砌体结构 第四章
砌体结构--第四章(无筋砌体)
0
1 ei 1 i
2
ei i
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
0
1
h 对于矩形截面 i 12
代入可推出：
1 e 1 1 1 12 ( 1) 12 0 h
2
1 e 1 1 1 12 ( 1) 12 0 h
2
由上式可以看出： ＊当e/h＝0， 0 1.0时，为轴压短柱； 1.0 ＊当e/h＝0， 0 1.0时，为轴压长柱； 0 （稳定系数） ＊当e/h≠0， 0 1.0 时，为偏压短柱； e （偏心影响系数） ＊当e/h≠0， 0 1.0 时，为偏压长柱； （综合影响系数）
2. 计算
1 e 1 1 1 12 ( 1) 12 0 h
2
当偏心受压长柱时，其偏心 距为荷载作用偏心距e和纵向挠曲 引起的附加偏心距ei之和，则影响 系数为 1
e N
e ei 1 i
2
ei
附加偏心距ei可由临界条件确定， 即当e=0时，应有 0 ，则
砌 体 结 构
Masonry Structure
王志云 结构教研室
第4章 砌体结构的承载力计算（无筋）
(Bearing capacity of masonry structure) 学习要点：
√了解无筋砌体受压构件的破坏形态和影响受压承载力 的影响因素； √熟练掌握无筋砌体受压构件的承载力计算方法； √了解无筋砌体局部受压时的受力特点及其破坏形态；
多层房屋：当有门窗洞口时，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； ※ 单层房屋：可取壁柱宽加2/3墙高，但不大于窗间墙 宽度和相邻壁柱间距离； ※ 计算带壁柱墙的条形基础：可取相邻壁柱间的距离。
多层砌体结构抗震
地震剪力的计算与分配
1. 楼层地震剪力
多层砌体结构房屋的质量与刚度沿高度分布一般比较均匀，且以剪切变形为主，故可以按本书第三章所述底部剪力法计算地震作用。可取结构底部地震剪力为：
(4.1)
其次，考虑到多层砌体结构在线弹性变形阶段的地震作用基本上按倒三角形分布，顶部附加地震影响系数δn=0。
在扭转地震力的作用下，房屋的端部、尤其是墙角处易于产生严重的震害。
图4-4 墙体转角的破坏
从结构特征方面考察可以发现：在受力复杂、约束减弱、附属结构等部位，往往是震害易于发生的地方。
例如：纵横墙连接处，砌体结构的楼梯间，预制 钢筋混凝土楼屋盖，女儿墙、突出顶面的屋顶间地震 容易发生破坏。
1. 刚性楼盖房屋，上层破坏轻、下层破坏重； 柔性楼盖房屋，上层破坏重、下层破坏轻； 2. 横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋； 3. 坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地基上的震害； 4. 预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重； 5. 外廊式房屋往往地震破坏较重； 6. 房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重；
1
这样，任一质点i的水平地震作用标准值Fi为：
2
作用于第i层的楼层地震剪力标准值Vi为i层以上的地震作用标准值之和，即：
3
(4.3)
6
(i=1,2,…,n) (4.2)
5
！
4
鞭梢效应，但增大的两倍不往下传递 。
[例题4-1] 某四层砖砌体房屋，尺寸如图4-6(a)(b)所示。结构设防烈度为7度。楼盖及屋盖均采用预应力混凝土空心板，横墙承重。楼梯间突出屋顶。除图中注明者外，窗口尺寸为1.5m×2.1m ，门洞尺寸为1.0m×2.5m 。试计算该楼房楼层地震剪力。
A
《混凝土结构与砌体结构》第3版-第4章受弯构件的正截面承载力习题答案
第4章 受弯构件的正截面承载力4.1选择题1．（ C ）作为受弯构件正截面承载力计算的依据。
A ．Ⅰa 状态；B. Ⅱa 状态； C. Ⅲa 状态； D. 第Ⅱ阶段； 2．（ A ）作为受弯构件抗裂计算的依据。
A ．Ⅰa 状态；B. Ⅱa 状态； C. Ⅲa 状态； D. 第Ⅱ阶段； 3．（ D ）作为受弯构件变形和裂缝验算的依据。
A ．Ⅰa 状态；B. Ⅱa 状态；C. Ⅲa 状态； D. 第Ⅱ阶段；4．受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据哪种破坏形态建立的（ B ）。
A. 少筋破坏；B 适筋破坏；C 超筋破坏；D 界限破坏；5．下列那个条件不能用来判断适筋破坏与超筋破坏的界限（ C ）。
A ．b ξξ≤；B ．0h x b ξ≤；C ．'2s a x ≤； D ．max ρρ≤6．受弯构件正截面承载力计算中，截面抵抗矩系数s α取值为：（ A ）。
A ．)5.01(ξξ-； B ．)5.01(ξξ+；C ．ξ5.01-；D ．ξ5.01+；7．受弯构件正截面承载力中，对于双筋截面，下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服（ C ）。
A ．0h x b ξ≤；B ．0h x b ξ>；C ．'2s a x ≥；D ．'2s a x <；8．受弯构件正截面承载力中，T 形截面划分为两类截面的依据是（ D ）。
A. 计算公式建立的基本原理不同；B. 受拉区与受压区截面形状不同；C. 破坏形态不同；D. 混凝土受压区的形状不同；9．提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是（ C ）。
A. 提高混凝土强度等级；B. 增加保护层厚度；C. 增加截面高度；D. 增加截面宽度；10．在T 形截面梁的正截面承载力计算中，假定在受压区翼缘计算宽度范围内混凝土的压应力分布是（ A ）。
A. 均匀分布；B. 按抛物线形分布；C. 按三角形分布；D. 部分均匀，部分不均匀分布；11．混凝土保护层厚度是指（ B ）。
砌体结构第四章1
i ' E cri E 2 H 0 E' 达 到 临 界 应 力 时 砌 体弹 的性 模 量 。
2 '
2
cri 2f m 1
fm
d f m 1 d f m
轴 心 受 压 时 的 稳 定 系： 数
25
航天与建筑工程学院
在计算影响系数 或 查 用 上 述 表 时 ， 应 对 先构 件 高 厚 比 值 按 砌 体 种 类 乘 以 修 正数 系 ： （1） 烧 结 普 通 砖 、 烧 结 孔 多砖 砌 体 － － 1.0； （2） 混 凝 土 及 轻 骨 料 混 土 凝砌 块 砌 体 － － 1.1； （3） 蒸 压 灰 砂 砖 、 蒸 压 煤 粉灰 砖 、 细 料 石 、 半料 细石 － － 1.2； （4） 粗 料 石 和 毛 石 砌 体 －1.5； （5） 灌 孔 混 凝 土 砌 块 砌 － 体－ 1.0。
航天与建筑工程学院
偏心受压，对出现裂缝后的剩余受力截面来说，纵 向力的偏心距将减小，所以裂缝不会无限制发展， 而是在剩余受力截面和减小的偏心距作用下达到新 的平衡，这时虽然压应力较大，但构件承载力仍未 耗尽而可继续承受荷载。 裂缝开展，旧平衡不断被打破而形成新平衡，压应 力不断增大。 当剩余受力截面减小到一定程度，砌体受压边出现 竖向裂缝，最后导致构件破坏。
eb、eh－ 轴 向 力 在 截 面 重 心x轴 、y轴 方 向 的 偏 心距，分别不大于 0.5 x 和0.5 y；
x、y－ 自 截 面 重 心 沿 x 轴 、y轴 至 轴 向 力 所 在 偏心方向截面截面边缘 的距离；
eib、eih－ 轴 向 力 在 截 面重心 x轴 、y轴 方 向 的附加偏心距。
砌体结构第四章2ppt课件
4.2.1 局部均匀受压
劈裂破坏（“一裂就坏”）
这种破坏发生前无明显征兆，局部受 压构件受荷后未发生较大变形，一旦构 件外侧出现与受力方向一致的竖向裂缝， 构件立即开裂而导致破坏。 破坏时犹如刀劈，裂缝少而集中，故 称之为劈裂破坏或“一裂就坏”。 此种破坏形态多发生在面积比A0/A1 较大时。
(3) 现浇垫块与梁端整体浇筑时，垫块可在梁高范围内设置。
.
垫块作用：为了扩大局部受压面积，当梁和屋架只搁置在 较厚的壁柱上而未伸入墙内时，必需设置刚性垫块。
刚 性 垫 块 下 的 砌 体受局压部承 载 力 计 算 公 式 ：
N0 Nl 1 fAb N0 0Ab
.
例：某房屋的基础采用MU10烧结普通砖和M7.5混合砂 浆砌筑，其上支承截面尺寸为250mm*250mm的钢筋混 凝土柱，柱作用于基础顶面中心处的轴向压力设计值 Nl=180kN，试验算柱下砌体的局部受压承载力是否满 足要求。
.
解：查表 得砌体抗压强度设计值f =1.69MPa。 砌体的局部受压面积：Al = 0.25× 0.25=0.0625m2 影响砌体局部抗压强度计算面积：A0=0.62 ×
.
▪ 1）中心局压 (四面约束)
避 免 A0Al 大 于 某 一 限裂 值破 会坏 出 规 ， 现 定 对 劈 上 限
2.50
A0 （ach）h
.
▪ 2）边缘局压 (三面约束)
避
免 A0 大 Al
于
某
一
限裂 值破 会坏 出 规 ， 现 定 对 劈 上
限
2.0
A0 （b2h） . h
第四章 结构工程检测_砌体结构工程现场检测
第四章砌体结构工程现场检测砌体结构（包括砖混结构）在我国城镇的应用极为广泛。
但是由于在砌体结构的施工过程中，多为人工砌筑，质量影响因素较多，同时砌筑用砂浆的质量控制方法和生产工艺与混凝土质量的控制方法和生产工艺相对比较落后，因此，对于砌体结构工程质量检测越来越引起人们的重视，其检测的方法也不断发展和更新。
第一节检测的方法和取样要求一、检测的主要内容和方法的分类1、检测的主要内容：砌体工程现场检测的主要内容一般包括：砌体的抗压/抗剪强度、砌筑砂浆强度，砌体用块材（砖）的抗压强度检测。
2、检测方法：砌体力学性能现场检测的方法很多，对于砌体本身的强度检测，常用的有切割法、原位轴压法、扁顶法、原位单剪法等，检测砌体砂浆强度的方法包括筒压法、回弹法、射钉法(贯入法)等，检测砌体用砖的方法有回弹法、现场取样抗压试验法等。
上述各种方法的特点、用途及限制条件见下表：砌体工程现场主要检测方法一览表表4.1序号检测方法特点用途限制条件1 切割法1.直接在墙体适当部位选取试件进行试验，是检测砌体强度的标准方法；2.直观性强；3.检测部位局部破损。
检测≥M1.0的各种砌体的抗压强度1.要专用切割机2.测点数量不宜太多。
2 原位轴压法1.属原位检测，直接在墙体上测试，其结果综合反映了材料质量和施工质量；2.直观性、可比性强；3.设备较重；4.检测部位局部破损。
检测普通砖砌体的抗压强度1.槽间砌体每侧的墙体宽度应不小于 1.5m；2.同一墙体上的测点数量不宜多于1个，测点数量不宜太多；3.限用于240㎜砖墙3 扁顶法1.属原位检测，直接在墙体上测试，测试结果综合反映了材料质量和施工质量；2.直观性、可比性较强；3.扁顶重复使用率较低；4.砌体强度较高或轴向变形较大时，难以测出抗压强度；5.设备较轻；6.检测部位局部破损。
1.检测普通砖砌体的抗压强度；2.测试古建筑和重要建筑的实际应力；3.测试具体工程的砌体弹性模量。
1.槽间砌体每侧的墙体宽度应不小于1.5m；2.同一墙体上的测点数量不宜多于1个，测点数量不宜太多。
第4-1-1章 砌体受压构件的承载力计算(上课用)
f=4.02*0.7=2.81N/mm2
Nu=φfA=0.54×2.81×0.6×0.5= 455kN>420kN 满足要求。
六、受压构件的承载力计算
4.1.1 受压构件
出平面按轴心受压计算
高厚比
H0 h
1.15400 500
11.88，
查表φ= 0.83
Nu=φfA=0.83×2.81×0.6×0.5= 699.7kN>420kN
Ny
x
x
y
Ny
x
x
y
2、截面形式 墙、柱 矩形 T形
单向偏压
3、计算类型
全截面受压计算 局部受压计算
双向偏压
二、无筋砌体受压承载力
4.1.1 受压构件
（1）偏心受压短柱
短柱是指其抗压承载力仅与截面尺寸和材料强度有关的柱。（β≤3）
随着偏心距的增 大．构件所能承担的 纵向压力明显下降
引进偏心 影响系数
1.0
混凝土普通砖、混凝土多孔砖、混凝土及轻集料混凝土砌块
1.1
蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖、细料石
1.2
粗料石、毛石
1.5
注：对灌孔混凝土砌块砌体，=1.0
➢ 受压构件计算高度的确定：
① 墙柱端部约束支承情况 确定条件
② 墙柱高度H、截面尺寸及位置
4.1.1 受压构件
构件高度H的确定： 规范5.1.3条
N u 1 Af
A —— 砌体截面面积
f —— 砌体抗压强度设计值 1 —— 偏心影响系数
4.1.1 受压构件
➢ 偏心影响系数 1
1
1
1 (e / i)2
矩形截面：
1
1
1
砌体结构
第四章砌体结构房屋的墙体体系及其承载力验算§4．1 房屋的结构布置§4．1．1概述混合结构的房屋通常是指屋盖、楼盖等水平承重结构的构件采用钢筋混凝土或木材，而墙、柱与基础等竖向承重结构的构件采用砌体材料的房屋。
混合结构中的墙体一般具有承重和围护的作用，墙体、柱的自重约占房屋总重的60％。
由于砌体的抗压强度并不太高，此外块材与砂浆间的粘结力很弱，使得砌体的抗拉、抗弯、抗剪的强度很低。
所以，在混合结构的结构布置中，使墙柱等承重构件具有足够的承载力是保证房屋结构安全可靠和正常使用的关键，特别是在需要进行抗震设防的地区，以及在地基条件不理想的地点，合理的结构布置是极为重要的。
房屋的设计，首先是根据房屋的使用要求，以及地质、材料供应和施工等条件，按照安全可靠、技术先进、经济合理的原则，选择较合理的结构方案。
同时再根据建筑布置、结构受力等方面的要求进行主要承重构件的布置。
在混合结构的结构布置中，承重墙体的布置不仅影响到房屋平面的划分和房间的大小，而且对房屋的荷载传递路线、承载的合理性、墙体的稳定以及整体刚度等受力性能有着直接和密切的联系。
§4．1．2 承重墙体的布置在承重墙的布置中，一般有四种方案可供选择，即纵墙承重体系、横墙承重体系、纵横墙承重体系和内框架承重体系。
§4．1. 2．1纵墙承重体系纵墙承重体系是指纵墙直接承受屋面、楼面荷载的结构方案。
图4.1为两种纵墙承重的结构布置图。
图4.1(a)为某车间屋面结构布置图，屋面荷载主要由屋面板传给屋面梁，再由屋面梁传给纵墙。
图4.1(b)为某多层教学楼的楼面结构布置图，除横墙相邻开间的小部分荷载传给横墙外，楼面荷载大部分通过横梁传给纵墙。
有些跨度较小的房屋，楼板直接搁置在纵墙上，也属于纵墙承重体系。
纵墙承重体系房屋屋(楼)面荷载的主要传递路线为；楼(屋)面荷载——纵墙——基础——地基纵墙承重体系房屋的纵墙承受较大荷载，设在纵墙上的门窗洞口的大小及位置受到一定的限制；横墙的设置主要是为了满足房屋的空间刚度，因而数量较少，房屋的室内空间较大。
第四章-无筋砌体构件的承载力计算
（即以γf代替f）。
5.4.2 局部受压
➢ ④ 砌体均匀局部受压 ➢ 规范公式：
➢ 局部抗压强度：
➢ 局部抗压承载力：
➢ 限制A0/Al比值——避免劈裂破坏。
问题：如何限制 值以避免劈裂破坏发生？
A0
Al
➢ 若Al/A0的比值越小，则套箍作用越强，应力扩散越充分 局部心受压短柱: 偏心受压短柱: 轴心受压长柱： 偏心受压长柱: ➢ 综上所述，各种柱的承载力计算除与f、A有关外，主要
取决于β、e两个影响因素。
➢ 受压构件承载力的计算，最终可归结为与β、e有关的承
载力降低影响系数φe、φ0、φ的计算。
4.1 受压构件
⑤ 短柱的承载力偏心影响系数 (e ) ➢ 《规范》经验公式：
➢ 只作用有梁端传来的Nl； ➢ 作用有梁端传来的Nl和上部结构传来的轴向压力N0。
5.4.2 局部受压
① 梁端有效支承长度（a0） ➢ 砌体边缘的位移：
ymax a0 tan
➢ 相应的最大压应力：
max kymax ka0 tan
➢ 根据平衡条件：
Nl dA
取 k f 0.687mm1
e ——偏心受压短柱的承载力偏心影响系数，e 1.0。
.4.1 受压构件
③ 轴心受压长柱
➢ β>3的轴心受压构件；
➢ 承载力低于轴心受压短柱。
0 ——轴心受压长柱的稳定系数，0 1.0。 ④ 偏心受压长柱 ➢ β>3的偏心受压构件；
➢ β和e的共同影响，其承载力更低于偏心受压短柱。
——偏心受压长柱的承载力影响系数， e或 0。
在实际工程中，当砌体的强度较低，但所 支承的墙梁的高跨比较大时，有可能发生 梁端支承处砌体局部被压碎而破坏。在砌 体局部受压试验中，这种破坏极少发生。
砌体结构课后习题参考答案
砌体结构课后习题参考答案第一章绪论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。
砌体结构 第四章 4.3
4.3 墙柱高厚比验算将一块块的砖从地面往上叠砌，当砌到一定的高为什么要验算墙、柱的高厚比？度时，即使不受外力作用这样的砖墩也将倾倒。
若砖墩的截面尺寸加大，则其不致倾倒的高度显然也要加大。
若砖墩上下或四周边的支承情况不同，则其不致倾倒的高度也将不同。
混合结构房屋中，砌体结构及其构件必须满足承载力计算的要求外，还必须保证其稳定性。
在《砌体结构设计规范》中规定，用验算墙、柱高厚比的方法来进行墙、柱稳定性的验算。
4.3 墙柱高厚比验算高厚比验算主要包括三个问题： 一是允许高厚比的限制；二是墙、柱实际高厚比的确定； 三是哪些墙需要验算高厚比。
4.3 墙柱高厚比验算4.3.1 允许高厚比及影响高厚比的因素根据工程实践经验，经过大量调查研究及理论校核得到墙、柱允许高厚比值，墙、柱允许高厚比，应按《砌体结构设计规范》表6.1.1采用表 6.1.1 墙、柱允许高厚比[b ]值这是在特定条件下规定的允许值，当实际的客观条件有所变化时，有时是有利一些，有时是不利一些，所以还应该从实际条件出发作适当的修正。
砂浆的强度等级墙柱M2.52215M5.02416≥M7.52617注：1 毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%；2 组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不得大于28；3 验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体高厚比时，允许高厚比对墙取14，对柱取11。
4.3 墙柱高厚比验算4.3.1 允许高厚比及影响高厚比的因素允许高厚比的影响因素砌筑砂浆的强度等级；拉接墙的间距；支承条件；砌体类型；砌体材料的质量和施工技术水平； 构件重要性(承重墙与非承重墙)； 砌体截面型式（如：是否开洞）； 构造柱截面及间距；房屋使用情况（有无振动荷载）。
4.3 墙柱高厚比验算表 6.1.1墙、柱允许高厚比[b ]值根据弹性稳定理论，对用同一材料制成的等高、等截面杆件，当两端支承条件相同，且仅承受自重作用时失稳的临界荷载比上端受有集中荷载的要大，所以非承重墙的允许高厚比的限值可适当放宽。
砌体结构 第四章 4.2
4.2 房屋的静力计算方案4.2.1混合结构房屋的空间工作混合结构房屋由屋盖、楼盖与墙体的连接以及纵、横墙的相互拉结而形成一个空间结构体系（能承受空间力系的结构体系），此空间结构体系承受各种竖向荷载（结构自重、屋面和楼面的活荷载）和水平荷载（风荷载和地震荷载）。
在荷载作用下房屋的抗变形能力称为房屋的空间刚度。
4.2 房屋的静力计算方案4.2.1混合结构房屋的空间工作情况一：单层房屋，外纵墙承重，两端没有设置山墙，屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。
竖向荷载的传递路线：水平荷载的传递路线：确定计算单元计算单元计算单元地基基础纵墙风荷载屋盖结构另一面纵墙地基基础地基基础屋面大梁屋盖荷载纵墙4.2 房屋的静力计算方案计算简图u pu pq 1q 2q 1q 2纵墙顶的水平位移（u p ）主要取决于纵墙的刚度，而屋盖结构的水平刚度只是保证传递水平荷载时两边纵墙位移的相同。
u pu p计算单元的受力——单跨平面排架——平面受力体系荷载是均匀分布，纵墙的刚度是相等的，则在水平荷载作用下整个房屋墙顶的水平位移（u p ）相同。
4.2 房屋的静力计算方案4.2.1混合结构房屋的空间工作情况二：单层，外纵墙承重，两端有山墙，装配式钢筋混凝土楼盖。
竖向荷载的传递路线：水平荷载的传递路线：确定计算单元计算单元地基基础屋面大梁屋盖荷载纵墙地基纵墙基础纵墙风荷载屋盖结构山墙地基山墙基础主要q 1q 2u 1u山墙4.2 房屋的静力计算方案有了山墙后风荷载不只是在纵墙和屋盖组成的平面排架内传递，而是在屋盖和山墙组成的空间结构中传递，结构存在空间作用。
u —山墙顶面水平位移，与山墙的刚度有关；u 1—屋盖平面内产生的弯曲变形，与屋盖的刚度及横（山）墙间距有关。
P uq 1q 2u 1u4.2 房屋的静力计算方案u p —按平面计算模型算出的水平位移；u s —实际结构中的水平位移；则由于存在空间作用，u s =u 1+u ≦u p ，两者的差异反映了空间作用的程度。
砌体结构--第四章(配筋砌体)
Masonry Structure
王志云 结构教研室
第4章 砌体结构的承载力计算（配筋）
(Bearing capacity of masonry structure)
学习要点：
√了解网状配筋砖砌体构件的受力特点，掌握 其计算方法和构造要求；
√了解组合砖砌体构件的受力特点、计算方法 及构造要求； √了解配筋砌块砌体的受力特点和构造要求。
§4.4.2 网状配筋砖砌体直接设计法
（direct design method）
在设计网状配筋砖砌体时，因n 与配筋有关，必需先假定r，最后算出 的r如与假定的不符，则需重复，直至 符合较好，工作量较大。
§4.4.3组合砖砌体构件的构造及基本 计算公式（composite brick masonry）
截面面积
网状配筋砖砌体的
抗压强度设计值
n可查表4.4，也可按下式计算
n
1 e 1 1 1 12 1 h 12 0 n 1 0n 1 3r 2 1 b 667
2
代入得： n
1 e b 1 3r 1 12 h 12 667
对于截面长短边相差较大的构件如墙体等， 应采用穿通墙体的拉结钢筋作为箍筋，同时 设置水平分布钢筋。水平分布钢筋的竖向间 距及拉结钢筋的水平间距，均不应大于 500mm。
1.组合砖砌体轴心受压构件的承载力计算 (axially compressive members)
N com ( fA fc Ac s f yAs)
r
e
b
《规范》规定： 0.1%≤ r ≤1%
钢筋体积
Vs r 100 （亦称体积比） V
砌体结构4章课件
5. 底部框架承重体系 对于底层为商场、展览厅、食堂等需设置大空间， 而上部各层为住宅、宿舍、办公室的建筑，可采用底 部框架承重方案。该结构底部以柱代替内外墙，墙和 柱都为主要承重构件，上刚下柔，刚度在底层和第二 层间发生突变。 此类房屋的竖向荷载的传递路线为： 上部几层梁板荷载→内外墙体→结构转化层→钢 筋混凝土梁→柱→基础→地基。 底层平面布置灵活、但刚度突变对抗震性不利， 需考虑上、下层抗侧移刚度比。
4.3.2 墙柱的一般构造要求
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： 1 砖采用MU10； 2 砌块采用MU7.5； 3 石材采用MU30； 4 砂浆采用M5。
砌体结构
2、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
2
砌体结构
相邻两横墙间的距离很小的墙， 当与墙连接的相邻横墙间的距离 s 12 [b ]h 时，墙 的计算高度H0可以不受（4－4）的限制。 对变截面柱，可按上、下截面分别验算高厚比， 且验算上柱的高厚比时，墙柱允许高厚比可乘以1.3。
2. 带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算
砌体结构
2. 带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算
1.对于矩形截面墙、柱的高厚比应符合下列要求：
H0 b 1 2 [ b ] h
（4-4）
式中， [b ] --墙柱的允许高厚比； H 0 --墙柱的计算高度。
1非承重墙[b ] 的修正系数. 当厚度为240mm时， 1 1.2 1 1.5 当厚度为90mm时 当厚度在240mm和90mm之间时，线性插值。
2
整体式、装配整体式和装配式无 檩体系钢筋混凝土屋盖或楼盖
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。
第四章-砌体结构工程质量事故与处理
第四章砌体结构工程质量事故与处理【职业能力目标】：培养学生在施工员、质量员、安全员等岗位上对常见砌体工程质量事故进行分析与处理的能力。
由砖、石或砌块组成,并用砂浆粘结而成的砌体,称为砌体结构。
由于砌体结构材料来源广泛施工可以不用大型机械，手工操作比例大，相对造价低廉，因而得到广泛应用。
许多住宅、办公楼、学校、医院等单层或多层建筑大多采用砖、石或砌块墙体与钢筋混凝结构体系。
虽然施工技术比较成熟，但质量事故仍屡见不鲜。
砌体结构工程的质量事故，从现象上看，主要有砌体开裂、砌体酥松脱皮砌体倒塌等。
引起事故的原因是多方面的，现综述如下。
○一设计方面主要原因（1）设计马虎，不够细心。
（2）整体方案欠佳，尤其是未注意空旷房屋承载力的降低因素。
（3）有的设计人员注意了墙体总的承载力的计算，但忽视了墙体高厚比和局部承压的计算。
（4）未注意构造要求。
○二施工方面主要原因（1）砌筑质量差。
（2）在墙体上任意开洞，或脚手眼未及时填补或填补不实，过多地削弱了断面。
（3）有的墙体比较高，横墙间距又大，在其未封顶时，未形成整体结构，处于长悬臂状态。
施工中如不注意临时支撑，若遇上大风等不利因素将造成失稳破坏。
（4）材料质量把关不严。
第一节砌体常见裂缝的分析与处理砌体程中最常见的事故是裂缝，它是非常普遍的质量事故之一。
砌体轻微细小裂缝影响外观和使用功能，严重的裂缝影响砌体的承载力，甚至引起倒塌。
在很多情况下裂缝的发生与发展往往是大事故的先兆，对此必须认真分析，妥善处理。
砌体中发生裂缝的原因主要包括：地基不均匀沉降、地基不均匀冻胀、温度变化引起的伸缩、地震等灾害作用以及砌体本身承载力不足等5个方面。
○一砌体裂缝产生的原因分析（一）地基不均匀沉降引起的裂缝预防地基不均匀沉降引起裂缝的主要措施（1）合理设置沉降缝。
（2）增强上部结构的刚度和整体性，提高墙体的抗剪能力。
（3）加强地基验槽工作，发现有不良地基应及时妥善处理，然后才可以进行基础施工。
[建筑]砌体结构第四章混合结构房屋墙体设计
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4.2 房屋的静力计算方案
房屋各层的空间性能影响系数ηi
屋盖或
横 墙 间 距 s (m)
楼盖类 别 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72
1
— — — — 0.33 0.39 0.45 0.50 0.55 0.60 0.64 0.68 0.71 0.74 0.77
4.2 房屋的静力计算方案
4.2.1 混合结构房屋的空间工作
情况一：单层房屋，外纵墙承重，两端没有设置山墙，
屋盖为装配式钢筋混凝土楼盖。
竖向荷载的传递路线：屋盖荷载 水平荷载的传递路线：
屋面大梁 纵墙
基础
基础 地基
地基
风荷载 纵墙
确定计算单元
屋盖结构 另一面纵墙 基础 地基
计算单元
计算单元
4.2 房屋的静力计算方案
4.3 墙柱高厚比验算
墙柱的高厚比过大,虽然强度计算满足要求,但可 能在施工砌筑阶段因过度的偏差倾斜鼓肚等现象以及 施工和使用过程中出现的偶然撞击、振动等因素造成 丧失稳定。同时还考虑到使用阶段在荷载作用下墙柱 应具有的刚度，不应发生影响正常使用的过大变形。
验算墙、柱高厚比是保证墙、柱在使用阶段和施 工阶段的稳定性必须采取的一项构造措施。
砌体结构
Masonry Structure
4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案
4.1.1 混合结构房屋的组成
❖ 混合结构房屋的优点：
混合结构房屋的墙体既是承重结构又是围护结构； 混合结构房屋的墙体材料具有地方性，造价较低。
❖ 对混合结构房屋的要求：
混合结构房屋应具有足够的承载力、刚度、稳定性和整体性； 混合结构房屋在地震区还应有良好的抗震性； 混合结构房屋还应有良好的抵抗收缩变形、温度和不均匀沉降的能力。
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B) .横墙数量多 , 横向刚度大, 整体性好。墙体用料多 , 楼盖用 料少 .
C) .房间大小固定 , 适用于宿舍 . 住宅 .
3
. 纵横墙承重体系: 1). 荷载传力途径:
楼面----
梁---纵墙 横墙
2 ). 房间布置灵活 , 空间刚度好
4 . 内框架承重体系:
----基础----地基
1) . 荷载传递途径:
4.2.1 .砌体房屋的空间工作（作用）
1) .第一种情况:单层 ,外纵墙承 重 ,不设山墙 ,纵墙上开窗
a) . 水平荷载作用下 ,可产生相同 的变形 ,取出一个计算单 元
b) . 平面受力体系-----平面排架
2) .第二种情况: 两端有山墙的单 层房屋
a) .每一 单元水平位移不同
us u1 u2 u p
2.静力计算方案------计算简图
梁板布置）
3.墙.柱设计(内力计算，高厚比验算、 承载力计算、局压验算 ) 4.1.2 . 结构布置
1 . 纵墙承重体系(由纵墙直 接承受楼面传来荷载)
1) . 荷载传递路线:
板--梁--纵墙--基础--地基 2) . 特点:
A)纵墙是主要承重墙，纵墙上设置门、窗洞口的数量受到限制
s--壁柱间距
2）壁柱间墙高厚比验算： H0 h 1 2
H0 --刚性方案，s--相邻壁柱间距
3.带构造柱墙高厚比验算
1）.整片墙高厚比验算
bc
H0 h 12c[ ]
bc 0.25
c
1
bc l
构造柱沿墙长宽度 l
构造柱相邻间距
bc 0.05时，取 bc ＝0
l
l
砌体种类有关的系数P62
2) . 特点:
楼面荷载----梁----外纵墙----外墙基础 柱----柱基础
A) .柱 . 墙混合承重, 房间空间大 ,平面布置灵活.
地基
B). 与全框架相比 ,可节约钢材 . 水泥. C) . 不同结构型式 ,受力时产生不 均匀沉降 ,同时施工较复杂 D) . 横墙少 ,空间刚度小 .
4.2 房屋的静力计算方案
2）风荷载：
R'A
3 8
qH
M
'B
1 8
qH
2
MA
My
qH 8
y3 4 y H
3
9qH 2
y 8 H , M max 128
3）墙体自重 对变截面柱：
G1
M RA
MB R’A
上阶柱 G1 对下阶柱截面产生的力矩 M1 G1.e1
2）.构造柱间墙高厚比验算
H0 h 1 2
H0 --刚性方案，s—构造柱间距
§4-4 单层房屋墙柱计算 4.4.1、刚性方案承重墙计算
1、计算简图
1）承重墙、柱下端固定接于基础，
上端不动铰支于屋架梁 2）屋盖刚度 EI=
2、内力计算
N
1）屋面荷载（竖向）：RA 3M 2H , M A M , M B M 2
u1
--山墙顶面水平位移 高度
,取决于山墙的刚度、
us
u2 --屋盖平面内产生弯曲变形 ,取决于房屋
刚度及横墙间距
b) .空间受力体系---一定的空间作用
3) .第三种情况:空间作用最大 us 0
屋盖顶端按无侧移铰支考虑
4.2.2 .空间性能影响系数
--考虑空间工作后的侧移折减系数
（ 值越大，房屋水平侧移越大，空间作用越小 .）
12
h----墙厚或边长（验算方向） h
2、带壁柱墙高厚比验算 1）整片墙高厚比验算
H0
hT
12
bf
式中 ：a) ht 3.5i,i
I A
s
有门窗：门窗间墙宽
确定i时: b f 无门窗：相邻壁柱间
b
间距
b
2 3
H 壁柱
单层房屋：bf b
2 3
H
S
b) H0 :S取横墙间距 。 2 1 0.4 bs s
4 混合结构房屋墙体设计
混合结构房屋:指主要承重结构由不同材料所组成的房屋 §4.1 混合结构房屋的组成及结构布置方案
4.1.1 混合结构房屋的组成 墙、柱、基础采用砌体结构；楼屋盖采用钢筋混凝土、木、 钢结构
(墙、柱为竖向承重构件，楼屋盖为水平承重构件.)，楼梯、雨蓬等
混合结构房屋设计：
1.结构布置 (在建筑方案基础上进行墙柱、
4.3.1、确定
2）墙、柱计算高厚比
H0 h
1、考虑的因素
1）砂浆强度 f2 , f2 影响砌体 E EI
因此影响整体稳定， f2
2）砌体截面刚度：I大，稳定性好。
墙上开门窗洞口, I
2
3）构件重要性：自承重构件:
1
4）横墙间距S : S 稳定性
H0
5）支承条件：刚性 H0 弹性H0
us 1
up
us 1 1
up
chk s
屋盖刚度:k 横墙间距:s 表4.1
屋盖按刚度分三类:见表4.2
4.2.3 .房屋静力计算方案:
1) .刚性方案房屋----空间刚度很大
可简化为楼盖或屋盖处为不 动铰支的竖向构件计算
2 ).弹性方案----空间刚度很差 按不考虑空间工作的有侧移的平面 排架计算 .
3）1 自承重墙 的修正系数
s
h 240mm, 1 1.2 内插
h 90mm, 1 1.5
当自承重墙的上端为自由端时， 可提高30%
承重墙： 1 1.0
3、计算高厚比：
矩形 H0 h ，T形 H0 hT
H
见表
0
4.4
4.3.2、墙、柱高厚比验算
1、矩形截面墙、柱高厚比验算
H0 h
6）砌体类型：空斗墙、毛石砌体稳定性差
(2 1)
1 1
7）构造柱间距及截面
2、允许高厚比：
1） f2 表4.3
2） 2 ---门窗洞口修正系数
2
1 0.4
bs s
bs 在宽度S内的门窗洞口宽度
0.7
bs
s-----相邻窗间墙、壁柱或构造柱间距
当洞口高
墙高的
1 5
时,
2 1.0
B) .建筑布置灵活----有大开间，如食堂、厂房、仓库等
Байду номын сангаас
C) .横墙数量少 , 房屋刚度小 , 整体性差
外纵墙
2 . 横墙承重体系:
1) . 荷载传递途径:
山墙
楼面荷载----横墙----基础----地基
2) . 特点：
内纵墙
楼面板 内横墙
楼梯 间
A) .横墙是主要承重墙 . 纵 墙起维护 作用, 其上开门窗洞 口不受限制
3) .刚弹性方案----空间刚度介于上述两 种方案之间
按有弹性支承的排架分析 ,按表4.2确 定静力计算方案
4.2.4 .刚性方案和刚弹性方案的横墙, 见 p58
0.33 0.77
0.33 0.77
§4.3 墙柱的高厚比验算 --构造要求(满足稳定性)
两方面问题：1）允许高厚比[ ]