配筋砌体结构设计.ppt

第6章 配筋砌体结构设计 6.1 网状配筋砖砌体受压构件 在砌体水平灰缝内设置钢筋网以共同工作，这就是网状配筋砖砌体，又 称横向配筋砖砌体。 常用的钢筋网有：方格钢筋网、连弯钢筋网。用相邻 两皮灰缝中布置的相互垂直的两层连弯钢筋网起一层方格钢筋网同样的作用 。这样，可以用较粗直径的钢筋而又不致于使灰缝厚度过大。 工作原理：共同工作，砌体受压，钢筋受拉 。 效果：阻止横向变形发展，防止过早失稳，间接提高砌体受压承载能力 1.受力全过程：分为三个阶段 第一阶段：加载至出现裂缝； 第二阶段：裂缝发展，但很难形成连续缝； 第三阶段：砖块开裂严重、压碎，一般不会形成1/2砖立柱。 1 2 .受压承载力 钢筋的抗拉强度设计值，当 大于320MPa时，仍然采用320MPa. 分别为钢筋和气体的体积； 体积配筋率，当采用截面面积为As的钢筋组成的方格网，网格 尺寸为a和钢筋网的竖向间距为sn时， 截面面积； 轴向力的偏心距； 网状配筋砖砌体的抗压强度设计值； 高厚比和配筋率以及轴向力的偏心距对网状配筋砖砌体受压构件 承载力影响系数； 轴向力设计值； 2 网状配筋砖砌体受压构件应符合下列规定： 1）偏心距超过截面的核心范围，对于矩形截面即e/h0.17 时或偏心距虽未超过截面的核心范围，但构件的高厚比 不宜采用网状配筋砖砌体构件； 2）对矩形截面构件，当轴向压力偏心方向的截面边长大于 另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小 边长方向按轴心受压进行计算； 3）当网状配筋砌体构件下端与无配筋砌体交接时，尚应验 算交接处无筋砌体的局部受压承载力。 3 3. 网状配筋砖砌体的构造要求 1）网状配筋砌体中的体积配筋率，不应小于0.1%，并不 应大于1%； 采用钢筋网时，钢筋的直径宜采用3-4mm；当采用链弯钢 筋网时，钢筋的直径不应大于8mm； 2）钢筋网中的钢筋间距，不应大于120mm，并不应小于 30mm； 3）钢筋网的竖向间距，不应大于五皮砖，并不应大于 400mm； 4）网状配筋砌体所用的砂浆强度等级不应低于M7.5；钢 筋网应设置在砌体的水平灰缝之中，灰缝厚度应保证钢筋 上下至少各有2mm厚的砂浆层。 4 例砖柱截面尺寸为370740mm，其计算高度为5.2m，用 MU10红砖，M5混合砂浆砌筑，承受轴心压力设计值N = 450kN。 试验算其承载力。 解 先按无筋砌体验算 查表得: 但由于 砖柱承载力为 ： 不满足要求。 5 现采用网状配筋加强。用冷拔低碳钢丝，其抗拉强度设计值 MPa（甲级组），设方格网孔眼尺寸为60mm， 网的间距为三皮砖（180mm），则 对于配筋砌体，规范规定其砌体截面面积小于0.2m2时，才考虑调 整系数，因此，此处不必再乘以 由及查表得 6 例 已知条件同上题，但轴向力设计值改为N = 200kN，M = 20kNm（沿截面长边）。已知荷载设计值产生的偏心距e = 95mm。砖柱按上题配置网状钢筋。试验算其承载力。 解 e = 95mm 700kN 安全。 截面配筋率 18 例 有一无吊车房屋的柱，截面尺寸为490740mm的组合砌体，柱 高7.4m。房屋系刚性方案，承受轴向压力设计值N = 980kN，并在长 边方向作用弯矩设计值M = 49kNm，按荷载设计值计算的初始偏心 距e = 45mm。采用MU10砖，M5混合砂浆砌筑，面层混凝土采用C20 ，钢筋用级钢。求As及As 。 解 初始偏心距e = 45mm 0.05h应按偏心受压计算，考虑到e很 小，As肯定受压，但可能不屈服，可暂时按构造配置， 取As = 0.1490740 = 363mm2，选314，As= 462mm2。 19 20 21 22 例 组组合砖砖柱的截面为为490740mm。采用对对称配筋。承受轴轴 向力设计值设计值 N = 400kN，弯矩设计值设计值 M = 180kNm，其它条件 同上题题。求 及 23 24 一、应用场合 抗震规范指出，对于多层砖房应按要求设置钢筋混凝土构 造柱，这里的构造柱设置目的主要是为了加强墙体的整体性，增 加墙体抗侧延性，和一定程度上利用其抵抗侧向地震力的能力。 砖混结构墙体设计中，有时会遇到砖墙竖向承载力不足又不 愿意增大墙体厚度，往往在墙体中设钢筋混凝土柱予以加强，柱 的厚度与墙厚一样，也可以被视为构造柱。 构造柱在墙体中的位置，可以设在墙面的两端，也可以在墙 体中部，或且两者兼而有之。 过去对这类墙体的承载力计算，习惯于采用折算截面的方法， 即将构造柱的混凝土面积按混凝土弹性模量与砌体弹性模量之比， 换算成砖砌体面积，然后按无筋砌体轴心受压计算公式计算。试验 表明，这种算法高估了混凝土构造柱的承载力。实际上构造柱的抗 压强度往往未能充分发挥，而砖墙就已经被压坏了。 5.3 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙 二、受力性能 25 构造柱不但自身可以承受一定荷载，而且与圈梁组成了“构造 框架”对墙体有一定约束作用，此外，混凝土构造柱提高了墙体的 受压稳定性。 有限元分析表明，构造柱附近墙体的竖向压应力比构造柱之间 中部墙体低，中部砌体压应力峰值随着构造柱间距的减小而降低 。电算结果表明层高对组合墙内力分配影响不大，而构造柱间距 却是最主要的影响因素。 根据有限元非线性分析结果，得出组合墙与无构造柱砌体轴 心受压承载力之比，即强度提高系数可按下式计算： S 构造柱的间距 26 三、组合墙轴