建筑力学与结构 教学课件 ppt 作者第12章 砌体结构.ppt

第十二章 砌体结构 【知识目标】 能熟练陈述砌体材料的种类。 能熟练陈述砌体的种类及其力学性能。 能正确陈述砌体结构的承重体系与静力计算方案。 能熟练陈述墙、柱的高厚比验算要求和构造要求。 能熟练陈述过梁和圈梁的形式、位置及设置要求。 【技能目标】 能正确判断砌体材料的性能并选用合适的强度等级。 能正确验算墙、柱的高厚比。 能正确选择过梁和圈梁的形式、布置位置。 根据砌体受压破坏特点，合理选择砌体材料。 能正确进行刚性方案房屋墙、柱的计算。 　N0+N1≤φγ1fAb  式中N0——垫块面积Ab内上部轴向力设计值，N0=σ0Ab；　　φ——垫块上N0及N1合力的影响系数， 　 　e——N0及N1合力标准值对垫块中心的偏心距；　　ab——垫块伸入墙内长度，ab≥a；　　γ1——垫块外砌体面积的有利影响系数，取γ1=0.8γ且≤1.0，计算砌体局部抗压强度提高系数γ时，以Ab代替A1；　　Ab——垫块面积，Ab= abbb，bb为垫块的宽度。　　刚性垫块的高度tb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tb。 (3)梁端下设有垫梁时，垫梁下砌体局部受压承载力计算 　梁端下设置垫梁，一般是大梁或屋架端部支承在钢筋混凝土圈梁上的情况，该圈梁即为垫梁，为长度大于πh0的柔性垫梁。此时，可以把垫梁看作是承受上部局部荷载N1和上部墙体传来的均布荷载的弹性地基梁。 垫梁下砌体局部受压极限承载力为 　　N1+N0≤2.4f bbh0 　　式中N1——垫梁上集中局部荷载设计值；　　N0——垫梁πh0bb/2范围内由上部荷载产生的轴向力设计值，N0=πh0bbσ0/2，σ0为上部平均压应力设计值； 轴心受拉、受弯、受剪构件　　1．轴心受拉构件承载力计算 　　　　　　　　Nt≤ft A  　　式中Nt——轴心拉力设计值；　　ft——砌体轴心抗拉强度设计值(取沿齿缝破坏和沿直缝破坏的两种抗拉强度的较小值)，查表取用 　 　A——受拉截面面积。 2．受弯构件承载力计算 　　受弯构件需进行受弯承载力及受剪承载力两项计算： 　　　　　　　　M≤ftmW 　　　　　　　　V≤fvbz  式中M、V——分别为弯矩设计值和剪力设计值； 　　ftm——砌体弯曲抗拉强度设计值，查表取用(取沿齿缝通缝破坏和沿直缝破坏的两种抗弯强度的较小值)；　　fv——砌体抗剪强度设计值，查表取用；　　W——截面抵抗矩；　　z——内力臂，z=I/S，对矩形截面z=2h/3；　　b、h、I、S——分别为截面宽度、高度、截面惯性矩、面积矩。 3．受剪构件承载力计算 　　受剪承载力随作用在砌体截面上的压力所产生的摩擦力而提高，沿通缝受剪构件的承载力按下式计算：　　V≤(fv+0.18Uσ0)A 式中V——剪力设计值；　　fv——砌体抗剪强度设计值，查表取用；　　A——受剪构件沿剪力作用方向的截面面积；　　σk——由恒载标准值产生的平均压应力。 配筋砖砌体受压构件　　一．网状配筋砖砌体的破坏特征和应用范围　　(1)破坏特征 　　在水平灰缝内配置网状钢筋可以阻止砌体横向变形的发展，提高砌体承载力。这是因为钢筋与砖砌体粘结牢固并能共同工作，而钢筋的弹性模量大于砌体的弹性模量，砌体的横向变形受钢筋约束，这相当于对受压砖砌体横向加压，使砌体产生三向应力状态。网状钢筋延缓了砖块的开裂及其发展，阻止了竖向裂缝的上下贯通，避免了将砖柱分裂成半砖小柱导致的失稳破坏。砌体和钢筋的共同工作可延续到整体砖层被压碎，砌体完全破坏。 (2)应用范围 　　当受压构件的截面尺寸受限制时，可采用网状配筋砖砌体。但下列情况不宜采用网状配筋砖砌体：　　(a)偏心距e超过截面核心范围，对于矩形截面即e/h0.17时　　当偏心距e较大时，砌体截面上会出现拉应力，网状筋与砂浆间的粘结力受到破坏，钢筋约束横向变形的作用会大大降低以致完全丧失。试验表明，当e0.5y时，网状钢筋对砌体承载力提高的作用甚微，故应使网状配筋砌体截面处于无拉应力状态，才能发挥其提高承载力的作用。 (b)偏心距e虽未超过截面核心范围，但构件高厚比β16时　　一般网状配筋砖砌体应力较高，灰缝较厚(12mm左右)，受压后变形大，即网状配筋砖砌体的弹性模量较无筋砌体的弹性模量小，故影响系数φn(见后)减低。若网状配筋砖砌体的高厚比过大，影响系数过低，网状配筋的作用将不能发挥。 混合结构房屋设计 墙、柱等竖向承重构件采用砖、石、砌块砌体建造，楼盖(屋盖)等水平承重构件采用钢筋混凝土或木材等其它材料建造的房屋称为混合结构房屋。 (一)混合结构房屋墙体的三种基本承重体系　　1．纵墙承重体系 　　纵墙承重体系竖向荷载主要传