第六章砌体2承载力计算及构造

1、河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 1、 砌体抗剪强度理论砌体抗剪强度理论 有两种：有两种：1)1)主拉应力理论，即当砌体在正应力和剪应力共同作用下主拉应力理论，即当砌体在正应力和剪应力共同作用下 使主拉应力使主拉应力 超过砌体的抗剪强度时，则开裂破坏。超过砌体的抗剪强度时，则开裂破坏。适用砖砌体适用砖砌体 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力计算墙体截面抗震承载力计算 0 2)2)剪切摩擦强度理论：砌体的抗剪强度由砌体本身的抗剪强度和由正应力剪切摩擦强度理论：砌体的抗剪强度由砌体本身的抗剪强度和由正应力 产生的摩擦力组成。产生的摩擦力组成。适用于砌块砌体适用于砌块砌体 河南理

2、工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 最后抗震规范将砌体的抗剪强度均写成：最后抗震规范将砌体的抗剪强度均写成： v n f 0 45. 01 2 . 1 1 vnve ff 正应力影响系数 n 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力计算墙体截面抗震承载力计算 导出）（由 v f 22 00 22 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 5)5(17. 025. 2 525. 01 00 00 vv vv n ff ff 砌块砌体砌块砌体 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力计算墙体截面抗震承载力计算 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 砌体类别 0.01.03.

3、05.07.010.015.016.0 普通粘土砖,多 孔粘土砖 0.800.991.251.471.651.902.05 混凝土小砌块1.231.692.152.573.023.323.92 v f/ 0 n 0 为对应与重力荷载代表值的砌体截面平均压应力。 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力计算墙体截面抗震承载力计算 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 两端均有构造柱、芯柱时两端均有构造柱、芯柱时 自承重墙体自承重墙体 其它承重墙体其它承重墙体 re ve af v 9.0 re 0 .1 re 75.0 re 1. 砖砌体截面验算 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力

4、计算墙体截面抗震承载力计算 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 2.当按上式验算不能满足时，除采用配筋砌体的提高承载力外，尚 可采用在墙段中部增设构造柱的方法。 计入设置与墙段中部、截面不小于240mm240mm且间距不大于4m的构造 柱对承载力的提高作用，按下列简化方法验算： resyctcvec afafaafv/ 08.0(） c a中部构造柱的横截面总面积（对于横墙和内纵墙ac0.15a时， 取0.15a;对于外纵墙， ac0.25a时，取0.25a; s a中部构造柱的纵向钢筋截面总面积； t f中部构造柱的混凝土轴心抗拉强度设计值； y f 钢筋抗拉强度设计值； 中部

5、构造柱参与工作系数,居中设一根时取0.5,多于一根0.4; c 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。 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力计算墙体截面抗震承载力计算 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 )( 1 sysve re afafv a 墙体横截面面积，多孔砖取毛截面面积； y f钢筋抗拉强度设计值； s a层间墙体竖向截面钢筋总截面面积，其配筋率在 0.07%和0.17之间 s 钢筋参与系数，按下表取值 墙体高宽比0.40.60.81.01.2 0.100.120.140.150.12 s 3. 水平配筋粘土砖、多孔砖墙体的截面抗

6、震承载力验算公式 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力计算墙体截面抗震承载力计算 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 v c f c a 墙体地震剪力设计值； 芯柱混凝土轴心抗拉强度设计值； 芯柱截面总面积； 4. 混凝土小砌块墙体截面抗震承载力验算 验算公式： recsyctve afafafv/)05.03.0( 芯柱影响系数，按下表确定： c 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力计算墙体截面抗震承载力计算 填孔率 0.01.01.101.15 c 15. 0 25. 015. 05 . 025. 05 . 0 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 例题：某单

7、层砖房，平面如图所示，屋面板为预应力圆孔板， 横墙承重，普通粘土砖mu10混合砂浆m5，外墙厚360mm，内墙厚 240mm，墙高4m。抗震设防烈度8度，屋面活荷载标准值 0.5kn/m2，屋面恒荷载标准值4.0kn/m2，内墙重标准值 5.0kn/m2。已求得水平地震作用标准值fe=580kn。要求：求 轴横墙的剪力值。 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力计算墙体截面抗震承载力计算 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 预制装配式楼盖按半刚性楼盖考虑。因墙高相同、所用材料相同且楼 盖上重力荷载均匀，故可按下式计算轴首层墙体所分

8、配地震剪力。 i i i i i f f a a v 2 1 a1= a6=(5.020+4.800+0.180+0.180)*0.36=10.18*0.36=3.66m2 a2= a5=(5.020+4.800+0.180+0.180)*0.24=10.18*0.24=2.44m2 a3= a4=(5.020+4.800+0.180+0.180+0.120)*0.24=10.30*0.24=2.47m2 2 14.1747. 244. 266. 32mai 2 3 .1477 . 223 . 3238 . 402. 5mf i 2 3 46.298 . 402. 52/7 . 23 . 3m

9、f knv7 .129754 3 .147 46.29 14.17 47. 2 2 1 3 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力计算墙体截面抗震承载力计算 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 根据震害经验，墙段发生剪切破坏时，斜裂缝首先在墙高中间出 现，故取离墙底2m的截面进行验算。 离墙底2m处平均应力应由确定水平地震力的相同荷载来计算，即 由重力荷载代表值确定。 屋面恒荷载产生压应力 2 /5024.0/ 2 7 .23 .3 0 .4mkn 屋面活荷载产生压应力 2 /024. 0/ 2 7 . 23 . 3 5 . 00mkn 2m高墙体产生的压应力 2 /7 .412

10、4. 0/25mkn 2 0 /7 .917 .4150mkn 83. 0 110 7 .91 0 v f 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力计算墙体截面抗震承载力计算 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 砌体类别 0.01.03.05.07.010.015.020.0 普通粘土砖,多孔粘土砖0.801.001.281.501.701.952.32 混凝土小砌块1.251.752.252.603.103.954.80 83. 0 110 7 .91 0 v f v f 0 96. 0 n 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力计算墙体截面抗震承载力计算 河南理工大学土木工程学

11、院河南理工大学土木工程学院 查得砌体压应力影响系数 96. 0 n 砌体抗震抗剪强度设计值 2 /6 .10511096. 0mknff vnve 查得砌体抗震调整系数 0 . 1 re 墙体截面的抗震承载力按下式验算： re ve af v knvk af re ve 7 .129n261 0 . 1 47. 26 .105 knv7 .129754 3 .147 46.29 14.17 47. 2 2 1 3 6.2.36.2.3墙体截面抗震承载力计算墙体截面抗震承载力计算 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 6.3 6.3 抗震构造措施抗震构造措施 对于多层砌体结构，抗震构

12、造措施对于提高房屋的抗震性能， 做到大震不倒有重要意义。 各种构造措施的目的只有一个:即加强房屋的整体性，使之具 有一定的变形能力(延性）。 构造措施中最重要的就是加构造柱和圈梁 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 ( (一一) )设置钢筋混凝土构造柱设置钢筋混凝土构造柱 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 先砌墙后浇柱，不先砌墙后浇柱，不 独立设置基础。独立设置基础。 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 1 1、钢筋混凝土构造柱的主要功能、钢筋混凝土构造柱的主要功能 约束墙体，使之有较高的变形能力

13、。约束墙体，使之有较高的变形能力。 2 2、设置位置和要求、设置位置和要求 （1 1）构造柱设置部位一般情况下应符合下表要求）构造柱设置部位一般情况下应符合下表要求 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施 房屋层数 设置部位 6度7度8度9度 4、53、42、3 楼、电梯四角；楼梯段上 下端对应的墙体处；外墙 四角和对应转角；错层部 位横墙与外纵墙交接处； 大房间内外墙交接处；较 大洞口两侧 隔12m或单元横墙与外纵墙 交接处；楼梯间对应的另 一侧内横墙与外纵墙交接处 6542 隔开间横墙（轴线）与外纵 墙交接处，山墙与内纵墙交 接处 7653 内墙（轴线）与外纵墙交接 处，内墙

14、的局部较小墙垛 处；内纵墙与横墙（轴线） 交接处 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 3 3、截面尺寸、配筋和连接的要求、截面尺寸、配筋和连接的要求 （1 1）截面与配筋）截面与配筋 构造柱最小截面可采用构造柱最小截面可采用240240180mm180mm，纵向钢筋宜采用，纵向钢筋宜采用 ， 箍筋间距不宜大于箍筋间距不宜大于250mm250mm，且在柱上下端适当加密；，且在柱上下端适当加密；6 6，7 7度时超过度时超过6 6 层、层、8 8度时超过度时超过5 5层和层和9 9度时，构造柱纵向钢筋宜采用度时，构造柱纵向钢筋宜采用 ，箍筋间，箍筋间 距不应大于距不应大于200mm2

15、00mm；房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。；房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。 124 144 （2 2）构造柱与墙体的连接）构造柱与墙体的连接 构造柱与墙体连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔构造柱与墙体连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500mm500mm设设 拉结钢筋，每边深入墙内不宜小于拉结钢筋，每边深入墙内不宜小于1 1m m。 62 构造柱与圈梁连接处，构造柱的纵筋应穿过圈梁，保证构造柱构造柱与圈梁连接处，构造柱的纵筋应穿过圈梁，保证构造柱 纵筋上下贯通。纵筋上下贯通。 （3 3）构造柱与圈梁的连接）构造柱与圈梁的连接 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施

16、河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 构造柱可不单独设置基础，但应深入室外构造柱可不单独设置基础，但应深入室外 地面下地面下500mm500mm，或与埋深小于，或与埋深小于500mm500mm的基础的基础 圈梁相连。圈梁相连。 （4 4）构造柱的基础）构造柱的基础 （5 5）房屋高度和层数接近限值）房屋高度和层数接近限值 房屋高度和层数接近限值时，纵横墙内的构房屋高度和层数接近限值时，纵横墙内的构 造柱间距尚应符合下列要求：造柱间距尚应符合下列要求： 1 1）横墙内构造柱间距不宜大于层高的二倍，下部）横墙内构造柱间距不宜大于层高的二倍，下部1/31/3的楼的楼 层的构造柱间距适当减

17、小；层的构造柱间距适当减小； 2 2）当外纵墙开间大于）当外纵墙开间大于3.9m3.9m时，应另设加强措施。内纵墙的构造柱间距不时，应另设加强措施。内纵墙的构造柱间距不 宜大于宜大于4.24.2m m。 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 ( (二二) )设置钢筋混凝土圈梁设置钢筋混凝土圈梁 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 1 1、钢筋混凝土圈梁的主要功能、钢筋混凝土圈梁的主要功能 增加纵横墙体的连接，加强整个房屋的整体性；圈梁可箍住楼盖，增加纵横墙体的连接，加强整个房屋的整体性；圈梁可箍住楼盖， 增强其整体

18、刚度；减小墙体的自由长度，增强墙体的稳定性；可增强其整体刚度；减小墙体的自由长度，增强墙体的稳定性；可 提高房屋的抗剪强度，约束墙体裂缝的开展；抵抗地基不均匀沉提高房屋的抗剪强度，约束墙体裂缝的开展；抵抗地基不均匀沉 降，减小构造柱计算长度。降，减小构造柱计算长度。 圈梁与构造柱一起圈梁与构造柱一起, ,形成砌体房屋的箍，使其抗震性能大大改善。形成砌体房屋的箍，使其抗震性能大大改善。 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 （1 1）装配式钢筋混凝土楼盖、屋盖或木楼盖、屋盖的砖房，横）装配式钢筋混凝土楼盖、屋盖或木楼盖、屋盖的砖房

19、，横 墙承重时应按下表的要求设值圈梁，纵墙承重时每层均应设置墙承重时应按下表的要求设值圈梁，纵墙承重时每层均应设置 圈梁，且抗震墙上的圈梁间距应比表内要求适当加密。圈梁，且抗震墙上的圈梁间距应比表内要求适当加密。 2 2、钢筋混凝土圈梁的设置部位及构造要求、钢筋混凝土圈梁的设置部位及构造要求 同上同上;各层所有横墙各层所有横墙 同上同上;屋盖处沿所有横墙，屋盖处沿所有横墙， 且间距不应大于且间距不应大于4.5；楼；楼 盖处间距不应大于盖处间距不应大于7m,构构 造柱对应部位造柱对应部位 同上同上;屋盖处间距不屋盖处间距不 应大于应大于4.5m，楼盖，楼盖 处间距不应大于处间距不应大于 7.2m

20、,构造柱对应部构造柱对应部 位位 内横墙内横墙 屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处 屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处 外墙及内纵墙外墙及内纵墙 986、7 墙类墙类 烈度烈度 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 （2 2）现浇或装配整体式钢筋混凝土楼盖、屋盖与墙体可靠）现浇或装配整体式钢筋混凝土楼盖、屋盖与墙体可靠 连接的房屋可不另设圈梁，但楼板沿墙体周边应加强配筋，连接的房屋可不另设圈梁，但楼板沿墙体周边应加强配筋， 并应与相应的构造柱钢筋可靠连接。并应与相应的构造柱钢筋可靠连接。

21、（3 3）圈梁应闭合，遇有洞口应上下搭接，圈梁宜与预制板）圈梁应闭合，遇有洞口应上下搭接，圈梁宜与预制板 设在同一标高处或紧靠板底。设在同一标高处或紧靠板底。 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 （4 4）圈梁在前表要求的间距内无横墙时，应利用梁或板缝中配筋）圈梁在前表要求的间距内无横墙时，应利用梁或板缝中配筋 替代圈梁。替代圈梁。 2 2、圈梁的截面尺寸及配筋、圈梁的截面尺寸及配筋 圈梁的截面高度一般不应小于圈梁的截面高度一般不应小于 180mm180mm，配筋应符合右表要求，但，配筋应符合右表要求，但 在软弱粘性土、液化土

22、、新近填土在软弱粘性土、液化土、新近填土 或严重不均匀土层上的砌体房屋的或严重不均匀土层上的砌体房屋的 基础圈梁，截面高度不应小于基础圈梁，截面高度不应小于 180mm180mm，配筋不应少于，配筋不应少于 。 124 150200250最大箍筋间距最大箍筋间距(mm) 最小纵筋最小纵筋 986、7 配筋配筋 烈度烈度 104124144 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 2.2.墙体之间的连接墙体之间的连接 （1 1）7 7度时长度大于度时长度大于7.2m7.2m的大房间及

23、的大房间及8 8度和度和9 9度时，外墙转角及度时，外墙转角及 内外墙交接处，应沿墙高每隔内外墙交接处，应沿墙高每隔500mm500mm配置配置 拉结钢筋，并每拉结钢筋，并每 边深入墙内不宜小于边深入墙内不宜小于1 1m m。 2. 2.后砌的非承重砌体隔墙应沿墙高每隔后砌的非承重砌体隔墙应沿墙高每隔500mm500mm配置配置 拉拉 结钢筋与承重墙或柱拉结，并每边深入墙内不宜小于结钢筋与承重墙或柱拉结，并每边深入墙内不宜小于500mm500mm；8 8 度和度和9 9度时长度大于度时长度大于5m5m的后砌非承重砌体隔墙的墙顶，尚应与的后砌非承重砌体隔墙的墙顶，尚应与 楼板或梁拉结。楼板或梁拉

24、结。 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施 2 6 2 6 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 沿墙高每500 放26 沿墙高每500 放26 图 纵横墙的连接 3. 纵横墙的连接纵横墙的连接 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 4. 楼板间及楼板与墙体的连接楼板间及楼板与墙体的连接 网梁 空心板 座浆 豆石混凝土灌实 胡子筋（l=100）绑扎 8通长筋与板端 图 楼板与外墙体的拉接 图 楼板与内墙或圈梁的拉接 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施 河南理工大学土木工程学院河南理工

25、大学土木工程学院 5.5.加强楼梯间的整体性加强楼梯间的整体性 （1 1）8 8度和度和9 9度时，顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔度时，顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔500mm500mm设设 通长钢筋；通长钢筋；9 9度时其它各层楼梯间可在休息板平台或楼层半高处设置度时其它各层楼梯间可在休息板平台或楼层半高处设置 60mm60mm厚的钢筋混凝土带或配筋砂浆带，砂浆强度等级不应低于厚的钢筋混凝土带或配筋砂浆带，砂浆强度等级不应低于m7.5m7.5， 钢筋不宜少于钢筋不宜少于 。102 62 楼梯间应符合下列要求：楼梯间应符合下列要求： （2 2）8 8度和度和9 9度时，楼梯间及门厅内墙阳角

26、处的大梁支承长度不应小度时，楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小 于于500mm500mm，并应与圈梁连接。，并应与圈梁连接。 （3 3）装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接，不应采用墙中悬挑式）装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接，不应采用墙中悬挑式 踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯，不应采用无筋砖砌栏板。踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯，不应采用无筋砖砌栏板。 （4 4）突出屋顶的楼、电梯间，构造柱应伸到顶部，并与顶部圈梁连）突出屋顶的楼、电梯间，构造柱应伸到顶部，并与顶部圈梁连 接，内外墙交接处应沿墙高每隔接，内外墙交接处应沿墙高每隔500mm500mm设设 拉结钢筋，且每边伸入拉结钢筋，且每

27、边伸入 墙内不应小于墙内不应小于1 1m m。 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施 2 6 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 6.6.采用同一类型的基础采用同一类型的基础 同一结构单元的基础（或桩承台），宜采用同一类型的基础，同一结构单元的基础（或桩承台），宜采用同一类型的基础， 底面宜埋在同一标高上，否则应增设基础圈梁并应按底面宜埋在同一标高上，否则应增设基础圈梁并应按1 1：2 2的台的台 阶逐步放坡。阶逐步放坡。 一、多层砖房的抗震构造措施一、多层砖房的抗震构造措施 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 二、多层砌块房屋的抗震构造措施二、多层

28、砌块房屋的抗震构造措施 7.7.设置钢筋混凝土芯柱设置钢筋混凝土芯柱 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 7.芯柱设置部位及数量 混凝土小砌块房屋应按下表要求设置钢筋混凝土芯柱；对医院、教学楼等混凝土小砌块房屋应按下表要求设置钢筋混凝土芯柱；对医院、教学楼等 横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数按下表要求设置芯柱。横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数按下表要求设置芯柱。 外墙转角外墙转角,灌实灌实7个孔个孔;内外墙交接内外墙交接 处处,灌实灌实5个孔个孔;内墙交接处内墙交接处,灌实灌实 45个孔个孔;洞口两侧各灌实洞口两侧各灌实1个孔个孔 同上；同上； 横墙内芯柱间距不宜大于横墙内芯柱间距不宜大于2m 六六七七 外墙转角外墙转角,灌实灌实5个孔个孔;内外墙交接内外墙交接 处处,灌实灌实4个孔