载, 裂缝不发展。 第二阶段:继续加荷载,大约在破坏荷载的80~ 90%时,原裂缝不断扩展,同时产生新的裂缝, 并与竖向灰缝贯通形成竖向条缝。特点是如果荷 载不再增加,裂缝仍将继续发展。 第三阶段:继续加荷载,裂缝继续发展,宽度增 加,连续的贯通裂缝将砌体分割成几个小砖柱, 最终被压碎或失稳而破坏。
砌体结构第六章砌体结构抗震设计
④ 突出屋面的楼梯间、电梯间、女儿墙等附属结构的破坏 破坏产生的原因主要是“鞭梢效应”(在地震作用下, 高层建筑或其他建/构筑物顶部细长突出部分振幅剧烈增大的 现象)破坏常出现在房屋突出的部分,并且突出部分的面积相 对下层面积越小,破坏越严重。
⑤屋顶楼盖的破坏 砌体结构房屋屋顶楼盖的破坏,大多由于梁、板在砌体 墙上支承长度不够或无可靠拉结,破坏常发生在预制板和 承重墙的连接处,同时无圈梁房屋较有圈梁房屋损坏严重; 现浇楼盖的抗震性能优于预制楼盖。
第六章 砌体结构房屋抗震设计
6.1 砌体结构房屋的受震破坏
1. 砌体结构房屋常见震害
房屋倒塌
墙体开裂 纵横墙连接处破坏
墙角破坏
无配筋砌体结构是一种脆性结构,整体性和延性差,自重大,地 震反应大,砌体的抗剪能力很低,结构的抗震性能相对较低。
破坏情况分二类:1. 结构或构件承载力不当; 2. 构造或连接存在缺陷。
Ⅳ. 房屋四角的构造柱截面和配筋应适当加大,7度超过6
层、8度超过5层、9度地区的房屋,纵筋采用4Φ14,箍筋 间距≤200mm.
Ⅴ. 构造柱应先砌墙后浇筑混凝土,应砌成马牙搓。
钢筋混凝土芯柱的设置及构造要求
钢筋混凝土芯柱——小型砌块砌体房屋墙体 中,在一定的部位预留的上下贯通的孔洞中,插入钢
限制抗震横墙的间距
在水平地震荷载作用下,砌体结构房屋的楼(屋) 盖和横墙充当主要的抗侧移力体系;当横墙数量多、间距小, 房屋的空间刚度大,抗震性能好。
抗震墙最大间距(m)
限制砌体房屋的高度、层高和高宽比
Ⅰ.砌体房屋的高度、层高限制
砌体房屋层数愈多,层高愈高,总高度愈大,则房 屋的地震作用效应愈大,震害愈严重。 普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高≤3.6m; 底层框架—抗震墙房屋的底部和内框架房屋层高≤4.5m
第六章 砖、石及混凝土砌体结构
3.砌体的抗拉、拉弯与抗剪强度
圬工砌体除主要用于承压结构外,砌体也常处于受拉、拉弯或受剪
状态。图6-3a所示挡土墙,在土压力作用下,沿通缝截面1-1弯曲受拉。
图6-3b所示有扶壁柱的挡土墙,沿齿缝截面2-2弯曲受拉。图6-3c所示的
拱脚附近,由于水平推力的作用,将发生沿通缝截面3-3受剪。
a. 挡土墙底部弯拉 b. 挡土墙垂直截面弯拉
易保证砌筑时砂浆均匀、饱满和密实,因此会使砌体强度降低10%~
20%。
e.施工砌筑质量
e.1 水平灰缝的均匀和饱满程度
水平灰缝的均匀饱满可改善块体在砌体中的应力状态,提高砌体的
抗压强度。砌块砌体水平灰缝砂浆饱满度按净面积计算不得低于90%,
竖向灰缝砂浆饱满度不小于80%。
e.2 灰缝的厚度
灰缝愈厚,灰缝变形愈大,砌体强度愈低。但灰缝厚度太薄,砂浆
不易均匀、不易饱满和密实,也会使砌体强度降低。
e.3 块体的含水率
当采用含水率太小的块体,特别是砖砌筑时,砂浆中大部分水分会
很快被砖吸收,这不利于砂浆的均匀铺设和硬化,会使砌体强度降低。
但砖中含水率过高,会使砌体的抗剪强度降低,同时当砌体干燥时,会
产生较大的收缩应力,导致砌体垂直裂缝出现。
e.4 块体的搭接方式
0.37
24
83
0.50
或履带车)产生的效应 同号时,;异号时,则;对于其他荷载;
—荷载组合系数,按表6-2采用;
—结构抗力效应函数;
—材料或砌体的极限强度;
—材料或砌体的安全系数,按表6-3采用;
—结构的几何尺寸。
荷载组合系数值
表6-2
荷载组合
组合I
1.00
组合II、III、IV
砌体结构课件
二、受压砌体应力状态的分析
浆铺砌厚度和密实性不均匀,使单个块体不均匀受压,而处于压、弯、 剪复合状态。由于块体的抗弯、剪强度远低于抗压强度,因而较早出 现单个块体裂缝。块体抗压能力不能充分发挥,所以砌体的抗压强度 总低于块体。 块体与砂浆的交互作用使砖承受水平拉应力:两者弹性模 量和横向变形系数不一致,横向变形时,块体处于竖向受压、横向受 拉状态,从而降低了抗压强度。 在块体间的竖向灰缝处存在应力集中: 竖向灰缝不可能填满, 使得砂浆与块体的粘结力不足砌体的整体性削弱,造成块体间的竖向 灰缝存在剪应力和横向拉应力集中,导致块体受力更不利。
粘土砂浆等); 特点:强度低、耐久性差;
适用:砌筑承受荷载不大的砌体或临时性建筑物、构筑
物的砌体。
2、砂浆的强度等级
强度等级:边长为70.7 mm的立方体试块在20±3℃环境下, 水泥砂浆在湿度为90%以上,水泥石灰砂浆在60%~80%条 等级分为:M15、M10、M7.5、M5和M2.5。 小型空心砌块砌筑和灌孔砼》(JC860/861-2000)的规定, 采用专用砂浆(Mb)和专用灌孔砼(Cb)。
1.1砌体结构的特点 一概念 砌体结构: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。是砖砌体、砌 块砌体和石砌体结构的统称。
混合结构:工程结构中主要承重构件由不同
的结构材料所构成的结构。目前我国大多数多 层住宅等常采用砌体承重墙、混凝土楼(屋) 盖的砌体-混凝土的混合结构。
第六章砌体结构
第六章-砌体结构第三节砌体结构一、砌体的力学性能1.影响砌体抗压强度的主要因素(1)块材和砂浆的强度等级(2)砂浆的弹性模量和流动性(和易性)(3)块材高度和块材形状(4)砌筑质量2.配筋砌体的配筋方式及应用(1)网状配筋砌体网状配筋砖砌体能提高砌体抗压、抗剪强度,改善砌体变形性能。
用于砖墙、柱抗压强度及抗剪强度不够时。
构造要求:网状配筋砖砌体中的体积配筋率,不应小于0.1%,并不应大于1%;采用钢筋网时,钢筋的直径宜采用3~4mm;钢筋网中钢筋的间距,不应大于120mm,并不应小于30mm;钢筋网的竖向间距,不应大于五皮砖,并不应大于400mm;网状配筋砖砌体所用的砂浆强度等级不应低于M7.5。
(2)组合砖砌体组合砌体包括砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙两种。
二、混合结构房屋的结构设计及构造1.承重墙体的布置从结构设计的角度出发,按承重墙体布置方式的不同,可将多层混合结构房屋的承重体系划分为横墙承重计划、纵墙承重计划、纵横墙混合承重计划、内框架承第 1 页/共9 页重计划和底部框架承重计划。
(1)横墙承重计划特点是:①承受竖向荷载时,横墙是主要的承重构件,纵墙主要起围护、隔断和将横墙联成整体的作用。
②房屋的空间刚度很大,整体性很好。
③能节约钢材和水泥。
这种计划的缺点是:横墙太多导致建造布置和房间的使用功能受到限制。
横墙承重计划因为横墙间距密,房间大小固定,适用于宿舍、住所等居住建造。
(2)纵墙承重计划其特点是:①房间的空间较大,有利于使用功能的灵便布置。
②因为纵墙承受的荷载较大,在纵墙上开门、开窗的大小和位置都要受到一定限制。
③相对于横墙承重计划,楼盖的材料用量较多,墙体的材料用量较少。
纵墙承重计划相宜于使用上要求有较大空间的房屋,或分隔墙位置可能变化的房间,如教学楼、实验楼、办公楼、医院等。
(3)纵横墙混合承重计划特点是:①纵横墙均作为承重构件,使得结构受力较为匀称,能避免局部墙体承载过大。
《建筑结构设计》东南大学邱洪兴 第六章 砌体结构课件
二、承重横墙的计算
纵墙间距一般较小,满足刚性方案的要求, 楼盖是横墙的固定铰支座;对于多层,可近 似假定墙体在楼盖处铰接;
除山墙外,内横墙仅承受由楼面传来的竖向荷载; 由于横墙承受均布荷载,可以取1米宽作为计算单元; 当横墙沿房屋纵向均匀布置,且楼面的构造和使用荷载相同时,
1m
内横墙两边楼面传来的竖向荷载大小相等,作用位置对称,墙体按 轴心受压计算;当两边的荷载大小不等或作用点不对称时,墙体按 偏心受压计算。
6.1 结构布置
6.2.1 静力计算模型 6.2.2 刚性方案分析 6.2.3 弹性和刚弹性方案分析 6.2.4 其他多层房屋
砌体结构
6.2 结构分析
6.2.4 其他多层房屋的内力分析要点
一、上柔下刚多层房屋 顶层不符合刚性方案要求,下面各层符合刚性方案要求的房屋。
Rn ηnRn
《建筑结构设计》课件2012版.东南大学邱洪兴
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6.1 结构布置 6.2.1 静力计算模型
砌体结构
6.2 结构分析
四、按刚性方案和刚弹性方案计算时对横墙的要求
楼盖类型一定后房屋的空间刚度主要取决于横墙。按刚性方案和刚 弹性方案计算时对房屋的整体空间刚度有要求,因而对横墙有要求
①横墙中洞口的水平截面积不超过全截面的50%; ②横墙厚度不宜小于180mm; ③横墙长度不宜小于高度(单层)或总高度的一半(多层); ④纵横墙应同时砌筑,如不满足应采取其他措施。 如1、2、3条不能同时满足,要求对横墙的刚度进行验算:
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6.1 结构布置 6.2.1 静力计算模型
砌体结构
6.2 结构分析
如果用μP表示按平面计算模型算出的水平位移,用 μs 表示实 际结构中的水平位移,则由于存在空间作用, μs< μp ,两者的差 异反映了空间作用的程度。
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6.3多层砌体房屋抗震计算要点通过合理抗震设计,采取恰当的抗震构造措施,保证施工质量,在9度和9度以下地震区内建筑多层砖混结构房屋安全是可以得到保证的。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点砌体结构的抗震设计应当包括:1 砌体结构房屋的抗震强度验算;2 砌体结构房屋的抗震措施抗震措施是为了弥补抗震验算中的不足或无法计算的部分,因为抗震计算目前还很不完备或严密,抗震构造措施更是用来满足“大震不倒”的设防目标要求。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点6.3.1计算简图和地震作用多层砌体结构的破坏主要是由水平地震作用而引起的,因此,对于多层砌体房屋的抗震计算,一般只考虑水平地震作用的影响,而可不考虑竖向地震作用的影响。
多层砌体结构的高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布较均匀,水平振动时以剪切变形为主,因此在进行结构抗震计算时,宜采用底部剪力法。
多层砌体房屋地震作用的计算采用底部剪力法6.3多层砌体房屋抗震计算要点6.3.1计算简图和地震作用当多层砌体结构房屋的高宽比不超过《砌体结构设计规范》的限制时,由整体弯曲而产生的附加应力不大。
因此,可不做整体弯曲验算,而只验算房屋在横向和纵向水平地震作用影响下,横墙和纵墙在其自身平面内的抗剪能力。
楼层地震剪力在墙体间的分配,当抗震横墙间距不超过限值要求时,认为:横向地震作用全部由横墙承担;纵向地震作用全部由纵墙承担。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点1 计算简图⑴将水平地震作用在结的两个主轴方向分别验算;⑵地震作用下结构的变形为剪切型;⑶各抗侧力构件在同一楼层标高处侧移相同。
多层砌体结构房屋的计算简图——嵌固于基础顶面竖立的悬臂梁,将各层质量集中于各层楼盖处。
GnFn+ FnFiGiGjH iH jFEkG i——集中于质点i 的重力荷载代表值,G i包括第i层楼盖自重和作用在该层楼面上的可变荷载,以及该层上下层墙体自重的一半。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点计算地震作用时建筑物的重力荷载代表值,应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。
各可变荷载的组合值系数应按下表采用。
可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋面积灰荷载0.5屋面活荷载不计入按实际情况计算的楼面活荷载 1.0按等效均布荷载计算的楼面活荷载藏书库、档案库0.8其他民用建筑0.5吊车悬吊物重力硬钩吊车0.3软钩吊车不计入可变荷载组合值系数6.3多层砌体房屋抗震计算要点Ek 1eq F a G a 1——相当于结构基本自振周期的水平地震影响系数,多层砌体房屋可取水平地震影响系数最大值a max 。
水平地震影响系数最大值(阻尼比0.05)地震影响设防烈度6789多遇地震0.040.080.160.32罕遇地震—0.500.90 1.402 结构总水平地震作用标准值F Ek :G eq ——结构等效总重力荷载,单质点应取总重力荷载代表值,多质点应取总重力荷载代表值的85%。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点3 质点i 的水平地震作用标准值F i :Ek 1(1)(1,2)i i i n n jj j G H F F i n G H δ==-=∑G i 、G j ——分别为集中于质点i 、j 的重力荷载代表值;H i 、H j ——分别为质点i 、j 的计算高度;δn ——顶部附加地震作用系数,对多层内框架砖房可采用0.2,对其他砌体房屋可采用0.0。
ΔF n ——顶部附加水平地震作用Ek n n F F δ∆=6.3多层砌体房屋抗震计算要点4 楼层水平地震剪力标准值:V Eki ——第i 楼层的水平地震剪力标准值;λ——剪力系数,7度时为0.012,8度时为0.024,9度时为0.040。
Eki j jn nj i j i V F G λ===>∑∑水平地震作用和剪力G i G 1G n F i F n F 1F iF n V i V iV 1V n6.3多层砌体房屋抗震计算要点《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.2.4 采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应,宜乘以增大系数3 ,此增大部分不应往下传递但与该突出部分相连的构件应予计入。
n+1n+1n+1Ek n+1kkk=1G H F F G H =∑突出屋顶小房屋的层间地震剪力:房屋下部任意层层间地震剪力:n+1n+13V F =i k n+11n k V F F ==+∑6.3多层砌体房屋抗震计算要点6.3.2水平地震剪力的分配墙体平面内的抗侧力等效刚度很大,而平面外的刚度很小,一个方向的楼层水平地震剪力主要由平行于地震作用方向的墙体来承担,而与地震作用相垂直的墙体,承担的楼层水平地震剪力很小。
横向地震剪力全部由各横向墙体来承担;纵向楼层地震剪力由各纵向墙体承担。
随着楼盖水平刚度不同和抗侧力构件刚度的不同,分配给各抗侧力构件的水平地震剪力也将不同。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点1横向水平地震剪力的分配⑴刚性楼盖房屋:——现浇和装配整体式钢筋混凝土楼(屋)盖按各横墙的等效刚度比例分配imim Ekiik1nk K V V K==∑K im —第i 层第m 片墙的等效侧向刚度。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点imim Ekiik1nk A V V A==∑A im 、A ik —分别为第i 层第m 、k 片墙的截面积。
当楼层各横向抗侧力墙体高度相同,高宽比均小于1,采用的砌体材料强度等级相同时,可按各道墙体的水平截面积比例分配:6.3多层砌体房屋抗震计算要点⑵柔性楼盖房屋:——木楼(屋)盖按各横墙从属面积上的重力荷载代表值的比例分配imim Ekiik1mk S V V S==∑imim Ekiik1mk G V V G==∑G im 、G ik —分别为第i 层第m 、k 片墙所承担的重力荷载代表值。
S im 、S ik —分别为第i 层第m 、k 片墙的所承担的重力荷载面积。
当楼盖荷载为均布荷载时,可改写为:6.3多层砌体房屋抗震计算要点⑶中等刚性楼盖房屋:——装配式钢筋混凝土楼(屋)盖取上述两种方法的平均值imim im Eki ik ik 1112m mk k A S V V A S ==⎛⎫ ⎪ ⎪=+ ⎪ ⎪⎝⎭∑∑6.3多层砌体房屋抗震计算要点2纵向地震剪力的分配由于楼盖沿纵向的水平刚度较横向的水平刚度大得多,故可将纵向水平地震剪力按墙体刚度比例分配给各纵墙。
imim Ekiik1nk K V V K==∑imim Ekiik1nk A V V A==∑当楼层各横向抗侧力墙体高度相同,高宽比均小于1,采用的砌体材料强度等级相同时,可按各道墙体的水平截面积比例分配:6.3多层砌体房屋抗震计算要点6.3.3墙体抗震承载力的验算多层砌体房屋墙体的截面抗震承载力计算:一、无筋砌体1 烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖墙体和石砌体截面抗震受剪承载力:vE REf AV γ≤V :——考虑地震作用组合的墙体剪力设计值;A ——墙体横截面面积,多孔砖取毛截面面积;γRE ——承载力抗震调整系数,对两端均有构造柱、芯柱的抗震墙取0.9,其他抗震墙取1.0,自承重墙0.75。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点vE N vf f ζ=f vE : ——砖砌体沿阶梯形截面破坏抗震抗剪强度设计值;f V : ——非抗震设计的砌体抗剪强度设计值;ζN : ——砌体强度的正应力影响系数。
砌体类别δ0/f v0.0 1.0 3.0 5.07.010.015.020.0粘土砖、多孔砖0.801.00 1.28 1.50 1.70 1.952.32混凝土小砌块1.25 1.752.25 2.603.10 3.954.80注:δ0: ——对应于重力荷载代表值的砌体截面平均压应力。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点6.3.3墙体抗震承载力的验算2 混凝土小型砌块墙体截面抗震受剪承载力:vE t c y s c RE1[(0.30.05)]V f A f A f A ζγ≤++f t :——芯柱混凝土轴心抗拉强度设计值;A c ——芯柱截面总面积;As ——芯柱钢筋截面总面积;ζc ——芯柱参与工作系数,按下表采用。
填孔率ρρ<0.150.15≤ρ <0.250.25≤ρ <0.5ρ≥0.5ζc1.01.101.15注:①当同时设置芯柱和构造柱时,构造柱截面可作为芯柱截面,构造柱钢筋可作为芯柱钢筋;②填孔率指芯柱根数(含构造柱和填实孔洞数量)与孔洞总数之比。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点6.3.3墙体抗震承载力的验算二、配筋砌体1 网状配筋或水平配筋烧结普通砖、烧结多孔砖墙体截面抗震受剪承载力:vE s y s RE1()V f A f A ζγ≤+f y :——钢筋抗拉强度设计值;A c ——芯柱截面总面积;A s ——层间墙体竖向截面的钢筋总截面面积,其配筋率(ρv = A s /A)应不小于0.07%且不大于0.17%;ζs ——钢筋参与工作系数,按下表采用。
墙体高宽比0.40.60.8 1.0 1.2ζs0.100.120.140.150.126.3多层砌体房屋抗震计算要点6.3.3墙体抗震承载力的验算2 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙体截面抗震受剪承载力:c vE c t c y s RE 1[()0.08]V f A A f A f A ηζγ≤-++f t :——中部构造柱的混凝土轴心抗拉强度设计值;A c ——中部构造柱的横截面总面积,对于横墙和内纵墙,A c >0.15A 时,取0.15A ;对外纵墙,A c >0.25A 时,取0.25A ;A s ——中部构造柱的纵向钢筋截面总面积,其配筋率不小于0.6%,大于1.4%时取胜1.4%;ζ——中部构造柱参与工作系数,居中设置一根时取0.5,多于一根时取0.4;ηc ——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。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点6.3.3墙体抗震承载力的验算墙体截面的抗剪强度验算——选择不利墙段 承担水平地震作用较大的墙段;竖向压应力较小的墙段;墙体截面被削弱较多的墙段。
6.3多层砌体房屋抗震计算要点6.3.4计算例题(略)第六章砌体结构房屋抗震设计6.3 多层砌体房屋抗震计算要点本节结束!。