钢筋混凝土结构--彻体结构.docVIP

前言 第八讲 砌体结构【内容提要】砌体材料的性能，砌体结构的基本设计原则及砌体的承载力计算；混合结构房屋设计和房屋部件设计及抗震设计要求。【重点、难点】砌体结构的基本设计原则及砌体的承载力计算，混合结构房屋设计。【内容讲解】砌体是把块材(砖石、混凝土砌块、土块等)用灰浆(砂浆、粘土等)通过人工砌筑而形成的二种建筑材料。如果用砌体作为结构的材料，这种结构就是砌体结构。 材料 一、材料 (一)块材 块材是砌体的主要组成部分，占有砌体总体积的78％以上。除土坯外，我国砌体结构的主要块材是由石、粘土、工业废料和混凝土制作的；又分为实体砖、空心砖、砌块和石材等。不论砖或石，块材以其标准试验方法所得到的抗压极限强度的Mpa数值作为其强度等级(标号)。砌体结构设计规范规定，对于烧结普通砖、硅酸盐砖和烧结空心砖等的强度等级分为(括号内为kg/cm2值)MU30(300)，MU25(250)，MU20(200)，MUl5(150)，MUIO(100)，MU7.5(75)；对于块强度等级分为MUl5(150)，MU10(100)，MU7.5(75)，MU5(50)，MU3.5(35)；对于石材强度等级分为MUl00，MU80，MU60，MU50，MU40，MU30，MU20，MUl5，MUIO。 (二)砂浆 砂浆在砌体中所占体积(灰缝)虽大大小于块材，但它能将砌体中的块材联成整体，从而改善了块材在砌体中的受力状态，提高了防水、隔热的能力等。 砂浆是以黄砂和适量胶结料(水泥、石灰、粘土)加水搅拌而成的。它分为以下几种： 1．水泥砂浆：按一定的重量比或体积比把水泥和黄砂加水调制而成； 2．石灰砂浆：按一定重量比把石灰膏与黄砂加水调制而成； 3．石灰水泥砂浆又叫混合砂浆：按一定重量比把石灰膏、水泥和黄砂加水调制而成； 4．粘土石灰砂浆：按一定份量把粘土、石灰、黄砂三者加水调制而成。 在砌体结构中，多采用第1和第3两种，为了节省水泥，第2和第4两种用于少层房屋的勒脚线以上。 砂浆的强度一般采用28天龄期的立方块(7.07cm×7.07cm×7.07cm)的抗压强度表示。在砌体中所采用的砂浆，规范规定了以下的强度等级： M15，M10，M7.5，M2.5，M1，M0.4。 良好的砌体砂浆除满足设计强度要求外，还应具有以下的特征： 1．流动性(或可塑性) 在砌筑体的过程中，要求块材与砂浆之间有较好的密实度，砂浆的稠度不能太大而要具有一定的流动性；但稠度也不能太小，因为太稀也不行。为了测定合适的稠度，常用重力为3N的、顶角为30。的标准锥体，放人砂浆测定锥体的沉入量。用于砖砌体的砂浆要求沉入量为6～9cm；用于毛石砌体的砂浆要求沉人量为4～7cm等。 2．保水性 砂浆能保持水分的能力叫保水性。保水性不好易发生离析。在砂浆增加石灰膏或粘土浆可以改善砂浆的保水性。砂浆的保水性以分层度表示，即静置30min，上下层沉人量之差宜在1～2cm。 (三)砌体 在砌体结构中可以分为无筋砌体、配筋砌体、组合砌体和加木或加钢筋混凝土砌体。各自有不同的构造特点。 1．无筋砌体 除了块材和砂浆构成的砌体外，不加其他抗拉强度较高的材料，如钢筋、竹筋、木等，都称为无筋砌体。无筋砌体房屋的抗震和抗不均匀沉陷的能力很差。 2．配筋砌体 在灰缝中或在水泥粉刷中配置钢筋以增强砌体本身的抗压、抗拉、抗剪强度的砌体称之为配筋砌体。因此又分为横向配筋砌体和竖向配筋砌体。 3．组合砌体 在构件的受拉和受压区用钢筋混凝土(或钢筋砂浆)代替一部分砌体原有面积并与原砌体共同工作，即为组合砌体。组合砌体与无筋砌体相比可以提高砌体抗弯、抗压和抗剪能力。 4．加木或加钢筋混凝土砌体 前述配筋砌体或组合砌体主要是对砌体构件的截面用钢筋或钢筋混凝土加强。而加木或加钢筋混凝土砌体则更多地从房屋整体上加强。采用加钢筋混凝土砌体可以提高房屋抵抗不均匀沉降的能力，在地震区采用加钢筋混凝土砌体可以通过钢筋混凝土对砌体的约束，使砌体不易“散架”从而提高其变形和耗能能力等，这些都是从总体上加强。 基本设计原则 二、基本设计原则 《砌体结构设计规范》GB5003—2001采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。 (一)设计表达式 砌体结构应按承载力极限状态设计，并满足正常使用极限状态的要求。不过，在一般情况下，砌体结构正常使用极限状态的要求可以由相应的构造措施予以保证。 1．砌体结构按承载能力极限状态设计时，其表达式为： 混合结构房屋设计 三、混合结构房屋设计(一)结构布置 在混合结构房屋设计中，承重墙体的布置是设计的重要环节。因为承重墙体的布置不仅影响房屋平面的划分和空间的大小，而且还关系到荷载传递路线及房屋的空间刚度。在承重墙体的布置中，有三种方案可供选择。1．纵墙承重体系 屋