原创砌体结构课件 第四讲_配筋砌体
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第五讲 配筋砌体
0 砌体结构分类 1 配筋砌体体系 2 配筋砌体受压承载力 3 配筋砌体受剪承载力
防锈问题？
0.3 美国规范ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05 英国规范BS5628
按照砌体中的配筋率大小可将其分为无筋砌体和配筋砌体三类： （1）无筋砌体——仅有少量的拉结钢筋，含筋量在0.07 %(英国 0.05％ )以下。 （2）配筋砌体——配筋率0.07 % %(英国0.05％ )以上。
特点： • 平时抗压，震时抗震，有效
利用了构造柱和圈梁； • 底部抗剪抗压强度仍不够时，
还可以配置水平钢筋网。
用途： • 强度不够的大跨度、中高层
砌体房屋；
1.4 配筋砌块砌体
用途： • 我国一般用于高层建筑； • 国外多层高层都可见。
2 配筋砌体受压承载力
2.1 网状配筋砖砌体
2.1.1机理：套箍作用
特点： 改善抗弯能力； 提高砌体抗压强度； 提高砌体抗剪强度； 改善砌体变形性能。
用途： • 单层房屋弯矩较大时； • 加固； • 一般砌体结构墙、柱、
梁（国外）
1 .3 组合墙
先砌墙后浇柱、梁
由设置构造柱、圈梁提高无筋 砌体房屋的整体性和抗震性能 结构体系派生出来。为我国特 色。
后发展到柱为钢筋混凝土柱 ——约束砌体结构（沈阳）
砖墙
q
混凝土圈梁 混凝土构造柱
试验及分析表明，主要因素是构造柱的间距，
房屋层高的影响甚微。
S
S
N uco [fm m A n(fcA m c fy ' A m s ')]
1
4
1
l b c
3
构造柱的间距一般选择在2m左右最好，最大不能超过4m。
大开间纵横墙混合承重砌体结构房屋中，梁下设有钢筋混凝土柱（“三用柱”）
2.1.2轴压短柱
假定钢筋和砌体粘结牢固，砌体横向变形使一片钢筋网
产生总拉力 (bh)sn 当钢筋屈服时，试件破坏，即
(bh)sn A as (bh)fym
配筋增加砌体强度 轴压短柱抗压强度
As asn
2
fym100fym
f nm fm1200fym
注意：偏心距不应大于截面核心 e≤0.17h
2.1.3偏压短柱
0.4 欧盟规范EC6、EC8
无筋砌体 约束砌体 配筋砌体
约束砌体：无筋砌体墙四周被钢筋混凝土构件约束的结构体系（对空心砌块， 可采取灌芯混凝土代替钢筋混凝土构件）。该规范要求：约束构件在砌体施工 之后浇注，水平约束构件与楼盖同时浇注，所有墙体转角处、变形缝两侧、墙 体交叉处和承重墙端部应设置混凝土构造柱（tie-columns），且构造柱间距不 大于4m，面积大于1.5m2的洞口两侧也应设置构造柱。这类结构的承载力计算 按照无筋砌体计算。
1 配筋砌体体系
1 .1 网状（水平）配筋砌体
特点： 提高砌体抗压强度； 提高砌体抗剪强度； 改善砌体变形性能。
注：右下图示国外水平灰缝配 筋不提高抗压强度，只提高抗 剪强度和变形性能。
用途：
• 砖墙、柱抗压强度及抗剪强度不够时； • 各类水平钢筋，如配筋砌体水平钢筋、
防裂构造钢筋等（国外）。
1 .2 组合砖砌体
报.1982（1））
钢筋： ε0＝ 0.0016（HRB335） 由变形协调一致原则（平截面假定）： • 砂浆面层组合砌体的破坏是由于面层砂浆压坏而导致，
试件破坏时，砌体和钢筋均未达到强度； • 混凝土面层组合砌体的破坏是由于混凝土压坏而导致，
试件破坏时，砌体未达到强度，钢筋屈服。
通过试验研究，得到材料强度利用系数（括号内为规范值）：
短柱时
n
1 14.5(e)2
1 118(e)2
y
h
2.2 组合砖砌体
2.2.1 轴压短柱
砌体、砂浆、混凝土棱柱体受压应力应变曲线类似， 但其极限荷载时的应变大小不同：
砌体： ε0＝0.0033 混凝土： ε0＝ 0.002 砂浆（棱柱体）： ε0＝ 0.0012（柏敖冬.砂浆抹面纵纵配筋砖柱承载力的试验及计算.建筑结构学
“三用柱”的问题：
• 砌体没受到约束作用，不能按组合墙公式计算； • 墙的刚度加大，墙/梁刚度比加大，计算简图？ • 偏心受压规范无计算公式
砂浆面层时， b0.93 (0.85) s 0.9(30.9)
混凝土面层时， b0.94(05.9) s 1.08(1.0)
轴压短柱承载力 N ubfwenku.baidu.com A fcA m csfy A m s )
2.2.2 轴压长柱（稳定系数） 采用的经验法：从定性上来分析，组合砖砌体构件的稳定系数φcom应介于 无筋砌体构件的稳定系数φ0与钢筋混凝土构件稳定系数φrc之间。通过换 算强度和换算弹性模量，并经过试验结果分析得出：
GB50003引用原苏联规范规定，考虑偏心对钢筋作用的影响 fn m fm120(102he)fym
12e h
湖南大学试验表明，上式比试验值偏低。 fn mfm120(10h e)fym
2.1.4长柱（承载力影响系数）
GB50003参照无筋砌体，并考虑网状配筋砌体的特性。
轴压长柱稳定系数
0n
1
113
2.2.3 偏压长柱 计算方法类似钢筋混凝土柱，分为大偏心受压构件和小偏心受压构件。
所要注意的是： 1）附加偏心距（二阶挠度）为
ea
2h(10.022)
2200
2）在利用力的平衡推导承载力公式时，受压区除了有砌体外，还有混凝 土(砂浆）。
2 .3 组合墙
2.3.1 轴心受压
• 砼柱分担墙体上的荷载； • 砼柱和圈梁形成一种“弱框架”，约束墙体 横向变形，使框内砌体处于双向受压状态； • 砼柱对提高墙体稳定性 。
co m 0 10 (r 0 c 0 )rc
轴压长柱极限承载力：
N uco (b m fm A fcA m csfy A m s )
柏敖冬.砂浆抹面纵纵配筋砖柱承载力的试验及计算.建筑结构学报.1982（1） 柏敖冬.组合砖柱承载力的试验.四川建筑科学研究.1984（1） 柏敖冬.组合砖砌体结构极限承压能力的计算.建筑结构.1984（4）
2
667
注意：β＞16时，不宜
长柱承载力影响系数
n
1
2
112e h
11210n 1
特点：
1）无筋砌体和配筋砌体形式统一，关于配筋率在ρ＝0时是连续的；
2）短柱时，
0n 1.0
n
1 112( e )2
h
与无筋砌体相同，未反应其特点。
湖南大学通过试验研究，
n
1
2
14.5e y
41.510n1(0.0250.4
0 砌体结构分类 1 配筋砌体体系 2 配筋砌体受压承载力 3 配筋砌体受剪承载力
防锈问题？
0.3 美国规范ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05 英国规范BS5628
按照砌体中的配筋率大小可将其分为无筋砌体和配筋砌体三类： （1）无筋砌体——仅有少量的拉结钢筋，含筋量在0.07 %(英国 0.05％ )以下。 （2）配筋砌体——配筋率0.07 % %(英国0.05％ )以上。
特点： • 平时抗压，震时抗震，有效
利用了构造柱和圈梁； • 底部抗剪抗压强度仍不够时，
还可以配置水平钢筋网。
用途： • 强度不够的大跨度、中高层
砌体房屋；
1.4 配筋砌块砌体
用途： • 我国一般用于高层建筑； • 国外多层高层都可见。
2 配筋砌体受压承载力
2.1 网状配筋砖砌体
2.1.1机理：套箍作用
特点： 改善抗弯能力； 提高砌体抗压强度； 提高砌体抗剪强度； 改善砌体变形性能。
用途： • 单层房屋弯矩较大时； • 加固； • 一般砌体结构墙、柱、
梁（国外）
1 .3 组合墙
先砌墙后浇柱、梁
由设置构造柱、圈梁提高无筋 砌体房屋的整体性和抗震性能 结构体系派生出来。为我国特 色。
后发展到柱为钢筋混凝土柱 ——约束砌体结构（沈阳）
砖墙
q
混凝土圈梁 混凝土构造柱
试验及分析表明，主要因素是构造柱的间距，
房屋层高的影响甚微。
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N uco [fm m A n(fcA m c fy ' A m s ')]
1
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1
l b c
3
构造柱的间距一般选择在2m左右最好，最大不能超过4m。
大开间纵横墙混合承重砌体结构房屋中，梁下设有钢筋混凝土柱（“三用柱”）
2.1.2轴压短柱
假定钢筋和砌体粘结牢固，砌体横向变形使一片钢筋网
产生总拉力 (bh)sn 当钢筋屈服时，试件破坏，即
(bh)sn A as (bh)fym
配筋增加砌体强度 轴压短柱抗压强度
As asn
2
fym100fym
f nm fm1200fym
注意：偏心距不应大于截面核心 e≤0.17h
2.1.3偏压短柱
0.4 欧盟规范EC6、EC8
无筋砌体 约束砌体 配筋砌体
约束砌体：无筋砌体墙四周被钢筋混凝土构件约束的结构体系（对空心砌块， 可采取灌芯混凝土代替钢筋混凝土构件）。该规范要求：约束构件在砌体施工 之后浇注，水平约束构件与楼盖同时浇注，所有墙体转角处、变形缝两侧、墙 体交叉处和承重墙端部应设置混凝土构造柱（tie-columns），且构造柱间距不 大于4m，面积大于1.5m2的洞口两侧也应设置构造柱。这类结构的承载力计算 按照无筋砌体计算。
1 配筋砌体体系
1 .1 网状（水平）配筋砌体
特点： 提高砌体抗压强度； 提高砌体抗剪强度； 改善砌体变形性能。
注：右下图示国外水平灰缝配 筋不提高抗压强度，只提高抗 剪强度和变形性能。
用途：
• 砖墙、柱抗压强度及抗剪强度不够时； • 各类水平钢筋，如配筋砌体水平钢筋、
防裂构造钢筋等（国外）。
1 .2 组合砖砌体
报.1982（1））
钢筋： ε0＝ 0.0016（HRB335） 由变形协调一致原则（平截面假定）： • 砂浆面层组合砌体的破坏是由于面层砂浆压坏而导致，
试件破坏时，砌体和钢筋均未达到强度； • 混凝土面层组合砌体的破坏是由于混凝土压坏而导致，
试件破坏时，砌体未达到强度，钢筋屈服。
通过试验研究，得到材料强度利用系数（括号内为规范值）：
短柱时
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1 14.5(e)2
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2.2 组合砖砌体
2.2.1 轴压短柱
砌体、砂浆、混凝土棱柱体受压应力应变曲线类似， 但其极限荷载时的应变大小不同：
砌体： ε0＝0.0033 混凝土： ε0＝ 0.002 砂浆（棱柱体）： ε0＝ 0.0012（柏敖冬.砂浆抹面纵纵配筋砖柱承载力的试验及计算.建筑结构学
“三用柱”的问题：
• 砌体没受到约束作用，不能按组合墙公式计算； • 墙的刚度加大，墙/梁刚度比加大，计算简图？ • 偏心受压规范无计算公式
砂浆面层时， b0.93 (0.85) s 0.9(30.9)
混凝土面层时， b0.94(05.9) s 1.08(1.0)
轴压短柱承载力 N ubfwenku.baidu.com A fcA m csfy A m s )
2.2.2 轴压长柱（稳定系数） 采用的经验法：从定性上来分析，组合砖砌体构件的稳定系数φcom应介于 无筋砌体构件的稳定系数φ0与钢筋混凝土构件稳定系数φrc之间。通过换 算强度和换算弹性模量，并经过试验结果分析得出：
GB50003引用原苏联规范规定，考虑偏心对钢筋作用的影响 fn m fm120(102he)fym
12e h
湖南大学试验表明，上式比试验值偏低。 fn mfm120(10h e)fym
2.1.4长柱（承载力影响系数）
GB50003参照无筋砌体，并考虑网状配筋砌体的特性。
轴压长柱稳定系数
0n
1
113
2.2.3 偏压长柱 计算方法类似钢筋混凝土柱，分为大偏心受压构件和小偏心受压构件。
所要注意的是： 1）附加偏心距（二阶挠度）为
ea
2h(10.022)
2200
2）在利用力的平衡推导承载力公式时，受压区除了有砌体外，还有混凝 土(砂浆）。
2 .3 组合墙
2.3.1 轴心受压
• 砼柱分担墙体上的荷载； • 砼柱和圈梁形成一种“弱框架”，约束墙体 横向变形，使框内砌体处于双向受压状态； • 砼柱对提高墙体稳定性 。
co m 0 10 (r 0 c 0 )rc
轴压长柱极限承载力：
N uco (b m fm A fcA m csfy A m s )
柏敖冬.砂浆抹面纵纵配筋砖柱承载力的试验及计算.建筑结构学报.1982（1） 柏敖冬.组合砖柱承载力的试验.四川建筑科学研究.1984（1） 柏敖冬.组合砖砌体结构极限承压能力的计算.建筑结构.1984（4）
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667
注意：β＞16时，不宜
长柱承载力影响系数
n
1
2
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特点：
1）无筋砌体和配筋砌体形式统一，关于配筋率在ρ＝0时是连续的；
2）短柱时，
0n 1.0
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1 112( e )2
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与无筋砌体相同，未反应其特点。
湖南大学通过试验研究，
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